Đại Học Công Nghiệp Hà Nội BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP Tổng hợp hệ thống điện CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc HÀ NỘI ĐỀ TÀI MÔN HỌC THHTĐC Số: Đề Họ tên: Lộ Quốc Doanh Lớp: Điện Chất Lượng Cao Phạm Văn Đức Khoá: Khoa: Điện Giáo viên hướng dẫn: Th.s Nguyễn Đăng Toàn NỘI DUNG Xây dựng mạch điều khiển tốc độ cho hệ truyền động điện động điện DC không đảo chiều có mạch vòng điều chỉnh tốc độ với biến đổi chỉnh lưu cầu pha Cho động chiều kích từ độc lập -31có số liệu sau: Pđm= 2,2kW; Uưđm = 220V; Iđm = 12,5A; nđm=1100 v/p; JĐC= 0,1 kg.m2 ; Rư = 1,7(Ω); Lư = 0,4(H) PHẦN VIẾT BÁO CÁO Xây dựng phân tích sơ đồ cấu trúc điều khiển Tổng hợp mô điều chỉnh tốc độ Tính toán, thiết kế mạch điều khiển tốc độ cho hệ truyền động điện Ngày giao đề: BỘ MÔN Ngày hoàn thành : GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Th.s Nguyễn Đăng Toàn Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện LỜI NÓI ĐẦU Trong thời buổi đất nước ta bước vào trình công nghiệp hóa đại hóa, động điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực xã hội đặc biệt ngành công nghiệp sản xuất đại, nhiều lĩnh vực đời sống thiếu động điện, động điện chế tạo đa dạng chủng lại ngày đại hướng tới giảm tổn hao điện năng, tăng hiệu suất công suất làm việc Trong ngành công nghiệp chủ yếu sử dụng động ba pha với ưu điểm công suất lớn, đáp ứng yêu cầu làm việc ngành nghiệp nặng Tuy nhiên việc điểu khiển điểu chỉnh tốc độ động ba pha khó đạt độ xác cần thiết người sử dụng động DC với nhiều ưu điểm hơn, động ba pha, động DC có nhược điểm phần cổ góp dễ hỏng Nhận thấy động DC có nhiều ứng dụng thực tiễn liên quan đến học lớp nên nhóm em chọn đề tài: “Xây dựng mạch điều khiển tốc độ cho hệ truyền động điện động điện DC không đảo chiều có mạch vòng điều chỉnh tốc độ với biến đổi chỉnh lưu cầu pha” Em xin cảm ơn bạn lớp Điện CLC K7 giúp đỡ chúng em với kiến thức em chưa biết Cảm ơn Th.s Nguyễn Đăng Toàn hướng dẫn chúng em Do việc xếp thời gian để tiến hành nghiên cứu đồ án chưa hợp lý kiến thức thiếu nhiều nên đồ án nhiều thiếu sót, mong thầy bổ sung thêm để đồ án chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện CHƯƠNG I: SƠ ĐỒ CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN Uđ KHỐI KHỐI ĐIỀU KHIỂN CHỈNH LƯU ĐỘNG CƠ - KHỐI PHẢN HỒI 1.1 GIỚI THIỆU CHỨC NĂNG CÁC KHỐI A Khối Điều Khiển: Khối điều khiển PID hay PI tùy vào yêu cầu toán điều khiển, cần dùng PID để điều khiển tốc độ yêu cầu ban đầu, điều khiển gồm khâu khâu khuếch đại (P), khâu vi phân (D) khâu tích phân (I) Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện b Khối động - Định nghĩa: Động điện chiều máy điện chuyển đổi lượng điện chiều sang lượng - Phân loại động điện chiều (phân loại theo phương pháp kích từ) Động điện chiều phân loại theo kích từ thành loại sau: + Kích từ độc lập + Kích từ song song + Kích từ nối tiếp + Kích từ hỗn hợp Với loại động điện chiều có ứng dụng khác - Cấu tạo nguyên tắc hoạt động + Cấu tạo: Gồm có phần stator (phần cảm), rotor (phần ứng), phần chỉnh lưu (chổi than cổ góp) - Stator động điện chiều thường hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện - Rotor có cuộn dây quấn nối với nguồn điện chiều - Bộ phận chỉnh lưu, có nhiệm vụ đổi chiều dòng điện chuyển động quay rotor liên tục Thông thường phận gồm có cổ góp chổi than tiếp xúc với cổ góp + Nguyên tắc hoạt động: Khi cho dòng chạy cuộn kích từ sinh từ thông ∅𝑐 đồng thời có dòng điện chạy qua phần ứng Vì dòng điện đặt từ trường, làm roto quay (sinh lực từ) đó: 𝐸 = 𝐶𝑒 ∗ ∅ ∗ 𝜔 𝑈 = 𝐸 + 𝐼Ư ∗ 𝑅Ư + Công suất mà động đưa được, tính bằng: P=I.VƯ Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện + Phương trình đặc tính cơ: ω= 𝑈Ư 𝑅𝐹 + 𝑅Ư − 𝑀 𝐾Ф (𝐾Ф)2 c Khối Phản Hồi - Mục đích: phản hồi tốc độ động để điểu chỉnh - Sử dụng máy phát tốc để phản hồi tốc độ động Máy phát tốc : dùng để nhằm mục đích ổn định tốc độ động cơ, lúc tín hiệu đặt cần phải so sánh với tín hiệu thực động để phát sai lệch lệnh điều chỉnh cho phù hợp Máy phát tốc máy phát điện Cấu tạo gồm rotor Stator Rotor thường nam châm vĩnh cữu Máy phát tốc lắp trục động cơ, trục mát phát điện, trục quay máy sản xuất Khi trục động quay, rotor máy phát tốc quay, phía Stator máy phát tốc có điện áp Người ta trích lấy điện áp để cung cấp cho mạch kiểm soát tốc độ trục động Nó có nhiệm vụ chính: - Điều khiển trình tăng tốc động khởi động máy - Ổn định tốc độ động - Giới hạn bảo vệ tốc độ động thông số nhiệt, cơ… động bị vi phạm, phù hợp với yêu cầu phụ tải Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện d Khối Chỉnh Lưu - Là chỉnh lưu liên hệ nguồn xoay chiều với tải chiều ,nghĩa đổi điện áp xoay chiều nguồn thành điện áp chiều cho tải Nguyên lý hoạt động: - Trong sơ đồ có Tiristor đựơc điều khiển xung dòng tương ứng i t1, it2, it3, it4 - Mạch chỉnh lưu dược cung cấp điện áp xoay chiều qua máy biến áp với điện áp U2 = U2mωt (v) - Các xung điều khiển có chu kỳ với u2 xuất sau u2 Các xung it1 it3 xuất sau u2 góc α - Các xung it2 it4 xuất sau u2 góc π +α Các Trisisto tự động khoá lại u2 =0 - Phụ tải biểu diễn sức phản điện động E, điện trở R điện cảm L Ta xét mạch L lớn E nhỏ giá trị trung bình điện áp chỉnh - lưu Trong trường hợp này, mạch làm việc chế độ cung cấp liên tục, dòng qua phụ - tải không đổi giá trị trung bình Id - Tương ứng với góc mở ta có hai chế độ làm việc mạch chỉnh lưu là: - Khi α < π /2 E < mạch làm việc chế độ chỉnh lưu GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện - Khi α > π /2 E > mạch làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc - Ta xét trường hợp mạch làm việc chế độ chỉnh lưu với góc điều khiển α < π /2 E > Hoạt động: - Trong nửa chu kỳ đầu điện áp chỉnh lưu (0 < ωt < π), U2 > 0, Tiristor T1 T3 - Phân cực thuận, trạng thái sẵn sàng mở Tại thời điểm α = θ1 = ωt1 ta cho xung điều khiển mở T1 T3 : Ud = U2 - Dòng điện từ A qua T1 đến tải qua T3 B - Điện áp chỉnh lưu (ở hai đầu phụ tải ) Ud = U2 = U2msin ωt (v) - Khi T1 T3 mở cho dòng chảy qua ta có phương trình để xát định dòng điện qua tải: Ldi/dt + R.id + E = U2 = U2msin ωt (v) - Tại lúc góc pha π, U2 = T1 T3 chưa bị khóa dòng qua chúng lớn - Trong nửa chu kỳ sau điện áp chỉnh lưu (π < ωt< 2π), U < , Tiristor T2 T4 - phân cực thuận, trạng thái sẵn sàng mở - Tại thời điểm θ = θ2= ωt2 = π + α ta cho xung điều khiển mở T2 T4 : Ud = -U2 - Dòng điện từ B qua T2 đến tải qua T4 A - Điện áp chỉnh lưu (ở hai đầu phụ tải ) Ud = -U2 = -U2msin ωt (v) - Sự mở T2 T4 làm cho UN = UB v UM = UA Do điện áp T1 T3 là: UT1 = UA – UM = UA – UB = U1 < UT3 = UN – UB = UA – UB = U2 < - Do làm cho T1 T3 tắt cách tự nhiên GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện 1.2 Nguyên lý hoạt động mạch - Khi có tín hiệu vào điều khiển, điều khiển xử lý tín hiệu phát xung điều khiển vào BBĐ - Bộ biến đổi nhận tín hiệu từ điều khiển, kích mở van tiristo, cấp nguồn cho động hoạt động - Động hoạt động phận đo lường (máy phát tốc) lấy lại thông số tốc độ, xử lý tín hiệu tốc độ thành tín hiệu điện áp truyền tín hiệu lại điều khiển - Bộ điều khiển tổng hợp so sánh tín hiệu đặt tín hiệu phản hồi từ đưa sai lệch điều chỉnh GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện CHƯƠNG 2: TỔNG HỢP VÀ MÔ PHỎNG BỘ ĐIỀU CHỈNH Đề bài: Cho động chiều kích từ độc lập -31có số liệu sau: Pđm= 2,2kW; Uưđm = 220V; Iđm = 12,5A; nđm=1100 v/p; JĐC= 0,1 kg.m2 ; Rư = 1,7(Ω); Lư = 0,4(H) 2.1 Thiết kế mạch vòng điều chỉnh tốc độ bỏ qua sức điện động E Vì động bị ảnh hưởng yếu tố thay đổi tải trọng nên trường hợp tổng hợp mạch vòng điều chỉnh tốc độ theo tiêu chuẩn tối ưu đối xứng để đạt yêu cầu vô sai cấp cao Sơ đồ khối mạch vòng điều chỉnh tốc độ: Trong đó: R(p) : Hàm truyền điều chỉnh tốc độ K  (p) : Hàm truyền khâu phản hồi tốc độ S  (p)  K : Với K  hệ số phản hồi máy phát tốc  pT T số thời gian máy phát tốc GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện Ta có sơ đồ rút gọn sau: Sơ đồ cấu trúc mạch vòng tốc độ điều chỉnh động chiều kích từ độc lập  Ta rút Sơ đồ thu gọn: Hàm truyền đạt đối tượng điều chỉnh: 𝑆0𝜔 𝐾𝑏đ 𝐾𝜔 𝑅ư = 𝐾𝜙 (1 + 𝑇đ𝑘 𝑝) (1 + 𝑇𝑣0 𝑝) (1 + 𝑇ư 𝑝) (1 + 𝑇𝜔 𝑝) 𝐽𝑝 Đặt: Ts = Tđk+ T + Tv0 Hằng số thời gian học: 𝑇𝑐 = 𝑅ư 𝐽 𝑅ư => 𝐾𝜙 = (𝐾𝜙)2 𝐽𝑝 𝐾𝜙 𝑇𝑐 𝑝 Thực biến đổi ta rút được: 𝑆0𝜔 = 𝐾𝑏 𝐾𝜔 𝐾𝜙 𝑇𝑐 𝑝(1 + 𝑝 𝑇𝑠 ) (1 + 𝑝𝑇ư ) GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện Như sơ đồ có dạng sau: 𝑆0𝜔 = 𝐾𝑏 𝐾𝜔 𝐾𝜙 𝑇𝑐 𝑝(1 + 𝑃 𝑇𝑠 ) (1 + 𝑝𝑇ư ) Hàm truyền hệ kín: F ( p)  R  p .S0  p  1 R  p .S0  p  Áp dụng tiêu chuẩn tối ưu đối xứng: FMC ( p)  1+4 1 4 p  8 2p2  8 3p3  R ( p)  Trong đó: K1  (1+4Ts p)(1+T2p) 8K1Ts p T1 K b K  ; T1  TC T2  T­ K Kết Luận: Bộ điều chỉnh PID: GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện 2.2 Tính Toán Với Số Liệu Đã Cho Ta có : Tốc độ roto: nđm = 1100 (v/p) => 𝜔đ𝑚 = Ƞ= 𝑃đ𝑚 𝑈đ𝑚 𝐼đ𝑚 = 2200 220∗12.5 𝑛đ𝑚 9,55 = 1100 9,55 = 115,18 (rad/s) = 0,8 Với số liệu: 𝐾𝜙đ𝑚 = Uđm−Iđm ∗Rư ωđm = 220−12,5∗1,7 115,18 = 1,726 (Wb) Hằng số thời gian học:  𝑇𝑐 = 𝑅ư.𝐽Đ𝐶 (𝐾𝜙)2 = 1.7∗0,1 1,7262 = 0,057 (S) Hằng số thời gian phần ứng:  𝑇ư = 𝐿ư 𝑅ư = 0.7 1.7 = 0,411 Ts  Tđk  Tv0  T Hằng số thời gian lọc máy phát tốc: T  0,003(s) Hằng số thời gian chuyển mạch chỉnh lưu: TV0    0,01(s) 2f 2.50 Hằng số thời gian mạch điều khiển chỉnh lưu: Tđk  0,001(s)  Ts= 0,01+0,001+0,003=0,014(s) GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện Hệ số khuếch đại: 𝐾𝑏đ = 𝑈đ𝑚 220 = = 27,5 𝑈𝜔𝑚𝑎𝑥 Hệ số tỉ lệ máy phát tốc: 𝐾𝜔 = K1 = 𝑈𝜔𝑚𝑎𝑥 = = 0,069 𝜔đ𝑚 115,18 (K bđ K ω ) 27,5 ∗ 0.069 = = 1,11 Rư 1.7 Thay giá trị vào biểu thức ta hàm điều chỉnh sau: (1 + 4𝑇𝑠 𝑝)(1 + 𝑇2 𝑝) + 0,0023016𝑝 + 0,23016𝑝2 𝑅𝜔 = = 8𝐾1 𝑇𝑠2 0,0307𝑝 𝑇1 𝑝 0,023016𝑝2 𝑅𝜔 = 0,07497 + + 0,0307𝑝 0,0307𝑝 Đối tượng điều chỉnh: 𝑆0𝜔 = 1,8975 0,098382𝑝 + 0,0418𝑝2 + 0,0056609𝑝3 Ta có sơ đồ cấu trúc sau: + 0,0023016𝑝 + 0,23016𝑝2 0,0307𝑝 1,8975 0,098382𝑝 + 0,0418𝑝2 + 0,0056609𝑝3 GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện Bộ PID: Hàm truyền đạt: FR (p)  K R    p I p D Trong đó: K R hệ số tỉ lệ (P) I hệ số tích phân (I) D hệ số vi phân (D) Uđ tín hiệu đặt U1là tín hiệu đo lường (phản hồi) U2 tín hiệu đầu Ta có: 𝑇1 = 𝑅1 = 0,0307 𝐶2 GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện 𝐾𝑅 = 𝑅1 𝑅2 = 0,07497 Suy ra: 𝑅2 = 0,41𝐶2 Sơ đồ cấu trúc mô Matlab: GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện Chỉnh định thông số điều khiển ta thu GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện Chương 3: Tính toán, thiết kế mạch điều khiển tốc độ cho hệ truyền động điện 3.1.1 Chọn biến đổi Xác định điện áp chỉnh lưu không tải: Bộ biến đổi điện áp chỉnh lưu Thysisto cần có giá trị điện áp không tải đảm bảocung cấp cho phần ứng động chiều hoạt động Điện áp chỉnh lưu không tải tính sau: Udo = (Udm + 4%Udm + 1,5%Udm + 0,8%Udm + ∆Urt) (1) Trong đó: Udm : điện áp chỉnh lưu cực đại Udm = Eưdm = 110 V 4%Udm : sụt áp điện trở MBA 1,5%Udm : sụt áp điện kháng MBA ∆Urt : sụt áp Tiristor nối tiếp ∆Ur ≈ V Thay trị số vào phương trình (1) ta được:Ud = (220+ 0,04.220 + 0,015.220 + 0,08.220 + 2) = 235,86 V Vậy điện áp chỉnh lưu không tải Ud = 235,86 V Giá trị hiệu dụng điện áp pha thứ cấp MBA Ta có: ud= √2U2 π cos 𝛼 Với 𝛼 = Suy U2 = 𝜋.235,86 2√2 = 261,84V Do tỉ số MBA là: m = U2/U1 = 261,84/220 = 1,19 Điện áp ngược lớn nhất Tiristor phải chịu: Uim =√2 U2 =√2 261,84 =370,29 V GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện Xác định dòng chỉnh lưu dòng pha MBA : Dòng chỉnh lưu trung bình: Dòng điện chỉnh lưu trung bình dòng phần ứng động điện: Id = Iư = 12,5 A Dòngđiện chỉnh lưu trung bình chảy Tiristor: Io = Id/2 = 12,5/2=6,25a Giá trị hiệu dụng dòng điện chảy pha thứ cấp MBA: I2 = Id = 12,5 A Giá trị hiệu dụng dòng điện chảy pha sơ cấp MBA: I1 = mI2 = 1,19.12,5 = 14,875A 3.1.2 Chọn Tiristor: Dựa vào thông số: Hệ số dự trữ điện áp : Ku = 1,6 Hệ số dự trữ dòng điện: Ki = 1,3 Yêu cầu mặt kỹ thuật Tiristor phải chịu : Điện áp ngược lớn : Ung = Ku.Uim =1,6.370,29 = 592,464 V Dòng điện trung bình Itb = Ki.I0 = 1,3.6,25 = 8,125 A GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện 3.2 Thiết kế mạch điều khiển xung Khái niệm chung: Tiristor mở cho dòng chảy qua có điện áp dương đặt vào anot xung ápdương đặt vào cực điều khiển Sau Thyrissto mở xung điều khiển không tác dụng dòng điện chảy qua Tiristor thông số mạch động lực quyếtđịnh.Để điều khiển mở Tiristor theo thời điểm yêu cấu mạchta phải thiết kế hệ thống mạch điều khiển.Hệ thống mạch điều khiển thiết bị biếnđổi chỉnh lưu tổ hợp linh kiện điện từ, điện tử đóng vai trò quan trọngtrong thiết bị biến đổi Mạch điều khiển có chức sau:_ Điều chỉnh vị trí xung điều khiển phạm vi nửa chu kỳ dương củađiện áp đặt anot_catot Tiristor._ Tạo xung đủ điều kiện mở Tiristor.Đối với hệ thống điều khiển chỉnh lưu, mạch điều khiển cần đáp ứng có cácyêu cầu sau: - Tạo dãy xung có công suất độ rộng xung đủ để mở Tiristorr tuỳ theo yêu cầucủa Tiristor.( Xung thiết bị chỉnh lưu thường có biên độ từ đến 10V, độrộng xung tx = 20 100μs.)- Phải dịch pha xung điều khiển so với điện áp nguồn yêu cầu thay đổi trị sốđiện áp Muốn dịch pha phải có đồng pha Tiristorr làm việc mạch AC Để dịch pha xung điều khiển có nguyên tắc:+ Dịch chuyển theo chiều ngang+ Dịch chuyển theo chiều đứng tuyến tính+ Dịch chuyển theo chiều đứng phi tuyến tính ( ARCCOS).Với biến đổi chỉnh lưu pha hai nửa chu kì ta thực theo nguyên tắc điều khiển dịch chuyển theo chiều đứng ARCCOS 𝑇1 = 𝑅1 = 0,0307 𝐶2 𝐾𝑅 = 𝑅1 𝑅2 = 0,07497 Mạch điểu khiển GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện Khâu tạo điện áp điểu khiển Khâu so sánh: GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN [...]... hợp hệ thống điện cơ Chỉnh định thông số của bộ điều khiển ta thu được GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện cơ Chương 3: Tính toán, thiết kế mạch điều khiển tốc độ cho hệ truyền động điện 3.1.1 Chọn bộ biến đổi Xác định điện áp chỉnh lưu không tải: Bộ biến đổi điện áp chỉnh lưu Thysisto cần có giá trị điện áp không tải đảm bảocung cấp cho phần ứng của động cơ một. .. khi có điện áp dương đặt vào anot và xung ápdương đặt vào cực điều khiển Sau khi Thyrissto mở thì xung điều khiển không còn tác dụng và dòng điện chảy qua Tiristor do thông số của mạch động lực quyếtđịnh.Để điều khiển sự mở của Tiristor theo đúng thời điểm yêu cấu thì trong mạchta phải thiết kế hệ thống mạch điều khiển. Hệ thống mạch điều khiển thiết bị biến ổi chỉnh lưu là tổ hợp các linh kiện điện. .. điện từ, điện tử đóng vai trò rất quan trọngtrong các thiết bị biến đổi Mạch điều khiển có các chức năng sau:_ Điều chỉnh được vị trí xung điều khiển trong phạm vi nửa chu kỳ dương củađiện áp đặt trên anot_catot của Tiristor._ Tạo ra các xung đủ điều kiện mở được Tiristor.Đối với hệ thống điều khiển chỉnh lưu, mạch điều khiển cần đáp ứng có cácyêu cầu sau: - Tạo ra dãy xung có công suất và độ rộng xung... yêu cầucủa Tiristor.( Xung trong thiết bị chỉnh lưu thường có biên độ từ 2 đến 10V, độrộng xung tx = 20 100μs.)- Phải dịch pha xung điều khiển so với điện áp nguồn do đó yêu cầu thay đổi trị s điện áp ra Muốn dịch pha phải có đồng pha do Tiristorr làm việc ở mạch AC Để dịch pha xung điều khiển có 3 nguyên tắc:+ Dịch chuyển theo chiều ngang+ Dịch chuyển theo chiều đứng tuyến tính+ Dịch chuyển theo chiều. .. tuyến tính ( ARCCOS) .Với bộ biến đổi chỉnh lưu một pha hai nửa chu kì này ta thực hiện theo nguyên tắc điều khiển dịch chuyển theo chiều đứng ARCCOS 𝑇1 = 𝑅1 = 0,0307 𝐶2 𝐾𝑅 = 𝑅1 𝑅2 = 0,07497 Mạch điểu khiển GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện cơ GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện cơ Khâu tạo điện áp điểu khiển Khâu so sánh:... dòng chỉnh lưu và dòng trong mỗi pha của MBA : Dòng chỉnh lưu trung bình: Dòng điện chỉnh lưu trung bình cũng chính là dòng trong phần ứng của động cơ điện: Id = Iư = 12,5 A Dòngđiện chỉnh lưu trung bình chảy trong mỗi Tiristor: Io = Id/2 = 12,5/2=6,25a Giá trị hiệu dụng của dòng điện chảy trong pha thứ cấp MBA: I2 = Id = 12,5 A Giá trị hiệu dụng của dòng điện chảy trong pha sơ cấp MBA: I1 = mI2 = 1,19.12,5...  T Hằng số thời gian bộ lọc của máy phát tốc: T  0,003(s) Hằng số thời gian chuyển mạch chỉnh lưu: TV0  1  1  0,01(s) 2f 2.50 Hằng số thời gian mạch điều khiển chỉnh lưu: Tđk  0,001(s)  Ts= 0,01+0,001+0,003=0,014(s) GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện cơ Hệ số khuếch đại: 𝐾𝑏đ = 𝑈đ𝑚 220 = = 27,5 𝑈𝜔𝑚𝑎𝑥 8 Hệ số tỉ lệ của máy phát tốc: 𝐾𝜔 = K1 = 𝑈𝜔𝑚𝑎𝑥 8... Vậy điện áp chỉnh lưu không tải Ud = 235,86 V Giá trị hiệu dụng điện áp pha thứ cấp MBA Ta có: ud= √2U2 π cos 𝛼 Với 𝛼 = 0 Suy ra U2 = 𝜋.235,86 2√2 = 261,84V Do đó tỉ số MBA là: m = U2/U1 = 261,84/220 = 1,19 Điện áp ngược lớn nhất mới nhất mỗi Tiristor phải chịu: Uim =√2 U2 =√2 261,84 =370,29 V GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện cơ Xác định dòng chỉnh lưu và... Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện cơ Bộ PID: Hàm truyền đạt: FR (p)  K R  1   p I p D Trong đó: K R là hệ số tỉ lệ (P) I là hệ số tích phân (I) D là hệ số vi phân (D) Uđ là tín hiệu đặt U 1là tín hiệu đo lường (phản hồi) U2 là tín hiệu đầu ra Ta có: 𝑇1 = 𝑅1 = 0,0307 𝐶2 GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện cơ 𝐾𝑅 = 𝑅1 𝑅2 = 0,07497 Suy ra: 𝑅2 = 0,41𝐶2... thông số: Hệ số dự trữ điện áp : Ku = 1,6 Hệ số dự trữ dòng điện: Ki = 1,3 Yêu cầu về mặt kỹ thuật các Tiristor phải chịu được : Điện áp ngược lớn nhất : Ung = Ku.Uim =1,6.370,29 = 592,464 V Dòng điện trung bình Itb = Ki.I0 = 1,3.6,25 = 8,125 A GVHD: Th.s NGUYỄN ĐĂNG TOÀN Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tổng hợp hệ thống điện cơ 3.2 Thiết kế mạch điều khiển xung 1 Khái niệm chung: Tiristor chỉ mở cho dòng ... thấy động DC có nhiều ứng dụng thực tiễn liên quan đến học lớp nên nhóm em chọn đề tài: Xây dựng mạch điều khiển tốc độ cho hệ truyền động điện động điện DC không đảo chiều có mạch vòng điều chỉnh. .. Tổng hợp hệ thống điện Chương 3: Tính toán, thiết kế mạch điều khiển tốc độ cho hệ truyền động điện 3.1.1 Chọn biến đổi Xác định điện áp chỉnh lưu không tải: Bộ biến đổi điện áp chỉnh lưu Thysisto... soát tốc độ trục động Nó có nhiệm vụ chính: - Điều khiển trình tăng tốc động khởi động máy - Ổn định tốc độ động - Giới hạn bảo vệ tốc độ động thông số nhiệt, cơ động bị vi phạm, phù hợp với