XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TĨNH

XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TĨNH... IV-1 ĐẶT VẤN ĐỀXây dựng đặc tính tĩnh của hệ thống là xây dựng đặc tính n = I hoặc n = M qua đó kiểm tra được độ sụt tốc độ, tức là đánh giá được sai lệch tĩn

XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TĨNH

IV-1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Xây dựng đặc tính tĩnh của hệ thống là xây dựng đặc tính n = (I) hoặc

n = (M) qua đó kiểm tra được độ sụt tốc độ, tức là đánh giá được sai lệch tĩnh của hệ thống xem có đảm bảo yêu cầu đặt ra của công nghệ truyền động ăn dao của máy doa hay không ; đồng thời cũng kiểm tra các giá trị dòng điện ngắt, dòng điện dừng,hãm xem có đảm bảo an toàn cho hệ thống hay không Từ đó đánh giá được năng lực quá tải của hệ thống ; khả năng tác động nhanh của hệ thống cũng như độ an toàn của hệ thống trong quá trình làm việc

Do động cơ một chiều kích từ độc lập có đặc tính n = (I) và n = (M) đồng dạng nhau tức là có thể suy ra đặc tính n= (M) từ đặc tính n= (I) do đó ta chỉ xây dựng quan hệ n = (I) và gọi là đặc tính cơ của hệ thống

Khi xây dựng đặc tính ta đưa ra các giả thiết sau:

+ Động cơ làm việc ở chế độ dài hạn

+ Hệ số khuyếch đại của bộ biến đổi là hằng số

+ Tiristo là phần tử bán dẫn tác động nhanh không có quán tính

+ Điện trở phần ứng động cơ không thay đổi trong suốt qúa trình làm việc

+ Điện cảm phần ứng của động cơ và các cuộn kháng đủ lớn để duy chì dòng điện tải là liên tục

IV- 2 XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH

1, Xây dựng đặc tính trong vùng làm việc

Viết phương trình kiếc hốp cho động cơ ta có:

Ud = Ke  n + U

U = 1,4 V là sụt áp trên các tiristo

 n = (Ud - IưR - U )KĐ với KĐ = 1/ Ke  = 7,8

N UCĐ

-U + IƯR

HÌNH 4-1: SƠ CẤU TRÚC HỆ THỐNG

Từ sơ đồ cấu trúc ta viết được:

n = (Ucđ - n).KTGKTHKBĐKHCKĐ - (U +IưR).KĐ

n= U cd K−( DU+I 1+gK u R ) K D

Trong đó:

K là hệ số khuyếch đại của hệ thống: K = 621504

R là điện trở mạch phần ứng ; R = 2,92 

+ Khi: n = nmax ; Idm = 9 A  Ucđ = Ucđ max = 12,0029V

+ Khi: n = nmin ; Iđm = 9 A  Ucđ = Ucđmin = 0,0153 V

* Điểm không tải lý tưởng ( I = 0)

n0 max=12,0029.621504−1,4.7,8 1+0,0075.621504 =1600,041( v/ph)

n0 min=0,0153.621504−1,4.7,8 1+0,005.621504 =2,037(v/ ph)

* Điểm giới hạn vùng làm việc, chọn Ing = 12,5 A

(1- )K'HC KTGKT

N UC

Đ

-.'(I - ING)

-U + IƯR

KĐ

Hình 4-2: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống khi khâu cải thiện chất lượng động

chưa tham gia và khâu KĐTG chưa bão hoà.

Ucđ = Ucđmax  n = 1599, 979 v/ ph

Ucđ = Ucđmin  n = 1,976 v/ph

* Đánh giá chất lượng tĩnh:

S* = ( n0min - nmin ) / n0min = ( 2,037 - 2 )/ 2,037 = 0,0181 = 1,81 % [ S*] < 3 %

Như vậy sai lệch tốc độ tĩnh đảm bảo yêu cầu

2, Xây dựng đặc tính ở vùng ngắt dòng

* Đặc tính khi khâu cải thiện chất lượng động chưa tham gia và khâu KĐTG chưa bão hoà:

Điện áp điều khiển được tính như sau:

u dk =[ u TG−u TG +β

' (I u −I ng ) R23

R22+R23 ] K ' HC

( ở đây ta bỏ qua dòng điện rẽ qua R43 vì dòng này nhỏ )

Với K'

HC = R43 2 / R43 = 0,323 Đặt R23 / ( R22 + R23 ) = 

 uđk =  uTG (1- ) - .( I - Ing)  K'

HC

Từ sơ đồ khối của mạch lúc này ta viết được:

n=(U cđ - n) K TH K TG K '

HC (1- )K BĐ K Đ -   ' K '

HC K BĐ K Đ (I - I ng ) - (U + I.R ) K Đ (1)

Điểm C có toạ độ: (12,5 ; 1599,979) phải nằm trên đường (1) do đó ta có:

U cd K1(1−α )−( DU+IR) K D

1+(1−α )K1g =

U cd K−(DU +IR) K D

1+gK

(Tức là đường ngắt dòng phải cắt đường làm việc ở toạ độ I = 12,5A)

Từ đây ta tìm được: K1(1 - ) = K

Với K1 = KTGKTHKBĐKĐK'

HC(1 - )

Và K = KTHKHCKTGKBĐKĐ

 (1 - ) = KHC / K'

HC = 0,3/ 0,323 = 0,9285

  = 0,0714

Từ đây ta chọn R22 : 500/ ( 500 + R22) = 0,0714  R22 = 6,5 K

Hệ số phản hồi dòng ' sẽ được chọn khi ta xây dựng xong đường đặc tính có sự tham gia của khâu cải thiện cất lượng động

* Đặc tính khi có sự tham gia của khâu cải thiện chất lượng động:

Đánh giá sự tham gia của khối: để khối tác động thì diốt D7 phải mở

Tức là:

(Ucđ - n) KTHKTG  2,51 + 0,005631 n

+ Khi Ucđ = Ucđmax = 12,0029 V thì n  1599,967 v/ph

+ Khi Ucđ = Ucđmin =0,0135 V thì n  1,9386 v/ph

Ta biết rằng : điều kiện để khâu KĐTG bão hoà là

Ucđ - n  13/ ( KTHKTG

Khi Ucđ = Ucđmax thì n  1599,953 v/ph

Khi Ucđ = Ucđmin thì n  1,606 v/ph

Như vậy đặc tính tĩnh sẽ không có vùng khâu KĐTG bão hoà vì trước đó khâu cải thiện chất lượng động đã tác dụng Sơ đồ khối lúc này là:

N

-U + IƯR

KĐ

0,005631.N 0,323KBĐ

Hình 4-3: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống khi khâu cải thiện chất lượng

động đã tác động.

Từ sơ đồ khối ta có:

n = (2,51 + 0,005631.n).0,323.KBĐKĐ - (U + I.R)KĐ

n = 7056,3 - 392,9I (*)

(*) là phương trình đường thẳng, với n = 1599,968 v/ph thì I = 13,88 A

Điểm toạ độ ( 13,88 ; 1599,968 ) phải nằm trên đường (1) khi Ucđ = Ucđmax

Ta có:

1599,968= U cd max K1−16,483 β

' −327 ,05 1+g K1

Với K1 = KTHKTGK'

HCKBĐKĐ(1- ) = 621308,226 Giải phương trình trên ta được:

' = 1,4471

Như vậy t của vùng ngắt dòng chỉ có khâu ngắt dòng tác độnglà:

n = 133,3047Ucđ + 0,044 - 0,008595 I

* Đặc tính cao nhất đi qua các điểm: A (9 ;1600,041) , B (9 ; 1600) ,

C (12,5 ; 1599,979) , E (13,88 ; 1599,968) , F (18 ; 0)

* Đặc tính thấp nhất đi qu các điểm: D (0 ; 2,037) G (12,5 ; !,976) ,

H (17,95 ; 1,9836) , K (18 ; 0)

PH)

E

D 0

G

H F

I (A)

Hình 4-4: Đặc tính tĩnh của hệ thống