3. Hạn chế dũng điện trong truyền động điện tự động.
HỆ ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG ỔN ĐỊNH TỐCĐỘ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP
ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP
I. Mục tiờu
- Hiểu được sự hoạt động của hệ điều chỉnh tự động ổn định tốc độ động cơ một chiều dựng phản hồi õm tốc độ.
II. Thảo luận
Khi điện ỏp phần ứng Uu, từ thụng , điện trở phần ứng Ru khụng đổi thỡ quan hệ giữa tốc độ và Momen M là tuyến tớnh. Khi Momen tải tăng thỡ tốc độ động cơ giảm và ngược lại. Do đú khi động cơ kộo tải thay đổi thỡ tốc độ động cơ sẽ khụng thể giữ khụng đổi ở tốc độ mong muốn. Sự sai khỏc giữa tốc độ quay mong muốn (đặt) và tốc độ quay thực gọi là sai số tốc độ.
2. Để giảm sai số tốc độ thỡ cú thể dựng hệ điều chỉnh tự động ổn định dựng phản hồi õm tốc độ. Hỡnh 3.1 là sơ đồ nguyờn lý ổn định tốc độ dựng phản hồi õm tốc độ. Tớn hiệu đặt tốc độ so sỏnh với tớn hiệu phản hồi tốc độ để quyết định điện ỏp điều khiển bộ chỉnh lưu cú điều khiển. Khi tải cơ thay đổi thỡ tốc độ quay thay đổi theo, làm thay đổi tớn hiệu phản hồi tốc độ. Do đú làm thay đổi điện ỏp điều khiển, nhờ đú làm thay đổi điện ỏp chỉnh lưu đặt lờn phần ứng động cơ để ổn định tốc độ động cơ.
Hỡnh 4-5. Mạch ổn định tốc độ động cơ điện một chiều
III. Chuẩn bị dụng cụ và thiết bị
- 1 mỏy tớnh cú cài đặt phần mềm thu thập dữ liệu LVDAM-EMS - 1 bộ thu thập dữ liệu DATA ACQUISITION INTERFACE - 1 mỏy điện một chiều DC MOTOR/GENERATOR
- 1 mỏy đo và tạo tải cơ PRIME MOVER/DYNAMOMETER - 1 bộ cầu Power Thyristors
- 1 bộ điện khỏng lọc Smoothing Inductors - 1 bộ điều khiển P.I.D. Controller
IV. Thực hiện
A. Điều khiển vũng hở
1. Nối dõy curoa giữa trục mỏy điện một chiều và bộ tạo tải cơ Dynamometer 2. Nối mạch điện như hỡnh
Chỳ ý: - Nối nguồn E là điện ỏp một chiều cố định cho mạch kớch từ đầu tiờn
- Điện ỏp đặt tốc độ Uđặt là điện ỏp một chiều điều khiển 010V
lấy từ bộ phỏt xung Thyristor Firing Unit.
3. Trờn bộ Prime Mover/Dynamometer cài đặt như sau:
MODE: DYN. Vặn nỳm Manual về MIN.
Load Control Mode: Man.
4. Trờn bộ phỏt xung Thyristor Firing Unit cài đặt như sau:
MODE: 3~ COMPLEMENT: O ARCOSINE: I
5. Vặn nỳm điều chỉnh nguồn U1 về 0.
6. Nhấn cụng tắc nguồn (nỳt xanh) cấp nguồn U1 và E. 7. Kiểm tra đủ kớch từ cho động cơ.
8. Vặn nỳm điều chỉnh Uđặt sao cho gúc mở của Thyristor chỉ thị ở 900.
9. Vặn nỳm điều chỉnh nguồn U1 sao cho đồng hồ điện ỏp trờn bộ nguồn chỉ thị ở khoảng 150Vac (điện ỏp dõy).
10. Vặn nỳm điều chỉnh Uđặt sao cho gúc mở của Thyristor chỉ thị ở 400
, tương ứng điện ỏp trờn phần ứng đạt khoảng 180Vdc. Động cơ đó quay. Quan sỏt tốc độ hiển thị trờn màn hỡnh.
11. Trờn bộ Dynamometer vặn nỳm điều chỉnh tăng dần tải cơ từ MIN đến MAX. Mỗi lần tăng tải cơ ghi lại cỏc thụng số trạng thỏi của hệ thống vào bảng 4.1.
Hỡnh 4-6. Mạch ổn định tốc độ động cơ điện một chiều vũng hở
Bảng 4-1
STT Điện ỏp (V) Dũng điện (A) Cụng suất (W) Tốc độ (rpm) Momen
(Nm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12. Vặn nỳm chỉnh nguồn U1 về 0. Tắt nguồn U1 bằng cỏch nhấn nỳt màu đỏ. B. Điều khiển vũng kớn
13. Nối dõy curoa giữa trục mỏy điện một chiều và bộ tạo tải cơ Dynamometer 14. Nối mạch điện như hỡnh 3.3,
Chỳ ý:
- Điện ỏp đặt tốc độ Uđặt là điện ỏp một chiều điều khiển 010V lấy từ bộ phỏt xung Thyristor Firing Unit.
- Bộ điều khiển P.I.D, cỏc đồng hồ V, A, N, T sử dụng bộ thu thập dữ liệu Data Acquision Interface đo thụng qua mỏy tớnh do người hướng dẫn cài đặt trước.
15. Trờn bộ Prime Mover/Dynamometer cài đặt như sau:
MODE: DYN. Vặn nỳm Manual về MIN.
Load Control Mode: Man.
16. Trờn bộ phỏt xung Thyristor Firing Unit cài đặt như sau:
MODE: 3~ COMPLEMENT: O ARCOSINE: I
17. Vặn nỳm điều chỉnh nguồn U1 về 0.
18. Nhấn cụng tắc nguồn (nỳt xanh) cấp nguồn U1 và E. 19. Kiểm tra đủ kớch từ cho động cơ.
20. Vặn nỳm điều chỉnh Uđặt sao cho gúc mở của Thyristor chỉ thị ở 900.
21. Vặn nỳm điều chỉnh nguồn U1 sao cho đồng hồ điện ỏp trờn bộ nguồn chỉ thị ở khoảng 150Vac (điện ỏp dõy).
22. Vặn nỳm điều chỉnh Uđặt sao cho gúc mở của Thyristor chỉ thị ở 400
, tương ứng điện ỏp trờn phần ứng đạt khoảng 180Vdc. Động cơ đó quay. Quan sỏt tốc độ hiển thị trờn màn hỡnh.
23. Trờn bộ Dynamometer vặn nỳm điều chỉnh tăng dần tải cơ từ MIN đến MAX. Mỗi lần tăng tải cơ ghi lại cỏc thụng số trạng thỏi của hệ thống vào bảng 3.2.
Bảng3 -2
STT Điện ỏp (V) Dũng điện (A) Cụng suất (W) Tốc độ (rpm) Momen (Nm)
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10
Hỡnh 4-7. Mạch ổn định tốc độ động cơ điện một chiều vũng kớn
24. Vặn nỳm chỉnh nguồn U1 về 0. Tắt nguồn U1 bằng cỏch nhấn nỳt màu đỏ. 25. Thu gọn tất cả dõy nối để vào nơi quay định.
V. Nhận xột
1. Từ bảng 3.1 và 3.2 vẽ và nhận xột đặc tớnh cơ vũng hở và đặc tớnh cơ vũng kớn trờn cựng một hệ tọa độ của hệ thống.
2. Tớnh toỏn gần đỳng độ cứng của đặc tớnh cơ + Độ cứng đặc tớnh cơ vũng hở:
+ Độ cứng đặc tớnh cơ vũng kớn:
M n
Nhận xột đặc tớnh cơ vũng hở. ………..……… ……… Nhận xột đặc tớnh cơ vũng kớn: ……… ……… ……… CÂU HỎI ễN TẬP
1.Trỡnh bầy nội dung hệ truyền động cơ vũng kớn, hồi tiếp õm điện ỏp, õm tốc độ?