Ứng dụng mạch lực hồ quang điện sử dụng plc s7 200 và biến tần siemens 109785

PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG NÂNG HẠ ĐIỆN CỰC Lề HỒ QUANG

Nguồn điều khiển sẽ tạo ra điện áp điều khiển đưa sang khối phát xung XP1và làm cho góc mở thay đổi dẫn đến làm điện áp chỉnh lưu tăng và dẫn đến động cơ quay thuận với tốc độ tăng dần và điện cực sẽ được nâng lên và dẫn đến dòng điện hồ quang lại được điều chỉnh giảm dần về giá trị định mức thì động cơ sẽ ngừng quay. Tương tự như trên khi dòng hồ quang giảm nhỏ hơn giá trị định mức lúc đó tín hiệu điều khiển ở khối nguồn điều khiển sẽ làm cho khối phát xung XP2 làm việc và động cơ sẽ được điều khiển quay theo chiều ngược lại dẫn đến điện cực hạ dần xuống và dẫn đến dòng hồ quang tăng dần đến giá trị định mức thì động cơ dừng. Khi xảy ra ngắn mạch làm việc thì khối nguồn điều khiển sẽ đưa ra một tín hiệu điều khiển sang khối phát xung XP1 và dẫn đến điện áp ra của bộ chỉnh lưu là lớn nhất và tốc độ động cơ là lớn nhất, do đó ngắn mạch làm việc sẽ bị loại trừ nhanh.

Tín hiệu dòng áp của hồ quang sẽ được qua bộ chuyển đổi khuyếch đại rồi chuyển vào PLC xử lý, kết hợp với phần mềm và các luật điều khiển sẽ đưa tín hiệu sang biến tần và biền tần sẽ biến đổi tín hiệu và điều khiển động cơ sao cho thoả mãn công nghệ lò hồ quang.

Điều chế theo phương pháp SPWM

Để tạo ra điện áp xoay chiều bằng phương pháp SPWM, ta sử dụng một tín hiệu xung tam giác vtri (gọi là sóng mang) đem so sánh với một tín hiệu sin chuẩn vc (gọi là tín hiệu điều khiển). Nếu đem xung điều khiển này cấp cho bộ nghich lưu một pha, thỡ ở ngừ ra sẽ thu được dạng xung điện áp mà thành phần điều hũa cơ bản có tần số bằng tần số tín hiệu điều khiển vc và biên độ phụ thuộc vào nguồn điện một chiều cấp cho bộ nghịch lưu và tỷ số giữa biên độ sóng sin mẫu và biên độ sóng mang. Như vậy trong phương pháp này biên độ điện áp dây đầu ra bộ nghịch lưu chỉ có thể đạt 86,67% điện áp một chiều đầu vào trong vùng tuyến tính (0 <.

Như vậy, nếu điện áp một chiều đầu vào không đổi, để điều chỉnh biên độ và tần số của điện áp đầu ra ta chỉ việc điều chỉnh biên độ và tần số của tín hiệu sin chuẩn vc.

Phương pháp điều chế vectơ không gian (SVPWM)

Theo công thức trên thì véc tơ is(t) là một véc tơ có modul không đổi quay trên mặt phẳng phức với tốc độ góc ω=2Π .fs và tạo ra một trục thực một góc pha γ=ω s(t). Dễ dàng nhận thấy rằng isα và isβ là hai dòng hình sin do đó ta có thể hình dung ra một động cơ điện tương ứng với hai cuộn dây cố định α , β thay thế cho 3 cuộn dây u, v, w. Trên cơ sở công thức (2.1) kèm theo điều kiện điểm trung tính của 3 cuộn dây không nối đất ta chỉ cần đo 2 trong 3 dòng điện stator là đã có đầy đủ thông tin về is(t) với các thành phần trong công thức (2.4).

Tương tự với các véc tơ dòng stator, các véc tơ điện áp stator Us, dòng rotor ir, từ thông stator Ψs , từ thông rotor Ψr đều có thể biểu diễn bằng các phần tử thuộc hệ toạ độ stator cố định. Mục đích của ta ở đây là đưa cách quan sát các đại lượng véc tơ trên hệ toạ độ stator cố định α , β sang hệ toạ độ xy nào đó quay đồng bộ với từ thông stator. Ưu điểm của hệ toạ độ mới là do các véc tơ is và Ψr cũng như bản thân hệ toạ độ dq quay đồng bộ với nhau với tốc độ góc ωs quanh điểm gốc, các phần tử của véc tơ (isd, isq) là các đại lượng một chiều.

Khó khăn thực tiễn của việc tính isdvà isq là việc xác định góc νs , trong trường hợp động cơ đồng bộ góc đó được xác định dễ dàng bằng thiết bị đo tốc độ vòng quay (máy phát xung kèm vạch o, resolver). Trường hợp động cơ không đồng bộ góc νs được tạo nên bởi tốc độ góc ωs=ω+ωr , trong đó chỉ có ω là có thể đo được ngược lại ωr=2.Π.fr với fr là tần số mạch rotor ta chưa biết. Vậy phương pháp mô tả trên hệ toạ độ dq đòi hỏi phải tính được ωr một cách chính xác đó là cơ sở của hệ thống điều khiển / điều chỉnh kiểu tựa theo từ thông rotor (T4R).

Các véc tơ chuẩn chia toàn bộ không gian thành các góc phần 6 S1 đến S6 chỉ bằng 8 véc tơ chuẩn (H3-2.9) ta phải tạo nên điện áp stator với biên độ góc pha bất kỳ. Ta đã biết rằng điện áp sẽ được quy đổi bằng thời gian đóng ngắt xung trong một chu kỳ nào đó, giả thiết toàn bộ chu kỳ đó là chu kỳ có ích được phép dùng để thực hiện véc tơ khi này modul tối đa cũng không thể vượt quá 2/3 UMC do vậy ta có công thức.