Tài liệu ĐỒ ÁN "ĐIỀU KHIỂN LOGIC" doc

Với phương án điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng và gi động cơ không đổi thì ta có các phương án truyền động sau:  Hệ thống truyền động máy phát - động cơ một chiều Hệ F

ĐỒ ÁN MÔN HỌC TỔNG HỢP HỆ ĐIỆN CƠ

Tên đề tài : THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHO CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG

+ Nêu yêu cầu công nghệ của truyền động

+ Tính chọn công suất động cơ

+ Chọn phương án truyền động

+ Xây dựng sơ đồ điều khiển

+ Tổng hợp hệ

CHƯƠNG I

MÔ TẢ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ

TRUYỀN ĐỘNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG

1 MÔ TẢ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG

Cân băng định lượng là cơ cấu tác động liên tục thuộc nhóm máy nâng vận chuyển Là thiết bị vận tải liên tục dùng để chuyên chở hàng dạng hạt, cục ( cát, đá dăm, than, thóc gạo ) hoặc các vật liệu thể rắn ( gỗ , hòm , thép thỏi ) theo phương nằm ngang hoặc theo mặt phẳng nghiêng ( góc nghiêng không lớn hơn 30o ) Nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất, là cầu nối giữa các hạng mục, công trình sản xuất riêng biệt giữa các phân xưởng trong một nhà máy, giữa các máy sản xuất trong một dây chuyền sản xuất

Hệ truyền động cân băng định lượng gồm có:

+ Cơ cấu cân định lượng

Động cơ quay tang chủ động thông qua hộp số và Puli chủ động , nhờ

ma sát mà băng tải chuyển động Tang bị động tự do quay do ma sát với băng Để khắc phục độ võng của băng người ta đặt các con lăn và chúng cũng tự do quay do ma sát với băng Vật liệu từ phễu nhờ băng tải được chuyển đến đổ ở máng phối liệu Khối lượng của vật liệu được cơ cấu cân định lượng cân chính xác theo lượng đặt ban đầu

Năng suất của băng tải được tính theo biểu thức:

v

Q = ∂ [ kg/s ] hay:

Q v 3 , 6 v

1000

.

3600 ∂ = ∂

trong đó:

∂ : khối lượng tải theo cjiều dài [kg/m ]

v : tốc độ di chuyển của băng [m/s]

Khối lượng của băng tải theo chiều dài được tính theo công thức:

∂ = S γ 10 3

trong đó:

γ : khối lượng riêng của vật liệu [ tấn/m3 ]

S : tiết diện cắt ngang của vật liệu trên băng [ m2 ]

2 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT, ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI PHỐI LIỆU

dm co

dm co

c

w

w M

M M

M

trong đó: Mco - Mômen ứng với tốc độ ϖ = 0

Mđm - Mômen ứng với tốc độ wđm

Mc - Mômen ứng với tốc độ ϖ

Với băng tải α = 0 Do đó ta có Mc = Mđm = const Ta thấy rằng tải của

hệ truyền động băng tải phối liệu hầu như ít thay đổi trong quá trình làm việc

Hệ truyền động này là hệ làm việc ở chế độ dài hạn

Ta có đồ thị công suất và momen cản tĩnh của truyền động điều chỉnh tốc độ với Mc = const như sau:

Pmax Mc ,Pc

b Chiều quay của băng

Băng tải nhận vật liệu từ phễu và vận chuyển đến nơi phối liệu nên chuyển động của nó là theo một chiều bắt buộc và không có đảo chiều quay Nếu đảo chiều quay của băng tải thì do quán tính nguyên vật liệu sẽ rơi vãi,

không bảo đảm được yêu cầu phối liệu Ngoài ra khi đảo chiều thì có một số phần của vật liệu không chuyển qua được thiết bị cảm biến để cân chính xác

5 , 1 '

) / ( 5 , 0 15 , 0

075 , 0 '

max max

min min

s rad R

v w

s rad R

v w

) / ( 100 10

10

'min min

max max

s rad i

w w

s rad i

w w

d Cỏc yờu cầu về khởi động và hóm

Hệ truyền động băng tải phối liệu khi khởi động với gia tốc lớn sẽ làm

tăng lực đàn hồi gõy biến dạng băng và làm đứt băng Để hạn chế điều này ta

phải sử dụng khõu giảm tốc khi khởi động

Để động cơ cú thể khởi động được sau khi mất điện trong quỏ trỡnh

làm việc thỡ chọn động cơ cú mụmen khởi động đủ lớn

Khi dừng thỡ khụng yờu cầu dừng chớnh xỏc, nhưng cũng trỏnh cho hệ

dừng với gia tốc lớn gõy hư hỏng, đứt băng Hệ truyền động băng tải thường

làm việc liờn tục ớt khi phải dừng nờn khụng cõn fthiết kế bộ giảm tốc Cũng

khụng cần thiết kế phanh hóm vỡ khi kết thỳc cụng việc ta sẽ để cho băng

dừng tự do

e Sơ đồ động học

Sơ đồ động học của hệ truyền động cõn băng định lượng cú dạng đơn

giản như sau :

Trong đú:

1- Động cơ điện 2- Hộp tốc độ 3- Trục chớnh để lắp vào mỏy quay băng tải

W c

Pc Mc

W d

i n

puli chủ động kéo máy sản xuất

g Hệ truyền động nhiều động cơ

Khi cú nhiều băng tải làm việc nối tiếp trong một dõy truyền đũi hỏi

phải đồng bộ hoỏ tốc độ của cỏc động cơ truyền động và đặt cỏc khoỏ liờn

động cần thiết bảo đảm thứ tự tỏc động Khi đú tốc độ động cơ phải bằng

nhau trong mọi trường hợp để trỏnh cỏc lực đàn hồi trờn băng

w w

Mô men cản qui đổi về trục động cơ:

TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

rong trường hợp truyền động có điều

u cơ bản sau:

đ

)/(5/

)

*(

)/(10010

*)015,0/5,1(

max min max min

max max

s rad v

v

s rad i

R v

ω

minω

maxω

giữ M = const trong phạm vi

c độ ωmax và ωminDải điều chỉnh tốc độ: D =ωmax min = 0

Phương pháp điều chỉnh và bộ biến đổi tro

Dự dịnh dùng phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng sử dụnỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển (thyristor)

Loại động cơ truyền động

Yêu cầu dùng động cơ một chiều kích từ độc lập

băng tải làĐặc điểm của truyền động

u chỉnh tốc độ Do đó, ta có yêu cầu công suất cực đạ

)(25,1115,0.600

Nm R

F

)(1125100

*25,11

* max

P cqd

8,0.10

.i

cqd η

n p

I dm dm

220

6,5

49,2.5,8-220

ω

kΦ

Mômen quán tính phần ứng : J = 0,125(kg.m2)

)s(412,0)

9,0(

125,0)

182,049,2(J.R

2

= Hằng số thời gian cơ học Tc =

)Φk

0345,0

M M

k

R k

U

)(

Φ

-−Φ

Từ những phân tích về đặc điểm công nghệ, yêu cầu truyền động của băng tảI và nhiệm vụ thiết kế (dùng động cơ đIện một chiều), để điều chỉnh

ữ từ thông

Ơ MỘT

a C ệ F-Đ

là hệ truyền

ay của máy phát là không đổi

tốc độ động cơ quay puli chủ động, ta phải điều chỉnh điện áp phần ứng

động cơ, giữ từ thông không đổi

Với phương án điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng và gi

động cơ không đổi thì ta có các phương án truyền động sau:

 Hệ thống truyền động máy phát - động cơ một chiều (Hệ F-Đ)

 Hệ thống truyền động chỉnh lưu điều khiển thyristor- động cơ một chiều (

Hệ thống máy phát - động cơ (hệ F-Đ hay Ward-Léonard)

động điện mà bộ biến đổi điện là máy phát điện một chiều kích từ độc lập Máy phát điện này thường do động cơ sơ cấp không đồng bộ ba pha ĐK quay và coi tốc độ qu

cơ sơ cấp kéo máy phát F với tốc độ không đổi là động cơ điện không đồng

bộ ĐK Khi điều chỉnh dòng điện kích t máy phát i F thì điều chỉnh được tốc

công nghiệp mỏ

Nhược điểm quan trọng nhất của hệ F-Đ là dùng nhiều máy điện quay, trong đó ít nhất là hai máy điện một chiều, gây ồn lớn, hiệu suất thấp (không quá 75%), công suất lắp đặt máy ít nhất gấp ba lần công suất động cơ chấp

hành Ngoài ra, do các máy phát một chiều có từ dư, đặc tính từ hoá có trễ nên khó điều chỉnh sâu tốc độ Với những hệ truyền động điện đòi hỏi dải điều c

u và diện tích lắp đặt lớn

cơ điện một chiều có thể được điều chỉnh trong phạm vi

ác thyristor được sử dụng rộng rãi để tạo

ra các

hỉnh rộng hơn và cần điều chỉnh sâu hơn, ổn định tốc độ tốt hơn thì phải thay máy phát F bằng các nguồn áp máy điện khác như các máy điện khuếch đại (MKĐ) và có các phản hồi nâng cao chất lượng

Các đặc điểm khác

 Phạm vi điều chỉnh tốc độ được nâng lên (cỡ 30:1) Điều chỉnh tốc độ bằng phẳng trong phạm vi điều chỉnh Việc điều chỉnh tiến hành trên mạch kích từ máy phát nên tổn hao nhỏ Hệ điều chỉnh đơn giản, có thể thực hiện hãm điện dễ dàng

 Vốn đầu tư ban đầ

2 HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHỈNH LƯU ĐIỀU KHIỂN - ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU

Tốc độ động

g và bằng phẳng nhờ hệ chỉnh lưu - động cơ

chiều) trong đó các bộ chỉnh lưu là điều khiển được Các van điều khiển có thể là đèn thyraton, đèn thuỷ ngân, thyristor Hiện nay, do công nghệ chế tạo bán dẫn công suất phát triển nên c

bộ chỉnh lưu có điều khiển bởi những tính chất ưu việt: gọn nhẹ, tổn hao ít, quán tính nhỏ, tác động nhanh, công suất khống chế nhỏ Trong hệ thống truyền động chỉnh lưu điều khiển - động cơ một chiều (CL-Đ), bộ biến đổi có sức điện động Eđ phụ thuộc giá trị của pha xung điều khiển (góc điều khiển α) Chỉnh lưu có thể dùng làm nguồn điều chỉnh điện áp phần ứng hoặc dòng kích từ động cơ Tùy theo yêu cầu cụ thể của truyền động mà có thể dùng các sơ đồ chỉnh lưu thích hợp (chỉnh lưu cầu, chỉnh lưu tia ) Các bộ chỉnh lưu thyristor dùng trong truyền động điện một chiều tạo thành hệ thống truyền động Thyristor - Động cơ (hệ T-Đ)

a Hệ truyền động thyristor-động cơ (T-Đ)

Hệ truyền động T-Đ là hệ truyền động động cơ điện một chiều kích từ độc lập, điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng hoặc thay đổi điện áp đặt vào phần kích từ của động cơ thông qua các

bộ biến đổi chỉnh lưu dùng thyristor

b Đặc tính cơ của hệ T-Đ

Trong hệ T-Đ, nguồn cấp cho phần ứng động cơ là bộ chỉnh lưu thyristor Dòng điện chỉnh lưu cũng chính là dòng điện phần ứng động cơ Chế độ làm việc của chỉnh lưu phụ thuộc vào phương thức điều khiển và các tính chất của tải Trong truyền động điện, tải của chỉnh lưu thường là cuộn kích từ (L-R) hoặc mạch phần ứng động cơ

Phương trình đặc tính cơ cho hệ T- chế độ dòng điện chỉnh lưu liên tục:

(L-R-E)

Đ ở

M ) k (

R k

cos E

2 dm dm

do

Φ

− Φ

α

= ω

2 dm

phần tử trong mạch nối tiếp với phần ứ g động cơ)

ng phụ thuộc vào gó

nộng cơ (gồm điện trở phần ứng động cơ Rư

nTốc độ không tải lý tưở

ω

c điều khiển α:

dm

do o

k

cos E

Φ

α

=

Tuy nhiên, tốc độ không tải lý tưởng

này chỉ là giao điểm của trục tung với đoạn

thẳng của đặc tính cơ kéo dài Thực tế, do

có vùng dòng điện gián đoạn, tốc độ không

tải lý tưởng của đặc tính là lớn hơn

Họ đặc tính cơ của hệ thống trong

trường hợp này như trên hình 4-3 khi điều

ần xác định biên giới vùng dòng vùng dòng điện liên tục và gián

ạn và liên tục có dạng đường ính cơ:

điện gián đoạn, là đường phân cách giữa hai

đoạn Biên giới giữa vùng dòng điện gián đo

ellipse với các trục là các trục toạ độ của đặc t

1 ) p

cos p sin U

( ) p sin

p U

(

m 2 m

π π

Dễ dàng nhận thấy độ rộng của vùng d

ta tăng giá trị điện cảm L và tăng số pha chỉnh lưu p Song khi tăng số xung p thì mạch lực chỉnh lưu cũng tăng độ phức tạp và cả mạch điều khiển cũng phức tạp hơn Còn khi tăng trị số L sẽ dẫn tới làm xấu quá trình qúa độ (tăng

òng điện gián đoạn sẽ giảm nếu

cơ một chiều (XA-Đ) sử dụng b

ong mạch một chiều

ại van điều khiển cả đóng và ngắt như ansistor bipolar, MOSFET và IGBT ở những dải công suất mà các van này

ụ tải dạng kéo (tàu điện,

xe điện

an quá độ) và làm tăng trọng lượng, kích thước của hệ thống Biên giới này được mô tả bởi đường cong nét đứt trên hình 4-3

c Đặc điểm hệ truyền động Thyristor - động cơ

Ưu điểm nổi bật nhất của hệ T-Đ là độ tác động nhanh cao, không gây

ồn và dễ tự động hoá do các van bán dẫn có hệ số khuếch đại công suất rất cao Điều đó rất thuận tiện cho việc thiết lập các hệ thống tự động điều chỉnh nhiều vòng để nâng cao chất lượng các đặc tính tĩnh và các đặc tính động của hệ thống Hệ thống T-Đ có khả năng điều chỉnh

điện và ở các truyền động có công suất lớn còn làm xấu dạng điện

áp của nguồn và lưới xoay chiều Hệ số công suất cosϕ của hệ nói chung là thấp nhất là khi điều chỉnh sâu

3 HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH XUNG ÁP - ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU (XA-Đ)

Hệ truyền động điều chỉnh xung áp - động

ộ điều chỉnh xung áp một chiều, trong đó các bộ khoá điện tử đóng vai trò cơ bản Bộ điều chỉnh xung điện áp một chiều được sử dụng khi có sẵn nguồn một chiều cố định mà cần phải điều chỉnh được điện áp ra tải

Các bộ băm xung một chiều hoạt động theo nguyên tắc đóng ngắt nguồn với tải một cách chu kỳ theo một số luật khác nhau Phần tử thực hiện nhiệm vụ đó là các van bán dẫn Song do chúng làm việc tr

nên khi dùng loại thyristor thông thường nó không được khoá lại một cách tự nhiên ở giai đoạn âm của điện áp nguồn như khi làm việc với nguồn xoay chiều Do đó, buộc phải có một mạch chuyên dụng để khoá thyristor gọi

là "mạch khoá cưỡng bức", gây nhiều khó khăn trong thực tế Vì vậy, hiện nay ta cố gắng sử dụng các lo

tr

chịu được Riêng với mạch công suất lớn vẫn phải dùng thyristor

Trong hệ truyền động điện, các bộ điều chỉnh xung áp một chiều chủ yếu áp dụng cho các động cơ điện một chiều có ph

Sơ đồ nguyên lý một hệ truyền động XA-Đ

n áp

k t

t t

t t

t T

t

+

=

=

σ với tt, tk là thời gian thông và khoá của bộ khoá điện

tử Do đó, khi điều chỉnh tốc độ động cơ qua điều chỉnh điện áp đặt vào phần ứng động cơ, cần thay đổi hệ số σ của bộ XA Hệ số này có thể thay đổi bằng

3 phương pháp: thay đổi tt, T hoặc cả hai

So sánh 3 phương án ta quyết định chọn phương án truyền động chỉnh lưu Thyristor - động cơ một chiều kích từ độc l p

4 TÍNH CHỌ

Yêu cầ

- Dòng chỉnh l

- Độ nhấp nhô

iện áp không tải đảm bảo cấp cho

ph n ứng động cơ điện một chiều có các tham số : sức điện động định mức

γ1 - hệ số tính đến sự suy giảm của điện áp lưới γ1 = 0,95

γ2 = 1,04 ÷ 1,06

ồ không đảo chiều αmin = 0

t áp trên điện trở tương đối

ơn ( khoảng 1,5% )và

p khoảng 2V

toàn phần mạch phần ứng , điện trở máy biến áp và điện trở cuộn lọc

ậ

N BỘ BIẾN ĐỔI CHỈNH LƯU TIRISTOR

u đối với bộ chỉnh lưu

- Nguồn điện xoay chiều: 3x380V, 50Hz

- Bộ chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển

- Điện áp chỉnh lưu: Ud = 220 V

ưu: Id = 8,5 A thấp

a Xác định điện áp không tải chỉnh lưu và điện áp ra của máy biến áp

Bộ biến đổi chỉnh lưu cần có giá trị đ

ầ

động cơ Eưđm , sụt áp tổng ở mạch khi dòng phản ứng cực đại Iư max

γ1Udocosαmin = γ2Eưđm + ΣΔUV + Iư maxRưΣ + ΔUγmaxrong đó :

T

Udo - điện áp không tải của chỉnh lưu

γ2 - hệ số dự trữ máy biến áp

αmin - góc điều khiển cực tiểu Đối với sơ đ

ΣΔUV - tổng sụt áp trên van , bao gồm sụ

lớ ( khoảng 4% ) còn sụt áp trên

i tiếđiện áp sụt trên hai thyristor nố

Rư - điện trở đẳng tr

một chiều

Iư max - dòng phần ứng cực đại nằm trong khoảng 2 ÷ 2,5 Iư đm

ΔUγmax - sụt áp cực đại do trùng dẫn

ddm udm udm

u

I

I I

γ

V udm

%5.5,2.5,095,0

5,8)

5,0.220(220.04,1

V

=

−

182,049,2()2

b Tính chọn biến áp nguồn BAN

BAN đấu theo kiểu Δ/Y Điện áp lưới UL = 380V

Giá trị hiệu dụng điện áp thứ cấp máy biến áp (nối Δ/Y)

6

.3

c Chọn van cho bộ biến đổi

5,8

I

I d vtb = = =Giá trị dòng trung bình c mỗi v

Giá trị dòng cực đại qua mỗi van:

) Giá trị điện áp ngược đặt lên mỗi van:

Từ những tính toán trên, với ch ng quạt gió thì các thông số cần của mỗi van trong mạch chỉnh lưu cầu ba pha là:

I ≥ 1,5 I = 1,5.8,5 = 12,75 (A)

yristor dùng cho bộ chỉnh lưu cấp nguồn cho

IGT VTMmax (V)

ITMMax (A)

Du/dt (V/μs) (A/μs) di/dt

n p

I dm dm

L

220

6,5

K - số nguyên bậc của các thành phần điều

iều hoà với giá trị hiệu d

1

)(

1ω

)(314299

*05,1

U ng = ∏ d = =

và σi - hệ số đập mạch dòng điện

σi =

∑

dm dm

=

L I I

đặc trưng cho sự ảnh hưởng của dòng điện điều hoà bậc

ao làm tăng điện trở tổng mạch phần ứng , giá trị này

điện ều hoà bậc m Điện áp chuyển mạch chậm trễ sẽ không bù được điện

áp p n ứng phần ứng vì sụt áp xoay chiều ΔU2 không thể tăng nhẩy cấp

L

ư , từ trường của các cặp cực chuyển mạch bị chậm lại 90o so với dòng đi

hả

Từ các lý luận trên , ta rút ra giá trị điện cảm cần thiết nối vào mạch một chiều

u c

cf i ddm

o do

L g

n

d =

I [σ

n U

−

max

]Tra đường cong quan hệ gc = gσ

n0 = 2322 (1/s)

n = 2100 (1/s)

cf i ddm

o do

L g

n I

n U

5 BẢO VỆ SỰ CỐ TRÊN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

Mạch bảo vệ được thiết lập để đảm bảo an toàn và tránh gây tổn thất cho người vận hành và thi Do vậy, quan điểm khi xây dựng mạch bảo vệ

là phải có biện pháp phòng chống các sự cố và các trạng thái làm việc bất

nhiệt trong thiết bị biến đổi

Tuỳ ại sự cố và mức độ loại bảo

vệ

cắt khẩn cấp bằng các thi

ẽ tự động thay đổi tham số điều khiển để thoát khỏi sự cố hoặc người

ận hành trực tiếp điều chỉnh Nếu sau một thời gian quy định mạch bảo vệ

ệc để giải quyết sự cố hiện đại điều khiển số dùng vi xử lý hay vi

nh có

b Bảo

có thể cho nước t

n van: Để bảo vệ quá áp trên van, ta sử dụng

mạch R

a Bảo vệ trên mạch động lực

Bảo vệ cắt khẩn cấp trên mạch động lực: Như ngắn mạch ở bộ biến

đổi hệ thống truyền động, mất kích từ động cơ, quá tốc độ, quá dòng, quá điện áp phần ứng, đánh lửa gây ngắn mạch ở vành góp, ngắn mạch một số vòng dây của máy biến áp nguồn Mạch bảo vệ thực hện

ết bị đóng cắt truyền thống như cầu chì, áptômát, rơle kết hợp với bảo

vệ ở mạch điều khiển như khoá thyristor, cắt nguồn nuôi, khoá các bộ điều chỉnh

Bảo vệ cắt có thời gian: Quá tải , cách điện giảm , quá nhiệt v.v

Mạch bảo vệ phát hiện và phát tín hiệu cảnh báo trong lúc đó mạch điều chỉnh s

vệ trong bộ biến đổi

Bảo vệ quá nhiệt : Khi thyristor được điều khiển mở cho dòng chảy qua

van, công suất tổn thất bên trong sẽ đốt nóng chúng, trong đó mặt ghép là nơi bị đốt nóng lớn nhất Ngoài ra, quá trình chuyển mạch van cũng gây ra tổn thất điện năng Do các thiết bị bán dẫn nói chung rất nhạy cảm với nhiệt độ, mọi sự quá nhiệt độ trên van dù chỉ diễn ra trong thời gian ngắn cũng có thể phá hỏng van, nên để bảo vệ quá nhiệt trên van, ta sử dụng các biện pháp làm mát cưỡng bức Biện pháp làm mát thông dụng nhất là quạt không khí xung quanh cánh tản nhiệt (làm mát bằng gió) Đối với thiết bị bán dẫn công suất lớn hơn, ta

rực tiếp chảy qua cánh tản nhiệt (làm mát bằng nước) hoặc ngâm cả thiết

bị bán dẫn vào dầu biến thế

Trong đồ án này, việc thiết kế bảo vệ quá nhiệt cho thyristor thực hiện bằng phương pháp làm mát cưỡng bức bằng gió với hệ số bảo vệ quá nhiệt trên van là ki=1,5 và ku=1,6

Bảo vệ quá điện áp trê

C, bảo vệ từng thyristor: Mạch đấu song song với van dùng để bảo vệ quá điện áp do các nguyên nhân nội tại gây ra – sự tích tụ điện tích trong lớp bán dẫn trong quá trình làm việc của van sẽ tạo ra dòng điện ngược khi khoá van trong khoảng thời gian rất ngắn, do đó làm xuất hiện suất điện động cảm ứng rất lớn trên các điện cảm đường dây nối Mạch LRC đấu giữa các nguồn pha dùng để bảo vệ quá áp do các nguyên nhân bên ngoài mang tính ngẫu nhiên – hiện tượng sấm sét, một cầu chì bảo vệ bị nhảy, cắt không tải máy

biến áp Các trị số linh kiện bảo vệ được chọn dựa vào các trị số kinh

nghiệm:

Ta có sơ đồ mạch bảo vệ hoàn chỉnh như sau

Sơ đồ mạch bảo vệ hoàn chỉnh

Mạch R 1 C 1 bảo vệ quá điện áp do tích tụ điện tích:

(Điện tử công suất - Nguyễn Bính - trang 261)

Gọi b là hệ số dự trữ về điện áp của Thyristor ⇒ b = 1÷ 2 Chọn b = 1,6

Giả sử BAN có Lc = 0,2(mH)

- Hệ số quá điện áp : k =

max ng

bU

VRRM

=

37 , 304 6 , 1

U 2

3

10 2 , 0 2

5 , 221

2

−

max

dt di

= 100(A/μs) >> 0,76(A/μs), nên

mạch không cần có các cuộn kháng bảo vệ Lk (bảo vệ

dt

di

) Tức là có thể coi Lk = 0

-Xác định điện lượng tích tụ Q = f(

dt

di

), sử dụng các đường cong (Hình X.10b):

Với Id = 8,5(A), max

U

Q 2

.C* min(k) =

314

2 15 × 5,5 ≈ 0,54(μF)

R*min(k)

Q 2

U L 2

max ng c

≤ R1 ≤ R*

max(k)

Q 2

U L 2

314 10 2 , 0

314 10 2 , 0

Mạch R 2 C 2 bảo uá điện á

-Ta có hệ số quá điện áp: k = 1,23

-Các thông số trung gian, sử dụng các đường cong (Hình X.11-ĐTCS):

I

ω

2

S s I 2

S : Công suất biểu kiến BAN

ω = 2πf = 314(rad/s)

Ta có Is.o.m = 2Is.o = 2.0,03Is

s

m o s I 2

U

W 2

127 , 0

2 × ≈ 1,17.10-6(F) ⇔ C2 = 1,17(μF)

R*min(k)

m o s

sm

I

U

≤ R ≤ R*

max(k)

m o s

2 ×

9 ,

312

× ≤ R2 ≤ 2,1. 2 0 , 03 6 , 94

9 ,

Mục tiêu cơ bản của hệ điều chỉnh tự động truyền động điện là phải

mài tròn Mx và thiết bị biến đổi năng lượng - chỉnh lưu cầu ba pha BĐ (được

gọi là phần lực), các thiết bị đo lường L và các bộ điều chỉnh R (được gọi là phần điều khiển) Tín hiệu điề c gọi là tín hiệu đặt THĐ

ợc trình bày ở dưới, gồm : động cơ truyền động M quay c

Đ

u khiển hệ thống đượcác tín hiệu nhiễu loạn NL tác động lên h

Cấu trúc của hệ điều chỉnh tự động truyền động điện động cơ truyền

động cân băng định lượng

Động cơ truyền động được sử dụng là động cơ một chiều kích từ độc lập và được cấp năng lượng từ bộ biến đổi chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển Bộ biến đổi có chức năng biến đổi năng lượng điện thích ứng với động

cơ truyền động và mang thông tin điều khiển để điều khiển các tham số đầu

ra của bộ biến đổi (như công suất, điện áp, dòng điện, tần số ) Tín hiệu điều

khiển được lấy ra từ bộ điều chỉnh R Các bộ điều chỉnh R (regulator) nhận tín

hiệu thông báo sai lệch về trạng thái làm việc của truyền động thông qua so sánh giữa tín hiệu đặt THĐ và tín hiệu đo lường các đại lượng truyền độ g

Sự biến thiên của các tín hiệu đặt gây ra các sai lệch không tránh được trong

Như đã trình bày ở trên, để phù hợp với yêu cầu của hệ truyền động,

ta chọn hệ điều chỉnh động cơ một chiều điều chỉnh theo n

Q

mạch vòng điều chỉnh, đó là mạch vòng điều chỉnh dòng điện,

iều chỉnh tốc độ và mạch vòng điều chỉnh năng suất Sơ đồ n

đ

điề ỉnh được trình bày như hình vẽ

Qđ + + + i ω

Q

R

(p) R (p) R (p) S (p) S (p) S (p)

Năng suất của hệ thống cân băng quyết định tốc độ đặt động cơ truyền ộng để đạt được kết quả theo yêu cầu Qua hệ điều chỉnh tốc độ ta sẽ tạo ra

công nghệ mà bộ điều chỉnh tốc độ Rω ó thể được tổng hợp theo hai tín hiệu điều khiển hoặc theo nhiễu tải Mc Trong trường hợp chung, hệ thống phải có

ặc tính điều chỉnh tốt cả từ phía tín hiệu điều khiển lẫn phía tín hiệu nhiễu

ạn

Trong các hệ truyền động tự động cũng như các hệ chấp hành thì ạch vòng điều chỉnh dòng điện là mạch vòng cơ bản Chức năng cơ bản

ủa mạch vòng dòng điện là trực tiếp hoặc gián tiếp xác định mô men kéo

ủa động cơ, ngoài ra nó còn có chức năng bảo vệ, điều chỉnh gia tốc

Sơ đồ khối của mạch vòng dòng điện có dạng như hình vẽ:

cđ