Bộ điều khiển trung tđm cú thể chia thănh cõc khối chức năng sau: - Điều khiển mõy nạp bỡnh ắc qui.
- Điều khiển sức kĩo.
- Bảo vệ mõy phõt điện chớnh. - Khđu định thời gian khởi động. - Cõc khđu bảo vệ vă an toăn khõc.
Trong cõc khối trớn thỡ khối điều khiển sức kĩo lă quan trọng nhất, nú cú ý nghĩa lớn đến quõ trỡnh vận hănh đạt chất lượng của thiết bị. Trong khối năy cũng gồm nhiều mạch điện (tấm lắc) nhưng ở trong đề tăi năy em chỉ tỡm hiểu 1 số tấm lắc chớnh sau:
• Đơn vị YPR7: chuyển đổi n (vũng/phỳt) của động cơ diezel thănh tớn hiệu ns (V)
• Đơn vị YZV3: lựa chọn giõ trị dũng điện yớu cầu Ixv vă Pzv .
• Đơn vị YR17: mạch điều chỉnh dũng điện kớch từ mõy HG.
• Đơn vị YZK3: mạch tạo hăm điều khiển.
• Đơn vị YRU: mạch hạn chế điện õp mõy phõt.
• Đơn vị YRN1: mạch tự động nạp ắc qui.
a. Đơn vị YPR7:
* Nhiệm vụ:
- Lăm chức năng giới hạn văo bộ điều chỉnh.
- Dựng để truyền điện õp xoay chiều cú tần số thay đổi thănh tớn hiệu số. - Nhận tớn hiệu về số vũng quay từ cảm ứng EO2, lă tớn hiệu số tỉ lệ thuận với vũng quay động cơ diezel.
* Sơ đồ khối:
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
* Nguyớn lý hoạt động:
Cảm bõo EO2 được gắn đồng trục với động cơ diezel sẽ truyền thụng tin chớnh xõc số vũng quay tức thời của động cơ diezel (n) cho tấm lắc YPR7 bằng tớn hiệu tương tự dưới dạng tần số f. Tấm lắc YPR7 sẽ chuyển đổi n (vũng/phỳt) thănh tớn hiệu ns (V) để cấp cho cõc đơn vị khõc theo quan hệ: ns = 0,01.n (V.vũng/phỳt). Tớn hiệu từ mõy phõt xoay chiều EO2 truyền từ cõc điện õp cú tần số vă biớn độ thay đổi đến cõc đầu dđy ~1 vă ~2, tiếp đú qua cõc phần tử lọc (tuyến tớnh) C5, R8 đến phớa sơ cấp của mõy biến õp TR.
Biến õp TR cú nhiệm vụ ngăn cõch cõc tớnh hiệu f của EO2 với cõc bộ CR vă chuyển tớn hiệu f văo bộ CR. Điện õp phớa cuộn thứ cấp của mõy biến õp TR được chỉnh lưu bằng cầu chỉnh lưu D3 , D4 , D5 , D6. Trớn đầu ra (đầu dđy ~ ) sẽ nhận được điện õp cú tần số gấp đụi. Điện õp chỉnh lưu được đưa văo T5, T6 tạo thănh cõc xung vuụng, tớn hiệu xung vuụng năy sẽ kớch thớch cõc transistor T7, T4 (lă bộ biến đổi tần số) sẽ biến đổi tớn hiệu cú tần số nhđn đụi thănh điện õp.
Trớn cõc điện trở R11, R12, R13 ta nhận được cõc điện õp 1 chiều tỷ lệ thuận với tần số, tần số năy sẽ đúng bộ phận truyền. Điện õp năy được lọc qua tụ C6 vă loại trừ tần số thấp qua điện trở R14, C2 rồi được đưa tới đầu văo (3) của bộ khuếch đại thuật toõn T1 (MAA – 741) của mạch khụng đảo từ tớn hiệu ra ở chđn 6 của T1, transistor T2 sẽ khuếch đại cụng suất vă đưa tớn hiệu số ns mang thụng tin về số vũng quay thực tế, tức thời của động cơ diezel. Điện trở R3 trong mạch hồi tiếp của khuếch đại thuật toõn T1 phụ thuộc nhiệt độ của bộ chuyển đổi (bự nhiệt). Transistor T3 điều khiển diod quang D1 để thụng bõo mức độ đạt tớn hiệu ns (diod D1 sõng khi f ≥ 20 ữ 20,5 Hz tức số vũng quay động cơ tương ứng n = 675 v/p ± 75 v/ph tức lă tay ga ở nấc số 4 trở lớn).
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
b. Đơn vị YZV3:
Tấm lắc YZV3 tạo ra đặc tớnh lựa chọn của mõy phõt HG, đơn vị năy thực hiện lựa chọn giõ trị dũng điện yớu cầu cho bộ chỉnh lưu YR17 từ cụng suất yớu cầu của mõy phõt HG vă điện õp của nú.
Đơn vị YZV3 cựng với YR7 xõc định độ lớn của mõy cụng suất của mõy phõt HG đảm bảo phự hợp với động cơ diezel.
* Nhiệm vụ :
- Phõt tớn hiệu cụng suất yớu cầu của mõy phõt HG (Pzn) như lă chức năng của vũng quay động cơ diezel, động cơ tiếp tục được chỉnh lý bằng cõc đầu ra đờ được hiệu chỉnh của bộ chỉnh RP.
- Thực hiện lựa chọn cõc giõ trị đm tối thiểu của cụng suất mõy yớu cầu Pzmin từ tớn hiệu Pznk vă Pzk bằng tay ga.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
- Thực hiện lựa chọn cõc giõ trị đm thực tế tối đa điện õp cảu điện õp mõy phõt Us, cảm ứng từ điện õp U1 vă đầu văo UD.
- Thực hiện tớnh toõn dũng cần thiết Izv từ cõc yếu tố yớu cầu: cụng suất Pmin vă điện õp Us của mõy phõt.
* Sơ đồ khối:
* Nguyớn lý lăm việc:
Cơ sở của mạch điện lă bộ chia số lăm việc trớn nguyớn lý xung. Nối khđu tớch phđn T1 vă T2 với mạch hồi tiếp ở đầu văo của khđu tớch phđn với transistor T5 bằng cõch nối như cụng tắc đảo tạo ra 1 mõy phõt xung vuụng, sự luđn chuyển của nú khụng tỉ lệ trực tiếp với tớn hiệu mõy phõt Us.
Transistor T6 được kớch thớch bằng khuếch đại thuật toõn T2 trớn đầu ra của mỡnh, nhận quõ trỡnh xung bằng tớn hiệu giõ trị tối thiểu của cụng suất yớu cầu Pzmin, với cụng suất đú T6 được nối mạch, tớn hiệu xung được lọc qua tần số thấp nhờ bộ lọc tớch cực cú khuếch đại thuật toõn T3, cõc điện trở điều chỉnh R6, R19 nhận sự thụng qua:
z z zv U P K I = min
Đúng T4 bằng khuếch đại IPB, thay đổi trớn cõc điện trở R1, R2, R21 vă như vậy nú lăm giảm tỉ lệ của quõ trỡnh truyền K khoảng 30%.
SVTH: Dương Văn Sơn – 07DLT Trang 74
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Bằng tớn hiệu ra của bộ chia số Izv được giao giõ trị yớu cầu giới hạn dũng của bộ chỉnh YR17, giõ trị năy phõt huy tõc dụng trong chế độ chỉnh cụng suất khụng đổi. Sự xuất hiện Izv được biểu thị bằng diod quang D2 đúng bằng transistor T7. Transistor T8 cựng
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
với diod D9, D11 lă cõc chi tiết của mạch để chọn giõ trị đm tối thiểu của điện õp mõy phõt thực tế Us. Việc lựa chọn được tiến hănh từ cõc tớn hiệu của cảm ứng điện õp mõy phõt U1, đầu văo UD cú thể sử dụng khi ngắt đầu văo cảm ứng U1.
Khuếch đại T9 được nối lăm chức năng của bộ đảo trớn đầu ra của mỡnh phõt ra tớn hiệu giõ trị yớu cầu của cụng suất đờ hiệu chỉnh Pznk, cụng suất năy lăm chức năng của tớn hiệu vũng quay động cơ ns. Tớn hiệu Pznk tiếp theo cũn giảm (hiệu chỉnh) vũng quay động cơ RP bằng tớn hiệu chỉnh ra bộ liớn hợp. Giõ trị cần thiết của cụng suất mõy phõt đờ hiệu chỉnh Pznk trong mạch diod logic D6, D7, R49 của transistor T10 sẽ cđn bằng với giõ trị cụng suất cần thiết Pzk cung cấp bằng tay ga. Trớn đầu ra của transistor T10 ta nhận được giõ trị đm tối thiểu của cụng suất cần thiết Pzmin, giõ trị năy xõc định cụng suất truyền đến bằng mõy phõt.
Cõc dạng đồ thị
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
c. Đơn vị YR17:
* Nhiệm vụ: được dựng để giới hạn dũng điện của động cơ điện kĩo trớn đầu D12E.
* Chức năng: tấm YR17 lă một bộ điều chỉnh giõ trị tối đa của dũng điện kĩo, nú đảm bảo cõc chức năng sau:
- Thực hiện quõ trỡnh truyền.
- Giới hạn tớn hiệu ra của bộ điều chỉnh. - Dừng bộ điều chỉnh.
- Chọn giõ trị đm tối đa của dũng điện kĩo.
- Tạo ra giõ trị lý tưởng cần thiết cho sự giới hạn dũng.
Vấn đề cơ bản lă đơn vị YR17 giới hạn tối đa dũng điện của cõc động cơ điện kĩo. Từ cõc tớn hiệu IBG, Izk, I1, Izv, ns, Is nú sẽ tạo ra cõc tớn hiệu RI để đưa tới đơn vị YPSM2 vă điều chỉnh kớch từ mõy phõt kớch thớch sao cho đạt được sự cđn bằng giữa độ lớn dũng điện yớu cầu Iz vă dũng điện thực tế I1 (từ cảm bõo C1).
* Sơ đồ khối:
* Nguyớn lý lăm việc:
Bộ khuếch đại T2 lăm nhiệm vụ điều chỉnh tối đa giõ trị dũng điện của cõc phần ứng động cơ điện kĩo cú sự tham gia hồi tiếp của R, C (R6, C1, R17) nhờ đú xõc định được đường đặc tớnh cho bộ điều chỉnh (tuỳ theo mức văo mă cho ra độ nghiớng khõc nhau của đường đặc tớnh). Bộ năy được bổ sung thớm linh kiện như diod hồi tiếp D7, nú dựng để giới hạn cực dương của điện õp đầu văo bộ điều chỉnh vă bằng bộ giới hạn diod D15, R4, R5, bộ năy giới hạn cực đm điện õp ra của bộ điều chỉnh. Bộ phận theo
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
dừi cực phõt của transistor T3 lă điện õp điều chỉnh của tấm lắc YPR, tấm lắc năy đưa cõc tớn hiệu số thănh cõc xung vuụng biến điện. Diod quang D3 điều khiển bằng transistor T7 phđn biệt cõc nấc của tớn hiệu ra RI trong chế độ dịch chuyển (đầu văo L) khi diod khụng sõng, trong ttrường hợp năy diod D6 mở qua cõc điện trở R10, R14 nú nối đầu đảo của khuếch đại T2 vúi điện õp đm, mạch hồi tiếp qua diod D7, diod năy giới hạn điện õp ra của bộ khuếch đại đến giõ trị nhất định của điện õp trớn diod D7. Transistor T1 đảm bảo chế độ điều chỉnh dịch chuyển. Khi transistor T1 qua D8 vă R11, R44 trong trại thõi đúng thỡ điện dung trớn tụ C1 sẽ phúng đến giõ trị khụng của điện õp, do vậy đảm bảo giõ trị điện õp liớn kết khi điều chỉnh.
Việc điều chỉnh bắt đầu khi cú sự dịch chuyển qua của tớn hiệu logic IBG “L” đến “H”, tớn hiệu năy hoạt động bằng cõch đúng contactor kớch từ BG của mõy phõt điện kĩo. Trong trường hợp năy sẽ đi qua diod D6 vă transistor T1 đến trạng thõi khụng dẫn điện văo bộ chỉnh điều khiển bằng sự chớnh lệch biến đổi trớn đầu I5 (tớn hiệu từ YOU vă IRU tới).
Bằng tớn hiệu đầu văo của bộ điều chỉnh, tớn hiệu của gớa trị dũng Iz được đưa đến đầu văo của bộ điều chỉnh qua cõc điện trở R40, R41, R31 với cực dương hoạt tớnh vă tớn hiệu hồi tiếp của giõ trị dũng thực tế Is (5,8) được đưa đến đầu văo của bộ điều chỉnh qua cõc điện trở R30, R32 với cực đm hoạt tớnh.
Giõ trị dũng điện thực tế của động cơ điện kĩo Ig thu được việc chọn giõ trị điện õp đm lớn nhất từ giõ trị dũng điện cảm ứng động cơ điện kĩo I1, từ đầu văo ID bằng mạch logic D13, D14, D17 vă transistor T4. Đầu văo cú thể sử dụng để kiểm tra chức năng bộ chỉnh khi ngắt đầu văo của cảm ứng dũng điện.
Giõ trị dũng điện yớu cầu Iz được lựa chọn bằng mạch logic D10, D11, D12, R12 vă transitor T6 như lă một điện õp dương tối thiểu từ cõc tớn hiệu sau:
• Tớn hiệu Izn lăm nhiệm vụ vũng quay động cơ ns vă được tạo bởi bộ biến đổi, bộ năy được tạo bởi bộ khuếch đại thuật toõn T vă mạch hồi tiếp của nú.
• Tớn hiệu Izk từ tấm lắc YJZK, cung cấp giới hạn dũng trong mối tương quan với tay ga.
• Tớn hiệu Izv từ tấm lắc YZV, cung cấp giới hạn dũng trong mối tương quan của sự vận hănh với cụng suất khụng đổi.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Bộ chỉnh được hoăn chỉnh bằng việc cú thớm giõ trị đm hoạt tớnh tối đa ở đầu ra bộ chỉnh dũng RI vă diod quang D21 đúng bằng transistor T8.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
d. Đơn vị YZJK3:
Lă bộ phận tạo ra tớn hiệu logic từ tấm YIN , tạo ra cõc giõ trị yớu cầu của giới hạn dũng vă cụng suất trong mối tương quan đến vị trớ tay ga.
* Nhiệm vụ:
- Truyền tớn hiệu logic IN1, IN2, IN4 sang tớn hiệu tương tự D/A.
- Tạo ra cõc mối quan hệ chức năng vă giới hạn của tớn hiệu giảm (đm) ra Pzk vă tớn hiệu tăng (dương) Izk trớn cõc tớn hiệu logic văo IN1, IN2, IN4.
- Ở cả 2 tớn hiệu ra Pzk vă Izk đều cú giõ trị hoạt tớnh giới hạn.
* Sơ đồ khối:
* Nguyớn lý lăm việc:
Để gia tốc đoăn tău thớch ứng với yớu cầu lượng tớn hiệu đưa văo khối điều khiển YZJK3 khụng được phĩp biến đổi đột ngột mă phải theo một hăm nhất định cũng tương tự như vậy ứng với từng cấp độ, giõ trị cụng suất cho phĩp cũng nằm ở những mức cho nhất định, hệ thống phải tự hiệu chỉnh lượng nhiớn liệu văo động cơ diezel tương ứng với cụng suất điện như đặc tớnh ngoăi của mõy phõt. Cõc mạch lăm chậm năy được cấu tạo theo kiểu mạch tớch phđn khụng đối xứng qua khuếch đại thuật toõn T6 nhờ tụ C9 cho giõ trị đặt dũng điện Iz vă qua khuếch đại thuật toõn T4 nhờ tụ C4 cho giõ trị đặt cụng suất Pz.
Tất cả cõc khuếch đại thuật toõn dựng trong sơ đồ năy đều được sử dụng cửa văo khụng đảo trừ khuếch đại thuật toõn T4.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Bộ phận truyền lă bộ khuếch đại T2. Cõc tớn hiệu hoạt tớnh lă cấp “H” của cõc tớn hiệu logic trớn từng đầu văo IN1, IN2, IN4. Cõc tớn hiệu năy được truyền đến bộ phận truyền qua cõc diod phđn cõch D2 vă D4. Cõc điện trở chia chớnh xõc trớn đầu văo khụng đảo của khuếch đại T2 đảm bảo độ chớnh xõc yớu cầu của bộ truyền vă sự điều chỉnh của nú nbằng một điện trở chỉnh R18.
Tớn hiệu từ D/A của bộ phận truyền (đầu kiểm tra phớa ra D/A) được truyền đi thẳng tới cõc mạch tạo ra cõc giõ trị yớu cầu giới hạn dũng Izk bằng cõc khuếch đại T5, T6.
Mạch tạo ra cõc giõ trị yớu cầu giới hạn cụng suất Pzk được ghĩp thănh bộ phận biến đổi chức năng T3 vă bộ liớn kết đảo T4. Cả 2 mạch chức năng năy được nối thănh một bằng điện trở nối tiếp R31. Đường gấp khỳc trớn của đặc tớnh do cõc điện trở R24, R25 tạo thănh. Đường gấp khỳc dưới của đặc tớnh do cõc điện trở R37, R38, D11 vă khuếch đại T4 tạo thănh.
Hằng số thời gian cơ bản của T4 khi hiện ra được xõc định bởi C4 vă cõc điện trở R33, R34. Tớn hiệu số 0 đến 7,5V/KΩ đối với 0 đến 1500A.
Mạch tạo ra cõc giõ trị yớu cầu giới hạn dũng Izk được tạo bởi bộ biến đổi chức năng T5 vă bộ liớn kết khụng đảo T6. Cả 2 mạch năy được liớn kết bằng điện trở R55.
Điện õp ra của bộ biến đổi giới hạn bởi cõc diod zener D15, D16 được truyền đến bộ chia điện trở R55, R58 từ đú một phần của điện õp được đưa qua R49 trớn đầu văo khụng đảo của T6 (khi hiện ra điện õp ra).
Khuếch đại T6 vă cõc điện trở R59, R61, R62, R64 tạo ra quõ trỡnh tuyến tớnh cho việc thay đổi của tụ C9.
Tớn hiệu Izk được giới hạn bởi mạch hồi tiếp R63, R65, R66, D19, diod zener D18 đảm bảo giới hạn trựng lặp trớn cõc giõ trị cao hơn của tớn hiệu ra.
e. Đơn vị YRU:
* Nhiệm vụ:
Từ cõc tớn hiệu ns, U1 của cảm bõo C2 tạo ra cõc tớn hiệu Uz để khống chế điện õp mõy phõt điện chớnh theo vị trớ tay ga (tức lă theo số vũng quay động cơ) với khả năng kớch thớch cao nhất.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
* Nguyớn lý lăm việc:
Đơn vị YRU7 bao gồm bộ điều chỉnh giới hạn điện thế của mõy phõt điện kĩo, bộ năy được tạo bởi phần khuếch đại T5. Cõc điện trở R43, R42 vă tụ điện C10 đảm bảo