Sơ đồ khối mạch điều khiển thyristor trong hệ truyền động tự động

Sơ đồ khối của mạch điều khiển thyristor

Xuất phát từ các yêu cầu đối với hệ thống điều khiển ta chọn nguyên tắc(phương pháp) điều khiển thẳng đứng. Kết quả là từ rạng hình Sin ở đầu vào thì ở đầu ra của Q6 nhận được các xung vuông đồng bộ có chu kỳ là 10ms. Khi đầu ra của Q6 còn ở mức cao thì điốt D37 ngăn không cho tín hiệu từ Q6 tác động lên mạch tích phân.

Đầu ra của Q8 là các xung chữ nhật có đặc tính sườn xuống là cố định còn sườn lên là di động. Nghĩa là khi thay đổi Uđk sẽ thay đỏi được độ rộng của xung chữ nhật tức là thay đổi được góc mở α. Q9 là mạch dao động tạo xung cao tần có tần số lớn cỡ 5KHZ dùng transistor T8.

Các cặp T4 - T5, T6 - T7 là các cặp Transistor ghép Darlington mà tải của nó là (BAX) để khuyếch đại các xung điều khiển đủ để mở các Tiristor cùng 1 pha. Như vậy các xung dương với tần số lớn được đưa vào để mở T1 hay T2 tăng theo cực tính của điện áp nguồn.

MÔ TẢ TOÁN HỌC CÁC PHẦN TỬ HỆ TRUYỀN ĐỘNG T - Đ

• Tổng hợp hệ thống

Nhưng do tính chất xung và tính chất bán điều khiển của chỉnh lưu nên thời điểm thay đổi tín hiệu điều khiển không trùng với thời điểm thay đổi góc α. Mục tiêu cơ bản của hệ điều chỉnh tự động truyền động điện là phải đảm bảo giá trị yêu cầu của các đại lượng điều chỉnh mà không phụ thuộc vào tác động của các đại lượng nhiễu lên hệ điều chỉnh. - Trong trạng thái động thì phải đảm bảo được các yêu cầu về độ ổn định và các chỉ tiêu về chất lượng động là: Độ quá điều chỉnh δmax%; tốc độ điều chỉnh, thời gian điều chỉnh Tqđ; số lần dao động.

Ở các hệ điều chỉnh tự động truyền động điện thì cấu trúc của mạch điều khiển, luật điều khiển và tham số của các bộ điều khiển có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của hệ thống. Do đó khi thiết kế hệ thống ta phải thực hiện các bài toán tổng hợp để tìm ra cấu trúc hệ điều khiển hợp lý nhất nhằm nâng cao chất lượng của hệ thống đáp ứng được yêu cầu của hệ thống. Bộ điều chỉnh RI trong mạch dòng điện có nhiệm vụ duy trì dòng điện phần ứng luôn bằng giá trị (Uid) bất kể hệ thống đang làm việc ổn định hay trong quá trình quá độ.

Trong các hệ điều chỉnh tự động nói chung luôn tồn tại các phần tử có chứa các hằng số thời gian lớn như hằng số thời gian điện cơ, hằng số thời gian điện từ, hằng số thời gian của dây quấn kích từ v.v. Nên việc tổng hợp các bộ điều chỉnh được thực hiện theo từng mạch vòng để sao cho bù được các khâu có hằng số thời gian lớn để qua đó giảm được cấp cho mạch hở nhằm giảm sai lệch điều chỉnh và cải thiện chất lượng điều chỉnh của hệ thống là một việc rất quan trọng. Trong hệ thống truyền động điện điều chỉnh thường sử dụng các phương pháp hàm chuẩn tối ưu để tổng hợp thông số các bộ điều chỉnh cho các mạch vòng.

Dùng hàm chuẩn tối ưu đối xứng để tổng hợp hệ thống nhằm bù được khoảng thời gian lớn T1 để đáp ứng được yêu cầu về điều khiển của hệ thống. Điện áp sơ cấp biến dòng qua mạch chỉnh lưu cầu đi ốt 3 pha được đưa qua mạch lọc RC để lọc thành phần xoay chiều sau chỉnh lưu và đưa ra điện áp tỷ lệ với dòng điện (Ui) đưa về làm tín hiệu phản hồi âm dòng điện. Tđk, Tvo, Tfi, Tư là các hằng số thời gian của mạch điều khiển chỉnh lưu, sự chuyển mạch chỉnh lưu, xen xơ đo dòng, phần ứng.

Khi tổng hợp nếu hệ truyền động điện có hằng số thời gian cơ học rất lớn, lớn hơn hằng số thời gian điện từ của mạch phần ứng thì có thể soi suất điện động của động cơ không ảnh hưởng đến quá trình điều chỉnh của mạch vòng dòng điện (tức là coi E = 0 hoặc E = 0). Với bộ điều chỉnh Ri(p) đã tổng hợp theo tiêu chuẩn tối mưu môđul thì quá trình điều chỉnh quá độ sẽ kết thúc sau thời gian Tqđ = 8,4Tsi và quá độ điều chỉnh là 4,3%. Tuỳ theo yêu cầu của công nghệ mà các bộ điều chỉnh R có thể được tổng hợp theo hai tín hiệu điều khiển hoặc theo nhiễu tải M.

Trong trường hợp chung hệ thống phải có đặc tính điều chỉnh tốt từ hai phía tín hiệu điều khiển lẫn từ phía tín hiệu nhiễu loạn. Dùng tiêu chuẩn tối ưu môđul để tổng hợp nhằm bù được khoảng thời gian lớn TC ta có hàm truyền cuả bộ điều chỉnh tốc độ Rω (p) là khâu tỷ lệ (p).

MẠCH LỰC Thông số động cơ

• TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH LỰC 1. 1Tính toán chọn van tirstor

- Cấu trúc bộ biến đổi: Sử dụng 6 Tiristor mắc theo sơ đồ cầu chỉnh lưu 3 pha. - Lồng vào mỗi trụ một ống dây quấn làm bằng vật liệu cách điện dùng 1,0m có bán kính trong 34mm. Sử dụng sơ đồ cấu trúc 3 pha có mạch R-C nhằm bảo vệ quá điện áp do tích tụ điện áp trong quá trình chuyển mạch gây ra.

MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ

• khối nguồn cung cấp đồng pha

- Điốt D7 mắc nối tiếp với đầu ra dương của cầu điốt cho phép lấy ra từ anốt của nó (điểm A) đưa đến mạch bảo vệ mất pha. Điện áp Un gửi qua tiếp điểm RL1-3 (là tiếp điểm của rơ le mất pha) để tạo ra UCS cung cấp cho mạch tạo xung điều khiển. LED L4 báo có nguồn UCS, điện trở hạn chế R7 để hạn chế điện áp cho L4.

Lấy điện áp từ các cuộn thứ cấp có điểm của biến áp đồng pha W11, W12, W13 đưa vào bộ chỉnh lưu 1 pha 2 nửa chu kỳ để toạ ra điện áp đồng bộ với nguồn cấp cho mạch tạo điện áp để điều khiển mở các TIRISTOR của cầu chỉnh lưu điều khiển mạch lực. Yêu cầu: Mạch phải đảm bảo khi khởi động động cơ thì không tác động. Nhưng khi có hiện tượng quá dòng sự cố thì phải có tác động cắt điện KĐTK bằng việc nhả tiếp điểm thường kín RL2-2 là tiếp điểm bảo vệ quá dòng.

Tín hiệu dòng điện (thể hiện dưới dạng điện áp một chiều), được lấy qua bộ SET SA (OMRON). Lấy trên phân áp R17 – R18 và tụ lọc C12 để lấy tín hiệu dòng điện Ui làm tín hiệu hồi tiếp về dòng điện cấp tới bộ điều chỉnh. Tín hiệu điện áp được đưa đến Trigơ Smit (tạo bởi KĐTT Q2) để so sánh với điện áp ngưỡng lấy trên chiết áp P2.

Khi ở trạng thái bình thường thì điện áp dương từ biến áp dòng lớn hơn điện áp ngưỡng âm lấy trên chiết áp P2 thì đầu ra Q2 bão hoà âm. Sau khi xử lý xong sự cố ta ấn nút RESET để lập lại trạng thái bình thường cho các tiếp điểm RL2.

Bộ điều chỉnh

• Sơ đồ mạch điện trở của mạch vòng điều chỉnh

Còn trong hạn chế độ động bộ điều chỉnh đảm bảo tối ưu hoạt động của hệ trong quá trình tăng tốc với giảm tốc. + Tín hiệu đặt tốc độ: Lấy trên chiết áp P4 là chiết áp tốc độ đặt trên mặt máy. R46để đảm bảo động cơ vẫn chạy ở chế độ thấp nhất khoảng 100 vòng/ phút khi chiết áp tốc độ ở vị trí cực tiểu.

Bởi vậy nó đảm bảo giới hạn được dòng điện ở phụ tảii trong quá trình tăng và giảm tốc.