m0 w.l
4.2.1. Quá trình khởi động
a. Quá trình nâng trục từ vị trí ban đầu
Chương 4 Mô phỏng hệ thống điều khiển ổ từ chủ động 4 cực
Nhận xét: Trong quá trình khởi động, trục từ vị trí ban đầu nhanh chóng được nâng lên đến vị trí cân bằng ổn định tại 0. Thời gian đáp ứng khoảng 0,1 s. Do theo phương y khoảng cách từ điểm ban đầu đến điểm đặt là lớn hơn so với phương x, do đó lực nâng trục theo phương y sẽ lớn hơn lực nâng trục theo phương x. Với khe hở không khí ở mỗi cực là 1mm, độ quá điều chỉnh theo phương x là 1,5% , độ quá điều chỉnh theo phương y là 7%.
Hình 4.9. Đáp ứng dịch chuyển của ổ từ 2 theo phương x và phương y
(a) (b)
Chương 4 Mô phỏng hệ thống điều khiển ổ từ chủ động 4 cực
___________________________________________________________________ Nhận xét: Quỹ đạo chuyển động của trục x2 và y2 cũng tương tự như trục x1 và y1. Xuất phát từ vị trí ban đầu, ổ từ tác động nâng trục lên vị trí cân bằng tại tâm ổ. Do quán tính nên trục nâng vượt quá vị trí cân bằng một lượng nhỏ, sau đó quay trở về và ổn định tại gốc ( 0; 0)
b. Chịu tác động của ngoại lực
Sau khi nâng rotor từ điểm ban đầu đến vị trí cân bằng, xét một lực tác động lên đầu trục 1 là F(Fx1; Fy1) = (– 10; – 10 N): tương ứng với góc lệch 450 và biên độ 14,1 N
Hình 4.11. Đáp ứng vị trí của ổ trục 1 theo phương x và y khi chịu tác động của ngoại lực
Chương 4 Mô phỏng hệ thống điều khiển ổ từ chủ động 4 cực
Hình 4.12. Đáp ứng vị trí của ổ trục 2 lực theo phương x và y khi chịu tác động của ngoại lực
(a) (b)
Hình 4.13. Quỹ đạo chuyển động của rotor: a. Ổ từ 1, b. Ổ từ 2
Nhận xét : Do tác động của ngoại lực, trục bị đẩy ra khỏi vị trí cân bằng tại tâm, quỹ đạo chuyển động lệch một góc tương ứng 450 theo hướng của ngoại lực. Do tương tác giữa 2 đầu trục nên ở ổ từ 2, vị trí trục cũng bị lệch đi góc tương đương 450; tuy nhiên, độ lệch nhỏ hơn. Độ dịch chuyển của ổ 1 và ổ 2 lần lượt là 0,003 mm và 0,0015 mm. Sau đó, trục nhanh chóng trở lại vị trí cân bằng ổn định tại gốc.
Chương 4 Mô phỏng hệ thống điều khiển ổ từ chủ động 4 cực
___________________________________________________________________
c. Đáp ứng dòng điện
Hình 4.14. Dòng điện điều khiển của ổ từ 1 theo phương x
Hình 4.15.Dòng điện điều khiển của ổ từ 1 theo phương y
Hình 4.16. Dòng điện điều khiển của ổ từ 2 theo phương x
Chương 4 Mô phỏng hệ thống điều khiển ổ từ chủ động 4 cực
Nhận xét: Đáp ứng dòng điện của 2 ổ từ là tương tự nhau.
Quá trình khởi động, do sai lệch vị trí ban đầu lớn nên dòng điện tăng vọt để tạo lực nâng lớn, nhanh chóng đưa ổ trục về vị trí cân bằng.
Đối với phương x: Sau khi đưa trục về vị trí cân bằng thì dòng điện trở về giá trị 0. Khi có ngoại lực tác động, giá trị dòng điện tăng lên, tạo lực từ đối trọng với ngoại lực, nhằm đưa trục về vị trí cân bằng.
Đối với phương y: khi chưa có ngoại lực, sau khi đưa trục về vị trí cân bằng thì dòng điện trở về giá trị lớn hơn 0 do cần tạo lực từ cân bằng với trọng lượng của trục. Khi có ngoại lực tác động, giá trị dòng điện tăng lên, tạo lực từ đối trọng với ngoại lực, nhằm đưa trục về vị trí cân bằng. Thời gian duy trì giá trị dòng điện lớn theo phương y lâu hơn theo phương x. Kết quả này là do phương y có vị trí ban đầu xa vị trí cân bằng hơn, cần duy trì lực lớn hơn để nhanh chóng đưa vị trí trục về cân bằng.