Đồ án Thiết kế hệ thống truyền động van - Động cơ một chiều kích từ độc lập không đảo chiều quay

Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đại hoá với những thành tựu đã đạt được cũng như những khó khăn thách thức đang đặt ra . Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ nói chung và những kỹ sư “Nghành tự động hoá XNCN” nói riêng nhiệm vụ hết sức quan trọng. Đất nước đang cần một đội ngũ lao động có trí thức cũng như lòng nhiệt huyết để phục vụ và phát triển đất nước . Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung và trong lĩnh vực điện - điện tử nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổi từng ngày. Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng được những điều kiện thực tiễn của sản xuất đòi hỏi những người kĩ sư điện tương lai phải được trang bị những kiến thức chuyên nghành một cách sâu rộng. Em đã được giao cho làm đồ án môn học với nội dung đề tài “ Thiết kế hệ thống truyền động van - động cơ một chiều kích từ độc lập không đảo chiều quay” Bản đồ án này bao gồm 6 phần  Phần I : Phân tích lựa chọn phương án TĐĐ và xây dựng hệ thống  Phần II : Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống  Phần III : Tính chọn các thiết bị  Phần IV : Tổng hợp hệ thống  Phần V : Khảo sát chất lượng hệ thống  Phần VI: Thuyết minh sơ đồ nguyên lý

doc51 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 12/05/2013 | Lượt xem: 1513 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế hệ thống truyền động van - Động cơ một chiều kích từ độc lập không đảo chiều quay, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lời nói đầu Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đại hoá với những thành tựu đã đạt được cũng như những khó khăn thách thức đang đặt ra . Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ nói chung và những kỹ sư “Nghành tự động hoá XNCN” nói riêng nhiệm vụ hết sức quan trọng. Đất nước đang cần một đội ngũ lao động có trí thức cũng như lòng nhiệt huyết để phục vụ và phát triển đất nước . Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung và trong lĩnh vực điện - điện tử nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổi từng ngày. Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng được những điều kiện thực tiễn của sản xuất đòi hỏi những người kĩ sư điện tương lai phải được trang bị những kiến thức chuyên nghành một cách sâu rộng. Em đã được giao cho làm đồ án môn học với nội dung đề tài “ Thiết kế hệ thống truyền động van - động cơ một chiều kích từ độc lập không đảo chiều quay” Bản đồ án này bao gồm 6 phần Phần I : Phân tích lựa chọn phương án TĐĐ và xây dựng hệ thống Phần II : Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống Phần III : Tính chọn các thiết bị Phần IV : Tổng hợp hệ thống Phần V : Khảo sát chất lượng hệ thống Phần VI: Thuyết minh sơ đồ nguyên lý Sau một thời gian liên tục được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn và các thầy cô trong bộ môn, sự đoàn kết giúp đỡ của các bạn trong lớp.Đến nay bản thiết kế của em đã hoàn thành. Qua đồ án này em gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn để em hoàn thành bản thiết kế này. Đồng thời em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS.Võ Quang Vinh, người đã trực tiếp ra đề tài và hướng dẫn em trong suốt thời gian qua. Mặc dù được sự chỉ đạo sát sao của thầy giáo hướng dẫn hết sức nỗ lực cố gắng.Xong vì kiến thức còn hạn chế,điều kiện tiếp xúc thực tế chưa nhiều.Nên bản thiết kế không tránh khỏi những thiếu sót nhất định.Em mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các quý thầy cô, sự góp ý chân thành của các bạn. Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên NGUYỄN VĂN TƯỞNG PHẦN I PHÂN TÍCH LỰACHỌN PHƯƠNG ÁN TĐĐ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG *)Đặt vấn đề - Khi thiết kế một hệ thống truyền động điện thì người thiết kế phải đưa ra nhiều phương án để giải quyết . Nhiệm vụ của người thiết kế là phải tìm ra được phương án tối ưu nhất phù hợp với yêu cầu đặt ra .Trước hết là yêu cầu về kỷ thuật sau đó là yêu cầu về kinh tế. - Việc lựa chọn phương án truyền động có ý nghĩa hết sức quan trọng trong thiết kế nó ảnh hưởng trực tiếp đến dây chuyền sản xuất chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế . - Ở phần này ta lựa chọn các phương án truyền động điện sau: Động cơ điện 1 chiều Lựa chọn BBĐ chỉnh lưu Bộ khuếch đại trung gian Các tín hiệu phản hồi Xây dựng sơ đồ cấu trúc của hệ thống …….. I) PHÂN TÍCH CHỌN ĐỘNG CƠ 1 CHIỀU Để thiết kế hệ truyền động phù hợp với yêu cầu người ta đưa ra nhiều phương án khác nhau, rồi sau đó sánh các phương án trên phương diện kinh tế và kỹ thuật để chọn ra phương án tối ưu nhất. Đây là động cơ sử dụng năng lượng điện 1 chiều.Gồm động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập,kích từ nối tiếp,kích từ hỗn hợp. Với động cơ 1 chiều kích từ hỗn hợp là lọai đông cơ có kết cấu phức tạp,giá thành cao nên ta loại bỏ vì không phù hợp chỉ tiêu kinh tế. Động cơ 1 chiều kích từ nối ti Sơ đồ nguyên lý 0 Ta thấy loại này có cuộn kích từ nối tiếp với phần ứng động cơ nên dòng kích từ chính là dòng phần ứng động cơ . Do vậy khi Iư biến đổi thì từ thông ( cũng biến đổi sẽ gây ra hiện tượng từ dư (tổn thất phụ) lớn. (dư = (2 ( 10).(đm Mà động cơ một chiều kích từ nối tiếp có đặc tính cơ ở dạng phi tuyến (hypecbol ), nên đặc tính cơ mềm và độ cứng lại thay đổi theo phụ tải. Mặt khác, từ thông của động cơ phụ thuộc vào dòng phần ứng nên khả năng chịu tải của động cơ bị ảnh hưởng rất lớn của điện áp lưới. Điều này gây khó khăn trong quá trình điều chỉnh và ổn định tốc độ, quá trình này chỉ có hiệu quả ở tốc độ rất thấp và hiệu quả không cao, ở tốc độ cao đạt được điều này là rất khó khăn. Do vậy, động cơ này không phù hợp với yêu cầu. 1.2 Động cơ 1 chiều kích từ độc lập Do mạch kích từ nằm độc lập với mạch phần ứng nên từ thông kích từ ( = const khi tải thay đổi. Phương trình đặc tính cơ:  Vì ( = const nên quan hệ ((M) là quan hệ đường thẳng. Độ cứng đặc tính cơ: .  Đặc tính cơ động cơ điện một chiều kích từ độc lập. Nhận xét: Loại động cơ này cho phép quá tải lớn, dải điều chỉnh rộng và dễ điều chỉnh. Từ phương trình đặc tính cơ cho thấy loại động cơ này có thể điều chỉnh tốc độ tới 3 cách là điêù chỉnh Uư, Rf, và ik. 1.3. Nhận xét chung: Từ những phân tích trên cho thấy rằng để đáp ứng các chỉ tiêu: S, (, D, Mc, (n% mà yêu cầu của hệ thống đã đặt ra, ta chọn loại động cơ một chiều kích từ độc lập làm động cơ truyền động cho hệ thống. II CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ Trong thực tế đối với động cơ điện một chiều kích từ độc lập thường có 3 phương pháp điều chỉnh tốc độ như sau . Thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch phần ứng Điều chỉnh từ thông kích từ 2.1 Thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng Sơ đồ nguyên lý Giả thiết : U = Uđm = const ; (( = (đm = const ; R = Var Phương trình đặc tính cơ  Dạng đặc tính cơ Khi thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng ta có dạng đặc tính cơ như hình (H3) Nhận xét Từ phương trình đặc tính cơ và dạng đặc tính cơ ta thấy khi thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng (tăng Rf) làm cho Đặc tính cơ mềm đi Độ sụt tốc độ (( = tăng lên Độ cứng đặc tính cơ ( = giảm Mức độ phù hợp tải P = U.I = const M = K.Iư = const 2.2 Thay đổi điện áp cấp cho mạch phần ứng Sơ đồ nguyên lý tổng quát Trong đó : BBĐ : là bộ biến đổi dùng để biến đổi điện áp xoay chiều của thành điện áp một chiều và điều chỉnh sức điện động Eb của nó theo yêu cầu Rb : là điện trở mạch phần ứng Rư : là điện trở trong của bộ biến đổi phụ thuộc vào loại thiết bị Giả thiết : U = Var  R = const Phương trình đặc tính cơ  Với =Rư+Rb Dạng đặc tính cơ Khi thay đổi điện áp mạch phần ứng động cơ ta được một họ đặc tính cơ song song với nhau như hình vẽ (H6). Nhận xét Khi thay đổi điện áp mạch phần ứng ta sẽ có các tốc độ không tải lý tưỡng  khác nhau Độ cứng ( = const Mức độ phù hợp tải P = U.I = var [Mc] = Kđm.Iđm= Mđm = const Dải điều chỉnh rộng ,điều chỉnh trơn và vô cấp Sai số tốc độ nhỏ ,dể tự động hoá Khả năng quá tải lớn và tổn thất năng lượng nhỏ Phương pháp điều chỉnh điện áp mạch phần ứng là phương pháp triệt để kể cả khi không tải lý tưỡng và điều chỉnh tốc độ trong bất kỳ vùng tải nào . 2.3 Thay đổi từ thông kích từ Sơ đồ nguyên lý (H.7) Khi thay đổi từ thông kích từ động cơ một chiều kích từ độc lập chính là điều chỉnh mô men điện từ của động cơ M =K.Iư và điều chỉnh sức điện động quay E =K.( của động cơ .Do kết cấu của máy điện nên ta thường giảm từ thông . Giả thiết : U = Uđm = const R = const = Var Phương trình đặc tính cơ  Tốc độ không tải lý tưỡng :  Độ cứng đặc tính cơ : ( = Ở đặc tính cơ điện : Inm = = const Dạng đặc tính cơ Đặc tính cơ H 8 Đặc tính cơ điện H 9 d). Nhận xét: Ta thấy rằng mạch kích từ của động cơ một chiều kích từ độc lập là mạch phi tuyến cho nên hệ điều chỉnh từ thông củng là phi tuyến .Khi giảm từ thông ở một mức độ nào đó thì tốc độ động cơ tăng lênvà đồng thờiphải đảm bảo điều kiện chuyển mạch cổ góp. Nhưng nếu giảm từ thông ( quá nhiều vì khi giảm ( do quán tính tốc độ ( sẽ thay đổi chậm hơn so với từ thông ( nên E = K(.( giảm ( Iư tăng lên ( M = K(.Iư tăng lên. Mặt khác khi ( giảm quá nhiều thì Iư tăng quá lớn gây nên sụt áp trong mạch phần ứng tăng lên ( công suất động cơ giảm ( tốc độ giảm Như vậy khi điều chỉnh giảm từ thông ( thì độ cứng đặc tính cơ giảm ( = (( Sai lệch tĩnh tăng lên Hệ thống có giải điều chỉnh hẹp Phương pháp thay đổi từ thông phù hợp với tải Pc = U.I = const Mc = var * Tuy nhiên phương pháp này lại có chỉ tiêu kinh tế cao ,tổn thất năng lượng nhỏ . 2.4 Nhận xét chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ Qua những phân tích cụ thể 3 phương pháp điều chỉnh tốc độ trên ta thấy mỗi phương pháp điều chỉnh đều có những ưu nhược điểm riêng phù hợp với từng yêu cầu công nghệ .Căn cứ công nghệ của đề tài ta thấy phương pháp thay đổi tốc độ bằng cách điều chỉnh điện áp mạch phần ứng động cơ có nhiều ưu điểm như Phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng Điều chỉnh trơn và điều chỉnh vô cấp Sai lệch tĩnh nhỏ , (=const trong toàn dải điều chỉnh Dể thực hiện tự động hoá Mức độ phù hợp tải Mc = const Pc = var Do đó ta chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp mạch phần ứng động cơ . III. PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG PHÁP HÃM DỪNG ĐỘNG CƠ Hãm là tạng thái động cơ sinh ra mô men quay ngược chiều với tốc độ quay của rô to .Trong tất cả các trạng thái hãm động cơ đều làm việc ở chế độ máy phát .Như ở phần trước ta đã chọn cơ một chiều kích từ độc lập đối với lọai động cơ này có 3 trạng thái hãm là : - Hãm tái sinh - Hãm ngược - Hãm động năng Sau đây ta lần lượt phân tích từng trạng thái hãm. 3.1.Hãm tái sinh Hãm tái sinh là trạng thái máy phát mà động cơ biến cơ năng đã tích luỹ được thành điện năng trã về lưới điện . Hãm tái sinh xẩy ra khi tốc độ của rôto lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng (( > (o).Khi hãm tái sinh Eư > Uư động cơ làm việc như một máy phát nối song song với lưới.So với chế độ động cơ ở chế độ hãm tái sinh dòng điện và mô men đổi chiều được xác định theo biểu thức sau.  Mh=k(Ih < 0 Phương trình đặc tính cơ ở đoạn hãm tái sinh là:  Ở trạng thái hãm tái sinh Ih < 0 đổi chiều và công suất được trả về lưới là P = (U-E).I ,đây là phương pháp hãm hữu ích về kinh tế vì động cơ sinh ra điện năng hửu ích Tuy nhiên hệ thống truyền động van động cơ (T-Đ) chỉ dẩn dòng theo một chiều nhất định nên khi động cơ sinh ra năng lượng trả về lưới thì các van không cho phép dẩn ngược .Nên phương pháp hãm này không phù hợp với yêu cầu công nghệ . 3.2. Hãm ngược Hãm ngược là trạng thái máy phát của động cơ khi rôto quay ngược chiều với chiều quay tương ứng của từ trường do điện áp nguồn gây ra. Mặt khác phụ tải mang tính chất phản kháng nên ta chỉ xét trường hợp đảo chiều điện áp phần ứng khi động cơ đang quay. Giả sử động cơ đang làm việc xác lập tại điểm a trên đặc tính tự nhiên với phụ tải Mc1 .Ta đổi chiều điện áp phần ứng và đưa thêm điên trở phụ Rf vào mạch phần ứng động cơ sẽ chuyển sang làm việc ở điểm b trên đặc tính biến trở chiều quay ngược.Tại b do quán tính nên rôto vẩn quay theo chiều củ còn mô men đã đổi chiều chống lại chiều quay nên tốc độ giảm nhanh theo đoạn bc .Tại c tốc độ bằng không nếu cắt phần ứng khỏi lưới động cơ sẽ dừng lại.Còn nếu vẩn tiếp tục đóng phần ứng vào lưới và nếu tại c mô men của động cơ lớn hơn mô men cản Mc2 thì động cơ sẽ quay ngược cuối cùng làm việc tại điểm d .Trên đoạn hãm ngược bc vì điện áp đổi cực tính nên  dấu ‘ – ‘ biểu thị dòng điện ngược chiều với trạng thái củ Mh = k(.Ih < 0 Ta thấy hãm ngược thường đưa thêm điện trở phụ Rf vào để hạn chế dòng điện hãm .Do đó trạng thái hãm này thường gây tổn thất lớn làm giảm đáng kể tuổi thọ động cơ và không khắc phục được sự cố như mất điện . 3.3. Hãm động năng Ta xét trường hợp hãm động năng kích từ độc lập Sơ đồ nguyên lý (H.21) Nguyên lý làm việc. Hãm động năng kích từ độc lập xẩy ra khi động cơ đang quay ta cắt phần ứngđộng cơ ra khỏi lưới điện một chiều rồi đóng kín qua một điện trở hãm Rh còn mạch kích từ vẩn giử nguyên ( =const . Tại thời điểm cắt phần ứng khỏi lưới điện do động năng tích luỷ được ở quá trình làm việc trước đó nên rôto vẩn quay theo chiều củ với tốc độ ban đầu Ebđ = k.(.(bđ Vì phần ứng được khép mạch qua điện trở hãm Rh nên sức điện động ban đầu sinh ra dòng điện hãm ban đầu được xác định .  Mhbđ =k.(.(bđ < 0 .Mô men ngược chiều với tốc độ .Mặt khác điện áp lúc đầu đặt vào phần ứng động cơ lúc hãm bằng không nên ta có phương trình đặc tính cơ khi hãm là .  Với Ih ,Mh< 0 .Đây là phương trình đường thẳng đi qua gốc toạ độ dạng của chúng được biểu diển như trên hình (H.22). Ta có :  Độ cứng phụ thuộc vào Rh khi Rh càng nhỏ thì đặc tính cơ càng cứng ,mô men hãm càng lớn hãm càng nhanh.Tuy nhiên phải chọn Rh sao cho Ihbđ ( (2(2.5)Iđm. Khi hãm động năng kích từ độc lập tiêu thụ ít năng lượng từ lưới .Năng lượng chủ yếu được tạo ra do động năng của động cơ tích được trong quá trình làm việc .Trong quá trình hãm động cơ chỉ tiêu thụ công suất kích từ rất nhỏ Pkt=(1(5)%Pđm . 3.4. Đánh giá chọn phương pháp hãm dừng động cơ Từ những phân tích cụ thể của từng phương pháp hãm ta thấy Phương pháp hãm ngược hãm nhanh có hiệu quả tuy nhiên tổn thất năng lượng lớn làm phát nóng động cơ ảnh hương đến tuổi thọ thiết bị .Còn phương pháp hãm động năng có hiệu quả kém hơn phương pháp hãm ngược khi có cùng tốc độ ban đầu và mô men cản Mc .Tuy nhiên hãm động năng lại ưu việt hơn về mặt năng lượng tiêu thụ rất ít năng lượng từ lưới và mạch điều khiển củng đơn giản hơn .Do đó ta chọn phương pháp hãm động năng để hãm dừng động cơ. IV. PHÂN TÍCH CHỌN BỘ BIẾN ĐỔI CHỈNH LƯU Từ những phân tích ta đã chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp mạch phần ứng .Phương pháp này là phải dùng bộ biến đổi (BBĐ) .BBĐ là một khâu quan trọng của hệ thống truyền động điện là một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng của hệ thống . Theo yêu cầu của đề tài ở đây ta lựa chọn BBĐ chỉnh lưu là hệ thống van đông cơ (T-Đ) 4.1 Hệ thống van động cơ (T-Đ) Sơ đồ khối a)Nguyên lý làm việc Bộ biến đổi biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều .Khi thay đổi giá trị điện áp Uđk ta thay đổi được góc điều khiển ( nhờ đó thay đổi được sức điện động của bộ biến đổi Eb = Ebm.cos( ( thay đổi được điện áp đặt vào mạch phần ứng động cơ Ud = f(() ( thay đổi được tốc độ động cơ. b)Phương trình đặc tính cơ  Khi bỏ qua sụt áp thuận trên 1 van ((UV = 0  Trong đó :  : Sức điện động của bộ biến đổi Rb, Rư , Rck : Điện trở của bộ biến đổi ,phần ứng động cơ ,cuộn kháng c)Dạng đặc tính cơ Khi thay đổi giá trị góc điều khiển (=0(1800 thì Eb =-Ebm( Ebm khi đó ta nhận được một họ đường thẳng song song với nhau bố trí trên nửa mặt phẳng bên phải của hệ trục (M ,() như hình vẽ bên (H .12). d)Nhận xét ưu nhược điểm của BBĐ van-động cơ Ưu điểm : Điều chỉnh trơn và điều chỉnh vô cấp Dể dàng điều chỉnh ,tác động nhanh Phạm vi điều chỉnh rộng BBĐ gọn nhẹ ,chắc chắn không cần nền móng Dể tự động hoá và van có hệ số công suất cao Nhược điểm : Kém linh hoạt chuyển đổi Điều khiển kém độ nhạy khi tín hiệu điều khiển lớn Đảo chiều gặp khó khăn Đặc tính mềm hơn hệ F-Đ V. MẠCH PHẢN HỒI Trong thực tế nhiều máy sản xuất ngoài yêu cầu điều chỉnh tốc độ vô cấp,còn có yêu cầu cao với sai lệch tĩnh.Điều này đối với hệ thống hở không thể thực hiện được,nó chỉ thực hiện điều chỉnh trong 1 phạm vi nhất định.Vậy để giải quyết vấn đề này ta sử dụng hệ thống điều khiển mạch vòng kín có phản hồi Với những yêu cầu mà đề tài đã đưa ra,ở đây ta sử dụng mạch phản hồi âm tốc độ và phản hồi âm dòng điện 5.1 Phản hồi âm tốc độ - Trong sơ đồ dùng phản hồi âm tốc độ bằng máy phát tốc, ưu điểm điểm của nó là lượng vào và lượng ra có quan hệ tuyến tính, không gây nhiễu loạn, làm việc êm, kích thước và trọng lượng nhỏ. Dùng phản hồi này có tác dụng làm tăng hệ thống khuếch đại của hệ thồng,làm tăng độ cứng của đặc tính cơ, tức là làm tăng độ ổn định của tốc độ động cơ. Sơ đồ nguyên lý khâu phản hồi âm tốc độ dùng máy phát tốc như hình vẽ 5.2 Phản hồi âm dòng điện Trong quá trình quá độ phải luôn giữ được dòng điện (hoặc momen điện từ) ở giá trị tối đa cho phép,làm cho hệ thống truyền động điện đạt được gia tốc tối đa cho phép khi khởi động,sau khi tốc độ đạt đạt tới trạng thái ổn định,lại làm cho dòng điện lập tức giảm xuống để momen cân bằng với phụ tải.Muốn đạt được như vậy ở đây ta dung phản hồi âm dòng điện là có thể nhận được quá trình dòng điện gần như không đổi.  VI. MÁY PHÁT TỐC -Nguyên lý làm việc Máy phát tốc làm nhiệm vụ đo tốc độ của động cơ để lấy tín hiệu áp đầu ra để khống chế tín hiệu vào giữ cho động cơ luôn quay với tốc độ ổn định.nguyên lý làm việc đơn giản như máy phát điện một chiều .Trục của động cơ nối cứng với máy trục của máy fát tốc khi động cơ quay kéo trục của máy fát tốc fát ra ở đầu ra sức điện động .phải chọn máy fát tốc sao cho khi động cơ quay với tốc độ ổn định thì Sđđ ở đầu ra =0. VII. BỘ KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU TRUNG GIAN Để đáp ứng yêu cầu về độ cứng tính cơ, phạm vi điều chỉnh tốc độ, độ nhạy, độ tác động nhanh của hệ thống và tăng hiệu quả hệ thống,ta dùng khâu khuếch đại trung gian Bộ khuếch đại có ưu điểm là: - Nâng cao khả năng khuếch đại của hệ thống để đạt được hệ số khuếch đại yêu cầu. - Có khả năng khống chế các rơ le, các công tắc tơ và khống chế các mạch đầu vào của bộ khuếch đại . Kết quả là để năng cao được độ bền của các thiết bị khống chế rơ le, công tắc tơ. VIII. XÂY DỰNG HỆ THỐNG 1. Sơ đồ hệ thống điều tốc 2 mạch vòng tốc độ quay và dòng điện  2. Sơ đồ cấu trúc trạng thái ổn định của hệ thống điều chỉnh tốc độ 2 mạch vòng âm tốc độ và âm dòng điện  PHẦN II THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ Giới thiệu chung Sơ đồ ngyên lý hệ thống truyền động điện bao gồm 2 phần Mạch động lực Mạch điều khiển Mạch động lực : là khâu trực tiếp thực hiện các quá trình biến đổi năng lượng theo yêu cầu công nghệ. Mạch điều khiển : là khâu có chức năng điều khiển khống chế mạch động lực thực hiện các quá trình biến đổi đó . I : THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH ĐÔNG LỰC 1. PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ BỘ BIẾN ĐỔI CHỈNH LƯU Theo yêu cầu đề tài ta sử dụng bộ biến đổi chỉnh lưu hình cầu một pha(4Tiristor+1diot) Sơ đồ nguyên lý cầu một pha 4tiristor+1diot D0 + BA : Là biến áp cung cấp điện áp xoay phù hợp cho bộ biến đổi (Có thể không dùng nếu điện áp lưới phù hợp với bộ biến đổi ) + Van T1 ( T4 dùng để chỉnh lưu biến điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều cung cấp cho động cơ Đ. + Đ là động cơ chấp hành của hệ thống. + U1 , U2 là điện áp lưới và điện áp qua biến áp. + i1, i2 là dòng lưới và dòng vào bộ biến đổi. + iT1 ( iT4 là dòng qua các val T1 ( T4. * Nguyên lý hoạt động : Do phụ tải là động cơ nên ta có thể giả thiết phụ tải có Ld = ( và trước thời điểm xét là sơ đồ đã làm việc ở chế độ xác lập. Giả thiết trước thời điểm (1= ( thì D0 đang dẫn dòng iD0 = id = Id , UD0 = 0 U2 bắt đầu chuyển sang dương nên T1 và T2 được đặt điện áp thuận nhưng chưa xuất hiện xung điều khiển nên T1 và T2 chưa mở, đồng thời T3 và T4 được đặt điện áp ngược nên T3 và T4 khoá. Nên : iT1 = iT2 = 0 ; iT3 = iT4 = 0 UT1 = UT2 = U2 ; UT3 = UT4 = -U2 Tại (1= ( có UĐK1 đưa tới nên T1 và T2 đủ điều khiển mở => T1 và T2 mở => UT1= UT2 = 0 khi đó D0 bị đặt điện áp ngược nên khoá UD0 = -U2 ; iD0 = 0 , iT1 = iT2 = Id , Ud = U2 , it3 = iT4 = 0. Tại (t = ( thì U2 = 0 và bắt đầu chuyển sang âm thì T1, T2 bị đặt điện áp ngược (ngược chiều dẫn dòng ) T3 và T4 đặt điện áp thuận nhưng chưa mở (năng lượng mở D0 từ Đ). T1 và T2 khoá , Ud = 0 , UDo = 0. Đến (1= ( + ( thì xuất hiện UĐK34 mở T3 và T4 iT1 = iT2 = 0 ; iT3 = iT4 = Id UT1 = UT2 = 0 ; UT3 = UT4 = -U2 Ud = -U2 ; UDo = -U2 ; UD0 khoá. Đến 2 ( thì quá trình bắt đầu lặp lại. 2( ( (3 tương tự 0 ( (1 quá trình lặp lại như vậy theo chu kỳ. Ta thấy rằng nguyên lý của sơ đồ cầu 1 pha có D0 cũng hoàn toàn như những sơ đồ khác khi có D0 .Dạng điện áp chỉnh lưu tức thời cho ra của bộ biến đổi này thì có dạng như hình tia 2 pha có D0, dòng qua Tiristo và D0 cũng hoàn toàn tương tự. Song so với tia 2 pha thì sơ đồ đơn giảm hơn, giá thành hạ hơn. Do vậy, chọn bộ biến đổi này làm mạch động lực cho hệ thốn.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docCAU 1 PA (4T+1 D).doc
  • dwgA0.dwg
  • dwlDinh Thanh Hai.dwl