Trên thực tế có hai phương pháp cơ bản để điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều.
• Điều chỉnh điện áp cấp cho phần ứng động cơ. • Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ động cơ.
Cấu trúc mạch lực của hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ bao giờ cũng cần có bộ biến đổi. Các bộ biến đổi này cấp cho mạch phần ứng động cơ hoặc mạch kích từ động cơ.
Ở đây ta sử dụng phương pháp điều chỉnh điện áp cấp cho phần ứng động cơ dùng mạch chỉnh lưu điều khiển dùng Tranristor để điều khiển góc mở Thyristor.
1. Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu điều khiển.(Ổn định tốc độ động cơ sơ cấp) (Ổn định tốc độ động cơ sơ cấp)
Giản đồ thời gian của các điểm. U2 ω U A Uo t UB UC t t UD Uc d t UE t UF t
Các giá trị của linh kiện.
R1 = 4,7k; R2 = 5,6k; R3 = 10k; R4 = 1k; R5 = 560k; R6 = 47k; R7 = 10k; R8 = R9 = R16 = R12 = R13 = R14 = R17 = 10k; R10 = R11 = 560k; R15 = 1k;
VR1 = 56k; VR2 = VR3 = VR4 = 22k; Tr1 = Tr3 = Tr5 = C828; Tr2 = A564; Tr4 = Tr6 = H1061; D1 = D2 = D3 = D4 = D5 = 1A; OA1 = OA2= µ A741; C1 = 224 µ F; C2 = 104 µ F; C3 = 4,7 µ F/50V; C4 = C5 = 1000 µ F; C6 = C7 = 470 µ F.
2. Nguyên lý hoạt động của mạch.
Tín hiệu đồng pha được lấy từ BA đồng pha sau chỉnh lưu có dạng đập mạch âm. Đập mạch âm này qua R1 được cộng tín hiệu với một phân áp dương U0 do ta đặt một phân áp VR1 và R2 tạo ra. Vì vậy tín hiệu đập mạch được đẩy nên được một đoạn U0(UB), (dương một phần). Tín hiệu cộng này được đưa vào Tr1 . Tại những điểm đập mạch bị đẩy lên (+) nó làm Tr1 mở, làm thế tại C=0. Khi hết đoạn đập mạch bị đẩy lên dương, đến phần âm làm Tr1 khố do đó thế tại C= +nguồn. Vậy từ tín hiệu đập mạch âm qua Tr1 ta nhận được một xung vuông tại C. Xung vuông này được đưa vào Tr2
(thuận). Tại những điểm xung vuông ở đất làm T2 mở, tụ C1 được nạp. Đoạn xung vng dương T2 khố, lúc này C1 xả theo đường :
+ C1 → Tr3 → VR2 → R6 → (-12) qua nguồn về đất. Vậy là tại D ta
nhận được một xung răng cưa. Xung răng cưa này được đưa vào so sánh với tín hiệu chủ đạo do khâu tổng hợp tín hiệu đưa ra. Tại những thời điểm xung răng cưa lớn hơn Ucđ đầu ra khâu so sánh ta nhận được là 0. Tại những điển xung răng cưa nhỏ hơn Ucđ đầu ra so sánh ta nhận được +12. Vậy là đầu ra khâu so sánh ta nhận được xung vng có độ rộng thay đổi được nhờ thay đổi Ucđ . Xung vuông này được đưa qua tụ nối tiếp C2. Đây là tụ vi phân vì vậy đầu ra ta nhận được một xung kim. Xung kim này được đưa vào khâu khuếch đại và qua biến áp xung cách ly để đi điều khiển Thyristor.
3. Nguyên lý phản hồi âm tốc độ.
Ở đây ta sử dụng một khâu cộng tín hiệu điều khiển để tổng hợp tín hiệu đặt và tín hiệu phản hồi. Khi đó Ucd = Udk = ( R 15
R14
RR17 R17
chiết áp VR4 đặt được tốc độ của động cơ như mong muốn. Nếu vì một lý do nào đó mà làm cho tốc độ của động cơ bị giảm xuống khi đó làm cho
Uph do phát tốc phát ra giảm khi đó làm cho Udk tăng thì làm cho góc mở của Thyristor giảm khi đó điện áp đặt lên động cơ tăng kéo theo tốc độ động cơ tăng lên.
Nếu vì một lý do nào khác làm cho tốc đọ động cơ tăng lên thì làm cho Uph do phát tốc phát ra cũng tăng lên khi đó theo cơng thức trên thì làm cho Udk giảm xuống. Khi Udk giảm xuống thì làm cho góc mở của Thyristor tăng lên khi đó điện áp đặt lên động cơ giảm xuống đồng thời kéo theo tốc độ của động cơ giảm xuống. Quá trình cứ như vậy làm cho tốc độ của động cơ được tự động giữ ổn định như mong muốn. Khi tốc độ động cơ sơ cấp được ổn định thì tức là tần số điện áp máy phát được ổn định đây là một yêu cầu của đề tài của tôi cần giải quyết.
CHƯƠNG III
ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT
Nếu như ở trên ta giải quyết vấn đề là ổn định tần số điện áp máy phát thì vấn đề ổn định điện áp máy phát (độ lớn) cũng là rất quan trọng yêu cầu đặt ra là phải tự động ổn định và chọn được phương pháp tự đông điều chỉnh.
- Ổn định điện áp khi tải thay đổi bằng cách tự động thay đổi điện áp kích từ. Để tự động thay đổi điện áp kích từ thì người ta lấy từ phản hồi áp và phản hồi dòng.
- Phản hồi áp lấy trên 2 pha.
- Phản hồi dòng lấy trên 1 pha cịn lại
→ Có 3 phương án ổn định điện áp kích từ tự động như sau:
+ Đóng cắt kích từ theo chu kì, thay đổi thời gian dịng cắt kích từ tuỳ vào điện áp pháp ra.
+ Đóng cắt kích từ liên tục: Phương án này là người ta thay đổi giá trị điện áp đặt lên kích từ một cách liên tục.
+ Băm xung áp kích từ.
• Tự động chuyển đổi (tự kích từ): ban đầu lấy từ dư của máy phát để kích từ cho máy phát, khi máy phát đã phát thì lấy ln điện áp phát ra làm nguồn ni kích từ máy phát.