Mục Lục
Chơng 1: Những yêu cầu và hớng thực hiện 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Hớng thực hiện 1
1.3 Sơ đồ nguyên lý 2
Chơng2 : Tổng hợp mạch vòng điều khiển 3
2.1 Tổng hợp mạch vòng dòng điện 3
2.2 Tổng hợp mạch vòng tốc độ 5
2.3 Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng điện cho mạch kích từ 7
2.4 Tính toán các thông số mô phỏng 8
2.5 Mô hình mô phỏng sử dụng Simulink 11
2.5.1 Mô hình hệ thống mô phỏng mô phỏng 11
2.5.2 Mô hình Đông cơ 11
2.5.3 Mô hình khâu điều khiển kích từ 12
2.5.4 Mô hình khâu chuyển đổi sai lệch 12
2.6 Kết quả mô phỏng 12
2.7 Nhận xét đánh giá kết quả 16
1
Chơng 1: Những yêu cầu và hớng thực hiện
1.1 Đặt vấn đề
Trong công nghiệp các dây chuyền sử dụng hệ thống truyền động nhiều
động cơ khá phổ biến. Tuỳ thuộc vào những yêu cầu công nghệ cụ thể mà hệ
truyền động điện phải có những đặc điểm đáp ứng đợc yêu cầu công nghệ
đó. Những yêu cầu này sẽ quyết định tới tính đơn giản hay phức tạp của hệ
truyền động điện.
Truyền động điện nhiều động cơ thờng đợc sử dụng trong dây chuyền sản
xuất liên tục, trong đó vật liệu đồng thời chạy qua nhiều phần truyền động
của thiết bị công nghệ, mỗi một truyền động cần phải làm việc với tốc độ
thích hợp gắn với yêu cầu chung của cả hệ. Do đó trong những hệ truyền
động điện nhiều đông cơ, một trong những yêu cầu cơ bản của hệ truyền
động đó là đồng bộ tốc độ. Đồng bộ tốc độ trong các dây chuyền liên tục

Trong đó:
T =
u
u
R
L
: Hằng số thời gian điện từ của mạch phần ứng
Ki : điện trở của sensor cảm biến.
Ti : Hằng số thời gian của sensor dòng điện
Sơ đồ tơng ứng:
Từ sơ đồ trên ta có hàm truyền của đối tợng :
S
oi
(p) =
)1)(1)(1(
/.
)(
)(
uidk
uicl
dk
i
pTpTpT
RKK
pU
pU
+++
=
ứng với điều kiện
T

++
Mặt khác ta có
F
Moi
(p) =
SoipRi
SoipRi
).(1
).(
+
=> Ri(p) =
)1(
Moi
Moi
FSoi
F

=> Ri(p) =
)
.221
1
1(
)1)(1(
/
.221
1
22
22
pp
pTpT

usiicl
uu
uiicl
u
pTTKK
TR
RTKpK
pT
+=
+
Vậy R
i
(p) là khâu tỉ lệ tích phân (PI)
2.2 Tổng hợp mạch vòng tốc độ
Sơ đồ cấu trúc mạch vòng tốc độ
5
Trong đó lấy hàm truyền của mạch vòng dòng điện là khâu quán tính bậc
nhất, bỏ qua các thành phần bậc cao.
Viết gọn sơ đồ ta có
Trong đó S
o

=
)1.().(
.



sci
u

.
.2 21
1
)1(
)(
2
22
pp
TppTKK
KR
pp
FS
F
pR
sCi
u
OMo
OD










++


+
+
=

=
Chọn


S
T=
ta có:



su
Ci
TKR
TKK
pR
.2.
).(
)(

=
Vậy bộ điều chỉnh tốc độ là khâu tỉ lệ P.
2.3 Tổng hợp bộ điều khiển chỉnh dòng điện cho mạch kích từ
Trong trờng hợp điều chỉnh dòng điện kích từ thì hàm truyền đối tợng có
dạng :

)1).(1(

- Tổng các hằng số thời gian nhỏ trong mạch kích từ
Các hằng số thời gian T
k
, T
v
phụ thuộc vào điểm làm việc trên đặc tính
từ hoá. Trong trờng hợp điều chỉnh từ thông thì cần có xenxơ từ thông :

v
v
K
pT
K
pI
k
+
=

1)(
)(

Trong đó K
V
- là hệ số khuyếch đại vi phân, độ nghiêng của đặc tính từ
hóa tại điểm làm việc.
Sơ đồ cấu trúc:
7

Ta có :


T
sk
. Do đó S
0
có dạng :

)1)(1(
0
SKTKk
i
pTpTR
K
S
++
=
Trong đó : T
SKT
= T
đk
+ T
V
+ T
i
F
k
=
iK

.
22
22
00
pp
pTpTR
K
pp
SFS
F
R
KSKTK
i
iMi
M
iK






++

++
++
=

=



R
ik
=
PI
p
k
k
pTK
pTR
i
p
SKTi
KK
+=
+
2.
)1(8

2.4 Tính chọn các thông số mô phỏng
2.4.1 Tính chọn các thông số động cơ
Lựa chọn động cơ mô phỏng có thông số sau:
P
đm
: công suất địng mức của động cơ 1,5 kw
U
đm




= 157 rad/s
M
đm
=
157
1500
=
dm
dm
P

=9,55 Nm
I
đm
=
220
1500
=
dm
dm
U
P
= 6,82 A

82,6
55,9
==

= 0,125 S
Mặt khác ta có:
9
U
đ
= U
đk
.K
cl
Chọn U
đk
= 12V => K
cl
=
==
12
220
dk
dm
U
U
22
Hàm truyền của bộ điều chỉnh:
Ri(p) =
)
1
1(
2
.
usiicl

)
125,0
1
1(968,0)
125,0
1
1(
0046,0.02,1.22.2
125.0.6,1
pp
+=+
T
c
=
22
4,1
6,1.45,2
)(
=

K
JR
u
= 2 S

2.4,1
6,1
).(
=
C

10
=
R

(p) =
0046.0.2.0637,0.6,1
2.4,1.02,1
.2.
).(
=


su
Ci
TKR
TKK
= 3045
2.4.2 Chọn các thông số mạch kích từ
R
k
- điên trở mạch kích từ 5

K
v
- hệ số khuếch đại vi phân 3
T
vx
- hằng số thời gian dòng xoáy 0,003s
10
T

==
Kdm
iK
I
U
→
R
ik
=
p
p
pTK
pTR
SKTi
KK
0046.0*2*5.0
2.0*46,1
2.
)1(
+
=
+

2.5 M« h×nh m« pháng sö dông Simulink
2.5.1 M« h×nh hÖ thèng m« pháng
2.5.2 M« h×nh m« pháng ®éng c¬
* M« h×nh ®éng c¬ 1
11
* M« h×nh ®éng c¬ 2 :
2.5.3 M« h×nh kh©u ®iÒu chØnh kÝch tõ