Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế hệ truyền động biến tần – động cơ không đồng bộ cơ cấu quay chi tiết máy mài tròn
Đồ Án Chuyên Ngành Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành LỜI NÓI ĐẦU Ngày lĩnh vực sản xuất kinh tế quốc dân, khí hóa có liên quan chặt chẽ đến điện khí hóa tự động hóa Hai yếu tố sau cho phép đơn giản kết cấu khí máy sản xuất, tăng suất lao động, nâng cao chất lượng kĩ thuật trình sản xuất giảm nhẹ cường độ lao động Việc tăng suất máy giảm giá thành thiết bị điện cảu máy hai yêu cầu chủ yêu hệ thống truyền động điện tự động hóa chúng mâu thuẫn Một bên đòi hỏi sử dụng hệ thống phức tạp, bên lại yêu cầu hạn chế số lượng thiết bị chung máy số thiết bị cao cấp Vậy việc lựa chọn hệ thống truyền động điện tự động hóa thích hợp cho máy tốn khó Qua thời gian học tập tìm hiểu, em thực đề tài nhỏ: “Thiết kế hệ truyền động biến tần – động không đồng cấu quay chi tiết máy mài trịn” hướng dẫn tận tình ThS Nguyễn Thị Liên Anh, mơn Tự động hóa Cơng nghiệp, Viện Điện, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Trong thời gian tương đối ngắn đồ án chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, với nỗ lực thân, em mong nhận ý kiến đóng góp thầy để đồ án hoàn thiện hơn! Hà Nội, ngày 06 tháng 06 năm 2015 Sinh viên thực hiện: Đinh Hữu Giang Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành CHƢƠNG I: YÊU CẦU CÔNG NGHỆ VÀ TRUYỀN ĐỘNG 1.1.TỔNG QUAN VỀ MÁY MÀI Trong sản xuất khí lĩnh vực sản xuất khác sản phẩm tạo giai đoạn cuối trình sản xuất, nhiên để tạo sản phẩm cuối cần phải tiến hành qua nhiều khâu, từ chỗ nguyên vật liệu sản phẩm thường tiến hành liên tục theo quy trình cơng nghệ hình thành hệ thống gọi dây chuyền sản xuất, tùy theo mức độ phức tạp sản phẩm mà dây chuyền sản xuất có độ phức tạp tương ứng Trong sản xuất khí mài thuộc giai đoạn gia cơng chi tiết để tạo sản phẩm có bề mặt đạt yêu cầu kỹ thuật Máy mài để gia công tinh với lượng dư bé, bề mặt trước mài gia công thô tinh máy khác ( máy tiện, phay, bào ) loại máy chuyên để mài thô dùng phân xưởng chuẩn bị phôi với lượng dư hàng mm ( mài phôi thép đúc, vỏ hộp gang đúc ) Trên máy mài ta mài mặt trụ ngồi, trong, mặt cơn, mặt định hình, mài răng, ren, mài sắc Mài đóng vai trị quan trọng gia cơng lần cuối nên dùng rộng rãi nhà máy phân xưởng khí Hiện máy mài có hai loại : Máy mài trịn máy mài phẳng Ngồi cịn có máy khác : máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài rang v.v… Thường máy mài có ụ chi tiết bàn, kẹp chi tiết ụ đá mài, có trục với đá mài Cả hai ụ đặt bệ máy Sơ đồ sau cho ta mơ hình tổng quan máy mài Máy mài công nghiệp Máy mài phẳng Máy mài biên đá Máy mài mặt đầu Các loại khác Máy mài trịn Máy mài trịn ngồi Máy mài trịn Máy mài vô tâm Máy mài rãnh Máy mài cắt Máy mài Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành Sơ đồ biểu diễn công nghệ mài giới thiệu hình 1.1 Hình 1.1 Sơ đồ gia cơng chi tiết máy mài Giải thích ký hiệu: a) Máy mài trịn ngồi b) Máy mài trịn c) Máy mài mặt phẳng biên đá d) Máy mài mặt phẳng mặt đầu (bàn chữ nhật) e) Máy mài mặt phẳng mặt đầu (bàn tròn) Chi tiết gia công Đá mài Chuyển động Chuyển động ăn dao dọc Chuyển động ăn dao ngang Máy mài trịn có hai loại : máy mài trịn ngồi ( hình 1-1a) máy mài trịn ( hình 1-1b) Trên máy mài trịn chuyển động chuyển động quay đá mài ; chuyển động ăn dao di chuyển tịnh tiến ụ đá dọc trục (ăn dạo dọc trục) di chuyển tịnh tiến theo hướng ngang trục (ăn dao ngang) chuyển động quay chi tiết (ăn dao vòng) Chuyển động phụ di chuyển nhanh ụ đá chi tiết v.v… Máy mài phẳng có hai loại : mài biên đá ( hình 1-1c) mặt đầu ( hình 11d) Chi tiết kẹp bàn tròn chữ nhật Ở máy mài biên đá, đá mài quay tròn chuyển động tịnh tiến ngang so với chi tiết, bàn máy mang chi tiết chuyển động tịnh tiến qua lại Chuyển động quay đá chuyển động chính, chuyển động ăn dao di chuyển đá ( ăn dao ngang ) chuyển động chi tiết ( ăn dao dọc ) Ở máy Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành mài mặt đầu đá, bàn tròn chữ nhật, chuyển động quay đá chuyển động chính, chuyển động ăn dao di chuyển ngang đá ( ăn dao ngang ) chuyển động tịnh tiến qua lại bàn mang chi tiết ( ăn dao dọc ) Một tham số quan trọng chế độ mài tốc độ cắt (m/s) : v 0,5d d 103 Trong : [m/s] d - đường kính đá mài, mm d - tốc độ quay đá mài, rad/s Thông thường v = 30 50 m/s Ngoài ra cần ý tới yêu tố ảnh hưởng tới chất lượng mài: Chọn đá mài: Để đảm bảo chất lượng sản phẩm nâng cao suất chọn đá mài cần ý tới điều sau: Vật liệu mài Chất kết dính đá mài Độ cứng đá mài Kết cấu đá Những điều quy định công nghệ cắt Chọn chế độ cắt: Chọn chế độ mài chọn chế độ quay đá, tốc độ quay chi tiết lượng chạy dao ngang chiều sâu cắt Ví dụ: Tốc độ quay đá chậm tăng lực cắt chóng mịn đá Nếu tốc q cao lực li tâm lớn gây gẫy trục vỡ đá Tốc độ vật mài phụ thuộc vào yêu cầu kĩ thuật độ bóng bề mặt gia cơng Mài tinh hay mài thơ tùy thuộc vào lượng chạy dao có tốc độ mài hợp lý 1.2 ĐẶC ĐIỂM TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY MÀI Một đặc điểm quan trọng hệ thống máy mài hệ thống thực nhiều truyền động lúc có hai loại chuyển động chủ yếu : Chuyển động chuyển động phụ Chuyển động di chuyển tương đối dao cắt so với phôi để đảm bảo trình cắt gọt Chuyển động lại chia : chuyển động chuyển động ăn dao - Chuyển động ( chuyển động làm việc ) chuyển động đưa dao cắt ăn vào chi tiết - Chuyển động ăn dao chuyển động xê dịch lưỡi dao phôi để tạo lớp phoi Chuyển động phụ chuyển động khơng liên quan trực tiếp đến q trình cắt gọt, chúng cần thiết chuẩn bị gia công, hiệu chỉnh máy, v.v… Ví dụ : di chuyển dao phơi… Các chuyển động chính, ăn dao chuyển động quay chuyển động tịnh tiến dao phôi Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chun Ngành 1.2.1 Truyền động Trên máy mài trịn truyền động truyền động quay đá mài, với vận tốc tính theo biểu thức: .Dd nd (m/s) v 60.1000 Dd - đường kính đá mài Trong đó: nd - số vịng quay trục mang đá (vịng/phút) Trong truyền động đá mài truyền động quay đá mài có yêu cầu phải đảm bảo tốc độ tương đối ổn định, thiết kế người ta thường sử dụng động khơng đồng rơ to lồng sóc Tuy nhiên máy mài cỡ nặng, để trì tốc độ cắt khơng đổi mịn đá hay kích thước chi tiết gia công thay đổi, thường sử dụng truyền động động có phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 4/1 với công suất khơng đổi Ở máy mài trung bình nhỏ v = 50 80 m/s nên đá mài có đường kính lớn tốc độ quay đá khoảng 1000 vg/ph Ở máy có đường kính nhỏ, tốc độ đá cao Động truyền động động đặc biệt, đá mài gắn trục động cơ, động có tốc độ ( 24000 48000 vg/ph), lên tới ( 150000 200000 vg/ph) Nguồn động biến tần máy phát tần số cao ( BBT quay), biến tần tĩnh (BBT thyristor) Mô men cản tĩnh trục động thường 15 20% momen định mức Momen quán tính đá cấu truyền lực lại lớn : 500 600% momen qn tính động cơ, cần hãm cưỡng động quay đá Không yêu cầu đảo chiều quay động quay đá 1.2.2 Truyền động ăn dao a) Máy mài tròn : Ở máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết dùng động không đồng nhiều cấp tốc độ (điều chỉnh số đôi cực p) với D = (2 4) /1 Ở máy lớn dùng hệ thống biến đổi – động điện chiều ( BBD – DM), hệ KDT – DM có D = 10/1 với điều chỉnh điện áp phần ứng Truyền động ăn dao dọc bàn máy tròn cỡ lớn thực theo hệ BBD – DM với D = (20 25) /1 Truyền động ăn dao ngang sử dụng thủy lực b) Máy mài phẳng : Truyền động ăn dao ụ đá thực lặp lại nhiều chu kì, sử dụng thủy lực Truyền động ăn dao tịnh tiến qua lại bàn dùng hệ truyền động chiều với D = (8 10) /1 1.2.3 Truyền động phụ Truyền động phụ máy mài truyền động di chuyển nhanh đầu mài, bơm dầu hệ thống bôi trơn, bơm nước làm mát thường dùng hệ truyền động xoay chiều với động khơng đồng roto lồng sóc Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành 1.2.4 Truyền động quay chi tiết máy mài - Phạm vi điều chỉnh tốc độ 80–50/1 Mở máy có tải momen mở máy từ 150 – 200% Mđm Momen quán tính lớn gấp – lần momen quán tính trục động Do đặc điểm máy mài cỡ nặng người ta dùng động điện chiều (F-D T-D) Còn máy mài cỡ nhỏ người ta dùng động lồng sóc nhiều cấp tốc độ Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành CHƢƠNG II: TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ LỰA CHỌN BIẾN TẦN 2.1.THÔNG SỐ KỸ THUẬT Theo yêu cầu kỹ thuật đề ta phải thiết kế hệ truyền động với động có thơng số kỹ thuật sau: - Mơmen cực đại 48 [Nm] - Tốc độ quay chi tiết (n) - Tỉ số truyền (i) - Hiệu suất () - Mơmen qn tính cấu (J) 33 330 [Vịng/phút] 0,9 0,009 [kg/s2] 2.2.TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ Trong hệ thống truyền động thành phần quan trọng động truyền động, nguồn động lực cho hệ thống, chất lượng làm việc hệ thống mặt kinh tế cà kỹ thuật phụ thuộc mạnh mẽ vào động chọn truyền động nhiều cịn ảnh hưởng đến hoạt động chung hệ thống khác Động chọn phải yêu cầu đáp ứng tiêu ký thuật sau: - Động phải có đủ cơng suất để thực u cầu truyền động Có tốc độ, phạm vi điều chỉnh tốc độ phù hợp yêu cầu với phương án truyền động tương ứng Thỏa mãn yêu cầu mở máy hãm động Ngồi cịn số yêu cầu khác phù hợp với nguồn điện tiêu thụ thích hợp với điều kiện làm việc, tính gọn nhẹ sử dụng v.v Theo số liệu đầu ta có: - Tốc độ lớn chi tiết là: 2 nct max nct max 330 ct max 34,555(rad / s) 60 9,55 9,55 - Tốc độ lớn chi tiết là: 2 nct nct 33 ct 3, 455(rad / s) 60 9,55 9,55 - Công suất lớn cấu là: Pct M ct ct max 48.34,555 1,658(kW ) Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành - - - Tốc độ lớn động cho phép (với tỷ số truyền i = 3) là: max i.ct max 3.34,55 103,665(rad / s) hay nmax 990(vong / phut ) Tốc độ nhỏ động cho phép (với tỷ số truyền i = 3) là: min i.ct 3.3,455 10,366(rad / s) hay nmin 99(vong / phut ) Dải điều chỉnh tốc độ : n 990 D max max 10 :1 min nmin 99 Cơng suất tính tốn động là: P 1,658kW Pdc ct 1,842(kW ) 0,9 Công suất định mức động là: Pdm (1,1 1,3).Ptt Ở ta chọn Pdm 1,2.Ptt 1,2.1,842 2,2(kW ) Để thực truyền động ta sử dụng động không đồng rotor lồng sóc, động chọn phải có cơng suất đáp ứng u cầu truyền động với công suất 2,2 kW Căn vào số liệu ta chọn động Siemens (với số hiệu 1LA7113-64A) có thơng số sau: - Công suất động cơ: Pdm 2,2(kW ) - Tốc độ quay: n = 940 vòng/phút - Hiệu suất: = 78% - Hệ số công suất: cosφ = 0,78 - Dòng điện stato: Is = 5,2 A - Momen động cơ: Mđc = 22 N.m - Số đôi cực: p = - Điện trở roto: Rr = 2,5385 - Điện trở stato: Rs = 4, 7398 - Điện kháng ngắn mạch: L 6,028 - Điện cảm từ hóa: Lm 0,0954 H - Điện cảm tản stato: L s 0,0096 H - Điện cảm tản rotor: L r 0,0096 H - Suất điện động pha stato: ES 181,7V - Momen quán tính: J 0,011(kg.m2 ) 2.3 LỰA CHỌN BỘ BIẾN TẦN Từ thông số động 1LA7113-64A chọn ta lựa chọn biến tần phù hợp với tiêu chí: - Cấp đủ cơng suất cho động - Chịu dòng điện stato động 10 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành Ta hệ phương trình (5.2) rd T (Tsd p 1) I sd s I sq T L L U sd r m s sd 1 rd ( T p 1) I I s U sq sq sq s sd Lm Ls Tsq (5.2) L m I rd Tr p sd I sq (Tr p 1) sl Tr I sd Tsd Tsq Trong đó: Hệ số từ tản tổng: 1 1 Ts Tr L2m 1 Ls Lr Hằng số thời gian stator: Hằng số thời gian rotor: Ls Rs L Tr r Rr Ts Tuyến tính hóa quanh điểm làm việc Tại điểm làm việc xác lập có: điện áp stator Usdo Usqo, dịng điện Isqo Isdo tốc độ quay ωso, từ thông rotor ψrdo Biến thiên nhỏ đại lượng tương ứng là: ∆Usd, ∆Usq, ∆Isq, ∆Isd, ∆ωs, ∆ψrd Từ hệ phương trình (5.2) ta thu hệ phương trình (5.3) sau: 1 rd (Tsd p 1)I sd soI sq I sqo s U sd T T L L sd r m s 1 (Tsq p 1)I sq soI sd I sdo s (so rd rdo s ) U sq (5.3) T L L sq m s Lm rd I sd Tr p L Ta có phương trình Momen sau: M p p m rd I sq Lr M Tuyến tính hóa quanh điểm làm việc ta có: L p p m ( I sqo rd rdo I sq ) Lr 32 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành Phương trình đặc tính theo kênh d: (để đơn giản ta loại bỏ biến thiên nhỏ trục q: ∆Isq): 1 1 (5.4a) (Tsd p 1)I sd U sd I sqo s rd Tsd Ls Tr Lm Phương trình đặc tính theo kênh q: (để đơn giản ta loại bỏ biến thiên nhỏ trục d: ∆Isd ∆ψrd): 1 1 (5.4b) (Tsq p 1)I sq U sq ( I sdo )s Tsq Ls Lm rdo Từ phương trình (5.4a,b) rd hệ thống sau: Với K L I sdo Lm I sd ta xây dựng sơ đồ cấu trúc Tr p 1 Lm rdo Hình 4.1.Mơ hình tốn học động hệ tọa độ (d,q) 33 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành CHƢƠNG V: XÂY DỰNG CẤU HÌNH HAI MẠCH VÕNG ĐIỀU KHIỂN 5.1.MẠCH VÕNG ĐIỀU KHIỂN DÕNG ĐIỆN a Mạch vòng điều khiển dòng điện Isd Mạch vòng điều khiển dòng điện Isd hình 5.1 * U isd ∆Isd ∆Uisd Risd X (-) Hình 5.1.Mơ hình mạch vịng điều khiển dịng điện Isd Đối tượng điều khiển có hàm truyền đạt: Wdt ( Kbd Tsd Kid ) / ( Ls ) (1 Tbd p)(1 Tsd p)(1 Ti p) Trong đó: Kbd Kid Ud U* UI I sddm 380 38 10 10 1,6496(V / A) 6,0619 1 0,000125( s ) f x 2.4.103 Ti 0.001( s ) Tbd 34 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chun Ngành Tính tốn Tsd Ls Lr Lm L s 0,0954 0,0096 0,105( H ) L2 m 0,09542 1 1 0,1745 Ls Lr 0,1052 Ts Ls 0,105 0,0221( s ) Rs 4,7498 Tr Lr 0,105 0,04136( s ) Rr 2,5385 Tsd Tsq 1 1 Ts Tr 1 0,1745 0,1745.0,0221 0,1745.0,04136 0,00267( s ) Ls 0,1745.0,105 0,0183 Với số thời gian Tbd nhỏ so với Tsd Hàm truyền đối tượng trở thành: ( K T K ) / ( Ls ) 38.0,00267.1,6496 / 0,0183 9,1458 Wdt bd sd id (1 Tsd p)(1 Ti p) (1 0,00267.p)(1 0,001 p) (1 0,00267.p)(1 0,001 p) Như sơ đồ có dạng sau * U isd ∆Isd Risd X (-) Hình 5.2 Mơ hình tối giản mạch vịng điều khiển dòng điện Isd Tổng hợp theo tiêu chuẩn tối ưu modun hàm chuẩn: Fch 1 2 p 2 2 p Trong = min(Tsd, Ti) = Ti = 0.001(s) Suy hàm truyền điều khiển dòng điện Isd: Risd Ta có Ta p Tb p Fch Khâu tỷ lệ tích phân PI 1 2T p 2T2 p 35 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành Hàm truyền đạt hở mạch vòng dòng điện Isd là: Ta p ( K bd Tsd K i ) / ( Ls ) Fh Ri P Tb p (1 Tsd p )(1 Ti p ) Chọn Ta = Tsd để bù số thời gian lớn ( K bd Tsd K i ) / ( Ls ) K Fh Tb p (1 Ti p ) Fk Suy ra: Fh Fh Tb p (1 pTs ) với K ( Kbd Tsd Ki ) / ( Ls ) 9,1458 1 Tb TT p b sd p K K Để Fk = Fch ta chọn Tb/K = 2. Tb.Tsd/K = 22 Chọn = Ti = 0,001 => Tb/K=2.0,001=0,002 Tb = 0,002.9,1458= 0,01829 Ta = Tsd = 0,00267 Bộ điều khiển dòng điện Isd : Ri Ta.p 0, 00267 p Tb p 0, 01829 p b Mạch vòng điều khiển dòng điện Isq Mạch vòng điều khiển dòng điện Isq * U isq ∆Isq ∆Uisq X Risq (-) Hình 5.3 Mơ hình mạch vịng điều khiển dịng điện Isq Đối tượng điều khiển có hàm truyền đạt: ( Kbd Tsq Kiq ) / ( Ls ) Wdt (1 Tbd p)(1 Tsq p)(1 Ti p) 36 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành Trong đó: Ud 380 38 10 U UI 10 Kiq 1, 201(V / A) I sq max 4,1633.2 Kbd * 1 0,000125( s) f x 2.4.103 Ti 0.001( s) Tbd Như tính tốn mạch vịng dịng điện Isd ta có: Tsq 0,00267 Ls 0,0183 Với số thời gian Tbd nhỏ so với Tsq Hàm truyền đối tượng trở thành: ( Kbd Tsq Kiq ) / ( Ls ) 38.0,00267.1, 201/ 0,0183 6,6586 Wdt (1 Tsq p)(1 Ti p) (1 0,00267.p)(1 0,001 p) (1 0,00267.p)(1 0,001 p) Như sơ đồ có dạng sau * U isq ∆Isq Risq X (-) Hình 5.4 Mơ hình tối giản mạch vịng điều khiển dòng điện Isq Tổng hợp theo tiêu chuẩn tối ưu modun hàm chuẩn: Fch 1 2 p 2 2 p Trong = min(Tsd, Ti) = Ti = 0.001(s) Suy hàm truyền điều khiển dòng điện Isq : Risq Ta có Ta p Tb p Fch Khâu tỷ lệ tích phân PI 1 2T p 2T2 p 37 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành Hàm truyền đạt hở mạch vòng dòng điện là: Ta p ( Kbd Tsq Kiq ) / ( Ls ) Fh Ri P Tb p (1 Tsq p)(1 Ti p) Chọn Ta = Tsq để bù số thời gian lớn ( Kbd Tsq Kiq ) / ( Ls ) K Fh Tb p Suy ra: (1 Ti p) Fk Fh Fh Tb p (1 pTs ) với K ( Kbd Tsq Kiq ) / ( Ls ) 6,6586 1 TbTsq Tb p p K K Để Fk = Fch ta chọn Tb/K = 2. Tb.Tsq/K = 22 Chọn = Ti = 0,001 => Tb/K=2.0,001=0,002 Tb = 0,002.6,6586 = 0,01332 Ta = Tsq = 0,00267 Bộ điều khiển dòng điện Isq : Ri Ta.p 0, 00267 p Tb p 0, 01332 p 38 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành 5.2 MẠCH VÕNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ Với giả thiết chương IV tổng hợp vòng điều khiển theo kênh q: (để đơn giản ta loại bỏ biến thiên nhỏ trục d: ∆Isd ∆ψrd) L L2 3 M p p m rdo I sq p p m I sq I sdo Khi : Lr Lr Lm I sdo Lm I sdo 0,0954.6,0619 0,5783 Tr Ta có sơ đồ mạch vòng điều khiển tốc độ ω sau: với việc bỏ qua I sqo , rd rdo Hình 5.5.Mơ hình mạch vịng điều khiển tốc độ ω Hàm truyền tương đương mạch vòng dòng điện Isq: FRisq Suy ra: với Ti2 = 0.0012 = 1.e-6 nhỏ => bỏ qua 2 2Ti p 2Ti p 1 FRisq 2Ti p 2.0, 001.p 0, 002 p Mơ hình hóa cảm biến tốc độ: nđm = 940 rpm => K U dk dm 2 n n 940 98, 4366(rad / s) 60 9,55 9,55 10 0,1016(V / (rad / s )) 98, 4366 chọn Udk = 10 V Chọn Tω = 0.005(s) 39 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành Hàm truyền đối tượng điều khiển Wdt FRisq L2 K L2 3 1 p p m I sdo p p m I sdo K Ki Lr J p T p Lr Ki J p(1 2Ti p)(1 T p) L2m 1 pp I sdo K Lr Ki J p[1 (2Ti T ) p 2TiT p ] L2 1 p p m I sdo K Lr Ki J p[1 (2Ti T ) p ] Với 2.Ti.Tω = 0,002.0,005=0,00001 nhỏ => bỏ qua Hay Wdt Với K p(1 p.T ) L2 1 0, 09542 1 K p p m I sdo K .6, 0619 .0,1016 18,1839 Lr Ki J 0,105 1, 201 0, 011 L 3 0.0954 p p m 4,08857 Lr 0.105 Trong đó: Và T 2Ti T 0,002 0,005 0,007( s) Ta có: Wdt 18,1839 đối tượng cần điều khiển khâu tích phân quán tính bậc p(1 0,007 p) Chọn hàm chuẩn: Fch 4T p 4T p 8T p 8T p3 Theo phương áp tối ưu đối xứng Do quán tính mạch vòng điều chỉnh tốc độ lớn nên trường hợp lấy Tσ = Tc số thời gian học Bộ điều khiển: Rω, đối tượng điều khiển Wdt Hàm truyền hệ kín là: Fk R Wdt R Wdt 4Tc p F 4Tc p 8Tc p 8Tc p3 (4Tc p 1) Suy R k K Fk Wdt 4Tc p (8Tc p 8Tc p3 ) Wdt 1 2 3 p.(Tp 1) 4Tc p 8Tc p 8Tc p Suy R (4Tc p 1).(Tp 1) K (8Tc3 p2 8Tc p) (4Tc T ).p 8K Tc p 40 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành Chọn Tc = 0,2 ta có điều khiển R (4.0, 0,007).p 8.18,1839.0, p 0,807 p 5,8188 p 5.3.TỔNG HỢP CẤU TRÖC ĐIỀU KHIỂN HOÀN CHỈNH Theo kết mục 5.2.a ta có: I sqo 4,1633 Lm 0,0954 0,1745 Tr 0,04136( s ) Tsd Tsq 0,00267 Ls 0,0183 rdo Lm I sdo 0,0954.6,0619 0,5783 Tính tốn thơng số có sơ đồ cấu trúc: 1 0,1745 G1 1198.927 Tr Lm 0,1745.0,04136.0,0954 Lm 0,0954 Tr p 0,04136 p L 3 0.0954 p p m 4,08857 Lr 0.105 G2 1 0,1745 rdo 6,0619 0,5783 34.7384( A) Lm 0,1745.0, 0954 Thuật tốn tính tốn tốc độ quay hệ tọa độ (d,q): s slip K L I sdo Ở chế độ xác lập thì: I sq slip Tr I sd Sơ đồ khối tính tốn ∆ωs Hình 5.6 Sơ đồ khối tính tốn ∆ωs 41 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành CHƢƠNG VI: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRÊN MATLAB – SIMULINK 6.1 MẠCH VÕNG ĐIỀU KHIỂN TỔNG HỢP Sau mô ta thêm khâu Ramp vào sau giá trị đặt hiệu chỉnh lại điều khiển Rω với thành phần I giảm 10 lần Thu kết sau: Hình 6.1 Mạch vịng tổng hợp Khâu tính tốn ωs có cấu trúc sau: Hình 6.2.Khâu tính tốn ωs 42 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành Đáp ứng có tải: Mc = 50%Mdm đóng vào giây thứ sau khởi động Hình 6.3.Đáp ứng tốc độ (có tải) Hình 6.4.Đáp ứng dịng điện Isq (có tải) 43 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành Hình 6.5.Đáp ứng Momen (có tải) Hình 6.6.Đáp ứng dịng điện Isd (có tải) 44 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành KẾT LUẬN Qua chứng minh lý thuyết mô Matlab Simulink em chứng minh kết lý thuyết phương pháp mơ Tuy nhiên, điều khiển em tìm hạn chế với yêu cầu công nghệ cần thời gian đáp ứng hệ nhanh hơn, qua giúp em tổng hợp kiến thức lớp giảng dạy 45 Đinh Hữu Giang - 20111449 Đồ Án Chuyên Ngành TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Quốc Khánh & Nguyễn Văn Liễn, Cơ sở Truyền động điện, NXB khoa học kỹ thuật 1994 [2] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải & Dương Văn Nghị, Điều chỉnh tự động truyền động điện, NXB khoa học lỹ thuật 2008 [3] Nguyễn Dỗn Phước, Lý thuyết điều khiển tuyến tính, NXB khoa học kỹ thuật [4] Nguyễn Phùng Quang, Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha, NXB Giáo Dục 1998 [5] Nguyễn Phùng Quang, Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, NXB Khoa học lỹ thuật 2005 [6] Trần Trọng Minh, Vũ Hoàng Phương, Bài giảng Thiết kế cho biến đổi điện tử công suất 46 Đinh Hữu Giang - 20111449 ... rãi nhà máy phân xưởng khí Hiện máy mài có hai loại : Máy mài trịn máy mài phẳng Ngồi cịn có máy khác : máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài rang v.v… Thường máy mài có ụ chi tiết. .. đá cấu truyền lực lại lớn : 500 600% momen qn tính động cơ, cần hãm cưỡng động quay đá Không yêu cầu đảo chi? ??u quay động quay đá 1.2.2 Truyền động ăn dao a) Máy mài tròn : Ở máy cỡ nhỏ, truyền. .. kẹp chi tiết ụ đá mài, có trục với đá mài Cả hai ụ đặt bệ máy Sơ đồ sau cho ta mơ hình tổng quan máy mài Máy mài công nghiệp Máy mài phẳng Máy mài biên đá Máy mài mặt đầu Các loại khác Máy mài