II. Tính toán mạch điều khiển.
01 00 11 Quay nghịch (đảo chiều quay)
1 1 0 1 0 1 Hãm
Từ bảng trên, ta dùng một bộ NAND họ CMOS GD75188 dùng 4 phần tử NAND. Sơ đồ tổng hợp cảu mạch logic phân xung như sau:
Do các OA dùng nguồn nuôi hai cực tính nên sẽ xuất hiện các xung âm. Vì vậy ta phải chặn các xung âm từ đầu ra bộ so sánh và bộ đảo dấu bằng các Điôt.
5. Khâu tạo trễ.
Để đảm bảo chắc chắn rằng hai van thẳng hàng không cùng dẫn, ta sẽ thêm vào trước cặp van T1, T2 một khâu tạo trễ.
Các cổng logic chạy họ CMOS với nguồn cung cấp 12V, cổng AND chọn loại CD4081. Riêng cổng NAND chọn họ có ngưỡng Trigger Smith.
Để đảm bảo cách ly giữa mạch điều khiển và mạch lực ta sử dụng khâu cáh ly quang. Ưu điểm nổi bật của khâu cách ly quang là: Đảm bảo cách ly an toàn giữa mạch lực và mạch điều khiển và truyền được xung có độ rộng tùy ý. Tuy nhiên, do dòng điện tải mà nó chỉ chịu được vài chục mA nên không thể gánh trực tiếp mở van lực, nó phải ở trước tầng khuếch đại cuối. Tầng khuếch đại này có tác dụng khuếch đại tín hiệu lên để đưa vào khâu tạo điện áp mở van IGBT.
7. Khâu tạo điện áp đóng mở van.
Vì IGBT là phần tử điều khiển bàng điện áp nên yêu vầu phải tạo điện áp để điều khiển việc đóng mở của van. Sơ đồ mạch như sau:
Tín hiệu mở có biên độ + UGE, tín hiệu khóa có biên độ - UGE cung cấp cho mạch GE thông qua các điện trở R22 và R23. Mạch GE được bảo vệ bằng Điôt ổn áp ở mức khoảng [-18, +18V].
8. Khâu phản hồi.
Trong các hệ truyền động hiện đại thì mạch vòng điều khiển là một phần không thể thiếu. Các mạch vòng này được nối theo cấp, độc lập tương đối với nhau. Việc phân vùng tác dụng giữa ổn định và hạn chế dòng điện được thực hiện bằng dạng phi tuyến của đặc tính điều chỉnh.
Sơ đồ khối của dạng truyền động:
Sơ đồ gồm hai vòng điều chỉnh. Vòng điều chỉnh dòng điện ở trong có bộ điều chỉnh dòng điện RI, vòng điều chỉnh tốc độ có bộ điều chỉnh tốc độ Rω, bộ điều chỉnh này có đặc tính khuếch đại ở vùng bão hòa.
Điện áp đầu ra của RW là điện áp đặt của dòng điện phần ứng Uiđ, giá trị bão hòa Uiđmax chính là giá trị cực đâị của dòng điện RI trong mạch vòng có nhiệm vụ duy trì dòng điện phần ứng luôn bằng giá trị đặt Uiđ, bất kể hệ thống đnag làm việc ổn định hay đnag trong quá trình quá độ. RI là một bộ tỉ lệ tích phân PI.
Khi bắt đầu quá trình thay đổi tốc độ như khởi động động cơ, do có sự thay đổi đột ngột của Uwđ, trong khi w chưa thay đổi kịp do quán tính cơ học của hệ, nên sai lệch đầu vào
δ w = Uwđ - Uw có giá trị lớn. Điểm làm việc của Rw ở rất sâu trong vùng bão hòa của đặc
tính điều chỉnh, tín hiệu ra của Rw là Uiđ = Uiđmax = const, mạch vòng tự cắt ra khỏi sơ đồ. Do hoạt động của mạch vòng dòng điện mà dòng điện được duy trì ở giá trị I = Iđ max.
Tương ứng tín hiệu vào của mạch vòng là Uiđmax. Động cơ bắt đầu được tăng tốc với gia tốc: j M I . . k d d dmax dmax c t − φ = ω
Sau đó tốc độ động cơ tăng dần lên nhưng dòng điện phần ứng vẫn được duy trì ở giá trị I = Iđmax, chừng nào mà bộ điều chỉnh tốc độ Rw chưa ra khỏi vùng bão hòa, tức là chưa được nối lại vào sơ đồ.
Khi điểm làm việc của Rw băt sđầu ra khỏi vùng bão hòa và lọt vào vùng tuyến tính của đặc tính, mạch vòng tốc độ bắt đầu phát huy tắc dụng điều chỉnh cùng với mạch vòng dòng điện.