Download miễn phí Đồ án Thiết kế, chế tạo bộ chỉnh lưu điều khiển dùng Tiristo để điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ điện một chiều
Ổn định tốc độ trong truyền động điện có ý nghĩa rất lớn trong việc cải thiện các chỉ tiêu chất lượng của truyền động điện người ta có thể điều chỉnh tốc độ quay của động cơ điện 1 chiều bằng cách thay đổi điện áp phần ứng do đó điều chỉnh được tốc độ động cơ. Phương pháp kích từ tốt nhất là cung cấp cho phần cảm một điện áp định mức qua bộ chỉnh lưu bán điều khiển, sẽ được trình bày ở phần sau. Điện áp trung bình của phần ứng quyết định tốc độ quay của động cơ. Quán tính của động cơ là đặt tất cả các mô men dao động cho các điều hoà của điện áp. Tốc độ quay động cơ do đó chỉ phụ thuộc vào góc mở bộ chỉnh lưu góc mở thường được điều chỉnh nhờ điện áp điều khiển.
Tốc độ làm việc của truyển động điện do công nghệ yêu cầu và được gọi là tốc độ đặt. Trong quá trình làm việc, tốc độ của động cơ thường bị thay đổi do sự biến thiên của tải do đó gây ra sai lệch tốc độ thực so với tốc độ đặt. Biện pháp chủ yếu để ổn định tốc độ làm việc là tăng độ cứng của đặc tính cơ bằng điều khiển theo hệ kín. Được thực hiện bằng mạch phản hồi âm tốc độ, trong đó tín hiệu tốc độ được lấy trên máy phát tốc độ FT là máy phát có điện áp ra tỉ lệ với tốc độ quay.
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-13-do_an_thiet_ke_che_tao_bo_chinh_luu_dieu_khien_du.nWubXSY6l6.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-49061/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
n của động cơ: ω = f (M) hay n = f(n) với:
ω – tốc độ góc, rad/s
N – tốc độ quay, vòng/ phót
M – mô men, Nm
có 2 loại đặc tính cơ: đặc tính cơ tự nhiên và đặc tính cơ nhân tạo.
Nếu động cơ vận hành ở chế độ định mức (điện áp, từ thông định mức và không nối thêm điện trở, điện kháng vào động cơ) thì ta có đường đặc tính cơ tự nhiên. Trên đường đặc tính cơ tự nhiên ta có điểm làm việc định mức có giá trị (Mđm, wđm). Đặc tính nhân tạo là khi thay đổi các tham số nguồn hay nối thêm các điện trở, điện kháng vào động cơ.
ω0
ω ω
ω0
ωdm
ωđm TNTN TN
ωcb
ωnt
r ≠ 0 NT (r lớn) NT (r lín)
0 I Iđm I 0 M 0 Mđm Mc M
a,b, b,
H, 1-6: a, đặc tính cơ điện của động cơ
b, đặc tính cơ của động cơ.
để đánh giá đặc tính cơ người ta đưa ra khái niệm về độ cứng của đặc tính cơ.
+ lớn ta có đặc tính cơ cứng.
+ nhá ta có đặc tính cơ mềm
+ -> ta có đặc tính cơ tuyệt đối cứng
Vậy động cơ có đặc tính càng cứng thì tốc độ thay đổi càng Ýt khi mô men thay đổi nhiều. Nghĩa là động cơ có khả năng tự ổn định tốc độ, Ýt phụ thuộc vào mô men cản trên trục động cơ.
V/ Sự phù hợp giữa đặc tính cơ của động cơ và máy sản xuất
Trong truyển động điện vấn đề quan trọng đặt ra là phải phối hợp tốt đặc tính cơ của động cơ điện và đặc tính cơ của máy sản xuất. Sự phối hợp các đặc tính cơ của động cơ điện và của máy sản xuất là phải tìm ra được điểm chung giữa hai đặc tính cơ đó, để sao cho luôn đảm bảo được tính ổn định công tác trong chế độ làm việc.
Phương trình động học của hệ truyển động:
với:M – mô men của động cơ. M – m« men cña ®éng c¬.
Mc – mô men cản của động cơ.
J – mô men quán tính.
Nếu M > Mc thì M > Mc th× > 0 ta có hệ tăng tốc
M < Mc thì<0 ta có hệ giảm tốc
M = Mc thì = 0 ta có hệ làm việc ổn định.
Điểm làm việc ổn định của động cơ là điểm giao nhau giữa đặc tính cơ của động cơ và máy sản xuất. Phải thoả mãn điều kiện ổn định gọi là ổn định tĩnh hay sự làm việc phù hợp giữa động cơ và tải.
điểm làm việc là điểm cắt nhau giữa đường đặc tính cơ của động cơ và máy sản xuất
w
Mđ
wA’ A’ M A’ Mc
wA A A
wA”
A”
M
0
wB B B
H. 1-7: d¹ng ®Æc tÝnh c¬ m¸y s¶n xuÊt.
Trên hình vẽ ta thấy:
* A (MA, wA), A’ (MA’, wA’)
MA > MA’ do đó
MĐ - MT = J hệ giảm tốc
* A (MA, wA), A” (MA”, wA”)
MA < MA” do đó
MĐ - MT = J hệ tăng tốc
Vậy điểm A’, A” là điểm làm việc không ổn định, chỉ có điểm a là điểm làm việc ổn định tại đó thoả mãn phương trình cân bằng mô men
MĐ - MT = J
VI/ Xây dựng phương trình và đồ thị đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập
E
Uư
Rđ
Iư
CKTR Rk
Ukt
H. 1-8: sơ đồ nối dây của động cơ kích từ độc lập
Khi nguồn điện một chiều có công suất không đủ lớng thì mạch điện phần ứng và mạch kích từ mắc vào hai nguồn một chiều độc lập với nhau gọi là động cơ kích từ độc lập (Hình 1-8)
1, Phương trình đặc tính cơ của động cơ điên một chiều kích từ độc lập.
Phương trình điện áp cân bằng của mạch phần ứng
Uư = Eư + (Rư + Rf) Iư
Trong đó:Uư - điện áp phần ứng (V) U - ®iÖn ¸p phÇn øng (V)
Eư – sức điện động phần ứng (V)
Rư - điện trở mạch phần ứng (Ω)
Iư – dòng điện mạch phần ứng (A)
Với: Rư = rư + rcf + rb + rct R = r + rcf + rb + rct
rư - điện trở cuộn dây phần cứng
rcf - điện trở cực từ phụ
rb - điện trở cuộn bù
rct - điện trở tiếp xúc chổi điện.
Sức điện động Eư của phần ứng động cơ được xác định theo biểu thức:
với:P – số đối cực từ chính P – sè ®èi cùc tõ chÝnh
N – sè thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng.
a – số đôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng
- từ thông kích từ dưới một cực từ (Wb)
ω– tốc độ góc (rad/s)
: hệ số cấu tạo động cơ.
Nừu biểu diễn sức điện động theo tốc độ quay n thì:
Eư = ken
Và:
Vì vậy:
Từ đó ta có:
(1)
đây là phương trình đặc tính cơ điện của động cơ mặt khác, mô men điện từ (Mđt) của động cơ được xác định bởi:
Mđt
=> (2)
từ (1) và (2) ta có:
bá qua các tổn thất cơ và tổn thất kép thì mô men trên trục động cơ sẽ bằng mô men điện từ (M)
Mđt = Mcơ = M
=>
Đây là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập.
Giả thiết phản ứng phần ứng được bù đủ, từ thông = const thì phương trình đặc tính cơ và phương trình đặc tính cơ điện là tuyến tính.
Đồ thị được biểu diễn trên hình (H. 1-9, 1-10)
w w
wo wo
wđm wđm
0I Iđm I Inm I 0 M I 0 Mđw M Mnm M
H. 1-9: đặc tính cơ điện động cơ H. 1-10: đặc tính cơ của động cơ
Trên đồ thị; khi Iư = 0 hay M = 0 thì
Wo gọi là tốc độ không tải lý tưởng của động cơ
Khi W = 0 thì:
Inm, Mnm được gọi là dòng điện và mô men ngăn mạch phương trình đặc tính cơ và cơ điện của động cơ có thể viết ở dạng:
Trong đó:R = Rư + Rf R = R + Rf
ta có độ sụt tốc độ:
CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU.
Như đã nói ở trên điều chỉnh động cơ một chiều có đặc tính cơ tự nhiên tương đối cứng nghĩa là có khả năng tự ổn định tốc độ tương đối tốt. Tuy nhiên trong những hệ TĐĐ của động cơ 1 chiều mà mô men cản của động cơ thay đổi nhiều thì tốc độ động cơ vẫn bị dao động theo nên hệ TĐĐ đó yêu cầu chất lượng ổn định tốc độ phải thật tốt nghĩa là tốc độ thực của động cơ phải rất gần với tốc độ đặt thì hệ TĐĐ hở chưa đáp ứng được do đó để nâng cao độ ổn định tốc độ người ta phải xây dựng hệ TĐĐ kín có phản hồi tốc độ để nâng cao độ ổn định tốc độ hay nói cách khác giảm sai số giữa tốc độ thực và tốc độ đặt. Sơ đồ khối của khệ thống này là:
Rw
BB§
§. c¬
P. håi w
wđặt Δw Uđk
-
wt
Khâu phải hồi tốc độ đo tốc độ thực để đem so sánh với tốc độ đặt. Khâu so sánh sẽ so sánh wđ và wt sai số tốc độ đo được khâu điều chỉnh. tốc độ w biến đổi thành tín hiệu điều chỉnh bộ biến đổi để điều chỉnh điện áp ra động cơ theo su hướng làm cho wcđ gần wđ nghĩa là giảm nhỏ sai sè wt và wđ
Do đó nếu ta điều chỉnh w động cơ bằng dùng hệ Tiristo thì hoàn toàn có thể điều chỉnh bằng phương pháp trên do vậy đồ án này chính là làm điều đó. Trong trường hợp hệ thống TĐĐ cần chất lượng cao hơn. Ví dụ điều chỉnh dòng để giữ Mđượcơ = Mphụ tải thì người ta còn phải thực hiện phản hồi dòng qua khâu RI. Khi đó ta có 2 mạch vòng phản hồi mà trong đồ án này không cần nên ta chỉ cần ổn định tốc độ. Chi tiết cụ thể được trình bày ở phần chỉnh lưu điều khiển.
Để điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều có nhiều ưu việt so với các loại động cơ khác. Không những nó có khả năng điều chỉnh dễ dàng mà cấu trúc mạch lực và mạch điều khiển đơn giản, đạt tốc độ điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh tốc độ rộng.
I/ Chỉ tiêu đánh giá hệ truyền động
Để đánh giá chất lượng của một hệ truyển động điện thường phải c...
