Qua nhiều tuần thực hiện đề tài, cuối cùng thì em củng hoàn thành đề tài theo đúng thời gian quy định, trong quá trình thực hiện đề tài không những giúp em bổ xung và phát triển thêm những kiến thức đã học mà còn giúp em hiểu thêm về cầu trục nói riêng củng như các động cơ không đồng bộ nói chung và đặc biệt là động cơ roto lồng sóc và biết được sự cần thiết của các loại động cơ này trong công nghiệp cũng như các nghành dân dụng khác .
Tuy đề tài này em đã hoàn thành theo đúng thời gian quy định nhưng do kiến thức còn có phần giới hạn và kinh nghiệm thực tế chưa có, mà phạm vi đề tài lại là một trong những mắt xích quan trong trong các nghành công nghiệp mũi nhọn nên em tin rằng đề tài này em làm không thiếu những sai sót, mặc dù được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn NGUYỄN VĂN LIỄN và các thầy giáo khác trong bộ môn cùng sự cổ vũ động viên của các bạn sinh viên trong lớp .
Một lần nữa em xin chân thàn cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn Tự Động Hoá cùng các bạn sinh viên đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này trong thời gian quy định.
51 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 1258 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế truyền động cho cầu trục, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lôøi noùi ñaàu
Cuøng vôùi söï ñi leân cuûa coâng nghieäp hoaù vaø hieän ñaïi hoaù ñaát nöôùc ,thì moät thieát bò goùp phaàn khoâng nhoû vaøo chaát löôïng saûn phaåm cuûng nhö söï ñi leân cuûa moät nhaø maùy, xí nghieäp vaø caùc nghaønh coâng nghieäp khaâc, khoâng ai khaùc ñoù chính laø caàu truïc. Caàu truïc laø moät thieát bò laøm vieäc naëng neà ñeå naâng haï caùc taûi troïng,tuy laø moät thieát bò naëng neà coàng keành nhöng noù laïi khoâng theå thieáu trong caùc nhaø maùy, xí nghieäp.
Trong phaïm vi ñeà taøi”Thieát keá truyeàn ñoäng cho caàu truïc “ thì ngoaøi vieäc tính toaùn choïn ñoäng cô theá naøo cho phuø hôïp thì phöông aùn thieát keá truyeàn ñoäng laø khoâng theå thieáu ñöôïc vaø trong ñeà taøi naøy em duøng phöông aùn Thieát keá heä truyeàn ñoäng cho caàu truïc duøng ñoäng cô xoay chieàu ñieàu chænh baèng bieán taàn
Trong saûn xuaát coâng nghieäp hieän ñaïi, ñeå naâng cao naêng suaát, hieäu suaát söû duïng cuûa maùy, naâng cao chaát löôïng saûn phaåm vaø caùc phöông phaùp töï ñoäng hoùa daây chuyeàn saûn xuaát thì heä thoáng truyeàn ñoäng ñieän coù ñieàu chænh taàn soá laø khoâng theå thieáu. Vì vaäy nhieàu loaïi ñoäng cô ñieän ñaõ ñöôïc cheá taïo vaø hoaøn thieän cao hôn. Trong ñoù ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boäâ chieám tæ leä lôùn trong coâng nghieäp, do noù coù nhieàu öu ñieåm noåi baät nhö: giaù thaønh thaáp, deå söû duïng, baûo quaûn ñôn giaûn, chi phí vaän haønh thaáp,..
Ngaøy nay, do öùng duïng cuûa tieán boä khoa hoïc kyõ thuaät ñieän töû, söï phaùt trieån cuûa coâng nghieäp, kyõ thuaät töï ñoäng hoaù vaø moïi sinh hoaït cuûa nhaân daân maø phaïm vi söû duïng ñoäng cô ñoäng cô khoâng ñoàng boä roäng raûi hôn.
Ch¬ngI: §Æc ®iÓm c«ng nghÖ vµ yªu cÇu
truyÒn ®éng.
1
1. CÊu t¹o cña cÇu trôc.
CÊu t¹o cña cÇu trôc gåm 3 bé phËn chÝnh.
+ Xe cÇu: Gåm hai dÇm chÝnh hoÆc khung dµn chÝnh ®îc chÕ t¹o b»ng thÐp cã ®é cøng kh«ng gian ®Æt c¸ch nhau mét kho¶ng t¬ng øng víi kho¶ng c¸ch b¸nh xe cña xe con. Hai ®Çu cÇu ®îc liªn kÕt c¬ khÝ víi hai dÇm ngang t¹o thµnh khung h×nh ch÷ nhËt trong mÆt ph¼ng ngang.
C¸c b¸nh xe cña cÇu trôc ®îc thiÕt kÕ trªn c¸c dÇm ngang cña khung h×nh ch÷ nhËt t¹o ®iÒu kiÖn cho cÇu trôc ch¹y däc suèt nhµ xëng.
+ Xe con: Trªn xe con ®Æt c¬ cÇu n©ng vµ c¬ cÊu di chuyÓn xe con. Tuú theo c«ng dông cña cÇu trôc mµ trªn xe con cã mét hoÆc hai c¬ cÊu n©ng. Xe con cã thÓ di chuyÓn däc trªn xe cÇu t¹o ®iÒu kiÖn cho cÇu trôc cã thÓ di chuyÓn ®îc trong suèt chiÒu ngang ph©n xëng.
Gph
3
2
1
Nc
+ C¬ cÊu n©ng h¹: Thêng cã tang c¾t thµnh r·nh xo¾n hai chiÒu ®Ó cuén c¸p n©ng vµ h¹. Cuèi hai ®Çu d©y c¸p m¾c pal¨ng kÐp ®Ó ®¶m b¶o n©ng h¹ t¶i träng theo ph¬ng th¼ng ®øng. Toµn bé c¬ cÇu tang, hép biÕn tèc, ®éng c¬ ®îc ®Æt trªn xe con.
+ C¬ cÊu phanh h·m
Phanh h·m lµ bé phËn kh«ng thÓ thiÕu trong c¬ cÊu chÝnh cña cÇu trôc. Phanh dïng trong cÇu trôc thêng cã 3 lo¹i: Phanh guèc, phanh dÜa vµ phanh ®ai. Nguyªn lý ho¹t ®éng c¬ b¶n gièng nhau m« t¶ c¬ cÊu phanh ®ai gåm
1.M¸ phanh,
2.Cuén d©y nam ch©m phanh ( hoÆc dïng ®éng c¬ b¬m thuû lùc t¹o lùc ®ãng më);
3.§èi träng phanh. Khi ®éng c¬ cña c¬ cÊu ®ãng vµo líi ®iÖn th× ®ång thêi ®éng c¬ phanh còng cã ®iÖn b¬m thuû lùc më m¸ phanh gi¶i phãng trôc ®éng c¬ ®Ó ®éng c¬ lµm viÖc. Khi ®éng c¬ ngõng lµm viÖc th× ®éng c¬ phanh mÊt ®iÖn Ðp chÆt m¸ phanh vµo trôc ®éng c¬ ®Ó h·m. §èi víi c¬ cÊu n©ng h¹ cÇu trôc lo¹i nÆng thêng ngêi ta dïng 2 phanh ®Ó ®¶m b¶o an toµn.
*Nhê ®Æc ®iÓm cÊu t¹o nh trªn cÇu trôc cã thÓ di chuyÓn phô t¶i theo 3 ph¬ng phñ kÝn mÆt b»ng nhµ xëng.
- ChuyÓn ®éng theo ph¬ng th¼ng ®øng lµ chuyÓn ®éng chÝnh nhê cã c¬ cÊu n©ng h¹ ®Æt trªn xe con.
- ChuyÓn ®éng däc theo ph©n xëng lµ nhê hÖ thèng chuyÓn ®éng ®Æt trªn xe cÇu.
- ChuyÓn ®éng ngang theo ph©n xëng nhê hÖ thèng truyÒn ®éng trªn xe con (xe trôc).
2. §Æc ®iÓm c«ng nghÖ.
- CÇu trôc lµm viÖc trong m«i trêng rÊt nÆng nÒ nh ngoµi h¶i c¶ng, c¸c nhµ m¸y ho¸ chÊt, xÝ nghiÖp luyÖn kim v.v...
- Lµm viÖc ë chÕ ®é ®ãng, c¾t cao.
- Ngoµi ra tuú vµo qu¸ tr×nh c«ng nghÖ mµ cÇu trôc phôc vô ta cã thªm mét sè yªu cÇu c«ng nghÖ kh¸c nh:
- CÇu trôc vËn chuyÓn ®îc dïng réng r·i yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c kh«ng cao
- CÇu trôc l¾p r¸p phÇn lín ®îc dïng trong c¸c nhµ m¸y xÝ nghiÖp nhÊt lµ trong c¸c nhµ m¸y c¬ khÝ. Nã dïng ®Ó l¾p ghÐp c¸c chi tiÕt m¸y mãc yªu cÇu lµm viÖc cña nã yªu cÇu ®é chÝnh x¸c cao, cô thÓ lµ qu¸ tr×nh më m¸y ph¶i ªm, d¶i ®iÒu chØnh tèc ®é réng, dõng chÝnh x¸c n¬i lÊy tr¶ hµng.
- C¸c khÝ cô ®iÖn, thiÕt bÞ ®iÖn trong hÖ thèng truyÒn ®éng vµ trang bÞ ®iÖn cña cÇu trôc ph¶i lµm viÖc tin cËy trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc ®Ó n©ng cao n¨ng suÊt, an toµn trong vËn hµnh vµ khai th¸c.
* Tõ cÊu t¹o chung vµ ®Æc ®iÓm c«ng nghÖ cïng víi yªu cÇu vÒ thiÕt kÕ m«n häc yªu cÇu thiÕt kÕ:
- ThiÕt kÕ hÖ truyÒn ®éng cho cÇu trôc (trong ph©n xëng l¾p r¸p) cã c¸c th«ng sè sau:
+ G=120T
+ G0=1,2T
+ Lùc c¶n chuyÓn ®éng khi t¶i ®Þnh møc Fc=6400 N
+ Lùc c¶n chuyÓn ®éng khi kh«ng t¶i Fco=3200 N
+ ChiÒu dµi xëng L=50m(Tù chän)
+ Tèc ®é di chuyÓn : v=0,04—0,6 m/s
+ Tû sè truyÒn: i=15
+ Db=0,4m
+ HiÖu suÊt c¬ cÊu =0,8
3. Yªu cÇu truyÒn ®éng.
a. §Æc tÝnh t¶i
- Phô t¶i cña c¬ cÊu xe cÇu lµ phô t¶i ®éng n¨ng. §éng c¬ cho truyÒn ®éng xe cÇu lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i.
HvÏ:§å thÞ ph¸t nhiÖt cña ®éng c¬.
Phô t¶i mang tÝnh chÊt lÆp l¹i thay ®æi, thêi gian lµm viÖc vµ nghØ xen kÏ nhau. NhiÖt ph¸t nãng cña ®éng c¬ cha ®¹t ®Õn nhiÖt b·o hoµ ®· ®îc gi¶m do mÊt t¶i. NhiÖt ®é suy gi¶m cha tíi gi¸ trÞ ban ®Çu l¹i t¨ng lªn do t¨ng t¶i.
b. Yªu cÇu vÒ khëi ®éng vµ h·m truyÒn ®éng
- §èi víi truyÒn ®éng n©ng h¹ t¶i gia tèc khëi ®éng nhá nhÊt lµ tkd 5V (s)
víi v - tèc ®é n©ng t¶i (m/s)
- Thêi gian h·m còng ®îc tÝnh t¬ng tù nh trªn
c. Yªu cÇu vÒ hµm vµ dõng khÈn cÊp
- Sö dông phanh h·m ®Ó h¹n chÕ tèc ®é khi chuÈn bÞ dõng vµ khi mÊt ®iÖn
- Dõng chÝnh x¸c t¹i n¬i lÊy vµ tr¶ t¶i.
d. §é chÝnh x¸c.
- D¶i ®iÒu chØnh tèc ®é
e. Nh÷ng yªu cÇu kh¸c.
- VÊn ®Ò tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬.
- §¶m b¶o chiÒu quay
- Khi lµm viÖc víi thêi gian ®ãng m¸y cho tríc ®éng c¬ kh«ng bÞ ®èt nãng qu¸ møc.
- C«ng suÊt ®éng c¬ cÇn ph¶i ®ñ ®Ó ®¶m b¶o thêi gian khëi ®éng trong quy ®Þnh
- ViÖc t¨ng c«ng suÊt ®éng c¬ lªn qu¸ lín còng kh«ng cho phÐp do:
- Khi cã kh¶ n¨ng lµm t¨ng gia tèc cÇu trôc (c¬ cÊu di chuyÓn) cã thÓ dÉn tíi dao ®éng m¹nh, t¶i bÞ dËt m¹nh.
- T¨ng vèn ®Çu t ban ®Çu.
- Ph¶i thiÕt kÕ ®Ó c¬ cÊu lµm viÖc an toµn ë chÕ ®é nÆng nÒ nhÊt.
- C¸c thiÕt bÞ cÇu trôc ph¶i ®¶m b¶o lµm viÖc an toµn ë ®iÖn ¸p b»ng 85% ®iÖn ¸p ®Þnh møc.
- Khi kh«ng cã t¶i träng (kh«ng t¶i) m« men cña ®éng c¬ kh«ng vît qu¸ (15¸20)% M®m , ®èi víi c¬ cÊu n©ng cña cÇu trôc gÇu ngo¹m ®¹t tíi 50% M®m, ®èi víi ®éng c¬ di chuyÓn xe con b»ng (50¸55)% M®m.
Quan hÖ gi÷a m« men vµ t¶i träng m« t¶ trªn h×nh
G/G®m
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
1,0
M/M®m
1
2
3
0,2 0,4 0,6 0,
Ch¬ng II
chän ph¬ng ¸n truyÒn ®éng ,tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ vµ m¹ch lùc
I: Chän ph¬ng ¸n truyÒn ®éng:
Chän ph¬ng ¸n truyÒn ®éng lµ chän ph¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®éng c¬ cña cÇu trôc lµ tèi u nhÊt ®¶m b¶o mäi yªu cÇu vÒ c«ng nghÖ còng nh truyÒn ®éng cña cÇu trôc . CÇu trôc lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i,cã ®¶o chiÒu quay . §éng c¬ dïng cho cÇu trôc cã thÓ lµ ®éng c¬ mét chiÒu hoÆc ®éng c¬ K§B . ë ®©y ta ®a ra 3 ph¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬
I.§èi víi ®éng c¬ mét chiÒu
1.§iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ b»ng hÖ truyÒn ®éng m¸y ph¸t -®éng c¬ mét chiÒu (F - § ):
HÖ thèng m¸y ph¸t - ®éng c¬ ( F -§) lµ hÖ truyÒn ®éng ®iÖn mµ bé biÕn ®æi lµ m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp . M¸y ph¸t nµy thêng do ®éng c¬ s¬ cÊp K§B ba pha quay vµ coi tèc ®é quay cña m¸y ph¸t lµ kh«ng ®æi
TÝnh chÊt nµy cña m¸y ph¸t ®îc x¸c ®Þnh bëi hai ®Æc tÝnh ®Æc tÝnh tõ ho¸ lµ sù phô thuéc gi÷a søc ®iÖn ®éng cña ®iÖn ¸p r¬i trªn hai cùc cña m¸y ph¸t vµo dßng ®iÖn t¶i c¸c ®Æc tÝnh nµy lµ phi tuyÕn do tÝnh chÊt cña lâi s¾t , do c¸c ph¶n øng cña dßng ®iÖn phÇn øng
NÕu d©y quÊn kÝch thÝch cña m¸y ®îc cÊp bëi nguån ¸p lý tëng th×
Ikf = Ukf/Rkf
NÕu ta ®Æt R = Rf +Rd th× ta cã thÓ viÕt ph¬ng tr×nh c¸c ®Æc tÝnh cña hÖ F-§ nh sau:
BiÓu thøc trªn chøng tá r»ng khi ®iÒu chØnh dßng ®iÖn kÝch tõ cña m¸y ph¸t th× ®iÒu chØnh tèc ®é kh«ng t¶i cña hÖ thèng cßn ®é cøng th× gi÷ nguyªn.
§Æc ®iÓm chØ tiªu chÊt lîng cña hÖ m¸y ph¸t ®éng c¬ vÒ c¬ b¶n t¬ng tù nh hÖ ®iÒu ¸p dïng bé biÕn ®æi nãi chung
¦u ®iÓm næi bËt cña hÖ m¸y ph¸t ®éng c¬ lµ sù chuyÓn tr¹ng th¸i lµm viÖc rÊt linh ho¹t, kh¶ n¨ng qu¸ t¶i lín. Do vËy thêng sö dông hÖ nguån truyÒn déng
F-§ ë c¸c m¸y khai th¸c c«ng nghiÖp má
Nhîc ®iÓm c¬ b¶n quan träng cña hÖ m¸y ph¸t - ®éng c¬ lµ dïng nhiÒu m¸y ®iÖn quay trong ®ã Ýt nhÊt lµ hai m¸y ®iÖn mét chiÒu g©y ån lín c«ng suÊt l¾p ®Æt m¸y Ýt nhÊt gÊp ba lÇn c«ng suÊt cña ®éng c¬ chÊp hµnh. Ngoµi ra do m¸y ph¸t cã tõ d ®Æc tÝnh tõ ho¸ cã trÔ nªn khã ®iÒu chØnh tèc ®é
2.HÖ chØnh lu Thyristo- §éng c¬ mét chiÒu
+¦u ®iÓm:
-§é t¸c ®éng nhanh,kh«ng g©y tiÕng ån vµ ®Æc biÖt dÔ tù ®éng ho¸ do c¸c van b¸n dÉn cã hÖ sè khuyÕch ®¹i c«ng suÊt cao .
-ThuËn tiÖn cho viÖc thiÕt lËp c¸c hÖ thèng ®IÒu chØnh nhiÒu vßng ®Ó n©ng cao chÊt lîng c¸c ®Æc tÝnh tÜnh vµ ®éng cña hÖ thèng.
+Nhîc ®iÓm:
-Dïng c¸c van b¸n dÉn cã tÝnh phi tuyÕn nªn d¹ng ®IÖn ¸p chØnh lu ra cã biªn ®é ®Ëp m¹ch cao g©y tæn thÊt phô trong m¸y ®iÖn ë c¸c truyÒn ®éng c«ng suÊt lín vµ lµm xÊu d¹ng ®iÖn ¸p cña nguån xoay chiÒu .HÖ sè cosj thÊp.
II.§èi víi ®éng c¬ K§B:
1. §iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ K§B b»ng ph¬ng ph¸p xung ®iÖn trë:
§éng c¬ K§B cã thÓ ®iÒu chØnh tèc ®é K§B b»ng c¸ch ®iÒu chØnh ®iÖn trë m¹ch r« to, trong môc nµy chóng kh¶o s¸t viÖc thùc hiÖn ®iÒu chØnh tr¬n ®iÖn trë m¹ch r«to b»ng c¸c van b¸n dÉn, u thÕ cña ph¬ng ph¸p nµy lµ dÔ tù ®éng ho¸ viÖc ®iÒu chØnh . §iÖn trë trong m¹ch r«to ®éng c¬ K§B Rr = Rrd+Rf
Trong ®ã Rrd ®iÖn trë d©y quÊn r«to
Rf ®iÖn trë ngoµi m¾c thªm vµo r«to
Khi ®iÒu chØnh gi¸ trÞ ®iÖn trë m¹ch r«to th× m«men tíi h¹n cña ®éng c¬ K§B kh«ng thay ®æi vµ ®é trît tíi h¹n th× tû lÖ bËc nhÊt víi ®iÖn trë . NÕu coi ®o¹n ®Æc tÝnh lµm viÖc cña ®éng c¬ K§B tøc lµ ®o¹n cã ®é trît tõ s = 0 tíi s = sth lµ th¼ng th× khi ®iÒu chØnh ®iÖn trë ta cã thÓ viÕt
Trong ®ã s lµ ®é trît khi ®iÖn trë m¹ch r«to lµ Rr
si lµ ®é trît khi ®iÖn trë m¹ch roto lµ Rrd
NÕu gi÷ dßng ®iÖn r«to kh«ng ®æi th× m«men còng kh«ng ®æi vµ phô thuéc vµo tèc ®é ®éng c¬ . V× thÕ mµ cã thÓ øng dông ph¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®iÖn trë m¹ch r« to cho truyÒn ®éng cã m«men t¶i kh«ng ®æi
M¹ch ®iÒu khiÓn gåm ®iÖn trë Ro nèi song song víi kho¸ b¸n dÉn T1. Khãa T1 sÏ ®îc ®ãng ng¾t mét c¸ch chu kú ®Ó ®iÒu chØnh gi¸ trÞ ®iÖn trë trung b×nh cña toµn m¹ch. Khi T1 ®ãng ®iÖn trë Ro bÞ lo¹i ra khái m¹ch dßng ®iÖn r«to t¨ng lªn . Khi T1 ng¾t ®iÖn trë Ro l¹i ®îc ®a vµo m¹ch dßng ®iÖn r«to l¹i gi¶m xuèng . Víi tÇn sè ®ãng c¾t nhÊt ®Þnh , nhê cã ®iÖn c¶m L mµ dßng ®iÖn r«to coi nh kh«ng ®æi vµ cã mét gi¸ trÞ ®iÖn trë t¬ng ®¬ng Re trong m¹ch .Thêi gian ng¾t tn = T-t®
NÕu ®iÒu chØnh tr¬n tØ sè gi÷a thêi gian ®ãng vµ thêi gian ng¾t ta ®iÒu chØnh tr¬n gi¸ trÞ ®iÖn trë trong m¹ch r«to
§iÖn trë t¬ng ®¬ng trong m¹ch 1 chiÒu tÝnh ®æi vÒ m¹ch xoay chiÒu ë r«to theo qui t¾c b¶o toµn c«ng suÊt tæn hao trong m¹ch r«to.
C¬ së ®Ó tÝnh tæn hao c«ng suÊt lµ nh nhau.
Khi dïng chØnh lu cÇu ba pha th× ®iÖn trë tÝnh ®æi lµ:
Khi cã ®iÖn trë tÝnh ®æi, dÔ dµng dùng dîc ®Æc tÝnh c¬ theo ph¬ng ph¸p th«ng thêng, hä ®Æc tÝnh c¬ nµy quÐt kÝn phÇn mÆt ph¼ng giíi h¹n bëi ®Æc tÝnh c¬ tù nhiªn vµ ®Æc tÝnh c¬ cã ®iÖn trë phô Rf = 0,5Ro
§Ó më réng ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é vµ m«men cã thÓ nèi tiÕp ®iÖn trë Ro víi mét tô ®iÖn cã ®iÖn dung ®ñ lín.
2 . §iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ K§B b»ng ph¬ng ph¸p tÇn sè:
Nguyªn lý vµ quy luËt ®iÒu chØnh khi thay ®æi tÇn sè
Töø bieåu thöùc:
(6-1)
Ta thaáy, toác ñoä ñoàng boä cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä coù theå thay ñoåi neáu ta thay ñoåi taàn soá löôùi ñieän f1. Do ñoù toác ñoä cuûa ñoäng cô n = n1(1 – s) (6-2), cuõng thay ñoåi theo.
Khi thay ñoåi taàn soá löôùi ñieän f1, nhaän thaáy nhö sau:
(6-3)
*Neáu boû qua ñieän trôû daây quaán stato, töùc laø xem r1 = 0 thì moâmen tôùi haïn cöïc ñaïi laø:
Trong ñoù:
w1 toác ñoä goùc ñoàng boä
(6-4)
(6-5)
(6-6)
xn = w1Ln
Ln = L1 + L’2
Thay (6-4) vaø (6-5) vaøo (6-3), ta ñöôïc:
(6-6)
(6-7)
Bieåu thöùc (6-7) cho ta thaáy khi taêng taàn soá nguoàn maø vaãn giöõ nguyeân U1 thì moâmen tôùi haïn cöïc ñaïi Mt giaûm raát nhieàu. Do ñoù khi thay ñoåi taàn soá f1 thì ñoàng thôøi phaûi thay ñoåi U1 theo caùc quy luaät nhaát ñònh nhaèm ñaûm baûo söï laøm vieäc töông öùng giöõa moâmen ñoäng cô vaø moâmen phuï taûi. Nghóa laø tæ soá giöõa moâmen cöïc ñaïi cuûa ñoäng cô vaø moâmen phuï taûi tónh ñoái vôùi caùc ñaëc tính cô laø haèng soá.
(6-8)
Ñaëc tính cô cuûa boä phaän laøm vieäc laø quan heä giöõa toác ñoä quay cuûa moâmen phuï taûi leân truïc quay.
Mc = f(n)
Theo bieåu thöùc thöïc nghieäm mang tính chaát toång quaùt ñeå moâ taû daïng ñaëc tính cô cuûa boä phaän laøm vieäc nhö sau:
(6-9)
Trong ñoù:
Mc Moâmen caûn cuûa boä phaän laøm vieäc leân truïc quay ôû toác ñoä n (Nm)
Mco Moâmen caûn cuûa boä phaän laøm vieäc leân truïc quay khi n= 0.
Mcñm Moâmen caûn cuûa boä phaän laøm vieäc leân truïc quay khi n = nñm.
x laø soá muõ ñaëc tröng moâ taû daïng ñaëc tính cô cuûa boä phaän laøm vieäc (cô caáu saûn xuaát) khaùc nhau. Goàm boán daïng nhö sau:
(6-9a)
* x = 0, ta coù:
Mc = Mcñm = const,
Ñaây laø ñaëc tính cô ñaëc tröng cho heä thoáng naâng vaø luoân coù giaù trò nhaát ñònh (ñöôøng 1 treân hình 6-1).
* x = 1
(6-9b)
Ñaëc tính cô coù daïng: Mc = a + bn
Mc tæ leä baäc nhaát vôùi toác ñoä. Ñaây laø ñaëc tính ñaëc tröng cho maùy phaùt ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp vôùi phuï taûi maùy phaùt laø moät ñieän trôû thuaàn ( ñöôøng 2 hình 6-1).
* x = -1
(6-9c)
Ñaëc tính coù daïng:
Moâmen tæ leä nghòch vôùi toác ñoä, ñaëc tính naøy ñaëc tröng cho caùc maùy caét kim loaïi (ñöôøng 3 hình 6-1)
(6-9d)
* x = 2
Ñaëc tính coù daïng: Mc = a + bn2
Moâmen tæ leä vôùi bình phöông toác ñoä, laø ñaëc tính ñaëc tröng cho maùy neùn, taøu thuûy,..(ñöôøng 4 hình 6-1)
Mc
0
n
1
2
3
4
Hình 6-1. Caùc daïng ñaëc tính.
Nhö vaäy, muoán ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô khoâng ñoàng boä baèng caùch thay ñoåi taàn soá ta phaûi coù moät boä nguoàn xoay chieàu coù theå ñieàu chænh taàn soá ñieän aùp moät caùch ñoàng thôøi theo caùc quy luaät nhö sau:
Nhö vaäy daïng ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä khi thay ñoåi taàn soá theo quy luaät ñieàu chænh hình 6-2.
M
0
n
M
Mc = a+b/n
n1.1
ncb
n1.2
f1.1
f1ñm
f1.2
n1.1
n1cb
n1.2
Mc
n
0
Mc = const
f1.1
f1ñm
f1.2
M
n
Mc = a+bn2
0
n1.1
n1cb
n1.2
f1.1
f1ñm
f1.2
Hình 6-2. Caùc daïng ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä khi thay ñoåi taàn soá theo quy luaät ñieàu chænh U vaø f
Ph¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ b»ng c¸ch biÕn ®æi tÇn nguån ¸p, cho phÐp më réng ph¹m vi sö dông ®éng c¬ K§B trong nhiÒu ngµnh c«ng nghiÖp. Nã cho phÐp më réng d¶i ®iÒu chØnh vµ n©ng cao tÝnh chÊt ®éng häc cña hÖ thèng ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ xoay chiÒu nãi chung vµ ®éng c¬ K§B nãi riªng. Tríc hÕt chóng ta øng dông cho c¸c thiÕt bÞ cÇn thay ®æi tèc ®é nhiÒu ®éng c¬ cïng mét lóc nh c¸c truyÒn ®éng cña nhãm m¸y dÖt, b¨ng t¶i, b¸nh l¨n ... ph¬ng ph¸p nµy cßn ®îc øng dông cho c¶ c¸c thiÕt bÞ ®¬n lÎ nhÊt lµ nh÷ng c¬ cÊu cã yªu cÇu tèc tèc ®é cao nh m¸y ly t©m , m¸y mµi . §Æc biÖt lµ hÖ thèng ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ b»ng c¸ch biÕn ®æi nguån cung cÊp sö dông cho ®éng c¬ K§B r«to lång sãc sÏ cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n v÷ng ch¾c gi¸ thµnh h¹ cã thÓ lµm viÖc trong nhiÒu m«i trêng
Nhîc ®iÓm c¬ b¶n cña hÖ thèng nµy lµ m¹ch ®iÒu khiÓn rÊt phøc t¹p
§èi víi hÖ thèng nµy ®éng c¬ kh«ng nhËn ®iÖn tõ líi chung mµ tõ mét bé biÕn tÇn. Bé biÕn tÇn nµy cã kh¶ n¨ng biÕn ®æi tÇn sè vµ ®iÖn ¸p ra mét c¸ch ®éc lËp víi nhau . Trong phÇn nµy ®Ò cËp ®Õn hai néi dung : Nguyªn lý ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ K§B b»ng c¸ch biÕn ®æi tÇn sè vµ c¸c lo¹i biÕn tÇn dïng trong hÖ truyÒn ®éng biÕn tÇn - ®éng c¬ K§B
a . Nguyªn lý ®iÒu chØnh tÇn sè:
Nguyªn lý ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ K§B b»ng c¸ch biÕn ®æi tÇn sè fi cña ®iÖn ¸p stato ®îc rót ra tõ biÓu thøc x¸c ®Þnh ®éng c¬ K§B
ws = 2.p.fs
VËy søc ®iÖn ®éng cña d©y quÊn stato cña ®éng c¬ tû lÖ víi tÇn sè ra vµ tõ th«ng Es = C.f.fs
MÆt kh¸c nÕu bá qua ®é sôt ¸p trªn tæng trë d©y quÊn stato tøc coi
VËy ®ång thêi víi viÖc ®iÒu chØnh tÇn sè ta ph¶i ®iÒu chØnh c¶ ®iÖn ¸p nguån cung cÊp. Tõ c«ng thøc trªn ta thÊy khi ®iÒu chØnh tÇn sè mµ gi÷ nguyªn ®iÖn ¸p nguån Us kh«ng ®æi th× tõ th«ng ®éng c¬ sÏ biÕn thiªn
*Khi ¦s gi¶m tõ th«ng f cña ®éng c¬ lín lªn lµm cho m¹ch tõ b·o hoµ vµ dßng ®iÖn tõ ho¸ lín lªn. Do c¸c chØ tiªu n¨ng lîng xÊu ®i vµ ®«i khi nhiÒu ®éng c¬ cßn ph¸t n¨ng lîng qu¸ møc cho phÐp.
*Khi ¦s t¨ng tõ th«ng f cña ®éng c¬ gi¶m xuèng vµ nÕu m«men phô t¶i kh«ng ®æi th× theo biÓu thøc M = k.f.I.n.cosf ta thÊy dßng ®iÖn r«to Ir ph¶i t¨ng lªn.VËy trong trêng hîp nµy d©y quÊn ®éng c¬ chÞu qu¸ t¶i cßn lâi thÐp th× ph¶i non t¶i. Ngoµi ra còng v× lý do trªn m«men cho phÐp vµ kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cña ®éng c¬ gi¶m xuèng.
V× vËy ®Ó tËn dông kh¶ n¨ng ®éng c¬ mét c¸ch tèt nhÊt lµ khi ®iÒu chØnh tèc ®é b»ng ph¬ng ph¸p biÕn ®æi tÇn sè ngêi ta cßn ph¶i ®iÒu chØnh c¶ ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn theo hµm cña tÇn sè vµ phô t¶i
ViÖc ®iÒu chØnh nµy chØ theo hµm cña tÇn sè cã ®Æc m¸y s¶n xuÊt cã thÓ ®îc thùc hiÖn trong hÖ kÝn . Khi ®ã nhê c¸c m¹ch håi tiÕp ®iÖn ¸p øng víi mét tÇn cho tríc nµo ®ã sÏ biÕn ®æi theo phô t¶i
Yªu cÇu chÝnh ®èi víi ®Æc tÝnh cña truyÒn ®éng ®iÒu chØnh tÇn sè ®¶m b¶o ®é cøng ®Æc tÝnh c¬ vµ kh¶ n¨ng qu¸ t¶i trong toµn bé d¶i ®iÒu chØnh tÇn sè vµ phô t¶i ngoµi ra cßn cã thÓ cã vµi yªu cÇu vÒ ®iÒu chØnh tèi u trong chÕ ®é tÜnh
b. C¸c lo¹i biÕn tÇn :
Gåm hai lo¹i: BiÕn tÇn trùc tiÕp
BiÕn tÇn gi¸n tiÕp
*.BiÕn tÇn trùc tiÕp:
§iÖn ¸p vµo BT cã ®iÖn ¸p U1 vµ tÇn sè f1 chØ qua mét m¹ch van lµ ra ngay t¶I víi tÇn sè f2,U2.
§Æc ®iÓm:
HiÖu suÊt biÕn ®æi n¨ng lîng cao do chØ cã mét lÇn biÕn ®æi ®iÖn n¨ng .Thùc hiÖn h·m t¸i sinh n¨ng lîng mµ kh«ng cÇn m¹ch ®iÖn phô.
HÖ sè c«ng suÊt thÊp,tÇn sè ®iÒu chØnh bÞ giíi h¹n trªn bëi tÇn sè nguån cung cÊp.Thêng dïng cho hÖ truyÒn ®éng c«ng suÊt lín,tèc ®é lµm viÖc thÊp.
*.BiÕn tÇn gi¸n tiÕp:
a BiÕn tÇn nguån ¸p:
§Æc ®iÓm lµ ®iÖn ¸p ra trªn t¶i ®îc ®Þnh h×nh s½n cßn d¹ng dßng ®iÖn t¶i l¹i Ýt phô thuéc vµo tÝnh chÊt t¶i .ViÖc ®iÒu chØnh tÇn sè ®iÖn ¸p ra trªn t¶i ®îc thùc hiÖn dÔ dµng b»ng ®iÒu khiÓn qui luËt më van cña phÇn nghÞch lu . Ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn nµy thay ®æi dÔ dµng tÇn sè mµ kh«ng phô thuéc vµo líi
a BiÕn tÇn nguån dßng :
S¬ ®å ®¬n gi¶n, lµm viÖc tin cËy, ®· tõng ®îc sö dông réng r·i ®Ó ®iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬ xoay chiÒu 3 pha, r«to lång sãc .S¬ ®å gåm mét cÇu chØnh lu vµ mét cÇu biÕn tÇn, mçi tiristor ®îc nèi tiÕp thªm mét mét ®i«t gäi lµ ®i«t chÆn.
(+).Chän ph¬ng ¸n truyÒn ®éng Chän ph¬ng ¸n truyÒn ®éng lµ dùa trªn yªu cÇu c«ng nghÖ vµ kÕt qu¶ tÝnh chän ®éng c¬ (sÏ tr×nh bµy ë ch¬ng sau). Th«ng qua ph©n tÝch, so s¸nh vÒ kinh tÕ kü thuËt ®Ó chän ®éng c¬ truyÒn ®éng lµ mét chiÒu hay xoay chiÒu, ®ång bé hay kh«ng ®ång bé. Víi nh÷ng chØ tiªu truyÒn ®éng ®· ph©n tÝch em chän HÖ TruyÒn §éng BiÕn TÇn Gi¸n TiÕp Ba Pha Nguån dßng . Nh ph©n tÝch ë trªn ta chän lo¹i ®éng c¬ r«to lång sãc ®iÒu khiÓn b»ng thiÕt bÞ biÕn tÇn. §©y lµ hÖ truyÒn ®éng cã thÓ ®¸p øng tèt nh÷ng chØ tiªu kü thuËt ®ång thêi cã u ®iÓm: lång sãc cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, v÷ng ch¾c, gi¸ thµnh rÎ. Ta cã biÓu ®å so s¸nh kinh tÕ sau:
0
Gi¸ thµnh truyÒn ®éng mét chiÒu
100% 30% 0
Gi¸ thµnh truyÒn ®éng tÇn sè
Gi¸ thµnh phÇn®iÒu khiÓn
Gi¸ thµnh ®éng c¬
II: TÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬.
S¬ ®å ®éng häc cña c¬ truyÒn ®éng xe con cña cÇu trôc.
1. C¸c th«ng sè hÖ thèng
G+G0
F
G®m = 120T
=0,8
v=0,04-0,6m/s
G0 = 1,2T
Db = 0,4m
i = 15
Fc=6400 N
Fco=3200 N
L=50m(tù chän)
to1=100s(thêi gian dõng xe ®Ó th¸o t¶i träng)
to2=150s(thêi gian dõng xe ®Ó lÊy t¶i träng)
2. TÝnh phô t¶i .
- Thêi gian xe ch¹y hÕt qu¶ng ®êng:
t =
HÖ sè tiÕp ®iÖn t¬ng ®èi:
T§%=
- C«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬ khi t¶i ®Þnh møc:
-C«ng suÊt c¶n tØnh khi xe cÇu ch¹y kh«ng t¶i . Ta cã hiÖu suÊt =0,73 øng víi t¶i =1/2 t¶i ®Þnh møc(theo ®å thÞ H2-2 trang 10 s¸ch Trang bÞ ®iÖn ®iÖn tö cho m¸y c«ng nghiÖp dïng chung)
-Ta chän c«ng suÊt ®éng c¬ theo c«ng suÊt trung b×nh
(Víi :k hÖ sè dù tr÷ ®îc lÊy theo kinh nghiÖm thùc tÕ vËn hµnh, bµi nµy ta lÊy k=1,5 víi xe cÇu dïng æ bi )
-§éng c¬ trªn ®îc chÕ t¹o kh«ng cã hÖ sè tiÕp ®iÖn quy chuÈn T§%=44,44% nªn ph¶i quy vÒ ddoongj c¬ cã T§%=25%
Khi ®ã: P®m’=P®m*=4,644*=6,19 KW
-Tèc ®é ®éng c¬ ®îc tÝnh tõ tèc ®é cña b¸nh xe
n®c=nb*i=
- M« men ®éng c¬ khi t¶i ®Þnh møc:
-M« men khi xe cÇu ch¹y kh«ng t¶i . Ta cã hiÖu suÊt =0,73 øng víi t¶i =1/2 t¶i ®Þnh møc(theo ®å thÞ H2-2 trang 10 s¸ch Trang bÞ ®iÖn ®iÖn tö cho m¸y c«ng nghiÖp dïng chung)
-Ta chän M« men ®éng c¬ theo M« men trung b×nh
(Víi :k hÖ sè dù tr÷ ®îc lÊy theo kinh nghiÖm thùc tÕ vËn hµnh, bµi nµy ta lÊy k=1,5 víi xe cÇu dïng æ bi )
Sau khi tÝnh to¸n xong theo sæ tay tra cøu ta chän ®éng c¬ roto lång sãc kiÓu MTK-31-8
C¸c th«ng sè nh sau:
P®m
7,5kW
3
2,9
n®m
682v/p
U®m
380 V
Tæ nèi d©y
380/220-U/
Stato
Cos
K ®éng
0,77
§ møc
0,76
K t¶I
0,23
Rst()
0,788
Xst()
0,898
Ist®m(A)
19,1
Roto
Rr’()
1,296
Xr’()
0,794
Kr=Ke
1,087.104
M« men quan tÝnh cña Roto J(kgm2)
0,25
Khèi lîng cña ®éng c¬ Q(kg)
205
J
1,3kg/m2
·KiÓm nghiÖm c«ng suÊt ®éng c¬Sau khi chän ®éng c¬ kiÓm nghiÖm l¹i theo nh÷ng ®iÒu kiÖn sau: +KiÓm nghiÖm ph¸t nãng Dn £ ncf +KiÓm nghiÖm qu¸ t¶i m«men M®m®c¬>Mcmax +KiÓm nghiÖm m«men khëi ®éng Mk®®c¬³ Mc mëm¸y +KiÓm tra trÞ sè gia tèc cã thÓ ®¹tKiÓm tra qu¸ t¶i m«men Mc max cña ®éng c¬ trong trêng hîp ®Çy t¶i tøc G=G®m=120tÊn*9,81m/s2 Mcmax= 106,7Nm Mdm®c¬=P®m/w®m= Nm Nh vËy M®m®c¬>Mcmax tho¶ m·n.KiÓm nghiÖm m« men khëi ®éng Ta thÊy ®iÒu kiÖn nµy còng tho¶ m·n do ®éng c¬ cã Mk®=2,9M®m
III: TÝnh to¸n c¸c phÇn tö m¹ch lùc
A. S¬ ®å m¹ch lùc:
C¸c tham sè chÝnh cña ®éng c¬:
Ud®m = 380V; If®m = 19,1A; = 0,76; P=7,5kW; n®m=682v/p
ThiÕt bÞ biÕn tÇn dßng 3 pha(h vÏ). S¬ ®å ®¬n gi¶n lµm viÖc tin cËy , ®· tõng ®îc sö dông réng r¶i ®Ó ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu 3 pha, roto lång sãc. S¬ ®å gåm mét cÇu chØnh lu vµ mét cÇu nghÞch lu biÕn tÇn. Víi cÇu nghÞch lu trong thùc tÕ kü thuËt thêng sö dông c¸c van ®iÒu khiÓn kh«ng hoµn toµn, v× vËy cÇn cã c¸c m¹ch kho¸ cìng bøc c¸c van ®ang dÉn, b¶o ®¶m chuyÓn m¹ch dßng ®iÖn giöa c¸c pha mét c¸ch ch¾c ch¾n trong ph¹m vi ®iÒu chØnh tÇn sè vµ dßng ®iÖn ®ñ réng, ngoµi ra c¸c Tiristor T1-T6 cßn sö dông c¸c diot D1-D6 nh»m c¸ch ly giöa c¸c tô ®iÖn chuyÓn m¹ch vµ d©y quÊn c¸c pha cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ®Ó chóng kh«ng t¹o thµnh m¹ch céng hëng lµm ¶nh hëng ®Õn qu¸ tr×nh chuyÓn m¹ch.
CÇu chØnh lu qua ®iÖn c¶m san b»ng Ld cung cÊp cho m¹ch nghÞch lu dßng ®iÖn h»ng. C¸c Tiristor ®îc ®iÒu khiÓn më theo thø tù 1,2,3,4,5,6,1,2… Mæi Tiristor dÉn dßng, trong trêng hîp lý tëng,1/3 chu kú, 2/3 chu kú(thùc tÕ cßn lín h¬n mét gãc trïng dÉn). T¹i bÊt kú thêi ®iÓn nµo trõ giai ®o¹n trïng dÉn, chØ cã 2 Tiristor dÉn dßng.
Dßng ®iÖn mçi pha cã d¹ng “sinus ch÷ nhËt” gåm hai khèi . C¸c khèi c¸ch nhau mét kho¶ng, trêng hîp lý tëng b»ng /3 ;trong kho¶ng nµy dßng ®iÖn pha t¶i b»ng kh«ng.
C¸c pha cña Stato cña ®éng c¬, lÇn lît nhËn c¸c dßng ®iÖn “sinus ch÷ nhËt” lÖch nhau 2/3, t¹o ra tõ trêng quay mµ tèc ®é cña nã quyÕt ®Þnh bëi nhÞp ®iÖu xung ®iÒu khiÓn cña cÇu nghÞch lu . §éng c¬ ®iÖn s¶n sinh ra ë c¸c pha c¸c søc ®iÖn ®éng t¬ng øng :
ur =*Usint
ur =*Usin(t-2/3)
ur =*Usin(t-4/3)
1. TÝnh to¸n c¸c phÇn tö m¹ch nghÞch lu
* Dßng ch¶y qua c¸c van T1 T6 vµ D1 D6 chÝnh b»ng dßng ch¶y qua c¸c pha cña stato ®éng c¬ I = 19,1A.
* §iÖn ¸p ngîc më van ph¶i chÞu = Ud = 391,3 V
* Chän hÖ sè dù tr÷ vÒ dßng vµ ¸p k = 2
Dïng ®Ó chän c¶ T vµ D
Chän Di«t lo¹i B - 50 do Liªn X« chÕ t¹o cã c¸c th«ng sè sau:
Lo¹I
Itb(A)
Uim(V)
DU(V)
Tèc ®é qu¹t(m/s)
B-50
50
100-1000
0.7
6
Chän Tiristor lo¹i TL - 250 cã c¸c th«ng sè sau:
Lo¹I
I(A)
Uim(V)
DU(V)
Toff(ms)
Ig(V)
Ug(V)
du/dt(V/ms)
T.50
50
50-1000
0,85
25-200
0,3
7
20
* Tô chuyÓn m¹ch C1 - C6 ®îc tÝnh theo c«ng thøc
Trong ®ã:
- fn: tÇn sè ®Þnh møc = 50Hz
- fmax: tÇn sè cùc ®¹i = 100Hz
- Im: dßng tõ ho¸
- In: dßng ®Þnh møc = 19,1A
- L: ®iÖn c¶m mét pha (r«to+stato) = 2x5,4.10-3H
- Um: biªn ®é cùc ®¹i ®iÖn ¸p d©y = 380V
=6462F
Chän C = 6000F
* QuËn kh¸ng L
Trong ®ã DId=(0,05 - 0,1) Id
2. TÝnh to¸n c¸c phÇn tö m¹ch chØnh lu
* Theo tÝnh to¸n phÇn trªn ta cã:
Id = 24,5 (A); Ud = 391,3 (V)
* Khi lÊy ®iÖn ¸p cung cÊp tõ tríc ~380V cã thÓ kh«ng cÇn sö dông MBA.
Ta cã:
a=640
- Dßng trung b×nh ch¶y qua T1-T6
- §iÖn ¸p ngîc ®Æt lªn mçi van:
- Chän KI=2; KU=1,6
IC=2x8,17=16,34 (A)
UC=1,6x930,8»1500 (V)
Chän Tiristor Lo¹i T-25 do Liªn X« chÕ t¹o cã c¸c th«ng sè sau:
Lo¹I
I(A)
Uim(V)
DU(V)
Toff(ms)
Ig(V)
Ug(V)
du/dt(V/ms)
T-25
25
50-1500
1
25-200
0,3
5
20
3. TÝnh to¸n c¸c tham sè cÇn thiÕt cho tæng hîp.
s
R
s
L
s
Isd
L
m
U
s
UN=220V PN=7,5kW n=682v/p
IN=19,1A f=50Hz cosj=0,76
1. TÝnh dßng kÝch tõ danh ®Þnh.
2.TÝnh dßng danh ®Þnh t¹o m«men quay IsqN.
3. H»ng sè thêi gian roto Tr ë chÕ ®é danh ®Þnh.
4. TÝnh ®iÖn kh¸ng phøc tiªu t¸n toµn phÇn Xs ë chÕ ®é danh ®Þnh.
5.TÝnh ®iÖn kh¸ng phøc Xh.
6. TÝnh hÖ sè tiªu t¸n tæng s vµ Ts.
7.§iÖn c¶m t¶n stato ®éng c¬
4 . TÝnh c¸c thiÕt bÞ ®o:
a, M¸y ph¸t tèc:
M¸y ph¸t tèc lµ thiÕt bÞ ®o tèc ®é trong hÖ truyÒn ®éng . M¹ch nguyªn lý ®o tèc ®é b»ng m¸y ph¸t tèc mét chiÒu.
Khi tõ th«ng m¸y ph¸t tèc kh«ng ®æi ®iÖn ¸p ®Çu ra m¸y ph¸t tèc
Khi cã bé läc ®Çu ra th× hµm truyÒn m¸y ph¸t tèc
Kw hÖ sè tû lÖ Kw = Uw/w Uw = 10V
tfw lµ h»ng sè thêi gian cña bé läc vµ <5ms
Chän tjw = 0,001s = 1ms
Hµm truyÒn m¸y ph¸t tèc:
b.Ph¶n håi dßng:
Sö dông m¹ch ph¶n håi dßng mét chiÒu cã cÊu t¹o ®îc tr×nh bµy trªn h×nh vÏ
Nguyªn lý ho¹t ®éng:Dßng Id sau m¹ch chØnh lu ®îc cho qua ®IÖn trë Rsun sÏ t¹o ra mét ®IÖn ¸p vi sai cã ®é lín trong kho¶ng tõ 0-75mV.§iÖn ¸p vi sai nµy ®îc ®a vµo ®Çu vµo cña khuyÕch ®¹I thuËt to¸n ®Ó khuyÕch ®¹I t¹o ra ®IÖn ¸p ra tØ lÖ víi dßng Id.
Chän ®IÖn ¸p vµo vi sai b»ng 75mV.®iÖn ¸p ra sau khuyÕch ®¹i thuËt to¸n b»ng 10V
=>hÖ sè khuyÕch ®¹i cña OA b»ng:133
Chän R1=1kW => R2=133kW
Ch¬ng iii: Tæng hîp hÖ ®iÒu khiÓn
I. LuËt ®iÒu chØnh tõ th«ng kh«ng ®æi.
0
wsth
1
Tõ c¸c quan hÖ tÝnh m«men cã thÓ kÕt luËn r»ng nÕu gi÷ tõ th«ng m¸yhoÆc tõ th«ng stator kh«ng ®æi th× m«men sÏ kh«ng phô thuéc vµo tÇn sè vµ m«men tíi h¹n sÏ kh«ng ®æi trong toµn bé d¶i ®iÒu chØnh. NÕu coi RS = 0 th×:
Tuy nhiªn ë vïng tÇn sè lµm viÖc thÊp khi mµ sôt ¸p trªn ®iÖn trë stator cã thÓ so s¸nh ®îc su¹t aps trªn ®iÖn c¶m m¹ch stator khi ®ång thêi tõ th«ng còng gi¶m ®i vµ do ®ã m«men tíi h¹n còng gi¶m ®i.
Cã thÓ thiÕt lËp ®îc chiÕn lîc ®iÒu chØnh ®Ó gi÷ biªn ®é tõ th«ng rotor kh«ng ®æi: . ë phÇn m« t¶ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé, hoÆc dùa vµo s¬ ®å thay thÕ ta cã thÓ tÝnh ®îc tõ th«ng rotor vµ ph¬ng tr×nh c©n b»ng m¹ch rotor ë d¹ng c¸c thµnh phÇn vector trªn c¸c trôc to¹ ®é ox vµ oy:
NÕu gi÷ ®îc biªn ®é vector tõ th«ng th× =0 vµ vµ ta cã ph¬ng tr×nh c©n b»ng m¹ch rotor:
trong ®ã:
T¸ch c¸c sè h¹ng dßng ®iÖn sang mét vÕ, sau ®ã b×nh ph¬ng 2 vÕ cña tõng ph¬ng tr×nh vµ céng hai ph¬ng tr×nh víi nhau, ®ång thêi ®Ó ý r»ng:
Ta cã thÓ rót ra biÓu thøc cuèi cïng:
VËy khi gi÷ biªn ®é tõ th«ng rotor kh«ng ®æi th× vector tõ th«ng rotor lu«n vu«ng pha víi vector dßng ®iÖn rotor vµ do ®ã momen ®iÖn tõ cña ®éng c¬ hoµn toµn tû lÖ víi biªn ®é dßng ®iÖn rotor.
§iÒu chØnh tõ th«ng lµ trêng hîp gi÷ tõ th«ng lu«n kh«ng ®æi vµ b»ng gi¸ trÞ tõ th«ng ®Þnh møc, nh vËy cã thÓ khai th¸c hÕt c«ng suÊt m¹ch tõ cña ®éng c¬ K§B.
* Trong thiÕt kÕ m«n häc nµy chän ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn tÇn sè th«ng qua tõ th«ng ®éng c¬ cô thÓ lµ ®iÒu chØnh tõ th«ng kh«ng ®æi qua quan hÖ dßng chÝnh lu Id vµ tÇn sè trît f2.
- B¶n chÊt cña ph¬ng ph¸p nµy lµ th«ng qua viÖc duy tr× quan hÖ gi÷a dßng ®iÖn stato I1 vµ tÇn sè trît f2 sao cho tõ th«ng cña m¸y ®iÖn ®îc gi÷ kh«ng ®æi.
S¬ ®å cÊu tróc hÖ ®iÒu khiÓn tÇn sè ®éng c¬ K§B qua quan hÖ I1 (f2).
R
RI
NL
aCL
Ft
§
A
D
D
A
- S¬ ®å cÊu tróc ®iÒu khiÓn gåm hai kªnh ®iÒu khiÓn:
* Kªnh ®iÒu khiÓn biªn ®é bao gåm hai m¹ch vßng ®iÒu chØnh: m¹ch vßng ®iÒu chØnh tèc ®é vµ m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn. TÝn hiÖu ®Çu ra cña bé ®iÒu khiÓn tèc ®é Rw lµ tÝn hiÖu ®Æt cña m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn. TÝn hiÖu ra cña bé ®iÒu chØnh dßng ®iÖn lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn biªn ®é a dßng Id.
* Kªnh ®iÒu khiÓn tÇn sè thùc hiÖn quan hÖ:
Trong®ã fm: tÇn sè quay wr f2: tÇn sè trît
TÝn hiÖu tØ lÖ víi dßng ®iÖn lÊy ra tõ ®Çu ra bé ®iÒu chØnh tèc ®é Rw ®îc ®a qua kh©u ®¹o hµm phi tuyÕn
Ta cã quan hÖ:
trong ®ã
- §Ó ®¬n gi¶n trong viÖc tæng hîp c¸c bé ®iÒu chØnh dßng ®iÖn Ri vµ tèc ®é Rw ta gi¶ thiÕt r»ng:
Kªnh ®iÒu chØnh tÇn sè do phÇn cøng ®¶m nhiÖm sÏ ®îc ®Ò cËp ®Õn ë ch¬ng 5. V× vËy ta sÏ tiÕn hµnh tæng hîp bé ®iÒu chØnh dßng ®iÖn Ri vµ bé ®iÒu chØnh tèc ®é Rw theo kªnh 1.
C¨n cø vµo biÓu thøc tÝnh to¸n m«men vµ dßng ®iÖn ta cã thÓ thµnh lËp ®îc s¬ ®å cÊu tróc cña hÖ thèng:
II. S¬ ®å cÊu tróc cña m¹ch vßng dßng ®iÖn.
Id
Ri
CL+§K
Phô t¶i
NL+§C K§B
Id
U®k
Ld
Ir®
Ud
U®k
CL+§K
Ri
Ld
Rd
2L1t
2R1
2L2t
2R2/So
Id
I®o
- §Ó tiÖn cho viÖc tÝnh to¸n, thiÕt kÕ ®îc bé ®iÒu chØnh dßng ®iÖn R1, ngêi ta dïng s¬ ®å ®¬n gi¶n sau:
Trong ®ã Ld, Rd: ®iÖn c¶m, ®iÖn trë cuén kh¸ng läc
L1t, R1: ®iÖn c¶m t¶n, ®iÖn trë 1 pha stato
L2t, R2: ®iÖn c¶m t¶n, ®iÖn trë 1 pha roto quy ®æi vÒ stato
s: hÖ sè trît
* Ta cã hµm truyÒn ®¹t bé chÝnh lu
Ud: ®iÖn ¸p ®Çu ra CL
Udk: ®iÖn ¹p ®iÒu khiÓn chÝnh lu
KCL, TCL: hÖ sè ®iÒu khiÓn vµ h»ng sè t
- ViÖc tæng hîp chÝnh x¸c m¹ch vßng dßng ®iÖn rÊt phøc t¹p v× thµnh phÇn ®iÖn trë cña m¹ch vßng dßng ®iÖn phô thuéc vµo S => Mét c¸ch gÇn ®óng ta bá qua c¸c thµnh phÇn ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng t¸n.
Ta ®îc:
Ta cã: trong ®ã
S¬ ®å cÊu tróc d¹ng khai triÓn m¹ch vßng dßng ®iÖn.
Uud
Uu®k
Uir
Ui® +
-
Ui®o
Uid
K®o
III. Thµnh lËp s¬ ®å cÊu tróc m¹ch vßng tèc ®é.
* M«men ®iÖn tõ ë chÕ ®é tÜnh cã d¹ng
ws: tèc ®é truyÒn cña ®éng c¬
Tr: h»ng sè thêi gian m¹ch roto
=> S¬ ®å cÊu tróc d¹ng khai triÓn c¸c m¹ch vßng dßng ®iÖn, tèc ®é(H×nh vÏ)
IS2
+
-
MC
IS
-Uw
Ui®
Id
wS
Uw®
Ri
Rw
FM
X
X
Kdo
Trong ®ã:
- Kh©u phi tuyÕn Id(f2) hay Id(ws) cã thÓ ®îc tuyÕn tÝnh ho¸ thµnh kh©u khuÕch ®¹i ®¬n gi¶n
- TuyÕn tÝnh ho¸ biÓu thøc tÝnh m«men ®éng c¬ (t¹i ®iÓm ®Þnh møc)
t¹i (M®m, ws®m, I1®m) ta cã
S¬ ®å cÊu tróc d¹ng khai triÓn c¸c m¹ch vßng dßng ®iÖn vµ tèc ®é sau khi ®· tuyÕn tÝnh ho¸ (bá qua hÖ sè thêi gian ®iÖn tõ) H×nh bªn
-
-
+
-
+
+
DIS
Id
MC
DwS
Uw®t
w
Kdo
RI
Rw
B
Fi
A
IV. TÝnh to¸n c¸c tham sè trong s¬ ®å tuyÕn tÝnh ho¸.
1. HÖ sè m¸y biÕn dßng ®iÖn (®o dßng mét chiÒu)
2. M¸y ph¸t tèc.
(Theo tÝnh to¸n ë phÇn tríc)
3. Kh©u khuÕch ®¹i tuyÕn tÝnh Fi
Isdm: dßng ®iÖn ®Þnh møc (khi Is = ®m = 91A)
4. Kh©u chØnh lu
trong ®ã
5. TÝnh c¸c hÖ sè A, B.
- Chän ®iÓm tuyÕn tÝnh ho¸ lµ ®iÓm ®Þnh møc, ta cã:
6. TÝnh J quy ®æi hÖ thèng.
Tríc hÕt cÇn qui ®æi m«men qu¸n tÝnh vÒ ®Çu trôc ®éng c¬ Bá qua m«men qu¸n tÝnh cña hép sè, m«men tang trèng ®îc tÝnh nh sau: Tang lµ mét trôc thÐp, b¸n kÝnh ngoµi lµ R, b¸n kÝnh lç gi÷a lµ r. ¸p dông c«ng thøc Trong ®ã h lµ chiÒu dµi tangrthÐp khèi lîng riªng cña thÐp
h r
JT=(p/2).7700.0,1(0,154-0.054) JT= 0,6 kgm2
V. Tæng hîp m¹ch vßng dßng ®iÖn.
Ta cã s¬ ®å tæng hîp bé ®iÒu chØnh dßng ®iÖn Rr:
Uu®o
Uu®k
Uir®
Uir®
-
Ri
Víi
=> Hµm truyÒn cña ®èi tîng ®iÒu chØnh:
* ¸p dông tiªu chuÈn m«dun tèi u víi hµm truyÒn:
Hµm truyÒn ®¹t bé ®iÒu chØnh dßng ®iÖn Ri lµ kh©u tØ lÖ tÝch ph©n (PI):
VËy hµm truyÒn
=> Hµm truyÒn cña m¹ch vßng dßng ®iÖn:
*kiÓm nghiÖm bé ®iÒu chØnh dßng Ri b»ng Matlab-Simulink(H×nh 1)
VI. Tæng hîp m¹ch vßng tèc ®é.
ë trªn, ta dïng tiªu chuÈn m«dun tèi u ®Ó tæng hîp m¹ch vßng dßng ®iÖn:
Khi tiÕn hµnh tæng hîp m¹ch vßng tèc ®é, ta coi gÇn ®óng hµm truyÒn hÖ kÝn m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn lµ kh©u qu¸n tÝnh bËc nhÊt.
* Ta cã m¹ch vßng tèc ®é sau khi ®· tæng hîp m¹ch vßng dßng ®iÖn.
+
+
+
-
U®w
Uw
Wi(p)
MC
w
Rw
KF
A
B
-
Khi bá qua MC ta cã s¬ ®å t¬ng ®¬ng sau:
U®w
-
Uw
w
Wi(p).C.KF+A
Hµm truyÒn cña ®èi tîng cÇn ®iÒu khiÓn:
* ¸p dông tiªu chuÈn m«dun tèi u ®èi xøng víi hµm truyÒn:
Ta thÊy nhá => cã thÓ bá qua
=>
víi lµ h»ng sè thêi gian bÐ.
Chän
Víi c¸ch ®Æt:
Ta thÊy hµm truyÒn Rw(p) cã d¹ng mét kh©u trÔ nèi tiÕp víi mét kh©u PI.
Ta cã:
§Ó gi¶m ®é qu¸ ®iÒu chØnh
=> Dïng thªm mét kh©u läc cã hµm truyÒn
*KiÓm nghiÖm bé ®iÒu chØnh tèc ®é Rw b»ng Matlab-Simulink(H×nh 2)
Ch¬ng 5: M¹ch ®iÒu khiÓn
S¬ ®å khèi m¹ch ®iÒu khiÓn:
A. M¹ch ®iÒu khiÓn chÝnh lu
* M¹ch ®iÒu khiÓn ®îc sö dông ®Ó dãng më c¸c thyristor ®óng theo gãc më a yªu cÇu, t¹o dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p ra t¶i ®óng víi môc ®Ých ®iÒu khiÓn. M¹ch ®iÒu khiÓn quyÕt ®Þnh ®é tin cËy, chÊt lîng cña toµn bé biÕn ®æi. Víi yªu cÇu ®iÒu khiÓn hÖ chÝnh lu cÇn 3 pha thyristor, yªu cÇu ph¶i cã 2 thyristor cïng dÉn trong 1 thêi ®iÓm. §iÒu kiÖn më lµ:
- Xung ®iÖn ¸p dïng ®êng ®a vµo cùc ph¶i ®ñ lín vÒ biªn ®é vµ ®é réng.
- Cã ®iÖn ¸p d¬ng ®Æt lªn thyristor tõ A->K.
§Ó thay ®æi ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn => ph¶i thay ®æi gãc më a nghÜa lµ thay ®æi thêi ®iÓm ph¸t xung hay gãc a. Ta ¸p dông ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn sè
1. S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn (mét kªnh).
§iÖn ¸p c¸c pha A, B, C ®îc ®a qua bé ®ång bé víi líi ®îc 6 tÝn hiÖu ®ång bé +A, +B, +C, vµ -A, -B, -C t¹o ra c¸c xung t¬ng øng víi gãc më a=0 cña 6 thyristor.
Mçi xung ra tõ bé ®ång bé víi líi ®îc ®Æt vµo trig¬ RS ®Ó t¹o ra tÝn hiÖu ®ång pha (C).
§a xung vu«ng vµo bé ®Õm cho phÐp bé ®Õm ho¹t ®éng trong khi xung cao tÇn liªn tôc ®îc cÊp vµo ch©n CLK cña bé ®Õm.
Vi m¹ch ®Õm sÏ thùc hiÖn ®óng 16 xung vµ ®a ra 1 xung vu«ng (F). Xung nµy x¸c ®Þnh thêi ®iÓm më thyristor. VËy kho¶ng thêi gian ®Õm 16 xung chÝnh lµ gãc më a.
TÇn sè bé ph¸t xung cã thÓ thay ®æi do ®ã thêi gian ®Õm 16 xung cã thÓ thay ®æi hay cã thÓ thay ®æi gãc më a.
Thêi gian ®Õm 16 xung:
Ta thÊy trong kho¶ng nÕu tÇn sè fx cµng lín vµ sè bit bé ®Õm cµng lín th× ®é chÝnh x¸c cµng cao nhng tuy nhiªn nã bÞ h¹n chÕ bëi mÆt c«ng nghÖ vµ gi¸ trÞ kinh tÕ. V× vËy ë ®©y chän bé ®Õm m«dun 16.
Khi tÇn sè t¨ng th× thêi gian ®Õm hÕt 16 gi¶m do ®ã a bÐ vµ ngîc l¹i. Khi gãc a biÕn thiªn tõ 0-180 víi tÇn sè f=50Hz => thêi gian t t¬ng øng tõ 0->0,01s
chän fmin=2Hz.
Khi tÇn sè f cµng cao th× a cµng nhá => chän khi gãc a nhá nhÊt amin:
Sau khi ®Õm song 16 ®Çu ra cña bé ®Õm cho mét xung vu«ng (F). Khi cã xung vu«ng F => D ®¹t møc logic 1 cho ®Õn khi xung tõ (kho¸) ®ång pha thay ®æi møc logic vµ nã ®îc ®a vÒ kho¸ kh«ng cho bé ®Õm ho¹t ®éng.
Xung ra tõ (D) ®îc ®a tíi cæng AND cïng víi xung tÇn sè cao ®îc ph¸t ra tõ m¹ch tù dao ®éng 555 ®Ó t¹o ra xung (E) ®a ®Õn biÕn ¸p xung ®Ó t¹o xung ®iÒu khiÓn më thyristor t¹i thêi ®iÓm (gãc a) ®· ®Þnh.
S¬ ®å ®iÒu khiÓn mét kªnh vµ biÓu ®å d¹ng xung ®îc tr×nh bµy nh h×nh vÏ
S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn mét kªnh chØnh lu
B. M¹ch ®iÒu khiÓn nghÞch lu
- Chøc n¨ng cña m¹ch ®iÒu khiÓn lµ t¹o ra nh÷ng xung cã biªn ®é, ®é réng vµ thêi ®iÓm thÝch hîp ®Ó ®iÒu khiÓn më c¸c Tiristor cña m¹ch ®éng lùc sao cho c¸c Tirisitor cña bé nghÞc lu dßng 3 pha ®îc ®ãng më thø tù tõ T1-T6 lÑch nhau p/3.
S¬ ®å khèi chøc n¨ng.
FX: Bé ph¸t chñ ®¹o, ph¸t xung cã tÇn sè thÝch hîp víi yªu cÇu cña tÇn sè bé biÕn tÇn.
FFX: Ph©n phèi xung tõ FX ®Õn c¸c Tiristor.
TX: Trén gi÷a xung cña FFX víi xung cña D§ ®Ó t¹o xung chïm.
D§: Bé t¹o xung dao ®éng cã tÇn sè kh«ng ®æi.
K§: KhuyÕch ®¹i xung cã biªn ®é thÝch hîp ®Ó më Tiristor.
2. Yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu khiÓn.
a. Bé FX: Tù ®éng ph¸t ra xung cã tÇn sè thay ®æi ®îc.
Chu kú dßng ®iÖn ra cña bé biÕn tÇn nguån dßng:
f: tÇn sè ra cña BBT 3 pha.
Chu kú bé FX:
b. Bé D§: Ph¸t ra xung cã tÇn sè kh«ng ®æi cung cÊp cho TX.
Thay ®æi R trong m¹ch sÏ ®îc tÇn sè ra thay ®æi.
c. Bé FFX:
NhËn 6 xung tõ FX (trong 1 chu kú) ®Ó ph©n phèi ®i më 6 Tiristor theo thø tù T1, T2, T3, T4, T5, T6 c¸ch nhau lÇn lît ®Ó b¶o ®¶m gãc dÉn cña mçi Tiristor lµ 120o hay trong mét thêi ®iÓm chØ cã 2 Tiristor cïng dÉn.
§Ó thùc hiÖn ®îc yªu cÇu trªn, ta thÊy: Bé FFX lµ sö dông thanh ghi dÞch 6 bit. Thêi gian ®Ó 1 bit cña thanh ghi trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu ph¶i b»ng chu kú cña dßng ®iÖn ra. Thùc hiÖn m¹ch nµy b»ng 3 D-FF ®îc m¾c nh h×nh vÏ.
CLK
Q1
Q2
Q3
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
2
1
1
0
0
0
1
3
1
1
1
0
0
0
4
0
1
1
1
0
0
5
0
0
1
1
1
0
6
0
0
0
1
1
1
§Ó t¹o ra xung ph¸t lÇn lît vµo T1, T2, T3, T4, T5, T6 c¸ch nhau p/3 hay gãc dÉn cña m· Tiristor lµ 120o
=> T¹o ra 3 xung A, B, C lÖch nhau 120o. DÞch c¸c xung nµy ®i 60o ta ®îc c¸c xung A’, B’, C’ t¬ng øng. §Ó t¹o ®îc xung ph¸t T1, T2, T3, T4, T5, T6 ta chØ viÖc ®a c¸c xung ban ®Çu vµ c¸c xung ®· dÞch ®i 60 cña nã vµo m¹ch AND => Tho¶ m·n d¹ng xung cÇn cã.
Tõ nhËn xÐt trªn vµ qua b¶ng tr¹ng th¸i ngâ ra cña thanh ghi dÞch 6 bit ta thÊy:
* C¸c tÝn hiÖu A, B, C lÇn lît ®îc lÊy tõ c¸c ®Çu ra Q1, Q3 vµ .
* C¸c tÝn hiÖu A’, B’, C’ lÇn lît ®îc lÊy ra tõ c¸c ®Çu ra Q2, vµ
* Xung ph¸t T1=Q1 AND Q2
T2=Q2 AND Q3
T3=Q3 AND
T4= AND
T5= AND
T6= AND Q1
Bé FFX ngoµi nhiÖm vô ph¸t xung tuÇn tù ®Õn c¸c Tiristor nh trªn cßn cã nhiÖm vô ph©n phèi xung trong c¸c chÕ ®é t¬ng øng cña ®éng c¬ ®ã lµ: §éng c¬ quay thuËn, ®éng c¬ quay ngîc, chÕ ®é h·m t¸i sinh.
Gi¶ sö gi¶n ®å ph¸t xung ®· tr×nh bµy ë trªn lµ dïng ®Ó ph¸t cho BB§ cung cÊp dßng cho §éng c¬ lµm viÖc ë chÕ ®é ch¹y thuËn. §Ó ®éng c¬ quay ngîc ta chØ cÇn ®æi thø tù ph¸t xung vµo c¸c Tiristor b»ng c¸ch ®æi pha B cho pha C. ViÖc nµy ®îc thùc hiÖn dÔ dµng b»ng MUX 74157 ®îc tr×nh bµy nh trªn h×nh vÏ.
§Ó h·m t¸i sinh n¨ng lîng, ph¶i (trang 28) chËm c¸c Tiristor cña bé nghÞch lu do ®ã lµm gi¶m tÇn sè cña bé nghÞch lu sao cho ®éng c¬ quay qu¸ tèc ®é ®ång bé vµ trë thµnh m¸y ph¸t. Trong chÕ ®é h·m t¸i sinh ta chØ cÇn ®¶o c¸c xung A’, B’, C’. ViÖc nµy còng ®îc thùc hiÖn b»ng vi m¹ch ??? kªnh MUX 74157 ®îc tr×nh bµy nh h×nh vÏ.
d. Bé trén xung.
Xung tõ bé FFX ®îc trén víi xung ®Õn tõ bé dao ®éng b»ng m¹ch AND ®Ó ®i tíi bé K§X.
e. Bé K§X:
Bé K§X lµm nhiÖm vô khuÕch ®¹i xung ®iÒu khiÓn cã biªn ®é, ®é réng thÝch hîp cho viÖc ®iÒu khiÓn më Tiristor.
M¹ch K§X M¹ch khuyÕch ®¹i xung lµ kh©u quan träng cuèi cïng cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn.Kh©u khuyÕch ®¹i xung cã nhiÖm vô khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®a tíi cùc ®iÒu khiÓn cña c¸c van b¸n dÉn c«ng suÊt ®¶m b¶o c¸c th«ng sè c¬ b¶n nh biªn ®é, ®é réng vµ c«ng suÊt.Mét trong nh÷ng nhiÖm vô c¬ b¶n cña khuyÐch ®¹i xung lµ c¸ch ly gi÷a hÖ thèng m¹ch ®iÒu khiÓn vµ m¹ch ®éng lùc.VÊn ®Ò c¸ch ly gi÷a m¹ch lùc vµ m¹ch ®iÒu khiÓn th«ng thêng ®îc thùc hiÖn bëi biÕn ¸p xung hoÆc c¸c phÇn tö photocoupler.
Trong bµi nµy em thùc hiÖn K§X b»ng biÕn ¸p xung
C. C¸c m¹ch b¶o vÖ:
1. M¹ch h¹n chÕ dßng:
Trong thùc tÕ, hÖ thèng thêng mÊt æn ®Þnh do dßng ®iÖn vît qu¸ giíi h¹n cho phÐp. Nguyªn nh©n cña hiÖn tîng nµy lµ do nhiÔu lo¹n ®éng cña hÖ thèng g©y ra. §©y lµ nhiÔu lo¹n kh«ng kh¾c phôc ®îc. §Ó h¹n chÕ nhiÔu lo¹i nµy ta dïng kh©u h¹n chÕ lîng ®Æt ®Çu vµo cña m¹ch vßng dßng ®iÖn kh«ng vät qu¸ giíi h¹n.
Khi U1>0, nÕu U1>U+ th× D+ më, U2=U+
Khi U1<0, nÕu th× D- më, U2=U-
2. M¹ch h¹n chÕ gia tèc vµ gi¶m tèc:
Trong c¸c hÖ truyÒn ®éng ®iÖn dïng bé biÕn ®æi ®iÖn tö c«ng suÊt, do ®é t¸c ®éng nhanh cña bé biÕn ®æi nªn cÇn h¹n chÕ tèc ®é t¨ng lîng ®Æt ®Çu vµo cña m¹ch vßng tèc ®é. CÊu t¹o cña bé nµy gåm: kh©u so s¸nh, kh©u tÝch ph©n, kh©u h¹n chÕ.
TÝn hiÖu ®Çu vµo kh©u so s¸nh lµ
Trong ®ã:
Umax: ®iÖn ¸p b·o hoµ ®Çu ra kh©u so s¸nh.
Trong ®ã:
UHCmax: ®iÖn ¸p h¹n chÕ.
: h»ng sè tÝch ph©n.
Uw: ®iÖn ¸p ®Çu vµo (kh©u tÝn hiÖu).
: ®iÖn ¸p dÇu ra (tÝn hiÖu ®Æt sau khi ®· ®i qua kh©u h¹n chÕ).
VËy lîng t¨ng tèc ®é ®Æt:
KÕt luËn
Qua nhiÒu tuÇn thùc hiÖn ®Ò tµi, cuèi cïng th× em cñng hoµn thµnh ®Ò tµi theo ®óng thêi gian quy ®Þnh, trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi kh«ng nh÷ng gióp em bæ xung vµ ph¸t triÓn thªm nh÷ng kiÕn thøc ®· häc mµ cßn gióp em hiÓu thªm vÒ cÇu trôc nãi riªng cñng nh c¸c ®éng c¬ kh«ng ®ång bé nãi chung vµ ®Æc biÖt lµ ®éng c¬ roto lång sãc vµ biÕt ®îc sù cÇn thiÕt cña c¸c lo¹i ®éng c¬ nµy trong c«ng nghiÖp còng nh c¸c nghµnh d©n dông kh¸c .
Tuy ®Ò tµi nµy em ®· hoµn thµnh theo ®óng thêi gian quy ®Þnh nhng do kiÕn thøc cßn cã phÇn giíi h¹n vµ kinh nghiÖm thùc tÕ cha cã, mµ ph¹m vi ®Ò tµi l¹i lµ mét trong nh÷ng m¾t xÝch quan trong trong c¸c nghµnh c«ng nghiÖp mòi nhän nªn em tin r»ng ®Ò tµi nµy em lµm kh«ng thiÕu nh÷ng sai sãt, mÆc dï ®îc sù gióp ®ì tËn t×nh cña thÇy gi¸o híng dÉn nguyÔn v¨n liÔn vµ c¸c thÇy gi¸o kh¸c trong bé m«n cïng sù cæ vò ®éng viªn cña c¸c b¹n sinh viªn trong líp .
Mét lÇn n÷a em xin ch©n thµn c¶m ¬n sù gióp ®ì cña c¸c thÇy c« trong bé m«n Tù §éng Ho¸ cïng c¸c b¹n sinh viªn ®· gióp ®ì em hoµn thµnh ®Ò tµi nµy trong thêi gian quy ®Þnh.
Hµ Néi 26/6/2002
Sinh viªn: §ç Mai Ng©n
TAØI LIEÄU TAM KHAÛO
1.Truyeàn Ñoäng Ñieän - NXB KH – KT- Haø noäi 1994(Buøi Quoác Khaùnh, Nguyeãn Vaên Lieãn, Nguyeãn Thò Hieàn )
2. Giaùo Trình Ñieàu Khieån Töï Ñoäng Ñieän Töï Ñoäng (Buøi Quoác Khaùnh, Nguyeãn Vaên Lieãn, Phaïm Quoác Haûi, Döông Vaên Nghi)
3. Maùy Ñieän - Taäp 1,2
4. Caùc Ñaëc Tính Cuûa Ñoäng Cô Trong Truyeàn Ñoäng Ñieän(Ngöôøi dòch: Buøi Ñình Tieáu)
6. Ñieän Töû Coâng Suaát Vaø Ñieàu Khieån Ñoäng Cô Ñieän
CYRIL W.LANDER (Ngêi dÞch Lª V¨n Doanh)
NXB – KH – KT – HAØ NOÄI 1997 – Taùi Baûn Laàn Thöù 2
7. Ñieän Töû Coâng Suaát NXB – GD 1993(Nguyeãn Bính)
8. Trang Bò Ñieän – Ñieän Töû Coâng Nghieäp
Nhaø Xuaát Baûn Giaùo Duïc – 2000(Vuõ Quang Hoài)
9.Trang Bò Ñieän, Ñieän Töû Cho Maùy Coâng Nghieäp Duøng Chung
10.Ñieän Töû Soá
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DAN283.doc