THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ MÁY ĐIỆN - mientayvn.com...

THIẾT BỊ ĐIỀU

KHIỂN VÀ MÁY ĐIỆN

HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU

CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ

ĐỒNG BỘ BA PHA(ĐB)

Trao đổi trực tuyến tại:

http://www.mientayvn.com/chat_box_li.html

http://www.mientayvn.com/chat_box_li.html

Nội dung chính:

6.1. Khái niệm chung

6.2.Mô tả toán học động cơ đồng bộ ba pha

6.3 Động cơ đồng bộ trong chế độ xác lập

6.4 .Phân loại hệ truyền động điều chỉnh tốc độ

ĐB

6.5.Truyền động diều chỉnh tốc độ ĐB dùng

biến tần nguồn áp

6.6 .Hệ truyền động động cơ đồng bộ với bộ

biến đổi tần số nguồn dòng chuyển mạch

tự nhiên

6.1. Khái niệm chung6.1.1 Đặc tính của động cơ đồng bộ(ĐB)

- Khi cấp điện cho đb bằng điện lưới xoay chiều 3 pha

có tần số f1 không đổi thì đb sẽ làm việc với tốc độ

không phụ thuộc vào tải

- 0 = 2.f1 / p

6.1. Khái niệm chung- Như vậy đặc tính cơ của động cơ là:

- Khi M ≤ Mmax tốc độ động cơ là không đổi bằng tốc

độ đồng bộ. Độ cứng đặc tính cơ(sự biến đổi của

tốc độ do ảnh hưởng biến đổi momen) là vô cùng.

- Tuy nhiên khi M > Mmax thì tốc độ động cơ sẽ bị lệch

khỏi tốc độ đồng bộ.

- Mômen

- U1: điện áp pha của lưới

- E: sức điện động pha stato

- : góc lệch pha giữa U1 và I

- Xs = X + X1: điện kháng pha của stato

sin3

0

1

0 sX

EUpM

6.1. Khái niệm chung- Với X là điện kháng của phần mạch từ

- X1: là điện kháng của cuộn dây 1 pha.

- Khi = /2 ta có biên độ cực đại của M là

- Mm đặc trưng cho khả năng quá dòng của đb

- Khi đó ta viết lại M = Mmaxsin là pt biểu diễn sự phụ

thuộc của momen cào góc lệch giữa U1 và I

- Khi tải tăng góc lệch pha cũng tăng

- Nếu tải tăng quá mức hay > /2 thì M lại giảm

- Đb thường làm việc với trong khoảng 200 – 250

- Hệ số tải của momen tương ứng là

sX

EUM

0

13

5,22đm

m

M

M

6.1. Khái niệm chung6.1.2 Khái niệm chung

- ngày nay hệ truyền động điều chỉnh tốc độ đb

được sử dụng rộng rãi với dải công suất từ vài

trăm W đến hàng MW

- Ở giải công suất lớn và cực lớn thì nó hoàn

toàn chiếm ưu thế. Tuy vậy ở công suất nhỏ và

vừa nó phải cạnh tranh với truyền động động

cơ không đồng bộ và động cơ một chiều

- vì đb mang tính ưu việt của cả động cơ một

chiều và đk nên được chú ý nghiên cứu ứng

dụng thay thế

6.1.2 Khái niệm chung- Nguyên lí điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ

xuất phát từ biểu thức

- Trong đó:

fs: tần số nguồn cung cấp;

Pp: số đôi cực.

Ta sẽ nghiên cứu cấu trúc điều khiển và tổng

hợp hệ truyền động.


- Giả thiết mạch từ động cơ chưa bão hòa các

cuộn dây stato là pha đối xứng các tham số

của đb không thay đổi, thì tất cả quá trình điện

từ cơ của động cơ được biểu diễn trên hệ trục

tọa độ d,q (stato) và D,Q (rôto)

- Đối với mạch stato:

(6-2)

- Đối với mạch từ : (6-3)

- +


- Đối với mạch cuộn dây khởi động :

(6-4)

- Phương trình mômen động cơ:.M = ψdia - ψaid

- Phương trình động học:……….M = Jd/dt + Mc

Phương trình từ thông: (6-7)

- Trong đó

iL.


Ld, Lq, Lkt, LD, LQlà điện cảm mô tả toàn phần

theo các trục

LdD, Ldk, Lkd, LDd, LqQ, LQq, Lq, LDk:là hỗ cảm

giữa các trục

6.3. Động cơ đồng bộ trong chế độ xác lập

Từ hệ phương trình mô tả toán học (6-2) đến

(6-7) , thay toán tử đạo hàm d/dt=0, đồng thời

gần đúng , bỏ qua điện trở stato( Rs = 0), ta

nhận được các phương trình chế độ xác lập:

6.3. Động cơ đồng bộ trong chế độ xác lập

- Thành phần dòng phản kháng:

- trong đó θ là góc lệch giữa điện áp và sức điện

động , còn gọi là phụ tải.

φ là góc lệch pha giữa dòng điện & điện áp.

Ψ là góc lệch pha giữa dòng điện và sức điện

động (đối với máy cực ẩn Xd =Xq).

6.3. Động cơ đồng bộ trong chế độ xác

lập Từ biểu thức cho thấy khi thay đổi dòng kích

từ (thay đổi giá trị sức điện động ),dòng phản

kháng I1m sẽ thay đổi.

Khi thiếu kích từ I1m > 0 và φ >0 động cơ vận

hành có tính chất tải cảm kháng

Khi quá kích từ I1m < 0 và góc φ < 0 động cơ

vận hành có tính chất tải dung kháng lúc đó

dòng điện sẽ nhanh pha so với điện áp & sức

điện động

6.4 .Phân loại hệ truyền động điều chỉnh tốc

độ động cơ đồng bộ Hệ truyền động điều chỉnh tốc độ ĐB rất phong

phú, có cấu trúc và đặc tính điều chỉnh khác nhau tùy thuộc vào công suất ,tải & phạm vi điều chỉnh.

Trong thực tế, ĐB được chế tạo ở các dải công suất :

Rất nhỏ : vài trăm W đến vài trăm Kw

Nhỏ : vài Kw đến 50 Kw

Vừa : 50kw đến 500Kw

Lớn : lớn hơn 500 Kw

Ở dải công suất rất nhỏ, ĐB có cấu tạo mạch

kích từ là nam châm vĩnh cửu, thường dùng

cho cơ cấu truyền động có vùng điều chỉnh

rộng, độ chính xác cao, có tải

Mc = const, ở trường hợp này bộ biến đổi được

dùng là biến tần tranzito, nguồn áp biến điệu bề

rộng xung.

Ở dải công suất nhỏ và vừa, ĐB dùng cho phụ

tải yêu cầu vùng điều chỉnhkhông rộng lắm ,lúc

đó bộ biến đổi được dùng là biến tần tiristo ,

nguồn dòng chuyển mạch tự nhiên .

6.4 .Phân loại hệ truyền động đc tốc độ ĐB

Ở dải công suất vừa và lớn, ĐB thường dùng

cho các máy bơm, nén khí, máy nghiền và kéo

tàu …với vùng điều chỉnh cỡ 10:1 trong các

trường hơp này bộ biến đổi được dùng có hai

loại: biến tần tiristo nguồn dòng chuyển mạch

tự nhiên và biến tần trực tiếp tiristo

(cycloconvertor).

Trong phạm vi chương này, chúng ta sẽ nghiên

cứu kỹ hai loai truyền động động cơ đồng bộ :

dùng biến tần nguồn áp và biến tần nguồn

dòng chuyển mạch tự nhiên

6.4 .Phân loại hệ truyền động đc tốc độ ĐB

Mạch nguyên lý

Biến tần có 6 van (V1 – V6) (là tranzito công suất hoặc tiristo GTO) và 6 diot ngược (D1 –D6)

6.5.Truyền động điều chỉnh tốc độ ĐB dùng biến tần

nguồn áp

Trong trường hợp góc dẫn các van là 1800, thì

điện áp dây sẽ là 1200

Tùy thuộc vào tính chất tải của động cơ (cảm hay

dung kháng ) mà biến tần sẽ làm việc với chuyển

mạch cưỡng bức hay chuyển mạch tự nhiên.

trường hợp động cơ mang tính chất tải cảm (thiếu

kích từ φ > 0): chuyển mạch cưỡng bức

Khi ĐB quá kích từ dòng vượt trước điện áp φ < 0,

các van thực hiện chuyển mạch tự nhiên. Tuy vậy

để thực hiện chuyển mach tự nhiên, góc lêch pha

φ ≥ - ωtq (tq là tg phục hồi đặc tính khóa của van).

6.5.Điều chỉnh tốc độ ĐB dùng biến tần nguồn áp

Mô men động cơ, trong trường hợp này được

tính bằng biểu thức quen thuộc:

M: Momen trung bình

p : số đôi cực

Xđ:điện kháng dọc trục: Xđ = .Lđ

E: sức điện động ĐB; E = CΦ(i).

U1: tp điều hòa bậc 1 điện áp: U1 = KoUo

Khi điều chỉnh tốc độ ĐB ta có 2 trường hợp


sin..

31UE

X

pM

đ

a) Điện áp U0= const

Tỷ số E/Xd = const khi giữ kích từ không đổi.

Như vậy mô men động cơ được tính bằng

công thức: M = K.sinФ/

b)Điện áp U0 được điều chỉnh sao cho tỷ số

U0/ = const và kích từ không đổi .

Trong trường hợp này , mô men động cơ chỉ

phụ thuộc vào góc θ mà không phụ thuộc vào

. đặc tính cơ của hệ truyền động khi điều

chỉnh U / = const


6.6 .Hệ truyền động ĐB với bộ biến đổi tần

số nguồn dòng chuyển mạch tự nhiên

Mạch nguyên lý:

Mạch nguyên lý bao gồm:

- Chỉnh lưu Tirsisto (CL),

- Cuộn cảm lọc (Ld)

- Nghịch lưu tiristo (NL).Để đảm bảo NL làm

việc trong chế đọ chuyển mạch tự nhiên , động

cơ phải ở chế độ quá kích từ φ < 0.Lúc đó NL

thực chất là chỉnh lưu làm việc trong chế độ

nghịch lưu bị động với điện áp động cơ, vì vậy

trong mạch nghịch lưu không có các phần tử

chuyển mạch.



6.6.1.Qúa trình chuyển mạch

- Mạch nghịch lưu NL có hai nhóm van: Nhóm anot

chung (T1-T3-T5) và nhóm catot chung (T4-T6-

T2).Góc dẫn mỗi van điện 1200, thứ tự dẫn các van

theo từng cặp ( T1-T2 ,T2 –T3, T3-T4, T4-T5, T5-T6,

T6-T1). Trong một chu kì điện áp của động cơ 6 lần

chuyển mạch

- Xét quá trình chuyển mach từ T5 sang T1. Trước

chuyển mạch cặp tiristo T5 –T6 đang dẫn dòng Id lúc

đó ia= 0 ; ib = Id (6-14)

ic = Id ; Um= Uc -Ub



Cuối quá trình dẫn T5 –T6 cho xung mở T1 ,

điện áp UCa > 0, Ua < 0 nên T1 mở , lúc đó tạo

thành mạch vòng ngắn mạch : T1 – pha a – pha

c –T5 –T1. Dòng điện i của mạch vòng cùng

chiều với dòng qua T1 và ngược chiều với

dòng qua T5 (do UcA > 0). Dòng qua T1 có trị số

tăng dần đến Id , dòng qua T5 giảm dần về 0,

như vậy dòng qua T5 sẽ chuyển sang T1; đồng

thời T5 cũng bị điện áp ngược (Uc > 0) đặt lên,

nên nó bị khóa


Phương trình dòng điện và điện áp khi chuyển

mạch: ia = i

ib = - Idic = Id – i

Giải phương trình sau đối với ia :

(*)


dt

di

dt

di

dt

diLU

dt

diLU

ca

cc

aa

) -t (sin U U2 mcA dt

diL a

Với đk đầu ia=0 thì giải (*) ta được

Khi ωt = γ; ia= Id; ic= 0 ta có

Điều này cho thấy góc trùng dẫn γ là hàm của Um , β , Id , và ω . Điện cảm chuyển mạch L được tính gần đúng bằng


). cos - ) -t ( cos ( L2

U = i m

a

dImU

2Lcos cos -) -( cos

2 L2

qd XX

Điện áp khi chuyển mạch:

Góc lệch pha giữa dòng và áp điều hòa bậc 1 :

φ1 = β – 0.5 γ

β: là góc dẫn


bca

cm U- 2

U+ U = U

M của động cơ sinh ra do tác dụng của từ

trường Фr và từ trường phần ứng Фs .Do trong

một chu kỳ nghich lưu chuyển mạch 6 lần , từ

trường phần ứng Фs sẽ quay tròn qua 6 điểm

cố định , kế tiếp nhau lần lượt theo thứ tự dẫn

của các cặp tiristo

M động cơ trong một khoảng dẫn tiristo được

tính bằng :

M = K Ф Фr Фs sin β1

β1 là góc lệc giữa Фr và Фs ; K là hệ số tỉ lệ

6.6.2 .Mô men của động cơ

β1 = - ωt + ψ +2. /3 0 < ωt < /3

φ là góc lệch giữa is và sức điện động E .

Gía trị trung bình của M được tính :

Như vậy mô men trung bình của động cơ sẽ

thay đổi theo góc ψ

- Mtb > 0 khi 0 < ψ < /2

- Mtb = 0 khi ψ = /2

- Mtb < 0 khi /2 < ψ <


.cos ..K 3

M srtb

Chuyển mạc tự nhiên của mạch nghịch lưu là

chuyển mạch theo điện áp tải. Nhờ điện áp

của mạch vòng chuyển mạch để mở và khóa

các tiristo. ĐB ở tốc độ thấp việc chuyển mạch

tự nhiên khó khăn hơn, đến một giá trị nào đó

thì chuyển mạch tự nhiên sẽ không thực hiện

được, đó là giới hạn của chuyển mạch tự

nhiên

6.6.3. Giới hạn của chuyển mạch tự nhiên

và vấn đề khởi động

Giới hạn chuyển mạch tự nhiên ở khoảng 5-10% tốc độ định mức động cơ. Điều này dẫn đến vấn đề khởi động động cơ từ tốc độ 0 đến khoảng ( 5 – 10% ) tốc độ định mức .

Tùy theo loại phụ tải, cấu tạo của động cơ và công suất động cơ ta có các biện pháp khởi động thích hợp.

a. Khởi động dùng chuyển mạch cưỡng bức

- Làm việc của nghịch lưu chuyển mạch cưỡng bức giống như trong chuyển động điều khiển tần số động cơ không đồng bộ



- Biện pháp khởi động này dùng cho mọi loại động cơ, ở các dải công suất khac nhau.

b. Khởi động dùng phương pháp dòng gián đoạn.

- Phương pháp này dựa vào tín hiệu đồng hồ (vị trí roto), ta xác định được điểm chuyển mạch. Tại thời điểm góc đó góc mở chỉnh lưu CL được tăng α1>900, dòng Id giảm về 0, lúc này cho ta xung mở tiristo nghịch lưu để tiến hành chuyển mạch. Mặc dù lúc đó điện áp thấp nhưng dòng Id đã về 0, nên chuyển mạch đã thực hiện được



Phương pháp khởi động này thường thực hiện

ở công suất lớn

c. Khởi độg bằng phương pháp khởi động

không đồng bộ.

- Phương pháp này giống như khởi động động

cơ đồng bộ ta thường gặp. Nhưng nó chỉ ứng

dụng với động cơ có cuộn dây khởi động hoặc

roto có lồng sóc khởi động và động cơ vận

hành với lưới điện áp xoay chiều.



Đối với truyền động động cơ đồng bộ dùng

bộ biến đổi dòng điện chuyển mạch tự nhiên,

mômen động cơ phụ thuộc vào ba đại lượng

Ta thấy:

- Iđ quyết định giá trị từ thông phần ứng Φs ;

- Ikt dòng kích từ quyết định giá trị từ thông Φr ;

- Góc lệch β, góc lệch Ψ

Là các giá trị quyết định gtrị của M

6.6.4. Quy luật điều khiển.

.cos ..K 3

M srtb

Trường hợp đơn giản nhất ta có quy luật điều

khiển từ thông cực từ không đổi và góc lệch φ

không đổi:

- Từ thông roto Φr ~E/ω, nếu giữ dòng kích từ

không đổi ta có quan hệ E/ω=const

và Φr =const.

- Góc lệch giữa dòng điện và sức điện động Ψ

được giữ nguyên không đổi. Như vậy ta có

M=CId Trong đó C = const

6.6.4. Quy luật điều khiển.

Trong phần này sẽ giới thiệu những mẫu thông dụng trong thực tế ở dải công suất trung bình và lớn

Sơ đồ nguyên lý gồm các khâu:

- Mạch lực gồm có bộ chỉnh lưu tiristo CL I cuộn cảm lọc một chiều Ld, nghịch lưu tiristo NL II, mạch kích từ dùng chỉnh lưu tiristo CL II.

- Mạch điều khiển gồm ba phần:

- Mạch điều khiển chỉnh lưu có hai mạch vòng điều chỉnh: tốc độ Rω và dòng điện Ri.

6.7. Cấu trúc mạch điều chỉnh tốc độ truyền

ĐB dùng biến tần nguồn dòng.

Mạch điều khiển kích từ có một mạch vòng

điều khiển kích từ đảm bảo giữ dòng kích từ

không đổi.

Mạch điều khiển nghịch lưu có ba phần chính:

mạch tạo tín hiệu đồng pha, mạch dịch pha tạo

góc vượt trước Ψ và mạch phân phối xung,

Khuếch đại xung.



Mômen dộng cơ có thể viết dưới dạng:

Nếu đảm bảo điều kiện Ikt= hằng số, thì tỷ số

E/ sẽ là hằng số. Đồng thời với việc đặt

trước góc ψ = const, ta có : M = CIs =CIId Như vậy mômen trung bình của động cơ đồng

bộ sẽ được điều khiển tương tự như mômen

động cơ một chiều.



cos I E

K. p

=M s

Vấn đề Khởi động hệ truyền động: ở đây sử

dụng phương pháp khởi động không đồng bộ,

nối trực tiếp với lưới để tốc độ đạt đến (10 -15

%) tốc độ định mức sau đó đưa bộ biến đổi tần

số vào làm việc đảm bảo điều kiện chuyển

mạch tự nhiên

Đầu tiên k đóng ở vị trí 1, khi khởi động đến 10

-15% ωđm, K chuyển sang vị trí 2 (Hvẽ)



Truyền động thực hiện hãm tái sinh: lúc đó bộ

chỉnh lưu CLI có góc điều khiển αI > 900 điện

áp chỉnh lưu Ud < 0, bộ nghịch lưu NLII có góc

điều khiển αII =1800 –β < 900 lúc đó sẽ có

UNL > 0.

Nếu thực hiện cơ cấu đo và mạch kích từ như

hình sau:



Thì mômen động cơ được tính

Nếu ta giữ φ = const và thì M sẽ tỉ

lệ với Id M = C2Id



Hệ truyền động ĐB cấp từ nguồn dòng chuyển

sang mạch tự nhiên, điều dùng vi xử lý số

Phần mạch lực gồm: chỉnh lưu thyristor nguồn

dòng; nghịch lưu thyristor chuyển mạch tự

nhiên; Động cơ đồng bộ và nguồn chỉnh lưu

cấp cho cuộn kích từ.

Phần mạch điều khiển gồm: điều khiển

nghịch lưu; điều khiển chỉnh lưu; các bộ điều

chỉnh tốc độ, dòng điện, kích từ và điều khiển

góc vượt trước Ψ được thực hiện bởi vi xử lý

8 bit.

6.8. hệ truyền động ĐB điều khiển số.

Cấu trúc mạch phát xung nhiều kênh 6.8.1. điều khiển chỉnh lưu dùng mạch số

Mỗi xung đặt vào RS- trigơ tạo ra xung điều khiển bộ đếm từ đầu cổng AND. Người ta ghi trước mã YM vào bộ đếm do đó khi bắt đầu đếm thì dung lượng bộ đếm giảm, đầu ra của nó so sánh với mã điều khiển Yđk do vi xử lý phát ra ( đầu ra bộ điều chỉnh dòng điện) khi dung lượng bộ đếm bằng mã Yđk bộ so sánh cho ra một xung tạo xung điều khiển

Việc chọn mã YM liên quan tới độ chính xác điều khiển δα. góc điều khiển α thay đổi α=0–1800 khi chọn dung lượng bộ đếm là n bit thì ta có:

6.8.1. điều khiển chỉnh lưu dùng mạch số

Thông thường ta chọn δα = 0,25 thí dụ ta

dùng bộ đếm 8 bit thì δα = 0,70 chu kỳ gián

đoạn T= = 41,7 μs

Để đảm bảo giới hạn góc điều khiển chỉnh lưu

trong chế độ hàm ta phải hạn chế mà Yđkmax và

đảm bảo α=/2, thì ud =0 ta chọn

Yđk| α=/2 = 0,5YM .

Chọn quy luật điều khiển ud= KcL α


M

n Y

00 180

2

180

Hàm truyền gián đoạn của bộ chỉnh lưu :

Trong đó To = 3,33 ms.


Điều khiển nghịch lưu có 2 nhiệm vụ :tạo tín hiệu đồng pha và tạo góc vượt trước ψ. Mạch tạo tín hiệu đồng pha để tạo các xung trùng với pha sức điện động động cơ, tín hiệu này phụ thuộc vào vị trí rôto được lấy từ cơ cấu đo.

Để tạo tín hiệu điều khiển nghịch lưu ta có sơ đồ cấu trúc hvẽ. Gồm:mạch đo và sửa xung, mạch dịch pha, mạch phân phối xung và khuếch đại xung. Mạch dịch pha được nối với cổng của máy tính để đặt góc ψ (cổng 3) còn mạch logic và phân phối xung nối với máy tính để tiếp nhận tín hiệu điều khiển khởi động đảo chiều v.v. ( cổng 1 và cổng 2).

6.8.2 Điều khiển nghịch lưu dùng mạch số


. Mạch đo và sửa xung

6.8.2 Điều khiển nghịch lưu dùng mạch sốMạch dịch pha

Mạch dịch pha: tạo nên tín hiệu điều khiển

tiristo nghịch lưu với góc lệch ψ giữa E và I

Mạch dịch pha với dung lượng bộ đếm dặt

trước trong 6 bit b1- b6 các tín hiệu sức điện

động động cơ được đưa vào và đếm đầy so

với lượng đặt trước này thì sẽ phát xung Fa,

FB, Fc điều khiển tiristo các pha vượt trước so

với tín hiệu đồng pha.


a) Mô tả toán học ĐB và bộ biến tần nguồn

dòng

Để đơn giản hóa ta giả thiết :

- Mạch từ động cơ chưa bão hòa

- Dòng điện kích từ không đổi

- Sức điện động động cơ là hình sin

- Việc đóng cắt tiristo nghịch lưu là lý tưởng

- Góc lệch φ (E,I) không đổi.

Với giả thiết đó ta có sơ đồ quy đổi ĐB

6.8.3 Tổng hợp hệ điều khiển

với các pt:

Trong đó


L Ld

RưUư

E

Id

du

d

ud

dud

uu

iR + dt

diLu

iR + dt

diL + E = u

F

uuuu RRLL

uu

R;L

Ld, Rd – điện cảm, điện trở cuộn kháng lọc một

chiều;

Lư, Rư – điện cảm, điện trở động cơ quy đổi từ

động cơ sang mạch một chiều, Lư = 2L=S, Rư =

2RS;

E – sức điện động động cơ đã quy đổi sang

mạch một chiều:

Phương trình mômen trung bình động cơ:


dt

dJ + F +M = M c

Mc – mômen phụ tải;

F – hệ số ma sát;

J – mômen quán tính;

M – mômen trung bình của động cơ được

tính.

Từ các phương trình ta thiết lập sơ đồ cấu

trúc động cơ



Km

Ke

Ud+

_

E

IdM

Mc

_

.

Các hàm truyền cơ bản khi Mc = 0

Wi(p) =km1 =

Trong đó:

Km1 = ; K1 =

K2 =


W2(p) = km2. =

W3(p) = =

Trong đó

Tc =T/F


u

u RT

uL

emkk

u

m2FR

F K

b) Tổng hợp mạch điều chỉnh dòng điện

- Sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng diện


e-tp e-tp

W2(p)

TIIdn

TI

To

Id

Xác định hàm điều chỉnh DI(z)

Ta chọn DI(z) = α(z) /ε1(z) =kR + ki

= kd

Trong đó :

Kd = kRi + kiTi ; Zd =


}

)1

1(

)1)(1(kkz{k (z)G

2

2

22

11m2clI

pk

pk

kp

pTe o

Top

c) Tổng hợp mạch điều chỉnh tốc độ

Sơ đồ


D(z) FKI(p) W3(p)

W(p)

W ε T Idn Id

_

T

W3(p) = .

D(z)- hàm truyền bộ điều chỉnh tốc độ;

W (z)- hàm truyền bộ đo tốc độ;

FKI- hàm truyền kín của mạch vòng dòng điện;

Hàm truyền đo tốc độ gần đúng lấy bằng k ,

mạch đo tốc độ là khâu biến đổi xung thành số

Chọn chu kì đếm với tần số 50Hz, T = 20ms.

Hàm truyền mạch đo tốc độ:


N= Tn .f = Tbc. z/(2)

z = 256, T =20ms

Vậy = = 0,616 rad/s/1 đơn vị

Thời gian xử lý và lấy mẫu của mạch vòng tốc

độ lớn hơn rất nhiều so với mạch vòng dòng

điện vì vậy mạch vòng kín dòng điện chỉ cần

lấy là khâu khuyếch đại

Hàm truyền mạch vòng tốc độ:

Fs=


Dùng tiêu chuẩn môdun hóa tối ưu hàm truyền

biến vị tra bảng 1-7( trang53) ta có hàm truyền

bộ điều chỉnh tốc độ.

VD: Tổng hợp hệ số có tham số

-Động cơ và hệ biến đổi:

P =10kW, Udm = 220V, Idm = 26,39 A

Pp = 2, Ikt = 2,7A, , nd = 1500vg/ph

Rư2 = 0,4Ω, Lư = 0,076, F = 0,614, J = 1,136


Tính toán các tham số:

Đối với mạch vòng dòng điện thay số ta có

Hàm truyền kín bộ điều chỉnh dòng điện:


Trong đó

Điều kiện ổn định: |b0 | <1

Giải ta nhận được: 0<KRI<2,47


-Đối với mạch vòng tốc độ thay số liệu liên tục

ta có:

-Hàm truyền bộ điều chỉnh tốc độ chọn là PI


THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ MÁY ĐIỆN - mientayvn.com...

Documents

Transcript of THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ MÁY ĐIỆN - mientayvn.com...