Đồ án Thiết kế hệ thống trang bị điện cho truyền động ăn dao của máy doa vạn năng 2620B
Tóm tắt Đồ án Thiết kế hệ thống trang bị điện cho truyền động ăn dao của máy doa vạn năng 2620B: ...sơ đồ chỉnh lưu đáp ứng được yêu cầu công nghệ. Tuy nhiên ở mỗi sơ đồ có các chỉ tiêu về chất lượng khác nhau, giá thành khác nhau . Vấn đề đặt ra là lựa chọn cho phù hợp. - Các sơ đồ một pha tuy rẻ, song có chất lượng điện áp ra kém, nhất là khi góc mở α lớn, truyền động có phạm vi điều chỉ...ở các tiristo cho nên ta chỉ cần sửa xung theo hướng thu ngắn lại. Sơ đồ mạch sửa xung như hình vẽ ( gồm: C, R2, R3, D1) . Để thuận tiện cho việc khảo sát sơ đồ , ở đây có ghép thêm phần mạch so sánh và mạch khuyếch đại xung. TRB2 B +UCC R1 * * -24V UĐKT - SS + C1 2R D...ên : Đinh Văn Hà F I L C Uk = × × víi b = R 2 L L : Là điện cảm quy đổi của toàn bộ mạch Tra đường cong ta được C = 0,346 μF và R = 3,9 KΩ III- 3 Tính toán mạch điều khiển 1 - Tính chọn khâu tạo điện áp chủ đạo Chọn biến trở : R30 = 4,7 KΩ công suất tiêu tán trên biến trở l...
Đinh Văn Hà ⇒ < =A 2 51 2 5 0 00751600 0 083 , , . , . , + Khi đảo chiều từ quay thuận sang quay ngược ta cũng cần hạn chế dòng điện hãm.Vì dòng điện đảo chiều thì sụt áp trên các tiristo cũng đảo chiều. Sơ bộ chọn dòng điện hãm bằng 22A, hãm từ tốc độ cao nhất. U URC π -( N1- ϒ 0 U ) -URIC 6 ωT α1 αSức điện động của bộ biến đổi ngược 2 được tính: 1600 = (Ud - ΔU - IHR)KĐ ⇒ Ud = 139,5 V Vì bộ biến đổi 2 mắc ngược với bộ biến đổi 1 nên: KBĐ2 = -KBĐ1 = -66,4 ⇒ uđk2 = Ud / KBĐ2 = 139,5/ (-66,4) = - 2,1V Điện áp đầu ra của IC6 phải là: urIC6 = - 2,1/ 0,323 = - 6,5V Mặt khác ta có: urIC 6 = 2,51- 2,5A.ϒ.n ⇔ - 6,5 = 2,51 - 2,5A.0,0075.1600 ⇒ A = 0,3 ( < 0,8 ) Như vậy khối cải thiện chất lượng động sẽ làm việc thoả mãn cả yêu cầu hạn chế dòng điện hãm và yêu cầu động cơ được hãm tái sinh khi giảm tốc. urIC 6 = 2,51 - 0,005631.n khi động cơ quay thuận urIC 6 = 2,51 + 0,00563.n khi động cơ quay ngược α2 < α1 ⇒ UD2 < UD1 ⏐ ⏐ ⏐ ⏐ ¯ 76 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà PHẦN IV XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TĨNH ¯ 77 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà IV-1 ĐẶT VẤN ĐỀ Xây dựng đặc tính tĩnh của hệ thống là xây dựng đặc tính n = ƒ(I) hoặc n = ƒ(M) qua đó kiểm tra được độ sụt tốc độ, tức là đánh giá được sai lệch tĩnh của hệ thống xem có đảm bảo yêu cầu đặt ra của công nghệ truyền động ăn dao của máy doa hay không ; đồng thời cũng kiểm tra các giá trị dòng điện ngắt, dòng điện dừng,hãm xem có đảm bảo an toàn cho hệ thống hay không. Từ đó đánh giá được năng lực quá tải của hệ thống ; khả năng tác động nhanh của hệ thống cũng như độ an toàn của hệ thống trong quá trình làm việc . Do động cơ một chiều kích từ độc lập có đặc tính n = ƒ(I) và n = ƒ(M) đồng dạng nhau tức là có thể suy ra đặc tính n= ƒ(M) từ đặc tính n= ƒ(I) do đó ta chỉ xây dựng quan hệ n = ƒ(I) và gọi là đặc tính cơ của hệ thống . Khi xây dựng đặc tính ta đưa ra các giả thiết sau: + Động cơ làm việc ở chế độ dài hạn. + Hệ số khuyếch đại của bộ biến đổi là hằng số. + Tiristo là phần tử bán dẫn tác động nhanh không có quán tính. + Điện trở phần ứng động cơ không thay đổi trong suốt qúa trình làm việc. + Điện cảm phần ứng của động cơ và các cuộn kháng đủ lớn để duy chì dòng điện tải là liên tục. IV- 2 XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH 1, Xây dựng đặc tính trong vùng làm việc Viết phương trình kiếc hốp cho động cơ ta có: Ud = Ke φ n + ΔU ΔU = 1,4 V là sụt áp trên các tiristo ⇒ n = (Ud - IưR - ΔU )KĐ với KĐ = 1/ Ke φ = 7,8 ¯ 78 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà KTGKTHKHC KBĐ KĐ ϒ N UCĐ - ΔU + IƯR HÌNH 4-1: SƠ CẤU TRÚC HỆ THỐNG Từ sơ đồ cấu trúc ta viết được: n = (Ucđ - ϒn).KTGKTHKBĐKHCKĐ - (ΔU +IưR).KĐ n U K U I R K K cd u D= − ++ ( ).Δ 1 γ Trong đó: K là hệ số khuyếch đại của hệ thống: K = 621504 R là điện trở mạch phần ứng ; R = 2,92 Ω + Khi: n = nmax ; Idm = 9 A ⇒ Ucđ = Ucđ max = 12,0029V + Khi: n = nmin ; Iđm = 9 A ⇒ Ucđ = Ucđmin = 0,0153 V * Điểm không tải lý tưởng ( I = 0) n v n v 0 0 12 0029 621504 1 4 7 8 1 0 0075 621504 1600 041 0 0153 621504 1 4 7 8 1 0 005 621504 2 037 max min , . , . , , . , ( / , . , . , , . , ( / ) = ph ph )−+ = = −+ = * Điểm giới hạn vùng làm việc, chọn Ing = 12,5 A Ucđ = Ucđmax ⇒ n = 1599, 979 v/ ph Ucđ = Ucđmin ⇒ n = 1,976 v/ph ¯ 79 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà * Đánh giá chất lượng tĩnh: S* = ( n0min - nmin ) / n0min = ( 2,037 - 2 )/ 2,037 = 0,0181 = 1,81 % [ S*] < 3 % Như vậy sai lệch tốc độ tĩnh đảm bảo yêu cầu. 2, Xây dựng đặc tính ở vùng ngắt dòng * Đặc tính khi khâu cải thiện chất lượng động chưa tham gia và khâu KĐTG chưa bão hoà: Điện áp điều khiển được tính như sau: u u u I I R R R Kdk TG TG u ng HC= − + −+[ ( ) ] ' ' β 23 22 23 ( ở đây ta bỏ qua dòng điện rẽ qua R43 vì dòng này nhỏ ) Với K'HC = R43 2 / R43 = 0,323 Đặt R23 / ( R22 + R23 ) = α ⇒ uđk = [ uTG (1- α) - α.β( I - Ing) ] K'HC Từ sơ đồ khối của mạch lúc này ta viết được: n=(Ucđ - ϒn) KTHKTGK'HC (1- α)KBĐKĐ - α .β'K'HCKBĐKĐ(I - Ing) - (ΔU + I.R ) . KĐ (1) Điểm C có toạ độ: (12,5 ; 1599,979) phải nằm trên đường (1). do đó ta có: U K U IR K K U K U IR K K cd D cd D1 1 1 1 1 1 ( ) ( ). ( ) ( )− − + + − = − + + α α γ γ Δ Δ (Tức là đường ngắt dòng phải cắt đường làm việc ở toạ độ I = 12,5A) (1- α)K'HC KTGKTH KBĐ ϒ N UCĐ - α.β'(I - ING) - - ΔU + IƯR KĐ Hình 4-2: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống khi khâu cải thiện chất lượng động chưa tham gia và khâu KĐTG chưa bão hoà. ¯ 80 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà Từ đây ta tìm được: K1(1 - α) = K Với K1 = KTGKTHKBĐKĐK'HC(1 - α) Và K = KTHKHCKTGKBĐKĐ ⇒ (1 - α) = KHC / K'HC = 0,3/ 0,323 = 0,9285 ⇒ α = 0,0714 Từ đây ta chọn R22 : 500/ ( 500 + R22) = 0,0714 ⇒ R22 = 6,5 KΩ Hệ số phản hồi dòng β' sẽ được chọn khi ta xây dựng xong đường đặc tính có sự tham gia của khâu cải thiện cất lượng động. * Đặc tính khi có sự tham gia của khâu cải thiện chất lượng động: Đánh giá sự tham gia của khối: để khối tác động thì diốt D7 phải mở. Tức là: (Ucđ - ϒn) KTHKTG ≥ 2,51 + 0,005631. n + Khi Ucđ = Ucđmax = 12,0029 V thì n ≤ 1599,967 v/ph + Khi Ucđ = Ucđmin =0,0135 V thì n ≤ 1,9386 v/ph Ta biết rằng : điều kiện để khâu KĐTG bão hoà là ⏐Ucđ - ϒn⏐ ≥ 13/ ( KTHKTG Khi Ucđ = Ucđmax thì n ≤ 1599,953 v/ph Khi Ucđ = Ucđmin thì n ≤ 1,606 v/ph Như vậy đặc tính tĩnh sẽ không có vùng khâu KĐTG bão hoà vì trước đó khâu cải thiện chất lượng động đã tác dụng. Sơ đồ khối lúc này là: Δ - U + IƯR KĐ N 2,51 + 0,005631.N 0,323KBĐ Hình 4-3 : Sơ đồ cấu trúc của hệ thống khi khâu cải thiện chất lượng động đã tác động. ¯ 81 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà Từ sơ đồ khối ta có: n = (2,51 + 0,005631.n).0,323.KBĐKĐ - (ΔU + I.R)KĐ n = 7056,3 - 392,9I (*) (*) là phương trình đường thẳng, với n = 1599,968 v/ph thì I = 13,88 A Điểm toạ độ ( 13,88 ; 1599,968 ) phải nằm trên đường (1) khi Ucđ = Ucđmax Ta có: 1599 968 16 483 327 05 1 1 1 , , . , . max ' = − −+ U K K cd β γ Với K1 = KTHKTGK'HCKBĐKĐ(1- α) = 621308,226 Giải phương trình trên ta được: β' = 1,4471 Như vậy t của vùng ngắt dòng chỉ có khâu ngắt dòng tác độnglà: n = 133,3047Ucđ + 0,044 - 0,008595 I * Đặc tính cao nhất đi qua các điểm: A (9 ;1600,041) , B (9 ; 1600) , C (12,5 ; 1599,979) , E (13,88 ; 1599,968) , F (18 ; 0) . * Đặc tính thấp nhất đi qu các điểm: D (0 ; 2,037) G (12,5 ; !,976) , H (17,95 ; 1,9836) , K (18 ; 0). ¯ 82 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà N(V/PH )A C E D 0 G H F I (A) Hình 4-4: Đặc tính tĩnh của hệ thống ¯ 83 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà PHẦN V XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH ĐỘNG XÉT ỔN ĐỊNH VÀ HIỆU CHỈNH HỆ THỐNG ¯ 84 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà V- 1 Mục đích và ý nghĩa Trong qúa trình làm việc của hệ thống truyền động điện tự động, do nhiễu loạn hoặc do nhiều nguyên nhân khác mà hệ thống có thể bị mất ổn định. Tính ổn định của hệ thống là tính hệ thống có thể trở lại trạng thái ban đầu khi nhiễu loạn mất đi sau một khoảng thời gian nào đó hoặc khả năng xác lập trạng thái ổn định mới khi sai lệch đầu vào thay đổi. Xét ổn định cho hệ thống là xem hệ thống có ổn định hay không dựa vào các tiêu chuẩn ổn định. Từ đó ta tiến hành hiệu chỉnh hệ thống để hệ thống làm việc an toàn, tin cậy đặt được các yêu cầu mong muốn. Dựa vào đặc tính tĩnh của hệ thống ta thấy rằng các phản hồi âm dòng và âm tốc độ luôn có xu hướng làm ổn ddịnh hệ thống . Chỉ có phần đặc tính làm việc có đặc tính cơ cứng nhất là dễ mất ổn định hơn cả. Do đó ta chỉ xét ổn định ở vùng này, trong vùng này chỉ có phản hồi âm tốc độ tác dụng . Sơ đồ khối của hệ thống lúc này được biểu diễn trên hình 5-1 N - WĐWBĐKTHKHCKTG - ϒ UCĐ HÌNH 5-1 v-2 xét ổn định của hệ thống Hàm truyền của hệ thống là: W K K K K W K K K K W TH TG HC BD D TH TG HC BD D = + . . .1 γ Trong đó: WBĐ = KBĐ/ (1 + TBĐP ) là hàm truyền của bộ biến đổi. ¯ 85 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà TBĐ = 1 / 2qf là hằng số thời gian của bộ biến đổi. q là tần số xung chỉnh lưu. q = 3 f = 50 Hz là tần số lưới. TBĐ = 1 / (2.3.50) = 3,33 . 10-3s + Điện cảm phần ứng động cơ được tính: Lư = ϒUđm / (P.Iđm.nđm) = 5,7.220/ (1,2.9.1600) = 0,0566 H ϒ =5,7 là hệ số cấu tạo của động cơ . Lư∑ =LCK + LCK1 + Lư = 125 + 200 + 56,6 = 381,6 mH T∋ = l∑ / R∑ = 381,6 / 2,92 = 0,13 s T GD R K s W K T T P T P W K T P T T P T P K P P P M t B D D M E M P BD M E M = = = = + + ⇒ = + + + + = + + +− − − 2 2 2 2 2 7 3 4 2 4 375 9 55 0 75 2 92 7 8 375 9 55 0 0372 1 1 1 621504 159 5810 49 5810 40510 4662 28 . . , . , . , .( , ) . , , ( ) ( )( ) , . , . . , γ Trong đó:WĐ Là hàm truyền của động cơ Rt Là điện trở tổng Rt = R∑ K =KTGKTHKHCKBĐKĐ Là hệ số khuyếch đại của hệ thống . TE = T∋ Lập bảng Raox: 159,58.10-7 405.10-4 49,58.10-4 4662,28 389,99 4662,28 ¯ 86 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà Ta thấy các số hạng trong cột thứ nhất của bảng Raox đều dương, như vậy hệ thống đã ổn định. VI - 3 hiệu chỉnh hệ thống Ta tiến hành hiệu chỉnh hệ thống theo đặc tính biên độ Lôgarit . Muốn vậy trước hết ta đưa hệ thống về phản hồi âm một đơn vị (Hình 5-2) n W01/ϒ UCĐ - HÌNH 5-2 W K T P T T P T P W K T P T P T P BD M E M 0 2 0 2 1 2 2 1 1 1 2 1 = + + = + + + γ γ ξ . ( )( . ( !)( + Với T2 = TBĐ = 3,33.10-3s ω2 = 1/ T2 = 300 rad/s ⇒ lgω2 = 2,4771 dec T T TM E1 369 5510= = −, . s ω1 = 1/ T1 = 14,38 ⇒ lgω1 = 1,1577 dec 20lgϒK = 73,37 ¯ 87 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà ξ = T TM E4 0 267= , Từ các số liệu trên ta vẽ được đặc tính L0 là đặc tính biên độ - lôga của hàm W0 * Tiến hành xây dựng Lm là dặc tính biên độ - logarit mong muốn dựa trên các chỉ tiêu chất lượng động: δmax ≤ 30% Tmax ≤ 0,3 (s) Từ chỉ tiêu δmax ≤ 30% theo giáo trình tự động điều chỉnh, tra đường cong xác định tần số cắt ωc ta có: T C max = 4πω Với điều kiện Tmax ≤ 0,3 (s) ⇒ ωc = 13π. Từ ωc = 13π kẻ đường có độ nghiêng - 20db/dec. Vùng trung tần của Lm giới hạn bởi ω2 và ω3 = ωc2/ ω2 = 5,559 rad/s ⇒ lgω3 = 0,745. Từ điểm ω3 vừa xác định trên Lm kẻ đường nghiêng -20db/dec , đường này cắt L0 tại ω4 và vùng hạ tần của Lm là ω ÷ ω4. Vùng tần số cực thấp của Lm trùng với L0 . Bằng tính toán hình học ta tính được: ω4 = 0,22 rad ⇒ lgω4 = - 0,656 Từ ω2 kẻ đường nghiêng -60 db/dec , vùng tần số lớn hơn ω2 là vùng cao tần của Lm Qua L0 và Lm ta xác định được Lhc = Lm - L0 Từ đặc tính ta viết hàm hiệu chỉnh: W T P T P T P T Phc = + + + + 1 1 1 1 14 2 3 1 2( ) ( )( ( ) ) Từ đây ta đưa ra hai loại khối hiệu chỉnh như sau: ¯ 88 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà + Khối thứ nhất là một khuyếch đại thuật toán kết hợp với tụ điện - điện trở Hàm truyền của khối hiệu chỉnh này là: W u u K T P T PP r v R= = ++ 1 1 1 2 Với KR = R3/ R5 và T1 = R2C ; T2 = (R2 + R3)C Loại này hiệu chỉnh cho dạng: T1 < T2 LGω4 0 LGω3 LGω1 LGωC LGω2 LGω 20LGK -40DB/DEC -20 DB/DEC LHC HÌNH 5-3: Đặc tính biên độ - logarit + Khối hiệu chỉnh thứ hai la các điện trở kết hợp với tụ điện: ¯ 89 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà W K T P T PP R = ++ 1 1 1 2 C1 R5 R4 UV UR Hình 5-4: Khối hiệu chỉnh 2 Với KR = R4/ (R4 + R5) ; T1 = R5C1 T2 = R4R5C1/ (R4+R5) Loại này hiệu chỉnh cho các hàm có: T1 > T2 Như vậy để tạo hàm Whc ta dùng ba khâu hiệu chỉnh , hai khâu giống nhau có dạng khối thứ nhất thực hiện hàm truyền W T P T Phc1 1 2 4 2 1 1 = ++ ( ) ( ) Chọn C = 47μF ⇒ R2 = 1,478 KΩ ; R3 = 95,2 KΩ W T P T Phc2 3 2 1 1 = ++ Chọn C1 = 1μF ⇒ R5 = 179,8 KΩ ; R4 = 1,086 KΩ Trong sơ đồ nguyên lý ta tạo ra khâu hiệu chỉnh thứ nhất và thứ hai nhờ hai IC của khối tổng hợp và khuyếch đại trung gian. Sơ đồ mạch hiệu chỉnh như hình vẽ. 1μ 179,8K 5 1K - + R25 UR - + 1,49K 47μF 95,2K 1,49K 47μF 95,2K R29 R44 UCĐ -ϒN Hình 5-5: Sơ đồ mạch hiệu chỉnh Khi mắc thêm khâu hiệu chỉnh thứ ba hệ số khuyếch đại của hệ thống bị giảm đi là: ¯ 90 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà K R R RR = + = + 4 3 4 1 0186 1 018 179 8 0 00563 , , , , (lần) Do đó khâu tổng hợp và khuyếch đại trung gian phải tính toán sao cho hệ số khuyếch đại của hai khâu này và khâu thứ ba phải đảm bảo: KTG = KTHKKĐKR = 4000 Từ đây ta chọn được: R29 = 100 Ω ; R25 = 63,7 Ω. * Khảo sát đặc tính quá độ bằng máy tính Ứng dụng mô hình matlab khảo sát quá độ cho mô hình cấu trúc sau đây 1199,62 66,4 1+ 0,00033 P 0,342 1+ 0,13 P 64,1 P 0,1282 0,0075 _ _ n UdUcđ ¯ 91 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà V- 4 xét ổn định lại hệ thống Hàm truyền của hệ thống hở mong muốn sau khi hiệu chỉnh là: W K T P T P T P T Phmm = ++ + ( ) ( ) ( . , . 2 2 2 4 2 2 4 1 1 2 0 26 + )1 Ta có các đặc tính tần số pha - loga là: ϕ ωξω1 4 2 4 2 2 1 = − −actg T T ϕ2 = - 2arctgωT2 ϕ3 = arctgωT3 Từ đây ta vẽ được các đường đặc tính ϕω cộng các đặc tính lại ta được đường ϕhω của hệ. Qua đặc tính ϕω ta thấy: trong phạm vi Lω > 0 có một lần ϕω chuyển từ lớn hơn (-π) xuống dưới đường (-π) và một lần chuyển từ dưới đường (-π) lên phía trên, tức là số điểm chuyển đổi C+ = C- vì vậy hệ kín ổn định. ¯ 92 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà ω 20LGK -40DB/DEC -60DB/DEC ω4 0 ω3 ωC ω2 ω 0 ϕω -20 DB/DEC Hình 5-6 : Đặc tính biên độ - logarit (a) ,đặc tính Pha - logarit của hệ thống sau hiệu chỉnh ¯ 93 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà PHẦN VI THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ¯ 94 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà VI -1 nguyên lý làm việc của mạch động lực * Khi động cơ làm việc thuận: Đóng cầu dao CD cung cấp điện áp ba pha cho máy biến áp động lực BA . Khi đó hai bộ biến đổi hình tia ba pha song song ngược sẽ được cấp điện áp. Các van từ T1 ÷ T6 lần lượt dược đặt các điện áp thuận theo chiều biến thiên của điện áp ba pha . Các van T1 , T2 , T3 được điều khiển với góc mở α1 < 900 , còn các van T4 , T5 , T6 được điều khiển mở với góc mở α2 > 900 sao cho: α1 + α2 = 1800 . Lúc này điện áp chỉnh lưu của hai nhóm van là: Ud1 = Ud0 cosα1 > 0 Ud2 = Ud0cosα2 < 0 Động cơ sẽ quay theo chiều thuận phù hợp với chiều của Ud1. Còn bộ biến đổi hai làm việc ở chế độ nghịch lưu đợi. VI - 2 nguyên lý làm việc của mạch điều khiển Mạch điều khiển của hệ thống truyền động ăn dao máy doa 2620B được thiết kế theo các yêu cầu kỹ thuật là: + ổn định và điều chỉnh tốc độ. + Tự động han ché phụ tải. + Đảo chiều. + Hãm dừng chính xác. Xuất phát từ những yêu cầu này ta sẽ phân tích nguyên lý làm việc của hệ thống theo từng yêu cầu. 1,nguyên lý ổn định tốc độ và điều chỉnh tốc độ Giả sử động cơ đang làm việc ở tốc độ đặt nào đó ở chiều quay thuận, lúc này tiếp điểm T đóng, Ucđ mang dấu dương khiến điện áp ra của khâu khuyếch đại trung gian IC3 có dấu dương và điện áp điều khiển sẽ có dấu dương . Điện áp này sẽ làm cho nhóm van katốt chung mở với góc mở α1 < 900 ; mặt khác , điện áp ¯ 95 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà điều khiển của nhóm van anốt chung có dấu âm khiến nhóm van anốt chung mở với góc mở α2 > 900 , tức là làm việc ở chế độ nghịch lưu đợi . Trong qúa trình làm việc nếu có sự thay đổi của tải, giả sử tải tăng khiến tốc độ động cơ giảm ⇒ ( Ucđ - ϒn) sẽ tăng ⇒ điện áp điều khiển sẽ tăng ⇒ góc mở α1 giảm ⇒ Ud1 tăng kéo tốc độ động cơ trở lại điểm làm việc yêu cầu. Nếu tải giảm qúa trình diễn ra ngược lai. Đó chính là nguyên lý ổn định tốc độ. Chất lượng của qúa trình ổn định tốc độ được đánh giá qua chỉ tiêu: S* = 1,8 % Khi muốn thay đổi tốc độ ta điều chỉnh biến trở R30 khi đó điện áp chủ đạo sẽ thay đổi, dẫn đến điện áp điều khiển thay đổi ⇒ góc mở α thay đổi ⇒ điện áp chỉnh lưu thay đổi ⇒ tốc độ động cơ thay đổi theo. Điện áp chủ đạo được điều chỉnh nhờ biến trở R30 là vô cấp do đó tốc độ động cơ cũng được điều chỉnh vô cấp. 2, khả năng han chế phụ tải Giả sử trong qúa trình làm việc tải của hệ thống tăng quá mức cho phép khi đó dòng phần ứng động cơ sẽ tăng quá mức cho phép, điều này là không cho phép . Trong hệ thống có tính đến khả năng này. Khi dòng phần ứng tăng quá giá trị ngắt thì khâu ngắt dòng sẽ tham gia tác động làm giảm điện áp điều khiển ⇒ góc mở α có xu hướng tiến tới 900 làm cho điện áp chỉnh lưu giảm và dòng phần ứng sẽ không tăng quá lớn. Mặt khác , khi điện áp chỉnh lưu giảm ⇒ tốc độ động cơ sẽ giảm (đủ nhỏ) lúc này khối cải thiện cất lượng động sẽ tác động tiếp tục hạn chế góc mở và dòng điện phần ứng sẽ được hạn chế nhỏ hơn mức cho phép, giá trị này là 18A. 3, Quá trình đảo chiều động cơ Để đảo chiều quay động cơ ta thay đổi đóng mở tiếp điểm T,N, tức là đảo chiều điện áp chủ đạo. Giả sử T đang đóng và động cơ đang quay theo chiều thuận nếu ta đồng thời mở T và đóng N thì điện áp chủ đạo đảo từ dương sang âm ⇒ điện áp đầu ra của ¯ 96 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà khâu khuyếch đại trung gian sẽ đảo dấu từ âm sang dương. Tuy nhiên lúc này động cơ vẫn quay thuận nên khối cải thiện chất lượng động sẽ tham gia tác dụng làm cho động cơ được hãm tái sinh. Khi tốc độ động cơ giảm dần thì diốt D7 khoá lại khiến điện áp điều khiển của nhóm van anốt chung có giá trị dương ⇒ động cơ chuyển từ hãm tái sinh sang hãm ngược . Khi n = 0 động cơ sẽ được tự động khởi động theo chiều ngược lại. 4, Hãm dừng Muốn hãm dừng ta chỉ việc ngắt Ucđ bằng cách mở các tiếp điểm T hoặc N đang ở trạng thái đóng. Lúc này qúa trình hãm diễn ra tương tự qúa trình đảo chiều. ¯ 97 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 1 . Giáo trình truyền động điện BÙI QUANG KHÁNH - NGUYỄN VĂN LIÊN 2 . Điện tử công suất NGUYỄN BÍNH 3 . Bài giảng kỹ thuật biến đổi TRẦN XUÂN MINH 4 . Tự động điều chỉnh truyền động điện BÙI QUỐC KHÁNH - DƯƠNG VĂN NGHI PHẠM QUỐC HẢI - NGUYỄN VĂN LIÊN 5. Lý thuyết điều kiển tự động ĐẶNG VĂN ĐÀO -LÊ VĂN DOANH 6 . 10,000 Trazito 7 . Các mạch khuếch đại IC tuyến tính ¯ 98 ° TÀI LIỆU CHIA SẺ TRÊN DIỄN ĐÀN WWW.OTO-HUI.COM
File đính kèm:
- do_an_tot_nghiep_bo_mon_trang_bi_dien.pdf