MỤC LỤC
Về phương diện điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều có nhiều ưu việt hơn so với các loại đông cơ khác, không những nó có khả năngđiều chỉnh tốc độ dễ dàng mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lạo đạt chất lượng điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh rộng. - Khi điều chỉnh tốc độ xuống thấp sai số tốc độ càng lớn và mômen ngắn mạch càng nhỏ, nghĩa là khả năng duy trì tốc độ và khả năng quá tải kém, ngoài ra số cấp điện trở có giới hạn và việc điều chỉnh không trơn. Do khi điều chỉnh điện áp mạch kích từ thì thường giữ điện áp phần ứng và điện trở phần ứng là không đổi bằng giá trị định mức, do đó đặc tính cơ thấp nhất trong vùng điều chỉnh từ thông chính là đặc tính có điện áp phần ứng định mức, từ thông định mức và được gọi là đặc tính cơ bản ( đôi khi chính là đặc tính tự nhiên của động cơ ).
Khi giảm từ thông để tăng tốc độ quay của động cơ thì đồng thời điều kiện chuyển mạch của cổ góp cũng bị xấu đi, vì vậy để đảm bảo điều kiện chuyển mạch bình thường thì cần phải giảm dòng điện phần ứng cho phép, kết quả là mômen cho phép trên trục động cơ giảm rất nhanh. Để điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ một chiều cần có thiết bị nguồn như máy phát điện một chiều kích từ độc lập, các bộ chỉnh lưu điều khiển v.v… Các thiết bị nguồn này có chức năng biến năng lượng điện xoay chiều. Vì từ thông của động cơ được giữ không đổi 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 điều chỉnh này là triệt để.
Hay nói cách khác, nếu tại đặc tính cơ thấp nhất của dải điều chỉnh mà sai số tốc độ không vượt quá giá trị sai số cho phép, thì hệ truyền động sẽ làm việc với sai số luôn nhỏ hơn sai số cho phép trong toàn bộ dải điều chỉnh. - Đây là phương pháp được đánh giá tốt, nó là phương án điều chỉnh triệt để, nghĩa là có thể điều chỉnh tốc độ trong bất kì vùng tải nào kể cả khi không tải lý tưởng, phương pháp này đảm bảo sai số nhỏ, khả năng quá tải lớn, dải điều chỉnh rộng và tổn thất năng lượng ít.
+ Các van co tính phi tuyến, dạng điện áp chỉnh lưu ra có biên độ đập mạch cao, gây tổn thất phụ trong máy điện, và ở các truyền động có công suất lớn còn làm xấu dạng điện áp của nguồn và lưới xoay chiều. Kết luận: Sau khi đã phân tích sơ đồ và nguyên lý làm việc của các BBĐ nói trên em quyết định chọn BBĐCL T – Đ để cấp điện cho động cơ. Vì để đảm bảo cho sơ đồ làm việc an toàn thì phải yêu cầu có thời gian ngừng dòng lớn để cho các van của BBĐ làm việc giai đoạn trớc phục hồi lại tính chất.
Thực tế thì khi bộ chỉnh lu thuận đang làm việc ở chế độ chỉnh lu thì bộ chỉnh lu ngợc không làm việc ở chế độ nghịch lu vì lúc nay không có thành phần dòng điện từ tải qua bộ chỉnh lu ngợc , lúc nay chỉ có dòng cân bằng xoay chiều mặc dù góc điều khiển của nó nằm trong vùng nghịch lu , ta nói rằng bộ chỉnh lu ngợc làm việc ở chế độ chờ nghịch lu. Nh vậy thấy rằng thành phần một chiều của điện áp trên đầu ra của hai sơ đồ chỉnh lu là cân bằng nhau nên chúng không gây thành phần dòng điện khép vòng qua các van của hai sơ đồ chỉnh lu. Tuy vậy khi cả hai sơ đồ chỉnh lu cùng làm việc (tuy góc điều khiển khác nhau) thì giá trị tức thời của điện áp trên đầu ra hai sơ đồ chỉnh lu thờng không bằng nhau , điều này tạo ra một sự chênh lệch điện thế và khi chúng tác động thuận chiều dẫn dòng của các van trong hai sơ đồ chỉnh lu sẽ gây nên dòng điện khép vòng qua các van này và các pha nguồn cung cấp xoay chiều mà không đi qua tải của BBĐ, nó đợc gọi là dòng cân bằng.
Thành phần một chiều của dòng cân bằng không có, vậy dòng cân bằng chỉ có thành phần xoay chiều nên ta có thể sử dụng điện cảm để hạn chế. Kết luận: Qua những phân tích trên ta chọn phơng pháp điều khiển phối hợp tuyến tính để điều khiển 2 BBĐ mắc song song ngợc.
- Nhóm các hệ thống điều khiển không đồng bộ: các hệ thống điều khiển thuộc nhóm này tạo ra các xung điều khiển không tuân theo giá trị góc điều khiển như đã nêu ở phần trước. Các hệ thống điều khiển này phát ra chuỗi xung điều khiển với tần số thường cao hơn rất nhiều tần số nguồn xoay chiều cung cấp cho sơ đồ chỉnh leu và trong quá trình làm việc tần số xung được tự động thay đổi để dảm boả cho một đại lượng đầu ra nào đó, ví dụ như Ud, Id …không thay đổi. Để đạt được điều này thì người ta thực hiện không chế tần số xung điều khiển theo sai lệch giữa tín hiệu đặt và tín hiệu ra thực tế của đại lượng cần ổn định.
Có nhiều cách để thực hiện, nhưng ở đây ta sử dụng BAĐ vì nó có nhiều ưu điểm là thực hiện được cho cả 3 pha và cách ly về điện giữa mạch lực và mạch điều khiển. Mục đích là tạo ra góc lệch pha giữa sơ cấp và thứ cấp một góc 300 nhằm đồng nhất trị số góc điều khiển của tiristo ứng với điện áp nguồn trên mạch động lực và góc điều khiển α ở mạch phát xung và như vậy có thể điều khiển các tiristo với góc điều. Mặt khác góc điều khiển α ở mạch phát xung được tính từ điểm bắt đầu của điện áp tựa răng cưa ( cũng là điểm bắt đầu của các nửa chu kỳ điện áp đồng bộ hoá ) đến vị trí Urc + Uđk = 0.
Trong một nửa chu kỳ của điện áp đồng bộ luôn tạo ra hai xung: một xung không chế bộ làm việc chỉnh lưu và một xung khống chế bộ còn lại làm việc ở chế độ nghịch lưu. Đầu ra của mạch so sánh là đầu vào của khâu sửa xung, mạch sửa xung làm việc theo nguyên tắc: khi có các xung vào với độ dài khác nhau mạch vẫn cho các xung ra có độ dài giống nhau theo yêu cầu và giữ nguyên thời điểm bắt đầu xuất hiện của mỗi xung.
Vì vậy vấn đề hãm dừng nhanh và chính xác có vai trò hết sức quan trọng: nó sẽ làm giảm thời gian đảo chiều tăng năng suất của hệ, đảm bảo an toàn cho phụ tải khi hạ. Trạng thái hãm ngược của động cơ xảy ra khi phần ứng dưới tác dụng của động năng tích luỹ trong các bộ phận chuyển động hoặc do mômen thế năng quay ngược chiều với mômen điện từ của động cơ. Hãm động năng là trạng thái động cơ làm việc như một máy phát mà năng lượng cơ học của động cơ đã tíhc luỹ được trong quá trình làm việc trước đó biến thành điện năng tiêu tán trog mạch hãm dưới dạng nhiệt.
Vì sơ đồ đấu dây của mạch động cơ vẫn không thay đổi nên phương trình đặc tính cơ cũng không thay đổi nhưng mômen có giá trị âm. Trong thực tế, cơ cấu nâng hạ của cần trục, khi nâng tải động cơ được đấu vào nguồn theo cực tính thuận và làm việc trên đặc tính cơ nằ trong góc phần tư thứ I. Lúc này nếu mômen do trọng tải gây ra lớn hơn mômen ma sát trong các bộ phận chuyển độngcủa cơ cấu, động cơ điện sẽ làm việc ở trạng thái hãm tái sinh.
Tốc độ động cơ tang dần lên, khi tốc độ gần đạt tới giá trị ω0 ta cắt điện trở phụ, động cơ tăng tốc độ trên đường đặc tính tự nhiện. Khi tốc độ vượt quá ω >ω0, mômen điện từ của động cơ đổi dấu trở thành mômen hãm đến điểm A mômen Mh = Mc, tải trọng được hạ với tốc độ ổn định ω0đ, trong trạng thái hãm tái sinh.
Khi muốn hạ tải ta phải đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ. Trên h4.20: khi hạ tải, để hạn chế dòng điện khởi động ta đóng thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng.