Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘICỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập Tự do Hạnh phúcĐỒ ÁN MÔN HỌCSố : Nhóm 8Họ và tên SV : …………………………. Lớp : TĐH3 –K9Khoá : 9 Khoa : ĐiệnGiáo viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Hữu HảiNỘI DUNGNghiên cứu thiết kế hệ truyền động điện XA Đ cho xe buýt chạy điện có số liệu. Các thông số kỹ thuậtĐiện áp cung cấp U = 400VDCTrọng lượng xe: 4.103kgTải định mức : 3.103kgTốc độ lớn nhất Vmax = 80kmhĐường kính bánh xe : D = 600mmĐường kính trục : d = 80mm Hệ số bám đường : f = 0,02 Hệ số ma sát ổ trục : 0,05TTTên bản vẽKhổ giấySố lượng12PHẦN THUYẾT MINH1.Phân tích và lựa chọn phương án truyền động2.Tính chọn mạch lực3.Thiết kế và tính toán mạch điều khiển cho bộ biến đổi4.Phân tích hoạt động của mạch điều khiển 5.Phương pháp điều chỉnh và ổn định tốc độ cho hệ thống truyền động điện Ngày giao đề : Ngày hoàn thành : BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪNLỜI MỞ ĐẦUNgày nay khi mà xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu giao thông cũng càng được đòi hỏi cao.Rất nhiều loại phương tiên giao thông hiện đại được sử dụng để phục vụ nhu cầu đi lại của con người. Trong đó xe buýt giữ một vai trò quan trọng do những đặc thù của nó.Với kích thước lớn, đây là phương tiện giao thông công cộng có thể vận chuyển một khối lượng lớn hành khách,rất tiện lợi cho mọi người đi lại. Đã có rất nhiều loại động cơ được sử dụng để truyền động trong lĩnh vực giao thông vận tải.Dù hiện nay nguồn động lực chính dùng trên ô tô máy kéo vẫn là động cơ đốt trong loại pittông thì ta vẫn có thể thấy truyền động bằng động cơ điện là một xu hướng mới. Sở dĩ ta có thể nói như vậy vì những ưu điểm rõ ràng của động cơ điện:Việc điều chỉnh tốc độ có thể thực hiện dễ dàng, êm và trơn tru,một yếu tố quan trọng nữa là không gây ô nhiễm môi trường…Xe buýt là một ôtô, một phương tiện vận tải phổ biến và rất quan trọng trong giao thông. Dù hiện nay trong thực tế sản xuất xe buýt chạy điện không chiếm ưu thế nhưng ta có thể dự báo một tương lai sẽ thuộc về nó. Đứng trên quan điểm về loại động cơ truyền động ta phân xe buýt thành 2 loại:•Xe buýt chạy bằng động cơ xăng dầu.•Xe buýt chạy bằng động cơ điện.Trong xe buýt chạy điện ta có thể tiêp tục phân thành 2 loại dựa theo nguồn cấp:•Xe buýt chạy bằng điện áp xoay chiều (lấy từ điện áp lưới qua thanh ray và đường dây trên không)•Xe buýt chạy bằng điện áp một chiều (dùng ắc qui).Việc thiết kế bất kì một hệ thống nào cũng cần xuất phát từ các yêu cầu cụ thể về công nghệ. Phần trình bày sau sẽ mang lại các yêu cầu cho một hệ truyền động xe buýt chạy điện. CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG:Việc thiết kế hệ truyền động cho xe buýt chạy điện có thể dùng một trong 3 phương án sau:1.Xây dựng hệ truyền động động cơ xoay chiều không đồng bộ dùng phương pháp điều chỉnh tần số.2.Hệ truyền động động cơ xoay chiều đồng bộ dùng phương pháp điều chỉnh tần số.3. Hệ truyền động động cơ một chiều dùng phương pháp băm xung áp.Ta có các hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều cơ bản như sau:•Hệ truyền động máy phát động cơ (F – Đ).•Hệ truyền động chỉnh lưu thysistor động cơ (T – Đ).•Hệ truyền động xung áp động cơ (ĐX – Đ).Để có thể đưa ra được phương án tối ưu ta đi xem xét và phân tích ưu nhược điểm của từng phương án cụ thể.
1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC Số : Nhóm Họ tên SV : ………………………… Lớp : TĐH3 –K9 Khoá : Khoa : Điện Giáo viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Hữu Hải NỘI DUNG Nghiên cứu thiết kế hệ truyền động điện XA- Đ cho xe buýt chạy điện có số liệu Các thông số kỹ thuật Điện áp cung cấp U = 400VDC Trọng lượng xe: 4.103kg Tải định mức : 3.103kg Tốc độ lớn Vmax = 80km/h Đường kính bánh xe : D = 600mm Đường kính trục : d = 80mm Hệ số bám đường : f = 0,02 Hệ số ma sát ổ trục : 0,05 T T Tên vẽ Khổ giấy Số lượng PHẦN THUYẾT MINH Phân tích lựa chọn phương án truyền động Tính chọn mạch lực Thiết kế tính toán mạch điều khiển cho biến đổi Phân tích hoạt động mạch điều khiển Phương pháp điều chỉnh ổn định tốc độ cho hệ thống truyền động điện Ngày giao đề : Ngày hoàn thành : BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI MỞ ĐẦU Ngày mà xã hội ngày phát triển nhu cầu giao thông đòi hỏi cao.Rất nhiều loại phương tiên giao thông đại sử dụng để phục vụ nhu cầu lại người Trong xe buýt giữ vai trò quan trọng đặc thù nó.Với kích thước lớn, phương tiện giao thông công cộng vận chuyển khối lượng lớn hành khách,rất tiện lợi cho người lại Đã có nhiều loại động sử dụng để truyền động lĩnh vực giao thông vận tải.Dù nguồn động lực dùng ô tô máy kéo động đốt loại pittông ta thấy truyền động động điện xu hướng Sở dĩ ta nói ưu điểm rõ ràng động điện:Việc điều chỉnh tốc độ thực dễ dàng, êm trơn tru,một yếu tố quan trọng không gây ô nhiễm môi trường… Xe buýt ôtô, phương tiện vận tải phổ biến quan trọng giao thông Dù thực tế sản xuất xe buýt chạy điện không chiếm ưu ta dự báo tương lai thuộc Đứng quan điểm loại động truyền động ta phân xe buýt thành loại: • Xe buýt chạy động xăng dầu • Xe buýt chạy động điện Trong xe buýt chạy điện ta tiêp tục phân thành loại dựa theo nguồn cấp: • Xe buýt chạy điện áp xoay chiều (lấy từ điện áp lưới qua ray đường dây không) • Xe buýt chạy điện áp chiều (dùng ắc qui) Việc thiết kế hệ thống cần xuất phát từ yêu cầu cụ thể công nghệ Phần trình bày sau mang lại yêu cầu cho hệ truyền động xe buýt chạy điện CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG: Việc thiết kế hệ truyền động cho xe buýt chạy điện dùng phương án sau: Xây dựng hệ truyền động động xoay chiều không đồng dùng phương pháp điều chỉnh tần số Hệ truyền động động xoay chiều đồng dùng phương pháp điều chỉnh tần số Hệ truyền động động chiều dùng phương pháp băm xung áp Ta có hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động điện chiều sau: • Hệ truyền động máy phát - động (F – Đ) • Hệ truyền động chỉnh lưu thysistor - động (T – Đ) • Hệ truyền động xung áp - động (ĐX – Đ) Để đưa phương án tối ưu ta xem xét phân tích ưu nhược điểm phương án cụ thể Hệ truyền động máy phát động (F – D) Nguyên lý hoạt động Hệ F – D hệ truyền động điện mà biến đổi máy phát điện chiều kích từ độc lập Máy phát thường động sơ cấp không đồng pha điều khiển quay coi tốc độ quay máy phát không đổi Sơ đồ nguyên lý hệ F – D: *Ưu điểm bật hệ F – D chuyển đổi trạng thái làm việc linh hoạt, khả qúa tải lớn Do thường sử dụng hệ truyền động F – D máy khai thác hầm mỏ *Nhược điểm quan trọng hệ F – D dùng nhiều máy điện quay hai máy điện chiều, gây ồn lớn, công suất lắp đặt máy gấp lần công suất động chấp hành Ngoài máy phát chiều có từ dư, đặc tính từ hoá có trễ nên khó khăn điều chỉnh sâu tốc độ Hệ truyền động chỉnh lưu điều khiển – động chiều có đảo chiều (T – Đ) Nguyên lý hoạt động Hệ truyền động T – Đ hệ truyền động động điện chiều kích từ độc lập, điều chỉnh tốc độ động cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng thay đổi điện áp đặt vào phần kích từ động thông qua biến đổi chỉnh lưu dùng thyristor Sơ đồ nguyên lý hệ truyền động T-Đ Trong hệ T – Đ, nguồn cấp cho phần ứng động chỉnh lưu thyristor Dòng điện chỉnh lưu dòng điện phần ứng động Chế độ làm việc chỉnh lưu phụ thuộc vào phương thức điều khiển tính chất tải Trong truyền động điện, tải chỉnh lưu thường cuộn kích từ (L – R) mạch phần ứng động (L – R – E) Ưu điểm: *Ưu điểm bật hệ T – Đ sử dụng van bán dẫn nên độ tác động nhanh cao, không gây ồn dễ tự động hoá van bán dẫn có hệ số khuếch đại công suất cao Điều thuận tiện cho việc thiết lập hệ thống tự động điều chỉnh nhiều vòng để nâng cao chất lượng đặc tính tĩnh đặc tính động hệ thống *Là biến đổi tĩnh kết cấu gọn nhẹ *Hệ thống T – Đ có khả điều chỉnh trơn với phạm vi điều chỉnh rộng Hệ có độ tin cậy cao, quán tính nhỏ, hiệu suất lớn Nhược điểm: *Nhược điểm chủ yêu hệ T – Đ van bán dẫn có tính phi tuyến, dạng điện áp chỉnh lưu có biên độ đập mạch cao, gây tổn thất phụ máy điện truyền động có công suất lớn làm xấu dạng điện áp nguồn lưới xoay chiều *Hệ số công suất cosϕ hệ nói chung thấp điều chỉnh sâu *Khả chịu tải dòng, áp nhỏ; có gia tốc dòng áp du/dt, di/dt có nguy làm hỏng lớp tiếp giáp • Hệ truyền động điều chỉnh xung áp động điện chiều Nguyên lý hoạt động iN N i UN ∆UL D0 ∆UR UĐ E iđk t i Imax Imin t iđk UN t tđ T Chế độ dòng liên tục iđk t i Imax Imin t iđk E t tđ tx T Chế độ dòng gián đoạn Trong chế độ dòng liên tục chế độ làm việc chủ yếu mạch I max = I = − tđ Tu U N (1 − e) E − −T R R (1 − e) Tu tđ Tu U N (1 − e) E − T R R (1 − e) Tu Đặc tính hệ UĐ = Ta có [U N t đ + (t − t x ) E ] T Trong chế độ dòng liên tục tx = T nên: tđ U N = ρU N T ρ U N Ru w= − I Kφ Kφ UĐ = Cũng giống hệ T – Đ hệ ĐX – Đ t x < T xảy chế độ dòng điện gián đoạn Để xác định biên giới vùng dòng điện gián đoạn liên tục ta giả thiết đồ thị dòng điện hai vùng hai đoạn thẳng Giá trị dòng điện biên liên tục là: I blt = I max t đgh − = (U N − E )(1 − e Tu ) 2R ρ = (U N − Kφwblt ) 2R ρ + σ Vì chế độ biên liên tục thuộc vùng dòng điện liên tục cho nên: 10 a Quá trình mở IGBT - Quá trình mở IGBT diễn giống với trình Mosfet điện áp điều khiển vào tăng tử đến giá trị Ug Trong thời gian trễ mở Io tín hiệu điều khiển nạp điện cho tụ Cgc làm điện áp cực điều khiển emite tăng theo quy luật hàm mũ từ đến giá trị ngưỡn Uge( đến 5v) Chỉ Mosfet cấu trúc IGBT bắt đầu mở Dòng điện colecto-emite tăng theo quy luật tuyến tính từ đến dòng tải Io thời gian Tr.Trong thời gian Tr điện áp cực điểu khiển emite tăng đến giá trị Uge xác định giá trị dòng Io qua colecto Do diode Do dẫn dòng tải Io nên điện áp Uce bị găm lên mức điện áp nguồn chiều Udc Tiếp theo trình mở diễn theo giai đoạn T1 T2 Trong suốt hai giai đoạn điện áp cực diều khiển giữ nguyên Uge để trì dòng Io, dòng điều khiển hoàn toàn dòng phóng tụ Cgc IGBT làm việc chế đô tuyến tính Trong giai đoạn đầu diễn trình khóa phục hổi diode Do dòng phục hồi diode Do tạo nên xung dòng mức dọng Io IGBT Điện áp Uce bắt đầu giảm.IGBT chuyển điểm làm việc qua vùng chế độ tuyến tính để sang vùng bão hòa Giai đoạn tiếp diễn trình giảm điện trở vùng trở colecto dẫn đến điện trở colecto-emite đến giá trị Ron bão hòa hoàn toàn Uce= IoRon Sau thời gian mở Ton tụ Cgc phóng điện xong, điện áp cực điều khiển emito tiếp tục tăng theo quy luật hàm mũ với số thời gian CgcRg đến giá trị cuối Ug 19 b Quá trình khóa IGBT Yêu cầu với tín hiệu điều khiển IGBT - IGBT thiết bị điều khiển điện áp giống Mosfet nên yêu cầu điện áp có mặt liên tục cực điều khiển emito để xác định chế độ khóa, mở Mạch điều khiển cho IGBT có yêu cầu tối thiểu biểu diễn qua sơ đồ đây: - Tín hiệu mở có biên độ Uge, tín hiệu khóa có biên độ -Uge cung cấp cho mạch GE qua điện trở Rg Mạch G-E bảo vệ diode ổn áp mức khoảng +-18V Do có tụ kí sinh G E nên kỹ thuật điều khiển điều khiển Mosfet áp dụng nhiên điện áp khóa phải lớn Nói chung tín hiệu điều khiển thường chọn +15 -5V phù hợp Mức điện áp âm khóa góp phần giảm tổn thất công suất mạch điều khiển hình đây: + Điện trở Rg làm tổn hao công suất điều khiển mô tả hình Điện trở Rg nhỏ, giảm thời gian xác lập tín hiệu điều khiển, giảm tổn thất lượng trình điều khiển lại làm mạch điều khiển nhạy cảm với điện áp ký sinh mạch điều khiển 20 Theo thông số lựa chọn động điện chiều, dòng điện định mức chạy qua phần ứng dộng Iđm=632(A).ta lấy giá trị tính toán cho van Itt=632(A) Chọn hệ số dự trữ 1,2 ta có: Ilv= 1,2 *Itt=1,2*632=758.4(A) Điện áp ngược lớn dặt lên van chu kỳ đóng ngắt là: Un=400(V) Chọn hệ số dự trữ điện áp 1,6 ta có:Unv=1,6*400=640(V) Giá trị dòng áp để lựa chọn khóa van sau: o o • Ilv= =758.4(A) Unv==640(V) Chọn van IGBT: Ký hiệu FD800R17KF6 UCemax [v] 1700 Ic [A] 800 2.2.2.Tính chọn diode 21 UCebh [v] 2.7 R[kΩ/w] 0.02 Ungmax=Ku.Uđm Trong đó: - Ungmax điện áp ngược max đặt diode - Ku hệ số dự trữ điện áp (1,6 – 2) => Ungmax=Ku.Uđm=2.400=800 (V) Có Iđm=758,4 (A) • Chọn Diode: Ký hiệu Ilvmax [A] Ungmax [V] B3-800 800 1000 22 CHƯƠNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN 3.1.Sơ đồ khối nguyên lý mạch điều khiển Tạo tần số Tạo xung khuếch đại So sánh Van động lực Nguyên lý điều khiển: mạch điều khiển băm áp chiều có nhiệm vụ xác định thời điểm mở khóa van bán dẫn chu kì chuyển mạch Chu kỳ đóng cắt van nên thiết kế cố định Điện áp tải điều khiển tính: U=U1*(td/T) Trong : td thời gian van dẫn chu kỳ T chu kỳ U1 : điện áp nguồn chiều Nguyên tắc chung mạch điều khiển so sánh điện áp nhiều UĐK thay đổi với điện áp tam giác có tần số cao Điểm cân Utg Uđk thời điểm phát xung điều khiển mở van bán dẫn Thay đổi UĐK thay đổi độ rộng xung điều khiển giữ tần số điều khiển không đổi Quá trình biến đối từ khâu tạo dao động đến điện áp khỏi so sánh thể hình vẽ bên Mạch điều khiển băm áp chiều gồm khâu bản: -Khâu tạo tần số:có nhiệm vụ tạo điện áp rang cưa với tần số theo ý muốn người thiết kế Tần số băm áp chiều thường chọn lớn (hang chục KHz) Tần số lớn hay bé khả chịu tần số van bán dẫn( ta chọn van IGBT tần số hang chục KHz) -Khâu so sánh có nhiệm vụ xác định thời điểm điện áp tựa điện áp điều khiển Tại thời điểm điện áp tựa điện áp điều khiển phát lệnh mở khóa van bán 23 dẫn Điện áp tựa dạng tam giác có hai sườn lên xuống, lệnh mở van động lực giao điểm sườn lên, giao điểm sườn xuống phát lệnh khóa van -Khâu tạo xung, khuếch đại có nhiệm vụ tạo xung phù hợp để mở van bán dẫn Một xung coi phù hợp xung có đủ dòng điện điện áp điều khiển, cách ly mạch điều khiển mạch động lực nguồn động lực hang chục vôn trở lên Hình dạng xung điều khiển phụ thuộc vào loại van động lực sử dụng với van động lực Tranzitor, xung điều khiển có dạng xung chữ nhật độ rộng xung độ rộng xung điện áp tải 3.2 Thiết kế mạch điều khiển 3.2.1 khâu tạo tần số ta tạo điện áp tựa tam giác tích phân sóng vuông: tích phân xung trình nạp xả tụ, điện áp vào khâu tích phân không đối xứng xuất sai số đáng kể 24 Dạng điện áp động hình chữ nhật cưa Từ hình vẽ ta thấy thời gian nạp phóng nhau( với số thời gian RC) điện áp cuối trình phóng nạp có độ lớn Do xung đối xứng Chu kì dao động: T = t1 + t2 = t1 = RC.(R1 / R2 ) Hay tần số xung f = = T = 4RC= 2,5 ms Điện áp khâu tạo dao động tạo cưa có dạng cưa có điện áp đỉnh điện áp bão hòa IC Với nguồn cấp cho OA 12 V điện áp bão hòa IC khoảng (80% ÷90%).12V ≈ 10V Ta tính chọn R1 , R2 , R, C để điện áp max điện áp cưa 10V Khi ta có = = =1,2 → R1 =1,2 R2 Chọn R2=10kΩ => R1=12kΩ →RC= RC = 2,5.10-3.=5,2.10-4 Chọn C=0,1 µF→R=5,2kΩ Tần số dao động phụ thuộc vào tần số băm xung mạch lực, từ vài trăm Hz đến vài chục KHz ( thường lấy chuẩn 400 Hz) Giá trị C1 thường chọn theo tần số cao hay thấp Khi tần số khoảng vài trăm Hz tụ C1 có giá trị khoảng 0,1µF Khi tần số khoảng vài chục KHz tụ C1 có giá trị nhỏ nhiều 3.2.2 khâu so sánh 25 Khâu so sánh dùng mạch so sánh cửa để so sánh tín hiệu URC với Uđk để định thời điểm mở van IGBT Cho Uđk URC tới cực khác OA Điện áp tuân theo quy luật: Ura= Ko (U+ - U- ) Với Ko hệ số khuếch đại của OA Tùy thuộc vào điện áp cưa điều khiển đưa vào cửa OA mà điện áp xuất sườn xung âm đương thời điểm cân giá trị chúng Ở ta đưa Urc vào đầu âm Uđk vào đầu dương (hình vẽ) Khi điện áp là: Ura = Ko.(Uđk – Urc) Điểm lật trạng thái ứng với URC = Uđk + Khi URC > Uđk ΔU = Uđk - URC < → Uso sánh = âm điện áp bão hòa + Khi URC < Uđk ΔU > → Uso sánh = dương điện áp bão hòa Như điện áp đưa vào so sánh phải dấu có tượng thay đổi trạng thái đầu Và độ chênh lệch tối đa cửa trạng thái làm việc không vượt giới hạn cho phép loại OA chọn Nguyên lý hoạt động sơ đồ: điều chỉnh Uđk, điều chỉnh Uss1 tức điều chỉnh độ rộng xung Từ điều chỉnh điện áp tải -Khâu so sánh băm áp chiều xác định thời điểm mở khóa van bán dẫn Đầu vào khâu gồm có tín hiệu, điện áp tựa( điện áp tam giác) điện áp chiều (điện áp điều khiển) -Khi sườn xuống xung tam giác điện điều khiển phát tín hiệu mở van, sườn lên với điện áp điều khiển phát lệnh khóa van Đồ thị điện áp so sánh 3.2.3 Khâu tạo điện áp đóng mở van IGBT Vì IGBT phần tử điều khiển điện áp, giống MOSFET nên yêu cầu cần phải tạo điện áp để điều khiển việc đóng mở van Sơ đồ mạch IGBT: 26 Khâu tạo điện áp mở van Tín hiệu mở có biên độ UGE , tín hiệu khóa có biên độ - UGE cung cấp cho mạch GE thông qua điện trở R22 R23 Mạch G-E bảo vệ Điot ổn áp mức khoảng [-18V, +18V] Do có tụ khí sinh G E nên kĩ thuật điều khiển MONSFET áp dụng, nhiên điện áp khóa phải lớn Điện áp đóng mở ±UGE phụ thuộc vào IGBT chọn Điện trở R22 ảnh hướng đến tổn hao công suất điều khiển Điện trở R22 nhỏ, giảm thời gian xác lập tín hiệu điều khiển, giảm ảnh hưởng , giảm tổn thất lượng trình điều khiển lại làm mạch điều khiển nhạy cảm với điện cảm ký sinh mạch điều khiển Van IGBT mắc thêm điện trở C S RS song song để trợ giúp giảm thời gian đóng mở van bảo vệ xung áp van CS có trị số 0.1 đến 2µF ; RS = vài chục đến 100 Ω; R23 = 2,2KΩ; R22 = có giá trị vài trăm Ω = 500 Ω DZ1 , DZ2 có điện áp ổn khoảng 18V 27 Đồ thị điện áp điều khiển van 28 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP DIỀU CHỈNH VÀ ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều Về phương diện điều chỉnh tốc độ, động điện chiều có nhiều ưu việt so với loại động khác, có khả thay đổi tốc độ cách dễ dàng mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản đồng thời lại đạt chất lượng điều chỉnh cao dải điều chỉnh tốc độ rộng Từ phương trình tính tốc độ: ω= Uu I R − u u k Φ k Φ (1) Suy : để điều chỉnh ω có thể: - Điều chỉnh Uư - Điều chỉnh Rư cách thêm Rp vào mạch phần ứng - Điều chỉnh từ thông Φ 4.1.Điều chỉnh tốc độ dùng thêm Rp: Mắc nối tiếp Rp vào phần ứng, từ (1) suy Rư tăng lên, suy ω giảm, độ dốc đường đặc tính giảm Các đường 1,2 đường đặc tính sau tăng Rư, đường TN đường đặc tính tự nhiên động ban đầu ω ωo TN M Mc 29 Ưu điểm phương pháp đơn giản, tốc độ điều chỉnh liên tục, thêm Rp nên tổn hao tăng, không kinh tế 4.2.Điều khiển từ thông: Điều chỉnh từ thông kích thích động điện chiều điều chỉnh Eu = K Φω M = K ΦI u moment điện từ động sức điện động quay động Khi từ thông giảm tốc độ quay động tăng lên phạm vi giới hạn việc thay đổi từ thông Nhưng theo công thức Φ thay đổi mômen, dòng điện I thay đổi nên khó tính xác dòng điêù khiển mômen tải => phương pháp dùng 4.3.Điều khiển điện áp phần ứng: Thực tế có hai phương pháp để điều khiển tốc độ động điện chiều điện áp: - Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch phần ứng động - Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ động Trong thông thường người ta sử dụng cách điều chỉnh điện áp phần ứng Khi thay đổi điện áp phần ứng tốc độ động điện thay đổi theo phương trình sau: ω= Uu I R − u u k Φ k Φ Vì từ thông động không đổi nên độ dốc đặc tính không đổi, tốc độ không tải lý tưởng tùy thuộc vào giá trị điện áp điều khiển Uu hệ thống, nói phương pháp điều khiển triệt để Đặc tính thu điều khiển họ đường song song : ω ωo ω1 TN ω2 30 M Mc Nguyên lý điều khiển: Người ta thường dùng phương pháp điều chế độ rộng xung để thay đổi điện áp động cơ: Mạch nguyên lý: Trong đồ thị : idk dòng điều khiển, U điện áp điều khiển t1 độ rộng xung, t2 =T-t1 độ rỗng xung Ta có : Ud = U.t1/T Để thay đổi Ud ta thay đổi độ rộng xung điều khiển ta thay đổi thời gian đóng mở khoá K => thay đổi thời gian có dòng t chu kỳ T => độ rộng xung thay đổi Set bit K=1 (đóng) => có i Set bit K=0 (mở) => i 31 Từ việc phân tích phương pháp diều chỉnh tốc độ động diện chiều kích từ độc lập, chúng em thấy phương pháp điều chỉnh tốc dộ cách thay đổi điện áp phàn ứng có nhiều ưu điểm (nổi bật hất đặc tính không thay đổi) phù hợp với hệ truyền động, điều chỉnh tốc độ vùng tốc độ dịnh mức, momen tải không đổi toàn dải điều chỉnh Vậy chúng em lựa chọn phương pháp thay đổi điện áp phần ứng để diều chỉnh tốc độ động 32 MỤC LỤC 33