Đặc tính cơ điện của động cơ điện một chiều kích từ độc lập ảnh hưởng đến hệ thống cân bằng
MỤC LỤC
ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
Phần ứng của động cơ (Iư) hay là phương trình tốc độ. Mặt khác mô men điện từ Mđt gồm mômen cơ học và mô men ma sát:. Thay Iư vào phương trình đặc tính cơ điện ta được phương trình đặc tính cơ như sau:. Giả thiết phản ứng phần ứng được bù đử, từ thông φ = const thì phương trình đặc tính cơ điện và phương trình đặc tính cơ là phương trình tuyến tính. điện một chiều kích từ độc lập. động cơ điện kích từ độc lập. Imn, Mmn được gọi là dòng điện ngắn mạch và mô men ngắn mạch. 2-1-2: Xét ảnh hưởng của các tham số đến đặc tính cơ điện một chiều. a) Ảnh hưởng của điện trở phần ứng. Giả sử : Uư = Uđm = const và φ = φđ = const muốn thay đổi điện trở phần ứng ta nối thêm điện trở phụ Rf vào mạch phần ứng. Tốc độ không tải lý tưởng là. Khi Rf càng lớn,β càng nhỏ nghĩa là đường đặc tính cơ càng dốc. ứng với Rf. Hình 2-4 các đặc tính cơ của động cơ 1 chiều kích từ độc lập khi thay đổi. điện trở phụ mạch phần ứng. Như vậy khi thay đổi điện trở phụ Rf ta được một họ đặc tính cơ biến trở. ứng với một phụ tải Mc nào đó, nếu Mc càng lớn thì tốc độ động cơ càng giảm. Người ta thường sử dụng phương pháp này để hạn chế dòng điện và điều chỉnh tốc độ động cơ phía dưới tốc độ cơ bản. b) ảnh hưởng của điện áp phần ứng. Do cấu tạo của động cơ điện, thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông nên khi từ thông giảm thì ω0 sẽ tăng, còn β sẽ giảm ta có một họ đường đặc tính cơ ở hình vẽ 2-6 với ω0 tăng dần và độ cứng của đặc tính cơ giảm dần khi giảm từ thông. Để điều chỉnh tốc độ động cơ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng của động cơ thì từ thông φ =φdm nên độ cứng đặc tính cơ cũng không đổi, còn tốc độ không tải lý tưởng thì tuỳ thuộc vào giá trị điện áp điều khiển Uđk của hệ thống do đó có thể nói phương pháp này là triệt để.
Để xác định phạm vi điều chỉnh tốc độ ta thấy rằng tốc độ lớn nhất của hệ thống bị chặn bởi đặc tính cơ bản, là đặc tính ứng với điện áp phần ứng định mức và từ thông cũng được giữ ở giá trị định mức. Khi điều chỉnh tốc độ động cơ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng thì độ cứng đặc tính cơ toàn dải điều chỉnh là như nhau, do đó độ sụt tương đối sẽ đạt giá trị lớn nhất tại đặc tính thấp nhất của dải điều chỉnh. Trong hệ thống truyền động điện chỉnh lưu điều khiển - Động cơ một chiều(CL - Đ), bộ biến đổi điện là mạch chỉnh lưu điều khiển có Sđđ Ed phụ thuộc vào giá trị pha xung điều khiển (góc điều khiển).
Lúc này góc dẫn của van trở lên nhỏ hơn 2π/p dòng điện này qua van trở về 0 trước khi van kế tiếp bắt đầu dẫn trong khoảng dẫn của van thì S.đ.đ chỉnh lưu bằng S.đ.đ của động cơ điện. Khi phát xung nhằm để mở một hoặc hai van thì điện áp anôt của pha đó phải dương hơn điện áp của pha có van trong đang dẫn (điện áp nguồn không đổi dấu), do đó mà dòng điện của nhóm van đang dẫn giảm dầnvề 0, còn dòng điện của van kế tiếp sẽ tăng dần lên do có điện cảm trong mạch,.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÂN DOSIMAT
Nguyên lý điều khiển cân Dosimat
Khi chạy tại chỗ thì tín hiệu đặt từ trung tâm không có tác dụng nữa mà phải thông qua tín hiệu tương ứng đặt tại công đoạn. Khi trên trung tâm hoặc vận hành tại chỗ khởi động thì mạch được đóng vào bộ biến đổi (BĐ-TĐ) dẫn đến động cơ được khởi động, Dosimat sẽ tự động điều chỉnh tốc độ động cơ tăng hoặc giảm để được lượng liệu phù hợp tương xứng với trị số đã được đặt trước. Khi thiết bị hoạt động lượng liệu được đưa vào băng tải cân, băng tải tác dụng lên tế bào cân, các tế bào cân tạo ra tín hiệu điện áp.
Các tín hiệu khuyếch đại được đưa đến bộ logic A06 và tới bộ tạo xung A05 tới biến áp xung để điều khiển góc mở α tăng hoặc giảm làm thay đổi điện áp. 370K: Là bộ khuyếch đại MV RQ: Khối điều chỉnh lưu lượng Rω: Khối điều chỉnh tốc độ Ri: Khối điều chỉnh dòng điện ĐKFX: Khối điều khiển phát xung BBĐ: Bộ biến đổi Tiristơ. Điện áp ra của cầu được đưa đến bộ khuyếch đại mv (370-K) chức năng của bộ khuyếch đại mv này là khuyếch đại điện áp đưa từ tế bào cân tới rồi đưa lên chỉ thị.
Khi chạy tại chỗ Rơle d1 đóng tiếp điểm 10a9 sang tiếp điểm 10a4 và rơle d3 đóng tiếp điểm 10b8 sang tiếp điểm 10a6 lúc này người vận hành tại chỗ sẽ chỉnh định triết áp R5 để đặt tín hiệu từ. Nếu khi lượng liệu trên băng ra nhiều hơn lượng liệu đặt trước tức là tốc độ động cơ tăng khi đó Uf tốc sẽ tăng qua (370-K) thì tín hiệu phản hồi dương hơn qua bộ PI tín hiệu chủ đạo để điều khiển tốc độ động cơ giảm xuống (tín hiệu ra ở cực b3 được nối phản hồi tới đầu vào để tạo luật điều khiển PI). Đây là bộ điều chỉnh tốc độ động cơ sao cho nó tương ứng với tốc độ đã đặt trước, tương ứng với tín hiệu đã đặt mà không phụ thuộc vào tác động nhiễu như điện áp nguồn, nhiệt độ, sự thay đổi tải.
Sau đó tín hiệu chỉ đạo được đặt vào đầu đảo cực A2, tín hiệu phản hồi âm tốc độ của máy phát tốc (đầu vào a8) cũng được đặt vào đầu đảo của khuyếch đại thuật tóan A2. Đây là bộ điều chỉnh dòng điện so sánh và tạo xung nhiệm cụ của bộ 370 –A07 lấy tín hiệu phản hồi âm dòng qua biến dòng so sánh với tín hiệu chỉ đạo đưa từ bộ 370- A08 sang làm tín hiệu chỉ đạo để điều chỉnh điện áp điều khiển cho ra một xung có độ rộng thay đổi để điều khiển điện áp phần ứng động cơ. Hai tín hiệu ra của bộ 370-A06 được đưa vào bộ khuyếch đại 370 – A05 dùng để khuyếch đại xung mở sau đó được đưa đến biến áp xung để đến từng cặp Thyristor.
Hai tín hiệu đầu ra của mạch logic được đưa vào bộ khuyếch đại xung 370- A05 sau đó được đưa vào biến áp xung rồi đến từng cặp cực điều khiển Thyristor.
Z AZB
Phân tích khối điều chỉnh tốc độ (370-A08): (hình 3-10)
Bộ (370-A08) là bộ điều khiển tốc độ động cơ sao cho nó duy trì tương ứng với tốc độ đã đặt, để tương ứng với lượng liệu để đáp ứng được yêu cầu công nghệ mà không phụ thuộc vào nhiễu như điện áp nguồn, nhiệt độ, sự thay đổi của tải. D1, D2 là 2 Điốt có nhiệm vụ ổn định tín hiệu điều khiển của khuyếch đại thuật toán A1. Tranzitor T4 có bazơ đấu tắt với colector như một điôt bình thường, tín hiệu điều khiển của T4 âm hơn thế của bazơ T3.
Bình thường khi động cơ làm việc ổn định thì T3 thông vì điện áp đặt lên Bazơ của T3 là cố định. Khi tín hiệu ra của khuyếch đại thuật toán A1 (tín hiệu điều khiển) nhỏ đi một mức nào đó ứng với vận tốc động cơ là thấp nhất (lượng liệu ít đi) làm cho T4. Nhiệm vụ của T5, T6 là khóa bộ điều khiển tốc độ trong trường hợp mất dòng kích từ.
Nếu khi không có dòng kích từ (mất điện áp) một tín hiệu logic ZV = 0 đưa đến cực b6 làm cho T5 và T6 thông sẽ khóa mạch đầu vào của khuyếch đại thuật toán A2 làm cho mạch không hoạt động. Bộ phận giới hạn mômen max của động cơ tức là giới hạn dòng phần ứng. Để thực hiện điều này người ta hạn chế điện áp chủ đạo của mạch vòng dòng điện, là điện áp ra của A2.
Khi tín hiệu ra của A2 vượt quá điện áp mà nó tương ứng với dòng phần ứng động cơ cho phép tức là khi UET7 tăng lên lớn hơn 12V – UR42 thì Tranzitor T7 thông và đưa điện áp phản hồi từ đầu ra về đầu vào khuyếch đại A2 làm giới hạn được tín hiệu dòng điện cực đại tức là giới hạn được mômen cực đại của động cơ.
Tính chọn mạch lực
Mô phỏng hệ thống
Sau khi đã tính toán khảo sát các mạch vòng điều chỉnh ta tổng hợp các kết quả lại và thay vào sơ đồ cấu trúc ta được sơ đồ nguyên lý Hình 4.10.
Mô phỏng hệ thống bằng Simulinh
Khi động cơ khởi động dòng điện tăng lên nhưng vì nó được giới hạn nên chỉ tăng lên đến 2 Iđm (khoảng 25 A) sau khoảng thời gian quá độ 5s động cơ sẽ được ổn định bằng dòng định mức là 11,2A. Sau quá trình quá độ khoảng 2s dòng điện lại được duy trì ở dòng định mức.
