Mạch điều khiển của hệ thống được thiết kế theo các yêu cầu kỹ thuật là: + Ổn định và điều chỉnh tốc độ.
+ Tự động hạn chế phụ tải. + Đảo chiều.
+ Hãm dừng chính xác.
Xuất phát từ những yêu cầu này ta sẽ phân tích nguyên lý làm việc của hệ thống theo từng yêu cầu.
4.2.1 Nguyên lý ổn định tốc độ và điều chỉnh tốc độ
Giả sử động cơ đang làm việc ở tốc độ đặt nào đó ở chiều quay thuận, lúc này tiếp điểm T đóng, Ucđ mang dấu dương khiến điện áp ra của khâu khuyếch đại trung gian IC10 có dấu dương và điện áp điều khiển sẽ có dấu dương. Điện áp này sẽ làm cho nhóm van katốt chung mở với góc mở 1<900 mặt khác điện áp điều khiển của nhóm van anốt chung có dấu âm khiến nhóm van anốt chung mở với góc mở 2>900, tức là làm việc ở chế độ nghịch lưu đợi.
Trong qúa trình làm việc nếu có sự thay đổi của tải, giả sử tải tăng khiến tốc độ động cơ giảm (Ucđ - n) sẽ tăng điện áp điều khiển sẽ tăng góc mở 1 giảm Ud1 tăng kéo tốc độ động cơ trở lại điểm làm việc yêu cầu. Nếu tải giảm qúa trình diễn ra ngược lai. Đó chính là nguyên lý ổn định tốc độ.
Khi muốn thay đổi tốc độ ta điều chỉnh biến trở WR3 khi đó điện áp chủ đạo sẽ thay đổi, dẫn đến điện áp điều khiển thay đổi góc mở thay đổi điện áp chỉnh lưu thay đổi tốc độ động cơ thay đổi theo. Điện áp chủ đạo được điều chỉnh nhờ biến trở WR3 là vô cấp do đó tốc độ động cơ cũng được điều chỉnh vô cấp.
4.2.2 Khả năng hạn chế phụ tải
Giả sử trong qúa trình làm việc tải của hệ thống tăng quá mức cho phép khi đó dòng phần ứng động cơ sẽ tăng quá mức cho phép, điều này là không cho phép. Trong hệ thống có tính đến khả năng này. Khi dòng phần ứng tăng quá giá trị ngắt thì khâu ngắt dòng sẽ tham gia tác động làm giảm điện áp điều khiển góc mở có xu hướng tiến tới 900 làm cho điện áp chỉnh lưu giảm và dòng phần ứng sẽ không tăng quá lớn.
Mặt khác, khi điện áp chỉnh lưu giảm tốc độ động cơ sẽ giảm (đủ nhỏ) lúc này khối cải thiện cất lượng động sẽ tác động tiếp tục hạn chế góc mở và dòng điện phần ứng sẽ được hạn chế nhỏ hơn mức cho phép, giá trị này là 18A.
4.2.3 Quá trình đảo chiều động cơ
Để đảo chiều quay động cơ ta thay đổi đóng mở tiếp điểm T, N, tức là đảo chiều điện áp chủ đạo.
Giả sử T đang đóng và động cơ đang quay theo chiều thuận nếu ta đồng thời mở T và đóng N thì điện áp chủ đạo đảo từ dương sang âm điện áp đầu ra của khâu khuyếch đại trung gian sẽ đảo dấu từ âm sang dương. Tuy nhiên lúc này động cơ vẫn quay thuận nên khối cải thiện chất lượng động sẽ tham gia tác dụng làm cho động cơ được hãm tái sinh. Khi tốc độ động cơ giảm dần thì điốt D khoá lại khiến điện áp điều khiển của nhóm van anốt chung có giá trị dương động cơ chuyển từ hãm tái sinh sang hãm ngược. Khi n = 0 động cơ sẽ được tự động khởi động theo chiều ngược lại.
4.2.4 Hãm dừng
Muốn hãm dừng ta chỉ việc ngắt Ucđ bằng cách mở các tiếp điểm T hoặc N đang ở trạng thái đóng. Lúc này qúa trình hãm diễn ra tương tự qúa trình đảo chiều.
CHƯƠNG V
XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TĨNH
5.1 Đặt vấn đề
Xây dựng đặc tính tĩnh của hệ thống là xây dựng đặc tính n=(I) hoặc n=(M) qua đó kiểm tra được độ sụt tốc độ, tức là đánh giá được sai lệch tĩnh của hệ thống xem có đảm bảo yêu cầu đặt ra của công nghệ hay không; đồng thời cũng kiểm tra các giá trị dòng điện ngắt, dòng điện dừng, hãm xem có đảm bảo an toàn cho hệ thống hay không. Từ đó đánh giá được năng lực quá tải của hệ thống; khả năng tác động nhanh của hệ thống cũng như độ an toàn của hệ thống trong quá trình làm việc.
Do động cơ một chiều kích từ độc lập có đặc tính n = (I) và n = (M) đồng dạng nhau tức là có thể suy ra đặc tính n= (M) từ đặc tính n= (I) do đó ta chỉ xây dựng quan hệ n = (I) và gọi là đặc tính cơ của hệ thống .
Khi xây dựng đặc tính ta đưa ra các giả thiết sau: + Động cơ làm việc ở chế độ dài hạn.
+ Hệ số khuyếch đại của bộ biến đổi là hằng số.
+ Tiristo là phần tử bán dẫn tác động nhanh không có quán tính.
+ Điện trở phần ứng động cơ không thay đổi trong suốt qúa trình làm việc. + Điện cảm phần ứng của động cơ và các cuộn kháng đủ lớn để duy chì dòng điện tải là liên tục.