Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành ` LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, lĩnh vực Điện - Điện Tử Tin Học phát triển nhanh chóng, chúng thay đổi ngày Hiện nay, dây chuyền sản xuất đại, truyền động điện đóng vai trị quan trọng việc nâng cao suất chất lượng sản phẩm Vì hệ truyền động quan tâm nghiên cứu để đáp ứng yêu cầu công nghệ Và hệ truyền động động không đồng không nằm ngồi phạm vi Do có kết cấu đơn giản, làm việc chắn, hiệu suất cao, giá thành hạ nên động không đồng ứng dụng nhiều lĩnh vực khác như: + Trong công nghiệp: dùng làm nguồn lực cho máy cán thép vừa nhỏ, động lực cho máy công cụ nhà máy công nghiệp nhẹ,… + Trong hầm mỏ: dùng làm máy tời hay quạt gió + Trong nông nghiệp: dùng làm máy bơm hay gia công nông sản + Trong đời sống hàng ngày: động khơng đồng chiếm vị trí quan trọng như: quạt gió, máy quay dĩa, máy bơm nước cỡ nhỏ,… Vì có ứng dụng rộng rãi nên việc nghiên cứu, phát triển truyền động động không đồng việc vô ý nghĩa Nhờ phát triển công nghệ chế tạo bán dẩn mà phương pháp điều chỉnh truyền động khí thay phương pháp điện Điều mang lại nhiều lợi ích to lớn truyền động phương pháp khí địi hỏi khơng gian lớn, cần có buồng dập hồ quang, khơng chắn so với phương pháp truyền động điện Xuất phát từ vấn đề thực tế trên, đồ án em nghiên cứu thiết kế hệ truyền động động không đồng roto dây quấn phương pháp điện trở xung với van bán dẩn Thyristor công suất, điều khiển động 10 kW – 1460 v/ph Trường Đại Học Quy Nhơn trang Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành Nội dung đồ án gồm chương: Chương I : Tổng quan hệ truyền động động không đồng Chương II : Tổng quan phương pháp điều chỉnh điện trở phụ mạch roto Chương III : Tính chọn mạch động lực Chương IV : Tính chọn mạch điều khiển Chương V : Đánh giá chất lượng hệ Dưới hướng dẩn trực tiếp thầy Trương Minh Tấn sau thời gian em hoàn thành đồ án thời hạn Nhưng khả thời gian có hạn nên đồ án vẩn cịn nhiều sai sót, mong góp ý bảo q thầy Em xin chân thành cảm ơn thầy Trương Minh ,người trực tiếp hướng dẩn em, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em hoàn thành đồ án thời gian qui định Quy nhơn, Ngày 23 tháng 06 năm 2009 Sinh viên Ngô Trung Thành Trường Đại Học Quy Nhơn trang Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ • Trong thời gian gần đây, lĩnh vực truyền động điện phát triển mạnh mẽ Nhiều hệ truyền động đời đáp ứng yêu cầu công nghệ kỹ thuật cao • Như biết động không đồng (ĐCKĐB) sử dụng rộng rãi cơng nghiệp, chiếm tỉ lệ lớn so với loại động khác Có ĐCKĐB có kết cấu đơn giản, dể chế tạo, vận hành an toàn, sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều ba pha • Tuy nhiên việc điều chỉnh tốc độ khó động chiều nên hệ truyền động ĐCKĐB Thời gian gần phát triển công nghiệp chế tạo bán dẩn công suất kỹ thuật điện tử tin học ĐCKĐB khai thác ưu điểm Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh với hệ truyền động thyristor - Động chiều • Khác với động chiều, ĐCKĐB cấu tạo phần cảm phần ứng không tách biệt Từ thông mômen phụ thuộc vào nhiều tham số Do hệ điều chỉnh tự động truyền động điện ĐCKĐB hệ điều chỉnh tham số có tính phi tuyến mạnh Trước sâu vào nghiên cứu ta phải biết rõ khái niệm hệ truyền động điện I.1 Khái niệm truyền động điện: I.1.1 Cấu trúc chung phân loại: • Cấu trúc chung: Gồm phần Phần lực: biến đổi động truyền động + Bộ biến đổi thường dùng biến đổi máy điện (máy phát chiều, xoay chiều), biến đổi điện từ (khếch đại từ, cuộn kháng bão hoà), biến đổi điện tử (chỉnh lưu Thyristor, biến tần Tranzitor, Thyristor) + Động điện như: động chiều, xoay chiều đồng bộ, không đồng bộ, … Phần điều khiển: Gồm cấu đo lường, điều chỉnh tham số công nghệ, thiết bị điều khiển đóng cắt.Đồng thời số hệ truyền động có khả ngăng ghép nói với thiết bị tự động khác Trường Đại Học Quy Nhơn trang Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngơ trung Thành • Phân loại: Có loại sau: + Truyền động không điều chỉnh: Thường động nối trực tiếp với lưới điện quay máy sản xuất với tốc độ định + Truyền động có điều chỉnh: Tuỳ thuộc vào yêu cầu cơng nghệ mà có truyền động điều chỉnh tốc độ, mơmen, lực kéo vị trí.Trong cấu trúc hệ truyền động có điều chỉnh truyền động nhiều động BBĐ ĐC MSX R RT K KT GN VH Hình1.1: Mơ tả cấu trúc chung hệ truyền động Trong đó: + BBĐ: Bộ biến đổi + ĐC : Động truyền động + MSX: Máy sản xuất + R : Các điều chỉnh + K : Các đóng cắt + RT : Bộ điều chỉnh cơng nghệ + KT : Bộ đóng cắt phục vụ công nghệ + VH : Người vận hành + GN : Mạch nối ghép I.1.2 Đặc tính động điện: Là quan hệ tốc độ quay mơmen động • Đặc tính tự nhiên: biểu động vận hành chế độ định mức đặc tính tự nhiên có điểm làm việc định mức có giá trị: Mđm ωđm • Đặc tính nhân tạo: tham số nguồn thay đổi nối thêm điện trở, điện kháng vào động Trường Đại Học Quy Nhơn trang Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngơ trung Thành • Để đánh giá so sánh đặc tính cơ, khái niệm độ cứng đặc tính cơ: β= ∆ M ∆ ω + β : nhỏ - Đặc tính mềm (đường 1) + β : lớn - Đặc tính cứng (đường 2) + β → vơ cùng: Đặc tính tuyệt đối cứng (đường 3) ω ∆ω2 ∆ω1 ∆M M Hình 1.2: Độ cứng đặc tính • Truyền động có đặc tính cứng tốc độ thay đổi mơmen biến biến đổi lớn Truyền động có đặc tính mềm tộc độ giảm nhiều mômen tăng Được biểu diển hình 1.2 I.1.3 Đặc tính máy sản xuất: Có dạng: ω α M c = M co + ( M dm − M co )( ) ω dm + Mco: Mômen ứng với tốc độ ω = + Mđm: Mômen ứng với tốc độ định mức ω = ωđm + Mc : Mômen ứng với tốc độ ω • Khi α = Mc = Mddm = const: loại có cấu nâng hạ, băng tải, cấu ăn dao máy cắt gọt (đường 1) • Khi α = 1: có máy phát chiều tải trở, gặp (đường 2) • Khi α = 2: mômen tỉ lệ bậc hai với tốc độ, đặc tính máy bơm , quạt gió (đường 3) Trong đó: Trường Đại Học Quy Nhơn trang Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành • Khi α = -1: Mơmen tỉ lệ nghịch với tốc độ, có cấu máy dây, giấy, truyền động quay trục máy cắt gọt kim loại (đường 4) ω ωcđm MCĐ Mcđm M Hình 1.3 Dạng đặc tính số máy sản xuất • Ngồi số cấu máy cịn có đặc tính khác như: Mơ men phụ thuộc vào góc quay, mơ men phụ thuộc vào đường đi, mơ men phụ thuộc vào số vịng quay, mơ men phụ thuộc vào thời gian,… Hình dạng cụ thể biểu diển hình 1.3 I.1.4.Trạng thái làm việc truyền động điện: • Trong hệ truyền động điện, có q trình biến đổi lượng điện - Chính q trình định trạng thái làm việc truyền động điện • Định nghĩa: + Dịng cơng suất Pđ có giá trị dương truyền từ nguồn đến động từ động biến đổi công suất điện thành công suất cho máy sản xuất Cơng suất có giá trị dương mômen động sinh chiều với tốc độ quay + Dịng cơng suất có giá trị âm có chiều ngược lại + Mơmen máy sản xuất gọi mômen cản Dấu âm, dương ngược lại với dấu mơmen động • Phương trình cân cơng suất hệ truyền động: Trường Đại Học Quy Nhơn trang Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành Pd = Pc + ∆ P Trong đó: + Pđ : Cơng suất điện + Pc : Công suất + ∆P : Tổn thất cơng suất • Tuỳ vào biến đổi động hệ mà ta có trạng thái làm việc động cơ: Có hai trạng thái + Trạng thái động cơ: gồm chế độ có tải khơng tải + Trạng thái hãm: Gồm: - Hãm tái sinh: Pđ< 0, Pc< 0: Cơ biến thành điện trả lưới - Hãm ngược: Pđ> 0, Pc< 0: Điện chuyển thành tổn thất ∆P - Hãm động năng: Pđ= 0, Pc< 0: Cơ biến thành tổn thất cơng suất ∆P • Để dể hiểu thuận tiện, hai trạng thái hãm động biểu diển hình sau Trường Đại Học Quy Nhơn trang Đồ án tốt nghiệp (II) – Trạng thái hãm SVTH : Ngô trung Thành (I) – Trạng thái động Pc = Mđ.ω < Pc = Mđ.ω > Pc = Mđ.ω > Pc = Mđ.ω < (III) – Trạng thái động (IV) – Trạng thái hãm I.1.5 Hình1.4.Trạng thái làm việc truyền động điện góc phần tư đặc tính Phương trình động học truyền động điện: • Phương trình cân lượng hệ truyền động điện W = Wc + ∆ W (1) Trong đó: + W: Năng lượng đưa vào động + Wc: lượng tiêu thụ máy truyền động + ∆W: Mức chênh lượng lượng đưa vào lượng tiêu thụ động hệ (2) ∆W = jω2 • Đạo hàm phương trình (1) chia hai vế cho ω ta có: dW dWc d = + ( Jω ) (3) ω dt ω dt ω dt Trường Đại Học Quy Nhơn trang Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngơ trung Thành Trong đó: dW =M ω dt dW = Mc ω dt d ( Jω ) = M d ω dt • Phương trình động học tổng qt: d ω dJ M =J + ω + Mc dy dt (4) Thông thường dJ/dt = nên (4)trở thành: M =J dω + Mc dt (5) • Từ (5) ta thấy: M > Mc dω/dt > : Hệ tăng tốc M < Mc dω/dt < : Hệ giảm tốc M = Mc dω/dt = : Hệ làm việc ổn định I.1.6.Điều kiện ổn định tĩnh truyền động điện: • Như biết M= Mc hệ truyền động làm việc ổn định tĩnh Điểm làm việc ổn định giao điểm hai đặc tính động máy sản xuất • Tuy nhiên khơng phải với động làm việc với loại loại tải mà phải có giao điểm giao thoả mản điều kiện ổn định • Để xác định điểm làm việc ta dựa vào phương trình (5) giao điểm ∂M d ∂M J = [( ) x − ( c ) x ](ω − ω x ) dt ∂ω ∂ω Điều kiện ổn định là: ∂M c ∂M ( ) x −( ) x 〈0 ∂ω ∂ω Hay: βđc- βc < I.2.Đặc tính điện động không đồng bộ: I.2.1.Tổng quát: Trường Đại Học Quy Nhơn trang Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngơ trung Thành • Như biết, quan hệ tốc độ mômen động gọi đặc tính động cơ: ω = f(M) n = f(M) • Quan hệ tốc độ mômen máy sản xuất gọi đặc tính máy sản xuất: ωc = f(Mc) nc = f(Mc) • Các biểu thức biểu diển dạng hàm thuận hàm ngược ví dụ như: ω = f(M) hay M = f(ω) • Trong kỹ thuật điện để đơn giản tính tốn dể dàng so sánh, đánh giá chế độ làm việc truyền động điện người ta dùng hệ đơn vị tương đối • Muốn tính đại lượng tương đối ta lấy đại lượng chia cho trị số đại lượng Đại lượng thường chọn là: U đm, Iđm, ωđm, Mđm, φđm, Rcb Đại lượng tương đối ký hiệu có dấu ∗ Vậy: R M U U∗ = M∗ = R∗ = U dm M dm Rcb I∗ = I I dm φ∗ = φ φdm ω∗ = ω ω dm • Tốc độ động không đồng tốc độ đồng (ωo) • Trị số điện trở bản: Rcb + Động không đồng bộ: Thông thường điện kháng định mức pha rôto nhỏ so với tổng trở định mức nên coi gần là: R 2cb = Z2cb Khi mạch rơto đấu tacó: E R2 cb = nm 3I dm Trong đó:+ E2nm: sức điện động ngắn mạch + I2dm : dòng điện định mức pha Khi mạch rơto đấu tam giác thì: R2cb∆ = R2cbY I.2.2.Phương trình đặc tính cơ: Trường Đại Học Quy Nhơn trang 10 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành +12V 7812 a b C4 C6 C5 C7 c A B C 220V a∗ b∗ c∗ 7912 -12V Hình4.18.Sơ đồ nguyên lý tạo nguồn ni ± 12V IV.5.2.Tính tốn máy biến áp nguồn ni: • Ta chọn máy biến áp pha trụ, trụ có cuộn dây, cuộn sơ cấp hai cuộn thứ cấp để tạo nguồn nuôi • Điện áp lấy thứ cấp MBA làm nguồn ni: U2 = UN = (V) • Dịng điện thứ cấp MBA: I2 = (mA) • Cơng suất nguồn nuôi cấp cho biến áp xung: P2 = 2U2I2 = 2.9.10−3 = 0,018 (W) • Cơng suất tiêu thụ IC TL 084 sử dụng làm khếch đại thuật toán: P084 = 4PIC = 4.0,68 = 2,72 (W) • Cơng suất sử dụng cho việc tạo nguồn nuôi: PN = P2 + P084 + Px = 0,018 + 2,72 + 0,42 = 3,158 (W) • Cơng suất MBA có kể đến 5% tổn thất máy: Trường Đại Học Quy Nhơn trang 81 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành S = 1,05(P2+PN) = 1,05(0,018 + 3,158) = 3,335 (VA) • Dịng điện thực thứ cấp MBA: S 3,335 I2 = = = 0,185( A) 2U 2.9 • Dịng điện thực sơ cấp MBA: S 3,335 I1 = = = 0,0075( A) 2U1 2.220 • Tiết diện trụ MBA tính theo kinh nghiệm: Qt = kQ S m f Trong đó: + kQ = : Hệ số phụ thuộc phương thức làm mát + m = : Số trụ MBA + f = 50 (Hz): Tần số điện áp lưới + S = 3,335 (VA): Công suất MBA 3, 335 = 0,89(cm ) 3.50 Qui chuẩn tiết diện trụ theo phụ lục trang 693 sách “Điện tử công suất” tác giả Lê Văn Doanh, Trần Văn Thịnh, Nguyễn Thế Công ta chọn Qt = 0,98 (cm2) Như ta có thơng số kèm sau MBA biểu diển hình vẽ: + Chiều dày thép: 0,35 (mm) + Số lượng thép: 26 + Công suất MBA: (W) tần số 50 (Hz) + a = 12 (mm) + h = 30 (mm) + b = 10 (mm) • Số vòng dây sơ cấp : U1 W1 = 4, 44 f B.Qt → Qt = Trong đó: + B = (T): Mật độ từ cảm + U1 = 220 (V) + f = 50 (Hz) Trường Đại Học Quy Nhơn trang 82 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành + Qt = 0,98 (cm2) = 0,98.10−4 (m2) 220 → W1 = = 10112(vong ) 4, 44.50.1.0,98.10−4 a H a h a a b c C Hình 4.19 Kích thước mạch từ MBA • Chọn mật độ dòng điện J1 = J2 = 2,5 (A/mm2) + Tiết diện dây quấn sơ cấp: S 3,335 s1 = = = 0, 002( mm2 ) 3U1 J1 3.220.2,5 + Đường kính dây quấn sơ cấp: 4s1 4.0, 002 = = 0,05(mm) π π Chọn d1 = 0,1 (mm) để đảm bảo độ bền Đường kính có kể cách điện: d1cđ = 0,122 (mm) • Số vịng dây quấn thứ cấp: U W2 = W1 = 10112 = 415 (vịng) U1 220 d1 = • Tiết diện dây quấn thứ cấp: Trường Đại Học Quy Nhơn trang 83 Đồ án tốt nghiệp s2 = SVTH : Ngô trung Thành S 3,335 = = 0.025(mm ) 6U J 6.9.2,5 • Đường kính dây quấn thứ cấp: d2 = s2 4.0,025 = = 0,178(mm) π π Qui chuẩn: d2 = 0,18 (mm) Đường kính có kể cách điện: d2cđ = 0,21 (mm) • Chọn hệ số lấp đầy klđ = 0,7 π (d 2W + d 2W ) π (0,1222.10112 + 0,182.415) 1cd 2cd → c= = = 6,12(mm) kld h 0,7.30 Chọn c = (mm) • Chiều dài mạch từ: C = 2c +3a = 2.7 +3.12 = 50 (mm) • Chiều cao mạch từ: H = h + 2a = 30 + 2.12 = 54 (mm) • Tính chọn Diot cho chỉnh lưu nguồn ni: + Dịng hiệu dụng qua Diot: I 0,185 ID = = = 0,131( A) 2 + Điện áp ngược lớn mà Diot phải chịu: U N max = 6U = 6.9 = 22(V ) + Chọn Diot có dòng định mức: Iđm ≥ Ki.ID = 10.0,131 = 1,31 (A) + Chọn Diot có điện áp ngược lớn nhất: UN = Ku.UNmax = 2.22 = 44 (V) Trong đó: + Ki: Hệ số phụ thuộc phương thức làm mát Ở chọn điều kiện khơng có cánh tản nhiệt tổn hao van ∆P < 20 (W) Chọn Ki = 10 + Ku: Hệ số dự trữ áp Trường Đại Học Quy Nhơn trang 84 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành Chọn Ku = + Chọn Diot loại KII 208A có thơng số: - Dòng điện định mức: Iđm = 1,5 (A) - Điện áp ngược cực đại: UN = 100 (V) Trường Đại Học Quy Nhơn trang 85 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành CHƯƠNG V ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA HỆ • Như biết, bên cạnh ưu điểm ĐCKĐB như: cấu tạo đơn giản , giá thành hạ, sử dụng trực tiếp lưới xoay chiều ba pha mà không cần trang bị thêm thiết bị biến đổi kèm theo Bên cạnh đó, theo phương pháp điều chỉnh tốc độ biến đổi điện trở roto hệ có phạm vi điều chỉnh tốc độ cao, độ ổn định tốc độ thấp sử dụng mạch phản hồi • Để đánh giá chất lượng hệ hở, em xây dựng đường đặc tính gồm: đặc tính tự nhiên đặc tính nhân tạo tương ứng với trường hợp có điện trở phụ Từ đề xuất phương án nâng cao chất lượng hệ V.1 Xây dựng đặc tính tự nhiên: Đặc tính động không đồng đường cong phức tạp phụ thuộc vào nhiều tham số Vì ta phải xác định nhiều điểm có tọa độ (M,s) sau nối chúng lại với ta đặc tính mong muốn • Mối quan hệ momen độ trượt động cơ: 2M th (1 + a.sth ) M= s sth (*) + + a.sth sth s Trong đó: + Mth: Momen tới hạn M th = 3U12 2ω1  R1 + R12 + X nm    Với: − U1 = 220 (V) : Điện áp pha stato 2π f 2π 50 = = 157( rad / s) − ω1 = p Trong chọn số đơi cực p = − R1 = 0,45 (Ω) : Điện trở stato − Xnm = X1 + X2’ = 0,8 (Ω) : Điện kháng ngắn mạch Trường Đại Học Quy Nhơn trang 86 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành 3.2202 → M th = 2.157  0, 45 + 0, 452 + 0,82    R 0, 45 + a = 1' = = 2,57 R2 0,175 = 338( Nm) Với: − R’2 = R2.ke2 = 0,167.(1,024)2 = 0,175 (Ω) U1 220 = 0,95 = 1,024 − ke = 0,95 E2 nm 204 − sth : Hệ số trượt tới hạn sth = R2' R + X nm 2 = 0,19 • Thay thơng số vào công thức ta được: 2.338(1 + 2,57.0,19) 1006 M= = s 0,19 s 0,19 + + 2,57.0,19 + + 0, 488 0,19 s 0,19 s • Để dựng đặc tính ta cho hệ số trược s chạy từ (0 ÷ 1) ta giá trị M tương ứng Nối điểm lại ta đặc tính tự nhiên hình vẽ 5.1 • Một vài điểm đặc biệt: + s = → M = + s = → M = Mnm = 169,3 (Nm) + sđm = 0,0267 → Mđm = 129,8 (Nm) Ta lấy vài giá trị : • Bảng giá trị: s M 0,0 221 0,1 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 345 327 287 253 226 203 185 196 Trường Đại Học Quy Nhơn trang 87 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngơ trung Thành V.2 Xây dựng đặc tính nhân tạo: Để xây dựng đặc tính nhân tạo ta thêm điện trở phụ vào mạch roto Khi thêm điện trở phụ momen tới hạn khơng đổi , độ trượt tới hạn tỉ lệ thuận với điện trở tổng mạch roto sthnt = athnt = R2 ' + R f R12 + X nm R1 R2 ' + R f • Điện trở tính đổi xoay chiều sang chiều là: R f =γ Ro Trong đó: + γ = tđ/T Với γ cho biến thiên từ 0,01 ÷ 0,8 + Ro: Điện trở mạch chiều Ro = 18 (Ω) • Khi γ = 0,8 → Rf = 7,2 (Ω) 0,175 + 7, sthnt = =8 0, 452 + 0,82 athnt = 0, 45 = 0, 06 0,175 + 7, Cho s = (0 ÷ 1) thay vào phương trình (*) ta được: 2.338(1 + 0, 06.8) 1000,5 M= = s s + + 0, 06.8 + + 0, 48 s s Ta dựng đặc tính nhân tạo với γ = 0,8 Ta lấy vài giá trị: snt0,8 Mnt0,8 0,0 6,2 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 12,3 24,7 36,8 48,7 60,5 72 0,8 0,9 83,4 94,5 10 116 • Khi γ = 0,01 → Rf = 0,09 (Ω) Trường Đại Học Quy Nhơn trang 88 Đồ án tốt nghiệp → sthnt = athnt = SVTH : Ngô trung Thành 0,175 + 0, 09 0, 45 + 0,8 2 = 0, 29 0, 45 = 1, 0,175 + 0, 09 Cho s = (0 ÷ 1) thay vào phương trình (*) ta được: 2.338(1 + 1, 7.0, 29) 1009,3 M= = s 0, 29 s 0, 29 + + 1,7.0, 29 + + 0,5 0, 29 s 0, 29 s Ta dựng đặc tính nhân tạo với γ = 0,01 Ta lấy vài giá trị sth0,01 0,0 0,1 0,6 0,7 0,8 0,9 Mth0,01 156 269 331 303 279 257 238 V.3.Đánh giá: • Khoảng điều chỉnh tốc độ động nằm giới hạn hai đường γ = 0,8 γ = 0,01 • Độ cứng đặc tính hệ hở thấp (nhỏ đặc tính tự nhiên) Khi điều chỉnh sâu (γ tăng) độ cứng đặc tính giảm • Khi sử dụng hệ hở truyền động áp dụng tải quạt gió (ω ≡ M2) với chất lượng thấp • Để nâng cao chất lượng hệ ta cần phải sử dụng hệ kín có phản hồi tốc độ Khi đặc tính hệ kín nâng cao đường chấm chấm nằm hai đặc tính cao (γ = 0,01) thấp (γ = 0,8) thấp Trường Đại Học Quy Nhơn trang 89 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành S sđm TN 0,1 0,2 0,3 0,4 γ = 0,01 0,5 0,6 0,7 0,8 γ = 0,8 0,9 M(N.m) 100 Mđm 200 300 Mth 400 Hình5.1.Xây dựng đặc tính Trường Đại Học Quy Nhơn trang 90 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành V.4.Đề xuất mạch hệ kín: • Sơ đồ ngun lý: ATM ω E20 D2 D1 I2 D4 FT D3 Upω D5 D6 Lk Ro C1 R1 Tc C1 C2 R1 Uđk Tp D7 L DF-TX Uđ Hình5.2 Sơ đồ nguyên lý tự động điều chỉnh tốc độ Trường Đại Học Quy Nhơn trang 91 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngơ trung Thành • Nguyên lý điều chỉnh: + Đại lượng điều chỉnh ω đo lường nhờ cảm biến máy phát tốc (MFT) lắp trục động cơ, điện áp tỉ lệ với tốc độ động dùng làm tín hiệu phản hồi tốc độ Upω = UFT = kpω.ω Trong đó: + kpω = kFT: Hệ số phản hồi tốc độ, với trường hợp hệ số khếch đại máy phát tốc + Upω : Điện áp phản hồi tốc độ + Điện áp điều khiển: Uđk = Uđ - Upω = Uđ -Kpω.ω Theo đó: + Nếu ω tăng → Uđk giảm → Eb = kb.Uđk giảm → ω giảm giá trị cũ + Nếu ω giảm → Uđk tăng → Eb = kb.Uđk tăng → ω tăng giá trị ban đầu Trường Đại Học Quy Nhơn trang 92 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành KẾT LUẬN Sau thời gian làm việc không ngừng, hướng dẩn trực tiếp tận tình thầy Trương Minh Tấn ,em hồn thành đồ án tốt nghiệp Với đề tài “THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTOR DÂY QUẤN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN TRỞ XUNG” gồm nội dung sau: + Tổng quan hệ truyền động động không đồng + Tổng quan phương pháp điều chỉnh điện trở phụ mạch roto + Tính chọn mạch động lực + Tính chọn mạch điều khiển + Đánh giá chất lượng hệ Toàn nội dung đồ án em trình bày phần Nhờ giúp đỡ thầy mà đến hơm em hồn thành đồ án Tuy nhiên thời gian khơng dài kiến thức chưa sâu sắc nên khơng tránh có sai sót Nhưng em tin rằng, với bảo q thầy bè bạn giúp đỡ em nhiều việc khắc phục sai sót Sau cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trương Minh Tấn giúp đỡ em hoàn thành đồ án này,và q thầy Trường Đaị Học Quy Nhơn tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập vừa qua Em xin chân thành cảm ơn! Quy Nhơn, Ngày 23 tháng năm 2009 Sinh viên thực Ngô Trung Thành Trường Đại Học Quy Nhơn trang 93 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngơ trung Thành MỤC LỤC Trang Lời nói đầu CHƯƠNG I – TỔNG QUAN HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I.1.Khái niệm truyền động điện I.2.Đặc tính động khơng đồng I.3.Ảnh hưởng thông số đến đặc tính I.4.Khởi động cách xác định điện trở khởi động I.5.Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động khơng đồng I.5.Đặc tính trạng thái hãm I.6.Điều chỉnh tốc độ truyền động điện 3 10 16 20 21 30 34 CHƯƠNG II – TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN TRỞ PHỤ MẠCH ROTO II.1.Sơ đồ nguyên lý II.2.Phương pháp điều chỉnh II.3.Lựa chọn linh kiện II.4.Chọn phương án 38 CHƯƠNG III – TÍNH CHỌN MẠCH ĐỘNG LỰC III.1.Tính thơng số III.2.Tính chọn Diot chỉnh lưu III.3.Tính chọn Thyristor III.4.Tính chọn cuộn kháng lọc III.5.Tính chọn Aptomat III.6.Tính chọn linh kiện khác 48 49 50 51 52 53 53 Trường Đại Học Quy Nhơn 39 39 41 47 trang 94 Đồ án tốt nghiệp SVTH : Ngô trung Thành CHƯƠNG IV – TÍNH CHỌN MẠCH ĐIỀU KHIỂN IV.1.Các yêu cầu điều khiển IV.2.Sơ đồ nguyên lý điều khiển IV.3.Xây dựng mạch điều khiển IV.4.Tính tốn mạch điều khiển IV.5.Tạo nguồn nuôi 56 56 57 59 69 77 CHƯƠNG V – ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA HỆ V.1.Xây dựng đặc tính tự nhiên V.2.Xây dựng đặc tính nhân tạo V.3.Đánh giá V.4.Đề xuất mạch hệ kín 83 83 84 86 88 Kết luận 90 Trường Đại Học Quy Nhơn trang 95 ... phương pháp xung điện trở Phương pháp thích hợp với động điện rơto dây quấn đặc điểm loại động thêm điện trở vào cuộn dây rôto Dùng động rôto dây quấn đạt mơmen mở máy lớn đồng thời có dịng điện. .. truyền động điện: • Điều chỉnh tốc độ truyền động điện dùng phương pháp tuý điện tác động lên hệ thống truyền động điện (nguồn động điện) để thay đổi tốc độ quay trục động • Trong hệ truyền động. .. VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ • Trong thời gian gần đây, lĩnh vực truyền động điện phát triển mạnh mẽ Nhiều hệ truyền động đời đáp ứng u cầu cơng nghệ kỹ thuật cao • Như biết động không