TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH
KHOA ĐIỆN
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH CỦA MÁY DOA
NGANG 2620A DÙNG HỆ THỐNG T-Đ
Giảng viên hướng dẫn hướng dẫn: VŨ ANH TUẤN
Sinh viên thực hiện: Trần Văn Viên
Nội dung đồ án môn học trang bị điện:
1. Giới thiệu về máy doa ngang 2620A
2. đánh giá phương án truyền động cũ và phương án thay thế
3. Thiết kế mạch lực hệ truyền động
4. Thiết kế hệ thống điều khiển mở van
5. xây dưng đặc tính tĩnh của hệ truyền động
6. Xét tính ổn định và hiệu chỉnh hệ thống
7. Thuyết minh sơ đồ nguyên lý hệ truyền động
Ngày giao đề tài : Ngày 17 tháng 04 năm 2010
Ngày hoàn thành đề tài : ngày 16 tháng 05 năm 2010
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIỆN
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay trong công cuộc công nghiệp hoá đất nước, yêu cầu tự động hoá
trong máy sản xuất ngày càng cao, điều khiển linh hoạt, tiện lợi, gọn nhẹ và hiệu xuất
sản xuất cao. Mặt khác , với công nghệ thông tin và công nghệ điện tử phát triển ngày
càng cao và nhu cầu con người ngày càng đòi hỏi ngững sản phẩm sản xuất ra đạt độ
chính xác và độ thẩm mỹ cao.
Trong thời đại hiện nay các phân xưởng, nhà máy, xí nghiệp cắt gọt kim loại
luôn đòi hỏi những máy cắt gọt kim loại hiện đại như Có khả năng tự động hoá cao,
độ chính xác tuyệt đối. Có khả năng điều chỉnh tốc độ trơn, rộng và bằng phẳng, kết
cấu gọn nhẹ, hiệu xuất cao và chi phí vận hành ít nhất nhưng đảm bảo tính kinh tế.
Trong quá trình thực hiện làm đồ án bản thân được sự hướng dẫn tận tình của
thầy giáo đã tạo điều kiện cho tôi được hoàn thành đồ án của mình. Tuy đã có nhiều
cố gắng, song Kiến thức rộng và thực tế còn hạn chế nên khó tránh khỏi những sai

- Chuyển động ngang của bàn giá chi tiết gia công
- Giá dao hướng kính lắp trên mâm cặp thực hiện chạy hướng kính để xén mặt S
k
- Chuyển động di chuyển dọc trục của trục chính mang đầu dao
- Chuyển động phụ là: Chuyển động theo chiều thẳng đứng của ụ dao và Các động cơ
truyền động bơm dầu của hệ thống bôi trơn và động cơ bơm nước làm mát.
Đặc tính cơ của máy doa yêu cầu phải tuyệt đối cao với độ ổn định tốc độ phải
<10%. Hệ thông truyền động ăn dao phải đảm bảo độ tác động nhanh cao, dừng máy
chính xác, đảm bảo sự liên động với truyền động chính và làm việc tự động.
2. Yêu cầu đối với truyền động điện và trang bị điện của máy doa ngang 2620A.
*Truyền động chính:
Là truyền động quay của mâm cặp chi tiết cần gia công. Yêu cầu động cơ
mang dao doa phải đảo chiều quay đảm bảo nhẹ nhàng. Phạm vi điều chỉnh tốc độ

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN
3
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIỆN
yêu cầu D=130:1, với độ bằng phẳng điều chỉnh
ϕ
=1,26. Hệ truyền động trục chính
cần phải hãm dừng nhanh.
Hiện nay hệ truyền động trục chính của máy doa ngang 2620A thường dùng hệ
truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc hai cấp tốc độ tam
giác- sao kép. Ở những máy doa cỡ nặng có thể sự dụng động cơ một chiều, điều
chỉnh tốc độ trơn trong phạm vi rộng. Nhờ vậy có thể đơn giản kết cấu cơ khí. Mặt
khác có thể hạn chế được mô men ở vùng tốc độ thấp bằng phương pháp điều chỉnh
tốc độ hai vùng.
3.Truyền động ăn dao.
- Phạm vi điều chỉnh tốc độ của truyền động ăn dao yêu cầu D=1500:1. Lượng ăn
dược điều chỉnh trong phạm vi 2mm/ph ÷ 600mm/ph. Khi di chuyển nhanh, có thể

động cơ ĐK củng kéo máy phát tự kích từ K để cấp điện kích từ cho động cơ Đ và
máy phát F.
Biến trở RKK dùng để điều chỉnh dòng điện kích từ của máy phát tự kích từ F. Nghĩa
là để điều chỉnh điện áp phát ra cấp cho các cuộn kích từ máy phát KTF và cuộn dây
động cơ KT Đ. Biến trở RKF dùng để điều chỉnh dòng kích từ máy phát F, do đó
điện áp phát ra của máy phát F đặt vào phần ứng động cơ Đ. Biến trở RK Đ dùng để
điều chỉnh dòng kích từ động cơ, do đó thay đổi tốc độ động cơ nhờ thay đổi từ
thông.
Phương trình đặc tính cơ của động cơ của động cơ Đ.
d
uu
d
k
RI
k
U
Φ
−
Φ
=
.
ω
Với U =U
F
– R .I

hay
u
d
uEuD

+ Có khả năng quá tải cao.
+ Đặc tính quá độ tốt, thời gian quá độ ngắn.
+ Điện áp đầu ra của máy phát bằng phẳng có lợi cho động cơ.
+ Có khả năng giử cho đặc tính cơ của động cơ cao và không đổi trong quá trình làm
việc.
- Nhược điểm :
+ Hệ thống sử dụng nhiều máy điện quay cho nên gây ồn, kết cấu cơ khí cồng kềnh
chiếm nhiều diện tích
+ Tổng công suất đặt lớn.
+ Vốn đầu tư ban đầu lớn.
+ Máy điện một chiều thường có từ dư lớn, đặc tính từ hóa có trể nên khó điều chỉnh
sâu tốc độ.
II. Hệ truyền động tiristo - Động cơ :

Sơ đồ gồm :

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN
6
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIỆN
- FT : Máy phát tốc dùng để phản hồi âm tốc độ phần ứng của động cơ.
- BBĐ : Bộ biến đổi dùng tiristor biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều
cấp cho động cơ.
- Đ : Động cơ một chiều kích từ độc lập kéo máy sản xuất.
- TH - KĐ : Khâu tổng hợp và khuyếch đại tín hiệu.
- U
Cd
: tín hiệu đặt vào.
-
γ
.n : tín hiệu phản hồi âm tốc độ.

. cos
∝
= U
b
(U
b
= U đầu ra của bộ biến đổi ).
E
b
= K
đk
= U
cđ
. K
b
(U
đ
-
γ
.n)
→

∝
= ar cos.
bm
dbdk
E
nUKK ).(.
γ
−

.
γ
ω
→
u
bdk
ub
bdk
dbdk
I
KK
RR
KK
UKK
1 1

γγ
ω
+
+
−
+
=
Họ đặc tính cơ của hệ thống nh hình vẽ :

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN
7
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIỆN
* Đánh giá chất lượng của hệ thống :
- Ưu điểm :


Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý hệ thống CL - Đ hình tia 3 pha và sơ đồ thay thế
* Sơ đồ hình cầu:
Đặc điểm của sơ đồ chỉnh lưu cầu:
- Số van chỉnh lưu bằng 2 lần số pha của điện áp nguồn cung cấp, trong đó có m van
có katôt nối chung (các van 1, 3, 5) tạo thành cực dương của điện áp nguồn ; m van
có anôt chung ( 2, 4, 6) tạo thành cực âm của điện áp chỉnh lưu
- Mỗi pha của điện áp nguồn nối với 2 van, 1 ở nhóm anôt chung, 1 ở nhóm katôt
chung.
Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý hệ thống CL- Đ hình cầu 3 pha và sơ đồ thay thế.
* Nguyên lý làm việc của BBĐ xoay chiều - một chiều

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN
9
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIỆN
- Sơ đồ tia:
Xét sơ đồ tia 3 pha katôt nối chung. Để một Thyristor mở cần có 2 điều kiện
+ Điện áp Anôt - Katôt phải dương ( U
A
> 0)
+ Có tín hiệu điều khiển đặt vào điện cực điều khiển và Katôt của van
Do đặc điểm vừa nêu mà trong sơ đồ tia 3 pha
các van chỉ mở trong một giới hạn nhất định.
Ví dụ: ở pha A, trong khoảng wt = 0
÷
π
→
u
A
>0.

1
thì T
1
mở. Tương tự với T
2
và T
3
.
Thời điểm
α
0
= wt =
π
/6 đợc gọi là thời điểm mở tự nhiên của sơ đồ chỉnh lưu 3
pha. Nếu truyền tín hiệu mở van chậm hơn thời điểm mở tự nhiên một góc độ điện thì
khoảng dẫn dòng cuả van sẽ thay đổi (nhỏ hơn 2
π
/3) dẫn đến trị số trung bình của
điện áp chỉnh lưu sẽ giảm đi. Khi góc mở
α
càng lớn thì U
d
càng nhỏ
- Sơ đồ cầu: Từ kết cấu của sơ đồ chỉnh lưu cầu ta có nhận xét: Để có dòng qua phụ
tải thì trong sơ đồ phải có ít nhất 2 van cùng thông, một ở nhóm anôt chung, một ở
nhóm katôt chung. Vậy với giả thiết là sơ đồ làm việc ở chế độ dòng liên tục và bỏ
qua quá trình chuyển mạch thì khi bộ chỉnh lưu cầu m pha làm việc, ở một thời điểm
bất kỳ trong sơ đồ luôn có 2 van có thể dẫn dòng khi có xung điều khiển: Van ở
nhóm katôt chung nối với pha có điện áp dương nhất và van ở nhóm anôt chung nối
với pha có điện áp âm nhất. Thời điểm mở tự nhiên của sơ đồ cầu cũng được xác định

α
Trong đó E
đm
là trị số cực đại của sức điện động chỉnh lưu ứng với trường hợp
0=
α

Với sơ đồ 3 pha hình tia trị số cực đại của sức điện động chỉnh lưu là :
E
đm1
=1,17E
2f
.Với sơ đồ cầu là E
đm2
=2,34E
2f
Trong đó E
2f
là trị số hiệu dụng của s.đ.đ pha thứ cấp máy biến áp
Kết luận : Để phù hợp với yêu cầu của đề tài thì ta chọn bộ chỉnh lưu cầu 3 pha.
c, Dòng điện chỉnh lưu trên phụ tải một chiều:
Do điện áp chỉnh lưu lặp đi lặp lại 2m (hoặc m) lần trong một chu kỳ của điện áp
nguồn nên ở chế độ xác lập thì dòng qua tải cũng lặp đi lặp lại như vậy (tuỳ thuộc sơ
đồ chỉnh lu là tia hay cầu, số pha chẵn hay lẻ). Như vậy chỉ cần biết dòng và áp trên
tải trong khoảng thời gian là 1/m chu kỳ hay là tương đương góc độ điện 2
π
/ q
( q=2m hoặc q = m). Để xác định dòng và áp trên tải ta dựa vào sơ đồ thay thế của
chỉnh lưu trong một khoảng thời gian làm việc của một van.
Hình 2.7 : Sơ đồ thay thế của chỉnh lưu trong khoảng thời gian làm việc của van.


+
α
- T đặc trưng cho van đang dẫn dòng, ở sơ đồ tia là 1 van, sơ đồ cầu là 2 van nối tiếp
nhau, bỏ qua sụt áp trên van
- E
d
, R
d
, L
d
là các phần tử của phụ tải
- U
d
, I
d
- dòng và áp trên tải.
Phương trình cân bằng điện áp từ sơ đồ thay thế:

dm
d
ddd
EtU
dt
di
LiR
−+=+
)sin(
ψω
(2-5)

md
(2-6)
Tuỳ thuộc đặc tính phụ tải, dạng sơ đồ, giá trị góc điều khiển mà có thể có các chế độ
làm việc khác nhau:
- Nếu trong toàn bộ thời gian làm việc i
d
>0 ta có chế độ dòng tải liên tục
- Nếu trong một chu kỳ làm việc mà dòng tải có q khoảng bằng không và q khoảng
khác không ( q = m nếu là sơ đồ tia, q = 2m nếu là sơ đồ cầu ) ta có chế độ dòng tải
gián đoạn.
- Chế độ giới hạn giữa 2 chế độ nêu trên được gọi là chế độ dòng biên liên tục.
d, Đảo chiều trong hệ thống T - Đ :
Do tính chất dẫn dòng theo một chiều của chỉnh lưu và để phù hợp với truyền động
có công suất đã chọn ta dùng phương án đảo chiều trong hệ T- Đ là dùng 2 bộ biến
đổi .Một bộ biến đổi làm việc ở chế độ thuận,một bộ thuận làm việc ở chế độ quay
ngược.Để điều khiển các bộ biến đổi ta dùng phương pháp điều khiển chung.Đây là
phương pháp được dùng phổ biến trongh các truyền động đảo chiều tần số lớn mà
còn giảm số lượng thiết bị.ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN
12
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIỆN
Sơ đồ nguyên lý của hệ T- Đ dùng 2 bộ biến đổi nối song song ngược điều khiển
chung:
Hình vẽ 2.8 : Sơ đồ nguyên lý T- Đ dùng 2 bộ biến đổi.
Trong sơ đồ biến đổi dùng hai bộ biến đổi có 1 hệ phát xung điều khiển chung đồng
thời phát xung đến 2 bộ biến đổi .Trong đó một bộ làm việc ở chế độ chỉnh lưu và
một bộ làm việc ở chế độ nghịch lưu chờ.
Phương án này làm giảm số lượng thiết bị và tăng tần số đảo chiều .Tuy nhiên ở

Kích thước nhỏ và gọn nhẹ.
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẻ của khoa học công nghệ xu hướng tự động hoá
các hệ thống tự động, gia công chính xác, nên điều khiển hệ thống được thực hiện
bằng cách lắp ghép hệ thống với các bộ điều khiển tự động như PLC, vi xử lý.
Nhìn chung hệ thống T - Đ đáp ứng được yêu cầu đặt ra. Với những ưu điểm và
những đặc điểm phù hợp cách truyền động.Vậy em chọn phương án truyền động T -
Đ.
Bởi vì hệ T-Đ có chế độ tác động nhanh và dễ tự động hoá , phù hợp với yêu cầu của
sự phát triển khoa học kỹ thuật đó là tối ưu hoá, tự động hoá gia công chi tiết chính
xác, độ tin cậy cao giảm được sức lao động và tăng năng xuất, kích thươc cơ khí gọn
nên phần cơ khí của máy gọn tạo nên tính thẩm mỹ của hệ thống.
Vì kinh tế vốn đầu t và chi phí vận hành thấp hơn nhiều so với hệ truyền động F-Đ.
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠCH LỰC HỆ TRUYỀN ĐỘNG
Muốn xây dựng sơ đồ mạch động lực phải chọn được sơ đồ chỉnh lưu để làm bộ biến
đổi cho mạch, như đã biết ở phần II, hệ T-Đ có tác động nhanh, sđđ E
đ

của bộ biến
đổi. Khi biến đổi
α
từ 0 đến
2
π
, trị số E
đ
biến thiên từ E
đm
đến 0. Rõ ràng là các đặc
tính cơ và đặc tính tốc độ của truyền động điện là một họ các đường thẳng song song
với nhau. Các đường thẳng đó cắt trục tung tại những điểm tương ứng với các tốc độ

'
ω
=0 và động cơ làm việc ở trạng thái hãm động năng. Khi
2
π
α
>
,
0'
0
<
ω
, hệ thống truyền động điện sẽ làm việc ở trạng thái hãm tái sinh. Khi đó, năng
lượng do máy điện một chiều sinh ra sẽ được bộ biến đổi van biến thành năng lượng
điện xoay chiều để truyền vào lưới cung cấp. Khi này, bộ biến đổi van làm việc ở

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN
14
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIỆN
trạng thái nghịch lưu với đặc điểm sau: dòng điện trong mạch của nguồn xoay chiều
chảy dưới tác dụng của s.đ.đ. E của động cơ. trong phần lớn khoảng dẫn của van,
dòng điện này chảy ngược chiều sđđ của các cuộn dây máy biến áp.
Để không xảy ra hiện tượng ‘‘đột biến nghịch lưu’’ với dòng điện trong mạch lớn
gấp nhiều lần so với lúc làm việc bình thường, dễ gây hỏng trong bộ biến đổi, mà
trước hết là gây nguy hiểm cho các van, ta phải hạn chế góc thông van:
)(
max
δγπα
+−≤
Trong đó:


(3.1) (3.2) (3.3)

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN
15
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIỆN
2 Biến đổi cực tính điện áp phần ứng nhờ các công tắc chuyển đổi (bộ đảo
chiều) (hình 3.2).
3.Biến đổi cực tính điện áp phần ứng nhờ bộ biến đổi van hai nhóm (hình
3.3).
Khi áp dụng hai phương pháp đầu, động cơ được xung cấp từ bộ điều khiển
đơn (bộ biến đổi một nhóm). Tuy nhiên, khi đó rất khó thực hiện chuyển đổi từ
trạng thái động cơ sang trạng thái hãm với chiều quay không đổi. Sơ đồ đầu là rẻ
nhất và đơn giản nhất, song có nhược điểm là thời hạn đảo chiều lớn, bằng khoảng
(0,5 - 2,5)s ,( do hằng số thời gian của cuộn dây kích từ động cơ không lớn). Sơ đồ
thứ hai tuy có thời hạn đảo chiều nhỏ hơn nhưng van không thể dưới 0,1s vì trong
quá trình đảo chiều, phải đảm bảo thứ tự tác động nhất định trong hệ thống điều
khiển truyền động điện.
Đối với các hệ thống truyền động yêu cầu đảo chiều nhanh và cần có trạng thái động
cơ hay trạng thái hãm trong cùng một chiều quay của động cơ, người ta sử dụng các
sơ đồ có hai nhóm van (bộ biến đổi kép). Mỗi nhóm dẫn dòng điện theo một chiều
nên bộ biến đổi có khả năng dẫn điện theo cả hai chiều. Bộ biến đổi như vậy có thể
được nối theo nhiều sơ đồ khác nhau. Có 2 bộ chỉnh lưu điều khiển là sơ đồ đấu chéo
và sơ đồ song song ngược. Về mặt nguyên lý thì sơ đồ đấu chéo hoặc sơ đồ song
song ngược hoạt động tương tự như nhau. Khi BBĐ này làm việc thì BBĐ kia nghỉ,
khi đổi chế độ của BBĐ thì dòng điện qua tải được đổi chiều. Thực tế người ta hay sử
dụng sơ đồ đấu song song ngược với các phương pháp điều khiển khác nhau. Trong
sơ đồ song song ngược, cả hai nhóm van đều đựơc cung cấp từ một nhóm dây cuốn
thứ cấp của máy biến áp.
Khi hệ thống truyền động điện làm việc ở trạng thái động cơ, một nhóm van, ví

trạng thái nghịch lưu và chỉnh lưu.
Khi hệ thống truyền động điện làm việc ở trạng thái hảm tái sinh, một nhóm van
làm việc ở trạng thái nghịc lưu, còn nhóm van kia bị khoá hoặc chuẩn bị làm việc
ở chế độ chỉnh lưu. Trường hợp này cũng phải đảm bảo quan hệ E
dn1

≥
E
dc2

Trạng thái làm việc của bộ biến đổi van đảo chiều phụ thuộc rất nhiều vào phương
thức điều khiển cả hai nhóm van . Khi điều khiển chung, tín hiệu điền khiển được
đưa vào cả hai nhóm van sao cho đảm bảo được E
dn1

≥
E
dc2
. Trường hợp này cần
hạn chế dòng điện cân bằng chạy giữa hai nhóm van dưới tác dụng của các trị số
tức thời của s.đ.đ các nhóm van. Do đó trong mạch của bộ biến đổi người ta nối
các cuộn kháng cân bằng CB1 – CB4, như hình vẽ.
Hình 3.4 : Sơ đồ nối song song ngược
của hệ thống CL - Đ có đảo chiều quay.
Để loại trừ dòng điện cân bằng người ta sử dụng phương pháp điều khiển riêng
các nhóm van của bộ biến đổi . Khi đó các tín hiệu điều khiển (xung) chỉ được đưa
vào nhóm van đang làm việc, còn ở nhóm van kia (nhóm không làm việc tại thời
điểm dang xét ) không có xung điều khiển nên nó bị ngắt. để thay đổi trạng thái làm
việc của bộ biến đổi người ta dùng một thiết bị biến đổi đặc biệt để ban đầu làm mất
xung điều khiển trên nhóm van đang làm việc, rồi sau đó một khoảng thời gian ngắn

thì ngoài điều kiện tại thời điểm đó trên van có điện áp thuận thì trên cực điều khiển
G và K của van phải có điện áp điều khiển (thường gọi là tín hiệu điều khiển). Để có
hệ thống tín hiệu điều khiển xuất hiện đúng theo yêu cầu mở van người ta sử dụng
mạch điện tạo ra các tín hiệu đó gọi là mạch điều khiển.
Điện áp điều khiển các Tiristor phải đáp ứng được các yêu cầu cần thiết về công suất,
biên độ cũng như thời gian tồn tại. Do đặc điểm của Tiristor là khi van đã mở thì việc
tồn tại tín hiệu điều khiển nữa hay không cũng không ảnh hưởng đến dòng qua van.
Vì thế hạn chế công suất của mạch phát tín hiệu điều khiển và giảm tổn thất trên vùng
cực điều khiển tạo ra các tín hiệu điều khiển Tiristor có dạng xung.
Trong hệ thống truyền động ta dùng các hệ thống phát xung điều khiển đồng bộ,
khống chế theo nguyên tắc pha đứng với sơ đồ khối như sau :

Hình 4.1: Sơ đồ khối của khâu phát xung theo nguyên tắc pha đứng.
- Khối 1 : Khối đồng bộ hóa và phát xung răng ca khối này có nhiệm vụ lấy tín
hiệu đồng bộ hóa và phát ra điện áp hình răng cưa đưa đến khối so sánh.
- Khối 2 : Khối so sánh có nhiệm vụ so sánh hai tín hiệu điện áp hình răng cưa U
RC
và điện áp điều khiển U
đk
để phát ra xung điện áp đưa tới mạnh tạo xung.
- Khối 3: Khối tạo xung có nhiệm vụ tạo ra các xung điều khiển đa tới
U
1
: Điện áp lưới xoay chiều cung cấp cho bộ chỉnh lưu.
u
rc:
điện áp tựa hình răng ca lấy từ đầu ra của khối ĐBH - FXRC

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN
19

hai cuộn dây pha thứ cấp có cực tính ngược nhau. Để lấy tín hiệu đồng bộ và hai
cuộn dây pha thứ cấp còn lại độc lập với hai cuộn dây trên dùng để cung cấp điện áp
nguồn nuôi cho mạch điều khiển.
- Trên mạch ra của cuộn dây thứ cấp lấy tín hiệu đồng bộ có các phần tử là mạch tạo
điện áp răng cưa, trong đó :
+ Mạch gồm Tr
2
, Đ
Z
, R
4
, W
R
là mạch ổn định dòng để nạp tụ.
+ U
RC
là điện áp răng cưa đầu ra của sơ đồ.

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN
20
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIỆN
+ U
0
là điện áp ổn định trên điốt ổn áp D
Z
; i
c1
, i
c2
là dòng điện cực góp Tr

)/R
WR
= 1 const
mặt khác ta lại có dòng điện qua cực góp Tr
2
là không đổi.
Ta giả thiết rằng : tại
ω
t = 0 thì U
đb
= 0 và bắt đầu chuyển sang chu kỳ dương, tại
ω
t
= 0 thì điện áp trên tụ C = 0.
Vậy sau thời điểm
ω
t = 0 thì U
đb
> 0 nên điốt D được đặt điện áp thuận, D sẽ mở dẩn
đến có dòng điện tử cuộn thứ cấp BAĐ đi qua R
2
và D, nếu bỏ qua sụt áp rất nhỏ trên
cuộn dây máy biến áp đồng bộ hóa và trên điốt D thì trên R
2
được đặt điện áp bằng
toàn bộ sức điện động thứ cấp BAĐ tức là U
đb
. Điện áp sụt trên R
2
lúc này có thể dư-

1
trong mạch định thiên trong kiểu phân áp gồm R
1
và R
2
mà Tr
1
mở. Khi
Tr
1
mở thì tụ ngừng nạp và bắt đầu phóng điện qua mạch góp phát của Tr
1
và điện trở
bảo vệ Tranzitor R
3
. Người ta tính chọn các điện trở R
1
, R
2
và Tr
2
sao cho Tr
1
mở bảo
hòa với dòng cực góp là 1.
Vậy tụ C sẻ ngừng phóng điện khi điện áp trên tụ giảm xuống bằng sụt áp bảo
hòa của Tr
1
cộng với sụt áp trên R
3

nạp tương tự như khi
ω
t = 0 và sự làm việc của sơ đồ lặp lại như chu kỳ vừa xét.
Điện áp răng cưa trên đầu ra cũng chính là điện áp trên tụ C và dạng điện áp ra U
RC
được cho trên đồ thị điện áp. Với sơ đồ này thì biên độ điện áp răng cưa không phụ
thuộc vào biện độ điện áp đồng bộ, dạng điện áp ra đã gần giống hình răng cưa và độ
dài sườn trước(giai đoạn nạp tụ) cũng đạt đến 180
0
ta sẻ sử dụng sườn này của U
RC
.
Trong sơ đồ thì R
3
là điện trở hạn chế dòng phóng của tụ C qua Tr
1
mở để bảo vệ Tr
1
,
còn W
R
để điều chỉnh tiến độ điện áp răng cưa cho phù hợp với yêu cầu.
2. Khâu so sánh.
Để tạo ra một hệ thống xung xuất hiện một cách chu kỳ với chu kỳ bằng chu kỳ
điện áp răng cưa (cũng là chu kỳ nguồn cung cấp cho bộ chỉnh lưu) và điều khiển đ-
ược thời điểm xuất hiện các xung ta sử dụng mạch so sánh. Có thể thực hiện khâu so
sánh theo nhiều mạng khác nhau, ở đây ta dùng IC khuyếch đại thuật toán và cách nối
hai tín hiệu U
RC
và U

được đưa vào mạch so sánh
với cực tính khác nhau.
Cụ thể trên sơ đồ ta có U
RC
> 0 còn U
đk
< 0 , IC thuật toán làm nhiệm vụ so sánh
và tại thời điểm
dkRC
UU =
thì đầu ra khối so sánh U
ra
sẻ thay đổi trạng thái cụ thể :
Khi
dkRC
UU >
: U
ra
< 0
↔

α
< 90
0

dkRC
UU <
: U
ra
> 0

- Mạch phân chia xung.
- Mạch chuyển xung đến Thyristor (thường được gọi là thiết bị đầu ra).
Toàn bộ các mạch này được ghép chung vào một khâu gọi là khâu tạo xung. tuỳ từng
trường hợp cụ thể mà có thể có đầy đủ các phần mạch riêng để thực hiện đầy đủ các
nhiệm vụ đã nêu, có trường hợp chỉ có một hoặc một số mạch nhất định nào đó
* Thiết bị của mạch bao gồm :
- R
7
, C
1
, D
2
, Tr
2
, Tr
4
có nhiệm vụ sửa xung.
- Tr
3
, Tr
4
, D
3
, D
4
, BAX có nhiệm vụ khuyếch đại và truyền xung cung cấp cho cực
G của Tiristor.
* Nguyên lý làm việc của mạch tạo xung :
- Xung truyền đến cực điều khiển Tiristor dùng máy biến áp xung BAX. Máy
biến áp xung ghép giữa đầu ra của tầng khuyếch đại công suất xung với cực điều

→
- C
1

→
Tr
3

→

Tr
4

→
-
U
SS
nên U
C1
: U
CC
(+) điện áp đầu ra của khâu so sánh có giá trị âm, đi ốt D
2
phân cực
thuận, Tr
3
và Tr
4
khóa, tụ C
1

và Tr
4
không khóa lại ngay mà dần khóa lại tùy thuộc
τ
, quá
trình đó gọi là quá trình sửa xung.
Xuất phát từ nguyên lý hoạt động của khâu so sánh ta thấy: Khi thấy đổi trị số
điện áp điều khiển U
đk
để thay đổi góc điều khiển α thì độ dài của các xung ra của
khâu so sánh thay đổi.
II . THIẾT KẾ MẠCH KHUYẾCH ĐẠI TRUNG GIAN
Mạch khuyếch đại trung gian gòm các khâu điện áp chủ đạo ,khâu tổng hợp tín
hiệu ,khâu phản hồi âm dòng điện và tốc độ.các khâu này đều sử dụng các vi mạch
khuyếch đại thuật toán kết hợp với các linh kiện liên quan nên tín hiệu ra là tuyến
tính so với tín hiẹu vào thông số qua hẹ số khuyếch đại
1. Mạch khuyếch đại và tạo xung ( mạch tạo điện áp chủ đạo ).

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN
24
TRƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIỆN

Hình 4.10 : Sơ đồ mạch điện áp chủ đạo
Khuyếch đại thuật toán OA và các điot,điện trở ding để nhận tín hiệu U
0
Vào và tạo
ra điện áp chủ đạo(tín hiệu chủ đạo).
2. Khâu tổng hợp mạch vòng âm tốc độ :

Hình 4.11 :Sơ đồ mạch vòng âm tốc độ

CC
-U
CC
-U
CC
U
dkN
+U
dkT
U
cd