Trong hệ truyẽn động đồng tốc độ và giữ sức căng không đổi, đặc biệt quan trọng là truyền động cuộn bảng vật Liệu. Để đảm bảo sức căng không đđi người ta dùng điều chỉnh mômen. Còn tốc độ quay động cơ thay đổi ứng với đường kính cuộn cuón. Hệ truyồn động này còn được gọi là hệ điều chỉnh mômen. Các đại lượng khác như dòng điện phần ứng, tóc độ quay động cơ và từ thông động cơ, v.v... trong mạch điều chỉnh mỏmen được coi là đại lượng điều chỉnh liên quan.
Thí dụ hệ điều chỉnh mômen như điều chình lực càng tấm thép của máy cán nguội hoặc ở trong cồng nghệ xeo giẫy, dệt cũng yêu cầu điều chỉnh mômen. Ó máy cán nguôi yêu cãu phải giữ cho lực câng tấm thép, mà tốc độ động cơ lại phụ thuộc vào tốc độ V của tấm thép và đường kính íỉ của cuộn cuốn hoặc cuộn tháo;
2V
w =--- (7-35) d
Khi yêu càu lực cáng tẩm thép T không đổi, mà tốc độ của tấm thép cũng yêu cầu không đổi thì ta cãn điều chỉnh công suất không đổi
p = T.v (7-36)
ỉỉình 7-20.Sơ đồ điều chinh lực câng tấm thép máy cán nguôi.
Công suất động cơ được tính gần đúng là P(( = E.ỉư
Ta có phương trình đổi với lực căng tấm thép là :
T .I- n E (7-37)
7 là hiệu suất của toàn hệ (trừ tổn thất động trong phàn ứng động cơ) Nếu ta giữ E ~ V thỉ ta chỉ cần điều chính Iứ ~ T. Vẫn đè này có hai khả nâng thực hiện : điẽu chỉnh điện áp động cơ
và tìí thông động cơ. Thông thường người ta sử dụng phương pháp điều chinh từ thông động cơ kết hợp với điêu chỉnh dòng điện phân ứng động cơ (xem hỉnh 7-20). Sơ đồ bao gòm 2 kênh điều khiển : kênh điều khiển dòng điện bao gồm bộ điều chỉnh dòng điện và bộ biến đổi tiristor (nguồn dòng). Kênh thứ hai là điều chỉnh từ thông động cơ có
bộ điều chinh, điện áp kích tír. Kênh điều khiển từ thông đảm bảo quan hệ £ ~ V còn kênh điều khiển dòng điện Zu ~ T.
Các thành phần mômen cùa hệ truyẽn động yêu cầu động cơ phải có:
Mđ = M -
Aíms là mômen ma sát của cuộn cuốn.
Khi điẽu chỉnh dòng điện, ta mong muốn lã khi tăng tổc thl lực căng tấm thép giảm vã khi giảm tổc thì lạỉ tăng, do vậy mômen động phải co' dạng :
J dV dV
Mđ =— (r---V — ) (7-38)
T1 dt dt
Thành phần thứ nhất trong (7-38) tương ứng với sự thay đối tốc độ tấm thép (V), thành phàn thứ hai là thay đổi đường kính cuộn cuỗn. Như vậy để động cơ sinh ra mômen thì dòng điện phải có đù thành phãn tương ứng ; dòng điện cản, dòng điện động 7j và dòng điện ứng với ma sát và quạt gió:
Dòng điện động zd tương ứng với mồmen động:
2V d ——
du) D
Md= J— = J --- = K<pZd (7-39)
di dt
J = Jfì + <7C là mômen quán tính toàn phần bằng tổng mômen không tải và mômen cuộn cuốn.
Dòng điện động :
2J dv 2JO
Ai =7^7" —
DKfy dt Đ/l<[)
dV 2JC dV
. --- +—--- (7-40)
dt. DK(ỳ dt
Tiếp theo chúng ta nghiên cứu quan hệ giữa tốc độ V vã sức điện động động cơ;
2V
E = K.|)W = ^<h ——
D >
- Kuv (7-41)
Trong biểu thức (7-40) chúng ta có mõm en quán tính cuộn cuón, mômen này sẽ thay đổi trong quá trình vận hành.
Níồmen quán tính của hệ qui về trục động cơ:
D2 7>'
■J = m — = v.ỵ--- =
4 4
ĩib - Đ2 D2
=— D-/ - = A ---
4 4 4
(7-42) và mômen cuộn cuốn:
(xem hình 7-21)
< A (D4 - D\lin ) (7-43) 4
thay phương trình (7-41) đến (7-43) vào (7-40) và biến đổi ta có:
7. — 7 J. 7 — . lỉìn/t 7-2-ỉ.
'đ - -'ll + -
4J,, dV AD-’ ơmill dV
=--- --- + --- [1 - ( ——)4] — (7-44)
KUD2 dt Ku D dt
Từ (7-44) suy ra:
zd 4<. AZ>2 Dinjn
— =—- +^— [1 - - )4] (7-45)
dv KưD2 K D
tít
Biểu thức (7-45) cho ta biết quan hệ giữa dòng điện động càn điều chỉnh với độ biến thiên tổc độ được mô tả trên hình 7-22. Còn thành phằn dòng là hàm cùa đường kính cuộn cuốn và tổc độ V, Ims (Đ, V) (trên hình 7-23). Trong quá trình vận hành, trạng thái quan trọng nữa là trạng thái dừng V = 0, E = 0 và
lực căng T cũng phải điều chỉnh sao cho trong trạng thái dting phâi tạo ra lực căng T đủ lớn gi ú căng tấn thép. Do vậy cần phải đưa thêm bộ điều chỉnh tù thông.
Ngoài ra khi đường kính cuộn cuốn tăng thỉ phải giảm tổc độ quay và tnômen lại phải tăng vl vậy phải đảm bảo quan hệ tỉ lệ giữa từ thông và đường kính cuộn cuốn = KD. Cấu trúc hệ điều chỉnh được trình bày trên hình 7-24.
Động cơ truyền động cuộn cuốn điều chỉnh cả hai phía : điện áp phần ứng và từ thông động cơ. Mạch điều chỉnh từ thông /ỉ(p đảm bảo từ thông tỷ lệ với đường kính cuộn cuốn. Mạch đo đường kính thực hiện từ Py
Mạch điều chỉnh điện áp phàn ứng động cơ ngoài mạch vòng điều chính dòng điện và mạch vòng bên ngoài là mạch vòng điêu chỉnh sức căng gồm:
- Bộ điều chinh jR„ : khi nhận lệnh kéo ná-bát đầu làm việc. Tín hiệu đầu vào
\ dv , _ “ ”
cùa nô là lượng đặt tốc độ uw lấy tử bộ tạo gia tốc — , sức điện động động cơ E
và lực kéo Tw (tìr Pj). Dằu ra bộ điều chỉnh là dòng điện tỳ lệ với sức căng.
- Dòng điện động động óơ sẽ thay đổi theo mômen quán tính J từ bộ đo đường kính d (từ Dứ và P3).
- Dòng điện tỷ lệ vớĩ tổn thất 7V là hàm của sức điện động động cơ và đường kính cuộn cuốn (tương ứng với tóc độ và từ thông động cơ).
- Tổng tất cả các dòng điện qua khâu khuếch đại vã chính là dòng điện đặt cho mạch vòng dòng điện Iw.
Mạch lôgic LOG tùy thuộc vào cực tính cùa lượng đặt đòng điện và đi khóa mạch điẽu khiển bộ biến đổi.
Độ chính xác điều chỉnh lực kéo phụ thuộc vào tổn thắt của động cơ và cơ cấu truyền đông. Hệ truyền động này co' vùng điêu chinh hẹp. Nếu vùng điều chỉnh lớn phải dùng mạch đo trực tiếp lực kéo bầng cơ câu đo đặc biệt.
CHƯƠNG 8