) cos( 120 o cos
n, U n Điện ỏp ứng với tốc độ quay cho trƣớc và điện ỏp phản hồi tốc độ
quay.
i, Ui - điện ỏp ứng với dũng điện cho trƣớc và điện ỏp phản hồi dũng điện. Để tổng hợp hai tớn hiệu phản hồi là õm tốc độ quay và õm dũng điện tỏc dụng riờng rẽ, trong hệ thống dựng hai bộ điều chỉnh, một dựng cho tốc độ quay và một dựng cho dũng điện, mà giữa chỳng dựng cỏch ghộp nối tiếp. Điều này cú nghĩa là, lấy
U Ui - u Ki
đầu ra của bộ điều chỉnh tốc độ quay để làm đầu vào của bộ điều chỉnh dũng điện, sau đú dựng đầu ra của bộ điều chỉnh dũng điện đi khống chế thiết bị phỏt xung của hai bộ chỉnh lƣu bỏn dẫn Thyristor.
Từ quan điểm cấu trỳc mạch vũng kớn mà nhỡn, khõu điều chỉnh dũng điện nằm ở trong, gọi là mạch vũng trong, khõu điều chỉnh tốc độ ở bờn ngoài, gọi là mạch vũng ngoài. Nhƣ vậy hỡnh thành hệ thống điều khiển tốc độ hai mạch vũng kớn tốc độ quay và dũng điện. Kết quả của vấn đề thiết kế hệ thống là độ ổn định và đảm bảo cỏc chỉ tiờu về mặt chất lƣợng động nhƣ: độ quỏ điều chỉnh, tốc độ, thời gian điều chỉnh, số lần dao động...
2.2.1. Sơ đồ cấu trỳc trạng thỏi ổn định và đƣờng đặc tớnh tĩnh
Sơ đồ cấu trỳc trạng thỏi ổn định hệ thống, nhƣ hỡnh 2.10
Mấu chốt để phõn tớch đƣờng đặc tớnh tĩnh là nắm chắc đƣờng đặc tớnh trạng thỏi ổn định. Thƣờng cú hai trạng thỏi: bóo hồ (đầu ra đạt tới giỏ trị biờn) và khụng bóo hồ (đầu ra khụng đạt tới giỏ trị biờn). Lỳc bộ điều chỉnh bóo hồ, đầu ra chƣa phải là hằng số, sự biến đổi của lƣợng đầu vào ảnh hƣởng trở lại đầu ra, trừ khi tớn hiệu đầu vào ngƣợc chiều là cho bộ điều chỉnh mất bóo hồ, núi cỏch khỏc bộ điều chỉnh bóo hồ tạm thời tỏch khỏi mối liờn hệ giữa đầu vào và đầu ra, tƣơng đƣơng với việc làm cho khõu điều chỉnh tỏch ra thành vũng hở. Trờn thực tế, trong vận hành bỡnh thƣờng, bộ điều chỉnh dũng điện khụng bao giờ đạt tới trạng thỏi bóo hồ. Vỡ vậy, đối với đặc tớnh tĩnh mà núi, chỉ cú hai trƣờng hợp là bộ điều chỉnh tốc độ quay bóo hồ và khụng bóo hồ. Id R Ri R Iđể * n + -Un * ct + Ud0 k1e n
Hỡnh 2.10: Sơ đồ cấu trỳc trạng thỏi ổn định hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vũng kớn.
U
im
U
Khi cả hai bộ điều chỉnh tốc độ và dũng điện khụng bóo hồ, khi ổn định, điện ỏp chờnh lệch đầu vào đều bằng 0. Vỡ vậy:
U*n = Un = n; U i = Ui = id* * n Từ quan hệ thứ nhất ta cú: n Us n 0 Từ α đú ta nhận đƣợc đoạn n0 – A trờn đặc tớnh tĩnh ở hỡnh 2.11. n n0 A 0 Idn0m B Idmax Id
Hỡnh 2.11: Đường đặc tĩnh tĩnh của hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vũng kớn.
Cũng tại thời điểm đú, bởi vỡ bộ điều chỉnh RI khụng bóo hồ, U* <Ui * im, từ hệ thức thứ hai ở trờn ta biết Id<Idm, cú nghĩa là, đoạn n0 –A trờn đƣờng đặc tớnh tĩnh liờn tục từ Id=0 (trạng thỏi khụng tải lý tƣởng) đến tận Id=Idmax, mà núi chung Idmax đều lớn hơn dũng điện định mức Idnom. Đú chớnh là đoạn vận hành của đƣờng đặc tớnh tĩnh.
Lỳc này, đầu ra của bộ điều chỉnh RI đạt tới giỏ trị giới hạn biờn độ U* mạch vũng ngoài tốc độ quay trở thành mạch vũng hở, sự thay đổi của tốc độ quay đối với hệ thống khụng cũn phỏt sinh ảnh hƣởng. Hệ thống hai mạch vũng kớn biến thành hệ thống mạch vũng kớn đơn khụng cú sai số tĩnh dũng điện. Lỳc ổn định:
*