Giao diện 485 là kết quả của việc mở rộng tiêu chuẩn RS-232. Với cùng độ dài đ−ờng truyền và tốc độ truyền cho phép giao diện này cho phép nhiều hơn hai thành viên tham gia ( có thể đến 32 thành viên). Có thể xem giao diện RS -485 nh− là một bus, bởi vì số l−ợng thành viên tham gia truyền thông trên giao diện RS -485 không bị
hạn chế bởi con số 2(nh− ở giao diện RS-323) do đặc tính ba trạng thái (tri- state) của từng thành viên riêng lẻ.
Mức logic “1” đ−ợc ấn định t−ơng tự nh− ở giao diện 422 -nghĩa là nằm trong vùng điện áp -1,5v đến -6v, còn mức logic “0” thì trong vùng điện áp từ +1,5 đến +6v. Bộ đệm đ−ờng dẫn của giao diện RS-485 tạo ra một điện áp vi sai bằng 5v trên hai dây dẫn truyền dữ liệu, giống nh− trong tr−ờng hợp RS-422.
Giao diện 485 đ−ợc dùng nhiều trong các hệ thống đo l−ờng, trong đó nhiều đầu đo cần đ−ợc thu thập và xử lý số liệu đồng thời. Một trong các
thí dụ là hệ thống cân băng định l−ợng nhà máy xi măng l−u xá, hệ thống theo dõi l−ợng hàng đ−ợc xuất nhập ở các kho xăng dầu...các số liệu đo l−ờng đ−ợc truyền cùng với mã số t−ơng ứng qua cổng RS-485 trên một bus. Bộ xử lý trung tâm thu thập tất cả các số liệu qua cổng nối tiếp rồi xử lý trên máy vi tính.
Khối 10: Biến tần . Hệ thống sử dụng 6 biến tần để điều khiển tốc độ của động cơ - không đồng bộ xoay chiều 3 pha. Biến tần của anh thuộc hãng Control Technic ký hiệu Din 12201508 với tần số vào 50 ữ 60Hz ,tần số đầu ra 0 ữ 960Hz .Điện áp đầu vào 220v ữ 240v ,dồng dầu vào 28,5A,dòng đầu ra 7A.Biến tần này sử dụng điện áp đầu vào xoay chiều 220v ,diện áp đầu ra 3 pha Trong bộ niến tần còn có bộ xử lý .Đầu ra bộ biến tần có tần số có thể thay đổi từ 0,1,2...,960Hz thay đổi với một l−ơng rất nhỏ gần nh− thay đổi trơn .Trong hệ thống này ng−ời ta chỉ sử dụng với sự thay đổi từ 0ữ50Hz .
Khối 11: Trong hệ thống này sử dụng 6 động cơ không đồng bộ
xoay chiều 3 pha vì loại động cơ này có cấu tạo đơn giản, kích th−ớc và trọng l−ợng nhỏ, giá thành hạ với nguyên lý làm vệc đơn giản, độ tin cậy cao tuy nhiên Ikđ lớn Mkđ nhỏ, việc điều chỉnh tốc độ động cơ là khó khăn. Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ có dạng nh− sau:
Hình I-7. đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ. Ph−ơng trình đặc tính cơ :
M=
Trong đó :
r1 , r2 : Là điện trở dây quấn 1 pha mạch stato, rôto đã quy đổi.
x1 , x2 :Là điện kháng của một pha dây quấn mạch stato, mạch rôto đã quy đổi về mạch stato.
Ur : Là điện áp pha đặt len một pha dây quấn mạch stato động cơ. 3.Uf2R2/
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Đức Quyền Trang 100 Rr/ :Điện trở phụ đ−a vào mạch rôto động cơ.
S : Độ tr−ợt tốc độ. ω0 : tốc độ từ tr−ờng quay. ω : tốc độ trên trục động cơ. R2/ = r2/ + Rf/ Xnm/ = x1 + x2/
Do yêu cầu về kỹ thuật, do yêu cầu công nghệ của nhà máy nên trong hệ thống truyền động cân băng định l−ợng sử dụng động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha Roto dây quấn để truyền động cho băng tải. Động cơ này của Trung Quốc Y802-4-4 với công suất 0,75kw, n = 1450 v/phút, f = 50 Hz, U = 380 v. Để điều khiển động cơ không bộ dùng ph−ơng pháp tần số, khi động cơ không đồng bộ không nhận điện từ l−ới chung mà từ một bộ biến tần. Bộ biến tần đ−ợc nối với l−ới có tần số là f = 50 Hz , điện áp xoay chiều 220v. Đầu ra của nó không những có tần số f1 biến thiên mà cả U1 biến thiên. Bằng cách biến đổi tần số nguồn cung cấp, tốc độ động cơ đ−ợc điều chỉnh cao hơn và cả thấp hơn trị số cơ bản, tần số nguồn cung cấp không v−ợt quá 1,5 ữ 2 lần tần số định mức. Giới hạn đó tr−ớc hết là do độ bền vững của bối dây rôto quyết định. Hơn nữa khi tần số tăng, tổn thất công suất trông lõi thép stato cũng tăng lên rõ dệt. Phậm vi điều chỉnh tốc độ trong vùng thấp hơn trị số cơ bản th−ờng nhỏ hơn 10 ữ 15 lần. Giới hạn d−ới của tần số bị hạn chế bởi độ phức tạp của bộ nguồn có tần số thấp, khả năng quay không đều và một số yếu tố khác nữa. do đó điều chỉnh tốc độ đọng cơ không đồng bộ bằng ph−ơng pháp tần số có thể thực hiện đ−ợc trong phạm vi d−ới (20-30) :1 . Nếu sử dụng các động cơ có cấu trúc dặc biệt thì phạm vi điều chỉnh đ−ợc mở rộnh rộng thêm vì giới hạn trên của tốc
ω0 - ω
S =
độ lớn lên , giới hạn d−ới của tốc độ có có thể giảm nhỏ đ−ợc bằng cách đ−a các mạch hồi tiếp vào sơ đồ điều khiển .
Trong quá trình điều khiển tần số, ta biên đổi điện áp sao cho Φ = const , thì mô men cho phép trên trục động cơ không đòng bộ cũng d−ợc giữ không đổi. Động cơ M là động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha thực hiện nhiệm vụ truyền chuyển động cho băng tải .
II.Nguyên lý của hệ thống :
Trong sơ đồ khối trên mỗi băng tải cân đ−ợc lắp đặt các đầu cân điện tử để đo tải trọng trên chiều dài băng, tín hiệu đo đ−ợc đo qua bộ khuếch đại để đ−a vào máy tính. Các tín hiệu m, V đ−ợc đọc vào máy tính theo các đ−ờng khối l−ợng( Sử dụng Card chuyển đổi A/D 6 kênh ), đ−ờng tốc độ ( cổng COM 1 từ bộ chuyển đổi RS-232/RS-485)
Máy tính sẽ tính đ−ợc năng suất thực của các cân Q=mV, so sánh với năng suất định mức Qđ của chúng đ−ợc nhập vào từ bàn phím sau khi đ−ợc hiệu chỉnh thì sẽ đ−a ra tín hiệu điều khiển Uđk để điều khiển các động cơ thông qua bộ biến tần . Mục đích là để điều chỉnh tốc độ động cơ hợp lý cho các băng tải cân sao cho sai số thực của cân với năng suất định mức của chúng đạt đ−ợc ≤ 1%.
Khi hệ thống có sự cố nh− một cân ngừng hoạt động hoặc do l−ợng nguyên liệu xuống quá ít → tốc độ băng tải nhanh ( động cơ điều chỉnh tốc độ băng tải có tốc độ quay lớn hơn định mức ) hoặc l−ợng nguyên liệu xuống quá nhiều làm cho băng tải dừng ... thì đầu đo khối l−ợng sẽ đ−a tín hiệu vào trong máy tính. Lúc này trong máy tính có ch−ơng trình đã đ−ợc lập sẵn sẽ xử lý ngay sự cố xảy ra làm cho tất cả hệ thống đều dừng làm việc.
Sinh viên thiết kế: Nguyễn Đức Quyền Trang 102
kết luận
Đề tài “ nghiên cứu điều khiển ĐCKĐB rotor lồng sóc theo ph−ờng pháp tựa theo từ thông rotor “ là một đề tài rất phong phú và phức tạp. Trong bản đồ án này em đã trình bầy đ−ợc một số vấn đề cơ bản của đề tài.
- Xây dựng đ−ợc mô hình toán học của bộ biến tần theo nguyên lý điều chế độ rộng xung.
- Xây dựng mô hình toán học của động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc ở hai dạng liên tục và gián đoạn.
- Ví dụ thực tiễn và lập trình tính thời gian đóng ngắt van.
Tuy vậy các kết quả nhận đ−ợc đó dựa trên cơ sở các giả thiết đơn giản hoá.
+ Coi mạch từ của động cơ là đối xứng và không bão hoà. + Bỏ qua sóng hài bậc cao ở bộ biến tần.
+ Coi điện áp nguồn một chiều ở bộ biến tần là không đổi. + Coi mô men quán tính lá không đổi.
Nội dung đề tài còn nhiều khía cạnh ch−a xét đến. Vì vậy mà đề tài này còn nhiều vấn đề cần phải hoàn thiện.
H−ớng phát triển của đế tài có thể đế cập đến các vấn đế sau:
+ Xét ảnh h−ởng của các yếu tố mà ta đã đơn giản hoá.
+ Thiết kế các thống điều khiển tối −u và điều khiển thích nghi. + Lập trình điều khiển cho cả hệ thống.
Để có thể hoàn thiện đề tài này cần phải đầu t− nhiều thời gian và công sức.
Vì vậy em rất mong đ−ợc sự giúp đỡ tiếp tục của thầy cô và sự cộng tác của các đồng nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn!