Điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh từ thông động cơ

ĐỒNG BỘ BA PHA(ĐB)

7.3.1. Điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh từ thông động cơ

7.3.1. Điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh từ thông động cơ

- Khi có sai lệch tốc độ tăng lên hay giảm xuống làm cho bộ cảm biến chiều dài thay đổi đưa

đến mạch điều chỉnh làm thay đổi kích từ động cơ sao cho 1= 2. Hàm truyền bộ điều chỉnh này là khâu tích phân:

- Hàm truyền hệ hở

( ) 1

( ) ( )

L L

RL

p

U p K

F p

p p p

 

  



0   . ( )

(1 u)(1 c)(1 K ) RL

F p K F p

p pT pT pT

   

7.3.1. Điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh từ thông động cơ Tín hiệu điều khiển kích từ:

Hàm truyền điều chỉnh:

1 2

1

1 . ( )

DK

U U U U K K

  p  

   

1 2; U

K 

   

    

1 1

( ) 1

( )

( )

dk

p K

U p K

p K p







 

7.3.2. Điều chỉnh tốc độ đồng bộ bằng điều chỉnh bù điện áp phần ứng

 Về nguyên tắc lấy tín hiệu sai lệch tốc độ tương tự như phương pháp trước,

 Phương pháp này không điều chỉnh kích từ động cơ mà bù thêm điện áp phần ứng bằng bộ điều chỉnh xung áp tiristo.

 Phương án này phức tạp hơn nhưng hệ tác động nhanh hơn

7.4. nguồn cung cấp riêng từng động cơ

- Phương pháp dùng nguồn cung cấp điện áp phần ứng chung có ưu điểm đơn giản, nhưng đối với dây chuyền công nghệ có sản phẩm thay đổi như vật liệu hay bề dày,như vậy tốc độ đầu vào và

đầu ra một trục có sự khác biệt,cho nên cần có sự chỉnh định riêng và phương án dùng nguồn cấp riêng cho từng truyền động thích hợp hơn.

7.3. Điều chỉnh đồng bộ tốc độ hệ truyền động nhiều đc và nguồn cấp chung cho truyền động

7.4. nguồn cung cấp riêng từng động cơ

 Để đảm bảo đồng bộ tốc độ:

 Vvào i = Vra i+1

Từ sơ đồ cấu trúc ta có hàm truyền hệ hở:

 : hằng số thời gian thay thế trong mạch vòng kín tốc độ.

 :hằng số thời gian tích phân

 : tham số bộ điều chỉnh (PD) độ dài

2

0 2 2

( ) 1 (1 )

1 N L L p

F p K p K

p p N  p

  

 

 

 N

 p

L, L

K 

7.4. nguồn cung cấp riêng từng động cơ

- Chọn =

- Kí hiệu

- Như vậy hàm truyền hệ hở là:

 L  N

2 1 0

K K K

 p



2

0 0 2

( ) 1

(1 )

n

N N

F p K p

p p p



 

 

 

7.5.Điều chỉnh đồng bộ tốc độ và sức căng bằng điều chỉnh từ thông với nguồn cung cấp chung

-Một trong những phương án là:

7.5.Điều chỉnh đồng bộ tốc độ và sức căng bằng điều chỉnh từ thông với nguồn cung cấp chung

- Phần ứng các động cơ một chiều kích từ độc lập được cấp chung bởi một nguồn một chiều.

Lượng đặt tốc độ ωw sẽ đặt chung cho toàn bộ cả dây chuyền.Việc điều chỉnh tốc độ từng

truyền động bố trí mạch vòng điều chỉnh từ

thông(kích từ) và mạch vòng điều chỉnh tốc độ

- Ta bố trí thêm mạch bù dòng điện phần ứng để đảm bảo lực kéo :

dm dm

. M

b K Mb 



 

7.5.Điều chỉnh đồng bộ tốc độ và sức căng bằng điều chỉnh từ thông với nguồn cung cấp chung

- Giả thiết Tc >> Tư ta có cấu trúc của hệ:

- Hàm truyền

mạch phần ứng

*

u ( ) *

(1 )(1 )

c

u c

F p pT

pT pT

  

7.5.Điều chỉnh đồng bộ tốc độ và sức căng bằng điều chỉnh từ thông với nguồn cung cấp chung

- Trong đó

- Vì hằng số thời gian mạch kích từ TK lớn nên ta bố trí hàm truyền bộ điều chỉnh tốc độ là PID:

- Hàm truyền hở của hệ bù:

*

( )2 c c

T T

K



(1 *)(1 )

( ) c k . . u

R R

u c

pT pT T

F p k

PT T



 



* *

*

(1 )(1 )

( ) . .

(1 )(1 )(1 )

c u c k

bo R

u c k c Tu

PT T T p pT

F p K

pT pT pT t F

 

   

7.5.Điều chỉnh đồng bộ tốc độ và sức căng bằng điều chỉnh từ thông với nguồn cung cấp chung

- Hàm truyền hở của mạch vòng tốc độ:

- Trong đó:

*

0

. .

( ) . 1

1

u

c R

c b

u Tu

T K T F p T

T p

 

0 0

u c

( )

(1 )

T F p K

pK T p

 



1

K   c*

u

T T

. u . *

R k

c

K T K T

* .

k k

K  K K

0

R c

K K

 T

7.5.Điều chỉnh đồng bộ tốc độ và sức căng bằng điều chỉnh từ thông với nguồn cung cấp chung

- Khi lực căng đồng đều =0 và k=1 ta có hàm truyền:

0( )

(1 u ) F p K

p T p

 



7.6. Điều chỉnh đồng bộ ω và sức căng bằng điều chỉnh Uư dùng nguồn cung cấp riêng

 Phương án trên đơn giản.Nhưng rất khó chỉnh định khi dây chuyền công nghệ thay đổi yêu cầu sản phẩm,các động cơ truyền động và các

tham số của nó phải tương đối đồng đều,hệ dễ bị dao động nếu có sai lệch lớn vì rơi vào vùng phi tuyến,việc đảm bảo sức căng chỉ ở phạm vi và độ chính xác nhất định.

 Do vậy nếu hệ có yêu cầu điều chỉnh ở vùng rộng và sức căng phải đảm bảo giữ không đổi và độ chính xác cao.Ta dùng phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng

7.6. Điều chỉnh đồng bộ ω và sức căng bằng điều chỉnh Uư dùng nguồn cung cấp riêng

- Mạch bố trí ba mạch vòng diều chỉnh:điều chỉnh dòng điện,điều chỉnh tốc độ và điều chỉnh sức căng.

- Thực hiện đặt tốc độ không tải cho chung tất cả các chuyển động thành phần. Để đảm bảo đặc tính cơ mềm giống như động cơ một chiều kích từ nối tiếp ta đưa thêm mạch bù. Đảm bảo sức căng không đổi ta bố trí cơ cấu đo sức căng

7.6. Điều chỉnh đồng bộ ω và sức căng bằng điều chỉnh Uư dùng nguồn cung cấp riêng

- Sơ đồ cấu trúc bố trí hàm truyền bộ điều chỉnh dòng điện là PI

- Hàm truyền hở của mạch vòng dòng điện

- Trong đó

7.6. Điều chỉnh đồng bộ ω và sức căng bằng điều chỉnh Uư dùng nguồn cung cấp riêng

- Nếu bỏ qua và và ký hiệu

- Ta có

- Trong đó

- Hàm truyền hệ điều chỉnh tốc độ

- Với

7.6. Điều chỉnh đồng bộ ω và sức căng bằng điều chỉnh Uư dùng nguồn cung cấp riêng

- Hàm truyền bộ điều chỉnh tốc độ

-

7.7. Điều chỉnh sức căng bằng vật liệu thông qua điều chỉnh mômen

- Trong hệ truyền động đồng bộ tốc độ và giữ sức căng không đổi,đặc biệt quan trong là truyền động cuộn bằng vật liệu. Để đảm bảo sức căng không đổi người ta dùng điều chỉnh mômen. Còn tốc độ quay đông cơ thay đổi ứng với đường kính cuộn cuốn.

- Hệ truyền động này còn gọi là hệ điều chỉnh mômen. Các đại lượng khác như dòng điện phần ứng, tốc độ quay động cơ và từ thông động cơ v.v…trong mạch điều chỉnh mômen được coi là đại lượng điều chỉnh liên quan

7.7. Điều chỉnh sức căng bằng vật liệu thông qua điều chỉnh mômen

- Thí dụ hệ điều chỉnh mômen như điều chỉnh lực căng tấm thép của máy cán nguội hoặc ở trong công nghiệp xeo giấy, dệt cũng yêu cầu điều

chỉnh mômen.Ở máy cán nguội yêu cầu phải giữ cho lực căng tấm thép,mà tốc độ động cơ lại phụ thuộc vào tốc độ V của tấm thép và

đường kính d của cuộn cuốn hoặc cuộn nhả

- Khi yêu cầu lực căng tấm thép T không đổi,mà tốc độ của tấm thép cũng yêu cầu không đổi thì ta cần điều chỉnh công suất không đổi

7.7. Điều chỉnh sức căng bằng vật liệu thông qua điều chỉnh mômen

-

FT

UIW

V

RI FX

UƯ

CKT RE FX

Đ

7.7. Điều chỉnh sức căng bằng vật liệu thông qua điều chỉnh mômen

- Công suất được tính gần đúng là Po=E.Iu

- Ta có phương trình đối với lực căng tấm thép là

- Các thành phần mômen của hệ truyền động yêu cầu động cơ phải có:

- Md=M - Mc - Mms

- Mms:là mômen ma sát của cuộn cuốn

THIẾT BỊ ĐIỀU

KHIỂN VÀ MÁY ĐIỆN