III- CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỐNG CHẾ DỊCH CỰC Lề HỒ QUANG
1- Sơ đồ một pha khống chế dịch cực lũ hồ quang dựng hệ MĐKĐ Đ
Đ
1- Sơ đồ một pha khống chế dịch cực lũ hồ quang dựng hệMĐKĐ - Đ MĐKĐ - Đ
Giới thiệu sơ đồ:
Phần mạch lực của hệ thống truyền động gồm cú:
+ Động cơ một chiều Đ được cung cấp từ mỏy điện khuyếch đại, cuộn kớch từ của động cơ được cấp điện ỏp một chiều thụng qua điện trở 9R mắc song song với tiếp điểm thường mở mở chậm của rơle thời gian Rth để giảm từ thụng trong trường hợp nõng.
+ Mỏy điện khuyếch đại sử dụng 3 cuộn dõy khống chế trong đú cuộn CĐC1 là cuộn chủ đạo ở chế độ điều khiển tự động; cuộn CĐC2 là cuộn chủ đạo ở chế độ điều khiển bằng tay; cuộn CFA là cuộn phản hồi õm điện ỏp; hệ số phản hồi điện ỏp khỏc nhau đối với trường hợp hạ và nõng. Cực tớnh của điện ỏp đặt lờn động cơ khi hạ(H), nõng (N) được cho trong sơ đồ. Do 7R mắc song song với 3CL nờn ta cú hệ số phản hồi ỏp khi hạ là αH =α; khi nõng α=0.3α.
+ ở chế độ điều khiển bằng tay thỡ điện ỏp một chiều cấp cho cuộn chủ đạo là CĐC2 lấy từ nguồn một chiều
Sinh Viờn : Lờ Văn Bỡnh Trường ĐH Kỹ Thuật Cụng nghiệp
+ ở chế độ điều khiển tự động thỡ tớn hiệu chủ đạo cấp cho cuộn CĐC1 là hiệu số của tớn hiệu tỷ lệ theo dũng và ỏp của hồ quang, phần tớn hiệu tỷ lệ theo dũng đợc tạo nờn bởi: mạch vũng MBD (BD), điện trở 1R, MBA là 1BA, bộ chỉnh lưu 1CL và bộ phõn ỏp điện trở 5R. Mạch tạo ra tớn hiệu tỷ lệ với điện ỏp hồ quang nhờ điện trở cú cấp 2R, bộ chỉnh lu 2CL và bộ phõn ỏp 4R.
Nguyờn lý hoạt động
*Ở chế độ điều khiển bằng tay:
Trong chế độ điều khiển bằng tay cú 2 trường hợp nõng và hạ.
- Giả sử bật cụng tắc điều khiển ở vị trớ nõng thỡ tiếp điểm 1 và 2, 3 và 4 sẽ kớn cũn cỏc tiếp điểm khỏc hở, cuộn CĐC2 được cung cấp điện ỏp với giỏ trị điện ỏp cú thể điều chỉnh bằng 6R và cực tớnh dương ở phớa con trượt của 6R. Lỳc này điện ỏp phỏt ra của mỏy điện khuyếch đại cú cực tớnh làm cho động cơ quay theoCD
Cơ cấu truyền động điện 2R 1K 2K RD 3R CĐC1 CĐC2 11 12 3 4 1 2 9 10 7 8 5 6 RA 9R RA 4CL 8R CB MĐK Đ CK 10R 3CL 7R 1BA BD 1CL Đ 2CL Điện cực + - 2CD CC BD Rth CKĐ Rth N H N H TĐ TĐ
Sơ đồ 1 pha khống chế dịch cực lũ dựng hệ MĐKĐ -Đ
Sinh Viờn : Lờ Văn Bỡnh Trường ĐH Kỹ Thuật Cụng nghiệp
chiều nõng điện cực, tốc độ nõng phụ thuộc vào vị trớ con trượt trờn 6R. Muốn dừng ta bật cụng tắc về vị trớ dừng, tất cả cỏc cụng tắc của tiếp điểm hở và động cơ sẽ được hóm.
- Giả sử bật cụng tắc điều khiển về vị trớ hạ(H) 9 và 10; 11 và 12 kớn dẫn đến cuộn CĐC2 cũng được cấp điện nhưng cực tớnh của điện ỏp trờn cuộn dõy lỳc này ngược so với trường hợp để cụng tắc ở vị trớ nõng dẫn đến mỏy điện khuếch đại sẽ phỏt ra một sức điện động với cực tớnh ngược lại, động cơ sẽ quay theo chiều hạ điện cực
Trong trường hợp hạ điện cực thỡ do hệ số phản hồi õm điện ỏp tăng lờn tốc độ hạ sẽ nhỏ hơn tốc độ nõng khi cựng một giỏ trị điện ỏp đặt lờn cuụn CĐC2.
* ở chế độ điều khiển tự động:
Bật cụng tắc điều khiển ở vị trớ tự động thỡ tiếp điểm 5 và 6, 7 và 8 kớn đồng thờ cắt cầu dao 1cầu dao đúng cầu dao 2cầu dao thỡ trờn 5R và 4R sẽ cú cỏc điện ỏp một chiều tỷ lệ với dũng hồ quang và ỏp hồ quang, hiệu số 2 điện ỏp này sẽ đặt lờn cuộn CĐC1 và khống chế MĐKĐ điều khiển quỏ trỡnh nõng hạ điện cực tự động ở chế độ khống chế tự động ta xột một số quỏ trỡnh nh sau:
+ Khi làm việc bỡnh thường: Giả sử lũ đang làm việc cú phần điện ỏp lấy trờn cỏc phõn ỏp 4R và 5R trờn 4R ký hiệu là aUhồ quang trờn 5R ký hiệu là bIhồ quang.
Trong đú a, b là cỏc hằng số cú thể điều chỉnh được bằng cỏc biến trở. Ta quy ước chiều quay của động cơ khi hạ điện cực là chiều quay dương tức là chiều quay thuận và lỳc này tương ứng điện ỏp trờn cuộn CĐC1 cũng dương thỡ chiều quy ước của điện ỏp trờn CĐC1 (Ucđ) : Điện ỏp chủ đạo nh hỡnh vẽ.
Ucđ = aUhồ quang - bIhồ quang
Nếu Ucđ = 0 thỡ sức từ động của cuộn chủ đạo CĐC1 bằng 0 và động cơ khụng quay. Điện cực sẽ khụng dịch chuyển, khoảng cỏch giữa điện cực và bề mặt kim loại trong trường hợp này bằng khoảng cỏch đặt và giỏ trị của điện ỏp hồ quang cũng như dũng điện hồ quang, trong trường hợp này cũng được gọi là giỏ trị đặt: Uhq0 , Ihq0 .Ta cú: aUhq0 = bIhq0 => (Zhq0 = ) 0 0 a b I U hq hq =
Thụng thường khi làm việc điện cực sẽ mũn dần dẫn đến khoảng cỏch giữa điện cực và kim loại sẽ tăng dần lờn, dũng điện hồ quang sẽ giảm và điện ỏp hồ quang sẽ tăng (tổng trở hồ quang tăng). Lỳc đú:
aUhq > aUhq0 và bIh < bIhq0 => Ucđ dương xuất hiện sức điện động của mỏy điện khuyếch đại làm cho động cơ quay để hạ điện cực. Nếu sai lệch càng lớn thỡ giỏ trị của điện ỏp đặt lờn cuộn CĐC1 càng lớn thỡ tốc độ dịch chuyển điện cực càng cac. Ngược lại khi khoảng cỏch giữa điện cực và kim loại giảm xuống bằng giỏ trị đặt thỡ Ucđ = 0 và động cơ sẽ ngừng quay. Nếu điện cực quỏ gần bề mặt kim loại thỡ Ucđ sẽ õm động cơ sẽ làm việc sẽ theo chiều nõng điện cực để tự động duy trỡ khoảng cỏch giữa điện cực và bề mặt kim loại (tức là duy trỡ chiều dài hồ quang hay tổng trở hồ quang)
* Quỏ trỡnh mồi hồ quang khi khởi động:
Giả thiết trước khi làm việc điện cực khụng tiếp xỳc với kim loại trong lũ, để khởi động sơ đồ ta đúng nguồn cung cấp cho mạch chớnh của lũ cắt 1CĐ và đúng 2CĐ đặt chế độ làm việc (xỏc định giỏ trị a và b bằng 1R, 2R , 4R và 5R). khởi động động cơ sơ cấp kộo mỏy điện khuyếch đại và đúng cỏc nguồn cung cấp cho mạch kớch từ động cơ. Muốn khởi động lũ và cho làm việc ở chế độ khống chế tự động ta bật cụng tắc điều khiển về vị trớ tự động. Lỳc này do Ihq=0 nờn Uhq đạt giỏ trị lớn nhất dẫn đến Ucđ đạt giỏ trị lớn nhất và dương, động cơ sẽ quay với tốc độ tơng đối lớn. Để thực hiện việc hạ điện cực khi điện cực chạm vào kim loại thỡ xảy ra ngắn mạch, dũng điện hồ quang sẽ tăng lờn và điện ỏp sẽ hồ quang sẽ giảm xuống xấp xỉ bằng 0; điện ỏp chủ đạo đổi chiều và cú giỏ trị lớn làm cho động cơ đổi chiều quay với gia tốc lớn. Tỏch nhanh điện cực ra khỏi kim loại làm xuất hiện hồ quang ở giai đoạn đầu khi dũng điện cũn lớn thỡ rơle dũng điện RD tỏc động làm ngắn mạch điện trở 3R nờn dũng điện qua cuộn CĐC1 càng lớn, mặt khỏc phản hồi õm điện ỏp cú hệ số phản hồi nhỏ càng làm tăng sức điện động của mỏy điện khuyếch đại dẫn đến tốc độ nõng sẽ càng lớn. Khi khoảng cỏch giữa điện cực tăng dần thỡ Uhồ quang tăng và Ihồ quang giảm => Ucđ giảm. Khi dũng hồ quang giảm đến một giỏ trị nào đú thỡ RD tỏc động, điện trở 3R sẽ mắc nối tiếp với cuộn dõy CĐC1. Cả hai điều trờn đều cú tỏc dụng làm giảm sức điện động của mỏy điện khuyếch đại dẫn đến làm giảm của mỏy điện khuyếch đại dẫn đến làm giảm tốc độ nõng để trỏnh làm mất hồ quang và khi khoảng cỏch giữa điện cực với kim loại
Sinh Viờn : Lờ Văn Bỡnh Trường ĐH Kỹ Thuật Cụng nghiệp
bằng khoảng cỏch đặt thỡ hệ thống sẽ làm việc tương tự như bỡnh thường ở chế độ đặt đó nờu.
* Loại trừ nhanh chế độ ngắn mạch dũng điện và tự động mồi lại hồ quang khi đứt hồ quang
Điều chỉnh cụng suất : Để điều chỉnh cụng suất thỡ thay đổi a hoặc b Zhq0 =b/a là giỏ trị đặt
Điều chỉnh thụ : Điều chỉnh ở 2R nhờ 1K, 2K Điều chỉnh trơn : Điều chỉnh ở 4R, 5R
(1R dựng để chỉnh định ban đầu khụng điều chỉnh khi điều chỉnh cụng suất lũ) Hệ thống này được sử dụng khỏ nhiều, nú cú những ưu điểm riờng nh hệ thống cú khả năng làm việc quỏ tải, điều chỉnh tốc độ tương đối dễ dàng, điện ỏp ra của MĐKĐ tương đối bằng phẳng.
Tuy nhiờn đõy là hệ thống truyền động cổ điển và nú tồn tại những nhược điểm cơ bản :
Hệ thống sử dụng bộ biến đổi quay nờn cồng kềnh chiếm nhiều diện tớch lắp đặt trong nhà xưởng, cần cú nền múng phải vững chắc.
Đõy là hệ thống cơ nờn cú quỏn tớnh lớn, gõy ra tiếng ồn, khả năng ổn định hệ thống kộm, độ tin cậy khụng cao. Hiệu suất của hệ thống thấp, cụng suất lắp đặt cao vỡ phải qua nhiều khõu biến đổi.Giỏ thành của hệ thống cao.