Bài tập Tổng hợp hệ điện cơ

Áp dụng lập mô hình cho động cơ có tham số như bảng Bài 7 chương 1 Câu 2 Tổng hợp mạch vòng dòng điện động cơ điện một chiều: -Khái niệm mạch vòng điều chỉnh dòng điện.. Tham số Bài 7 ch

Bài tập chương Tổng hợp hệ điện cơ

Chương 1

Các nguyên tắc cơ bản xây dựng hệ thống điều chỉnh tự động truyền động điện Bài 1.

Cho hệ thống điều khiển có hàm truyền hệ hở là

) )(

(

) (

)

(

0

p D C p B A

p F E K p

F







 và có phản hồi âm với hệ số phản hồi bằng 1 a) Xác định các hệ số sai lệch tĩnh, sai lệch tốc độ và gia tốc.

b) Cho tín hiệu vào là r(t)=R0 Hãy tính sai lệch tĩnh của hệ (e∞).

Thamsố

Thứ

Từ

Bài 2

Cho hệ thống điều khiển có hàm truyền hệ hở là

) )(

(

) (

)

(

0

p D C p B A

p

p F E K p

F







 và có phản hồi âm với hệ số phản hồi bằng 1

a)Xác định các hệ số sai lệch tĩnh, sai lệch tốc độ và gia tốc.

b) Cho tín hiệu vào là r(t)=R0+R1.t Hãy tính sai lệch tĩnh của hệ e∞.

Thamsố

Thứ

Từ

1 10 10 2 1 20 4 20 1 2

Bài 3.

Cho hệ thống điều khiển có hàm truyền hệ hở là

2

0( ) (A Bp)(C Dp)p

K p

F







a) Xác định các hệ số sai lệch tĩnh, sai lệch tốc độ và gia tốc.

b) Cho tín hiệu vào là r(t)=R0+R1.t+ R2.t2 Hãy tính tín hiệu sai lệch tĩnh e∞.

Thamsố

Thứ

Từ

Bài 4.

Cho hệ thống có cấu trúc như hình bên.

(Tham số giống bài 2)

a)Tìm các hệ số sai lệch tĩnh, tốc độ và gia

tốc của hệ.

b)cho tín hiệu Uđ=R0 Hãy xác định sai lệch

tĩnh của hệ e∞.

) )(

(C Dp E Fp

Bp A







1

Uđ

Ur (-)

e

Bài 5.

Trình bày phương pháp áp dụng tiêu chuẩn mô đun tối ưu để tổng hợp mạch vòng điều chỉnh

Áp dụng tổng hợp mạch vòng điều chỉnh cho hệ có hàm hở

) )(

(

) (

)

(

p F E K

p

F







Bài 6

Trình bày phương pháp để áp dụng tiêu chuẩn tối ưu đối xứng khi tổng hợp mạch vòng điều chỉnh Cho hệ hở có hàm truyền như sau Tìm bộ điều chỉnh theo tiêu chuẩn đối xứng.

2 0

) )(

(

) ( )

(

p p D C p B A

p F E K p

F







Cho hệ thống điều khiển có hàm truyền hệ hở là

Bài 7.

Cho hệ thống điều chỉnh tự động có sơ đồ cấu trúc như sau Trong đó Uđ, Ur và

N tương ứng là tín hiệu đặt, tín hiệu ra và tín hiệu nhiễu Các hằng số thời gian

T1<T2

a)Tìm các hệ số sai lệch tĩnh, tốc độ và gia tốc của hệ theo các tham số K, T1 T2

khi R(p)=1, N=0.

b)Áp dụng tiêu chuẩn mô đun tối ưu tổng hợp bộ điều chỉnh R(p) theo tín hiệu

nhiễu N.

11 Hệ điều chỉnh tự động truyền động điện gồm các thiết bị trong bảng sau

T

T

Pđm

(kW

)

Uđm(V

)

Iđm(A) nđm(V/

p)

Lư(mH )

J(Nm2) (môme

n quán tính)

b

Ki V/A

Ti (s)

R(p)

) 1 )(

1 ( T1p T2P

K





( - )

( - )

N

Ur

Uđ

0

5

0

0

5

0

0

0,01 5

0,06

0

0

0

3

7 0

a)Xây dựng sơ đồ cấu trúc của động cơ trên khi từ thông giữ bằng định mức và

đầu vào là điện áp phần ứngU(p) [V], đầu ra là tốc độ góc (p) [rad/s]

b)Áp dụng tiêu chuẩn mô đun tối ưu, hãy tổng hợp bộ điều chỉnh dòng điện khi

bỏ qua sự ảnh hưởng của sức điện động động cơ Biết hệ thông có cấu trúc dạng sau.

ứng động cơ

Wdc

p T

K

i

i



dòng điện Si

Bộ biến đổi

WBBD E (-)ư

Iư

Uiđ

(-)

Ui

d

Chương 2: Tổng hợp hệ thống truyền động điện một chiều

Câu 1

Trình bày động cơ điện một chiều ở chế độ xác lập và chế độ quá độ Lập mô hình

toán học? Áp dụng lập mô hình cho động cơ có tham số như bảng Bài 7 chương 1

Câu 2

Tổng hợp mạch vòng dòng điện động cơ điện một chiều:

-Khái niệm mạch vòng điều chỉnh dòng điện

-Tổng hợp mạch vòng dòng điện khi bỏ qua sức điện động động cơ

-Tổng hợp mạch vòng dòng điện có tính đến sức điện động động cơ

b

b



1 , cảm dòng

điện là S i= K T p

i

i



1 volt/rad/s Tham số Bài 7 chương 1

Câu3

Trình bày về tổng hợp hệ thống truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều:

- Hệ thống điều chỉnh tốc độ dùng bộ điều chỉnh tốc độ tỷ lệ I.( DÙNG TIÊU

CHUẨN MODULE TỐI ƯU)

- Hệ thống điều chỉnh tốc độ dùng bộ điều chỉnh tốc độ tích phân tỷ lệ PI.( DÙNG

TIÊU CHUẨN ĐỐI XỨNG)

Áp dụng cho đối tượng như bảng sau:

T

T

Pđm

(kW

)

Uđm(V

)

Iđm( A)

nđm( V/p)

Lư( mH)

J(N

m2) (mô men quán tính)

V/A

Ti (s)

K V/rad/s

T ms

5

0.08 6

3

Câu 4

Trình bày về:

- Hệ thống điều chỉnh tốc độ khi không có mạch vòng dòng điện

Áp dụng cho động hệ có cac phần tử sau:

- Trình bày lý thuyết về hệ thống điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai thông số

Áp dụng cho hệ có cá phần tử sau

biến tốc độ T

T

Pđm

(kW

)

Uđm(V

)

Iđm( A)

nđm( V/p)

Lư( mH)

J(N

m2) (mô men quán tính)

V/rad/s

T ms

3

Câu 5

Cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức của động

cơ, BBD, Cam biến tốc độ và mô men quán tính tải đã quy đổi như sau( Theo bảng) Tổng hợp hệ thống truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ điện khi không có mạch vòng điều chỉnh dòng điện Biết bộ biến đổi Wbd= K T p

b

b



biến tốc độ là S= K T p







1 volt/rad/s.

Tham số theo bảng bài 3 Chương 2

Chương 3:

Tổng hợp hệ thống truyền động động cơ không đồng bộ

Câu 1

Trình bày phần lý thuyết mô tả động cơ không đồng bộ

Câu 2

Trình bày phần lý thuyết Mạch vòng dòng điện Lấy ví dụ một động cơ và mô phỏng

mô hình trên Matlab&Simulink

Câu 3

Trình bày phần lý thuyết điều chỉnh tốc độ thông qua việc điều chỉnh điện áp

- Sơ đồ nguyên lý

- Điều chỉnh điện áp động cơ lồng sóc

- Điều chỉnh điện áp động cơ rôto dây quấn

Câu 4:

Trình bày phần lý thuyết điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh điện trở rôto

- Sơ đồ nguyền lý

- Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều chỉnh

- Xây dựng các bộ điều chỉnh dòng điện và tốc độ

Câu 5:

Trình bày phần lý thuyết điều chỉnh tốc độ thông qua việc điều chỉnh công suất trượt -Sơ đồ nguyền lý

- Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều chỉnh

- Xây dựng các bộ điều chỉnh dòng điện và tốc độ

Câu 6

Trình bày phần lý thuyết điều chỉnh tốc độ thông qua việc điều chỉnh tần số nguồn cấp

- Luật điều khiển giữ khả năng quá tải không đổi

- Luật điều chỉnh từ thông không đổi

- Điều chỉnh tần số điện áp

Bài 7 Tổng hợp mạch vòng dòng điện stato động cơ điện không đồng bộ rotor

lồng sóc có các thông số sau.

Tđk=2ms ; tần số điện áp nguồn fn = 50Hz

 Thông số bộ lọc: Rf = 0,05, Lf = 100mH

 Thông số mạch stato động cơ: Rs = 0,05, Ls = 150mH

gianTi=10ms

Bài 8

Tổng hợp mạch vòng tốc độ động cơ điện không đồng bộ rotor lồng sóc

có các thông số sau:

TT BBD Bộ lọc Cảm

biến dòng

Thông số stator

Cảm biến tốc độ

Mo men quán tính J

s

I

M









M

Tb

(s)

Kb Rf Lf Ki Ti

(s)

Rs Ls K T

(ms)

2 0,5 50 0,6 0,2 0,02 0,015 0,6 0,8 0.08 6 5 2,1 1

4 0,3 20 0,5 0,6 0,02 0,04 1,5 0,15 0.05 7 0,7 2,5 1

5 0,5 20 0,1 0,5 0,04 0,09 0,3 0,5 0,08 9 0,9 3,1 2

6 0,34 30 0,2 0,5 0,015 0,06 0,2 0,5 0,05 8 0,5 4,6 3

7 0,33 50 0,4 0,8 0,02 0,08 0,8 0,4 0,08 7 20 4,0 4,5

8 0,55 60 0,6 0,5 0,09 0,01 0,6 0,5 0,05 9 1,3 3,2 9

9 0.06 70 0,4 0,8 0.05 0.08 0,7 0,8 0,09 7 2.5 2 20

Câu 9

Tổng hợp mạch vòng dòng điện stato động cơ điện không đồng bộ có các thông

số sau:

 Bộ biến đổi: Hệ số khuếch đại Kb=30, hằng số thời gian trễ thống kê Tvo=20ms, tần

số điện áp nguồn fn = 50Hz

 Thông số bộ lọc: Rf = 0,01, Lf = 80mH

 Thông số mạch stato động cơ: Rs = 0,2, Ls = 550mH

 Thông số cảm biến dòng điện: hệ số khuếch đại Ki=0,035 V/A, hằng số thời gian

Ti=20ms

Câu 10

Tổng hợp mạch vòng tốc độ động cơ điện không đồng bộ rotor dây quấn có các thông số sau:

 Bộ biến đổi: Hệ số khuếch đại Kb=20, hằng số thời gian trễ thống kê Tvo=30ms, tần

số điện áp nguồn fn = 50Hz

 Thông số bộ lọc: Rf = 0,05, Lf = 200mH

 Thông số mạch stato động cơ: Rs = 0,1, Ls = 200mH

 Thông số cảm biến dòng điện: hệ số khuếch đại Ki=0,02 V/A, hằng số thời gian

Ti=50ms

 Mô men quán tính J=1Kgm2

; lấy  1,2



r

I

M

;

75 , 0









M

;

02 , 0







s

r

U I

 Thông số cảm biến tốc độ: hệ số khuếch đại K=0,005 V/rad/s, hằng số thời gian

T=50ms