1. Nguyên lý khởi động:
Muốn khởi động ta dặt Ucd và đóng hệ thống vào lưới điện thông qua Aptomat AP và công tắc tơ K
Khi đó đầu vào bộ khuếch đại Uv = Ucd , có giá trị lớn nhất làm cho hệ thống khuếch đại bão hòa vì vậy Ura = Udk, có trị số lớn nhất làm cho sức điện động bộ biến đổi Ebbđ, điện áp Uư có giá trị lớn vì vậy dòng
Id =
Ru Rbbd
Ebbd
+ có giá trị lớn nhất ( Iư = Id) Khi đó dòng Id >>Ic nên
dt du
> 0tốc độ động cơ bắt đầu tăng do quán tính của động cơ, mức tăng của tốc độ quay không thể rất nhanh, cho nên trị số chênh lệch điện áp đầu vào của bộ điều chỉnh tốc độ là khá lớn -> đầu ra của nó nhanh đạt đến giá trị biên dòng điện cưỡng bức nhanh chóng tăng. Lúc Id = Im thì do tác dụng của bộ điều chỉnh dòng điện làm cho Id không thể tiếp tục tăng mạnh. Trong giai đoạn này bộ điều chỉnh tôc độ trạng thái không bão hòa đã nhanh chóng bão hòa, còn bộ điều chỉnh dòng điện không bão hòa để bảo đảm tác dụng điều chỉnh dòng điện. Iư= Iu Ibbd Eu Ebbd − −
Quá trình cứ tiếp diễn tốc độ tăng thì dòng lại giảm nên đặc tình hở đến khi tốc độ đạt giá trị nào đó (mà Uv = Ucd – r.n < Uvbb ) độ khuếch đại thoát khỏi vòng bão hòa, và làm việc trong vùng khếch đại tuyến tính, lúc này phản hồi âm tốc độ bắt đầu tham gia điều khiển hệ nên hệ chuyển sang khởi động theo trạng thái đặc tính hệ kín, tốc độ tiếp tục tăng, dòng tiếp tục giảm, khi dòng giảm đến giá trị Iư =Ic thì gia tốc =0
dt du
=> động cơ có tốc độ không đổi làm việc ổn định quá trình khởi động kết thúc.
2. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ.
- Tăng tốc: Muốn tăng tốc ta tăng Ucd khi đó tốc độ chưa tăng kịp, vì vậy
Uv = Ucd - ﻻn sẽ tăng.
- Nếu Uv tăng ( Uvph thì phản hồi âm tốc độ vẫn tham gia và khi Uv tăng làm cho Uđk tăng và Ebbđ tăng. Vì vậy Iư sẽ tăng do đó Iư – Ic >0 =>
0 .>
dt du
=> động cơ chuyển sang làm việc có điểm Iư lớn hơn mà tốc độ chưa kịp tăng và bắt đầu n tăng từ điểm ấy, khi n tăng dòng lại giảm đến khi Iư = Ic, gia tốc =0
dt du
hệ làm việc ổn định với tốc độ mới cao hơn.
- Nếu tăng nhiều Ucd thì Uv > Uvph => hệ chuyển sang tốc độ trên đặc tính hệ hở và khi Uv tăng thì Iư tăng, gia tốc dương .>0
dt du
, khi tốc độ tăng => Uv giảm đến khi tốc độ đặt đến giá trị Uv ≤ Uvph thì phản hồi âm tốc độ bắt đầu tham gia, hệ bắt đầu chuyển sang trạng thái khởi động trên đặc tính hệ kín, n tăng dòng giảm đến khi Iư = Ic hệ làm việc ổn định với tốc độ mới cao hơn trước nhiều.
- Giảm tốc độ : muốn giảm tốc đọ giảm Ucd, nên giảm nhỏ Ucd thì Uv = Ucd - ﻻn giảm, khi đó U đk giảm, góc α tăng vì vậy Ebbđ giảm nên
Iư = Ebbđ – Eđ giảm
Trong trường hợp này ta xét với việc giảm Ucd sao cho dòng Iư không đảo dấu, khi đó Iư sẽ giảm làm cho Iư – Ic <0 nên gia tốc sẽ âm chuyển sang làm việc trên đặc tính thấp hơn nhưng đồng thời không đảo chiều và tốc độ giảm từ điểm tốc độ cố định theo đường đặc tính, khi tốc độ giảm thì dòng tăng đến khi Iư = Ic hệ làm việc ổn định ở tốc độ thấp.
Khi giảm nhiều Ucd khi đó góc α có giá trị lớnlàm cho Ebbđ giảm đến mức khi đó dòng Iư có xu hướng đảo chiều, nhưng bộ biến đổi chỉ cho phép dẫn dòng một chiều, cứ như vậy bộ biến đổi khóa, Iư = 0, vì vậy Mkg = Km(Iư – Ic) = Km ( 0- Ic ) <0 => .>0
dt du
. Vì vậy tốc độ sẽ giảm, quá trình này xảy ra do hãm tự dodọc theo trục tung, khi tốc độ giảm đến giá trị mà Ebbđ > Ken giảm từ dòng Tư bắt đầu tăng không theo chiều ctrên đường đặc tính ứng với
Ucđ đã giảm và tốc độ làm giảm thì dòng lại tăng đến khi Iư tăng đến giá trị Iư
= Ic => hệ lại làm việc ổn định với tốc độ thấp hơn rất nhiều.
3. Nguyên lý ổn định tốc độ.
Sở dĩ tốc độ động cơ được ổn định ở một tốc độ đặt nào đó vì tín hiệu điều khiển Uđk = Ucđ – γ.n Giá thiết động cơ đang làm việc ở một chế độ đặt nào đó với một điện áp Ucđ nhất định nào đó. Nếu vì một lý do nào đó tốc độ động cơ giảm xuống dẫn đến (Ucđ – γn ) tăng lên tới Uđk tăng góc mở α giảm dần xuống một giá trị nào đó dẫn đến các Tiristor mở sớm hơn nên điện áp chỉnh lưu tăng lên nên động cơ tăng tốc độ. Khi (Ucđ – γn ) giảm dẫn đến Uđk
giảm góc mở α tăng nên tốc độ tăng lên nên các Tiristor mở muộn hơn do đó điện áp đặt lên phần ứng động cơ Ud giảm xuống nên tốc độ động cơ giảm xuống
Vậy trong cả hai trường hợp tải tăng hay giảm nhờ khâu phản hồi âm tốc độ nên động cơ vẫn giữ được tốc độ ổn định
Chương V: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA HỆ TRUYỀN ĐỘNG I. Đặt vấn đề
Để xây dựng và thiết kế hệ thống điều chỉnh tự động cần có một mô hình mô tả chính xác đến tối đa đối tượng điều chỉnh. Mô hình toán học thu được cần phải thể hiện rõ ràng các đặc tính thời gian của đối tượng điều chỉnh. Nhằm tạo điều kiện cho việc xây dựng các thuật toán điều khiển hệ thống.
