5. Những đĩng gĩp về khoa học và thực tiễn của đề tài
4.3. Xây dựng mơ hình thực nghiệm hệ truyền động điện hai động cơ cĩ
4.3.1. Sơ đồ chức năng của hệ thống
Mơ hình cấu trúc tổng quát của hệ truyền động hai động cơ khơng đồng bộ liên thuộc nhau bởi băng tải đàn hồi, được chỉ ra trên hình 4.10, bao gồm các thành phần chính: Máy tính (1); Bo mạch chính (2); Cơng t c tơ (4,5); Mạch xử lý và khuếch đại tín hiệu loadcell (3); Biến tần (6,7); Động cơ (8, ) kèm hộp giảm tốc; Encoder (10, 11); Băng tải (12); Cảm biến lực căng loadcell (13).
AC 220V 4 5 6 7 9 8 P C A d a p te r PC 10 11 12 13 2 3
Hình 4.10. Mơ hình tổng uát hệ truyền động hai động cơ cĩ băng tải đàn hồi
Sơ đồ chức năng hệ thống điều khiển tương ứng với cấu trúc trên hình 4.10 được chỉ ra trên hình 4.11, bao gồm:
Hệ thống băng tải đàn hồi Động cơ 2 Động cơ 2Đo tốc độ Đo tốc độ động cơ 1 Động cơ 1 Tải trọng băng tải Cảm biến tải trọng Thiết bị điều khiển động cơ 2 Thiết bị điều khiển động cơ 1 Thiết bị điều khiển giám sát hệ thống Khuếch đại cơng suất 2 Khuếch đại cơng suất 1
Hình 4.11. Sơ đồ chức năng hệ thống điều khiển giá sát hệ truyền động
- Hệ thống băng tải đàn hồi: cĩ dạng tang quấn sử dụng vật liệu đàn
hồi và được truyền động bằng hai động cơ chủ động. Vật liệu sử dụng làm băng tải cĩ kết cấu đàn hồi với hệ số đàn hồi phụ thuộc từng loại vật liệu. Thơng thường sử dụng các loại vật liệu dạng sợi vải kết hợp cao su.
- Tải trọng băng tải: Khối này dùng để thay đổi tải trọng của băng tải
trong quá trình hoạt động. Để thực hiện thay đổi tải cĩ thể đặt thêm các vật nặng lên bề mặt của băng tải, hoặc tạo các lực nén cưỡng bức xuống bề mặt băng tải. Do băng tải liên tục chuyển động cho nên thay đổi tải trọng sử dụng thiết b tạo lực nén xuống bề mặt băng tải sẽ thuận tiện hơn.
- Cả biến tải trọng: Khối này dùng để đo lường tải trọng đặt lên bề mặt băng tải và đưa về thiết b điều khiển và giám sát để hiện th độ lớn của tải trọng phục vụ cho bào tốn ổn đ nh và đồng bộ tốc độ 2 động cơ trong hệ thống băng tải đàn hồi.
- Động cơ 1, 2: Đây là các động cơ xoay chiều khơng đồng bộ 3 pha rơto lồng sĩc cĩ trục đầu ra được ghép nối với các tang quấn của hệ thống băng tải. Động cơ ghép nối thơng qua hộp giảm tốc, thơng thường chọn loại động cơ đã cĩ hộp giảm tốc.
- Đo tốc độ động cơ 1, 2: Các khối này cĩ nhiệm vụ đo lường tốc độ tức thời của trục động cơ trước hộp giảm tốc đưa về các Bộ điều khiển động cơ 1 và Bộ điều khiển động cơ 2 tương ứng để làm tín hiệu phản hồi phục vụ cho bài tốn điều khiển và đồng bộ tốc độ hai động cơ truyền động băng tải.
- Khuếch đại cơng suất 1, 2: Các khối này cĩ nhiệm vụ khuếch đại tín
hiệu điều khiển để điều khiển tốc độ các động cơ 1 và 2 tương ứng. Các khối khuếch đại cơng suất đối với động cơ xoay chiều thường sử dụng biến tần.
- Thiết bị điều khiển động cơ 1, 2: Hai khối này dùng để điều khiển và ổn đ nh tốc độ của từng động cơ tương ứng theo lệnh điều khiển chúng từ khối điều khiển và giám sát hệ thống. Các thiết b điều khiển động cơ cĩ thể thực
hiện trên cơ sở các vi điều khiển chuyên dụng, các vi xử lý hoặc các thiết b logic khả lập trình. Đối với các hệ thống trong cơng nghiệp nĩi chung và hệ truyền động băng tải đàn hồi nĩi riêng, thường sử dụng các thiết b logic khả lập trình để điều khiển, cụ thể là các thiết b PLC. Các thiết b này được chế tạo đảm bảo cho mơi trường làm việc trong cơng nghiệp.
- Thiết bị điều khiển giá sát hệ thống: Đây là khối điều khiển trung tâm cĩ nhiệm vụ điều khiển ổn đ nh và đồng bộ tốc độ các động cơ trong hệ truyền động băng tải đàn hồi. Tín hiệu tốc độ đặt sẽ được thực hiện theo phương pháp điều khiển nối tiếp hoặc điều khiển song song cho hai động cơ, khi đĩ mỗi bộ điều khiển của từng động cơ sẽ nhận được một tốc độ theo tỷ lệ nào đĩ tương ứng với tỷ lệ đồng bộ tốc độ của tồn bộ hệ thống.