Nghiên cứu cải tiến, nâng cao chất lượng hệ truyền động tàu điện ở các mỏ than Quảng Ninh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA NGHIÊ

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN, NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG TÀU ĐIỆN Ở CÁC

MỎ THAN QUẢNG NINH

NGUYỄN HOÀNG TRUNG

THÁI NGUYÊN, NĂM 2010

Trang 2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN, NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG TÀU ĐIỆN Ở

CÁC MỎ THAN QUẢNG NINH

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS VÕ QUANG LẠP

THÁI NGUYÊN, NĂM 2010

Trang 3

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Ở CÁC MỎ THAN QUẢNG NINH

Học viên: Nguyễn Hoàng Trung Lớp: TĐH- K11

Chuyên ngành: Tự động hóa Người HD khoa học: PGS.TS Võ Quang Lạp Ngày giao đề tài: 01/01/2010

Ngày hoàn thành: 30/7/2010

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC HỌC VIÊN

PGS.TS Võ Quang Lạp Nguyễn Hoàng Trung

BAN GIÁM HIỆU KHOA SAU ĐẠI HỌC

Trang 4

Chương 1- TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG TÀU

ĐIỆN Ở CÁC MỎ THAN QUẢNG NINH

4

1.1 Tầm quan trọng của việc sử dụng tàu điện ở các

mỏ than Quảng Ninh

2.4 Hệ thống truyền động xung điện áp – động cơ

điện một chiều 2 cuộn dây kích từ (PWM-D)

33

Trang 5

Chương 3- TỔNG HỢP HỆ TRUYỀN ĐỘNG CHO TÀU

4.3 Mô phỏng hệ thống truyền động tàu điện chạy

trên đường bằng khi có bộ điều khiển PD mờ nối tiếp PD kinh điển

77

PHỤ LỤC

Trang 6

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIÊT TẮT

ACV : Nguồn xoay chiều

DCV : Nguồn một chiều

A/D : Chuyển đổi tương tự số

D/A : Chuyển đổi số tương tự

DC : Động cơ điện một chiều

P : Bộ điều chỉnh tỷ lệ

I : Bộ điều chỉnh tích phân

D : Bộ điều chỉnh vi phân

PID : Bộ điều chỉnh tỷ lệ vi tích phân

CPU : Bộ xử lý trung tâm

µC : Bộ vi điều khiển

PWM : Phương pháp điều chế độ rộng xung điện áp

βI : Phản hồi âm dòng điện

γn : Phản hồi tốc độ

Ucđ : Điện áp chủ đạo

Uđk : Điện áp điều khiển

Urc : Điện áp răng cưa

FXCĐ : Khối phát xung chủ đạo

SRC : Khối tạo xung răng cưa

SS : Khối so sánh

TXPCX : Khối tạo xung và phân chia xung

Uω : Tín hiệu điện áp chủ đạo đặt tốc độ

T : Chu kỳ lấy mẫu (hay gọi thời gian lượng tử)

Uphω : Tín hiệu phản hồi âm tốc độ

Uphi : Tín hiệu phản hồi âm dòng điện

Trang 7

T(s) : Bộ xung biến đổi điện áp (PWM)

H(S) : Khâu lưu giữ 0

Ud : Điện áp ra của bộ biến đổi PWM

Uc : Điện áp điều khiển của bộ điều chế độ rộng xung

M(S1) : Hệ số của khâu lấy tín hiệu dòng điện

Kω : Hệ số của khâu lấy tín hiệu tốc độ

Ki , Kp : Hệ số biến đổi của bộ điều khiển số dòng điện

Trang 8

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Các lực tác dụng lên bánh xe chủ động của đầu tàu 15

Hình 1.2 Đặc tính phụ tải của hệ truyền động kéo 25

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lí hệ thống điều khiển véc tơ động cơ

không đồng bộ bằng thiết bị biến tần

31

Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ truyền động đoàn tàu kéo tải nhẹ 46

Hình 3.2 Sơ đồ khối hệ truyền động đoàn tàu kéo tải nhẹ có

mạch bù dòng điện

47

Hình 3.3 Sơ đồ khối hệ truyền động khi tàu lên dốc 48

Hình 3.4 Sơ đồ khối hệ truyền động khi tàu lên dốc với 3 mạch

Hình 3.7 Sơ đồ cấu trúc hệ thống tàu điện khi kéo tải nhẹ 50

Hình 3.8 Mạch điện thay thế của động cơ điện một chiều 51

Hình 3.9 Sơ đồ cấu trúc của bộ chỉnh lưu bán dẫn thyristor 53

Hình 3.10 Sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện 55

Hình 3.11 Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng dòng điện 55

Hình 3.12 Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng tốc độ 56

Hình 3.13 Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng đồng tốc 58

Hình 3.14 Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động chạy trên đường bằng 60

Hình 3.15 Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động tàu điện khi kéo tải

nặng (lên dốc)

61

Trang 9

Hình 3.16 Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động khi tàu kéo tải nặng sau

khi biến đổi từ hình 3.15

61

Hình 3.17 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển tàu điện kéo tải

nặng sau khi đã biến đổi

63

Hình 3.18 Sơ đồ mô phỏng hệ truyền động tàu điện chạy trên

đường bằng

64

Hình 3.19 Kết quả mô phỏng với Ud=10V, Kết quả mô phỏng với

Ud=20V (không tải)

65

Hình 3.20 Kết quả mô phỏng với Ud=10V Kết quả mô phỏng với

Ud=20V (có tải)

66

Hình 3.21 Sơ đồ mô phỏng hệ truyền động 67

Hình 3.22 Kết quả mô phỏng hệ truyền động tàu khi kéo tải nặng

với hệ số bù dòng điện phần ứng K khác nhau

68

Hình 4.1 Quan hệ giữa Δφ và ω 71

Hình 4.2 Định nghĩa các biến vào ra của bộ điều khiển mờ PD 74

Hình 4.3 Định nghĩa các tập mờ cho biến ST của bộ điều khiển

Hình 4.6 Xây dựng các luật điều khiển cho bộ điều khiển mờ PD 76

Hình 4.7 Bề mặt đặc trưng cho quan hệ vào ra của bộ điều khiển

mờ PD

76

Hình 4.8 Quan sát tín hiệu vào ra của bộ mờ PD 77

Trang 10

Hình 4.9 Sơ đồ mô phỏng hệ điều khiển truyền động tàu điện

chạy trên đường bằng khi dùng bộ điều khiển PD mờ nối tiếp PD kinh điển

77

Hình 4.10 Kết quả mô phỏng với Ud=10V ( Khi không tải) 79

Hình4.11 Kết quả mô phỏng với U d =20V ( Khi không tải) 80

Hình 4.12 Kết quả mô phỏng với Ud=10V ( Khi có tải) 81

Hình 4.13 Kết quả mô phỏng với Ud=20V ( Khi có tải) 82

Trang 11

data error !!! can't not

read

Trang 12

read

Trang 13

read

Trang 14

read

Trang 15

read

Trang 17

read

Trang 18

read

Trang 19

read

Trang 20

read

Trang 21

read

Trang 22

read

Trang 23

read

Trang 24

read

Trang 26

read

Trang 27

read

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	251,54 KB