Th¸i Nguyªn, 11/03/14
1
CÁC NGUYÊN T
CÁC NGUYÊN T
CẮ
CẮ
ĐK TĐ TĐĐ
ĐK TĐ TĐĐ
Th¸i Nguyªn,
11/03/14 2
Chương 1 : CÁC NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN TỰ
ĐỘNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
ξ 1.1 Khái niệm chung
ξ 1.2 Khống chế tự động theo nguyên tắc thời gian
ξ 1.3 Khống chế tự động theo nguyên tắc tốc độ
ξ 1.4 Khống chế tự động theo nguyên tắc dòng điện
Chương 2 : BẢO VỆ VÀ TÍN HIỆU HOÁ TRONG HỆ
THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRUYỀN
ĐỘNG ĐIỆN
Chương 3 :MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐIỂN HÌNH KHỐNG CHẾ
TỰ ĐỘNG TRUYỀN ĐỘNG
ĐIỆN
Th¸i Nguyªn,
11/03/14 3
khỏi mạch động lực những phần tử cần thiết .
Nếu hệ thống điều khiển có tín hiệu phát ra từ phần tử thụ cảm
được thời gian của quá trình ( từ một mốc thời gian nào đó ) ta
nói rằng hệ điều khiển theo nguyên tắc thời gian .
Nếu hệ thống điều khiển có tín hiệu phát ra từ phần tử thụ cảm
được tốc độ ta nói rằng hệ điều khiển theo nguyên tắc tốc độ .
Th¸i Nguyªn,
11/03/14 5
Nếu hệ thống điều khiển có tín hiệu phát ra từ phần tử thụ cảm
được dòng điện ta nói rằng hệ điều khiển theo nguyên tắc dòng điện .
Ngoài ra có thể điều khiển theo nhiệt độ , theo mô men , theo chiều
công suất
Quá trình điều khiển hệ thống truyền động điện có thể chia ra
những quá trình sau :
Tự động điều khiển quá trình mở máy ( khởi động) .
Tự động điều khiển quá trình làm việc ( duy trì một thông số nào đó
theo một quy luật cho trước )
Tự động điều khiển quá trình hãm dừng máy .
Một nhiệm vụ điều khiển đơn giản nhưng thường gặp là điều khiển
quá trình mở máy và quá trình dừng máy các thống truyền động điện
không thay đổi khi có sự thay đổi ngẫu nhiên của thông số khác .
1
, t
, t
2
2
hoặc tại các giá trị tốc
hoặc tại các giá trị tốc
độ n
độ n
1
1
, n
, n
2
2
hoặc tại các giá trị dòng điện ( mô men) I
hoặc tại các giá trị dòng điện ( mô men) I
1
1
, I
, I
2
2
( M
( M
1
1
, M
, M
2
Khống chế tự động theo nguyên tắc thời gian dựa trên cơ sở là
thông số mạch động lực biến đổi theo thời gian để từ đó phát tín
hiệu điều khiển vào mạch ở những thời điểm thích hợp , các thời
điểm đó được xác định dựa trên việc tính toán quá trình quá độ
trong động cơ .
Giả thiết rằng ta có các quan hệ n= f(M
đ
) và n = f(M
C
) là các quan
hệ tuyến tính . Thì thời gian cần thiết để mở máy động cơ từ tốc
độ n
1
đến tốc độ n
2
được xác địnhTh¸i Nguyªn,
11/03/14 11
Trong trường hợp mô men động là một đường bất kỳ ,
Trong trường hợp mô men động là một đường bất kỳ ,
ta phải chia nó ra thành các đoạn thằng khác nhau và
ta phải chia nó ra thành các đoạn thằng khác nhau và
dựa vào từng đoạn đó để tính thời gian chỉnh định của
dựa vào từng đoạn đó để tính thời gian chỉnh định của
các cấp cần thiết theo (1) và (2)
các cấp cần thiết theo (1) và (2)
th2
để mở máy tự động qua
hai cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng .
Rơ le thời gian RH để khống chế tự động khi hãm động năng .
Hoạt động của sơ đồ
Mở máy : ấn nút mở máy M , công tắc tơ K có điện , đóng tiếp
điểm thường mở K tự duy trì và tiếp điểm thường mở K trên
mạch động lực động cơ được nối với
lưới và mở máy với toàn bộ
lưới và mở máy với toàn bộ
điện trở phụ . Đồng thời RH có điện chuẩn bị cho quá trình hãm
điện trở phụ . Đồng thời RH có điện chuẩn bị cho quá trình hãm
động năng
động năng
Th¸i Nguyªn,
11/03/14 15
K có điện , tiếp điểm thường kín K mở do đó R
th1
mất điện , sau
khoảng thời gian chỉnh định t
1
tiếp điểm thường kín đóng chậm R
th1
đóng cấp điện cho công tắc tơ 1K , tiếp điểm thường mở 1K đóng
ngắn mạch cấp điện trở phụ thứ nhất làm cho rơ le thời gian R
th2
vào rô to động cơ điện trở phụ gồm hai cấp . Việc ngắn mạch
hai cấp điện trở phụ trong quá trình mở máy theo nguyên tắc
hai cấp điện trở phụ trong quá trình mở máy theo nguyên tắc
thời gian nhờ hai rơ le thời gian R
thời gian nhờ hai rơ le thời gian R
th1
th1
và R
và R
th2
th2Th¸i Nguyªn,
11/03/14 18
Hoạt động của sơ đồ : Đóng cầu dao CD , ấn nút mở máy M ,
Hoạt động của sơ đồ : Đóng cầu dao CD , ấn nút mở máy M ,
công tắc tơ K có điện , động cơ được nối vào lưới và tiến hành
công tắc tơ K có điện , động cơ được nối vào lưới và tiến hành
mở máy với toàn bộ diện trở phụ trong mạch rô to , đồng thời K
mở máy với toàn bộ diện trở phụ trong mạch rô to , đồng thời K
có điện thì rơ le thời gian R
có điện thì rơ le thời gian R
th1
th1
cũng có điện , sau khoảng thời
cũng có điện , sau khoảng thời
gian t
gian t
th2
th2
đóng cấp điện cho 2K ngắn mạch nốt cấp
đóng cấp điện cho 2K ngắn mạch nốt cấp
điện trở phụ thứ hai , động cơ chuyển sang làm việc trên đặc
điện trở phụ thứ hai , động cơ chuyển sang làm việc trên đặc
tính tự nhiên .
tính tự nhiên .
Các nhân tố ảnh hướng đến phương pháp khống chế tự động
Các nhân tố ảnh hướng đến phương pháp khống chế tự động
theo nguyên tắc thời gian :
theo nguyên tắc thời gian :
}
}
nhẢ
nhẢ
hưởng của mô men cản trên trục động cơ :
hưởng của mô men cản trên trục động cơ :
Th¸i Nguyªn,
11/03/14 19
Việc chỉnh định thời gian của các rơ le thời gian được tiến hành
Việc chỉnh định thời gian của các rơ le thời gian được tiến hành
trên cơ sở các đồ thị đặc tính khởi động được xây dựng theo các
trên cơ sở các đồ thị đặc tính khởi động được xây dựng theo các
số liệu tính toán .
số liệu tính toán .
và
và
M
M
g2đ
g2đ
=
=
M
M
2
2
– M
– M
C1
C1
sẽ giảm nhỏ đi ,
sẽ giảm nhỏ đi ,
do đó gia tốc của hệ sẽ bé đi . Vì vậy đến hết thời gian duy trì của
do đó gia tốc của hệ sẽ bé đi . Vì vậy đến hết thời gian duy trì của
rơ le thời gian tốc độ động cơ không đạt được giá trị tốc độ mong
rơ le thời gian tốc độ động cơ không đạt được giá trị tốc độ mong
muốn mà sẽ đạt giá trị thấp hơn , do dó điểm chuyển đổi sẽ thấp
muốn mà sẽ đạt giá trị thấp hơn , do dó điểm chuyển đổi sẽ thấp
hơn . Điều đó dẫn đến dòng điện và mô men chuyển đổi có thể lớn
hơn . Điều đó dẫn đến dòng điện và mô men chuyển đổi có thể lớn
hơn giá trị cần hạn chế .
hơn giá trị cần hạn chế .
Th¸i Nguyªn,
11/03/14 20
tải lý tưởng
tải lý tưởng
ω
ω
0
0
sẽ giảm xuống 10% . Các đặc tính cơ khởi động
sẽ giảm xuống 10% . Các đặc tính cơ khởi động
tương ứng sẽ tịnh tiến theo trục
tương ứng sẽ tịnh tiến theo trục
ω
ω
xuống dưới một đoạn như
xuống dưới một đoạn như
nhau . Khi M
nhau . Khi M
C
C
không đổi thì mô men động ở cấp đầu tiên sẽ giảm
không đổi thì mô men động ở cấp đầu tiên sẽ giảm
nhỏ , điểm chuyển đổi thấp xuống , do đó quá trình khởi động sẽ
nhỏ , điểm chuyển đổi thấp xuống , do đó quá trình khởi động sẽ
kéo dài
kéo dàiTh¸i Nguyªn,
11/03/14 21
* ảnh hưởng của điện trở cuộn dây rơ le thời gian : Khi nhiệt độ
hệ thống và đến quá trình gia tốc của truyền động điện . Thiết bị
của sơ đồ đơn giản , làm việc tin cậy ngay cả khi phụ tải thay đổi .
của sơ đồ đơn giản , làm việc tin cậy ngay cả khi phụ tải thay đổi .
Rơ le thời gian dùng đồng loại cho bất kỳ công suất và động cơ
Rơ le thời gian dùng đồng loại cho bất kỳ công suất và động cơ
nào, có tính kinh tế cao .
nào, có tính kinh tế cao .
Th¸i Nguyªn,
11/03/14 22
ξ 1.2 Khống chế tự động theo nguyêntắc
tốc độ
1: Nội dung nguyên tắc
Tốc độ quay trên trục động cơ của cơ cấu chấp hành là một thông
số đặc trưng quan trọng xác định trạng thái của hệ thống truyền
động điện . Do vậy người ta dựa vào thông số này để điều khiển
sự làm việc của hệ thống . Lúc này mạch điều khiển phải có phần
tử thụ cảm được chính xác tốc độ làm việc của động cơ } rơ le tốc
độ . Khi tốc độ đạt được những trị số ngưỡng đã đặt thì rơ le tốc
độ sẽ phát tín hiệu đến phần tử chấp hành để chuyển trạng thái
làm việc của hệ thống truyền động điện đến trạng thái mới yêu
cầu .
Rơ le tốc độ có thể cấu tạo theo nguyên tắc ly tâm , nguyên tắc ảm
ứng hoặc cũng có thể dùng máy phát tốc độ . Đối với động cơ một
chiều có thể gián tiếp kiểm tra tốc độ thông qua sức điện động
động cơ . Đối với động cơ xoay chiều có thể thông quá sức điện
động và tần số mạch rô to để xác định tốc độ.
Th¸i Nguyªn,
11/03/14 23
. Để làm các
. Để làm các
phần tử kiểm tra tốc độ ở đây ta dùng các công tắc tơ gia tốc 1K ,
phần tử kiểm tra tốc độ ở đây ta dùng các công tắc tơ gia tốc 1K ,
2K, 3K có cuộn dây mắc trực tiếp vào hai đầu phần ứng động cơ ,
2K, 3K có cuộn dây mắc trực tiếp vào hai đầu phần ứng động cơ ,
nó tiếp thụ được điện áp tỷ lệ với tốc độ động cơ với sai lệch nhỏ .
nó tiếp thụ được điện áp tỷ lệ với tốc độ động cơ với sai lệch nhỏ .
Theo hình vẽ các điểm chuyển đổi trạng thái cần xảy ra tại các
Theo hình vẽ các điểm chuyển đổi trạng thái cần xảy ra tại các
điểm (
điểm (
ω
ω
1
1
,I
,I
1
1
) , (
) , (
ω
ω
2
2
,I
,I
2
R
ư
ư
U
U
2
2
= K
= K
Φω
Φω
2
2
+ I
+ I
2
2
R
R
ư
ư
U
U
3
3
= K
= K
Φω
Φω
3
= U
= U
1
1
; U
; U
2K
2K
= U
= U
2
2
; U
; U
3K
3K
= U
= U
3
3
Copyright: Tài liệu đại học ©