điều khiển động cơ 1 chiều kích từ độc lập không đảo chiều quay

33 898 2
điều khiển động cơ 1 chiều kích từ độc lập không đảo chiều quay

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

đồ án chuyên ngành của ngành tự động hóa công nghiệp của trường đại học BK hà nội của PGS Võ Minh Chính, đề tài thuộc về hướng truyền động điện kết hợp vs điện tử công suất, điều khiển động cơ 1 chiều kích từ độc lập dùng bộ chỉnh lưu tiristo

Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành MỤC LỤC MỞ ĐẦU Trong công nghiệp đại, động chiều bị thay động xoay chiều khuyết điểm Tuy nhiên động chiều có số ứng dụng quan trọng đặc thù số trường hợp đặc biệt đòi hỏi khả điều khiển xác cao “Xây dựng hệ truyền động điện chiều” đề tài cũ hệ truyền động sở để xây dựng lên hệ truyền động cho động xoay chiều ba pha đại Là sinh viên chuyên ngành tự động hóa, cần phải hiểu rõ nguyên lý cốt lõi, móng sở sau có tảng vững chăc để tiếp tục sang tạo phát triển “Xây dựng hệ truyền động điện chiều” đề tài hay, cần kiến thức nhiều môn học như: điện tử công suất, điều khiển truyền động điện, điện tử số,… Trong trình tìm hiểu thực đề tài lần ôn tập tìm hiểu sang tạo kiến thức môn học trên, cần thiết bổ ích Tuy cố gắng đồ án chắn có nhiều đề cần bổ sung hoàn thiện Em mong đóng góp ý kiến thầy cô giáo môn để đồ án em có hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo – PGS Võ Minh Chính tận tình bào hướng dẫn em suốt thời gian hoàn thành đồ án này, em xin chân thành cám ơn! Sinh viên thực Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Giới thiệu chung động chiều 1.1 Nguyên lý phân loại động điện chiều 1.1.1 Nguyên lý Động điện chiều gồm thành phần chính: + Phần cảm: bố trí phần tĩnh có cuộn dây kích từ sinh từ thông Φ + Phần ứng: phần quay nối với điện áp lưới qua vành góp chổi than Tác động từ thông Φ dòng điện phần ứng I tạo nên mô men quay động Khi động quay, dẫn phần ứng cắt qua từ thông Φ tạo nên sức điện động E Sơ đồ nguyên lý động chiều kích thích từ độc lập biểu diễn sau: Hình : đông chiều kích thích từ độc lập 1.1.2 Phân loại Động điện chiều phân thành loại dựa theo cách thiết kế thành phần kích từ sau: - Động chiều kích thích từ nối tiếp Động chiều kích thích từ song song Động chiều kích thích từ độc lập Đông chiều kích thích từ hỗn hợp 1.2 Phương trình đặc tính động điện chiều Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Ta có phương trình cân điện áp phần ứng sau: Uư = Eư + ( Rư + Rf ) Iư Trong đó: Uư: điện áp phần ứng Eư: sức điện động phần ứng với Eư = K Φ ω Rư, Rf : điện trở điện trở phụ mạch phần ứng Iư: dòng điện mạch phần ứng Ta được: ω= (1) Lại có: Mđt = K Φ Iư , thay vào bỏ qua tổn thất ta có: ω= (2) Đây phương trình đặc tính động điện chiều kích từ độc lập Hình 2: đồ thị đặc tính điện đặc tính động điện chiều kích từ độc lập 1.3 Các phương án điều khiển tốc độ Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Từ (1) nhận thấy để điều chỉnh tốc độ động ( tức ω ) ta cần điều chỉnh điện áp phần ứng ( Uư ) từ thông động ( Φ ) Từ ta có phương án điều chỉnh tốc độ sau 1.3.1 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở mạch phần ứng Trong phương pháp người ta giữ U = U đm , Φ = Φđm nối them điện trở phụ vào mạch phần ứng để tăng điện trở (Rf) phần ứng Độ cứng đặc tính cơ: β = Ta thấy điện trở lớn β nhỏ nghĩa đặc tính dốc mềm Hình 3: đồ thị đặc tính pp thay đổi điện trở phần ứng 1.3.2 Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Để điều chỉnh điện áp phần ứng động chiều ta cần có thiết bị nguồn máy phát điện chiều, chỉnh lưu điều khiển… Các thiết bị nguồn có nhiệm vụ biến lượng xoay chiều thành chiều có sức điện động E b điều chỉnh nhờ tín hiệu điều khiển Uđk Vì nguồn có công suất hữu hạn so với động nên biến đổi có điện trở Rb khác không Hình 4: sơ đồ khối sơ đồ thay chế độ xác lập Vì từ thông động coi không đổi nên độ cứng đặc tính không đổi, tốc độ không tải phụ thuộc vào giá trị điện áp điều khiển U đk hệ thống, nói phương pháp điều chỉnh ưu việt Vậy thay đổi Uđk Eb thay đổi theo dẫn đến ta có đường đặc tính song song với đường đặc tính tự nhiên Hình 5: đồ thị dải điều khiển phương án điều chỉnh điện áp phần ứng Trường ĐHBK Hà Nội 1.3.3 Đồ án chuyên ngành Nguyên lý điều chỉnh từ thông động Điều chỉnh từ thông kích thích động điện chiều điều chỉnh momen điện từ động M = KΦIư sức điện động quay động Eư = KΦω Mạch kích từ động mạch phi tuyến, hệ điều chỉnh từ thông hệ phi tuyến Hình 6: đặc tính điều chỉnh điều chỉnh từ thông quan hệ Φ(ikt) Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Lựa chọn tính toán biến đổi Phân loại lựa chọn biến đổi 2.1 Cấu trúc phần lực hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động điện chiều cần có biến đổi Các biến đổi này cấp cho mạch phần ứng đọng mạch kích từ động Cho đến nay, công nghiệp sử dụng bốn loại biến đổi sau: - Bộ biến đổi máy điện gồm: động sơ cấp kéo máy phát chiều máy điện khuếch đại (MĐKĐ) Bộ biến đổi điện từ: khuếch đại từ (KĐT) Bộ biến đổi chỉnh lưu bán dẫn: chỉnh lưu tiristo (CLT) Bộ biến đổi xung áp chiều: tiristo tranzito (BBĐXA) 2.1.1 Hệ truyền động máy phát – động chiều (F-Đ) Hệ thống máy phát – động hệ truyền động điện mà biến đổi máy phát điện chiều kích từ độc lập Máy phát thường động sơ cấp không đồng ba pha quay coi tốc độ quay máy phát không đổi Tính chất máy phát điện xác định hai đặc tính: đặc tính từ hóa phụ thuộc giữ sức điện động máy phát vào dòng điện kích từ đặc tính tải phụ thuộc điện áp hai cực máy phát vào dòng điện tải Khi điều chỉnh dong điện kích từ máy phát điều chỉnh tốc độ không tải hệ thống độ cứng đặc tính giữ nguyên Cũng điều chỉnh dòng kích từ phần ứng động để có dải điều chỉnh tốc độ rộng Hình 7: hệ truyền động máy phát động  Nhận xét chung hệ F-Đ Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Ưu điểm bật hệ F-Đ chuyển đổi trạng thái làm việc linh hoạt, khả tải lớn Do thường sư dụng hệ truyền động mỏ khai thác công nghiệp mỏ Nhược điểm quan trọng hệ truyền động F-Đ dung nhiều máy điện quay, gây tiếng ồn lớn, công suất lắp đặt máy ba lần công suất động chấp hành, khó điều chỉnh tốc độ 2.1.2 Hệ thống chỉnh lưu - động chiều Trong hệ thống chỉnh lưu - động chiều biến đổi mạch chỉnh lưu điều khiển có sđđ Ed phụ thuộc vào giá trị pha xung điều khiển (góc điều khiển) Chỉnh lưu dung làm nguồn điện áp phần ứng dòng điện kích từ động Tùy theo yêu cầu cụ thể truyền động mà chọn sơ đồ chỉnh lưu thích hợp Để phân biệt vào dấu hiệu sau: - Số pha: pha, pha, pha, Sơ đồ nối: hình tia, hình cầu, đối xứng không đối xứng Số nhịp: số xung áp đập mạch thời gian chu kỳ điện áp nguồn Khoảng điều chỉnh Chế độ lượng: chỉnh lưu, nghịch lưu phụ thuộc Tính chất dòng tải: liên tục, gián đoạn Chê độ làm việc chỉnh lưu phụ thuộc vào phương thức điều khiển tính chất tải Hình 8: sơ đồ hệ thống chỉnh lưu - động chiều  Nhận xét chung hệ thống chỉnh lưu – động điện chiều Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Ưu điểm hệ thống chỉnh lưu – động có độ tác động nhanh, không gây ồn dễ tự động hóa, van bán dẫn có hệ số khuếch đại công suất cao, thuận tiện cho việc thiết lập hệ thống tự động điều chỉnh để nâng cao chất lượng đặc tính tĩnh đặc tính động hệ thống Hơn hệ chỉnh lưu – động có kích thước trọng lượng nhỏ gọn Nhược điểm hệ thống chỉnh lưu - động có van bán dẫn phần tử phi tuyến, dạng điện áp chỉnh lưu có biên độ đập mạch cao, gây nên tổn thất máy điện 2.2 Tính toán biến đổi 2.2.1 Lựa chọn chỉnh lưu Qua tính toán ưu điểm nhược điểm chỉnh lưu công suất với yêu cầu công nghệ hệ truyền động động chiều, ta chọn lựa sử dụng “chỉnh lưu cầu pha có điều khiển”: Hình 9: sơ đồ đồ thị tín hiệu chỉnh lưu cầu pha có điều khiển Giá trị điện áp trung bình Udα = Ud0 cosα 2.2.2 Tính toán chỉnh lưu Động có thông số sau: Pd = 3kW; Id = 78A; Ud = 48V;nd = 2800rpm; ɳd = 0,85 ; số đôi cực p = *Tính toán tiritor - Điện áp ngược van : Ulv = knv U2 (1) 10 Trường ĐHBK Hà Nội - Đồ án chuyên ngành Um điện áp đặt vào cực G-K Thiristor 3.2.2 Tính toán phần tử mạch điều khiển Mạch điều khiển tính xuất phát từ yêu cầu xung mở Thyristor Các thông số để tính mạch điều khiển : + Điện áp điều khiển Tiristo : Uđk = V + Dòng điện điều khiển : Iđk = 200 mA + Điện áp nguồn cấp mạch điều khiển : ± 125V Khâu đồng pha tạo điện áp tựa Mạch tạo tín hiệu đồng bộ: 3.2.2.1 - U2= 15 V ⇔ ⇔ R2 ≤ 50R1 + Chọn : R1= R2= 100k Ω lúc : U2=7,65V + Vì biến áp đồng pha sử dụng nguồn có tần số f = 50 Hz + Chu kỳ điện áp: T= = 0,02 (s) = 20ms + Trong nửa chu kỳ gọi: t1 Thời gian có xung đồng âm ( thời gian tụ điện nạp: sườn lên) t2 Thời gian có xung đồng dương (thời gian tụ xả : sườn xuống) t1 + t2 = 0,01 s + Để dải điều chỉnh góc mở Thyristor lớn từ ÷ Uđm, điều chỉnh biến trở RX1 cho xung đồng dương có bề rộng nhỏ nhất(t2 Rx2 = kΩ + Chọn Rx2 loại biến trở 200 kΩ chỉnh biến trở có giá trị 121,5 kΩ 3.2.2.2 Khâu so sánh Mạch điều khiển sử dụng khuyếch đại thuật toán nên chọn IC TL084 vi mạch tích hợp khuyếch đại thuật toán vỏ với thông số sau: + Điện áp nguồn cấp: VCC = 18V Tuy nhiên mạch điều khiển sử dụng nguồn cấp cho TL084 VCC = 15V + Dòng điện nguồn cấp : I = 2,5 mA + Điện áp tín hiệu vào: UI= 15V + Ubh = 13,5 V + Chọn R5= R6 = 10 kΩ + Nhiệt độ làm việc: -550 C đến 1500 C + Công suất: 680mW 3.2.2.3 Khâu tạo xung 21 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành - Chọn cổng AND: Toàn mạch điều khiển phải dùng cổng AND nên ta chọn IC : CD 4081 tích hợp cổng AND có thông số sau: - Điện áp nguồn cấp: Vcc = ÷ 20 V.; Điện áp đầu vào : VIn = ÷ VCC + 0,5 Dòng điện đầu vào : IIn = ± 10mA - Nhiệt độ làm việc - 55o ÷ 125o - Điện áp ứng với mức logic 1: 15 V - Công suất tiêu thụ P = 500mW Chọn Vcc = 15V - Mạch phát xung chùm : + Chu kì xung chùm đươc xác định theo công thức : T = 0,693.(R7 + 2R8) C2 + Chọn tần số xung chùm: f = 10 kHz T= = = 10-4 (s) + Chọn C2 loại tụ gốm 104 có giá trị điện dung C = 0.1 + Từ công thức ( 4-2 ): 22 F = 10-7 F Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành R7+ 2R8 = =1,443 kΩ + Chọn R7= kΩ R8= 220 Ω + Thời gian điện áp mức cao (có xung): T1= 0,693 (R7+ R8) C2 = 0,693.(103+220).10-7 3.2.2.4 ≈ 84,5 ( μs ) Khâu khuếch đại xung Chọn loại Transitor TIP 122 loại Transitor công suất tích hợp Transitor ghép nối theo sơ đồ darlington : - Transitor loại NPN, vật liệu: Si - Điện áp colector bazo hở mạch emitor : UCBO = 100V - Điện áp emitor bazo hở mạch colector : UEBO= 5V - Dòng điện lớn colector: IC max = 5A - Công suất tiêu tán colector: PC = 65w - Nhiệt đô lớn mặt tiếp giáp: T1= 150 0C - Dòng làm việc colector : IC = I1= 100 mA - Hệ số khuyếch đại: β = 100 Dòng làm việc bazo : IB= ( mA ) + Nguồn cấp cho biến áp xung: E = +15 V + Điện trở nối tiếp với cuộn sơ cấp biến áp xung: - R14 = + Tất diode mạch điều khiển dùng loại 1N4007 có tham số :  Dòng điện định mức : Iđm = 1A  Điện áp ngược lớn : Ungm= 1000V  Điện áp cho diode mở thông : 0,7 V Thiết kế điều khiển gồm hai mạch vòng điều khiển 4.1 Giới thiệu chung 23 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Tốc độ làm việc truyền động điện công nghệ yêu cầu gọi tốc độ đặt, hay tốc độ mong muốn Trong trình làm việc, tốc độ động thường bị thay đổi có biến thiên tải, nguồn gây sai lệch tốc độ thực so với tốc độ đặt Một yêu cầu hệ truyền động điện tự động ổn định tốc độ động Yêu cầu cần thiết để nâng cao chất lượng sản phẩm gia công máy, nâng cao chất lượng kỹ thuật quy trình công nghệ mà máy tham gia nâng cao suất máy Mặt khác độ ổn định tốc độ ảnh hưởng quan trọng đến dải điều chỉnh, tốc độ khả tải truyền động điện Độ ổn định tốc độ cao dải điều chỉnh có khả mở rộng mômen tải lớn Vì lý truyền động điện đại thường yêu cầu cao độ ổn định tốc độ Khi điều chỉnh tốc độ bản, độ cứng đặc tính giảm xuống tốc độ không tải lý tưởng giảm xuống làm cho sai số tốc độ tăng lên vượt giá trị cho phép yêu cầu quan trọng thiết kế hệ thống thiết kế phương pháp ổn định hoá tốc độ Trong giới hạn đồ án, khảo sát tác động ổn định hoá truyền động điện tải hệ biến đổi Biện pháp chủ yếu dùng để ổn định hoá tốc độ tăng độ cứng đặc tính điều khiển theo mạch kín: thông số điều chỉnh thay đổi tự động theo giá trị phụ tải cho đủ khả bù trừ sai lệch tốc độ tải gây Hình 19: sơ đồ hai mạch vòng điều khiển 24 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Trong hệ truyền động điện đại, mạch vòng điều chỉnh nối theo cấp, độc lập tương nhau, việc phân vùng tác dụng ổn định tốc độ hạn chế dòng điện thực dạng phi tuyến đặc tính điều chỉnh Sơ đồ dùng vòng điều chỉnh: vòng điều chỉnh dòng điện vòng điều chỉnh tốc độ Tính hiệu phản hồi điều chỉnh tính hiệu điện áp - Vòng điều chỉnh dòng điện: điện áp mang tính hiệu dòng điện sụt áp điện trở shunt nối tiếp với mạch phần ứng động + RI : khâu PI +Si : khâu khuyếch đại - Vòng điều chỉnh tốc độ : điện áp mang tín hiệu tốc độ lấy từ máy phát tốc nối cứng trục với động + RI : khâu PI S + ω : khâu khuyếch đại ( ε : sai lệch tín hiệu đặt tín hiệu phản hồi vòng ) 4.2 Tính toán mạch vòng điều khiển 4.2.1 Mạch vòng điều khiển dòng điện - Các thông số động cơ: Uđm = 48 V, Iđm = 78 A, nđm = 2800 rpm - Để phản hồi dòng điện sử dụng điển trở Shunt có giá trị Us = 0,75 mV, Is= 10 A Do giá trị US có giá trị nhỏ nên ta phải khuếch đại giá trị US lên giá trị Uđk = 10 (V) Hệ số khuếch đại: Từ sơ đồ ta có: K1 = Chọn R7 = (kΩ) Suy R8 = K1R7 = 133,33.103 (Ω)= 133,33 (kΩ) Các thông số động tính sau: ωđm = 25 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Rư = = 0,5.(1 - 0,85) = 0,046 (Ω) K.Φđm = Lư = ) Tư = J= Tc = 0,0054 (S) Hằng số thời gian biến đổi: Tbđ = 0,005 (s) Hằng số thời gian mạch điều khiển chỉnh lưu chọn bằng: Tđk = 0,001 (s) Hệ số biến đổi mạch chỉnh lưu: KCL = = 4,8 Hệ số hàm truyền phản hồi dòng điện là: Ki = = 0,128 Hằng số thời gian khâu truyền phản hồi dòng điện là: Ti = 0,001 (s) Bộ điều chỉnh dòng PI có sơ đồ hình dưới: 26 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Hình 20: sơ đồ điều chỉnh PI Chọn R1 = R2 ta có: Hàm truyền điều chỉnh tính sau: Hàm truyền điều chỉnh dòng điện có dạng khâu PI: Trong Ts = Tđk +Tbđ +Ti = 0,001 + 0,005 + 0,001 = 0,007 (s) Hằng số a = Tư = R3C chọn C = 1.10-6 (F) => R3 = Tư/C = 0,0056/1.10-6 = 5600 (Ω) R1 = R2 = 186991 (Ω) = 187 (kΩ) Ta thu mô hình toán điều khiển dòng điện sau: 27 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành PI Hình 21: sơ đồ mô hình hóa mạch vòng điều khiển dòng Hàm truyền đạt đối tượng điều khiển là: Soi (p) = Đặt Ts = Tđk +Tbđ +Ti, ta có dạng gần sau: Soi (p) = Ts R3 = To/C = 56 (kΩ) R1 = R2 = = 23,352 (kΩ) Mô mạch vòng điều khiển matlab 5.1 Mô mạch vòng điều chỉnh dòng điện Sơ đồ toán mạch vòng điều khiển hình 21 Ta tính toán mô matlab Simulink sau: 30 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Hình 24: sơ đồ mô vòng điều chỉnh dòng Ta thu kết đầu hình sau: Từ tín hiệu nhận ta thấy vòng điều khiển ổn định, từ chứng tỏ điều khiển PI mà tính toán chấp nhận 5.2 Mô mạch vòng điều chỉnh tốc độ Sơ đồ toán mạch vòng điều chỉnh tốc độ hình 22, từ ta tính toán mô matlab Simulink sau: 31 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Hình 25: sơ đồ mô mạch vòng điều chỉnh tốc độ Ta thu tín hiệu sau: Từ tín hiệu ta thấy mạch vòng điều chỉnh tốc độ nhanh đạt đến ổn định có Mc tác động nhanh đạt ổn định Bộ điều khiển PI chấp nhận Tài liệu tham khảo Võ Minh Chính (chủ biên), Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh Điện tử công suất Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 2007 32 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Trần Trọng Minh Giáo trình điện tử công suất Nhà xuất Giáo dục Việt Nam 2012 Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi Điều chỉnh tự động truyền động điện Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 2004 33 [...]... đến cực điều khiển của tiristo qua các mạch cách ly dung biến áp xung hoặc photocoupler 3.2 Thiết kế tính toán mạch điều khiển 13 Up Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành R2 -E Uba2 Hình 11 : sơ đồ thiết kế mạch điều khiển Uba2’ Hình 12 : biểu đồ xung điều khiển 3.2 .1 Lựa chọn các khâu của mạch điều khiển 3.2 .1. 1 Khâu đồng bộ u1 0 - u2 14 0 u3 0 Up Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành - Hình 13 : sơ... Tr1 và Tr2 khóa từ đó bảo vệ cuộn sơ cấp BAX 18 Trường ĐHBK Hà Nội - Đồ án chuyên ngành Um là điện áp đặt vào 2 cực G-K của Thiristor 3.2.2 Tính toán các phần tử mạch điều khiển Mạch điều khiển được tính xuất phát từ yêu cầu về xung mở Thyristor Các thông số cơ bản để tính mạch điều khiển : + Điện áp điều khiển Tiristo : Uđk = 5 V + Dòng điện điều khiển : Iđk = 200 mA + Điện áp nguồn cấp mạch điều. .. t1 + t2 = 0, 01 s + Để dải điều chỉnh góc mở Thyristor là lớn nhất từ 0 ÷ Uđm, điều chỉnh biến trở RX1 sao cho xung đồng bộ dương có bề rộng là nhỏ nhất(t2 R3 = Tư/C = 0,0056 /1. 10-6 = 5600 (Ω) R1 = R2 = 18 69 91 (Ω) = 18 7 (kΩ) Ta thu được mô hình toán bộ điều khiển dòng điện như sau: 27 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành PI Hình 21: sơ đồ mô hình hóa mạch vòng điều khiển dòng Hàm truyền... phần ứng của động cơ + RI : là khâu PI +Si : khâu khuyếch đại - Vòng điều chỉnh tốc độ : điện áp mang tín hiệu tốc độ lấy từ máy phát tốc được nối cứng trục với động cơ + RI : là khâu PI S + ω : khâu khuyếch đại ( ε : là các sai lệch giữa tín hiệu đặt và tín hiệu phản hồi của các vòng ) 4.2 Tính toán các mạch vòng điều khiển 4.2 .1 Mạch vòng điều khiển dòng điện - Các thông số của động cơ: Uđm = 48... kế tính toán mạch điều khiển 3 .1 Cấu tạo của hệ thống điều khiển Hình 10 : sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống điều khiển Sơ đồ cấu trúc của hệ thống driver điều khiển cho các bộ biến đổi phụ thuộc theo nguyên tắc điều khiển dọc chỉ như hình trên Trong các bộ biến đổi phụ thuộc các tiristo được điều khiển mở bởi các xung tại các thời điểm, chậm pha so với điểm chuyển mạch 12 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên... bộ điều chỉnh Nếu chọn T’s = Ts thì: To = 8Ts, K= Rω(p) = 29 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Thay số vào ta được: K = 0, 417 ; T0 = 0,056 Hình 23: sơ đồ bộ điều chỉnh PI Chọn R1 = R2, C = 1. 10-6 (F) thì ta sẽ có: To = R3C => R3 = To/C = 56 (kΩ) R1 = R2 = = 23,352 (kΩ) 5 Mô phỏng các mạch vòng điều khiển bằng matlab 5 .1 Mô phỏng mạch vòng điều chỉnh dòng điện Sơ đồ toán của mạch vòng điều khiển. .. + Chọn tụ C1 là loại tụ gốm 10 4 có giá trị điện dung C = 0 ,1 F +Chọn điện áp đỉnh răng cưa Urc là 10 V Trong thời gian tn điện áp trên tụ tăng từ 0 V đến giá trị điện áp ngưỡng Ud = 10 V, nên trong khoảng thời gian t1 = 9 ms, ta có : U bh t = U 1 d C1 R x2 => Rx2 = kΩ + Chọn Rx2 là loại biến trở 200 kΩ và chỉnh biến trở có giá trị 12 1,5 kΩ 3.2.2.2 Khâu so sánh Mạch điều khiển sử dụng 5 khuyếch đại thuật... sử dụng điển trở Shunt có giá trị Us = 0,75 mV, Is= 10 A Do giá trị US có giá trị nhỏ nên ta phải khuếch đại giá trị US lên giá trị Uđk = 10 (V) Hệ số khuếch đại: Từ sơ đồ ta có: K1 = Chọn R7 = 1 (kΩ) Suy ra R8 = K1R7 = 13 3,33 .10 3 (Ω)= 13 3,33 (kΩ) Các thông số của động cơ được tính như sau: ωđm = 25 Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành Rư = = 0,5. (1 - 0,85) = 0,046 (Ω) K.Φđm = Lư = ) Tư = J= Tc =... số của xung chùm: f = 10 kHz T= = = 10 -4 (s) + Chọn C2 là loại tụ gốm 10 4 có giá trị điện dung C = 0 .1 + Từ công thức ( 4-2 ): 22 F = 10 -7 F Trường ĐHBK Hà Nội Đồ án chuyên ngành R7+ 2R8 = =1, 443 kΩ + Chọn R7= 1 kΩ R8= 220 Ω + Thời gian điện áp mức cao (có xung): T1= 0,693 (R7+ R8) C2 = 0,693. (10 3+220) .10 -7 3.2.2.4 ≈ 84,5 ( μs ) Khâu khuếch đại xung Chọn loại Transitor TIP 12 2 là loại Transitor

Ngày đăng: 19/06/2016, 11:09

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • 1. Giới thiệu chung về động cơ một chiều

    • 1.1. Nguyên lý và phân loại động cơ điện một chiều.

      • 1.1.1. Nguyên lý.

      • 1.1.2. Phân loại.

    • 1.2. Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều.

    • 1.3. Các phương án điều khiển tốc độ.

      • 1.3.1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch phần ứng.

      • 1.3.2. Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng.

      • 1.3.3. Nguyên lý điều chỉnh từ thông động cơ.

  • 2. Lựa chọn và tính toán bộ biến đổi.

    • 2.1. Phân loại và lựa chọn bộ biến đổi.

      • 2.1.1. Hệ truyền động máy phát – động cơ một chiều (F-Đ).

      • 2.1.2. Hệ thống chỉnh lưu - động cơ một chiều.

    • 2.2. Tính toán bộ biến đổi.

      • 2.2.1. Lựa chọn bộ chỉnh lưu.

      • 2.2.2. Tính toán bộ chỉnh lưu.

  • 3. Thiết kế tính toán mạch điều khiển.

    • 3.1. Cấu tạo của hệ thống điều khiển.

    • 3.2. Thiết kế tính toán mạch điều khiển.

      • 3.2.1. Lựa chọn các khâu của mạch điều khiển.

      • 3.2.2. Tính toán các phần tử mạch điều khiển.

  • 4. Thiết kế bộ điều khiển gồm hai mạch vòng điều khiển.

    • 4.1. Giới thiệu chung.

    • 4.2. Tính toán các mạch vòng điều khiển.

      • 4.2.1. Mạch vòng điều khiển dòng điện.

      • 4.2.2. Mạch vòng điều khiển tốc độ.

  • 5. Mô phỏng các mạch vòng điều khiển bằng matlab.

    • 5.1. Mô phỏng mạch vòng điều chỉnh dòng điện.

    • 5.2. Mô phỏng mạch vòng điều chỉnh tốc độ.

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan