Đồ án Thiết kế bộ chỉnh lưu cầu ba pha

PHẦN I: THIẾT KẾ BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH VÀ CHỌN MẠCH ĐỘNG LỰC 1. Phân tích và chọn mạch động lực 1.1. Sơ đồ mạch chỉnh lưu hình tia ba pha dùng Thysistor 05 1.1.1. Sơ đồ nguyên lý 1.1.2. Nguyên lý hoạt động 1.1.3. Các công thức tính toán 1.2. Mạch chỉnh lưu cầu ba pha đối xứng dùng Thysistor 1.2.1. Sơ đồ nguyên lý 1.2.2. Điều kiện làm việc của Thysistor 1.2.3. Tổng hợp điện áp ra 2. Tính chọn thiết bị 2.1. Ý nghĩa của việc tính chọn thiết bị 2.2. Tính chọn thiết bị mạch động lực 2.2.1. Tính chọn Thysistor 2.2.2. Tính chọn máy biến áp lực 2.3. Tính chọn thiết bị bảo vệ mạch động lực 2.3.1. Bảo vệ quá dòng điện 2.3.2. Bảo vệ quá áp trên Thysistor 2.3.3. Bảo vệ quá nhiệt CHƯƠNG II : THIẾT KẾ MẠCH TẠO XUNG ĐIỀU KHIỂN 2.1. Phân tích và chọn phương án thiết kế mạch điều khiển 2.2. Chọn phương án phát xung 2.3. Thiết kế mạch tạo xung 2.3.1. Khối đồng bộ hoá và phát xung răng cưa 2.3.2. Khối so sánh 2.3.3. Khối tạo xung và phân chia xung 2.3.4. Sơ đồ tổng hợp của một kênh điều khiển 2.4. Thiết kế nguồn nuôi 2.5. Tính chọn mạch điều khiển 2.5.1. Tính chọn máy biến áp xung 2.5.2. Tính chọn Tranzitor, Điod, KĐTT 2.6. Sơ đồ nguyên lý mạch bộ nguồn PHẦN II : ỨNG DỤNG BỘ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA VÀO MẠCH ROTOR ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ĐỂ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ Chương III : KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ TĨNH HỆ HỞ 3.1. Sơ đồ mạch động lực hệ điều chỉnh tốc độ động cơ điện xoay chiều ba pha rotor dây quấn 3.2. Nguyên lý làm việc của sơ đồ hệ truyền động nối cấp 3.3. Đặc tính tĩnh của hệ 3.3.1. Xây dựng đặc tính cơ tự nhiên 3.3.2. Đặc tính cơ 3.3.2.1. Xây dựng đặc tính tĩnh hệ truyền động nối cấp 49 3.3.2.2. Đặc tính tĩnh của động cơ không đồng bộ ba pha rotor dây quấn khi làm việc điều tốc nối cấp CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG VÀ KHẢO SÁT HỆ TRUYỀN ĐỘNG NỐI CẤP ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ 4.1. Xây dựng sơ đồ cấu trúc của hệ tự động ổn định tốc độ 4.2. Xây dựng sơ đồ cấu trúc của hệ thống 4.2.1. Thành lập hàm truyền của các khâu 4.2.2. Sơ đồ cấu trúc 4.3. Tổng hợp mạch vòng dòng điện 4.4. Tổng hợp mạch vòng tốc độ 4.5. Sơ đồ cấu trúc trạng thái động của hệ thống điều tốc nối cấp CHƯƠNG V: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG NỐI CẤP 5.1. Sơ đồ nguyên lý mạch của hệ thống truyền động nối cấp 5.2. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ và ổn định tốc độ 5.3. Tác dụng của mạch vòng dòng điện 5.4. Khởi động động cơ gián tiếp thông qua điện trở phụ Kết Luận Tài liệu tham khảo

doc90 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 7468 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế bộ chỉnh lưu cầu ba pha, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
coù toå ñaáu daây vôùi : Ñieän aùp cuûa cuoän daây sô caáp maùy bieán aùp laø: U1d = 380 V. Ñieän aùp cuûa cuoän daây thöù caáp maùy bieán aùp laø: U2d = 127.= 220 V Tyû soá bieán aùp cuûa maùy bieán aùp laø: kBA = = =1,73 Giaù trò doøng hieäu duïng cuûa cuoän daây thöù caáp: I2 = Id. =126. =102,88 A. Giaù trò doøng hieäu duïng cuûa cuoän daây sô caáp: I1 = = = 59,47 A. Coâng suaát phía sô caáp maùy bieán aùp: S1= .U1d.I1=.380.59,47 = 39,142 kVA. Coâng suaát phía thöù caáp maùy bieán aùp: S2= .U2d.I2= .220.102,88 = 39,202 kVA. Coâng suaát maùy bieán aùp: S = (S1+ S2)/ 2 = (39,142 + 39,202)/ 2 = 39,172 kVA. Vaäy ta choïn maùy bieán aùp coù coâng suaát SBA S = 39,172 kVA. Sñm (kVA) U1ñm ( V ) U2ñm ( V ) I1ñm ( A ) I2ñm ( A ) KBA 40 380 220 59,47 102,88 1,73 2.3. Tính choïn thieát bò baûo veä maïch ñoäng löïc 2.3.1. Baûo veä quaù doøng ñieän Ta söû duïng aptomat taùc ñoäng nhanh Ñieàu kieän choïn : UATM Ubv IATM kqt.kdt. ksd.Idm Trong ñoù: kqt = 1,1 ÷ 1,2 laø heä soá quaù taûi cho pheùp. ki = 1,05 laø heä soá döï tröõ doøng ñieän tính ñeán khaû naêng sai khaùc. ksñ= 0,85 heä soá phuï thuoäc vaøo sô ñoà. Vaäy: IATM kqt.kdt. ksd.Idm = 1,2.1,05.0,85.59,47 = 63,69 A. Caên cöù vaøo ñoù tra baûng 3-10 trang 110- saùch söû duïng vaø söûa chöõa khí cuï ñieän haï theá, choïn aptomat coù caùc thoâng soá sau: Kieåu Iñm (A) Uñm (V) Soá cöïc Daïng moùc baûo veä doøng cöïc ñaïi Doøng ñònh möùc cuûa moác baûo veä A3110 100 220 380 3 Toång hôïp 80 2.3.2. Baûo veä quaù aùp treân Thysistor Caùc Thysistor laø phaàn töû raát nhaïy caûm vôùi söï bieán ñoåi ñoät ngoät cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän do vaäy ta phaûi duøng caùc maïch, thieát bò ñeå baûo veä chuùng. Caùc nguyeân nhaân gaây ra hieän töôïng quaù ñieän aùp treân caùc Thysistor laø: + Quaù đieän aùp vaø gia toác aùp () do quaù trình chuyeån maïch. + Quaù gia toác aùp () do ñoùng caét maùy bieán aùp ôû cheá ñoä khoâng taûi hay taûi nhoû. R C Ti - Ñeå baûo veä quaù ñieän aùp vaø gia toác aùp cho Thysistor ta duøng maïch R-C maéc song song vôùi Thysistor. Giaû thieát ñieän trôû vaø ñieän dung ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc thöïc nghieäm. R = = = 74 Ω C = = ≈ 1,35 μF - Ñeå baûo veä an toaøn cho caùc van tröôùc söï quaù gia toác ñieän aùp do ñoùng caét maùy bieán aùp ta duøng caùc phaàn töû R- C maéc song song vôùi cuoän daây thöù caáp maùy bieán aùp. Theo taøi lieäu: Thieát keá Ñieän töû coâng suaát – cuûa taùc giaû Traàn Vaên Thònh choïn R,C theo kinh nghieäm nhö sau: R= 15() vaø C= 4(F). 2.3.3. Baûo veä quaù nhieät cho caùc van baùn daãn Khi van baùn daãn laøm vieäc coù doøng ñieän chaïy qua, treân van coù caùc suït aùp , do ñoù coù toån hao coâng suaát , toån hao naøy sinh ra nhieät ñoát noùng van baùn daãn. Maët khaùc van baùn daãn chæ laøm vieäc ñöôïc ôû nhieät ñoä döôùi nhieät ñoä cho pheùp. Neáu nhieät ñoä quaù vöôït quaù nhieät ñoä cho pheùp seõ laøm cho linh kieän khoâng laøm vieäc ñöôïc nhö mong muoán hoaëc phaù huyû linh kieän. Ñeå van baùn daãn laøm vieäc an toaøn, tin caäy vaø khoâng bò phaù huyû vì nhieät ta phaûi choïn vaø thieát keá boä phaän toaû nhieät cho hôïp lyù. Tính toaùn caùnh taûn nhieät cho Thysistor: - Toån thaát coâng suaát treân moãi Thysistor: =.Ilv = 2,57.84 =215,88 W - Dieän tích beà maët toaû nhieät: m2 Vôùi: : laø ñoä cheânh leäch nhieät ñoä so vôùi nhieät ñoä moâi tröôøng. Tmt = 350 : Nhieät ñoä moâi tröôøng. Choïn nhieät treân caùnh taûn nhieät laø: Tlv = 800  = Tlv- Tmt = 800 - 350  = 450 Km : Heä soá taûn nhieät baèng ñoái löu hay böùc xaï. Choïn Km = 25 W/m2.oC - Choïn caùnh taûn nhieät coù caùc kích thöôùc: a=10 cm; b=10 cm; c=0,3 cm; z=0,6 cm. - Soá caùnh taûn nhieät : caùnh - Choïn soá caùnh taûn nhieät laø: 11 caùnh - Vaât lieäu laøm caùnh taûn nhieät laø nhoâm. - Duøng quaït ñoái löu quaït gioù doïc caùc khe cuûa caùnh taûn nhieät. Hình 1.9. Caùnh taûn nhieät cuûa Thysistor CHÖÔNG II THIEÁT KEÁ MAÏCH TAÏO XUNG ÑIEÀU KHIEÅN 2.1. Phaân tích vaø choïn phöông aùn thieát keá maïch ñieàu khieån Ñeå caùc Thysistor laøm vieäc thì ngoaøi ñieàu kieän UAK > 0 coøn phaûi coù xung ñieàu khieån ñaët vaøo cöïc ñieàu khieån cuûa Thysistor. Ñeå coù heä thoáng caùc tín hieäu ñieàu khieån xuaát hieän ñuùng theo yeâu caàu môû van ngöôøi ta phaûi söû duïng maïch ñieän taïo ra caùc tín hieäu ñoù. Maïch ñieän duøng ñeå taïo ra caùc tín hieäu ñieàu khieån goïi laø maïch ñieàu khieån. Ñieän aùp ñieàu khieån caùc Thysistor phaûi ñaùp öùng ñöôïc caùc yeâu caàu caàn thieát veà coâng suaát, bieân ñoä cuõng nhö ñoä roäng xung. Trong thöïc teá coù moät soá daïng xung thöôøng gaëp: 1 2 3 4 Xung vuoâng Xung nhoïn hay xung kim Xung hình thang Xung tam giaùc Caùc thoâng soá ñaëc tröng cuûa xung: tx Đoä roäng xung U Bieân ñoä xung Đoä doác söôøn xung tröôùc. 2.2. Choïn phöông aùn phaùt xung Trong thöïc teá vôùi heä thoáng töï ñoäng cao caùc maïch ñieàu khieån ñöôïc thieát keá theo ba nguyeân taéc sau: + Heä thoáng ñieàu khieån chænh löu theo nguyeân taéc pha ñöùng: Heä thoáng naøy taïo ra caùc xung ñieàu khieån nhôø vieäc so saùnh giöõa tín hieäu ñieän aùp töïa hình raêng cöa thay ñoåi theo chu kyø ñieän aùp löôùi vaø coù thôøi ñieåm xuaát hieän phuø hôïp vôùi goùc pha cuûa ñieän aùp löôùi vôùi ñieän aùp ñieàu khieån moät chieàu thay ñoåi ñöôïc. Heä thoáng naøy coù nhöôïc ñieåm laø khaù phöùc taïp, song noù cuõng coù moät öu ñieåm khaù noåi baät nhö: khoaûng ñieàu chænh goùc môû roäng, ít phuï thuoäc vaøo söï thay ñoåi cuûa ñieän aùp nguoàn, deã töï ñoäng hoaù, moãi chu kyø cuûa ñieän aùp anod cuûa thysistor chæ coù xung ñöôïc ñöa ñeán môû neân giaûm toån thaát trong maïch ñieàu khieån. Do ñoù heä thoáng naøy ñöôïc söû duïng roäng raõi. + Heä thoáng ñieàu khieån chænh löu theo nguyeân taéc khoáng cheá pha ngang: Phöông phaùp naøy coù öu ñieåm laø maïch phaùt xung ñieàu khieån ñôn giaûn, nhöng coù nhöôïc ñieåm laø phaïm vi ñieàu chænh goùc khoâng roäng. Raát nhaïy caûm vôùi söï thay ñoåi cuûa ñieän aùp nguoàn vaø khoù toång hôïp tín hieäu ñieàu khieån. + Heä thoáng ñieàu khieån chænh löu duøng ñiod hai cöïc goác (UJT-tranzitor moät tieáp giaùp): Phöông phaùp naøy taïo ra caùc xung nhôø vieäc so saùnh giöõa ñieän aùp raêng cöa xuaát hieän theo chu kyø nguoàn xoay chieàu vôùi ñieän aùp môû cuûa UJT. Phöông phaùp naøy maëc duø ñôn giaûn nhöng nhöôïc ñieåm laø goùc môû coù phaïm vi ñieàu chænh heïp vì ngöôõng môû cuûa UJT phuï thuoäc vaøo ñieän aùp nguoàn nuoâi. Maët khaùc, trong moät chu kyø ñieän aùp ñieän aùp löôùi maïch thöôøng ñöa ra nhieàu xung ñieàu khieån neân gaây toån thaát phuï trong maïch ñieàu khieån. Keát luaän: Döïa vaøo nhöõng phaân tích ôû treân, ñeå phaùt xung ñieàu khieån cho caùc Thysistor trong boä chænh löu ta duøng heä thoáng ñieàu khieån theo nguyeân taéc khoáng cheá pha ñöùng. 2.3. Thieát keá maïch taïo xung Sô ñoà khoái cuûa maïch taïo xung theo nguyeân taéc khoáng cheá pha ñöùng: ÑBH XRC TX PCX SS Uñk uv Hình 1.10. Sô ñoà khoái cuûa maïch taïo xung theo nguyeân taéc khoáng cheá pha ñöùng * ÑBH: khoái ñoàng boä hoaù laáy tröïc tieáp hoaëc giaùn tieáp ñöa veà maïch taïo xung ñieàu khieån ñoàng boä vôùi ñieän aùp Anod, thoâng thöôøng khoái naøy thöôøng duøng maùy bieán aùp. Maùy bieán aùp coù nhöõng öu ñieåm sau ñaây: + Caùch li ñieän aùp vôùi maïch ñieän aùp ñieàu khieån ñeå ñaûm baûo an toaøn cho ngöôøi vaø thieát bò. Bieán aùp ôû ñaây laø bieán aùp ñoàng boä hoaù. + Ñieän aùp ra deã chænh ñònh thoaû maõn yeâu caàu, phía thöù caáp ñöa vaøo maïch ñieàu khieån töø 912 V. * XRC: Tín hieäu ñoàng boä hoaù naøy ñöa sang khoái 2 ñöa ra ñieän aùp töïa vaø döôùi daïng ñieän aùp raêng cöa. Ñieän aùp raêng cöa thoaû maõn yeâu caàu ñieàu khieån: + Phaïm vi goùc ñieàu khieån phaûi thoaû maõn. + Ñieän aùp raêng cöa phaûi tuyeán tính * Boä SS: So saùnh ñieän aùp töïa vôùi ñieän aùp ñieàu khieån. Giao ñieåm cuûa hai ñieän aùp naøy xaùc ñònh goùc môû * Khoái taïo xung TX: khoái naøy taïo xung theo yeâu caàu * Khoái phaân chia xung PCX: coù nhieäm vuï daãn xung ñeán caùc Thysistor, thoâng thöôøng duøng bieán aùp vaø bieán aùp naøy ñöôïc goïi laø bieán aùp xung. Öu ñieåm cuûa bieán aùp xung: + Caùch li veà ñieän aùp giöõa maïch ñoäng löïc vaø maïch ñieàu khieån. + Beân thöù caáp duøng nhieàu cuoän daây, coù theå noái ñeán caùc thysistor deã daøng khoâng gaây ra ngaén maïch vaø ñaûo cöïc tính cuõng raát deã daøng. Trong thöïc teá khi thieát keá vaø laép raùp maïch thì khoái 1 vaø khoái 2 ñi keøm nhau, khoái 4 vaø khoái 5 ñi keøm nhau. Töø 5 khoái naøy ta goäp thaønh 3 khoái sau: ÑBH FXRC SS TX u1 uñkt uñk Hình 1.11. Sô ñoà khoái maïch phaùt xung 1: khoái ñoàng boä hoaù phaùt xung raêng cöa. 2: khoái so saùnh. 3: khoái taïo xung vaø phaân chia xung. 2.3.1. Khoái ñoàng boä hoaù vaø phaùt xung raêng cöa Ñeå thöïc hieän chöùc naêng ñoàng boä hoùa, ta coù theå söû duïng maïch phaân aùp baèng ñieän trôû hay keát hôïp ñieän dung, ñieän caûm. Tuy nhieân, phöông phaùp naøy coù nhöôïc ñieåm laø khoâng caùch ly vôùi ñieän aùp cao cuûa maïch ñoäng löïc. Do vaäy phöông phaùp naøy ít duøng. Phöông phaùp phoå bieán hieän nay laø söû duïng maùy bieán aùp ñoàng boä trong ñoù cuoän sô caáp noái vôùi löôùi ñieân, cuoän thöù caáp cho ñieän aùp ñoàng boä. Goùc leäch pha giöõa cuoän sô vaø cuoän thöù tính toaùn sao cho goùc leäch pha cuûa Udb phuø hôïp vôùi thôøi ñieåm môû töï nhieân cuûa caùc thysistor. Coù raát nhieàu sô ñoà coù theå taïo soùng raêng cöa nhö: · Sô ñoà phaùt soùng raêng cöa duøng Ñioát, ñieän trôû, tuï ñieän (R - C - D). · Sô ñoà phaùt soùng raêng cöa duøng D - R - C naïp ñieän cho tuï baèng nguoàn moät chieàu oån ñònh. · Sô ñoà maïch phaùt soùng raêng cöa duøng D - R - C vaø Tranzitor. · Sô ñoà maïch phaùt soùng raêng cöa duøng D - R - C vaø Tranzitor naïp tuï bôûi doøng khoâng ñoåi. · Sô ñoà maïch phaùt soùng raêng cöa duøng vi maïch khueách ñaïi thuaät toaùn. Trong caùc maïch ñoù thì sơ đồ mạch phát sóng răng cưa dùng vi mạch khuếch đại thuật toán taïo ñieän aùp ra coù daïng raêng cöa, coù daïng ñieän aùp ra haàu nhö khoâng phuï thuoäc vaøo taûi maéc ôû ñaàu ra maïch phaùt soùng raêng cöa, soùng raêng cöa coù ñoä tuyeán tính cao, ñoä doác söôøn tröôùc lôùn...Vì nhöõng öu ñieåm ñoù ta choïn sô ñoà mạch phát sóng răng cưa dùng vi mạch khuếch đại thuật toán. a. Sô ñoà nguyeân lyù maïch ñoàng boä hoaù vaø phaùt xung raêng cöa: 1.12 iv+ iv- i1 ic uv Giản đồ điện áp nguyên lý làm việc của mạch 1.13. b. Nguyeân lyù laøm vieäc Trong sô ñoà naøy ta söû duïng khuyeách ñaïi thuaät toaùn (KÑTT) gheùp vôùi tuï C thaønh maïch tích phaân. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa khaâu naøy nhö sau: Giaû thieát Tr khoaù thì tuï C ñöôïc naïp bôûi doøng ñaàu ra cuûa cuûa KÑTT, doøng naïp tuï ñöôïc xaùc ñònh ic = -i1 + iv- . Neáu KÑTT laø lyù töôûng thì ñieän trôû vaøo cuûa noù baèng voâ cuøng, daãn ñeán doøng vaøo iv- = iv+ = 0, neân ic = -i1 Ñieàu naøy coù nghóa raèng khi Tr khoaù thì tuï C ñöôïc naïp vôùi doøng khoâng ñoåi i1 .vaäy ta coù: töø ωt = 0 thì uñb =0 vaø baét ñaàu chuyeån sang nuûa chu kyø döông, daãn ñeán D môû neân maïch phaùt goác Tr bò ñaët ñieän aùp ngöôïc, Tr khoaù, tuï C ñöôïc naïp bôûi doøng khoâng ñoåi. Ñieän aùp treân tuï taêng daàn theo quy luaät tuyeán tính. Ñeán ωt = vaø baét ñaàu chuyeån sang aâm. D khoaù, Tr môû neân tuï C phoùng ñieän nhanh qua Tr ñeán ñieän aùp baêng 0 vaø giöõ nguyeân giaù trò ñoù cho ñeán khi ωt =. Taïi ωt =, ñieän aùp ñoàng boä baèng 0 vaø baét ñaàu chuyeån sang döông, D laïi môû, Tr laïi khoaù, tuï C laïi ñöôïc naïp ñieän nhö töø ωt = 0. Ñieän aùp raêng cöa laø ñieän aùp ra cuûa khuyeách ñaïi thuaät toaùn neân coù noäi trôû raát nhoû, vì vaäy daïng ñieän aùp ra haàu nhö khoâng phuï thuoäc vaøo taûi maéc ôû ñaàu ra maïch phaùt xung raêng cöa. Vôùi sô ñoà naøy dung löôïng cuûa tuï chæ caàn nhoû (thöôøng choïn khoaûng 220 nF), vì vaäy choïn tuï deã daøng, maët khaùc tuï phoùng raát nhanh neân raát an toaøn cho Tr vaø ñieän aùp ra raát gaàn vôùi daïng raêng cöa lyù töôûng. 2.3.2. Khoái so saùnh a. Sô ñoà nguyeân lyù -15 V 1.14. -Ucd +Urc Udk R3 Nguyeân lyù laøm vieäc: Ñieän aùp raêng cöa coù ñieän theá döông, laø ñieän aùp töïa. Thôøi ñieåm ñieän aùp ra cuûa boä so saùnh laät traïng thaùi ñöôïc xaùc ñònh khi: ( quaù trình so saùnh ñöôïc thöïc hieän ôû söôøn tröôùc cuûa xung raêng cöa). + thì Ur = + UrIC + thì Ur = - UrIC Nhö vaäy ta coù theå thay ñoåi thôøi ñieåm laät traïng thaùi cuûa ñieän aùp so saùnh baèng caùch thay ñoåi Udk töø 0 à Urcmax ωt Uvss Urc+Ucd 0 ωt Urss 0 Hình 1.15. Giaûn ñoà nguyeân lyù laøm vieäc cuûa maïch so saùnh Uñk ωt Uvss Urc 0 Uñk Giaûn ñoà ñieän aùp laøm vieäc cuûa sô ñoà: 2.3.3. Khoái taïo xung vaø phaân chia xung Ñeå ñaûm baûo ñoä chính xaùc cuûa thôøi ñieåm xuaát hieän xung vaø truyeàn xung ñeán caùc keânh khaùc nhau ta söû duïng maïch taïo xung. Maïch taïo xung goàm nhieàu khaâu nhö: tạo ñoä roäng xung, khuyeách ñaïi xung, phaân chia xung. Maïch taïo ñoä roäng xung Khi thay ñoåi Udk thì goùc ñieàu khieån seõ thay ñoåi nhö vaäy seõ xuaát hieän tröôøng hôïp xung quaù ngaén hay quaù daøi. Ñeå khaéc phuïc tình traïng ñoù ta duøng maïch taïo ñoä roäng xung ñeå ñieàu chænh ñoä roâïng xung theo yeâu caàu. Maïch taïo ñoä roäng xung laøm vieäc theo nguyeân taéc: Khi xung vaøo coù ñoä roäng xung khaùc nhau thì maïch vaãn cho xung ra vôùi ñoä roäng xung gioáng nhau vaø giöõ nguyeân thôøi ñieåm baét ñaàu xuaát hieän xung. * Sô ñoà maïch taïo ñoä roäng xung: R1 +Ucc Uv R2 R3 C2 D Tr Ur + + Hình 1.16. Sô ñoà maïch taïo ñoä roäng xung urss 0 ωt uC2 0 ωt ur 0 t1 t’1 t2 t’2 ωt Hình 1.17. Giaûn ñoà ñieän aùp maïch taïo ñoä roäng xung * Giaûn ñoà ñieän aùp dieãn taû hoaït ñoäng cuûa sô ñoà maïch taïo ñoä roäng xung: * Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Trong khoaûng töø 0 à t1 tuï C2 ñöôïc naïp ñaày, Tr môû baõo haøo neân Ur = 0. Khi khaâu so saùnh laät traïng thaùi tuï C2 phoùng ñieän theo chieàu : + C2 à R1 à noäi trôû nguoàn so saùnh à D à - C2 Do Tr bò ñaët ñieän aùp ngöôïc neân Tr bò khoaù neân Ur =Ucc. Khi tuï C2 phoùng heát ñieän tích noù seõ ñöôïc naïp theo chieàu: + Ucc à R2 à C2 Khi ñoù Tr laïi môû baõo hoaø , Ur = 0. Taïi t = t’1 , Uss laät traïng thaùi (xung döông). Tuï C2 phoùng ñieän qua Tr à noäi trôû nguoàn à -C. Tr môû baõo hoaø khi C2  phoùng heát ñieän tích noù seõ ñöôïc naïp laïi nhôø xung döông cuûa Uss, Tr vaãn môû. Ñeán t = t2 , Uss laät traïng thaùi vaø tieáp tuïc chu kyø tieáp theo. Maïch khueách ñaïi xung Tín hieäu ra cuûa maïch söûa xung chöa ñuû lôùn do ñoù ta phaûi khueách ñaïi tín hieäu xung ñeå xung coù bieân ñoä ñuû lôùn ñeå coù theå môû Thysistor. Do vaäy ta phaûi duøng maïch khueách ñaïi xung. Maïch khueách ñaïi xung phoå bieán hieän nay laø duøng Tranzitor vaø bieán aùp xung. +Ucc uv udkT D1 D2 BAX W1 W2 * * Tr1 Tr2 * Sô ñoà nguyeân lyù cuûa maïch khueách ñaïi xung: Hình 1.18. Sô ñoà nguyeân lyù maïch khuyeách ñaïi xung Maïch khueách ñaïi naøy hai tranzitor Tr1 vaø Tr2 ñöôïc maéc theo kieåu DALINGTON vaø maéc thaønh moät taàng khueách ñaïi. Hai tranzitor Tr1 vaø Tr2 gheùp noái tieáp nhö vaäy töông ñöông vôùi moät tranzitor coù heä soá khueách ñaïi doøng ñieän baèng tích heä soá khueách ñaïi doøng cuûa hai tranzitor thaønh phaàn: Vôùi: ,: laø heä soá khueách ñaïi doøng ñieän theo sô ñoà cöïc phaùt chung cuûa Tr1 , Tr2 . uv t 0 udk t 0 txr txv tbh tröôøng hôïp: tbh txv * Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa sô ñoà: t2 t2’ t1’ t1 t2’ t1 t2 t1’ uV t 0 udk t 0 txr = tbh txv Tröôøng hôïp tbh < txv t2’ t2 t1’ t1 Hình 1.19. Sô ñoà nguyeân lyù hoaït ñoäng maïch khueách ñaïi xung Vôùi: txv : laø thôøi gian toàn taïi xung vaøo. txr : laø thôøi gian toàn taïi xung ra. tbh: laø thôøi gian tính töø khi ñoùng ñieän aùp Ucc ñeán khi bieán aùp xung ñaït baõo hoaø. - Khi tbh txv Töø t = 0 ñeán t = t1 chöa coù xung vaøo neân hai tranzitor chöa laøm vieäc, khoâng coù doøng ñieän chaïy trong cuoän sô caáp maùy bieán aùp xung neân khoâng coù xung ñieän aùp treân cuoän thöù caáp töùc laø: Uñk = 0 t = t1 xuaát hieän moät xung ñieän aùp döông, daãn ñeán Tr1 , Tr2 ñeàu môû, giaû thieát laø môû baõo hoaø. Treân cuoän daây sô caáp maùy bieán aùp xung ñoät ngoät ñöôïc ñaët ñieän aùp baèng Ucc, xuaát hieän doøng ñieän qua cuoän sô caáp cuûa maùy bieán aùp xung taêng daàn laøm phía thöù caáp maùy bieán aùp xung coù doøng caûm öùng, D2 môû, coù xung ñieàu khieån. Ñeán t = txv thì maát xung Tr khoaù , Uñk = 0. Ta ñöôïc moät chu kyø xung ñieàu khieån, chu kyø xung tieáp theo baét ñaàu khi coù xung vaøo tieáp theo. - Khi txv > tbh Töø t = 0 ñeán t = t1 chöa coù xung vaøo neân hai tranzitor chöa laøm vieäc, khoâng coù doøng ñieän chaïy trong cuoän sô caáp maùy bieán aùp xung neân khoâng coù xung ñieän aùp treân cuoän thöù caáp töùc laø: Uñk = 0. Taïi t = t1 xuaát hieän xung vaøo ñieän aùp döông, daãn ñeán Tr1, Tr2 mô û, giaû thieát laø môû baõo hoaø. Treân cuoän daây sô caáp maùy bieán aùp xung ñoät ngoät ñöôïc ñaët ñieän aùp baèng Ucc , xuaát hieän doøng ñieän qua cuoän sô caáp cuûa maùy bieán aùp xung taêng daàn laøm phía thöù caáp maùy bieán aùp xung coù doøng caûm öùng, D2 môû, coù xung ñieàu khieån. Ñeán t = t1 + tbh thì maïch töø cuûa bieán aùp xung bò baõo haøo laøm maát xung caûm öùng treân caùc cuoän daây laøm cho Udk = 0 . Ta ñöôïc 1 chu kyø xung ñieàu khieån, chu kyø tieáp theo baét ñaàu khi coù xung vaøo tieáp theo. 2.3.4. Sô ñoà toång hôïp cuûa moät keânh taïo xung ñieàu khieån * * * * D1 D2 D4 D5 R1 R2 C1 R3 WR R4 R7 R8 C2 u1 R6 Tr1 D3 Tr3 Tr2 Tr4 * udb T1 T4 +15 V -15 V k Hình 1.20. Sô ñoà toång hôïp cuûa moät keânh ñieàu khieån Uñk Ucd R5 R8 Hình 1.21. Giaûn ñoà nguyeân lyù laøm vieäc cuûa moät keânh ñieàu khieån Urc ωt ωt ωt ωt ωt udbh ωt ωt ωt ωt Urss Uvss Urc+Ucd Udk Uk UdkT Urc Ucd Urc +Ucd 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Nguyeân lyù laøm vieäc theå hieän qua caùc giaûn ñoà ñieän aùp sau: Urc+Ucd UC2 2.4. Thieát keá nguoàn nuoâi Ñeå taïo ñieän aùp moät chieàu duøng laøm nguoàn nuoâi cho caùc thieát bò trong maïch ñieàu khieån cuõng nhö trong maïch nguoàn chuû ñaïo thì ngöôøi ta thieát keá maïch nguoàn nuoâi. Coù nhieàu caùch taïo nguoàn nuoâi nhöng ñöôïc duøng phoå bieán nhaát laø söû duïng caùc IC oån aùp. Vôùi yeâu caàu cuûa ñoà aùn ta söû duïng hai loaïi IC laø IC7815 vaø IC7915 ñeå taïo ñieän aùp ± 15V. Nguoàn nuoâi duøng bieán aùp haï aùp töø löôùi ñieän xoay chieàu xuoáng ñieän aùp caàn thieát roài chænh löu thaønh ñieän aùp moät chieàu nhôø boä ñieàu chænh caàu ba pha duøng diod. Sô ñoà nguyeân lyù cuûa boä nguoàn: 1.22. Trong ñoù: + Bieán aùp duøng ñeå taïo ra ñieän aùp xoay chieàu caàn thieát cho caàu chænh löu. + Caàu chænh löu cho ra ñieän aùp moät chieàu ñoái xöùng laáy ra treân hai tuï C1, C2 + IC7815 vaø IC7915 coù taùc duïng oån ñònh ñieän aùp ñaàu ra ôû ñieän aùp ±15V 2.5. Tính choïn maïch ñieàu khieån 2.5.1. Choïn maùy bieán aùp xung Döïa vaøo xung ñieàu khieån cuûa Thysistor laø: Udk = 3 V, Idk = 100 mA Möùc suït aùp bieân ñoä xung: Sx = 0,15. Ñoä roäng xung: tx = 600 μs Ñeå ñaûm baûo Thysistor môû khi ñieän aùp löôùi dao ñoâïng ta choïn: U2 = 5 V , I2 = 0,3 A Tyû soá maùy bieán aùp xung thöôøng choïn laø: n = 2÷3 Ta choïn n = 3 n == 3 à U1 = 3.U2 = 3.5 =15 V Vì phía thöù caáp cuûa maùy bieán aùp xung coù hai cuoän daây nhö nhau neân ta coù Doøng sô caáp cuûa maùy bieán aùp xung : I1 = = = 0,2 A Choïn vaät lieäu saét töø '330 hình chöõ nhaät laøm vieäc treân moät phaàn ñaëc tính töø hoaù DB = 0,7T, DH = 50A/m. Ñoä töø thaåm cuûa loõi theùp laø: Theå tích loõi theùp: Vôùi Q laø tieát dieän loõi saét, laø doøng sô caáp cuûa bieán aùp xung: Choïn V = 9,82 cm3 ta seõ ñöôïc caùc kích thöôùc ( Theo baûng II .2 . Ñieän töû coâng suaát) Q = 0,98 cm2, a = 1,2 cm , h = 3 cm c = 1,2 cm, d = 4,8 cm , H = 4,2 cm , B = 1 cm , P = 5 w Hình 1.23. Sô ñoà keát caáu loõi theùp bieán aùp xung + Soá voøng cuoän sô caáp BAX: = voøng Chọn: W1=173 voøng K = 0,76: laø heä soá laáp ñaày + Soá voøng cuûa moãi cuoän thöù caáp BAX: voøng Choïn: W2 = 58 voøng 2.5.2. Tính choïn Transistor, diod vaø khueách ñaïi thuaät toaùn (KÑTT) a. Tính choïn Transistor Caên cöù doøng sô caáp maùy bieán aùp xung laø 0,1 A neân ta choïn Trasistor loaïi A1015 coù: Pk = 400 mW f = 80 Mhz tmax = 1250 UCE = 50 V UBE = 5 V IC = 0,15 A β = 70 b. Tính choïn diod Taát caû caùc diod maïch ñieàu khieån ñeàu duøng loaïi 1N4009 coù tham soá: Doøng ñieän ñònh möùc: Iñm = 10 A. Ñieän aùp ngöôïc lôùn nhaát: Un = 25 V. Ñieän aùp ñeå cho diod môû thoâng: Um = 1 V. c. Tính choïn KÑTT Caên cöù vaøo chöùc naêng cuûa maïch ta duøng caùc maïch khueách ñaïi thuaät toaùn. Choïn KÑTT loaïi coù thoâng soá kyõ thuaät sau : + Toång trôû cöûa vaøo: 250 K + Toång trôû cöûa ra: 150 K + Ñieän aùp nguoàn toái ña: 15 V + Ñieän aùp ra toái ña: 14 V + Toác ñoä ñieän aùp ra: 2,5 V/s + Heä soá khuyeách ñaïi danh ñònh: 35600 + Toác ñoä taêng ñieän aùp baõo hoaø: 0,4 mA + Taàn soá caét: 1 MHz + Heä soá khuyeách ñaïi IC : KIC = + Ñaëc tính truyeàn ñaït cuûa mA - 709 : 0 Ur Uv Uvbh Urbh Hình 1.24. Ñaëc tính truyeàn ñaït cuûa mA - 709 + Ñieän aùp ra baõo hoaø KÑTT coù theå laáy : ½Urbh½=½UCC½- ½1½ d. Taïo nguoàn nuoâi cho maïch ñieàu khieån Ta caàn taïo ra nguoàn ñieän aùp 15 V ( Coù oån aùp ) ñeå caáp cho IC , caùc boä ñieàu chænh doøng ñieän. Hai boä chænh löu ( CL1 vaø CL2 ) taïo ñieän aùp ñoái xöùng cho IC . + Ñieän aùp ñaàu ra choïn : 15 V + Ñieän aùp ñaàu vaøo choïn: 25 V + Ñieän aùp thöù caáp cuûa cuoän daây : + Choïn = 18 V Ñeå oån ñònh ñieän aùp ra cuûa nguoàn nuoâi ta duøng 2 vi maïch 7815 va 7915 coù caùc thoâng soá sau : + Ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa IC7815 laø: UV = 735 V +Ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa IC7915 laø: UV = -7-35 V + Ñieän aùp ñaàu ra cuûa IC7815 laø: Ur = +15V + Ñieän aùp ñaàu ra cuûa IC7915 laø: Ur = -15V + Doøng ñieän ñaàu ra laø: Ir = 01 A + Tuï ; duøng ñeå loïc caùc thaønh phaàn soùng haøi baäc cao : Choïn ; U = 35 ( V ) 2.6. Sô ñoà nguyeân lyù maïch boä nguoàn PHAÀN II ÖÙNG DUÏNG BOÄ CHÆNH LÖU CAÀU BA PHA VAØO MAÏCH ROTOR ÑOÄNG CÔ KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ BA PHA ĐỂ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ CHÖÔNG III KHAÛO SAÙT CHEÁ ÑOÄ TÓNH HEÄ HÔÛ 3.1. Sô ñoà maïch ñoäng löïc heä ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô ñieän xoay chieàu ba pha rotor daây quaán CLD CLT L Id + + sE20 M~3 Ui Ud A B C A B C BANL Hình 2.1. Sô ñoà heä truyeàn ñoäng noái caáp ÖÙng duïng cuûa boä chænh löu caàu ba pha vaøo ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha rotor daây quaán goïi laø heä truyeàn ñoäng noái caáp, ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô döôùi toác ñoä ñoàng boä vaø ñöôïc theå hieän nhö hình veõ sau: Trong ñoù: M~3 : Ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha rotor daây quaán. CLD: Boä chænh löu caàu ba pha duøng Diod, coù ñieän aùp ñaàu chænh löu laø: Ui = s.E20 Vôùi: E20 laø söùc ñieän ñoäng pha ñoäng cô khoâng ñoàng boä rotor daây quaán khi s=1. CLT: Boä chænh löu caàu ba pha duøng Thysistor laøm vieäc ôû cheá ñoä nghòch löu, coù ñieän aùp nghòch löu Ud. L: Cuoâän khaùng san baèng. 3.2. Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa sô ñoà heä truyeàn ñoäng noái caáp Ta coù phöông trình caân baèng söùc ñieän ñoäng trong maïch moät chieàu chænh löu cuûa rotor nhö sau: Ui = Ud + Id.R (1) hay : K.s.E20 = K.U2T.cosβ + Id.R (2) Trong ñoù: K : Laø heä soá chænh löu cuûa hai boä chænh löu caàu ba pha duøng ñiod vaø chænh löu caàu ba pha duøng Thysistor. K =2,34. U2T: Ñieän aùp pha thöù caáp cuûa maùy bieán aùp nghòch löu. β : Goùc nghòch löu cuûa Thysistor. R : Ñieän trôû maïch moät chieàu rotor. s : Heä soá tröôït cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha rotor daây quaán. (3) ÖÙng vôùi moãi cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô ta coù moät moâmen caûn M1 töông öùng vôùi cheá ñoä laøm vieäc naøy ta coù doøng ñieän Id1. Nhö vaäy luùc ñoäng cô vaän haønh ôû traïng thaùi xaùc ñònh vôùi phuï taûi laø haèng soá, ta coù theå coi doøng ñieän Id laø khoâng ñoåi. Khi ñoù töø phöông trình (2) ta coù Id.R khoâng ñoåi. Do vaäy khi thay ñoåi β laøm cho cosβ taêng hoaëc giaûm. Giaû söû khi taêng β luùc naøy cosβ giaûm. Suy ra K.U2T.cosβ giaûm, maø Id.R khoâng ñoåi neân K.s.E20 giaûm; K.E20 khoâng ñoåi do vaäy s giaûm. Vì neân khi s giaûm thì toác ñoä n taêng leân. Ngöôïc laïi khi β giaûm lyù luaän töông töï ta ñöôïc toác ñoä giaûm. Hay noùi moät caùch khaùc khi ta thay ñoåi goùc ñieàu khieån β thì toác ñoä cuûa ñoäng cô thay ñoåi theo. Do vaäy ta ñieàu chænh trôn ñöôïc toác ñoä cuûa ñoäng cô baèng vieäc ñieàu chænh goùc ñieàu khieån β. 3.3. Ñaëc tính tónh cuûa heä 3.3.1. Xaây döïng ñaëc tính cô tö nhieân Ta coù thoâng soá cuûa ñoäng cô: P (KW) U (V) p W1 (voøng) W2 (voøng) Kdq1 Kdq2 nñb (v/p) nñm (v/p) 55 380 2 44 20 0,92 0,95 1440 1500 R1 () X1 () R2 () X2 () m1 m2 ηñm% cos 0,042 0,16 0,017 0,052 3 3 91,5 0,84 Trong ñoù: P: Coâng suaát ñònh möùc cuûa ñoäng cô. U: Ñieän aùp ñònh möùc. W1: Soá voøng daây quaán noái tieáp moät pha rotor. W2: Soá voøng daây quaán noái tieáp moät pha stato. Kdq1, Kdq2 : Heä soá daây quaán. nñb: Toác ñoä ñoàng boä. nñm: Toác ñoä ñònh möùc. R1: Ñieän trôû taùc duïng cuûa moät pha daây quaán stato. x1: Ñieän khaùng taûn cuûa daây quaán stato. R2: Ñieän trôû taùc duïng cuûa moät pha daây quaán rotor. x2: Ñieän khaùng taûn cuûa daây quaán rotor. Khi boû qua toån thaát treân stato ñoäng cô ta laáy: E1 = U1 = 380 V (4) ke: Heä soá quan heä giöõa ñieän aùp ñaët vaøo vôùi söùc ñieän ñoäng sinh ra trong maùy. ke= 0,97 – Tra baûng taøi lieäu thieát keá ñoäng cô khoâng ñoàng boä. Heä soá quy ñoåi: Ñieän trôû roto ñaõ qui ñoåi: Ñieän khaùng taûn roto ñaõ qui ñoåi veà stato: Xaùc ñònh sth vaø Mth Xaùc ñònh momen môû maùy: Khi môû maùy töông öùng ta coù heä soá tröôït s = 1. (5) Trong ñoù: Xaùc ñònh sñm vaø Mñm Khi ta cho s bieán thieân töø 0÷1 töø coâng thöùc (5) ta tìm ñöôïc momen taïi caùc ñieåm maø ñaëc tính cô töï nhieân seõ ñi qua, ta coù baûng giaù trò : s 0 0,04 0,17 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 M 0 365 3128,47 2719,5 2312,3 1978,4 1716,6 1510,6 1346 1212,4 1102,1 Ñieåm A B 0 0,17 0,04 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 365 3128,47 M (Nm) s 1102,1 B C D E F G H I Hình 2.2. Đặc tính cô tự nhiên của động cơ C D E F G H I J K 3.3.2. Ñaëc tính cô Toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä rotor daây quaán khi trong maïch rotor maéc ñieän trôû noái tieáp ñieàu toác chính laø toác ñoä quay ñoàng boä, vaø luoân luoân khoâng ñoåi. Trong heä thoáng ñieàu toác noái caáp veà toác ñoä quay ñoàng boä cuûa noù cuõng khoâng ñoåi. Nhöng toác ñoä quay khoâng taûi lyù töôûng cuûa noù laïi coù theå ñieàu chænh ñöôïc. Töø phöông trình: K.s.E20 = KU2Tcosβ + Id.R (6) Ta coù theå vieát phöông trình caân baèng söùc ñieän ñoäng cuûa maïch ñieän moät chieàu rotor khi vaän haønh khoâng taûi lyù töôûng: s0.E20 = U2Tcosβ (7) Suy ra: s0 = (8) Trong ñoù: s0 : laø heä soá tröôït khoâng taûi lyù töôûng. Töø coâng thöùc (8) ta coù theå thaáy khi thay ñoåi β, s0 cuõng thay ñoåi, β caøng lôùn,s0 caøng nhoû, nghóa laø toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng cuûa ñoäng cô caøng cao. Töø phöông trình: K.s.E20 = KU2Tcosβ + Id.R Ta coù theå thaáy, döôùi caùc goùc β khaùc nhau, ñöôøng cong T-s khi ñieàu toác noái caáp ñoäng cô khoâng ñoàng boä laø gaàn nhö song song, töông töï nhö ñöôøng ñaëc tính cô cuûa ñieàu toác ñieàu aùp ñoäng cô ñieän moät chieàu. 3.3.2.1. Xaây döïng ñaëc tính tónh heä truyeàn ñoäng noái caáp. Ñeå ñôn giaûn khi phaân tích vaán ñeà ta giaû thieát : Linh kieän chænh löu coù ñaëc tính chænh löu laø lyù töôûng. Ñieän caûm cuûa boä ñieän khaùng san baèng soùng trong maïch ñieän moät chieàu roto laø raát lôùn. Boû qua söï aûnh höôûng cuûa ñieän trôû vaø ñieän khaùng kích töø cuûa ñoäng cô. Boû qua söï aûnh höôûng cuûa caùc hieän töôïng chuyeån maïch cuûa boä chænh löu. XT1,RT1 XT2,RT2 CLD CLT L,R Id + + sE20 Ui Ud XD1,R1 Hình 2.3. Maïch ñieän chính cuûa heä thoáng ñieàu toác noái caáp A B C sE20 Ud Udocosβ L 2UVD 2UVT 2RT 2R0 RL Hình 2.4. Maïch ñieän töông ñöông cuûa heä thoáng ñieàu toác noái caáp Ui Döïa vaøo sô ñoà noái daây maïch ñieän chính vaø maïch ñieän töông ñöông cuûa heä thoáng ñieàu toác noái caáp nhö treân hình coù theå vieát ra phöông trình cuûa maïch ñieän luùc noù laøm vieäc oån ñònh: Ñieän aùp ñaàu ra cuûa boä chænh löu roto laø: (9) Ñieän aùp phía doøng moät chieàu boä nghòch löu laø: (10) Maët khaùc ta coù: (11) Trong ñoù: Ui0 = 2,34E20 : Ñieän aùp ra khoâng taûi cuûa maïch moät chieàu rotor töông öùng vôùi heä soá tröôït s=1. ,: Löôïng suït aùp cuûa moãi ñiod vaø Thysistor, thöôøng choïn =, cuõng coù theå boû qua. : Ñieän khaùng roø moãi pha cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä chuyeån ñoåi veà phía rotor Khi s =1: : Tyû soá voøng daây quaán cuoän daây moãi pha treân stato va rotor. RL: Ñieän trôû cuûa boä ñieän khaùng san baèng soùng ñieän moät chieàu. RD: Ñieän trôû töông ñöông moãi pha cuûa ñoäng cô ñieän chuyeån ñoåi veà phía rotor: Luùc R1 raát nhoû, coù theå coi RD = R2 XT: Ñieän khaùng roø töông ñöông treân moãi pha cuûa maùy bieán aùp nghòch löu chuyeån ñoåi veà phía thöù caáp: RT: Ñieän trôû töông ñöông moãi pha boä bieán aùp nghòch löu chuyeån ñoåi veà phía thöù caáp. Giaûi caùc phöông trình (9), (10) vaø (11) ta ñöôïc: (11) Laáy thay vaøo coâng thöùc treân ta coù ñaëc tính ñieàu toác cuûa heä thoáng ñieàu toác noái caáp: (12) (boû qua,vaø ) Ñaët: U= (13) (14) (15) Suy ra coâng thöùc (12 ) coù theå ñöôïc vieát laïi nhö sau: (16) Coâng thöùc (13) coù daïng gioáng ñaëc tính ñieàu toác cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu kích töø ngoaøi. Gioáng nhö ñieàu toác ñieàu aùp moät chieàu trong heä thoáng ñieàu toác noái caáp, khi thay ñoåi ñieän aùp U cuõng coù theå tieán haønh ñieàu toác cho ñoäng cô khoâng ñoàng boä, ñoàng thôøi coù theå nhaän ñöôïc ñaëc tính ñieàu toác töông töï nhö ñieän aùp moät chieàu. Ta thay ñoåi U baèng caùch thay ñoåi goùc nghòch löu β. Heä soá söùc ñieän ñoäng Ce trong heä thoáng khoâng phaûi laø haèng soá maø laø moät haøm soá cuûa doøng ñieän phuï taûi Id töông ñöông vôùi taùc duïng khöû töø toàn taïi trong phaûn öùng phaàn öùng. Moâmen ñieân töø cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä khi laøm vieäc ôû cheá ñoä ñieàu toác noái caáp. Ta coù coâng suaát Ps cuûa maïch ñieän chænh löu rotor: (17) Moâmen ñieän töø cuûa ñoäng cô: (18) Trong ñoù : laø toác ñoä goùc ñoàng boä cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä, Ω0 = . 3.3.2.2. Ñaëc tính tónh cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha roto daây quaán khi laøm vieäc ñieàu toác noái caáp Ta coù soá lieäu maùy bieán aùp nghòch löu: Sñm kVA U1ñm V U2ñm V Zn Ω Rn Ω Xn Ω RT1 Ω RT2 Ω XT1 Ω XT2 Ω GD2 KGm2 40 380 220 0,775 0,621 0,46 0,31 0,1 0,23 0,077 0,15 Trong ñoù: Sñm: Coâng suaát ñònh möùc. U1ñm: Ñieän aùp ñònh möùc phía sô caáp. U2ñm: Ñieän aùp ñònh möùc phía thöù caáp Ta coù heä soá qui ñoåi thöù caáp veà sô caáp: Xaùc ñònh ñaïi löôïng qui ñoåi sô caáp veà thöù caáp maùy bieán aùp: Ñieän trôû cuoän daây sô caáp qui ñoåi veà thöù caáp: Ñieän khaùng cuoän daây sô caáp quy ñoåi veà thöù caáp: Ñieän khaùng roø treân moãi pha cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä quy ñoåi veà phía thöù caáp. Trong ñoù: vôùi: Ñieän trôû töông ñöông moãi pha ñoäng cô ñieän chuyeån ñoåi veà phía rotor: Vôùi: → RD = 0,017 + 0,04 = 0,057 Ω Vaäy: Khi ta boû qua ñieän trôû boä ñieän khaùng caân baèng ta ñöôïc: XD0 = 0,28 ta xaùc ñònh tröôøng hôïp moät pha, vaäy khi tính Id, ta tính cho caû ba pha. ÖÙng vôùi momen tôùi haïn Mth =3128,47 Nm ta tính ñöôïc doøng ñieän Id : Vôùi: Ω0 = = rad/s V Thay vaøo ta ñöôïc: = 3127,47 Giaûi phöông trình ta ñöôïc: Id = 252,2 A Vôùi U2T : Laø ñieän aùp pha thöù caáp cuûa maùy bieán aùp. U2T = V Toác ñoä cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha rotor daây quaán: Khi ta thay ñoåi goùc nghòch löu β bieán thieân töø ta tìm ñöôïc ñieän aùp vaø toác ñoä töông öùng maø ñaëc tính tónh cuûa heä thoáng hôû ñi qua: + Khi β = 900 Toác ñoä ñoäng cô töông öùng vôùi doøng ñieän: Id = 252,2 A v/p Heä soá tröôït cuûa ñoäng cô öùng vôùi toác ñoä n1so vôùi toác ñoä n0 laø: Toác ñoä khoâng taûi cuûa ñoäng cô öùng vôùi β = 900 laø: Ta coù: Suy ra: v/p Heä soá tröôït cuûa ñoäng cô öùng vôùi toác ñoä n01 so vôùi toác ñoä n0 laø: + Khi β = 1000 Toác ñoä ñoäng cô töông öùng vôùi doøng ñieän: Id = 252,2 A v/p Heä soá tröôït cuûa ñoäng cô öùng vôùi toác ñoä n2 so vôùi toác ñoä n0 laø: Toác ñoä khoâng taûi cuûa ñoäng cô öùng vôùi β = 1000 laø: v/p Heä soá tröôït cuûa ñoäng cô öùng vôùi toác ñoä n02 so vôùi toác ñoä n0 laø: + Khi β = 1100 Toác ñoä ñoäng cô töông öùng vôùi doøng ñieän: Id = 252,2 A v/p Heä soá tröôït cuûa ñoäng cô öùng vôùi toác ñoä n3 so vôùi toác ñoä n0 laø: Toác ñoä khoâng taûi cuûa ñoäng cô öùng vôùi β = 1100 laø: v/p Heä soá tröôït cuûa ñoäng cô öùng vôùi toác ñoä n03 so vôùi toác ñoä n0 laø: Vaäy ta coù ñaëc tính tónh cuûa heä thoáng hôû nhö sau: 0 0,13 0,04 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 365 3128,47 M (Nm) 1102,1 Ñaëc tính töï nhieân Hình 2.5. Đặc tính tĩnh của hệ thống hở s CHÖÔNG IV XAÂY DÖÏNG VAØ KHAÛO SAÙT HEÄ TRUYEÀN ÑOÄNG NOÁI CAÁP OÅN ÑÒNH TOÁC ÑOÄ 4.1. Xaây döïng sô ñoà khoái cuûa heä töï ñoäng oån ñònh toác ñoä Ñeå xaây döïng heä truyeàn ñoäng oån ñònh toác ñoä thì chuùng ta ñöa vaøo trong heä thoáng ñieàu khieån hai maïch voøng phaûn hoài ñoù laø: phaûn hoài aâm toác ñoä ñeå oån ñònh toác ñoä vaø phaûn hoài aâm doøng ñieän ñeå haïn cheá doøng ñieän quaù taûi vaø duy trì doøng ñieän môû maùy laø khoâng ñoåi. Rω Ri M~3 FT BA ~ ~ TA Hình 2.6. Heä thoáng noái caáp ñieàu khieån hai maïch voøng kín L Ucđ Vôùi caùch ñaët vaán ñeà nhö treân ta coù sô ñoà khoái nhö hình veõ: Trong hình phaûn hoài aâm toác ñoä laø maùy phaùt toác ñöa vaøo boä ñieàu chænh toác ñoä . Boä phaûn hoài doøng ñieän laáy treân boä TA ñöa ñieän aùp veà boä ñieàu chænh doøng ñieän . ÔÛ sô ñoà naøy hai maïch voøng phaûn hoài doøng ñieän vaø maïch voøng phaûn hoài aâm toác ñoä ñöôïc maéc noái tieáp nhau. Töø sô ñoà treân ta tieán haønh toång hôïp maïch voøng trong tröôùc ñeå tìm boä , sau ñoù tieán haønh toång hôïp maïch voøng ngoaøi tìm . 4.2. Xaây döïng sô ñoà caáu truùc cuûa heä thoáng 4.2.1. Thaønh laäp haøm truyeàn cuûa caùc khaâu a. Haøm truyeàn cuûa boä nghòch löu caàu Thysistor Giaû thieát quan heä giöõa ñaàu vaøo vaø ñaàu ra laø moät haøm tuyeán tính. ÔÛ traïng thaùi ñoäng vaø chænh löu Thysistor haøm soá truyeàn ñöôïc vieát thaønh: Vôùi : -Xaùc ñònh quan heä : Uñk = f() Ta co:ù suy ra: (2.1) Vôùi: Urcmax = 10÷15 V Choïn Urcmax = 15V ta coù baûng giaù trò quan heä Uñk = f() nhö sau: 0 Uñk 15 12,5 10 7,5 5 2,5 0 Töø baûng soá lieäu treân ta coù ñoà thò quan heä: Uñk = f() Uñk Uñk = f() 0 12,5 10 7,5 5 2,5 15 Hình 2.7. Ñoà thò quan heä Uñk = f() -Xaùc ñònh quan heä : Ud = f() (2.2) Vôùi: =2,34.127=297,2 V neân: = 297,2 Ta coù baûng giaù trò quan heä Ud = f() nhö sau: 0 Ud(V) 297,2 287,1 257,4 210,1 148,6 77 0 Töø baûng soá lieäu treân ta coù ñoà thò quan heä Ud = f(): Ud Ud = f() 0 287,1 257,4 210,1 148,6 77 297,5 Hình 2.8. Ñoà thò quan heä Ud = f() Töø (2.1) vaø (2.2) ta thaáy vaø Ud ñeàu phuï thuoäc vaøo . Vì boä chænh löu laøm vieäc ôû cheá ñoä chænh löu hay laøm vieäc ôû cheá ñoä nghòch löu ñeàu coù cuøng moät heä soá khuyeách ñaïi neân ñeå ñôn giaûn cho vieäc tính toaùn ta cho goùc bieán thieân töø 0 ÷ Ta coù baûng quan heä giöõa , Ud vaø nhö baûng sau: 0 Ud(V) 297,2 287,1 257,4 210,1 148,6 77 0 Udk(V) 15 12,5 10 7,5 5 2,5 0 Udk Ud 0) 2,5) 5 7,5 10 12,5 15 77 148,6 210,1 257,4 297,2 Hình 2.9. Đoà thò quan heä giöõa vaø Ud Ta coù ñoà thò quan heä giöõa vaø Ud nhö sau: Tuyeán tính hoùa ñöôøng cong quan heä Ud vaø thaønh ñöôøng thaúng ta tìm ñöôïc: Vaäy ta coù haøm truyeàn boä nghòch löu Thysistor laø: b. Haøm truyeàn cuûa maïch ñieän moät chieàu trung gian Döïa vaøo sô ñoà töông ñöông nhö hình veõ (hình 2.4) ta coù phöông trình caân baèng ñieän aùp traïng thaùi ñoäng cuûa maïch ñieän moät chieàu rotor trong heä thoáng ñieàu toác noái caáp: Trong ñoù: Ñieän aùp khoâng taûi ñaàu ra boä nghòch löu. Toång ñieän caûm cuûa maïch ñieän moät chieàu rotor. LD0 : Ñieän caûm roø cuûa moãi pha maùy bieán aùp nghòch löu tính qui ñoåi veà phía rotor. LT : Ñieän caûm roø cuûa moãi pha maùy bieán aùp nghòch löu tính qui ñoåi veà thöù caáp. L: Ñieän caûm cuûa cuoän ñieän khaùng san baèng. : Ñieän trôû töông ñöông cuûa maïch ñieän moät chieàu rotor. Ta coù: hay: (*) Laáy Laplace cho hai veá cuûa phöông trình (*) ta tìm ñöôïc haøm soá truyeàn cuûa maïch ñieän moät chieàu rotor: Trong ñoù: Haèng soá thôøi gian cuûa maïch ñieän moät chieàu rotor. Heä soá khuyeách ñaïi cuûa heä thoáng moät chieàu rotor. Vì haèng soá thôøi gian TLr vaø heä soá khuyeách ñaïi trong haøm soá truyeàn cuûa maïch ñieän moät chieàu rotor trong heä thoáng ñieàu toác noái caáp ñeàu laø haøm soá cuûa toác ñoä quay n, chuùng khoâng phaûi laø haèng soá xaùc ñònh. Vaäy Ω Ñoäng cô ñaõ choïn coù: LD0 = 0,035 H LT = 0,027 H Ñieän caûm cuûa cuoän khaùng san baèng soùng, ta choïn cuoän khaùng coù: L = 0,3197 H Vaäy: H (V/s) Haøm truyeàn cuûa maïch ñieän moät chieàu trung gian: c. Haøm truyeàn khaâu laáy tín hieäu doøng ñieän Haøm truyeàn khaâu laáy tín hieäu doøng ñieän coù daïng: Vôùi : (V/A) (s) Vaäy haøm truyeàn khaâu laáy tín hieäu doøng ñieän: d. Haøm truyeàn cuûa maùy phaùt toác Haøm truyeàn cuûa maùy phaùt toác: Vôùi : (V/s) (s) Vaäy haøm truyeàn cuûa maùy phaùt toác laø: e. Haøm truyeàn ñoäng cô khoâng ñoàng boä Döïa vaøo traïng thaùi laøm vieäc cuûa heä thoáng ñieàu toác noái caáp, ta laáy söï vaän haønh cuûa vuøng laøm vieäc lôùn nhaát ñeå phaân tích. Theo coâng thöùc: = Moâmen ñieän töø cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä laø: Trong ñoù: Phöông trình chuyeån ñoäng cuûa heä thoáng truyeàn daãn ñieän laø: Hoaëc: Trong ñoù: IL: doøng ñieän phuï taûi töông ñöông öùng vôùi momen phuï taûi TL Töø coâng thöùc treân coù theå nhaän ra ñöôïc haøm soá truyeàn cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä khi ñieàu toác noái caáp vôùi ñaïi löôïng vaøo laø doøng ñieän, ñaïi löôïng ra laø toác ñoä: Trong ñoù: : Heä soá phuï thuoäc vaøo GD2 vaø C CM: laø haøm soá cuûa doøng ñieän Id, cho neân kM cuõng laø haøm soá cuûa Id GD2 =0,15 KG.m2. Trong ñoù: Ui0 = 2,34.E20 = 2,34.173 = 404,82 V XD0 = 0,28 Ω. Id = 126 A. Töø ndb =1500 v/p ta suy ra toác ñoä goùc ñoàng boä cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä: rad/s Suy ra: Vaäy haøm truyeàn cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä laø: 4.2.2. Sô ñoà caáu truùc Töø sô ñoà khoái vaø caùc haøm truyeàn treân ta coù sô ñoà caáu truùc cuûa heä töï ñoäng ñieàu chænh nhö sau: WRω(P) WRi(P) WT(P) WRT(P) WD(P) WβI(P) Wγn(P) Hình 2.10. Heä thoáng ñieàu toác noái caáp ñieàu khieån hai maïch voøng kín (-γn) -βI Ucd n Trong ñoù: WRω(P): Haøm truyeàn khaâu hieäu chænh toác ñoä. WRi(P): Haøm truyeàn khaâu hieäu chænh doøng ñieän. WT(P): Haøm truyeàn boä nghòch löu Thysistor. WRT(P): Haøm truyeàn cuûa maïch ñieän moät chieàu trung gian. WD(P): Haøm truyeàn ñoäng cô khoâng ñoàng boä. WβI(P): Haøm truyeàn khaâu laáy tín hieäu doøng ñieän. Wγn(P): Haøm truyeàn maùy phaùt toác. 4.3. Toång hôïp maïch voøng doøng ñieän Maïch voøng doøng ñieän coù taùc duïng giöõ cho doøng ñieän maïch roto trong quaù trình laøm vieäc khoâng vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp. Töø sô ñoà caáu truùc ta coù maïch voøng doøng ñieän: WRi(P) WT(P) WRT(P) WβI(P) Hình 2.11. Sô ñoà caáu truùc ta coù maïch voøng doøng ñieän (-βI) Theo tieâu chuaån modul toái öu ta coù: Haøm truyeàn cuûa heä thoáng hôû: Vôùi = suy ra: Ta coù: = (Vì raát nhoû neân ta coù theå boû qua heä soá baäc hai) vôùi Suy ra: Ñaët: Khaâu hieäu chænh doøng ñieän chính laø khaâu PI coù haøm truyeàn: Vôùi : . Nhö vaäy ta coù haøm truyeàn cuûa khaâu hieäu chænh doøng ñieän laø: R1 R2 C +Ucc -Ucc Uv Ur Hình 2.12. Sô ñoà nguyeân lyù khaâu PI Khaâu PI naøy coù daïng nhö sau: Vôùi: Choïn: R1= 10 k k 4.4. Toång hôïp maïch voøng toác ñoä Töø sô ñoà caáu truùc cuûa heä thoáng ta coù sô ñoà caáu truùc cuûa maïch voøng toác ñoä nhö sau: WRω(P) WoâñI(P) WD(P) Wγn(P) (-γn) Hình 2.13. Sô ñoà caáu truùc ta coù maïch voøng tốc độ Ucd n Trong ñoù : laø haøm truyeàn oån ñònh cuûa maïch voøng doøng ñieän, ñöôïc nghieân cöùu ôû muïc 4.3 vaø ñöôïc tính nhö sau: Vôùi: Vì neân: Do raát nhoû neân ta coù theå boû qua heä soá baäc hai raát nhoû neân ta coù theå boû qua heä soá baäc hai Neân: = Theo tieâu chuaån modul toái öu ta coù: Vôùi = Suy ra: Ta coù: = Vaäy khaâu hieäu chænh toác ñoä laø khaâu P. Vôùi: s Vaäy Ta coù sô ñoà cuûa khaâu P nhö sau: R1 R2 +Ucc -Ucc Uv Ur Hình 2.14. Sô ñoà nguyeân lyù khaâu P Ta coù: Choïn R1 = 100 kΩ suy ra R1 = 448 Ω 4.5. Sô ñoà caáu truùc traïng thaùi ñoäng cuûa heä thoáng ñieàu toác noái caáp Töø sô ñoà khoái vaø haøm truyeàn cuûa caùc khaâu trong heä thoáng ñaõ tính ñöôïc ôû treân ta bieåu dieãn ñöôïc sô ñoà caáu truùc traïng thaùi ñoäng cuûa heä thoáng ñieàu toác noái caáp nhö sau: n Ucd Hình 2.15. Sô ñoà caáu truùc traïng thaùi ñoäng cuûa heä thoáng ñieàu toác noái caáp CHÖÔNG V SÔ ÑOÀ NGUYEÂN LYÙ HEÄ THOÁNG TRUYEÀN ÑOÄNG NOÁI CAÁP 5.1. Sô ñoà nguyeân lyù maïch cuûa heä thoáng truyeàn ñoäng noái caáp Töø sô ñoà nguyeân lyù cuûa boä chænh löu caàu ba pha ta ñaõ nghieân cöùu ôû phaàn I vaø öùng duïng cuûa boä chænh löu caàu ba pha vaøo maïch roto ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä ba pha ôû phaàn II. Cuøng vôùi caùc boä ñieàu chæch ñaõ tính toaùn ôû treân ta coù sô ñoà nguyeân lyù cuûa heä thoáng truyeàn ñoäng noái caáp : 5.2. Nguyeân lyù ñieàu chænh toác ñoä vaø oån ñònh toác ñoä Ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa IC1 maïch voøng toác ñoä laø: (1) Ñieán aùp ñaàu ra cuûa IC1 maïch voøng toác ñoä laø: (2) Ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa IC2 maïch voøng doøng ñieän laø: (3) Ñieän aùp ñaàu ra cuûa IC2 maïch voøng doøng ñieän laø: (4) a. Ñieàu chænh toác ñoä: Khi thay ñoåi ñieän aùp chuû ñaïo Ucđ, giaû söû raèng ta taêng Ucđ Theo phöông trình (1) ta coù ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa IC1 taêng --> ñieän aùp ñaàu ra cuûa IC1 taêng. Töø phöông trình (3) suy ra ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa IC2 taêng. Theo phöông trình (4) suy ra ñieän aùp ñaàu ra cuûa IC2 taêng. Maø ñieän aùp ñaàu ra cuûa IC2 cuõng chính laø ñieän aùp ñieàu khieån do ñoù: taêng thì Udk taêng. Theo phöông trình: K.s.E20 = K.U2T.cosβ + Id.R Khi Udk taêng thì taêng laøm cho cosβ giaûm khi ñoù K.U2T.cosβ giaûm, maø öùng vôùi momen caûn khoâng ñoåi thì Id khoâng ñoåi neân Id.R khoâng ñoåi. Suy ra K.s.E20 giaûm, K.E20 khoâng ñoåi do vaäy s giaûm. Vì neân khi s giaûm thì toác ñoä n taêng leân. Ngöôïc laïi khi giaûm Ucđ lyù luaän töông töï ta ñöôïc toác ñoä giaûm. Hay noùi moät caùch khaùc khi ta ñieàu chænh Ucđ thì ta thay ñoåi ñöôïc toác ñoä cuûa ñoäng cô. b. OÅn ñònh toác ñoä ÖÙng vôùi moät ñieän aùp ñaët tröôùc cuûa ñieän aùp chuû ñaïo ta coù toác ñoä ñaët laø: n. Trong quaù trình laøm vieäc khi phuï taûi dao ñoäng, luùc ñoù toác ñoä ñoäng cô thay ñoåi daãn ñeán tín hieäu phaûn hoài aâm toác ñoä thay ñoåi. Theo phöông trình (1) ta coù ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa IC1 thay ñoåi --> ñieän aùp ñaàu ra cuûa IC1 thay ñoåi, theo phöông trình (3) suy ra ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa IC2 thay ñoåi --> ñieän aùp ñaàu ra cuûa IC2 thay ñoåi . Maø ñieän aùp ñaàu ra cuûa IC2 cuõng chính laø ñieän aùp ñieàu khieån do vaäy Udk thay ñoåi --> thay ñoåi --> cosβ thay ñoåi. Theo phöông trình: K.s.E20 = K.U2T.cosβ + Id.R Suy ra K.U2T.cosβ thay ñoåi. Do löôïng Id.R thay ñoåi nhoû neân coi nhö Id.R laø khoâng ñoåi. Do vaäy K.s.E20 thay ñoåi --> s thay ñoåi --> toác ñoä n thay ñoåi. Ví duï: Khi phuï taûi taêng laøm cho toác ñoä ñoäng cô giaûm xuoáng --> giaûm. Theo phöông trình (1) ta coù ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa IC1 taêng --> ñieän aùp ñaàu ra cuûa IC1 taêng, theo phöông trình (3) suy ra ñieän aùp ñaàu vaøo cuûa IC2 taêng --> ñieän aùp ñaàu ra cuûa IC2 taêng --> Udk taêng --> taêng --> cosβ giaûm. Theo phöông trình: K.s.E20 = K.U2T.cosβ + Id.R Suy ra K.U2T.cosβ giaûm. Do löôïng Id.R thay ñoåi nhoû neân coi nhö Id.R laø khoâng ñoåi. Do vaäy K.s.E20 giaûm --> s giaûm --> toác ñoä taêng leân toác ñoä ban ñaàu. Khi phuï taûi giaûm laøm cho toác ñoä ñoäng cô taêng leân, lyù luaän töông töï thoâng qua caùc maïch voøng ñieàu chænh laøm cho toác ñoä giaûm xuoáng toác ñoä ban ñaàu. 5.3. Taùc duïng cuûa maïch voøng doøng ñieän Töø sô ñoà heä thoáng ta chænh ñònh ñeå coù ñöôïc ñaëc tính tónh cuûa heä thoáng ñieàu chænh toác ñoä hai maïch voøng kín nhö sau: A I d I t I(A) n E B C v/p 0 Luùc naøy doøng ñieän trong maïch laøm vieäc töø : 0 < I Id Id = (2,2 2,5)Iñm: laø doøng ñieän quaù taûi lôùn nhaát. Ñoaïn AB: Ñoaïn ñaëc tính laøm vieäc cuûa ñoäng cô maø ôû ñoù caû hai maïch voøng tham gia vaøo oån ñònh toác ñoä vaø oån ñònh doøng ñieän. Ñoaïn BC: Ñoaïn ñaëc tính laøm vieäc cuûa ñoäng cô maø ôû ñoù chæ coù maïch voøng doøng ñieän tham gia vaøo quaù trình ñieàu khieån. a. Haïn cheá doøng ñieän khôûi ñoäng Khi khôûi ñoäng toác ñoä cuûa ñoäng cô taêng töø 0 ñeán toác ñoä baõo hoaø (nbh) --> maïch voøng toác ñoä baõo hoaø, luùc naøy chæ coù maïch voøng doøng ñieän laøm vieäc. Vì maïch voøng doøng ñieän khaâu ñieàu chænh laø khaâu PI neân ta coù sai leäch tónh baèng 0 --> ñaëc tính laøm vieâc thaúng ñöùng nhö ñoaïn CB, toác ñoä ñoäng cô taêng leân nhöng doøng ñieän laøm vieäc I = Id.. Khi toác ñoä ñoäng cô taêng : n > nbh . Ñaëc tính laøm vieäc treân ñoaïn BA luùc naøy caû hai maïch voøng tham gia vaøo ñieàu khieån. b. Haïn cheá doøng ñieän quaù taûi khi laøm vieäc Ñoäng cô laøm vieäc taïi ñieåm E , doøng ñieän laøm vieäc töông öùng vôùi It . Khi quaù taûi doøng ñieän laøm vieäc taêng daàn. Khi I = Id toác ñoä ñoäng cô giaûm xuoáng n = nbh do ñoù maïch voøng toác baõo hoaø neân khoâng tham gia vaøo ñieàu khieån. Luùc naøy chæ coù maïch voøng doøng ñieän laøm vieäc vaø ñaëc tính laøm vieäc cuûa ñoäng cô treân ñoaïn BC. Khi ñoù neáu ñoäng cô tieáp tuïc laøm vieäc thì toác ñoä giaûm xuoáng baèng 0, doøng ñieän laøm vieäc caøng taêng thì thieát bò baûo veä seõ töï ñoäng caét ñoäng cô ra khoûi löôùi. c. Laøm vieäc treân ñoaïn ñaëc tính BA Khi ñoäng cô laøm vieäc treân ñoaïn BA maïch voøng doøng ñieän coù taùc duïng oån ñònh doøng ñieän giöõ cho momen cuûa ñoäng cô khoâng thay ñoåi vaø thaéng ñöôïc momen caûn. 5.4. Khôûi ñoäng ñoäng cô giaùn tieáp thoâng qua ñieän trôû phuï Ngoaøi caùch khôûi ñoäng ñoäng cô tröïc tieáp nhö treân ta coù theå khôûi ñoäng ñoäng cô giaùn tieáp thoâng qua boä ñieän trôû khôûi ñoäng Rkñ. Ta khôûi ñoäng ñoäng cô töø toác ñoä n=0 ñeán n=nbh baèng boä ñieân trôû khôûi ñoäng, khi toác ñoä ñoäng cô ñaït ñeán toác ñoä baõo hoøa ta baét ñaàu ñöa boä ñieàu chænh toác ñoä vaøo laøm vieäc ñoàng thôøi ta caét boä ñieän trôû khôûi ñoäng ra khoûi löôùi ñieän. Khi khôûi ñoäng ñoäng cô ta ñoùng aptomat (ATM) tröôùc sau ñoù laàn löôït ñoùng caùc tieáp ñieåm K3 , K1 ñoäng cô ñöôïc khôûi ñoäng baèng ñieän trôû khôûi ñoäng. Khi ñoäng cô ñaït ñeán moät toác ñoä baõo hoøa ta baét ñaàu caét K3 ñoàng thôøi ñoùng K2 ñöa boä ñieàu chænh toác ñoä vaøo laøm vieäc. KEÁT LUAÄN Sau moät thôøi gian laøm ñoà aùn toát nghieäp vôùi söï höôùng daãn taän tình cuûa thaày giaùo PGS-TS Voõ Quang Laïp, ñeán nay em ñaõ hoaøn thaønh ñoà aùn toát nghieäp cuûa mình. Qua taäp ñoà aùn ñaõ giuùp em naém ñöôïc nhöõng kieán thöùc cô baûn ñaõ ñöôïc hoïc ñeå giaûi quyeát nhöõng vaán ñeà trong coâng taùc thieát keá moân ñieän töû coâng suaát öùng duïng cho ngaønh töï ñoäng hoaù. Ñoà aùn ñaõ neâu leân ñöôïc öùng duïng cuûa boä nguoàn chænh löu caàu ba pha trong vieäc ñieàu khieån ñoäng toác ñoä cô ñieän khoâng ñoàng boä xoay chieàu ba pha rotor daây quaán moät caùch deã daøng. Tuy nhieân trong thöïc teá hieän nay khoa hoïc kyõ thuaät ngaøy caøng phaùt trieån cuõng nhö kyõ thuaät ñieàu khieån vaø töï ñoäng hoaù thì truyeàn ñoäng ñieàu khieån soá cuõng ñang ñoàng haønh phaùt trieån. Noù coù theå thay theá heä truyeàn ñoäng töông töï, bôûi heä töông töï raát coàng keành tính oån ñònh heä thoáng chöa cao, hieäu suaät heä thoáng thieát bò thaáp. Do vaäy truyeàn ñoäng ñieàu khieån soá ñang daàn thay theá caùc truyeàn ñoäng ñieàu khieån khaùc ñeå coù heä thoáng coù chaát löôïng vaø hieäu suaát cao. Vôùi kieán thöùc, taøi lieäu vaø thôøi gian coøn haïn cheá neân ñoà aùn naøy khoâng theå traùnh khoûi nhöõng thieáu soùt. Kính mong ñöôïc söï giuùp ñôõ, chæ baûo cuûa caùc thaày coâ giaùo ñeå cho baûn ñoà aùn cuûa em ngaøy caøng ñöôïc hoaøn thieän hôn. Moät laàn nöõa em xin chaân thaønh caûm ôn thaày giaùo PGS.TS Voõ Quang Laïp, caùc thaày coâ giaùo trong khoa Kyõ Thuaät vaø Coâng Ngheä ñaõ giuùp ñôõ vaø taïo ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå em hoaøn thaønh ñoà aùn toát nghieäp naøy. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. PGS.TS Voõ Quang Laïp. ThS. Traàn Xuaân Minh. Kyõ thuaät bieán ñoåi 2. Chuû bieân: Traàn Baù Thôøi – ÑHCN Thöôïng Haûi (TQ). Ngöôøi dòch: TS.Traàn Thoï – ÑHKTCN Thaùi Nguyeân. Hieäu ñính: PGS.TS. Voõ Quang Laïp - ÑHKTCN Thaùi Nguyeân. Ñieàu khieån töï ñoäng truyeàn ñoäng ñieän 3. Nguyeãn Bính– ÑHBK Haø Noäi. Ñieän töû coâng suaát 4. Nguyeãn Minh Chính – NXB Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät Ñieän töû coâng suaát 5. Buøi Quoác Khaùnh Nguyeãn Vaên Lieãn Nguyeãn Thò Hieàn Cô sôû truyeàn ñoäng ñieän töï ñoäng 6. Phaïm Coâng Ngoâ Lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoäng 7. Traàn Vaên Thònh Tính toaùn thieát keá thieát bò ñieän ñieän töû coâng suaát 8. Toâ Ñaêng Nguyeãn Xuaân Phuù Söû duïng vaø söûa chöõa khí cuï ñieän haï theá

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docthiết kế bộ chỉnh lưu cầ 3 pha.doc