Download miễn phí Khóa luận Thiết kế hệ thống truyền động Tiristor – Động cơ không đảo chiều quay cho tải có tính chất phản kháng, với sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
PHẦN KỸ THUẬT 5
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG 6
1.1. Chọn động cơ 6
1.2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ độc lập 7
1.3 Chọn bộ biến đổi 8
1.3.1. Chọn phương pháp hãm. 9
1.3.2 Chọn sơ đồ chỉnh lưu. 10
1.3.3 Chọn các thiết bị phụ trợ bộ biến đổi. 13
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 14
2.1. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐỘNG LỰC 14
2.2.THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 15
2.2.1. Chọn và phân tích sơ đồ nguyên lý mạch đồng bộ và tạo điện áp răng cưa. 16
2.2.2. Chọn và phân tích sơ đồ nguyên lý mạch so sánh. 19
2.2.3. Chọn và phân tích sơ đồ nguyên lý khối sửa độ rộng của xung. 20
2.2.4. Chọn và phân tích mạch khuếch đại công suất xung và truyền xung. 22
2.2.5. Sơ đồ mạch phát xung 24
2.2.6 Thiết kế mạch tổng hợp và khuếch đại tín hiệu 25
2.3. MỘT SỐ MẠCH KHÁC 25
2.3.1. Thiết kế mạch tạo nguồn nuôi 25
2.3.2. Khối tạo điện áp chủ đạo 26
2.3.3. Khâu phản hồi âm tốc độ. 26
2.3.4. Khâu phản hồi âm dòng điện 26
2.3.5. Khối cải thiện chất lượng động của hệ thống 27
2. 4 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 28
2.4.1. Ý nghĩa của việc tính chọn thiết bị 28
2.4.2. Tính chọn thiết bị mạch động lực 28
2.5. Tính toán mạch điều khiển 34
2.5.1.Tính chọn khâu tạo điện áp chủ đạo 34
2.5.2. Tính chọn khâu phản hồi âm tốc độ 34
2.5.3. Tính chọn BAX 35
2.5.4. Tính chọn khâu khuếch đại xung 36
2.5.5. Tính chọn mạch tạo điện áp răng cưa 36
2.5.6. Tính chọn khâu tạo điện áp đồng bộ 37
2.5.7. Tính chọn khâu tổng hợp tín hiệu 38
2.5.8. Tính chọn khâu hạn chế góc mở của bộ biến đổi 38
2.5.9. Xác định hệ số khuếch đại bộ biến đổi và vẽ quan hệ Ud = f(uđk) 38
2.5.10 Tính hệ số khuếch đại bộ khuếch đại trung gian 40
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TĨNH VÀ ĐẶC TÍNH ĐỘNG 43
3.1 SƠ ĐỔ CẤU TRÚC TĨNH CỦA HỆ: 43
3.2.XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH 44
3.2.1 Xây dựng đường đặc tính cao nhất. 44
3.2.2 Xây dựng đoạn đặc tính thứ hai: 45
3.2.3 Xây dựng đoạn đặc tính thứ ba 46
3.2.4. Xây dựng đường đặc tính thấp nhất với điểm định mức có tọa độ (Iđm; ) 46
3.3 KIỂM TRA SAI LỆCH TĨNH CỦA HỆ THỐNG 47
3.4 MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 48
3.4.1. Bộ biến đổi 48
3.2. 2Hàm truyền của khâu ngắt dòng: 49
3.2.3. Hàm truyền của máy phát tốc: 49
3.2.4 Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: 49
PHẦN II- PHẦN NGHIỆP VỤ SƯ PHẠM 55
I. Thiết kế nội dung dạy học theo Mô đun 55
1. Phân tích tổng quan 55
2. Phân tích Mô đun 61
3. Phân tích công việc trong Mô đun 65
II. Thiết kế bài dạy lý thuyết theo quan điểm tích cực hóa quá trình dạy học 74
1. Mục tiêu của bài 74
2. Xác định đồ dùng và trang thiết bị dạy học 74
3. Phân tích cấu trúc nội dung của bài và xác định trọng tâm bài. 74
4. Căn cứ vào tính chất của đơn nguyên trên, ta xác định được: 76
5. Hình thức tổ chức dạy học: lớp - bài 76
6. Câu hỏi,bài tập để học sinh tự kiểm tra tự đánh giá kết quả tự lực 76
7. Nội dung đánh giá toàn bài 76
8. Trình bày giáo án 77
I.Mục tiêu 77
II.Phương tiện,đồ dùng dạy học 77
III.Tiến trình lên lớp 77
III. Thiết kế bài học tích hợp theo mô đun 85
1. Lựa chọn bài dạy 85
2. Mục tiêu của bài dạy 85
3. Xác định tài liệu tham khảo, trang thiết bị dạy học phù hợp 85
4. Biên soạn bản hướng dẫn thực hiện kỹ năng 85
5. Lựa chọn nội dung lý thuyết bổ sung cho kỹ năng 85
6. Biên soạn bản hướng dẫn kế hoạch cho hoạt động thực hành 86
7. Biên soạn bản đánh giá kết quả 88
8. Biên soạn bản hướng dẫn tự học 88
9. Trình bày giáo án theo mẫu 88
PHẦN KẾT LUẬN 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO 97
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-12-khoa_luan_thiet_ke_he_thong_truyen_dong_tiristor.t94pL5yZFK.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-49101/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:
rcmax = 12V
Ở phần trước ta đã chọn αmin = 30o do đó góc α phải ≥ 30o. Tức là:
≥ → uđk ≤ 4V
Điện áp điều khiển lấy ra trên R432 được tính như sau:
uđk = uTGR432 / (R23 + R43) ; với uđk max = 4V; uTG max = 13V
→ khc = uđk / uTG = 0,3
Cuối cùng ta chọn được R23 = 500W; R43 = 10KW; 2W
2.5.9. Xác định hệ số khuếch đại bộ biến đổi và vẽ quan hệ Ud = f(uđk)
Để xác định hệ số khuếch đại bộ biến đổi ta đi xác định quan hệ Ud= f(Uđk) sau đó tuyến tính hoá đoạn đặc tính làm việc ra đặc tính hệ số góc của đoạn đặc tính đó.
- Đặc tính quan hệ Ud = f(a):
Cho a biến thiên từ 0¸p/2 ta tính được các giá trị của của Ud:
Ud = 1,17.U2.cos a = Udo. cos a = 1,17.270cos a = 316cosα
Kết quả ghi trong bảng sau:
a
0
p/12
p/6
p/4
p/3
5p/2
p/2
cos (a)
1
0,965
0,86
0,7
0,5
0,25
0
Ud
316
304,94
271,76
221,2
158
79
0
Đặc tính quan hệ: a = f(Uđk)
Ta đã biết góc mở a phụ thuộc vào điện áp Uđk, ứng với mỗi giá trị của Uđk ta có những thời điểm mở van khác nhau, giá trị của a tuân theo quy luật:
a =
Uđk = Upm()
Trong đó :
UPhần mềm là biên độ cực đại của điện áp răng cưa UPhần mềm = 12(V)
Cho a tăng từ 0¸p/2 ta tính được Uđk = 12.(1- 2α / π ) (*) theo bảng sau:
a
0
p/12
p/6
p/4
p/3
5p/12
p/2
Uđk(V)
0
0.83
1,67
2,5
3,33
4,17
5
Đặc tính quan hệ Ud = f(U đk) từ hai quan hệ trên ta có bảng sau:
a
0
p/12
p/6
p/4
p/3
5p/12
p/2
Uđk (V)
0
0,83
1,67
2,5
3,33
4,17
5
Ud (V)
316
304,94
271,76
221,2
158
79
0
Từ bảng trên ta xây dựng được đường đặc tính thể hiện mối quan hệ Ud = f(Udk) như sau:
Ta có: Uđm = 220 = 316.cosa
→ cosa = 0,696→ a = 45,87o
Thay vào phương trình (*) ta được:
Uđk = 12.(1- 2α / π )= 10,05
Mặt khác dải điều chỉnh điện áp theo đề tài đã đánh giá là D = 1500 nên ta có:
= = 316.cosa
→ cosa = 0,0005 → a = 89,97o
Thay vào phương trình (*) ta được:
Uđk = 12.(1- 2α / π ) =0,004
Tuyến tính hoá đoạn đặc tính ta được hệ số khuếch đại bộ biến đổi như hình vẽ:
kBBĐ = kP = = = 67,65
Ta có đồ thị biểu diễn quan hệ Ud = f(Udk):
304,94
316
271.76
221.2
158
79
0
0.83
1.67
2.5
316
3.33
Uđk
Ud
Hình 2-21
2.5.10 Tính hệ số khuếch đại bộ khuếch đại trung gian
Ta có:
→
→ ứng với đặc tính thấp nhất → st là lớn nhất.
→ Δn = nomin. St
→
→ Δn = = a (1)
Thay số vào pt ta có: Δn = 0,053
Sơ đồ cấu trúc của hệ thống ở chế độ tĩnh (bỏ qua khâu hạn chế dòng):
kTG
kπ
kĐ
g
IưRå
Ucđ
(-)
(-)
n
Trong đó :
kTG: Hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại trung gian.
kπ ( kBBĐ): Hệ số khuếch đại của bộ biến đổi.
kĐ : Hệ số khuếch đại của động cơ.
g :Hệ số khuếch đại của khâu phản hồi âm tốc độ.
Ta có hàm truyền hệ thống:
n = [( Ucđ – γn). kTG.kBBĐ - (Rư + RBBĐ ).Iư] .kĐ
→ . Iư. k Đ = no – Δn (Iư)
→ = a (2)
Trong đó:
kĐ = = = 7,2
- Chọn γ: Uv = Ucđ – γ .n ≤ Uvbh ≈ 0 → IC ≤ 0,4 mV
Chọn Ucđ max = 12V
→ γ = = = 0,008.
Từ (1) và (2) ta có:
Δn = =
Đặt k = kBBĐ. kTG. KĐ là hệ số khuếch đại của toàn hệ thống.
→ k = (*)
Với kĐ = 7,2
kBBĐ = 67,65
Iưđm = 59,5 A
R∑ = Rư + RBA + RT
+ RBA =
Kr: Hệ số phụ thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu và đặc điểm tải. Chọn Kr = 2,5
C : Số trụ của máy biến áp
f : 50Hz
Bm : Độ tự cảm . Chọn Bm : 1,1 (T)
Vậy RBA = = 0,056 (Ω)
+ RT = ( tra bảng Tiristor IđmT = 50A)
= = 0,0034 (Ω)
→ R∑ = Rư + RBA + RT = 0,197+ 0,034+ 0,056 = 0,361 (Ω)
D = 80
St = 5% = 0,05
γ = 0,008.
Thay số vào (*) ta có:
k = = 19464
Hệ số khuếch đại trung gian:
k = kBBĐ. kTG. kĐ
→ kTG = = = 39,96
Chon KTG = 40
CHƯƠNG 3
XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TĨNH VÀ ĐẶC TÍNH ĐỘNG
Truyền động điện cũng như bất kỳ hệ thống nào khác có thể ổn định hay không ổn định. Một hệ thống ổn định nếu khi trạng thái cân bằng của nó bị phá vỡ, hệ thống sẽ trải qua một quá trình quá độ nhất định rồi đạt tới trị số xác lập mới. Ngược lại, khi hệ thống không ổn định thì sau khi trạng thái cân bằng của nó bị phá vỡ thỡ cỏc đại lượng của nó sẽ tăng vô hạn hay giảm về không mà không thể lặp lại được trạng thái cân bằng mới. Đối với hệ thống TĐĐ người ta chia làm hai khái niệm là ổn định tĩnh và ổn định động.
Đặc tính tĩnh có bản chất là mô tả chất lượng tĩnh, sai số tốc độ, độ trơn điều chỉnh của hệ thống qua giá trị độ cứng đặc tính. Việc xây dựng đặc tính dựa theo quan hệ giữa tốc độ và dòng điện n = f(I) và M = k.Φ. I mà kΦ = const.
Do hệ thống của ta các phần tử làm việc ở vùng phi tuyến và vùng tuyến tính cho nên khi xây dựng đặc tính cơ cần có giả thiết sau:
+ Động cơ làm việc dài hạn với mạch từ chưa bão hoà.
+ Hệ số khuếch đại của bộ biến đổi = const.
+ Tiristor là phần tử bán dẫn tác động nhanh không có quán tính.
+ Điện trở phần ứng động cơ không thay đổi trong suốt quá trình làm việc.
3.1 SƠ ĐỔ CẤU TRÚC TĨNH CỦA HỆ:
Từ sơ đồ nguyên lý của hệ thống ta có sơ đồ cấu trúc tĩnh:
(-)
kTG
g
kπ
kĐ
IưR∑
(-)
n
Ucđ
β
Hình 3.1
Trong đó :
Ucđ : là điện áp chủ đạo.
KTG : là hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại trung gian.
kπ : là hệ số khuếch đại của bộ biến đổi.
kĐ : là hệ số khuếch đại của động cơ.
kI : là hệ số phản hồi của khõu õm dũng cú ngắt.
Xây dựng đặc tính cơ điện của toàn hệ thống ta có:
Ud = [(Ucđ - gn).kTG- kI(I - Ing)] .kπ
Mặt khác :
n =
Mà :
= kĐ Þ UĐ =
Thay giá trị UĐ vào biểu thức trên ta được :
n =
Đặt k = kπ .kĐ .kTG : Là hệ số khởi động toàn hệ.
n =
→ Đây là phương trình đặc tính cơ điện của hệ.
3.2.XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH
3.2.1 Xây dựng đường đặc tính cao nhất.
Ta biết rằng tốc độ lớn nhất của động cơ thường được giới hạn bởi độ bền cơ học của phần quay của động cơ, ở tốc độ cao thì bộ phận này chịu tác động của lực điện khá lớn nên có thể bị hỏng. Hơn nữa, lúc này tia lửa điện giữa chổi than và vành góp có thể làm hỏng vành góp. Để đảm bảo an toàn cho hệ thống khi làm việc lâu dài thì đường đặc tính cao nhất phải là đường ứng với tốc độ định mức của động cơ n = 1500 (v/ph).
Đặc tính được xác định bởi hai điểm: điểm không tải lý tưởng và điểm định mức.
Xác định điểm không tải lý tưởng:
Phương trình đặc tính:
. Iư. k Đ
Đặt k = KBBĐ. KKĐ. KĐ
R∑ = Rư + RBBĐ
(*)
→
Đường đặc tính cao nhất đi qua điểm định mức (Iđm, nđm) nên ta tính được:
= 12,085 (V).
+ Tốc độ không tải lý tưởng (điểm ứng với giá trị Iư = 0)
= = 1500,986 (v/ph)
Ta đặt :
Ing = 1,2.Iđm = 1,2. 59,5 = 71,4 (A)
Thế vào phương trình trên ta được:
nng===1499,8 (v/p)
Vậy đường đặc tính cơ cao nhất đi qua 2 điểm:
A ( Iođmmax , nođmmax ) = ( 0; 1500,896)
B ( Iđm , nđm ) = (71,4; 1499,8)
3.2.2 Xây dựng đoạn đặc tính thứ hai:
Khi dòng điện của động cơ tăng đến giá trị I = Ing lúc này mạch cú thờm phản hồi âm dòng điện tác động, nhưng lúc đó mạch phản hồi âm tốc độ chưa đến mức bão hoà, tức là đoạn này có sự tham gia của cả phản hồi âm tốc độ và phản hồi âm dòng điện tác động.
Đoạn đặc tính này đi qua hai điểm B và C.
Tại điểm C lúc này phản hồi âm tốc độ đó bóo hoà, vì vậy ta có:
(Ucđ - g.n )Kn =Urbh
Ta có : Uvbh = Ucđmax - g.nng =12,085 - 0,008.1499,8 =0,086 (V)
Ta lại có: Uvbh = Urbh/Kn Þ Kn = Urbh /...
