MÁY NHIỆT ĐIỆN
2.5.2Hệ thống truyền động điều chỉnh xung ỏp –động cơ một chiều (XA-Đ)
. Giới thiệu sơ đồ:
Chức năng của cỏc khối trong sơ đồ như sau:
- Động cơ điện một chiều kớch từ độc lập (M): thay đổi tốc độ bằng cỏch thay đổi điện ỏp phần ứng, dựng để làm di chuyển bàn mỏy.
- Bộ biến đổi xung điện ỏp (PWM): được cung cấp nguồn điện ỏp từ bộ chỉnh lưu T.
Cấu trỳc mạch điện chớnh của bộ biến đổi PWM đảo chiều cú cỏc kiểu H và T. Trong thực tế thường dựng bộ biến đổi kiểu H hai cực. Sơ đồ nguyờn lý bộ biến đổi PWM đảo chiều dạng H được trỡnh bày trờn hỡnh 2.17
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 43 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
:
Hỡnh 2.18: Đồ thị điện ỏp của bộ biến đổi PWM dạng H
Nguyờn lý của mạch điều khiển động cơ điện một chiều bằng phương phỏp PWM đảo chiều hoạt động dựa theo nguyờn tắc cấp nguồn cho động cơ bằng chuỗi xung vuụng đúng mở với tốc độ nhanh, chỳng ta điều chỉnh tốc độ của động cơ thụng qua việc điều chế độ rộng của xung. Việc điều chỉnh này sẽ tỏc động đến điện ỏp trung bỡnh cấp cho động cơ và do đú sẽ thay đổi tốc độ của động cơ cần điều khiển.
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 44 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
1 2 T ton s on s on s on d U T t U T t T U T t U (2 1)
+ Hỡnh 2.18a: Đồ thị điện ỏp ra bộ phỏt xung chủ đạo
+ Hỡnh 2.18b: Điện ỏp răng cưa ở mạch tạo xung làm điện ỏp tựa
+ Hỡnh 2.18c: Đồ thị điện ỏp vào khõu so sỏnh để điều chỉnh độ rộng xung. Với Uđk khỏc nhau ứng với 3 trường hợp:
- Trường hợp thứ nhất ở hỡnh c1: khi Uđk =1/2 Ucm - Trường hợp thứ hai ở hỡnh c2: khi Uđk 1/2Ucm - Trường hợp thứ ba ở hỡnh c3: khi Uđk >1/2Ucm .
+ Hỡnh 2.18d: Đồ thị điện ỏp ra của khõu so sỏnh đồng thời là dạng điện ỏp ra của bộ PWM ứng với sự thay đổi Uđk trờn cỏc hỡnh c1,c2,c3. Lỳc này điện ỏp ra tương ứng thể hiện trờn hỡnh d1, d2, d3.
Với điện ỏp ra như trờn ta tớnh được điện ỏp trung bỡnh roto của bộ biến đổi PWM và được biểu thị bằng cụng thức:
(2.17)
(2.18)
Ta thấy : + Khi = 0 ( ứng với hỡnh d
1) thỡ động cơ ngừng quay. + Khi < 0 ( ứng với hỡnh d
2) thỡ động cơ quay ngược. + Khi > 0 ( ứng với hỡnh d
3) thỡ động cơ quay thuận.
Do đú việc khống chế Uđk rất dễ dàng, Muốn thay đổi tần số thỡ thay đổi ở ngoài. Từ nguyờn lý khống chế giỳp cho ta thiết kế mạch tạo xung điều khiển.
*) Mạch tạo xung điều khiển: điều chỉnh thời điểm phỏt xung trờn cực gốc của trazitor dẫn đến điều chỉnh được thành phần một chiều của điện ỏp đầu ra Uđk và điều chỉnh thời điểm đúng mở của tranzitor từ đú điều chỉnh tốc độ động cơ.
*) Cỏc mạch vũng phản hồi: Cú ba mạch vũng phản hồi
- Mạch vũng phản hồi dũng điện để ổn định dũng điện, được lấy dũng điện ở mạch phần ứng với bộ điều chỉnh dũng điện là Ri. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 45 - Chuyờn ngành Tự động hoỏ
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
1 2 T ton
- Mạch vũng phản hồi õm tốc độ với bộ điều chỉnh tốc độ là R, được lấy tớn hiệu tốc độ nhờ mỏy phỏt tốc FT.
- Mạch vũng phản hồi khối lượng: để ổn định cho hệ thống cấp liệu, được lấy từ đúng cắt.
Thiết kế mạch điều khiển cho hệ thống
*) Thiết kế mạch tạo xung điều khiển đảo chiều
Mạch điều khiển điện ỏp một chiều cú nhiệm vụ xỏc định thời điểm mở và khoỏ van bỏn dẫn trong một chu kỳ chuyển mạch. Như ở trờn ta đó biết chu kỳ đúng cắt van nờn thiết kế cố định. Điện ỏp tải khi điều khiển được tớnh:
(2.19) (2.20)
Mạch điều khiển cần đỏp ứng yờu cầu điều khiển bằng cỏc lệnh theo một
nguyờn tắc nào đú. Để điều khiển với chu kỳ đúng cắt T khụng đổi cần phải điều
khiển khoảng thời gian dẫn của cỏc van bỏn dẫn trong chu kỳ đúng cắt. Ta cú sơ đồ khối của mạch tạo xung điều khiển như hỡnh 2.19