Chương 4: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
4.1 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐỘNG LỰC
Theo yêu cầu đề bài ta sử dụng bộ biến đổi sơ đồ hình tia 3 pha a) Sơ đồ nguyên lý:
ã BAL : Mỏy biến ỏp 3 pha dựng để cung cấp điện cho sơ đồ chỉnh lưu.
ã T1-T3 : Cỏc van chỉnh lưu cú điều khiển dựng để biến đổi điện ỏp xoay chiều 3 pha bên phía thứ cấp BAL là ua ,ub ,uc thành điện áp một chiều đặt lên phần ứng động cơ.
CK : tác dụng làm nhỏ thành phần xoay chiều của điện áp đầu ra BBĐ b, Sơ đồ mạch động lực trên psim
80
73
Hình 4. 1. Đồ thị dòng và áp trên van, trên tải sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha có điôt không D0
c, Sơ đồ mạch điều khiển
Hình 4.2 sơ đồ mạch điều khiển
4.2. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN HỆ THỐNG
ã Nguyờn lý khởi động :
Đóng áp tô mát cung cấp điện cho hệ thống truyền động điện (mạch kích từ, máy biến áp động lực, nguồn nuôi mạch điều khiển). Khi đó mạch tạo xung điều khiển tạo ra các xung điều khiển. Để điều khiển các xung này,chúng được đưa tới mạch phát xung để điều khiển mở các thyristor thông qua máy biến áp xung. Để tạo ra các xung điều khiển, ta phải tạo ra tín hiệu điều khiển Uđk nhờ mạch khuếch đại trung gian và tín hiệu này được so sánh với điện áp răng cưa. Do mạch khuếch đại trung gian tạo ra tín hiệu Uđk nên nó điều khiển được góc mở α của bộ chỉnh lưu.
Khi khởi động dòng khởi động rất lớn nên mạch vòng dòng điện tham gia vào để tự động hạn chế dòng điện đồng thời mạch vòng phản hồi âm tốc độ bị bão hòa do UVIC3
= -Ucđ + γn rất âm ( do n nhỏ ) , động cơ được khởi động trên đoạn đặc tính thứ 2 , tốc độ tăng dần đến điểm D thì mạch vòng tốc độ tham gia vào để tăng độ cứng đặc tính cơ, động cơ được khởi động trên đặc tính DC, đến thời điểm C mạch vòng dòng
82
điện không tham gia nữa và chỉ còn mạch vòng tốc độ , động cơ được khởi động trên đặc tính cơ tự nhiên và tiến tới làm việc xác lập tại điểm ứng với tải định mức .
ã Nguyờn lý điều chỉnh tốc độ :
Để thay đổi tốc độ động cơ ta thay đổi điện áp chủ đạo trên biến trở WR khi Ucđ thay đổi làm cho góc α thay đổi dẫn đến tốc độ thay đổi.
UVIC2 = -Ucđ + γn
Khi thay đổi Ucđ sẽ thay đổi được góc mở α => Ud thay đổi và tốc độ cũng thay đổi theo.
Ví dụ muốn tăng tốc độ ta tăng Ucđ : UVIC2 sẽ âm nhiều lên => U RIC2 sẽ dương nhiều lên => URIC3 sẽ âm nhiều lên , Tr mở nhiều dẫn đến Uđk giảm nhỏ tức là góc α giảm nhỏ => Ud tăng lên và tốc độ tăng theo. Quá trinh giảm tốc cũng xảy ra tương tự khi ta giảm Ucđ sẽ làm cho góc α tăng lên và tốc độ giảm xuống
ã Nguyờn lý ổn định tốc độ :
Giả sử động cơ đang làm việc ở một tốc độ quay nhất định, ứng với giá trị điện áp đặt nào đó.Giả sử vì một lý do nào đó tốc độ động cơ tăng đột ngột nghĩa là γn tăng làm cho Uđk tăng do đó làm cho góc mở α tăng và điện áp đặt vào phần ứng động cơ giảm để động cơ trở về giá trị ban đầu.
Nếu vì một lý do nào đó làm cho tốc độ động cơ giảm thì tương tự như trên γn sẽ giảm làm cho tốc độ động cơ tăng trở về giá trị ban đầu.
Ví dụ : khi tốc độ động cơ tăng , thì γn tăng lên => UVIC2 = -Ucđ + γn sẽ bớt âm đi ,
URIC2 bớt dương , U rIC3 bớt âm,TR mở ít nên Uđk tăng lên , góc α tăng lên dẫn đến Ud giảm nhỏ và tốc độ động cơ cũng giảm theo cho phù hợp lượng đặt ban đầu .
ã Nguyờn lý hóm dừng hệ thống:
Khi muốn dừng hệ thống ta ấn nút dừng , cắt toàn bộ hệ thống ra khỏi nguồn cung cấp đồng thời đặt điện trở hãm vào động cơ , động cơ thực hiện hãm động năng, toàn bộ năng lượng được tính lũy trên động cơ sẽ giải phòng qua Rh, tốc độ giảm dần khi tốc độ gần giảm gần về 0 ta cắt Rh ra để động cơ hãm tự do.
4.3 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN HỆ THỐNG
Hình 4.2 sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống
76
84
CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG , KHẢO SÁT HỆ THỐNG 5.1 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG, KHẢO SÁT
5.1.1. Mô phỏng mạch lực a. Mạch động lực
Mô phỏng mạch động lực trên psim
5.1.2 Mạch điều khiển trên psim
78
86
9
5.1.3 Sơ đồ mô phỏng toàn mạch trên psim
*Kết quả mô phỏng toàn mạch trên psim
80
Hình 4. 2. Kết quả mô phỏng với góc anlpha=60 độ 5.2 Đánh giá và kết luận
*ĐÁNH GIÁ:
ã Tất cả cỏc van đều được phỏt xung
ã Thời gian phỏt xung đỳng theo yờu cầu
ã Kết quả mụ phỏng đó đỏp ứng đỳng yờu cầu đề ra
88
*KẾT LUẬN:
Sau một khoảng thời gian nghiên cứu và thực hiện đồ án “Thiết kế hệ thống truyền động điện BBĐ van – Động cơ một chiều không đảo chiều quay” với yêu cầu như sau:
1. Phụ tải MC = hằng số mang tính chất phản kháng
2. Động cơ một chiều kích từ độc lập có: Pđ = 3,2 KW; nđ = 1500vg/ph 3. BBĐ dùng sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha
4. Phạm vi điều chỉnh D = 50:1; sai lệh tĩnh [s] = 0,1.
Em có một số kết luận như sau:
Trong quá trình làm đồ án dưới sự giúp đỡ tận tình của cô Nguyễn Thị Thành, chúng em đã hoàn thành xong đề tài thiết kế hệ thống điện BBĐ van – Động cơ một chiều không đảo chiều quay . Quá trình thực hiện đề tài đã giúp em thu được những kết quả sau:
Hiều được cấu tạo cũng như nguyên lý của động cơ điện một chiều một cách kĩ càng hơn, biết cách tính toán chọn loại động cơ có công suất như thế nào cho phù hợp và tối ưu nhất .
Thông qua việc thiết kế đã tìm hiều rõ hơn về BBĐ dùng sơ đồ hình tia 3 pha và biết điều chỉnh thông số sao cho tối yêu hóa. Thông qua đó em có kinh nghiện trong việc thiết kế , tính toán mạch lực và các thành phần liên quan và có thể hoàn thành các đề tài khác sau này một cách tốt nhất.
Thông qua việc mô phỏng mạch lực và mạch điều khiển thì có thể tìm hiều thêm được nhiều phần mềm ứng dụng dùng để mô phỏng và thiết kế mạch như psim, proteus, matlab,...
Giúp em rèn luyện được kĩ năng tư duy độc lập , sáng tạo và học hỏi thêm một số kỹ
năng hữu ích để phục vụ cho sau này.
Tuy nhiên trong quá trình tính toán do thời gian và khả năng , kinh nghiệp còn hạn
chế nên khó có thể tránh khỏi mắc phải các thiếu sót.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Thành đã cố gắng hết sức tận
tình và tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành môn Đồ án 1 này.