bộ bằng thiết bị biến tần d,q , a,b,c , Biến tần , d,q a,b,c , R I R I * id i * 1q i R k S S ii d i1 q i a i c i b ĐCKĐB FT - - - a b c = 3~
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Nguyờn lý làm việc như sau: nếu trong quỏ trỡnh làm việc giữ từ thụng rotor khụng đổi 2d = const cú nghĩa là giữ nguyờn dũng điện I1d = const, lỳc này ta điều chỉnh dũng điện I1q để tiến hành điều chỉnh mụmen (cỏch điều chỉnh này giống như điều chỉnh động cơ điện một chiều).
Với hai mạch vũng, để điều chỉnh I1q thỡ sẽ điều chỉnh được lượng vào của mạch vũng tốc độ, lượng ra của bộ điều chỉnh tốc độ là trị số điều chỉnh mụmen của động cơ. Như vậy khi thay đổi lượng vào tốc độ tức là thay đổi tốc độ đặt của động cơ thay đổi tần số của bộ biến tần để thay đổi tốc độ của động cơ.
2.2.5. Hệ truyền động dựng động cơ servo một chiều (DC servo motor)
Dẫn động chạy dao của mỏy cụng cụ điều khiển số NC/CNC đũi hỏi hệ điều khiển phải cú khả năng điều khiển đồng thời cả tốc độ và vị trớ. Mặc dự với sự phỏt triển của cụng nghệ điện tử. Động cơ xoay chiều điều khiển tốc độ bằng biến tần ngày càng phỏt triển mạnh mẽ, nhưng động cơ servo một chiều vẫn được sử dụng phổ biến trong cỏc mỏy cụng cụ điều khiển số núi riờng và cỏc hệ điều khiển vị trớ núi chung.
Động cơ DC servo cú hai loại: Động cơ servo cú chổi than và động cơ servo khụng chổi than.
Cỏc động cơ DC servo cú những đặc điểm khỏc với cỏc động cơ DC cổ điển thụng thường ở chỗ cỏc động cơ DC thụng thường quạt làm mỏt thường được gắn trờn trục rotor do đú khi động cơ chạy ở tốc độ thấp mà vẫn mang tải nặng thỡ quạt làm mỏt cũng bị chạy chậm lại dẫn đến làm mỏt cho động cơ khụng đảm bảo làm động cơ bị quỏ nhiệt. Đối với động cơ DC servo quạt làm mỏt khụng gắn vào rotor mà được nuụi bằng nguồn điện riờng ổn định, do đú đảm bảo làm mỏt cho động cơ ngay cả khi động cơ chạy ở tốc độ rất thấp. Thờm vào đú động cơ servo thường được tớch hợp sẵn cỏc cảm biến đo tốc độ, vị trớ như encoder, tachometer và hệ thống phanh điện.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Động cơ DC servo chổi than về cấu tạo và nguyờn lý tương tự như cỏc động cơ DC cổ điển thụng thường. Ưu điểm của động cơ DC servo chổi than là đơn giản trong điều khiển và giỏ thành sản phẩm rẻ tiền. Tuy nhiờn, sử dụng chuyển mạch cơ khớ và chổi than là nhược điểm chớnh của động cơ này. Khi chuyển mạch gõy ra ồn, tăng nhiệt độ trờn vành gúp và quỏn tớnh rotor cao khi giảm tốc độ. Để khắc phục cỏc nhược điểm trờn người ta sử dụng động cơ DC servo khụng chổi than.
2.2.5.2. Động cơ DC servo khụng chổi than (brushless DC servo motor)
Động cơ servo khụng chổi than là loại động cơ được sử dụng rất phổ biến trong cỏc mỏy CNC. Cấu trỳc của nú về cơ bản là giống với động cơ servo chổi than nhưng khỏc ở chỗ cỏc cuộn pha của động cơ lắp trờn stator và rotor là nam chõm vĩnh cửu (hỡnh 2.5pl). Rotor được chế tạo từ vật liệu ferit hoặc samari coban. Rotor chế tạo từ vật liệu samari coban cú khả năng tập trung từ cao và từ dư thấp. Nhưng giỏ thành rotor loại này cao hơn nhiều so với loại rotor làm từ vật liệu ferit. Vỡ vậy nú chỉ dựng để chế tạo rotor cho cỏc động cơ cụng suất lớn. Tương tự như động cơ xoay chiều từ trường quay trong động cơ DC khụng chổi than được sinh ra nhờ mạch điều khiển thứ tự cấp dũng cho cỏc cuộn pha. Cuộn dõy pha của động cơ khụng chuyển động vỡ vậy cú thể sử dụng chuyển mạch bằng điện tử nờn cú thể loại trừ được những nhược điểm trong động cơ DC servo chổi than.
Bờn trong động cơ servo khụng chổi than thường được tớch hợp sẵn phanh điện, encoder, tachometer, sensor hiệu ứng Hall, resolver, synchro.
Hỡnh 2.6pl chỉ ra cỏc dạng súng dũng điện, điện ỏp cấp cho cỏc cuộn pha của động cơ DC servo khụng chổi than, điểm quan trọng là đối với động cơ DC servo khụng chổi than cỏc cuộn pha cú thể được nuụi bằng nguồn điện ỏp một chiều hoặc xoay chiều.
Hỡnh 2.7pl chỉ ra hỡnh dạng của cỏc kiểu động cơ DC servo của hóng Sanyo Nhật Bản và bộ điều khiển động cơ servo. Hỡnh 2.8pl chỉ ra sơ đồ nguyờn lý của mạch cụng suất điều khiển năng lượng cấp cho cỏc cuộn pha của động cơ DC servo. Hỡnh 2.9pl là sơ đồ khối của một bộ điều khiển servo thực tế Max – 430 hóng Rock-well.
Cỏc bộ điều khiển servo thực tế là một thiết bị thụng minh, nú cú thể được điều khiển bằng PLC, cú thể đọc tớn hiệu từ cỏc cảm biến vị trớ, tốc độ để thực hiện
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
cỏc vũng điều khiển phản hồi. Bộ điều khiển servo giao tiếp với thế giới bờn ngoài thụng qua cỏc cổng (port-P).