Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp (Luận văn thạc sĩ)

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: Điều khiển và Tự động hóa

Mã số: 60 52 02 16

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS Võ Quang Lạp

Thái Nguyên, 2015

Trang 2

LỜI CAM ĐOAN

Sinh ngày: 15 tháng 11 năm 1985

Học viên lớp Cao học khóa 14 - Tự động hóa - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên

– Tôi xin cam đoan đây là toàn bộ nội dung luận văn “

”, được thầy giáo PGS.TS Võ Quang Lạp hướng dẫn Các

tài liệu tham khảo đã được chỉ ra trong luận văn Các số liệu nêu trong luận văn

là trung thực Những kết luận khoa học của luận văn chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào

Tôi xin cam đoan nếu có gì sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm./.

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014

Tác giả

Trang 3

Tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy giáo PGS.TS Võ Quang

Lạp đã tận tình hướng dẫn trong quá trình thực hiện luận văn này

Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô giáo ở phòng thí nghiệm đã giúp đỡ và tạo điều kiện để tác giả hoàn thành thí nghiệm trong điều kiện tốt nhất Mặc dù đã rất cố gắng, song do thời gian nghiên cứu có hạn, nên có thể luận vẫn còn những thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ các thầy cô giáo

và các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện và có ý nghĩa ứng dụng trong thực tế

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014

Tác giả

Trang 4

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN II LỜI CẢM ƠN III MỤC LỤC IV DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT VI

VII

LỜI MỞ ĐẦU 1

CH 2

2

1.2.1 Động cơ điện xoay chiều không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc 2

420 4

7-300 10

20

(encoder) 20

1.3.2 21

CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT TÍNH TOÁN HỆ TRUYỀN ĐỘNG 22

2.1 Xây dựng hệ điều khiền vecter 22

22

2.1.2 … stator (, ) 24

2.1.3 Quy đổi các đại lượng của động cơ 27

29

33

35

ển vecter 37

2.2 Xây dựng hệ điều khiển số biến tần động cơ điện xoay chiều ba pha 42

45

49

2.4 Quá trình khảo sát cụ thể 51

2.4.1 Khảo sát ổn định mạch vòng dòng điện 51

2.4.2 Quá trình khảo sát ổn định mạch vòng tốc độ 57

Trang 5

2.5 Khảo sát chất lượng hệ truyền động 60

a Sử dụng phần mềm Matlap simulink 60

1 Khảo sát chất lượng mạch vòng dòng điện 60

2 Khảo sát chất lượng mạch vòng tốc độ 62

65

1 Khảo sát chất lượng mạch vòng dòng điện 65

2 Khảo sát chất lượng mạch vòng tốc độ 69

73

3.1 Giới thiệu thiết bị thí nghiệm 73

3.2 Nguyên lý làm việc 75

3.3 Thí nghiệm 75

3.3.1 Bài thí nghiệm 1 (khâu P) 76

3.3.2 Bài thí nghiệm 2 (khâu PI) 76

3.4 So sánh đánh giá kết quả thí nghiệm với tính toán 77

CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG BIẾN TẦN - ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐIỀU KHIỂN BỞI PLC S7-300 CHO THANG MÁY 79

4.1 Công dụng của thang máy 79

4.1.1 Tình hình sử dụng thang máy ở Việt Nam 79

4.1.2 Phân loại và kí hiệu thang máy 80

4.1.3 Cấu tạo của thang máy 83

4.2 Chế độ làm việc của tải và yêu cầu của hệ truyền động điện dùng trong thang máy 85

4.2.2 Các yêu cầu về truyền động điện 87

4.2.3 Các yêu cầu về năng suất, dừng chính xác, tiết kiệm năng lượng và AT 88

4.2.4 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý làm việc 93

Trang 6

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Uω : Tín hiệu điện áp chủ đạo đặt tốc độ

T, T1 : Chu kỳ lấy mẫu (hay gọi thời gian lƣợng tử)

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

Kω : Hệ số của khâu lấy tín hiệu tốc độ đƣợc lấy từ Encoder

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

Ku : Hệ số khuếch đại của bộ biến tần

Tu : Hệ số thời gian của biến tần;

CT, C0T : Ma trận quy đổi

W1(P) : Hàm số truyền khâu điện từ động cơ xoay chiều

Trang 7

1-7 Vectơ không gian và vectơ biên chuẩn 9 1-8 Sơ đồ cấu trúc bộ điều khiển PID 10

Biểu diễn vector dòng điện rotor trên hệ tọa độ cố định

stator (, ) và hệ tọa độ cố định rotor (x, y) 27

Trang 8

.

Hình 2-11 Sơ đồ cấu trúc đơn giản hóa của hệ thống truyền động

điện sử dụng biến tần và động cơ KĐB 42

2-12 Sơ đồ cấu trúc rút gọn của hệ truyền động điện sử dụng

Hình 2-26a Đáp ứng dòng điện với k p = 0,25; k i = 50; T= 0,5T u = 0,002 62 Hình 2-26b Đáp ứng dòng điện với k p = 0,25; k i = 42; T= 0,5 T u = 0,00165 43

Hình 4-3 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của quãng đường s, tốc độ

v, gia tốc a và độ giật  theo thời gian 87

Trang 9

Hình 4-5 a) Sơ đồ xác định độ chính xác khi dừng buồng thang; b)

Sự phụ thuộc của độ dừng chính xác ∆S của buồng thang vào trị số tốc độ và gia tốc

91

Trang 10

MỞ ĐẦU

1 Mục tiêu của luận văn

Hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều ba pha hiện đang được sử dụng phổ biến, song hệ biến tần này được điều khiển bằng máy tính hoặc PLC là một hệ thống truyền động mới thông minh và hiện đại

Ở phòng thí nghiệm của Nhà trường có bộ biến tần động cơ điện xoay chiều này, được điều khiển bằng PLC S7 -300 Để nắm được nguyên lý hoạt động của

hệ truyền động, đồng thời nghiên cứu ứng dụng vào truyền động trong máy sản

xuất nên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động

biến tần động cơ điện xoay

”

Kết quả đề tài sẽ làm tài liệu quý giúp cho nghiên cứu học tập đồng thời có thể áp dụng kết quả nghiên cứu để vận hành, sửa chữa những thiết bị ngoài thực

tế

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Tính toán khảo sát hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều được điều khiển bằng PID S7-300 đây là một hệ thống điều khiển số Việc tính toán khảo sát dựa trên kết quả mô phỏng giúp chúng ta kiểm nghiệm so sánh với kết quả thí nghiệm

- Tiến hành thí nghiệm và kiểm nghiệm các chế độ làm việc của hệ truyền động biến tần động cơ xoay chiều được điều khiển bởi bộ PID S7-300 cụ thể là: Xác định được chất lượng của hệ thống với các bộ điều khiển được ứng dụng là khâu P và khâu PI trong mạch vòng tốc độ để so sánh với lý thuyết tính toán, đồng thời thông qua thí nghiệm giúp cho việc nắm sâu sắc hơn về nguyên lý làm việc của hệ thống này và hiểu được quá trình vận hành điều khiển hệ thống

- Từ kết quả lý thuyết và thực nghiệm chúng ta khẳng định ứng dụng của hệ truyền động này là khả thi, từ đó đề xuất ứng dụng cho một số máy trong công nghiệp

-.

3 Nội dung luận văn

Trang 11

Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn full

Định dạng
Số trang	114
Dung lượng	1,04 MB
File đính kèm	Luận văn Full.rar (4 MB)