Phần I
Giới thiệu công nghệ máy bào gi ờng
a.chức năng và công dụng của máy bào gi ờng:
Máy bào giờng nói chung hiện nay đợc sử dụng rộng rãi. Trong các
máy cơ khí, nó dùng để gia công các chi tiết bằng kim loại lớn nh: Bệ
máy, thân máy, máy bào, máy tiện vv .
Ngoài ra nó còn sử dụng để rẽ rãnh chữ T, V, Đuôi én có thể bào thô
hoặc bào tinh.
I. Các loại máy bào gi ờng:
1. Phân loại :
* Dựa vào số trục phân ra
- Máy bào một trụ: 710, 71120, 7116
- Máy bào hai trụ: 7210, 7212, 7216
* Dựa vào kích thớc phân ra
- Máy bào cỡ nhỏ có chiều dài L
b
< 3 m
lực kéo F
k
= 30 ữ 50 (KN)
- Máy cỡ trung bình chiều dài L
b
= 4ữ5 m
Lực kéo F
k
= 50ữ70 (KN)
- Máy cỡ nặng (Lớn) chiều dài L
b
>5 m, F
k
>70 (KN)
- Khoảng cách mặt bàn và dầm ngang 1000 (mm)
2. kích thớc bàn máy:
- Diện tích hiệu dụng: 900 x 300 (mm)
- Chiều dài lớn nhất của một hành chình bàn 3200 (mm) hành trình
nhỏ nhất là 700 (mm)
3.chỉ tiêu cơ học:
giới hạn các tốc độ làm việc của bàn
- Vùng 1: V=(40 ữ 60) m/phút dùng gia công thô
- Vùng 2: V=(60 ữ 90) m/phút dùng gia công giới các tốc độ hành
trình ngợc chiều dài bàn
- Giới hạn ăn dao ngang sau mỗi hành trình kép (0,25 ữ 12,5) (mm)
- Lực kéo bàn
Vùng 1: Q
max
= 7000 kg ; Q
min
= 2500 kg
Vùng 2: Q
max
= 4700 kg ; Q
min
= 1700 kg
III. các truyền động của bàn:
* truyền động bàn
Truyền động bàn là truyền động trính của máy, đặc điểm cơ bản của
truyền động này là làm việc có tính chất chu kỳ lặp lại mỗi chu kỳ có hai
hành trình.
1. Hành trình thuận:
Là hành trình gia công chi tiết, gồm nhiều giai đoạn: Khởi động, aw
dao, vào chi tiết, cắt gọt ổn định, dao ra khỏi chi tiết gia công ứng với các
t
7
t
8
t
10
t
11
t
12
t
13
t
14
tt
9
,I
ng
I
qđ
th
I
ng
th
I
Hình 1. Đồ thị tốc độ và dòng điện của bàn máy bào giờng.
Chuyển động mang tính chất chu kỳ.
Quá trình cắt gọt chỉ xảy ra ở hành trình thuận còn hành trình ngợc là
5
: bàn máy chuyển động với tốc độ V
th
và thực hiện gia công chi tiết.
+ t
6
: bàn máy sơ bộ giảm tốc độ đến V
0
.
+ t
7
: bàn máy làm việc ổn định với tốc độ của bàn máy là V
0
.
+ t
8
: dao đợc ra khỏi chi tiết khi tốc độ của bàn máy là V
0
.
+ t
9
: đảo chiều từ hành trình thuận sang hành trình ngợc đến tốc độ V
ng
.
+ t
10
: bàn máy chạy theo hành trình ngợc với tốc độ V
ng.
+ t
11
min
.
max
.
min
Trong đó:
+V
max
: tốc độ lớn nhất của bàn máy của hành trình ngợc, thờng
V
ng.max
= (75ữ120) m/phút.
+V
th.min
: tốc độ nhỏ nhất của bàn máy trong hành trình thuận, thờng:
V
th.min
= (4 ữ 6) m/phút
Nh vậy:
D = (12.5 ữ 30) / 1
Thông thờng, hệ thộng truyền động điện sử dụng động cơ điện một
chiều đợc cấp nguồn tự bộ biến đổi.
Theo yêu cầu của đồ thị phụ tải (hình 2), điều chỉnh tốc độ đợc thực
hiện theo hai vùng:
P,F
F=F(v)
Hình 2
P=P(v)
+ Thay đổi điện áp phần ứng trong phạm vi (5 ữ 6)/1 với mô men trên
trục động cơ là hằng số ứng với tốc độ bàn thay đổi từ V
đm
= Const mà M
đm
= M
max
Thì trong vùng giảm điện áp M = Const (M
max
= M
min
). Vùng điều chỉnh
từ thông thì khi giảm suy ra tốc độ tăng (n) mà giữ nguyên dòngđiện
I=I
đm
và M
max
= M
tải
Vậy trong bản thuyết minh này em sử dụng điều chỉnh tốc độ động cơ
bằng phơng pháp điều chỉnh điện áp phần ứng vì do quá trình quá độ từ
thông lớn nên ta không dùng điều chỉnh bằng phơng pháp thay đổi từ thông
nữa do đó ta tăng đợc năng suất của máy
Quá trình quá độ khởi động, hãm yêu cầu xảy ra êm, tránh va đập trong
bộ truyền với tốc độ tác động cực đại.
2. truyền động ăn dao:
Truyền động ăn dao cũng có tính chất chu kỳ đặc điểm nh sau: Mỗi
truyền động ăn dao (dao đứng hay dao hông) đều có chiều ăn daovaf lợng
ăn dao riêng, cũng có thể làm việc độc laapfzjtuyf theo công nghệ. Mỗi
truyền động hành trình kép của bàn thì truyền động ăn dao làm việc một
lần. Thờng nó bắt đầu làm việc khi bàn đợc đổi chiều và dừng lại khi dao
- Động cơ một chiều dùng để truyền động có công suất
P 70 KW và tốc độ n= 1500 vòng / phút.
- Phạm vi đièu chỉnh: D = 10/1.
- Sai lệch tĩnh cho phép:s
1
= 15%.
Kết luận
Máy bào giờng có quá trình công nghệ phức tạp, nhiều truyền động
phụ yêu cầu hệ thống truyền động bàn có độ chính xác cao, thời gian quá
độ lớn nhất để đảm bảo năng suất của máy. Máy có thể gia công chi tiết
mới đảm bảo độ bóng khi gia công tinh. Các truyền động bàn và truyền
động ăn dao có thẻ làm ở chế độ điều chỉnh hay chế độ tự động với trang
thiết bị hợp lý, hiện đại, máy bào giờng có thể làm việc đặt đợc yêu cầu
công nghệ phức tạp.
phần II
chọn ph ơng án truyền động điện và
nguyên lý sơ đồ
a. khái niệm chung:
* nội dung:
Để thiết kế hệ thốn truyền động cho một đối tợng truyền động ta phải
căn cứ vào đặc điểm công nghệ của nó, căn cứ vào chỉ tiêu chất lợng mà đa
ra phơng án hợp lý. Với mỗi một đối tợng truyền động có thể thực hiện
bằng các truyền động khác nhau. Mỗi phơng án đều có những u nhợc điểm
của nó, nó chung phơng án đa ra cần đảm bảo các yêu cầu của đối tợng cần
truyền động. Phải đảm bảo đợc các chỉ tiêu về mặt kỹ thuật cũng nh về mặt
kinh tế, trong đó chỉ tiêu kỹ thuật là quan trọng hàng đầu. Thông thờng một
hệ thống tốt hơn về mặt kỹ thuật cũng nh tốn kém hơn về mặt kinh tế. Do
vậy tuỳ thuộc yêu cầu chất lợng và độ chính xác của sản phẩm ta cho chọn
hệ thống truyền động điện nhằm đa ra một hệ thống đảm bảo yêu cầu mong
muốn.
Phơng trình đặc tính cơ :
Trong đó :
U
f
: là giá trị hiệu dụng của điện áp pha sta to
R
2
,
,R
1
: là điện trở rô to và sta to đã quy đổi
S : hệ số trợt của động cơ
X
nm
=X
1
+ X
2
: là điện kháng ngắn mạch là tổng trở của điện kháng
tản sta to và rô to đã quy đổi
Đặc tính của động cơ không đồng bộ
Nếu trong khoảng 0 S < S
th
và nếu bỏ qua R
1
ở các động cơ cỡ
lớn R
S
S
S
S
S
M
M
th
th
th
+
=
2
nm
th
X
R
S
2
=
nm
ù
X
U
M
0
2
2
3
+
=
2
2
,
1
2
,
3
Tự
nhiên
Nhân
tạo
dm
dm
S
M
0
=
Nh vậy trên đoạn làm việc của đặc tính cơ của động cơ không đồng
bộ có giá trị (-) gần nh không đổi và khá cứng
mô men lớn, điều chỉnh tốc độ đơn giản hơn máy điện xoay chiều, nhng nh-
ợc điểm là giá thành đắt .
Động cơ điện một chiều gồm các loại kích từ song song, kích từ độc
lập và kích từ nối tiếp.
Với động cơ kích từ độc lập tức là điện áp phần ứng và cuộn kích từ
đợc lấy từ hai nguồn riêng rẽ trong trờng hợp nguồn có công suất vô cùng
lớn thì có thể mắc cuộn kích thích song song với mạch phần ứng lúc này ta
có động cơ kích từ song song. Phơng trình đặc tính cơ của động cơ là:
Với :
: tốc độ quay của phần ứng (Rad/s )
U
u
: điện áp phần ứng (V )
R
u
, R
f
: điện trở phần ứng và điện trở phụ
K , : hệ số và từ thông của động cơ, M : mô men tải
Với động cơ một chiều kích từ nối tiếp ta có cuộn dây kích từ đợc
ghép nối tiếp với phần ứng. Phơng trình đặc tính cơ của động cơ trong trờng
hợp này là :
Với :
C : hệ số tỷ lệ
Nhìn vào đặc tính ta thấy động cơ một chiều kích từ nối tiếp có đờng
đặc tính mềm và độ cứng thay đổi theo tải do đó thông qua tốc độ của động
cơ ta có thể biết đợc sự thay đổi của phụ tải, động cơ một chiều kích từ nối
tiếp có khả năng quá tải lớn về mô men, do cuộn kích từ nối tiếp vùng dòng
phần ứng lớn hơn định mức do đó mô men của nó tăng nhanh hơn sự tăng
dòng điện, nh vậy mức độ quá dòng nh nhau thì động cơ kích từ nối tiếp có
Đợc sử dụng trong các động cơ có công suất trung bình và lớn có
yêu cầu ổn định tốc độ cao, thờng dùng cho các máy bơm, quạt gió có u
điểm tốc độ cao và = .ở chế độ M< M
đm
động cơ làm việc với hệ số cos
cao, hiệu suất lớn làm việc có độ tin cậy cao. Phơng trình đặc tính cơ có
dạng :
P
f
2
=
Nhợc điểm của động cơ không đồng bộ là mở máy phức tạp
Các phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ :
Với động cơ điện 1 chiều :
Việc điều chỉnh động cơ dễ dàng nhất ta có thể điều khiển điện áp
phần ứng, từ thông, bộ biến đổi đơn giản có thể dùng bộ biến đổi có điều
khiển hoặc cồng kềnh hơn là máy phát động cơ dùng hệ thống này có u
điểm là hoạt động tin cậy, bộ điều khiển đơn giản ( nếu dùng bộ biến đổi
van ) giá thành bộ biến đổi thấp, điều chỉnh tốc độ dễ dàngvà có thể điều
chỉnh trên toàn bộ giải điều chỉnh.
Đặc tính điều chỉnh của động cơ 1 chiều nh sau :
Hình 3 Hình 4
(H-3) là đặc tính điều chỉnh điện áp phần ứng
(H-4) là đặc tính điều chỉnh từ thông động cơ
Với động cơ rô to lồng sóc:
Để phù hợp với yêu cầu công nghệ thì ta chỉ dùng phơng pháp điều
chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi f nguồn cung cấp mục đích là để thay đổi
bản tốc độ lớn nhất trong giải điều chỉnh từ thông bị hạn chế bởi khả
năng chuyển mạch của cổ góp xấu đi do vậy để đảm bảo điều kiện chuyển
mạch bình thờng thì ta cần phải giảm dòng I cho phép kết quả là M
c
p
trên
trục động cơ giảm rất nhanh ngay cả khi giữ nguyên I thì khi giảm , mô
men cũng giảm rất nhanh, nh vậy để giữ cho I không đổi thì trong toàn giải
điều chỉnh mô men cũng giảm rất nhanh.
Nh vậy để thoả mãn điều kiện công nghệ là Mc = const trong toàn bộ
giải điều chỉnh thì động cơ cần chọn phải có công suất lớn hơn công suất
định mức D lần với D là khoảng điều chỉnh, với máy bào giờng D =10/1 do
vậy công suất động cơ cần chọn lớn 10 lần so với công suất định mức do
vậy gây lãng phí.
Phơng pháp điều chỉnh mạch phần ứng
Xuất phát từ phơng trình:
E
b
R
b
- R
đ
= - I
K
đm
K
đm
Ta thấy khi thay đổi E
b
thì tốc độ không tải lý tởng thay đổi do đm
.
F
. R
F
+ R
Đ
= -
K . đ (K . đ)
2
PN
Trong đó KF = gọi là hệ số cấu tạo của máy phát
2 a
e
F
= K
F
.
F
.
F
là Sđđ của máy phát
R
F
là điện trở phần ứng của máy phát
R
Đ
là điện trở phần ứng của động cơ
Đ
Nhợc điểm của bộ biến đổi động cơ là cồng kềnh yêu cầu nền móng
đặt máy chắc chắn hiệu suất nhỏ, tiếng ồn lớn.
b) Hệ thống Tiristor động cơ(T-Đ):
Các van T
1
, T
2
, T
3
, T
4
, là các van có điều khiển, Đ là động cơ 1 chiều
kích thích độc lập, L là cuộn kháng san bằng để cải thiện hình dáng dòng
một chiều.
Các van T
1,2,3,4
chỉ mở khi có điện áp thuận U
đk
> 0 và các xung dơng
đa vào cực điều khiển, do đó ta có thể thay đổi thời điểm mở Tiristo bằng
cách thay đổi thời điểm phát xung nh vậy ta sẽ thay đổi đợc điện áp đầu ra
của bộ biến đổi dẫn đến thay đổi đợc tốc độ của động cơ, ở chế độ dòng
liên tục ta có phơng trình đặc tính cơ của hệ thống là:
E
đm
. cos R
b
+ R
= - . M
của máy bào giờng. Vì vậy ta chọn bộ biến đổi Tirristor - động cơ (T-Đ)
làm bộ biến đổi cho truyền động máy bào gờng.
4. phân tích chọn sơ đồ bộ biến đổi t-đ:
Các linh kiện bán đẫn đợc thiết kế theo hai sơ đồ, sơ đồ hình tia và sơ
đồ hình cầu đợc thực hiện việc cung cấp điện cho các động cơ nh hình II -1
và hình II-2
- Sơ đổ hình tia đơn giản, số van ít hơn hai lần so với sơ đồ chỉnh lu
hình cầu 3 pha đối xứng. Sơ đồ hình tia 3 pha có sụt áp và tổn thất công
suất chỉ trên 1 van nên ít hơn so với sơ đồ hình cầu ( sơ đồ hình cầu có sụt
áp và tổn thất công suất trên hai van) tổn thất do cùng dẫn cũng ít hơn so
với sơ đồ hình cầu.
T
1
i
T1
.
B
C
A
i
A
*
*
*
i
B
Hình II-2
i
c
*
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Đ
.
CKĐ
BA
i
A
*
*
*
B
i
a
C
a
c
i
B
- Sơ đồ hình cầu cho dạng điện áp và dòng chỉnh lu tốt hơn với độ
nhấp nháy ít hơn, cuộn kháng lọc ở sơ đồ hình tia phải có yêu cầu phần này
lớn hơn. Từ những u nhợc điểm trên ta thấy sơ đồ hình cầu 3 pha đối xứng
có u điểm hơn so với sơ đồ hình tia 3 pha. Tuy sơ đồ hình cầu số van
Tiristor nhiều hơn song tiristor ở sơ đồ hình cầu chọn ở cấp điện áp bằng
một nửa cấp điện áp của tiristor ở sơ đồ hình tia. Đặc biệt diện áp ra của sơ
đồ hình cầu tốt hơn hẳn điện áp ra của sơ đồ hình tia.
* Vì vậy trong bản thuyết minh này em chọn sơ đồ bộ biến đổi hình
cầu 3 pha đối xứng cho truyền động máy bào giờng.
- Việc điều khiển các bộ biến đổi hình tia hoặc hình cầu để phù hợp
với yêu cầu công nghệ là nhất quan trọng. Hiện nay ngời ta thờng sử dụng 2
phơng pháp điều khiển là điều khiển chung( hay điều khiển phụ thuộc) và
điều khiển riêng( hay còn gọi điều khiển độc lập).
Phơng pháp điều khiển chung:
Là cả hai bộ biến đổi đều có xung mở, một bộ làm việc ở trạng thái
trao đổi năng lợng còn một bộ làm việc ở trạng thái trờ phơng pháp này có
các đặc tính cơ của hệ thống ở chế độ đông và chế độ tính rất tốt, nhng nó
lại làm xuất hiện dòng cân bằng nên tiêu tán năng lợng vô ích, và luôn tồn
tại do đó cần phải có cuộn kháng san bằng để làm giảm dòng cân bằng với
sơ đồ hình cầu 3 pha mắc song song ngợc thì cần phải có 4 cuộn kháng san
bằng.
Phơng pháp điều khiển riêng:
Xung điều khiển đa vào van một cách riêng rẽ để loại trừ tổ van nào
thì ta ngừng cung cấp xung cho tổ van ấy, nghĩa là bộ biến đổi này làm việc
thì bộ biến đổi kia không làm việc (hay nghỉ). Do vậy dùng phơng pháp này
không xuất hiên dòng cân bằng song đi theo nó là một mạch logic. Tuy
nhiên đặc tính đảo chiều của nó không tốt bằng phơng pháp điều khiển
chung và để đảm bảo đảo chiều an toàn thì cần phải có 1 khoảng thời gian
trễ để dòng qua tổ van đang làm việc giảm về = 0 thì nó mớ cho tổ van thứ
hai mở.
- T
1N
ữ T
6N
: Là các tiristor phục vụ cho động cơ Đ quay theo chiều
ngợc.
380.v
BA
AB K K
K
i
b
i
a
i
c
T
I
PT
3T
PT
1T
PT
2T
FT
Đ
CKĐ
H
R
H
6
R
2
R
4
R
6
T
2T
T
1T
T
3T
T
5T
T
4T
T
6T
SƠ Đồ NGUYÊN Lý MạCH Động lực
- BA: Là máy biến áp động lực, đây là máy biến áp 3 pha 3 trụ có sơ
đồ đấu dây /.Nhiệm vụ biến điện áp của lới thành điiện áp phù hợp với
yêu cầu của bộ chỉnh lu để cung cấp cho sơ đồ chỉnh lu (cho cả hai bộ biến
đổi làm việc ở chế độ quay thuận và ngợc) sao cho sau chỉnh lu nhận đợc
điện áp phù hợp với điện áp phần ng động cơ Đ.
- AB : Là áptômat mắc phía sơ cấp máy biến áp động lực, có tác
dụng để bảo vệ sự cố ngắn mạch phía sơ cấp và thứ cấp máy biến áp động
lực (BA). Khi áptômát (AB) cắt thì má động của nó tiếp đất để có thể dập
điện áp tàn d trong máy biến áp. Ngoài ra áptômát AB còn có chức năng để
đóng cắt nguồn điện cho toàn hệ thống.
1T
ữ PT
3T
và PT
1N
ữ PT
3N
: Là các tranzitor quang hay (photo
tranzitor) chức năng của các phần tử này là để lấy tín hiệu kiểm tra dòng
điện trong các bộ chỉnh lu mắc song song ngợc khống chế theo nguyên tắc
độc lập. Tín hiệu điện áp lấy ra trên các tranzitor quang là các tín hiệu dới
dạng các mức logic 0 và mức logic 1 đợc da tới mạch logic và tạo trễ tín
hiệu. Trong sơ đồ không cần sử dụng các cuộn khang cân bằng vì các bộ
biến đổi mắc song song ngợc đợc khống chế theo nguyên tắc độc lập.
7. nguyên lý làm việc của mạch động lực:
Trong sơ đồ mạch động lực khi muốn khởi động thì đóng mạch vào
nguồn(lới điện) theo trình tự sau. Đóng áptômát AB để cấp điện cho sơ cấp
máy biến áp BA sau đó ấn nút khởi động ở mạch khống chế để đóng các
tiếp điểm thờng mở K cấp điện cho các bộ chỉnh lu. Bộ chỉnh lu dùng
tiristor cấp nguồn cho phần ứng động cơ và bộ chỉnh lu đi ốt cấp nguồn 1
chiều cho cuộn dây kích từ CKĐ. Tuỳ thuộc vào tín hiệu chủ đạo ở mạch
khuếch đại trung gian mà bộ biến đổi H
I
(gồm T
1T
ữ T
6T
) làm việc hay bộ
biến đổi H
II
I
và H
II
cùng khoá lúc này do có mạch tụ
điện và điện trở (R-C) nối theo sơ đồ nên tạo thành trung tính của tải, do
đó các tranzitor quang đợc đặt điện áp pha nên các tranzitor quang thông,
trên cực góp có nức logic 0. Khi bộ biến dổi H
I
làm việc bộ biến đổi H
II
khoá, lúc này không còn tồn tại các điểm trung tính nữa, khi các tirristor
trong bộ H
I
mở thì các tranzitor quang PT
1T
ữ PT
3T
bị nối ngắn mạch nên bị
khoá và lấy ra tín hiệu logic 1, còn các tranzitor quang PT
1N
ữ PT
3N
thông do
đặt vào điện áp dây nên lấy ra tín hiệu logic 0. Các tranzitor quang đợc đặt
vào điện áp dây nhờ có sự mở của các tiristor nhóm anôt chung của bộ biến
đổi H
I
.
Khi bộ biến đổi H
II
I
nên ta chỉ cần xé
hoạt động của 1 bộ là đủ, còn bộ biến đổi kia đợc suy ra hoàn toàn tơng tự.
* Hoạt động của sơ đồ chỉnh lu cầu 3 pha đối xứng.
Sơ đồ chỉnh lu cầu 3 pha đối xứng gồm có 6 tiristor chia thành hai nhóm.
- Nhóm katốt chung gồm 3 tirristor T
1
,T
3
,T
5
.
- Nhóm anốt chung gồm 3 tiristor T
2
,T
4
,T
6
.
Điện áp các pha thứ cấp máy biến áp (điện áp nguồn xoay chiều cung cấp
cho sơ đồ chỉnh lu).
U
a
=
2
U
2
sinT
U
b
=
+
6
cho xung điều khiển mở T
1
(trớc đó T
5
và T
6
đã
đang mở). Tiristor T
1
mở vì U
a
> 0. Khi T
1
mở làm cho T
5
bị khoá lại một
cách tự nhiên. vì U
a
> U
c
suy ra lúc này T
1
và T
6
đang cho dòng chạy qua.
. Cứ nh
vậy các xung điều khiển lệch nhau /3, đợc lần lợt đa đến cực điều khiển
của các tiristor theo thứ tự. T
1
,T
2
,T
3
,T
4
,T
5
,T
6
. Sẽ nhận đợc sự đóng mở
theo đúng quy luật của các Tiristor. Ta thấy rằng cùng một nhóm van(anốt
chung hoặc kanốt chung) thì khi một Tiristor dẫn dòng mở, nó sẽ khoá ngay
Tiristor dẫn dòng trớc nó. Bảng tóm tắt của quá trình và giản đồ điện áp
dòng điện chỉnh lu nh hình II-4
Thời điểm Mở Khoá
/6 +
T
1
T
5
3/6 +
T
2
T
6
.U
2
.cos
Trong đó: U
2
là hiệu dụng của điện áp pha thứ cấp máy biến áp
U
d1
: Là trị trung bình của u
d1
do nhóm katốt chung tạo nên.
U
d2
: Là trị trung bình của u
d2
do nhóm anốt chung tạo nên.
Giá trị trung bình của dòng điện chỉnh lu là I
d
.
Giá trị hiệu dụng của dòng điện chạy qua trong mỗi pha thứ cấp máy
biến áp.
I
2
=
d
I.
3
2
Giá trị trung bình của dòng đện chảy trong mỗi Tiristor.
I
T5
i
T4
i
T3
i
T2
u
d
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
T
6
T
1
mở các Tiristor (thông thờng độ dài xung nằm trong giới hạn từ 200às đến
600às).
- Điều chỉnh đợc thời điểm phát xung điều khiển.
- Phân phối các xung cho các kênh điều khiển theo đúng quy luật yêu
cầu.
- Các hệ thống phát xung điều khiển bộ chỉnh lu hiện nay đang sử
dụng đợc phân làm hai nhóm chính.
* Nhóm các hệ thống điều khiển đồng bộ: Các xung điều khiển suất
hiện trên cực điều khiển của các Tiristor đúng thời điểm cần mở van và lặp
đi lặp lai mang tính chất chu kỳ với chu kỳ bằng chu kỳ nguồn điện xoay
chiều cung cấp cho sơ đồ chỉnh lu.
* Nhóm các hệ thống điều khiển không đồng bộ: Hệ thống điều
khiển này phát ra chuối xung với tần số cao hơn rất nhiều so với tần số
nguồn điện xoay chiều cung cáp cho sơ đồ chỉnh lu, và trong quá trình làm
việc thì tần số xung đợc tự động để đảm bảo cho một đại lợng đầu ra nào
đó. Nhóm các hệ thống điều khiển không đồng bộ này rất phức tạp nên nó
ít đợc sử dụng, mà hiện nay ngời ta thờng hay sử dụng các hệ thống điều
khiển đồng bộ.
Các hệ thống điều khiển đồng bộ thờng sử dụng hiện nay bao gồm có
ba phơng pháp để thiết kế mạch điều khiển.
- Hệ thống điều khiển chỉnh lu theo nguyên tắc khống chế pha đứng.
- Hệ thống điều khiển chỉnh lu theo nguyên tắc khống chế pha
ngang.
- Hệ thống điều khiển chỉnh lu dùng đi ốt hai cực gốc.
Vậy trong bản thiết kế này thiết kế mạch điều khiển theo nguyên tắc
khống chế pha đứng (thuộc nhóm các hệ thống điều khiển đồng bộ ). Khi
nghiên cứu các mạch phát xung theo nguyên tắc pha đứng, ngời ta chia các
mạch điện hệ thống ra làm ba khối có chức năng khác nhau và đợc biểu
diễn nh sơ đồ sau.
= 0 là thời điểm bắt đầu
xuất hiện xung ở đầu
ra của khâu so sánh cũng là lúc bắt đầu có xung điều
khiển để mở Tiristor.
Bằng cách điều chỉnh biên độ điện áp điều khiển
(u
đk
) có thể điều khiển đợc thời điểm phát xung
điều khiển mở Tiristor (tức là điều chỉnh đợc góc
mở ). TX là thời gian tồn tại độ rộng của xung điều
khiển.
II. thiết kế mạch:
Theo mạch động lực,sử dụng hai bộ biến đổi mắc theo sơ đồ chỉnh lu
cầu 3 pha, hai bộ biến đổi này mắc song song ngợc không chế theo nguyên
tắc độc lập, sử dụng nguồn điện xoay chiều ba pha (u
a
,u
b
,u
c
) cung cấp cho
các bộ chỉnh lu. Nh vậy mạch điều khiển đợc thiết kế gồm có ba kênh (tín
hiệu đầu vào mỗi kênh là điện áp đồng pha với mỗi
pha tơng của nguồn xoay chiều cung cấp cho các bộ chỉnh lu). Mỗi kênh
điều khiển phát ra hai xung tơng ứng với hai nửa chu kỳ của điện áp đồng
pha. Để tạo ra các xung riêng biệt thì mỗi kênh điều khiển sẽ có khâu tách
xung và gửi xung tới các bộ biến đổi bằng hệ mạch logic.
Với ba kênh điều khiển nh treensex tạo ra đợc 3x2=6 xung điều
khiển. Do tính chất tơng đơng của các pha trong nguồn điện xoay chiều ba
pha nên 6 xung (do 3 kênh điều khiển phát ra) là hoàn toàn giống nhau,
t
u
đk
TX
Hình III -1