II. Thiết kế điều khiển.
*Tính toán linh kiện mạch phản hồi.
Trước hết ta sẽ tính từ khâu bão hoà
Theo Datasheet của IC SG3526
Uđk =0.3V D =0% (2.7)
ưđk=3.6V D =50% Vì vậy để D =40% thì ưđk = 2.64V.
Trong mạch bão hoà ta thiết kế sao cho điện áp bão hoà Ubh =2.64V. Với điện áp vào Uvào là điện áp phản hồi sau khi khuếch đại và điện
áp đặt.
Trong khoảng O^Ung điện áp vào ra quan hệ tuyến tính. Với Uvào > Ung thì Uđk=2.64V= constant.
Hình2.26: Sơ đồ khối chức năng bên trong hai đầu vào E+ và E- của SG3526 với đồ thị ghim áp điều khiên.
Trong sơ đồ trên khi DI chưa dẫn mạch có tác dụng như khối khuếch đại đảo và điện áp ra ur
u <= (2.8)
/v-> /VỊ
Anod của D1 được nối với bộ chia áp đế khống chế khoảng mở của DI. Catod của DI nối với VM- và VM+ = VM- = ov. Khi điện áp ra nhỏ hơn một giá trị, điện áp trên anod âm hơn trên catod DI phân cực ngược không dẫn. Khi điện áp ra tăng tới một giá trị DI phân cực thuận DI dẫn và điện áp tại điểm phân áp bằng VM- = ov và điện áp ra giữ mức bằng điện áp đã được chỉnh qua phân áp .
Chọn điện áp Uđặt = 5V Chọn điện áp Un = 5V Chọn RI = R2 = RO .
Chọn khuếch đại thuật toán TL084 với các thông số:
■ Điện áp nguồn nuôi : Vcc = ± 18V chọn Vcc =± 12 V ■ Hiệu điện thế giữa hai đầu vào : ± 30 V
■ Nhiệt độ làm việc : T = -25 °c + 85 °c
■ Công suất tiêu thụ : p = 680 mW = 0,68 w
■ Tổng trở đầu vào : Rin= 106 MO ■ Dòng điện đầu ra : Ira = 30 pA.
■ Tốc độ biến thiên điện áp cho phép: du/dt = 13 v/ps.
Chọn Rl= R2 > 2,64 + 6,2510Ả37,76 =— =12 (KQ).
Đồ án tốt nghiệp Máy hàn TIG sử dụng công nghệ biến tần
Trong đó nếu nguồn nuôi cung cấp 12V, điện áp Uy ~ 12V dòng điện vào hạn chế lmA.
Do đó chọn RI =R2 = RO =15 (k£2)
Biến trở dùng đế phân áp có phải có giá trị nhở.Neu biến trở này có giá trị lớn khi DI dẫn không nối tắt đuợc Ro. Khi đó giá trị của ur ngoài điện áp phân áp còn có điện áp khuếch đại.
Chọn diode DI là 1N4002.
Khi chọn RI =R2 = RO =15 (k£2). Quan hệ giữa điện áp ra ur và các điện áp vào( gồm Uđặt và ưph) được xác định:
Ưr = Uđặt-Uph (2.9)
Với điện áp Uđặt = 5V
Ur-2.64V
Uph = uđặt-ur=5 - 2.64 = 2.36V (2.10) Lấy tín hiệu phản hồi dòng từ điện trở Shunt với giá trị
300A/75mV
do máy làm việc ở 25 OA điện áp từ Shunt đua về : us = 62.5 mV
Ta thiết kế khâu khuếch đại không đảo với hệ số khuếch đại là:
ưph 2 36
KKĐ= TT1 =_L22_= 37.76 (2.11)
ưs 0.0625
Do tín hiệu đua về tù’ shunt không có dạng một chiều tuyệt đối ngoài thành phần một chiều còn có các xung nhọn ta dùng tụ lọc đầu vào với giá trị tụ lọc C = 0.1nF.
Trong sơ đồ trên tín hiệu tù' shunt đua vào chân trù' và tín hiệu ra đuợc tính theo công thức
+ H + R ,
' ' RA , R, + R j
Và hê sô khuêch đai KKĐ= ~ - *—r— =37.76 (2.13)
R,+R4 /?, Ta chon R3=R4, khi đó +Rl- =75.52 (2.14) Vậy R2= 74.52.RI (2.15) Nếu chọn RI =2 KQ. thì: R2= 149.04 ẢT2 chọn theo chuẩn R2 = 150Ả:Q. Chọn R3= R4= 15 KQ..
Vậy sơ đồ phản hồi được thiết kế như hình vẽ. Với giá trị linh kiện như sau: R3= 15 ẢTQ R4= 15 KQ Rl=2 Kũ. R2= 150 KQ (2.16)
Đồ án tốt nghiệp Máy hàn TIG sử dụng công nghệ biến tần
R5=15^Q R6= 15 ẢX2 R0= 15
KQ
Khi tính toán phần phản hồi ta tính toán máy làm việc với dòng hàn khác nhau. Đe thay đối dòng hàn ta thay đối điện ấp đặt phạm vi làm việc với máy tù’ 25A -ỉ- 250A vì vậy Uđặt thay đổi trong phạm vi Umin Umax, với
Umax =5V ta tiếp tục tính ưmin.
Uđặt min tuông ứng dòng hàn 25A và độ rộng xung D =4% 3.6-03
Uđk = *4= 0.264V (2.17)
Uđặtmin = 2,64 +6,2510 3.37,76= 0,5V Vậy Uđặt thay đối trong khoảng 0.5V -í- 5V tương ứng dòng hàn thay
đổi từ 25A+- 250A.