Đồ án thiết kế hệ thống truyền động động cơ xeo giấy, dây truyền II công ty giấy Hoàng Văn Thụ

Phèn: Bản chất của phèn là một loại hoá chất dùng để tẩy rửa.Chính vì vậy mà trong công nghệ này phèn đươc đưa vào nhằm làm sạch,loại bỏ các thành phần làm ảnh hưởng tới chất lượng của g

Lời nói đầu

Trong điều kiện công cuộc kiến thiêt nước nhà đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đại hoá với những cơ hội thuận lợi và những khó khăn thách thức lớn Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những người chủ tương lai của đất nước những nhiệm vụ năng nề Đất nước đang cần sức lực và trí tuệ cũng như lòng nhiệt huyết của những trí thức trẻ, trong đó có những kỹ sư tương lai

Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung

và trong lĩnh vực điện - điện tử - tin học nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổi từng ngày Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng được những điều kiện thực tiễn của sản xuất đòi hỏi những người kĩ sư điện tương lai phải được trang bị những kiến thức chuyên nghành một cách sâu rộng

Trong khuôn khổ chương trình đào tạo kỹ sư nghành tự động hoá - cung cấp điện; nhằm giúp cho sinh viên trước khi ra trường có điều kiện hệ thống hoá lại những kiến thức đã được trang bị ở trường cũng như có điều kiện tiếp cận với những mô hình kỹ thuật chuyên nghành của thực tiễn trong sản xuất, đồng thời cũng giúp cho sinh viên có cơ hội tư duy độc lập nghiên cứu và thiết kế Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên tổ chức cho sinh viên trước khi ra trường làm đồ án tốt nghiệp - bản đồ án tốt nghiệp này ra đời trong hoàn cảnh đó.Thực tiễn trong các xí nghiệp công nghiệp hiện nay đang đặt ra vấn đề là phải cải tạo, nâng cấp lại những thiết bị và dây truyền sản xuất cũ theo quan điểm là giữ lại những phần thiết bị đã hoàn thiện hoặc còn phù hợp, cải tạo và thay thế những phần đã lạc hậu hoặc có nhiều nhược điểm để cho ra những thiết bị có độ hoàn thiện cao Khi đưa vào sản xuất cho năng suất và chất lượng sản phẩm cao Dựa trên nền tảng đó bản đồ án thiết kế hệ thống truyền động động cơ xeo giấy, dây truyền II công ty giấy Hoàng Văn Thụ tập trung vào giải quyết, cải tạo hệ thống trang bị điện cho hệ thống Bản đồ án gồm 6 phần:

 Phần I: Khảo sát, phân tích công nghệ giấy tại nhà máy

 Phần II: Phân tích, thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch kích từ và

mạch phần ứng.

 Phần III: Tính chọn thiết bị cơ bản trong hệ

 Phần IV: Xây dựng đặc tính tĩnh và kiểm tra chất lượng hệ thống

 PhầnV: Xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống

 PhầnVI: Thuyết minh nguyên lý làm việc toàn hệ thống

Trên tinh thần làm việc nghiêm túc, với những lỗ lực cao của bản thân nội dung của bản đồ án được xây dựng trên cơ sở những tính toán logic và khoa học

có tính thuyết phục cao Bản đồ án được trình bày một cách logic, gọn nhằm giúp cho người đọc dễ hiểu, các số liệu được lấy từ những tài liệu có uy tín Tuy nhiên,

do kiến thức còn hạn chế, trong phạm vi thời gian có hạn, lượng kiến thức lớn nênbản đồ án không khỏi còn những khiếm khuyết Em mong nhận được sự góp xây dựng của các thầy cũng như bè bạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn

Trong qúa trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy giáo cũng như sự góp ý xây dựng của các bạn bè đồng nghiệp Đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Ngọc Kiên công tác trong bé môn

tự động hoá của trường Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ này

Sinh Viên

Thiều Đức Tuyên

SVTK: Thiều Đức Tuyên  2 

Phần I: khảo sát và phân tích công nghệ giấy

tại nhà máy

I TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH SẢN SUẤT GIẤY XI MĂNG:

Ngày nay trong quá trình phát triển công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, xây dựng chiếm một vai trò quan trọng, lượng xi măng cung cấp cho công việc này ngay càng lớn và chất lượng đòi hỏi cũng ngày càng cao Để hòa nhập với sự phát triển của xã hội công ty giấy Hoàng Văn Thụ đã tiến hàng nhập và đư dây truyền II (một dây truyền mới của cộng hoà liên bang đức) đi vào sản xuất giấy làm vỏ xi măng chất lượng cao

Ta biết rằng xi mang là một loại vật liệu có khối lượng rất nặng đòi hỏi phải

có độ cách Èm tốt, do vậy vỏ bao phải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo độ dai, độ bền, kéo xé, để tránh hư hỏng trong quá trinh vận

chuyển

+ Đảm bảo độ bóng, nhẵn, chống Èm tốt Đây là một trong những yếu tố vô cùng quan trọng, bởi vì nếu điều kiện này không đảm bảo thì xi măng sẽ hút Èm,dÉn đến sự biến thiên lý tính và hoá tính,làm cho chất lượng của giấy giảm rõ rệt

II KHẢO SÁT DÂY TRUYỀN II CỦA NHÀ MÁY:

Từ quá trình khảo sát thực tế tại nhà máy ta đưa ra được sơ đồ mặt bằng nhà nghiền và sơ đồ mặt bằng nhà xeo của dây truyền II như trên hình vẽ 1.1 và hình

vẽ 1.2 Đây là sơ đồ mô tả đầy đủ từng quá trình, từng công đoạn làm giấy của nhà máy.Từ sơ đồ này ta sẽ tiến hành phân tích và tìm hiểu được từng phần của dây truyền

III PHÂN TÍCH CÔNG NGHỆ:

Nguồn giấy của nhà máy được đưa vào hệ thống gồm 2 phần nguyên liệu là giấy phế liệu và bột giấy Hai phần nguyên liệu này được đưa vào dây truyền hoàntoàn độc lập với nhau

1 Nguồn giấy phế liệu:

Sau khi đươc thu gom về bãi tập kết, giấy phế liệu được phân loại, rồi được đưa tới băng tải chuyển đến bể nghiền (hay còn gọi là bể xay) Ở đây giấy sẽ đươc

xé nhỏ ra nhờ động cơ không đồng bộ có thông số:

Trong quá trình này do yêu cầu kỹ thuật nên người ta có sử dụng một số thiết

bị đo, kiểm tra nông độ của nguyên liệu Khi nồng độ đạt trị số cho phép ta sẽ dùng bơm để chuyển nguyên liệu từ bể đánh tơi thô sang bể đánh tơi tinh (ký hiệu: 01_CH02) Bể này cũng được cung cấp nước vào từ động cơ bơm nước là động cơ không đồng bộ có thông số:

P = 75kw; U = 380v, n = 2975(v/p), cos = 0,9

Nguyên liệu vừa được chuyển sang lai tiếp tục được đánh tơi lên Tuy nhiên động cơ được sử dụng trong giai đoạn này luôn làm việc ở tốc độ cao, tương đối lớn so với giai đoạn trước Quá trình này cũng có các thiết bị kiểm tra,giám sát và khi nồng độ của nhiên liệu đã đạt đến trị số đặt thì nó được chuyển sang bể chứa

SVTK: Thiều Đức Tuyên  4 

2 Nguồn bột giấy:

Các công đoạn đưa bột giấy vào bể chứa cũng diễn ra hoàn toàn giống như giấy phế liệu Tuy nhiên mức độ sử lý hay cụ thể hơn là tốc độ nghiền của các động cơ nghiền, đánh tơi, trong 2 bể đánh tơi thô và bể đánh tơi tinh (02_CH01 và02_CH02) là nhỏ hơn so với công đoạn làm giấy phế liệu

Từ bể đánh tơi tinh nhiên liệu sau khi đã đảm bảo sẽ được đưa vào bể chứa và

bể chứa này là nơi tập kết cuối cung của nhiên liệu, chuẩn bị bột giấy cho quá trình đi vao sản xuất

3 Bể chứa:

Bể chứa dùng để tập kết các nhiên liệu để chuẩn bị cho quá trinh tạo bột mới

đẻ đưa vào dàn xeo Mặt khác tai đây nước vẫn được bơm vào bể với mục đích làm mềm lý tính của nhiên liệu chuẩn bị cho quá trình nghiền

4 Nghiền bột:

Bao gồm nghiền tinh và nghiền thô Nghiền bột gắn liền với qua trình sử lý hoá học trong môI trường nước ở nồng độ không quá 10%

Mục đích của quá trình nghiền:

Do đặc điểm cấu trúc lý học và hoá học, các sơ sợi chưa được nghiền thì không được sử dụng bất kỳ loại giấy nào Khi chưa được nghiền thì sơ sợi chưa liên kết với nhau được,rất cứng và chưa có điểm tiếp xúc với sơ sợi khác

Thực chất của hai quá trình này là sử lý nghiền phù bột Trong giai đoạn này nước đóng một vai trò hết sức quan trọng, nó có tác dụng làm tăng điều kiện hình thành liên kết giữa các sơ sợi,từ đó làm thoả mãn yêu cầu của qua trình sản suất giấy và góp phần làm đảm bảo yêu cầu tiêu chuẩn của giấy

Nghiền Thô:

Đây là quá trình bột giấy sau khi từ bể chứa được nạp vào máy nghiền.Ở đây bột sễ được nghiền bởi động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc có thông số:

P=250kw, /=380/220v, n=740(v/p); cos=0,85

Thể tích của máy nghiền tương đối lớn và tốc độ động cơ vừa phải Sau khi kiểm tra lý tính và hoá tính đã đạt tới một trị số đảm bảo kỹ thuật ta sẽ chuyển bột vào giai đoạn tiếp theo

Nghiền tinh :

Bét sau khi đựoc sử lý từ giai đoạn trước (nghiền thô) sẽ tiếp tục được chuyển

và nạp vào máy nghiền tinh.Ở đây quá trình diễn ra hoàn toàn giống quá trình nghiền thô.Tuy nhiên với yêu cầu lý tính và hoá tính cũng như yêu cầu kỹ thuật của bột giấy sẽ ở mức cao hơn

5 Nhựa thông:

Nhựa thông đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong quá trinh làm giấy,bởi

vì trong sản phẩm cuối cùng là giấy mà không có nhựa thông thì chất lượng của giấy rất kém.Nó được thể hiện qua độ Èm cao, chữ viết hoặc in trên giấy sẽ

nhoè ,chất lượng giấy làm bao bì bảo quản bên trong không tốt.Chính vì vậy mà bột sau khi kết thúc quá trình nghiền tinh nó sẽ được chuyển vào bể máy cùng với nhựa thông (đã được làm nóng chảy)

Nhựa thông trước khi đưa vào bể máy nó ở dưới dạng rắn sau đó khi công nghệ yêu cầu (đã có bột tinh đưa vào bể máy) nhựa thông răn sẽ được đưa vào bể

xử lý.ở đây nhựa thông rắn sẽ được tác dụng với dung dịch hoá chất và được một động cơ đánh rất mạnh, sau khoảng thời gian (3  5) giây nhựa thông chuyển sang trang thái lỏng và được bơm đưa vào bể máy

Chó ý:

Mặc dù nhựa thông là một trong những thành phần quan trọng trong thành phần giấy Tuy nhiên viêc cho hàm lượng nhựa thông vào bột giấy phải hết sức cẩn thận để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Bởi vì nếu lượng nhựa thông quá Ýt nó sẽ không đảm bảo độ bóng, độ bền và chống Èm của giấy,tuy nhiên nếu lương này nhiều thì hậu quả diễn ra hoàn toàn ngược lại Thực tế trong nhà máy hàm lượng

SVTK: Thiều Đức Tuyên  6 

nhựa thông đưa vào cùng bột giấy đều do kinh nghiệm thực tế của công nhân vận hành.

Bột giấy nghiền tinh và nhựa thông nóng chảy trong bể máy vẫn chưa đảm bảo về mặt kỹ thuật,do vậy nguồn nguyên liệu này sẽ tiếp tục được đưa vào

nghiền lần nữa và ở đây ta dùng phương pháp nghiền côn

7 Nghiền côn:

Đối với dây truyền cũ người ta nghiền bột đôi khi nghiền theo kiểu mẻ,trong mỗi mẻ thì thời gian nghiền không phụ thuộc vào tốc độ sản xuất.Nhưng với dây truyền II mới nhập này đã nghiền bột trong các máy nghiền côn.Thường thì nồng

độ bột để thực hiên trong giai đoạn này là (3  6)%,bột chảy dễ dàng,hai máy nghiền được nạp đầy bột.Thời gian nguyên liệu lưu lại trong may nghiền phụ thuộc vào thể tích bể máy và tốc độ của quá trình sản xuất

Trong giai đoạn này các sơ sợi trong bột gần như đã được sử lý một cách triệt để,sự liên kết giữa cac phần tử đã gần đạt yêu cầu công nghệ

Qua thực tế khảo sát hoạt động của nhà máy ta có thể đưa ra kết luận về quá trình nghiền bột như sau:

+ Nghiền bột ảnh hưởng rất nhiều đến độ bền xé của giấy,đầu tiên nghiền bột làm tăng độ bền xé, nhưng nêu tiếp tục nghiền (thời gian nghiền nhiều hơn thời gian yêu cầu) thì độ bền xé sẽ giảm

+ Quá trình này ảnh hưởng rất nhiều đến độ bền gấp của giấy Bởi vì độ gấp chủ yếu phụ thuộc vào độ dẻo, độ dai của sơ sợi

+ Ảnh hưởng đến độ biến dạng của giấy.

+ Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền rất nhiều nhưnh chủ yếu là động

cơ máy nghiền bột trong sự vận hành các thiết bị

8 Lọc cát tim :

Thực chất của quá trình nay là tiến hanh sàng áp lực,lọc cát và các thành phần ảnh hưởng đến giấy

Lọc cát tim gồm 3 giai đoạn:

+ Nguyên liệu được lấy từ máy nghiền côn rồi đưa vào sàng áp lực.Ở đây các thành phần không liên quan đến sản phẩm giấy sẽ được giữ lại đảm bảo chất lượng bột

+ Các sàng áp lực sẽ được theo dõi và được hiệu chỉnh nhờ đồng hồ đo áp lực.+ Bột giấy sau quá trình lọc cát tim sẽ được đưa đến hệ thống bơm quạt,trên đường đi này bột giấy sẽ được đưa vào thêm một hoá chất đó là phèn

9 Phèn:

Bản chất của phèn là một loại hoá chất dùng để tẩy rửa.Chính vì vậy mà trong công nghệ này phèn đươc đưa vào nhằm làm sạch,loại bỏ các thành phần làm ảnh hưởng tới chất lượng của giấy mà trong giai đoạn trước lọc cát tim 3 giai đoạn chưa làm đươc điều này

Hiện tại thực tế trong nhà máy lượng phèn cũng chỉ được đưa vào hoàn toàn dựa trên kinh nghiệm của công nhân vận hành

SVTK: Thiều Đức Tuyên  8 

11 Hòm phun bét:

Thực chất của hòm phun bột là chứa đựng một lượng bột có áp suất cao

Mục đích chính của giai đoạn này là:

Muốn cho sản phẩm giấy ra có được sự đồng đều cả về chất và lượng cũng như sự đồng đều của giấy về độ dầy, ta phải tiến hành giải lượng giấy lên lưới xeosao cho đồng đều nhất Công việc này có thể thực hiện bằng nhiều cách, xongđể đạt được hiệu quả và chính xác cao ta tiến hành dung các vòi phun được trải dài chạy theo chiều ngang của lưới và từ đây bột sẽ được dàn đều trên lưới

Lượng bét ra từ mỗi vòi phun của hòm phun bột đều đều được đo và kiểm tra thông qua các đồng hồ gắn ngay trên các vòi phun Khi nhận được sự sai khác củavoi nào đó so với lượng chuẩn thì công nhân vận hành tiến hành chỉnh định kip thời

Mô tả quá trình chuyển trạng thái của bột:

Ban đầu bột được phun ra từ các vòi phun,nó ở dạng bột nước,mặc dù các phần tử giấy lúc này đã có một sự liên kết khá tốt xong vẫn chưa đảm bảo để giấy

có thể tách thành từng mảng,phục vụ cho quá trình đưa vào công đoạn Ðp tiếp theo.Chính vì vậy mà người ta phải tiến hành giảm tối đa lượng nước có trong bột giấy và công việc nà được giải quyết ngay trên dan lưới xeo bằng cách : Ngay ở dưới hệ thống lưới xeo người ta có đặt các hộp có áp suất thấp cho nên khi bột giấy ở dạng lỏng đi qua thì nước sẽ bị hút xuống rất mạnh ,người ta còn gọi quá

trình này là quá trinh hút chân không.Từ đây bột giấy ở dạng lỏng sẽ trở lên khô ráo nhiều,đảm bảo sự liên kết thành mảng theo dây truyền.

13 Ðp:

Mục đích của quá trình Ðp là tách nước ra khái giấy nhằm tăng độ bền, độ nhẵn của giấy, đồng thời bộ phận Ðp còn có nhiệm vụ dẫn giấy đến bộ phận sấy phía sau

Quá trình Ðp đều được thực hiện thông qua các qủa lô với giai đoạn đầu là Ðpthô, giấy được đưa vào chuyển động qua 3 lô Ðp, từ đây nó vừa được Ðp và được dẫn động tới chuyển động của lô sấy phía sau

Trong quá trình Ðp mỗi lô đều được kéo bởi một động cơ một chiều có thông

nghĩa rất quan trọng.Việc giữ ổn định tốc độ các động cơ theo yêu cầu sễ đảm bảo

sức căng của giấy được tốt Nếu không đảm bảo được điều này thì giấy có thể bị

đứt, làm gián đoạn dây truyền sản xuất,gây ra các sản phẩm phế phẩm.Vì vậy mà

việc giữ ổn định và điều chỉnh tốc độ đọng cơ theo một tỷ số đặt cho trước là một

việc làm phải diễn ra thường xuyên trong quá trình sản xuất Nhưng thực tế thì

dây truyền mới này vẫn chưa tạo được mối liên hệ (phản hồi) giữa các phần mà

công việc này chỉ chỉ được thực hiện qua từng công đoạn, còn tổng thể trên dây

truyền với việc điều chỉnh tốc độ vẫn phải thông qua các công nhân vận hành

14 Xấy:

Nước được tách ra khỏi giấy nhờ công đoạn Ðp và quá trình sấy cũng đồng

thời tham gia để thực hiện công đoạn này

Xấy là quá trình dùng nhiệt độ cao để làm thành phần nước trong giấy bốc

hơi Công việc này được thực hiện như sau:

Nguồn hơi nước có nhiệt độ cao của nhà máy được tập chung lại ,nén vào nồi

hơi tạo cho nó một áp suất lớn sau đó ta dùng động cơ quạt để đẩy lượng hơi này

vào bên trong mỗi quả lô (các quả lô đều ở trạng thái rỗng)

Khi nhận đủ lượng hơi, tức là nhiệt độ trên mỗi quả lô đã đảm bảo yêu cầu kỹ

thuật thì các quả lô này sẽ thực hiện đồng thời 2 nhiệm vụ là Ðp và sấy.ở quá trình

này hơi nước bốc ra hết sức mãnh liệt và ở cuối giai đoạn giấy đã trở về trạng thái

khô hoàn toàn

Để đảm bảo tính năng của giấy như không làm thay đổi lý tính và hoá tÝnh

cũng như tránh cho giấy khỏi bị giòn trong quá trình cuộn, người ta sử dung 2 cặp

quả lô có đổ đầy nước lạnh vào bên trong (gọi là quả lô lạnh) Các quả lô này

được chuyển động mhờ động cơ một chiều có thông số:

P=(0.0513) KW; u=(51400) V ; I=37.5 A ; n=(501700 v/p

Với hai quả lô này sẽ đảm bảo cho giấy đủ yêu cầu kỹ thuật

15.Ðp quang:

Trong dây truyền Ðp bộ phận liên quan nhiều nhất đến chất lượng của giấy như làm tăng độ bền,độ bóng nhẵn bề mặt,đọ chịu bục và them khí của giấy,chính

là bộ phận Ðp quang

Ðp quang gồm 2 động cơ truyền động chính có các thông số như sau:

P=(3.990) KW; U=(4520) v ; I=(285322) A ; n=(502550) v/pTrong quá trình Ðp phải đảm bảo yêu cầu đó là: 2 động cơ quay đồng tốc để tránh hiện tượng mài mòn quả lô Ðp.V× nó có tính chất rất quan trọng nên sự chênh lệch tốc độ của 2 động cơ này rất nhỏ, cỡ khoảng 0.2%

Nếu vì một lý do nào đó mà 2 động cơ này không quay đồng tốc thì sễ có hệ thống bảo vệ bề mặt Ðp quang của máy làm cho 2 quả lô không quay tỳ lên nhau nữa

16 Cuộn:

Sản phẩm giấy đã được đưa từ đầu ra của máy xeo, do đó cần có một thiết bị thu gom sản phẩm Ở đây nhà máy đã sử dụng động cơ một chiều có thông số: P=(0.8337.5) KW; u=(60400) v ; I=(8.890) A ; n=(502550) v/p

Để cuộn giấy lại và khi kích thước, trọng lượng của mỗi lô giấy đã đảm bảo ta

sẽ tiến hành chuyển sang công đoạn mới là thu gom lại

Từ những phân tích trên ta đưa ra sơ đồ cấu trúc dây truyền II của công ty giấy Hoàng Văn Thụ như hình 1.3

Qua đây ta cũng đưa ra sơ đồ cấu trúc của hệ thống xeo và sơ đồ nguyên lý dưới dạng khối đIừu khiển động cơ một chiều như hình vẽ 1.4 và 1.5

SVTK: Thiều Đức Tuyên  12 

Làm lạnh

ép thô

ép quang

Phèn

Hình 1.3 : sơ đồ cấu trúc Dây truyền II

SVTK: Thiều Đức Tuyờn  14 

h×NH 1.5: S¥ §å KHèI §IÒU KHIÓN §éNG C¥ MéT CHIÒU

CKT

(0 150)A

(120 200)A (300 600)A

SVTK: Thiều Đức Tuyên  16 

Phần II: Phân tích và thiết kế sơ đồ nguyên lý của hệ thống truyền động sấy giấy.

Theo như công nghệ đã biết, ở đề tài này là phải điều khiển động cơ một chiều

để kéo các quả lô nhằm Ðp và sấy giấy Công đoạn này vô cùng quan trọng,ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng giấy Vì vậy việc chọn lựa các sơ đồ,các linh kiện cũng hết sức quan trọng.Mặt khác thực tế dây truyền II của nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ vẫn chưa tạo được mối liên hệ phản hồi giữa các phần,mà công việc này chỉ được thực hiện qua từng công đoạn,còn tổng thể trên dây truyền việc điều chỉnh vẫn phải thông qua công nhân vận hành.Vì vậy việc điều chỉnh tự động hay

tự động điều chỉnh tốc độ ở đây ta ta cũng chỉ thiết kế mối liên hệ phản hồi giữa các công đoạn,còn mối liên hệ giữa các phần rất phức tạp nên ta sẽ không đề cập tới

Với đề tài này ta thiết kế hệ thống truyền động cho quá trình sấy giấy,mặt khác viêc điều khiển động cơ để sấy giấy cần phải chính xác,nếu sai lệch nhiều sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng giấy.cụ thể là sẽ bị đứt,thay đổi lý tính và hoá tính của giấy Chính vì vậy mà để điều khiển động cơ một chiều ta phải thiết kế mạch điều khiển cho phần ứng động cơ và cho mạch kích từ của động cơ Bởi vì nếu điện áp phần ứng hay dòng kích từ thay đổi thì chất lương giấy sẽ không đượcnhư mong muốn Vậy ta đi tìm hiểu và thiết kế từng mạch cho động cơ

A PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP:

I LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ VÀ HÃM DỪNG:Thông qua công nghệ dẫ phân tích ở phần trước ta thấy rằng việc khởi động động cơ cũng như hãm dừng động cơ là rất khó khăn Bởi vì ngoài việc khởi động

và hãm dừng tránh dòng phần ứng động cơ tăng quá cao cũng như hãm dừng theo

ý muốn ta còn phải điều chỉnh sao cho các quả lô đồng tốc Khi đó công việc Ðp cũng như sấy giấy có thể làm việc ngay từ khi khởi động cho đến khi dừng hẳn

Chính vì vậy ở hệ thống này ta sẽ không khởi động cũng như hãm dừng động cơ bằng cách lắp thêm các phần tử phụ vào động cơ mà ta sẽ khởi động hay hãm dừng động cơ bằng một triết áp bên ngoài và đưa thẳng điện áp này vào các khâu khuyếch đại trung gian của các động cơ điêù khiển các quả lô Khi đó việc khởi động và hãm dừng ta sẽ làm như sau:

1 Khi khởi động thì ta sẽ khởi động các động cơ cùng một lúc (lúc này các quả lô sẽ khởi động riêng rẽ và không tham gia vào quá trình Ðp cũng như sấy giấy) và riêng rẽ Khi ta đã đóng điện để khởi động các động cơ rồi thì ta sẽ bắt đầu điêù chỉnh các triết áp ở mỗi đầu vào của khâu khuyếch đại trung gian của mỗi động cơ cho đến khi tốc độ của các quả lô đồng tốc thì lúc này ta mới bắt đầu đưa bột giấy vào dàn lưới xeo để thực hiện công việc Ðp cũng như sấy giấy

2 Khi muốn hãm dừng động cơ thì trước tiên ta dõng phun giấy vào lưới xeo

và để cho các quả lô Ðp và sấy cho đến khi không còn băng giấy (Các quả lô quay

tù do) thì lúc này ta bắt đầu điều chỉnh các triết áp để tốc độ của các động cơ giảmdần đến tốc độ nhỏ nhất thì ta sẽ cắt nguồn điện của các động cơ và để các cho các

động cơ này hãm tự do cho đến khi dừng hẳn

II phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ độc lập

Từ phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập ta thấy có ba tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ:Từ thông động cơ , điện áp phần ứng động cơ (Uư) và điện trở phần ứng động cơ Từ đó ta có 3 phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ như sau:

1 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện trở phần ứng động cơ:Giả thiết: + Uư = Uđm = const

chỉnh tốc độ động cơ phía dưới tốc độ cơ bản

2 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng:

Với giả thiết từ thông   đm = const, điện trở phần ứng Rư =const

Muốn thay đổi tốc độ động cơ ta thay đổi điện áp đặt vào phần ứng theo hướng giảm so với Uđm, ta có:

- Tốc độ không tải lý tưởng:

Từ đây ta thấy rằng khi thay đổi điện áp (giảm áp) thì mô men ngắn mạch,

dòng điện ngắn mạch của động cơ giảm và tốc

độ động cơ cũng giảm ứng với một phụ tải nhất định Do đó phương pháp này cũng được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện khi khởi động

3 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh từ thông.

Với giả thiết điện áp phần ứng Uư = Uđm = const Điện trở phần ứng Rư = const Muốn thay đổi tốc độ động cơ ta thay đổi từ thông của động cơ bằng cách thay đổi dòng điện kích từ Ikt của động cơ

Trong trường hợp này:

+ Tốc độ không tải : ox = Uđm/x = var+ Độ cứng đặc tính cơ:   - (X)2/Rư = var

Do cấu tạo của động cơ điện, thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông Nên khi từ thông giảm thì ox tăng, còn  thì sẽ giảm Ta có một họ đặc tính cơ với ox

tăng dần và độ cứng của đặc tính giảm dần khi giảm từ thông

Ta nhận thấy rằng khi thay đổi từ thông:

+ Dòng điện ngắn mạch: Inm = Uđm/Rư = const + Mô men ngắn mạch: Mnm = x.nm = varCác đặc tính cơ điện và đặc tính cơ của động cơ khi giảm từ thông được biểu diễn trên Hình 2.3

Với dạng mô men phụ tải thích hợp với chế độ làm việc của động cơ thì giảm

từ thông tốc độ động cơ tăng lên

Đánh giá chung:

Qua phân tích 3 phương pháp điều chỉnh tốc độ ở trên ta thấy phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ là tối ưu nhất.Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp này tạo ra được hệ thống truyền động cóphạm vi điều chỉnh lớn, quá trình điều chỉnh là trơn và vô cấp Ta có thể cho động

cơ chạy tại tốc độ thấp mà vẫn ổn định độ cứng đặc tính cơ không thay đổi so với đường đặc tính cơ tự nhiên Đây là phương pháp điều chỉnh triệt để nhất trong 3 phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ đã nêu ở trên

Vậy ta chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ của động cơ truyền động là

phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ

B PHÂN TÍCH THIẾT KẾ MẠCH LỰC PHẦN ỨNG VÀ KÍCH TỪ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP.

I GIỚI THIỆU CHUNG:

Như đã lựa chọn sơ đồ phần ba pha có điều khiển để tạo ra điện áp một chiều đưa tới động cơ Động cơ này làm quay các lô sấy và lô Ðp Chính vì vậy mà chấtlượng điện áp ra phải tốt đồng thời việc lựa chọn mạch điều khiển cũng rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp tới việc điều khiển các quả lô sấy và lô Ðp

Ta đi lựa chọn và phân tích từng mạch cụ thể cho mạch lực phần ứng và mạchkích từ động cơ như sau:

II THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC MẠCH PHẦN ỨNG:

Trong thực tế có rất nhiều cách mắc van để tạo ra một bộ chỉnh lưu ứng với mỗi cách mắc khác nhau.Vấn đề đặt ra là phải lựa chọn được cách nối nào vừa dảm bảo yêu cầu kỹ thuật vừa mang tính kinh tế

Do đặc điểm của truyền động sấy giấy có yêu cầu:

+ Tất cả các chuyển động thành phần phải giữ tỷ lệ không đổi, trong cả chế

độ tĩnh và chế độ động với sai số rất nhỏ

+ Hệ truyền động có dải điều chỉnh trung bình,đảm bảo độ chính xác điều chỉnh cao,quá trình vận hành êm

+ Truyền động không yêu cầu đảo chiều

Căn cứ vào yêu cầu trên và thực tế ta thấy rằng bộ biến đổi này phải cho chất lượng dòng,áp tốt,điều khiển linh hoạt và chính xác Do dã qua nghiên cứu ta có 2cách mắc sơ đồ chỉnh lưu đó là:

+ Sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha

+ Sơ đồ chỉnh lưu hình cầu 3 pha

1 Sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha.

a) Sơ đồ nguyên lý: Như trên hình vẽ 2.4:

Giới thiệu sơ đồ:

+ BA: máy biến áp động lực có nhiệm vụ tạo ra nguồn điện áp xoay chiều phùhợp cho bộ biến đổi

+ T1T3: các van bán dẫn có điều khiển, có nhiệm vụ biến điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều cung cấp cho động cơ truyền động

+ Đ: Động cơ điện một chiều kích từ độc lập

+ CKĐ: cuộn dây kích từ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập

b) Nguyên lý làm việc.

Với giả thiết Ld =  và tại thời điểm đang xét sơ đồ làm việc ở trạng thái xác lập

SVTK: Thiều Đức Tuyên  22 

Giả sử trước thờiđiểm t= 1 = /6 +, trong sơ đồ chỉ

có T3 làm việc, hai van T1 và T2 đang ở trạng thái khoá.Tại thời điểm t

= 1 = /6 +, truyềntín hiệu điều khiển cho T1, lúc này

UT1 = Uac > 0 nên T1

mở dẫn dòng, đông thời UT3 = Uca<0 vì vậy T3 khoá lại một cách tự nhiên Trong

sơ đồ chỉ còn T1 làm việc Khi T1 làm việc ta có:

iT1=id=Id; iT2=iT3=0; UT1= 0; UT2 = Uba; UT3 = Uca; Ud = Ua.Đến thời điểm t= 5/6 thì Ua = Ub, đây là thời điểm mở tự nhiên của van T2, nhưng do T2 chưa có xung điều khiển nên T2 vẫn khoá Do Ua > 0 cùng với tác động cùng chiều của sức điện động tự cảm trong Ld nên T1 vẫn mở

Đến thời điểm t = , lúc này Ua = 0 và bắt đầu chuyển sang âm, nhưng vì T2

vẫn chưa mở (vì chưa có xung điều khiển) do đó T1 vẫn mở nhờ sức điện động tự cảm trong Ld

Tại t = 2= 5/6 +, truyền tín hiệu điÒu khiển cho van T2, lúc này

UT2 = Uba > 0 nên T2 mở và dẫn dòng, đồng thời UT1 = Uab < 0 do vậy T1 khoá lại một cách tự nhiên Trong sơ đồ chỉ có T2 dẫn dòng Khi T2 làm việc ta có:

-Đến thời điểm t = 3= 9/6 + , truyền xung điều khiển cho van T3, lúc này

UT3 = Ucb > 0 do vậy T3 mở, đồng thời UT2 = Ubc < 0 do vậy mà T2 khoá lại một cách tự nhiên Trong sơ đồ chỉ còn van T3 dẫn dòng Khi T3 làm việc ta có:

iT1=iT2=0; iT3=id=Id; UT1=Uac; UT2=Ubc; UT3=0; Ud=Uc

Tại thời điểm t =13/6, đây là thời điểm mở tự nhiên của T1, nhưng vì T1

chưa có xung điều khiển gửi đến nên vẫn chưa mở Do Uc vẫn dương, kết hợp với tác động cùng chiều của sức điện động tự cảm trong Ld nên T3 vẫn mở

Đến thời điểm t = 14/6, điện áp Ub= 0 và bắt đầu chuyển sang âm, nhưng

do T1 vẫn chưa có tín hiệu điều khiển nên vẫn chưa mở, van T3 vẫn dẫn dòng nhờ sức điện động tự cảm trong Ld

Tại thời điểm t = 4= 13/6 +, truyền tín hiệu điều khiển cho T1, lúc này

UT1 = Uac > 0 nên van T1 mở Bắt đầu từ thời điểm này sơ đồ làm việc như từ khi

t = 1 Kết quả được điện áp một chiều biến đổi theo chu kỳ điện áp lưới Vậy ta

có giản đồ điện áp mạch lực như trên hình vẽ 2.5

c) Mét số biểu thức tính toán.

+ Ud  Udo cos ; U 0 U2 1 , 17 U2

2

6 3

T

2  ;

k 3

I I

2

U

1 1 1





2 3

2

U

2 2 2







SVTK: Thiều Đức Tuyên  24 

Hình 2.5: Giản đồ điện áp và dòng điện chỉnh l u hình tia 3 pha

2 Sơ đồ chỉnh lưu hình cầu 3 pha:

Trong đó:

+ MBA: là máy biến áp 3 pha để cung cấp nguồn điện áp thích hợp cho bộ biến đổi

+ T1T6: là các van bán dẫn có nhiệm vụ biến điện áp xoay chiều thành điện

áp một chiều có thể thay đổi được trị số để cung cấp cho động cơ truyền động.+ Đ: là động cơ một chiều kích từ độc lập

+ CKĐ: là cuộn kích từ của động cơ

iT1=id=Id; iT2=0;iT3=0;iT4=0;iT5=0;iT6=id=Id

Tại t = 2, cấp xung điều khiển cho T2; lúc này UT2=Ubc> 0 nên T2 mở Đồng thời lúc này UT6=Ucb< 0 do đó T6 khoá lại.Trong sơ đồ còn 2 van T1 và T2 làm việc Khi T1 và T2 làm việc ta có:

UT1=UT2=0; UT3=Uba; UT4=Uca; UT5=Uca; UT6=Ucb; Ud=Uac

iT1=iT2=id=Id; iT3=0;iT4=0;iT5=0;iT6=0

Trong khoảng thời gian t = 2 t < 3, hoạt động của sơ đồ được giữ

nguyên như vậy

Tại t = 3, cấp xung điều khiển cho T3; do UT3=Uba> 0 nên T3 mở Đồng thời lúc này UT1=Uab< 0 nên T1 khoá lại.Trong sơ đồ còn hai van T2 và T3 cùng làm việc.Khi T2 và T3 làm việc ta có:

Tại t = 6 , cấp xung điều khiển cho van T6; lúc đó UT6=Uab> 0 nên van T6

mở, đồng thời UT4=Uba<0 do vậy mà T4 khoá lại một cách tự nhiên Trong sơ đồ chỉ còn hai van T5 và T6 làm việc.Khi T5 và T6 làm việc ta có:

UT1=Uac; UT2=UT3=Ubc; UT4=Uba; UT5=UT6=0; Ud=Ucb

iT1=0; iT2=0; iT3=0; iT4=0; iT5=iT6=id=Id

Quá trình làm việc của sơ đồ giữ nguyên như vậy cho đến t =7, van T1 có xung điều khiển, lúc này UT1= Uac > 0 nên T1 mở Đồng thời UT5 = Uca< 0 nênT5 tự động khoá lại

SVTK: Thiều Đức Tuyên  28 

Vậy bắt đầu từ thời điểm t =7 sơ đồ làm việc như từ khi t = 1 lặp lại trạngthái làm việc Kết quả trên đầu ra là điện áp một chiều có dạng xung như hình vẽ 2.7.

I2  d ;

ba d 1

K3

2.I

I 

+ 1 1 U d I d

3 I U

3 2

S S

3 kết luận:

Qua các phân tích trên về hai sơ đồ chỉnh lưu ta có nhận xét sau:

Ta thấy cả hai sơ đồ đều có:

UThmax = Ungmax = 6.U2

( Nghĩa là điện áp thuận và điện áp ngược đặt ngược lên các van trong cả hai

sơ đồ chỉnh lưu là như nhau)

Dòng hiệu dụng qua cã van ở cả hai sơ đồ bằng nhau (IT = Id/ 3)

Sơ đồ chỉnh lưu hình tia ba pha có kết cấu mạch đơn giản, dễ điều khiển, giá thành hệ thống hạ, tuy nhiên chất lượng dòng và điện áp không được tốt Còn với

sơ đồ chỉnh lưu hình cầu ba pha tuy rằng có kết cấu mạch phức tạp nhưng chất lượng dòng và áp ra tốt hơn rất nhiều so với dòng jáp của sơ đồ hình tia ba pha.Mặt khác hệ truyền động mà ta thiết kế đòi hỏi chất lượng cao Vì vậy để đảm bảo chất lượg cho hệ truyền động ta chọn sơ đồ chỉnh lưu của BBĐ là chỉnh lưu hình cầu ba pha

Để sơ đồ mạch làm việc an toàn và có hiệu quả cũng như kéo dài tuổi thọ ta đưa thêm một số thiết bị phụ trợ nhằm bảo vệ mạch lực như hình vẽ 2.8

(*)Tác dụng của một số thiết bị phụ trợ mạch động lực:

CCT: ccông tắc tơ có tác dụng bảo vệ các thiết bị mạch động lực khi sảy ra

ngắn mạch

Máy biến áp lực có tác dụng:

+ Tạo ra điện áp ở phía thứ cấp phù hợp với mạch chỉnh lưu

+ đảm ảo việc cách ly về điện giữa bước điện và mạch động lực

+ Điện cảm tản của MBA tham gia làm giảm gia tốc dòng qua van khi van

mở Vì vậy khi đã dùng MBA để cung cấp cho bộ chỉnh lưu thì không cần đưa thêm điện cảm tản vào mạch nguồn mà chỉ cần lựa chọn giá trị Un% lớn (710)

%.+ Các Tiristor mắc như sơ đồ có tác dụng biến nguồn xoay chiều thành nguồn một chiều,

có trị số thay đổi nhiều được nờ thay đổi góc mở Tiristor, từ đó thay đổi được điện

áp đưa tới động cơ Đ

Mạch R - C mắc song song với các Tiristor tạo thành một mạch dao động làm giảm tốc độ biến thiên của gia tốc điện áp du/dt Bảo vệ các van không bị hỏng doquá áp khi van chuyển từ trạng thái mở sang trạng thái khoá

Cuộn kháng san bằng (CK): Có tác dụng san bằng dòng điện chạy trong phần ứng động cơ (giảm gia tốc dòng)

III.THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC CHO MẠCH KÍCH TỪ:

Ta biết rằng khi hệ thống truyền động có nguồn kích từ cung cấp cho động cơ lấy ra từ bộ chỉnh lưu không điều khiển thì khi điện áp lưới dao động ,kích từ của SVTK: Thiều Đức Tuyên  32 

C R

động cơ cũng thay đổi theo.Như vậy sẽ làm cho chất lượng truyền động của hệ thống làm việc thiếu ổn định.Vậy muốn hệ thống ổn định và đảm bảo chất lượng

ta phải có mạch tự động ổn định kích từ,để khi đó ta chỉnh điện áp phần ứng dễ dàng,động cơ làm việc chính xác

Trong mạch kích từ có công suất nhỏ, phạm vi diều chỉnh hẹp nên người ta không dùng sơ đồ tia ba pha và cầu ba pha mà hệ thống này đã sử dụng sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha bán điều khiển có điốt Do như trên sơ đồ hình 2.9:

khoá hoặc ngược lại

+ Mạch R-C mắc trên cầu vào bộ biến đổi có tác dụng bảo vệ các cuộn thứ cấp máy biến áp không bị hỏng do quá tải

Tại t==1 thì T1 có tín hiệu điều khiển nên T1 mở và dẫn dòng cùng D2 , tức

là T2 bị đặt điện áp ngược nên T2 khoá lại Vậy từ t==1 thì trong sơ đồ chỉ có

đó dòng điện chạy trong mạch được khép mạch qua điôt D0 ta có:

Tại thời điểm t = 2= + thì van T2 có tín hiệu điều khiển Lúc đó T2 đang

có điện àp thuận nênT2 mở, UT2 giảm về 0 , UT1=U2 < 0.Tức là T1 bị đặt điện áp ngược và sẽ khoá lại do vậy từ t= 2 trong sơ đồ chỉ có hai van T2 và D1 dẫn dòng.Và ta có: Ud=- U2 ; iT1= 0 ;iT2= iD1=Id ; iT1=0;iD2=0

SVTK: Thiều Đức Tuyên  34 

IDo=0 ; UT1=U2 ; UT2=0 ; UD1=0 ;UD2=-U2.

Đến thời điểm t = 2 thì U2=0 và bắt đầu chuyển sang dương, UT1 và UD2

>0 ,do T1 chưa có tín hiệu điều khiển nên chưa mở Lúc này do suất điện động sinh ra phân cực thuận cho D0 nên D0 mở ,T2 ,D1 khoá lại nên ta có:

UDo=0; iD1=0; iD2=0; iT1=0; iT2=0; iDo= id=Id

Tại t = 2+ thì T1 có tín hiệu điều khiển nên T1 mở cùng với D2.Sơ đồ lặp lại trạng thái làm việc như từ t =1=  Kết quả được điện áp một chiều như giản đồ hình 2.10

Các công thức tính toán:

+

2

) cos 1 ( U

) (

+

2

) cos 1 ( U

) (

I GIỚI THIỆU CHUNG:

Như ta đã biết để cho các van của bộ chỉnh lưu mở tại những thời điểm mong muốn ta cần có các xung điều khiển đến mở các Tiristor tai những thời điểm mong muốn ta cần có các xung điều khiển mở các tiristor tại những thời điểm yêu cầu Xung điều khiển phải đáp ứng được yêu cầu như: biên độ, công suất và độ dài đủ lớn để mơ chắc chắn các van với mọi loại tải mà sơ đồ găp phải Khi làm việc thông thường đối với bộ chỉnh lưu độ dài xung yêu cầu nằm trong khoảng (200600)s là đảm bảo chắc chắn van mở Mạch phát ra các xung như vậy gọi

là mạch điều khiển

Thực tế hiện nay mạch phát xung điều khiển gồm có 2 nhóm:

Nhóm này tạo ra các chuỗi xung điều khiển với tần số thường cao hơn nhiều

so với tần số nguồn cung cấp cho bộ chỉnh lưu và trong quá trình làm việc tần số xung này được tự động thay đổi để đảm bảo một lượng điện áp và dòng điện ra (Ud, Id) nào đó không thay đổi Để đạt được điều này thì tần số xung phải được khống chế theo sù sai lệch giữa tín hiệu đặt và tín hiệu ra của đại lượng cần ổn định.Các hệ thống điều khiển theo nguyên tắc này khá phức tạp nên rất Ýt được dùng

Tóm lại qua phân tích trên ta chọn phương pháp điều khiển theo nhóm các hệ thống điều khiển đồng bộ.

II THIẾT KẾ MẠCH PHÁT XUNG CHO MẠCH PHẦN ỨNG VÀ MẠCH KÍCH TỪ:

Các hệ thống điều khiển đồng bộ hiện nay thường sử dụng 3 phương pháp phát xung điều khiển:

- Phát xung điều khiển theo nguyên tắc pha đứng

- Phát xung điều khiển theo nguyên tắc pha ngang

- Phát xung điều khiển dùng đi ốt 2 cực gốc

1 Phát xung điều khiển theo nguyên tắc pha đứng:

Phương pháp này tạo ra các xung điều khiển nhờ việc so sánh giữa điện áp hình răng cưa thay đổi theo chu kỳ điện áp lưới và có thời điểm xuất hiện phù hợpvới góc pha của lưới điện và điện áp một chiều có thể thay đổi được.Hệ thống này

có nhược điểm là khá phức tạp xong nó có nhiều ưu điểm như : Khoảng điều chỉnh góc mở rộng,ít phụ thuộc vào sự thay đổi điện áp nguồn,dễ dàng tự động hoá,mỗi chu kỳ của điện áp tiristor chỉ có một xung đưa đến để mở nên giảm đượctổn thất trong mạch điều khiển

2 Phát xung điều khiển theo nguyên tắc pha ngang:

Ở phương pháp này người ta tạo ra các điện áp điều khiển hình sin có tần số nguồn và góc pha điều khiển đựơc dùng các cầu R-C hoặc R-L Thời điểm xuất hiện xung trùng với góc pha đầu của điện áp điều khiển Phương pháp này có nhược điểm là khoảng điều chỉnh góc mở  hẹp,rất nhạy cảm với sự thay đổi của điện áp nguồn,khó tổng hợp tín hiệu điều khiển

3 Phát xung điều khiển dùng điốt 2 cực gốc:

SVTK: Thiều Đức Tuyên  38 

Phương pháp này cũng tạo ra các xung điều khiển nhờ việc so sánh giữa điện

áp răng cưa xuất hiện theo chu kỳ điện áp nguồn xoay chiều với điện áp mở của UJT

Phương pháp này mặc dù đơn giản nhưng có nhược điểm là: góc mở  có phạm vi điều chỉnh hẹp,vì ngưỡng của UJT phụ thuộc vào điện áp nguồn

nuôi.Mặt khác trong mét chu kỳ điện áp lưới thường đưa ra nhiều xung điều khiểnnên gây ra tổn thất phụ trong mạch điều khiển,làm phát nóng các tiristor

Nhận xét:

Từ những phân tích trên ta they có 2 phương pháp phát xung điều khiển là sử dụng điốt 2 cực gốc và điều khiển theo nguyên tắc pha ngang tuy đơn giản,giá thành hạ,xong có góc mở  có phạm vi điều chỉnh tốc độ hẹp Còn phương pháp phát xung điều khiển theo nguyên tắc pha đứng tuy rằng phức tạp,giá thành cao nhưng lại khắc phục được những nhược điểm của 2 phương pháp kia và thực tế sơ

đồ mạch của nhà máy cũng được sử dụng phương pháp này

Vậy ta chọn phương pháp phát xung điều khiển theo nguyên tắc pha đứng để thiết kế mạch điều khiển

III PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MẠCH ĐIỀU KHIỂN:

Mạch điều khiển rất đa dạng và phong phó, xong chúng đều có dạng cấu trúc chung như hình 2.11

Chức năng của các khối:

+ ĐBHFSRC: Khối đồng bộ hoá phát sang răng cưa có tác dụng lấy tín hiệu

đồng bộ hoá với tín hiệu nguồn cung cấp để tạo ra một hệ thống các điện áp răng cưa đồng bộ về tần số và góc pha với điện áp đồng bộ

+ SS: Khối so sánh có tác dụng tổng hợp tín hiệu Urc và Uđk lấy ra từ mạch

ĐBHFSRC và mạch khuyếch đại trung gian.Tại những thời điểm giá trị tuyệt đối của 2 giá trị này bằng nhau thì đầu ra của khối so sánh sẽ đổi trạnh thái, khối so sánh thường có mức lôgic ở đầu ra là (0) và (1)

+ TX: Khối tạo xung có tác dụng thay đổi tín hiệu đầu ra của khối SS thành tín

hiệu có đủ các yêu cầu cần thiêt với tín hiệu điều khiển để mở các van

+ KĐTG: Khối khuyếch đại trung gian, có tác dụng tổng hợp và khuyếch đại

các tín hiệu điều khiển để đảm bảo chất lượng cho hệ thống truyền động

+ Ngoài ra còn có các khối khác là khối nguồn nuôi và khối lấy tín hiệu phản hồi:

Khối nguồn nuôi có tác dụng tạo ra điện áp một chiều có biên độ và cực tính phù hợp, cung cấp cho các thiết bị trong mạch điều khiển

Khối lấy tín hiệu phản hồi có tác dụng lấy tín hiệu dòng điện,điện áp,tốc độ rồi đưa vào khối khuyếch đại trung gian để điều khiển và kiểm tra trạng thái làm việc của hệ thống

IV THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO MẠCH KÍCH TỪ :

1 Mạch đồng bộ hoá:

Nhiệm vụ của mạch này là nhận điện áp đồng bộ Uđb xoay chiều với điện áp lưới và tạo ra càc tín hiệu đồng bộ là các dây xung vuông có độ rộng đủ nhỏ và cótần số phù hợp với yêu cầu:

1.1 Sơ đồ mạch đồng bộ hoá: như hình 2.12

1.2 Nguyên lý làm việc:

+ Điện áp lấy trên cuộn dây thứ cấp của máy biến áp đòng bộ đạt vào IC1trùngpha vớiđiện áp trên mạch lực

+ Xét tại thời điểm t =0 thì Uđb bắt đầu có xu thê dương lên Trong khoảng

t=(01) giá trị điện ápUđb< Ung của IC1 nên IC1 chưa lật trạng thái,tức là điện áp đầu ra UraIC1=0 kéo theo UraIC2=0

+ Từ thời điểm t 1 do Uđb>Ungngay lập tức các IC1 va IC2 lật trạng thái (hai IC lật trạng thái tức thì do sử dụng mạch phản hồi dương) điện áp vào đầu vào

SVTK: Thiều Đức Tuyên  40 