Thiết kế hệ truyền động cho máy mài DA3

Trong ngành chế tạo máy. những chi tiết máy yêu cầu có độ cứng, độ chính xác và độ bóng bề mặt cao thƣờng phải qua các nguyên công gia công bán tinh và gia công tinh là nguyên công mài trên máy mài sau khi đã qua các nguyên công gia công thô hoặc nhiệt luyện. Máy mài là máy công cụ thực hiện nguyên công gia công tinh chính xác cao các chi tiết máy bằng phƣơng pháp dùng đá mài có chuyển động quay tốc độ cao để cắt đi những lớp kim loại mỏng từ bề mặt chi tiết. Thông thƣờng máy mài chỉ gia công những chi tiết đã qua các nguyên công gia công thô trên các máy khác nên lượng dư cắt gọt còn lại trênchi tiết cho nguyên công mài là không lớn. Hiện nay, trong một số trường hợp máy mài cũng được dùng để gia công thô. Các bề mặt đƣợc gia công trên máy mài có thể là mặt phẳng, mặt trụ ngoài hoặc trong, mặt côn, mặt định hình, các mặt xoắn của ren vít, răng bánh ràng .vv… .

1

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU……… ……….……

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3

1.1 Đặt vấn đề ……3

1.2 Phân loại máy mài 1.3 Các đặc điểm truyền động máy mài tròn 4

1.3.1 Truyền động chính 4

1.3.2 Truyền động ăn dao 4

1.3.3 Truyền động phụ 5

1.4 Đặc tính cơ của máy mài 5

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN,THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG 8

2.1 Thiết kế hệ truyền động máy mài tròn 8

2.1.1 Phân tích yêu cầu 9

2.1.2 Phương pháp lựa chon 9

2.1.3 Thiết kế hệ truyền động máy mài tròn dùng bộ biến tần ……….11

2.2 Tính chọn động cơ cho hệ truyền động 12

2.2.1 Tính toán chọn động cơ 12

2.2.2 Tính toán thông số mạch lực 17

2.2.3 Mạch điều khiển 26

2.4. Mô phỏng hệ truyền động cho hệ thống sử dụng phần mềm MATLAB SIMULINK 29

KẾT LUẬN 30

Tài liệu tham khảo 31

MỞ ĐẦU

Sự bùng nổ cua tiến bộ khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực điên-điện tử-tin học trong những năm gần đây đã dẫn đến những thay đổi sâu sắc về cả mặt lý thuyết lẫn thực tiễn trong lĩnh vực truyền điện tự động Đó là sự ra đời và ngày càng hoàn thiện của các bộ biến đổi công suất,với kích thước gọn nhẹ,độ tác dộng nhanh,dễ dàng ghép nối với các mạch điều khiển dùng vi mạch điện tử,vi xử lý,

…Các hệ truyền động điện tự động ngày nay thường sử dụng nguyên tắc điều khiển vecto cho các động cơ xoay chiều Phần lớn các mạch điều khiển đó dùng

kỹ thuật số với phần mềm linh hoạt,dễ dàng thay đổi cấu trúc,tham số cũng như luật điều khiển Điều này làm cho các hệ truyền động điện tăng độ chính xác,làm cho việc chuẩn hóa chế tạo các hệ truyền động điện hiện đại có nhiều đặc tính làm việc khác nhau,dễ dàng ứng dụng theo yêu cầu công nghệ sản xuất.

Do vậy, đồ án môn học tổng hợp hệ điện cơ giúp chúng ta nắm chắc hơn những kiến thức cơ sở những hệ thống truyền động điện kinh điển đồng thời nó cũng nhằm mục đích cho chúng ta từng bước tiếp cân với thực tế, tiếp cận với những hệ truyền động điện hiện đại.

Nội dung đồ án được chia làm 2 chương:

Chương 1: Cơ sơ tý thuyết.

Chương 2: Tính toán ,thiết kế và mô phỏng hệ truyền động máy mài tròn.

Để có thể hoàn thành được đồ án này,bên cạnh sự cố gắng của cá nhân em cũng như các bạn trong nhóm, còn nhờ sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của PGS.TS Nguyễn Hoa Lư, tuy nhiên do thời gian nghiên cứu ngắn và trình độ bản thân còn hạn chế nên đồ án của em không tránh khỏi thiếu sót Em rất mong các thầy hướng dẫn và bổ sung thêm để đồ án này được hoàn chỉnh hơn.

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên thực hiện Trần Ninh Linh

3

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT1.1 Đặt vấn đề

Trong ngành chế tạo máy những chi tiết máy yêu cầu có độ cứng, độ chính xác

và độ bóng bề mặt cao thường phải qua các nguyên công gia công bán tinh và giacông tinh là nguyên công mài trên máy mài sau khi đã qua các nguyên công gia côngthô hoặc nhiệt luyện Máy mài là máy công cụ thực hiện nguyên công gia công tinhchính xác cao các chi tiết máy bằng phương pháp dùng đá mài có chuyển động quaytốc độ cao để cắt đi những lớp kim loại mỏng từ bề mặt chi tiết Thông thường máymài chỉ gia công những chi tiết đã qua các nguyên công gia công thô trên các máykhác nên lượng dư cắt gọt còn lại trênchi tiết cho nguyên công mài là không lớn Hiệnnay, trong một số trường hợp máy mài cũng được dùng để gia công thô Các bề mặtđược gia công trên máy mài có thể là mặt phẳng, mặt trụ ngoài hoặc trong, mặt côn,mặt định hình, các mặt xoắn của ren vít, răng bánh ràng vv… Căn cứ vào công dụngmáy mài có thể phân thành các loại như sau: máy mài tròn ngoài, máy mài tròn trong,máy mài không tâm, máy mài mặt phẳng, máy mài chuyên dùng (mài thô, mài sốngtrượt, then hoa, trục khuỷu ), máy mài sắc, máy mài chính xác cao (máy mài doa,máy mài bóng, máy mài siêu bóng),

1.2 Phân loại máy mài

Máy mài có hai loại chính: Máy mài tròn và máy mài phẳng Ngoài ra, còn có cácloại máy khác nhau: máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài răng Thường trên máy mài có ụ chi tiết hoặc bàn để kẹp chi tiết và trụ đá mài, trên đó cótrục chính với đá mài Cả hai đều đặt trên bệ máy

Hình 1.1 Hình dáng chung của máy mài công nghiệp

5

Máy mài tròn có hai loại: máy mài tròn ngoài và máy mài tròn trong Sơ đồbiểu diễn công nghệ mài tròn được biểu diễn trên hình 1.1.

Hình 1.2 Sơ đồ gia công chi tiết trên máy mài tròn

Các dạng chuyển động trong máy mài tròn gồm có:

- Chuyển động chính là chuyển động quay của đá mài

- Chuyển động ăn dao là di chuyển tịnh tiến của ụ đá ăn dao theo hường dọctrục (ăn dao dọc trục) hoặc theo hướng ngang trục (ăn dao ngang), hoặc chuyển độngquay của chi tiết (ăn dao vòng)

- Chuyển động phụ là di chuyển nhanh của ụ đá hoặc chi tiết

Máy mài phẳng có hai loại: mài bằng biên đá và mặt Chi tiết được kẹp trên bànmáy tròn hoặc chữ nhật Ở máy mài bằng biên đá, đá mài quay tròn và chuyển độngtịnh tiến ngang so với chi tiết, bàn máy mang chi tiết chuyển động tịnh tiến qua lại.Chuyển động quay của đá là chuyển động chính, chuyển động ăn dao là di chuyển của

đá (ăn dao ngang) hoặc chuyển động của chi tiết (ăn dao dọc) Ở máy mài bằng mặtđầu đá, bàn có thể là tròn hoặc chữ nhật, chuyển động quay của đá là chuyển độngchính, chuyển động ăn dao là di chuyển ngang của đá (ăn dao ngang) hoặc chuyểnđộng tịnh tiến qua lại của bàn mang chi tiết (ăn dao dọc)

Một tham số quan trọng của chế độ mài là tốc độ cắt (m/s):V= 0,5d.ωđ.10-3

với d - đường kính đá mài, [mm]; ωđ - tốc độ quay của đá mài, [rad/s]

Thường v = 30 ÷ 50 m/s

1.3 Các đặc điểm truyền động điện máy mài tròn

1.3.1 Truyền động chính

Thông thường truyền động chính máy mài không yêu cầu điều chỉnh tốc độ nên

sử dụng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc ở máy mài cỡ nặng, để duy trì tốc độcắt không đổi khi mòn đá hay kích thước chi tiết gia công thay đổi, thường sử dụngtruyền động động cơ có phạm vi điều chỉnh tốc độ là

D= (2 ÷ 4)/1 với công suất không đổi

Ở máy mài trung bình và nhỏ v = 50 ÷ 80 m/s nên đá mài có đường kính lớn thìtốc độ quay của đá khoảng 1000 vòng/phút ở những máy có đường kính nhỏ, tốc độ

đá rất cao Động cơ truyền động là các động cơ đặc biệt có tốc độ 24000 ÷ 48000vòng/phút hoặc có thể lên tới 150000 ÷200000 vòng/phút, đá mài gắn trên trục động

cơ Nguồn của động cơ là các bộ biến tần, có thể là các máy phát tần số cao - biến tầnquay hoặc là các bộ biến tần tĩnh - biến tần thyristor

Mômen cản tĩnh trên trục động cơ thường là 15 ÷20% mômen định mức.Mômen quá tính của đá và cơ cấu truyền lực lại lớn 500 ÷600% mômen quán tính củađộng cơ, do đó cần hãm cưỡng bức động cơ quay đá và không yêu cầu đảo chiều quayđộng cơ quay đá

1.3.2 Truyền động ăn dao

Ở máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết dùng động cơ không đồng bộ nhiềucấp tốc độ (điều chỉnh số đôi cực p) với D = (2 ÷4)/1 ở các máy lớn thì dùng hệ thống

bộ biến đổi - động cơ điện một chiều (BBĐ - ĐM), hệ KĐT - ĐM có D = 10/1 vớiphương pháp điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng

Truyền động ăn dao dọc của bàn máy tròn cỡ lớn thực hiện theo hệ BBĐ - ĐMvới dải điều chỉnh tốc độ D = (20 ÷ 25)/1 còn truyền động ăn dao ngang sử dụng thuỷlực

1.3.3 Truyền động phụ

Sử dụng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc

7

1.4 Đặc tính cơ của máy mài

Đặc tính của cơ cấu sản xuất được khái quát bằng phương trình:

α = const) và α=0 (ứng với truyền động ăn dao Mco = Mđm = const)

Từ đó, ta thấy nói chung momen tải là không đổi Tuy nhiên, trong vùng tốc độthấp, lượng ăn dao nhỏ, lực cắt bị hạn chế bởi chiều sâu cắt tới hạn Trong vùng này,tốc độ ăn dao giảm làm cho lực ăn dao và momen cũng giảm theo Vùng tốc độ cao thì

bị giới hạn bởi công suất của động cơ truyền động nên tại đó, momen cũng phải giảm

để không làm công suất của truyền động quá lớn Tóm lại, ta có đặc tính cơ phụ tảitruyền động quay chi tiết như sau:

a Truyền động chính b Truyền động ăn dao

Hình 1.3 Đồ thị đặc tính phụ tải của máy mài

Như vậy, nhiệm vụ của truyền động động cơ là phải làm đặc tính điều chỉnh của

nó giống đặc tính cơ của máy cắt

- Chế độ làm việc: Khi gia công mài, chi tiết quay liên tục còn đá mài di chuyểntrên bề mặt vùng cần gia công Do đó, chế độ làm việc của truyền động ăn dao là chế

độ làm việc dài hạn và không yêu cầu đảo chiều

- Chế độ tải: Khi hệ thống làm việc, chi tiết được lắp trên trục của tang trống vàquay với vận tốc tỉ lệ với tốc độ của trục động cơ Do đó, động cơ mang tải ngay từđầu Do chế độ gia công khác nhau, các chi tiết khác nhau, nên không qui đổi momenquán tính của chi tiết về trục động cơ mà coi chi tiết như một tải có sẵn trên trục độngcơ

- Độ ổn định tốc độ: Rõ ràng, tốc độ quay càng ổn định thì chất lượng gia côngcàng cao, bề mặt mài càng nhẵn, bóng Yêu cầu đối với truyền động ăn dao máy mài:Δω% ≤ (5÷10)%

- Tính kinh tế: Thiết bị cho hệ truyền động phải rẻ, nhưng vẫn đủ cung cấp hiệuquả cao nhất cho hệ Đồng thời, thiết bị phải dễ kiếm và hoạt động tin cậy trong chế độdài hạn

Căn cứ vào yêu cầu đề ra, ta phải thiết kế hệ thống đạt được những yêu cầu sau:

- Dải điều chỉnh tốc độ: D = ωmax : ωmin = 480 : 48 = 10 : 1

- Điều chỉnh vô cấp tốc độ, không yêu cầu đảo chiều

- Điều chỉnh giữ mômen không đổi và bám theo momen tải

- Điều chỉnh giữ ổn định tốc độ

- Làm việc dài hạn, tin cậy

- Giá thành hạ

9

CHƯƠNG 2.THIẾT KẾ ,TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG HỆ TRUYỀN

ĐỘNG MÁY MÀI TRÒN

2.1 Thiết kế hệ truyền động máy mài tròn

2.1.1 Phân tích yêu cầu thiết kế

Như trên đã nói, chuyển động quay của chi tiết mài chính là chuyển động ăndao Đối với máy mài tròn, ở các máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết (truyền động

ăn dao) thường dùng động cơ không đồng bộ nhiều cấp tốc độ, điều tốc bằng cách điềuchỉnh số đôi cực Ở các máy lớn thì dùng hệ thống bộ biến đổi - động cơ mộtchiều/động cơ đồng bộ Công suất mà đề bài yêu cầu là nhỏ, do đó ở đây sẽ dùng động

cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc để truyền động quay chi tiết Trước đây, động

cơ điện một chiều thường được ưa chuộng hơn, kể cả trong dải công suất nhỏ vì tínhđiều chính đơn giản và tuyến tính của nó Tuy nhiên, ngày nay, công nghệ điện tử và

vi điều khiển phát triển mạnh mẽ, việc điều khiển động cơ không đồng bộ không còn

là khó khăn nữa, hơn nữa động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc rẻ hơn động cơ mộtchiều cùng công suất nhiều và rất phổ biến trên thị trường với dải công suất rộng, do

đó, hoàn toàn phù hợp cho ứng dụng của chúng ta

Do yêu cầu điều chỉnh trơn tốc độ nên ta dùng bộ biến tần để cấp nguồn chođộng cơ Hơn nữa, việc dùng biến tần cho ta dễ dàng mở rộng dải điều chỉnh, dễ dàng

áp đặt các kỹ thuật điều khiển hiện đại, áp đặt nhanh và chính xác momen, điều chỉnhtrơn và ổn định tốc độ Ngoài ra, biến tần hoạt động tin cậy và chắc chắn, dễ dàng càiđặt tham số điều khiển, có thể dùng 1 biến tần cho nhiều loại truyền động Do đó, việc

sử dụng biến tần đã trở thành một chuẩn công nghiệp Có nhiều hãng lớn sản xuất biếntần rất nổi tiếng như ABB, Siemens, … với các sản phẩm rất nổi tiếng trên thị trường,tuy nhiên ở đây, ta sẽ thiết kế lại bộ biến tần để phục vụ cho bài toán yêu cầu màkhông sử dụng biến tần sẵn có

Biến tần có 2 loại: biến tần trực tiếp và biến tần gián tiếp Sau đây sẽ phân tích

ưu nhược điểm của từng loại để chọn ra loại biến tần thích hợp nhất với ứng dụng củata

- Bộ biến tần không sử dụng khâu trung gian một chiều nên hiệu suất rất cao.

- Có khả năng làm việc ở tần số thấp thậm chí ngay cả khi có sự cố

- Thường sử dụng cho dải công suất rất lớn đến vài chục MW

 Biến tần gián tiếp:

Biến tần gián tiếp khác biến tần trực tiếp ở chỗ nó có khâu trung gian mộtchiều Nhờ có khâu trung gian một chiều này mà khâu chỉnh lưu và khâu nghịch lưu làcách ly nhau và điều chỉnh độc lập với nhau Tần số đầu ra nhờ đó có thể được điềuchỉnh mà không phụ thuộc tần số đầu vào Tùy thuộc vào khâu trung gian một chiều

mà phân ra thành biến tần nguồn dòng và biến tần nguồn áp

 Biến tần nguồn dòng

11

Hình 2.2 Biến tần nguồndòng

Khâu trung gian một chiều là cuộn kháng Lf, thực hiện chức năng nguồn dòngcho bộ nghịch lưu

 Ưu điểm:

- Có khả năng trả năng lượng về lưới

- Không sợ chế độ ngắn mạch vì dòng điện một chiều được giữ không đổi

- Phù hợp cho dải công suất lớn trên 100 kW

 Nhược điểm:

- Hiệu suất kém ở dải công suất nhỏ

- Cồng kềnh vì có cuộn kháng

- Hệ số công suất thấp và phụ thuộc vào phụ tải nhất là khi tải nhỏ

Do đó, với ứng dụng máy mài với tải chỉ vào khoảng 2,2kW của ta, biến tầnnguồn dòng rõ ràng là không phù hợp

 Biến tần nguồn áp

Khâu trung gian một chiều là tụ Cf, thực hiện chức năng nguồn áp cho bộnghịch lưu

 Ưu điểm:

- Phù hợp với tải nhỏ, dưới 30kW

- Hệ số công suất của mạch lớn (gần bằng 1)

- Hình dạng và biên độ điện áp ra không phụ thuộc tải, dòng điện cho tải quiđịnh

- Có thể áp dụng kỹ thuật PWM để giảm tổn hao do sóng hài bậc cao, khử đậpmạch momen

 Nhược điểm: Không trả được năng lượng về lưới, nếu muốn trả năng lượng

về lưới phải mắc thêm một khâu chỉnh lưu mắc song song ngược với khâu chỉnh lưuban đầu hoặc dùng chỉnh lưu PWM hay biến tần 4 góc phần tư.

Như vậy, đến đây, ta thống nhất chọn bộ biến đổi là biến tần nguồn áp Phầntiếp theo sẽ chọn phương pháp điều khiển cho loại biến tần này

2.1.2 Phương pháp lựa chọn

 Ta sử dụng phương pháp điều khiển biến tần :

Có rất nhiều phương pháp điều khiển cho biến tần nguồn áp Phổ biến trong

công nghiệp là điều khiển theo luật U f =¿ const , điều khiển theo hệ số trượt, điềukhiển tựa từ thông rotor (FOC) Đồ án này chủ định nghiên cứu ứng dụng phươngpháp FOC cho điều khiển bộ biến tần nguồn

Tổng hợp bộ điều chỉnh FOC

Đây là một phương pháp mới, trong đó việc phối hợp điều khiển bộ biến tần

và động cơ không đồng bộ là rất chặt chẽ Logic chuyển mạch của biến tần dựa trêntrạng thái điện từ của động cơ không đồng bộ mà không cần đến điều chế độ rộngxung áp của biến tần Do sử dụng công nghệ bán dẫn tiên tiến với các phần tử tính toán

có tốc độ cao mà phương pháp điều chỉnh trực tiếp mômen cho các đáp ứng đầu rathay đổi rất nhanh, cỡ vài phần nghìn giây

Cấu trúc của hệ thống điều khiển định hướng trường định hướng trường (FieldOriented Control -FOC) trong điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha được trìnhbày trong hình vẽ sau:

 Mô hình hệ thống FOC:

13

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý phương pháp FOC

Bằng việc mô tả ĐCKĐB ba pha trên hệ tọa độ từ thông rotor, vector i s

sẽ chia thành hai thành phần: i sd để điều khiển từ thông rotor ¿ψ r∨¿, isq để điềukhiển momen quay Te, từ đó có thể điều khiển tốc độ của động cơ:

❖ Xây dựng thuật toán điều khiển

Thuật toán của từng khối trong hệ thống điều khiển định hướng trường (hình 2.3) được trình bày như sau:

Hình 2.4 Các đại lượng is , r của động cơ trên các hệ toạ độ

Các phương trình chuyển đổi hệ toạ độ:

15

)(3

1

b a s

a s

i i i

i i

is = isdcos - isqsin

is = isdsin + isqcos

Để dễ theo dõi ta ký hiệu :

Chỉ số trên s: xét trong hệ toạ độ stato (toạ độ ,)

f: trong toạ độ trường (field) từ thông rôto (toạ độ dq) r: toạ độ gắn với trục rôto

Chỉ số dưới s: đại lượng mạch stato

r: đại lượng mạch rôto Phương trình mômen :

(2-1)Phương trình chuyển động :

Phương trình điện áp cho ba cuộn dây stato :

(2-3)Tương tự như vectơ dòng điện ta có vectơ điện áp:

us(t)= 2/3.[usa(t) + usb(t).ej120 + usc(t).ej240]

Sử dụng khái niệm vectơ tổng ta nhận được phương trình vectơ:

(2-4)Trong đó uss, iss, ss là các vectơ điện áp, dòng điện, từ thông stato

Khi quan sát ở hệ toạ độ ,:

Đối với mạch rôto ta cũng có được phương trình như trên, chỉ khác là do cấu tạocác lồng sóc là ngắn mạch nên ur=0 (quan sát trên toạ độ gắn với trục rôto)

).(

.2

3).(

2

3

r r s

J m

m M  c  

dt

t d

t i R

t

u

dt

t d

t i R

t

u

dt

t d

t i R

t

u

sc sc

s sc

sb sb

s sb

sa sa

s sa

) ( )

( )

(

) ( )

( )

(

) ( )

( )

R

u

s s s

Từ thông stato và rôto được tính như sau:

r = isLm+irLrTrong đó Ls : điện cảm stato Ls = Ls+ Lm (Lós : điện cảm tiêu tán phía stato)

Lr : điện cảm rôto Lr = Lr+ Lm (Lór : điện cảm tiêu tán phía rôto)

Ls : hỗ cảm giữa rôto và stato (Phương trình từ thông không cần đến chỉ số hệ toạ độ vì các cuộn dây stato vàrôto có cấu tạo đối xứng nên điện cảm không đổi trong mọi hệ toạ độ)

Từ đó ta được cái đại lượng sau :

r r r

r r





0

Bộ biến đổi (BBĐ)

Chuyển đổi hệ tọa độ dòng điện (CTĐi)

Bộ biến đổi điện áp (bộ điều chế vector không gian)

Khâu điều chế tốc độ quay (ĐCω)

Là khâu hiệu chỉnh PI:

Các khâu điều chế dòng (DCid và DCiq)

Khâu điều chế dòng isd (DCid)

Khâu điều chế dòng isq (DCiq)

Chú ý: Xét trong hệ tọa độ từ thông rotor nên ψ rq=0,|ψ r|=ψ rd,

Các thông số KP và KI trong các bộ điều khiển PI được hiệu chỉnh sao cho hệthống đạt tới đáp ứng tốt nhất

Từ phân tích trên ta có hệ thống điều khiển như hình vẽ:

Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống điều chỉnh dòng điện và tốc độ của động cơ trên dq.

Mô hình thực :

Hình 2.6 Thu thập giá trị thực của vector dòng stator trên hệ tọa độ dq.

 Đánh giá đáp ứng của thuật toán điều khiển FOC

- Hệ thống ổn định

- Sai số xác lập của tốc độ nhỏ, sai số xác lập của từ thông rotor lớn

- Thời gian đáp ứng của hệ thống tương đối nhanh

- Momen tải không tác động nhiều đến đáp ứng của tốc độ, và đáp ứng của từthông rotor

- Chất lượng đáp ứng suy giảm khi bị nhiễu tác động lên tín hiệu hồi tiếp

19

- Hệ thống dễ mất ổn định khi có sai số mô hình hay bị tác động của nhiễu

- Dòng điện khởi động lớn so với dòng điện làm việc; dòng khởi động tăng lênkhi có sai số mô hình

2.1.3 ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯỢC ĐIỂM BIẾN TẦN SỬ DỤNG LUẬT FOC VÀ VỊ TRÍ ỨNG ỤNG

2.1.3.1 Ưu điểm biến tần sữ dụng luật foc

- Cho phép mở rộng dãy điều chỉnh và nâng cao tính chất động học của hệthống điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều

- hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ bằng biến tần sử dụng luật foc có kết cấuđơn giản, làm việc được trong nhiều môi trường khác nhau

- khả năng điều chỉnh tốc độ động cơ dể dàng

- có khả năng đáp ứng cho nhiều ứng dụng khác nhau

- các thiết bị cần thay đổi tốc độ nhiều động cơ cùng một lúc(dệt, băng tải….)

- các thiết bị đơn lẻ yêu cầu tốc làm việc cao (máy li tâm, máy mài……)

2.1.3.2 Nhược điểm

- Bên cạnh những ưu điểm đạt được thì phương pháp này vẫn tồn tại nhữngnhược điểm cần khắc phục: trong truyền động điều khiển vecto ảnh hưởng bởithông số của máy điện như điện trở điện cảm……

- Đáp ứng moment đưới tác dụng của điều khiển dòng bị giới hạn bởi dây quấnphần ứng

- Để điều khiển dòng điện cần biết vị trí roto của động cơ , vì vậy cần có bộ đo

vị trí gây phức tạp trong truyền động và độ tin cậy cơ khí khi hoạt động ở tốc độcao

2.1.3.3 vị trí ứng dụng

- Với những ưu điểm như vậy phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ khôngđồng bộ ba pha sử dụng biến tần luật foc ngày càng được sử dụng rộng rãi trongsản suất đặc biệt là trong công nghiệp đem lại nhiều lợi nhuận kinh tế cho conngười

Hình 2.7 Mô hình đáp ứng của hệ thống

2.1.4 Thiết kế hệ truyền động máy mài tròn dùng bộ biến tần

 Sơ đồ mạch lực của hệ truyền động

Hình 2.8 Sơ đồ mạch lực của hệ truyền động

 Mạch lực bao gồm

+ Khối chỉnh lưu: 6 diode

+ Khối nghich lưu: 6 Transistor, 6 diode ngîc

+ Khối lọc

21