trang bị điện máy bào giường.thiết kế mạch công suất và kiểm chứng mô phỏng

Lời nói đầu
Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá hiện nay, nghành tự động hoá
đóng một vai trò hết sức quan trọng. Việc áp dụng các hệ thống truyền động theo vòng
kín nhằm tăng năng suất và tăng hiệu quả kinh tế. Một hệ thống làm việc ổn định
thì sẽ cho ra những sản phẩm đảm bảo chất lợng cao.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, đặc biệt là ngành điện tử
công suất. Với việc phát minh ra các linh kiện bán dẫn đã và đang ngày càng đáp
ứng đợc các yêu cầu của các hệ thống truyền động. Ưu điểm của việc sử dụng các linh
kiện bán dẫn mà làm cho hệ thống trở nên gọn nhẹ hơn, giá thành thấp hơn và có độ
chính xác tác động cao hơn. Với nhu cầu sản suất và tiêu dùng nh hiện nay, thì việc tự
động hoá cho xí nghiệp trong đó sử dụng các linh kiện gọn nhẹ là một nhu cầu hết sức
cấp thiết.
Sau gần 5 năm học tập và nghiên cứu ở trờng, em đã đợc làm quen với các môn
học thuộc ngành Tự động hoá và cung cấp điện. Để đánh giá đợc kết quả học tập trớc
khi ra trờng, em đợc giao làm đề tài tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống truyền động Van -
Động cơ của máy bào giờng . Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của
thầy giáo hớng dẫn Nguyễn Nh Hiễn và các thầy giáo trong bộ môn, đến nay đồ án
của em đã đợc hoàn thành. Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, các tài liệu tham
khảo có hạn, nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong đợc sự
chỉ bảo, góp ý của các thầy,cô giáo cùng các bạn để bản đồ án của em đợc hoàn thiện
hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn, cảm ơn
thầy Nguyễn Nh Hiển đã giúp đỡ em để bản thiết kế hoàn thành đúng
thời hạn.
Hoàn thành 08/03/2000:
Sinh viên thiết kế:
Lu Minh Trờng:
Phần I
Giới thiệu công nghệ máy bào gi ờng
a.chức năng và công dụng của máy bào gi ờng:
Máy bào giờng nói chung hiện nay đợc sử dụng rộng rãi. Trong các

máy cơ khí, nó dùng để gia công các chi tiết bằng kim loại lớn nh: Bệ máy,
thân máy, máy bào, máy tiện vv .
Ngoài ra nó còn sử dụng để rẽ rãnh chữ T, V, Đuôi én có thể bào thô
hoặc bào tinh.
I. Các loại máy bào gi ờng:
1. Phân loại :
* Dựa vào số trục phân ra
- Máy bào một trụ: 710, 71120, 7116
- Máy bào hai trụ: 7210, 7212, 7216
* Dựa vào kích thớc phân ra
- Máy bào cỡ nhỏ có chiều dài L
b
< 3 m
lực kéo F
k
= 30 ữ 50 (KN)
- Máy cỡ trung bình chiều dài L
b
= 4ữ5 m
Lực kéo F
k
= 50ữ70 (KN)
- Máy cỡ nặng (Lớn) chiều dài L
b
>5 m, F
k
>70 (KN)
2. cấu tạo máy bào giờng:
Máy báo giờng có cấu tạo từ nhiều chi tiết phức tạp, nhiều khối khác
nhau. ở đây tai chỉ mô tả kết cấu bên ngoài và bộ phận chủ yếu của máy.

- Đế máy: Đợc làm bằng gang đúc để đỡ bàn và trục máy, để có khối
tạo thế vững chắc có hai rãnh dẫn hớng chữ nhật và chữ V cho bàn máy
chuyển động dọc theo đế máy.
- Bàn máy: Đợc làm bằng gang đúc dùng để mang chi tiết gia công, trên
bàn máy có 5 rãnh chữ T để gá lắp chi tiết.
- Giá chữ U: Đợc cấu tạo từ hai trụ thép đứng vững chắc một dầm ngang
trên cùng. Trong dầm đặt một động cơ để di chuyển xà ngang lên xuống, dọc
theo trục có xẻ rãnh, có trục vít nâng hạ và dao động
- Xà ngang: chuyển động lên xuống theo hai trục trên xà
- Các bàn dao máy: Gồm hai bàn dao đứng và hai bàn dao hông, trục
bàn có giá đỡ dao. Giá máy có thể quay đi một góc nào đó để gia công chi tiết
khoảng dịch chuyển lớn nhất của các con trợt là 300 mm, góc quay giá đỡ là
60
0

- Bộ phận chuyển động: Gồm các máy điện xoay chiều để chuyển động
bàn dao, nâng hạ xà, kẹp xà. Các máy phát một chiều động cơ dị bộ, động cơ
một chiều máy khuyếch đại từ trờng ngang.
Tóm lại: Máy bào giờng đợc cấu tạo hoàn chỉnh, gọn kết cấu chắc
chắn, đảm bảo tính kỹ thuật, mỹ thuật và kinh tế.
II. số liệu kỹ thuật máy bào gi ờng:
1. kích thớc chi tiết gia công:
- Kích thớc máy: 7950 x 4000 x 3445 (mm)
- Kích thớc cho phép của vật gia công: 3000 x 1000 x 900 (mm)
- Trọng lợng cho phép lớn nhất của chi tiết gia công trên 1m ở chiều
dài bán là 1500 kg
- Khoảng cách giữa hai trục đứng 1100 (mm)
- Khoảng cách mặt bàn và dầm ngang 1000 (mm)
2. kích thớc bàn máy:
- Diện tích hiệu dụng: 900 x 300 (mm)

- Chiều dài lớn nhất của một hành chình bàn 3200 (mm) hành trình
nhỏ nhất là 700 (mm)
3.chỉ tiêu cơ học:
giới hạn các tốc độ làm việc của bàn
- Vùng 1: V=(40 ữ 60) m/phút dùng gia công thô
- Vùng 2: V=(60 ữ 90) m/phút dùng gia công giới các tốc độ hành
trình ngợc chiều dài bàn
- Giới hạn ăn dao ngang sau mỗi hành trình kép (0,25 ữ 12,5) (mm)
- Lực kéo bàn
Vùng 1: Q
max
= 7000 kg ; Q
min
= 2500 kg
Vùng 2: Q
max
= 4700 kg ; Q
min
= 1700 kg
III. các truyền động của bàn:
* truyền động bàn
Truyền động bàn là truyền động trính của máy, đặc điểm cơ bản của
truyền động này là làm việc có tính chất chu kỳ lặp lại mỗi chu kỳ có hai hành
trình.
1. Hành trình thuận:
Là hành trình gia công chi tiết, gồm nhiều giai đoạn: Khởi động, aw
dao, vào chi tiết, cắt gọt ổn định, dao ra khỏi chi tiết gia công ứng với các tốc
độ khác nhau.
2. hành trình ngợc:
Là quá trình máy chạy không tải để đa bàn máy khỏi chi tiết về vị trí

ban đầu để chuẩn bị cho chu kỳ làm viẹc tiếp theo, tốc độ hành trình thuận
(tốc độ cắt gọt). Đợc xác định tơng ứng với các yếu tố của chế độ cắt gọt, tốc
độ hành trình thuận thờng nhỏ hơn tốc độ hành trình ngợc để nâng cao năng
xuất của máy. Dấn động truyền động cho máy từ một động cơ một chiều qua
hộp giảm tốc có hai cấp tốc độ truyền động tới trục vít thanh răng biến chuyển
động của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của bàn máy.
Việc đảo chiều quay của chuyển động đợc thực hiện bằng việc đảo
chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ.
IV. Đặc điểm và yêu cầu trang bị điện cho truyền động
chính:
Do đặc tính của chuyển động bàn là đảo chiều có tần số lớn quá trình
quá độ chiếm tỷ lệ lớn trong chu kỳ làm việc, chiều dài hành trình giảm thì
quá trình quá độ càng giảm. Nên yêu cầu đầu tiên là đảm bảo năng suất của
máy, mà năng suất của máy đợc xác định bằng số hành trình kép trong một
đơn vị thời. Ta có đồ thị tốc độ của máy bào giờng nh sau
t
0
t
1 2
t
3
t
4
t
5
t
6
t
7
t

8
t
10
t
11
t
12
t
13
t
14
tt
9
,I

ng
I
qđ

th
I
ng
th
I
Hình 1. Đồ thị tốc độ và dòng điện của bàn máy bào giờng.
Chuyển động mang tính chất chu kỳ.
Quá trình cắt gọt chỉ xảy ra ở hành trình thuận còn hành trình ngợc là hành
trình chạy không tải để đa bàn máy về vị trí ban đầu.
Đồ thị tốc độ của bàn máy đợc vẽ trên hình 1.
Đây là dạng đồ thị thờng gặp, trong thực tế còn có nhiều dạng khác đơn

giản hoặc phức tạp hơn.
Giả thiết bàn máy đang ở đầu hành trình thuận và tăng tốc độ đến tốc độ
V
0
=5ữ15(m/phút) - tốc độ vào dao-trong khoảng thời gian t
1
.
+ Sau khi chạy ổn định với tốc độ V
0
trong khoảng thời gian t
2
thì dao cắt
vào chi tiết (dao cắt vào chi tiết ở tốc độ thấp để tránh sứt dao hoặc chi tiết).
+ Bàn máy tiếp tục chạy với tốc độ ổn định V
0
cho đến hết thời gian t
3
.
+ t
4
tăng tốc độ từ V
0
ữV
th
(tốc độ cắt gọt).
+ t
5
: bàn máy chuyển động với tốc độ V
th
và thực hiện gia công chi tiết.

+ t
6
: bàn máy sơ bộ giảm tốc độ đến V
0
.
+ t
7
: bàn máy làm việc ổn định với tốc độ của bàn máy là V
0
.
+ t
8
: dao đợc ra khỏi chi tiết khi tốc độ của bàn máy là V
0
.
+ t
9
: đảo chiều từ hành trình thuận sang hành trình ngợc đến tốc độ V
ng
.
+ t
10
: bàn máy chạy theo hành trình ngợc với tốc độ V
ng.
+ t
11
: thời gian giảm tốc đến V
0
để chuẩn bị đảo chiều.
+ t

12
: bàn máy chạy ổn định ở vận tốc thấp V
0
để chuẩn bị đảo chiều.
+ t
13
: đảo chiều sang hành trình thuận để bắt đầu thực hiện một chu kỳ
khác.
Bàn dao đợc di chuyển bắt đầu từ thời điểm bàn máy đảo chiều từ hành
trình ngợc sang hành trình thuận và kết thúc di chuyển trớc khi dao cắt vào
chi
1. Yêu cầu trang bị điện cho truyền động chính của máy bào gi-
ờng:
Phạm vi điều chỉnh tốc độ truyền động chính là tỉ số giữa tốc độ lớn
nhất của bàn máy (tốc độ lớn nhất trong hành trình ngợc) và tốc độ nhỏ nhất
của bàn máy (tốc độ thấp nhất trong hành trình thuận).
D
V
V
V
V
ng
th
=
=
max
min
.
max
.

min
Trong đó:
+V
max
: tốc độ lớn nhất của bàn máy của hành trình ngợc, thờng
V
ng.max
= (75ữ120) m/phút.
+V
th.min
: tốc độ nhỏ nhất của bàn máy trong hành trình thuận, thờng:
V
th.min
= (4 ữ 6) m/phút
Nh vậy:
D = (12.5 ữ 30) / 1
Thông thờng, hệ thộng truyền động điện sử dụng động cơ điện một chiều
đợc cấp nguồn tự bộ biến đổi.
Theo yêu cầu của đồ thị phụ tải (hình 2), điều chỉnh tốc độ đợc thực hiện
theo hai vùng:
P,F
F=F(v)
Hình 2
P=P(v)
V
I
II
+ Thay đổi điện áp phần ứng trong phạm vi (5 ữ 6)/1 với mô men trên trục
động cơ là hằng số ứng với tốc độ bàn thay đổi từ V
min

=(4ữ6) m/phút đến
V
gh
= (20ữ25) m/phút, khi đó lực kéo không đổi.
+ Giảm từ thông động cơ trong phạm vi (4ữ5)/1 khi thay đổi tốc độ từ V
gh
đến V
max
=(75ữ120) m/phút, khi đó công suất kéo gần nh không đổi.
Nhng sử dụng phơng pháp điều chỉnh từ thông thì làm giảm năng suất của
máy, vì thời gian quá trình quá độ tăng do hằng số thời gian mạch kích từ
động cơ lớn. Vì vậy thực tế ngời ta thờng mở rộng phạm vi điều chỉnh điện
áp, giảm phạm vi điều chỉnh từ thông, hoặc điều chỉnh tốc độ động cơ trong cả
dải bằng thay đổi điện áp phần ứng. Trong trờng hợp này công suất động cơ
phải tăng V
max
/V
gh
lần.
ở chế độ xác lập, độ ổn định tốc độ không lớn hơn 5% khi phụ tải thay đổi
từ không đến định mức
Nhìn vào đặc tính phụ tải nguyên nhân giảm mômen là để trong vùng vấn
thực hiện đợc việc cắt gọt chi tiết. Giả sử điều chỉnh tốc độ động cơ theo hai
vùng điện áp và từ thông.
Giả sử P
đm
= Const mà M
đm
= M
max

Thì trong vùng giảm điện áp M = Const (M
max
= M
min
). Vùng điều chỉnh từ
thông thì khi giảm suy ra tốc độ tăng (n) mà giữ nguyên dòngđiện I=I
đm
và
M
max
= M
tải
Vậy trong bản thuyết minh này em sử dụng điều chỉnh tốc độ động cơ
bằng phơng pháp điều chỉnh điện áp phần ứng vì do quá trình quá độ từ thông
lớn nên ta không dùng điều chỉnh bằng phơng pháp thay đổi từ thông nữa do
đó ta tăng đợc năng suất của máy
Quá trình quá độ khởi động, hãm yêu cầu xảy ra êm, tránh va đập trong bộ
truyền với tốc độ tác động cực đại.
2. truyền động ăn dao:
Truyền động ăn dao cũng có tính chất chu kỳ đặc điểm nh sau: Mỗi truyền
động ăn dao (dao đứng hay dao hông) đều có chiều ăn daovaf lợng ăn dao
riêng, cũng có thể làm việc độc laapfzjtuyf theo công nghệ. Mỗi truyền động
hành trình kép của bàn thì truyền động ăn dao làm việc một lần. Thờng nó bắt
đầu làm việc khi bàn đợc đổi chiều và dừng lại khi dao cắt sắp đi vào chi tiết.
Truyền động bàn làm việc ở chế độ xung với những máy làm việc trong chế
độ bình thờng. Máy cỡ trung thì số lần dịch chuyển lên tới 1000 lần .
Cần phải có dải điều chỉnh rộng D = (60 ữ 90).
Cần phải linh hoạt chắc chắn khởi động, hãm nhanh.
Truyền động ăn dao phải đảm bảo di chuyển nhanh. Bàn dao máy bào gi-

ờng có 2 dao đứng và 2 dao hông, 2 dao đứng đợc dẫn từ động cơ xoay chiều
và hộp giảm tốc hệ thống trục vít đai ốc có thể dịch chuyển theo chiều ngang
hoặc đứng, 2 dao hông đợc dẫn từ động cơ xoay chiều riêng riêng biệt ở chế
độ riêng biệt đối với dao đứng.
3. truyền động nâng hạ xà: Máy bào giờng có giá đỡ gọi là xà ngang để
đỡ giá dao vững chắc. Xà ngang đợc dịch chuyển lên xuống dọc theo hai trục
máy để điều chỉnh khoảng cách giữa đầu ra và chi tiết gia công.
4. truyền động kẹp nhả xà:
Là truyền động đợc định vị chặt xà trên hai trục của máy để gia công
chi tiết hoặc nới lỏng xà để nâng hạ dao, giá dao, truyền động đợc thực hiện
nhờ động cơ xoay chiều qua hệ thống cơ khí. Tác dụng của lực nêm chặt bao
nhiêu tuỳ ý do ta điều chỉnh chuyển động với việc nâng hạ xà nh trên.
5. Bơm dầu:
Khi đóng cho bộ biến đổi làm việc thì bơm dầu cũng làm việc lợng dầu
trong máy bảo đảm thì rơle áp lực mới hoạt động làm kín mạch cho chuyển
động bàn, áp lực cần thiết 2,5at. Hệ thống bơm dầu thực hiện từ động cơ xoay
chièu.
6. quạt gió:
Động cơ quạt gió là động cơ xoay chiều đảm bảo cho truyền động bàn
của động cơ không đồng bộ vợt quá nhiệt độ cho phép.
V. các chỉ tiêu chất l ợng điện của chuyển động chính:
- Có điều chỉnh tự động đảm bảo, có hạn chế dòng và duy trì ở nức độ
cực đại cho phép khi khởi động cũng nh khi hãm hệ thống, yêu càu tác động
linh hoạt, chắc chắn, độ tin cậy cao.
- Động cơ một chiều dùng để truyền động có công suất
P 70 KW và tốc độ n= 1500 vòng / phút.
- Phạm vi đièu chỉnh: D = 10/1.
- Sai lệch tĩnh cho phép:s
1
= 15%.

Kết luận
Máy bào giờng có quá trình công nghệ phức tạp, nhiều truyền động phụ
yêu cầu hệ thống truyền động bàn có độ chính xác cao, thời gian quá độ lớn
nhất để đảm bảo năng suất của máy. Máy có thể gia công chi tiết mới đảm bảo
độ bóng khi gia công tinh. Các truyền động bàn và truyền động ăn dao có thẻ
làm ở chế độ điều chỉnh hay chế độ tự động với trang thiết bị hợp lý, hiện đại,
máy bào giờng có thể làm việc đặt đợc yêu cầu công nghệ phức tạp.
phần II
chọn ph ơng án truyền động điện và
nguyên lý sơ đồ
a. khái niệm chung:
* nội dung:
Để thiết kế hệ thốn truyền động cho một đối tợng truyền động ta phải
căn cứ vào đặc điểm công nghệ của nó, căn cứ vào chỉ tiêu chất lợng mà đa ra
phơng án hợp lý. Với mỗi một đối tợng truyền động có thể thực hiện bằng các
truyền động khác nhau. Mỗi phơng án đều có những u nhợc điểm của nó, nó
chung phơng án đa ra cần đảm bảo các yêu cầu của đối tợng cần truyền động.
Phải đảm bảo đợc các chỉ tiêu về mặt kỹ thuật cũng nh về mặt kinh tế, trong
đó chỉ tiêu kỹ thuật là quan trọng hàng đầu. Thông thờng một hệ thống tốt
hơn về mặt kỹ thuật cũng nh tốn kém hơn về mặt kinh tế. Do vậy tuỳ thuộc
yêu cầu chất lợng và độ chính xác của sản phẩm ta cho chọn hệ thống truyền
động điện nhằm đa ra một hệ thống đảm bảo yêu cầu mong muốn.
* ý nghĩa:
Việc lựa chọn phơng án truyền động điện có ý nghĩa rất quan trọng. Nó
liên quan đến chất lợng sản phẩm cũng nh ảnh hợng đến hiệu quả kinh tế của
sản xuất. Nếu nh la chọn đúng thì chúng ta có thể tăng năng xuất làm việc,
hạn chế đợc những hành trình thừa, chất lợng sản phẩm sẽ tốt hơn, do đó hiệu
quả kinh tế sẽ cao hơn. Kết quả sẽ hoàn toàn ngợc lại nếu ta lựa chọn không
đúng và nó còn gây ra tổn thất không ngờ tớc.
* phơng án lựa chọn:

Muốn chọn đợc hệ thống phù hợp với yêu cầu chúng ta phải đa ra các
phơng án có thể đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật sau đó đánh giá những u nhợc
điểm mà chọn cho hợp lý.
I. chọn ph ơng án truyền động điện:
Để thiết kế hệ thống truyền động điện ngời thiết kế phải đa ra nhiều ph-
ơng án khác nhau. Rồi sau đó so sánh các phơng án trên hai phơng diện kinh
tế và kỹ thuật để chọn ra phơng án tối u nhất. Phơng án tối u nhất là phơng án
đáp ứng đợc yêu cầu đề ra đồng thời là phơng án đảm bảo về mặt kỹ thuật và
chi phí thấp nhất.
1. phân tích chọn động cơ cho truyền động:
Việc chọn động cơ một cách hợp lý có một vị trí hết sức quan trọng
trong công việc thiết kế hệ thống truyền động điện động cơ đợc chọn phải
thoả mãn các điều kiện công nghệ yêu cầu, đồng thời phải thoả mãn các yếu
tố sao cho tổn hao ít, giá thành hạ, hoạt động tin cậy, chi phí vận hành hàng
năm nhỏ, lắp đặt thay thế dễ, sửa chữa đơn giản, để chọn động cơ quay chi tiết
ta xét lần lợt các loại động cơ :
a) Động cơ không đồng bộ:
Đợc sử dụng rộng rãi trong thực tế, u điểm là cấu tạo đơn giản, đặc biệt
là loại rô to lồng sóc. So với máy điện một chiều thì giá thành hạ vận hành tin
cậy trực tiếp dùng điện lới không cần dùng các thiết bị biến đổi khác nhợc
điểm là điều khiển và khống chế các quá trình quá độ khó khăn, với động cơ
lồng sóc thì chỉ tiêu khởi động xấu hơn.
Phơng trình đặc tính cơ :
Trong đó :
U
f
: là giá trị hiệu dụng của điện áp pha sta to
R
2
,

,R
1
: là điện trở rô to và sta to đã quy đổi
S : hệ số trợt của động cơ
X
nm
=X
1

+ X
2


: là điện kháng ngắn mạch là tổng trở của điện kháng
tản sta to và rô to đã quy đổi
Đặc tính của động cơ không đồng bộ
M
K
RR
K
U
fu
u
.
2

+


=

1
1



=
S
Xnm
Mth
SX
S
R
R
s
R
U
M
nm
f








+

+
=
2
2
,
1
2
,
3
Tự
nhiên
Nhân
tạo
Nếu trong khoảng 0 S < S
th
và nếu bỏ qua R
1
ở các động cơ cỡ lớn
R
1
<< X
nm
ta có phơng trình dạng gần đúng :

Với
Lúc này dạng đặc tính gần đúng là dạng đờng (1) nếu tuyến tính hoá
đoạn làm việc ở vùng định mức thì dạng đờng đặc tính là đờng (2) thì phơng
trình đặc tính của nó là :
Với đờng đặc tính này ta có :

dm
dm
S
M
0


=
Nh vậy trên đoạn làm việc của đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ
có giá trị (-) gần nh không đổi và khá cứng
Với đoạn S > S
th
khi S > S
th
bỏ qua S
th
/S và phơng trình đặc tính cơ sẽ là:

S
SM
M
thth
2
=

2
0
.
.2
S
SM
thth


=
Trong đoạn này độ cứng (+) và giá trị của nó biến đổi vì vậy ngời ta
không làm việc trên đoạn này.
b) Động cơ một chiều kích từ độc lập:
Đặc điểm chung của động cơ điện một chiều là hoạt động tin cậy, có
mô men lớn, điều chỉnh tốc độ đơn giản hơn máy điện xoay chiều, nhng nhợc
điểm là giá thành đắt .
Động cơ điện một chiều gồm các loại kích từ song song, kích từ độc lập
và kích từ nối tiếp.
Với động cơ kích từ độc lập tức là điện áp phần ứng và cuộn kích từ đợc
lấy từ hai nguồn riêng rẽ trong trờng hợp nguồn có công suất vô cùng lớn thì
có thể mắc cuộn kích thích song song với mạch phần ứng lúc này ta có động
cơ kích từ song song. Phơng trình đặc tính cơ của động cơ là:
Với :
: tốc độ quay của phần ứng (Rad/s )
U
u
: điện áp phần ứng (V )
R
u

, R
f
: điện trở phần ứng và điện trở phụ
K , : hệ số và từ thông của động cơ, M : mô men tải
Với động cơ một chiều kích từ nối tiếp ta có cuộn dây kích từ đợc ghép
nối tiếp với phần ứng. Phơng trình đặc tính cơ của động cơ trong trờng hợp
này là :
Với :
B
M
A
.
2
=

CKAA
1
=
S
S
S
S
M
M
th
th
th
+
=
2

nm
th
X
R
S
2
=
nm
ù
X
U
M
0
2
2
3

=
dm
dm
S
SM
M
=
C : hệ số tỷ lệ
Nhìn vào đặc tính ta thấy động cơ một chiều kích từ nối tiếp có đờng
đặc tính mềm và độ cứng thay đổi theo tải do đó thông qua tốc độ của động cơ
ta có thể biết đợc sự thay đổi của phụ tải, động cơ một chiều kích từ nối tiếp
có khả năng quá tải lớn về mô men, do cuộn kích từ nối tiếp vùng dòng phần
ứng lớn hơn định mức do đó mô men của nó tăng nhanh hơn sự tăng dòng

điện, nh vậy mức độ quá dòng nh nhau thì động cơ kích từ nối tiếp có khả
năng quá tải về mô men và khả năng khởi động tốt hơn động cơ điện một
chiều kích từ song song, tuy vậy nó có nhợc điểm là khi điều chỉnh dới tốc độ
cơ bản ở vùng mô men định mức thì công suất động cơ này phải chọn lớn hơn
trong trờng hợp kích từ độc lập khi làm việc ở chế độ tốc độ cực đại .
Đặc tính tự nhiên của động cơ một chiều kích từ độc lập và đặc tính tự
nhiên và nhân tạo của động cơ một chiều kích từ nối tiếp.
c) Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ:
Đợc sử dụng trong các động cơ có công suất trung bình và lớn có yêu
cầu ổn định tốc độ cao, thờng dùng cho các máy bơm, quạt gió có u điểm tốc
độ cao và = .ở chế độ M< M
đm
động cơ làm việc với hệ số cos cao, hiệu
suất lớn làm việc có độ tin cậy cao. Phơng trình đặc tính cơ có dạng :

P
f


2
=
Nhợc điểm của động cơ không đồng bộ là mở máy phức tạp
Các phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ :
Với động cơ điện 1 chiều :
Việc điều chỉnh động cơ dễ dàng nhất ta có thể điều khiển điện áp phần
ứng, từ thông, bộ biến đổi đơn giản có thể dùng bộ biến đổi có điều khiển
hoặc cồng kềnh hơn là máy phát động cơ dùng hệ thống này có u điểm là hoạt
động tin cậy, bộ điều khiển đơn giản ( nếu dùng bộ biến đổi van ) giá thành bộ
biến đổi thấp, điều chỉnh tốc độ dễ dàngvà có thể điều chỉnh trên toàn bộ giải
điều chỉnh.

Đặc tính điều chỉnh của động cơ 1 chiều nh sau :
Hình 3 Hình 4
(H-3) là đặc tính điều chỉnh điện áp phần ứng
(H-4) là đặc tính điều chỉnh từ thông động cơ
CK
U
A
u
.
1
=
CK
R
B
.
=
Mdm
Đặc tính cơ bản
Với động cơ rô to lồng sóc:
Để phù hợp với yêu cầu công nghệ thì ta chỉ dùng phơng pháp điều
chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi f nguồn cung cấp mục đích là để thay đổi tốc
độ lý tởng trong phơng pháp này thì giá thành của bộ biến đổi cao và có kết
cấu phức tạp ( theo quy luật điều áp khi điều tần ) nếu dùng các máy phát kiểu
biến tần (biến tần quay ) thì hiệu suất thấp và hệ thống cồng kềnh nếu dùng bộ
biến tần tĩnh thì do sự không sin của điện áp nên có nhiều sóng hài bậc cao đi
vào mạch động cơ làm nóng lõi thép .
Đặc tính điều khiển của động cơ nh hình vẽ :
Điều khiển điện áp phần ứng Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện trở rô to
Với máy điện không đồng bộ rô to dây cuốn, ta có thể dùng phơng pháp
thay đổi điện trở mạch phần ứng để thay đổi tốc của nó. Ưu điểm là kết cấu bộ

biến đổi rất đơn giản nhng nó có nhợc điểm là ở vùng tốc độ thấp do hệ số trợt
S lớn nên gây tổn hao nhiều.
P
s
= P
đt
. S
Với máy đồng bộ thì bộ biến đổi cũng là bộ biến tần, nên hệ thống
cũng phức tạp và đắt tiền nh bộ biến đổi của động cơ Rôto lồng sóc. Mặt khác
do công nghệ là yêu cầu có chất lợng cao nếu sử dụng máy điện đồng bộ thì
thời gian mở máy sẽ lâu và tốn nhiều thời gian nh vậy thì năng suất lao động
không cao.
Nh vậy để thoả mãn yêu cầu công nghệ của máy bào giờng ta sử dụng
động cơ 1 chiều kích từ độc lập là hợp lý nhất vì nó có các u điểm về điều
chỉnh tốc độ dễ dàng và dễ tự động hoá.
2. phân tích Chọn phơng án điều chỉnh tốc độ động cơ :
Với động cơ 1 chiều khi dùng phơng pháp điều chỉnh từ thông, thì điện
áp phần ứng đợc giữ nguyên bằng định mức do đó đặc tính thấp nhất trong
vùng điều chỉnh chính là đặc tính có Uđm và đm gọi là đặc tính cơ bản tốc độ
lớn nhất trong giải điều chỉnh từ thông bị hạn chế bởi khả năng chuyển
mạch của cổ góp xấu đi do vậy để đảm bảo điều kiện chuyển mạch bình thờng
thì ta cần phải giảm dòng I cho phép kết quả là M
c
p
trên trục động cơ giảm rất
nhanh ngay cả khi giữ nguyên I thì khi giảm , mô men cũng giảm rất nhanh,
nh vậy để giữ cho I không đổi thì trong toàn giải điều chỉnh mô men cũng
giảm rất nhanh.
Nh vậy để thoả mãn điều kiện công nghệ là Mc = const trong toàn bộ
giải điều chỉnh thì động cơ cần chọn phải có công suất lớn hơn công suất định

mức D lần với D là khoảng điều chỉnh, với máy bào giờng D =10/1 do vậy
công suất động cơ cần chọn lớn 10 lần so với công suất định mức do vậy gây
lãng phí.
Phơng pháp điều chỉnh mạch phần ứng
Xuất phát từ phơng trình:
E
b
R
b
- R
đ
= - I
K
đm
K
đm
Ta thấy khi thay đổi E
b
thì tốc độ không tải lý tởng thay đổi do đm
không đổi trong toàn bộ giải điều chỉnh nên M của động cơ cũng không đổi và
đặc tính cơ cũng không thay đổi độ cứng.
M
ccp
= K .
đm
. I
đm
Nh vậy phơng pháp này tiết kiệm nhất vì động cơ đã chọn phù hợp
trong toàn giải điều chỉnh và bằng giá trị định mức, điều này cho phép động
cơ làm việc đầy tải ở mọi điểm của vùng điều chỉnh.

Nh vậy ta chọn phơng án điều chỉnh điệp áp mạch phần ứng vì các u
điểm mà ta đã nêu.
3. phân tích Chọn bội biến đổi:
Theo phơng pháp điều chỉnh tốc độ đã chọn ở trên ta cần phải có điện
áp một chiều, điều chỉnh đợc, đảo dấu đợc, mà ở đây ta chỉ có điện áp xoay
chiều vì vậy ta chỉ có thể dùng các bộ biến đổi điện áp xoay chiều thành điện
áp một chiều. Sau đây ta lần lợt xét các bộ biến đổi với các u khuyết điểm của
nó.
a) Hệ thống máy phát động cơ ( F- Đ):
Sơ đồ nguyên lý:
+ Nguyên lý điều chỉnh.
Khi thay đổi trị số R
k
ta có dòng kích từ thay đổi do tốc độ của động cơ
không đổi, do tốc độ của máy phát không đổi nên điện áp do máy phát phát ra
thay đổi do đó làm thay đổi tốc độ động cơ
Phơng trình đặc tính cơ của hệ thống là:
Uktf
CKF
F
Đ
CKĐ
Hãm ng ợc
M
Tự nhiên
K
F
.
F
. R

F
+ R
Đ
= -
K . đ (K . đ)
2

PN
Trong đó KF = gọi là hệ số cấu tạo của máy phát
2 a
e
F
= K
F
.
F
.
F
là Sđđ của máy phát
R
F
là điện trở phần ứng của máy phát
R
Đ
là điện trở phần ứng của động cơ

Đ
là từ thông của động cơ.
- Đặc tính điều chỉnh của hệ thống nh hình vẽ các đặc tính cơ nằm //
với nhau và có độ cứng không đổi:

(K
đ
)
2
=
R
Đ
+ R
F
ứng với mỗi giá trị của I
kF
ta có 1 đờng đặc tính với tốc độ không tải lý
tởng khác nhau.
Đặc tính điều chỉnh của hệ thống ( F - Đ)
Nhận xét:
Ưu điểm của hệ thống: đờng đặc tính cơ mềm hơn đờng đặc tính cơ tự
nhiên, nhng vẫn khá cứng và có độ cứng không đổi trong toàn giải điều chỉnh.
tính linh hoạt cao, có thể làm việc ở các chế độ khác nhau, dễ dàng điều
chỉnh vô cấp, tuổi thọ cao.
Nhợc điểm của bộ biến đổi động cơ là cồng kềnh yêu cầu nền móng đặt
máy chắc chắn hiệu suất nhỏ, tiếng ồn lớn.
b) Hệ thống Tiristor động cơ(T-Đ):
Các van T
1
, T
2
, T
3
, T
4

, là các van có điều khiển, Đ là động cơ 1 chiều
kích thích độc lập, L là cuộn kháng san bằng để cải thiện hình dáng dòng một
chiều.
Các van T
1,2,3,4
chỉ mở khi có điện áp thuận U
đk
> 0 và các xung dơng đa
vào cực điều khiển, do đó ta có thể thay đổi thời điểm mở Tiristo bằng cách
thay đổi thời điểm phát xung nh vậy ta sẽ thay đổi đợc điện áp đầu ra của bộ
biến đổi dẫn đến thay đổi đợc tốc độ của động cơ, ở chế độ dòng liên tục ta có
phơng trình đặc tính cơ của hệ thống là:

T4
BA
T1
T2
L
T3
Đ
E
đm
. cos R
b
+ R
= - . M
K (K)
2
Khi thay đổi góc điều khiển từ (0 ữ ) Sđđ chỉnh lu thay đổi từ E
b

ữ -
E
b
ta đợc họ đặc tính cơ ở 1/2 mặt phẳng tọa ( do các van không dẫn dòng ng-
ợc)
Đặc tính có của hệ thống mềm hơn đặc tính cơ tự nhiên vì giá trị Rb khá
lớn.
Nhận xét: Bộ biến đổi van là bán dẫn nên nó có những đặc tính tốt của
các thiết bị bán dẫn thể hiện ở chỗ độ tác động nhanh (độ nhạy cao) tổn thất ít,
nó là bộ biến đổi tĩnh nên làm việc không gây tiếng ồn, không yêu cầu các
nền móng kích thớc trọng lợng nhẹ, gọn, nhờ dùng các van có điều khiển mà
hệ thống có hệ số khuyếch đại lớn nên dễ tự động hoá hệ thống này, mở rộng
phạm vi điều chỉnh, nâng cao độ cứng của đặc tính cơ.
Nhợc điểm của hệ thống: Hệ thống dùng mạch điều khiển tơng đối
phức tạp điện áp ra có dạng đập mạch
* Kết luận: Qua phân tích trên ta thấy bội biến đổi Tiristor - Động cơ
(T - Đ) có u điểm hơn cả, vì hệ thống gọn nhẹ, chắc chắn, phạm vi điều chỉnh
rộng, độ tin cậy cao suy ra hệ thống phù hợp với yêu cầu công nghệ của máy
bào giờng. Vì vậy ta chọn bộ biến đổi Tirristor - động cơ (T-Đ) làm bộ biến
đổi cho truyền động máy bào gờng.
4. phân tích chọn sơ đồ bộ biến đổi t-đ:
Các linh kiện bán đẫn đợc thiết kế theo hai sơ đồ, sơ đồ hình tia và sơ
đồ hình cầu đợc thực hiện việc cung cấp điện cho các động cơ nh hình II -1 và
hình II-2
TN
M
T
1
i
T1

.
.
CKĐ
BA
i
A
*
*
*
B
i
a
C
a
c
i
B
Hình II-1
.
.
i
c
b
.
.
*
*
*
i
b

i
c
T
3
T
2
i
T3
i
T2
A
- Sơ đổ hình tia đơn giản, số van ít hơn hai lần so với sơ đồ chỉnh lu
hình cầu 3 pha đối xứng. Sơ đồ hình tia 3 pha có sụt áp và tổn thất công suất
chỉ trên 1 van nên ít hơn so với sơ đồ hình cầu ( sơ đồ hình cầu có sụt áp và
tổn thất công suất trên hai van) tổn thất do cùng dẫn cũng ít hơn so với sơ đồ
hình cầu.
- Sơ đồ hình cầu có điện áp ngợc đặt lên nhỏ hơn 2 lần so với sơ đồ hình
tia, do đó cấp điện áp yêu caauf đối với van nhỏ hơn. Sơ đồ hình cầu chỉ cần
điện áp nguồn nhỏ hơn 2 lần so với sơ đồ hình tia, các nguồn lấy ở đầu ra
cuộn thứ cấp máy biến áp do đó thứ cấp máy biến áp có số vòng dây ít hơn
hai lần (tuy nhiên dây có tiết diện to hơn) so với máy biến áp cung cấp điện
cho sơ đồ hình tia.
- Sơ đồ hình cầu cho dạng điện áp và dòng chỉnh lu tốt hơn với độ nhấp
nháy ít hơn, cuộn kháng lọc ở sơ đồ hình tia phải có yêu cầu phần này lớn
hơn. Từ những u nhợc điểm trên ta thấy sơ đồ hình cầu 3 pha đối xứng có u
điểm hơn so với sơ đồ hình tia 3 pha. Tuy sơ đồ hình cầu số van Tiristor nhiều
hơn song tiristor ở sơ đồ hình cầu chọn ở cấp điện áp bằng một nửa cấp điện
áp của tiristor ở sơ đồ hình tia. Đặc biệt diện áp ra của sơ đồ hình cầu tốt hơn
hẳn điện áp ra của sơ đồ hình tia.
* Vì vậy trong bản thuyết minh này em chọn sơ đồ bộ biến đổi hình cầu

3 pha đối xứng cho truyền động máy bào giờng.
- Việc điều khiển các bộ biến đổi hình tia hoặc hình cầu để phù hợp với
yêu cầu công nghệ là nhất quan trọng. Hiện nay ngời ta thờng sử dụng 2 ph-
ơng pháp điều khiển là điều khiển chung( hay điều khiển phụ thuộc) và điều
khiển riêng( hay còn gọi điều khiển độc lập).
Phơng pháp điều khiển chung:
B
C
A
i
A
*
*
*
i
B
Hình II-2
i
c
*
*
*
T
4
T
1
T
3
T
5

T
2
T
6
i
T1
i
T3
i
T5
i
T4
i
T6
i
T2
CKĐ
BA
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
Đ
Là cả hai bộ biến đổi đều có xung mở, một bộ làm việc ở trạng thái
trao đổi năng lợng còn một bộ làm việc ở trạng thái trờ phơng pháp này có các
đặc tính cơ của hệ thống ở chế độ đông và chế độ tính rất tốt, nhng nó lại làm
xuất hiện dòng cân bằng nên tiêu tán năng lợng vô ích, và luôn tồn tại do đó
cần phải có cuộn kháng san bằng để làm giảm dòng cân bằng với sơ đồ hình
cầu 3 pha mắc song song ngợc thì cần phải có 4 cuộn kháng san bằng.
Phơng pháp điều khiển riêng:
Xung điều khiển đa vào van một cách riêng rẽ để loại trừ tổ van nào thì
ta ngừng cung cấp xung cho tổ van ấy, nghĩa là bộ biến đổi này làm việc thì bộ
biến đổi kia không làm việc (hay nghỉ). Do vậy dùng phơng pháp này không
xuất hiên dòng cân bằng song đi theo nó là một mạch logic. Tuy nhiên đặc
tính đảo chiều của nó không tốt bằng phơng pháp điều khiển chung và để đảm
bảo đảo chiều an toàn thì cần phải có 1 khoảng thời gian trễ để dòng qua tổ
van đang làm việc giảm về = 0 thì nó mớ cho tổ van thứ hai mở.
Với u điểm làm việc an toàn, không có dòng cân bằng giữa các bộ biến
đổi, tuy cần phải có một khoảng thời gian trễ ( khoảng thời gian này đảm bảo
bởi các xung có độ rộng không đổi ). Vậy ta chọn phơng pháp điều khiển
riêng (hay còn gọi điều khiển độc lập) để điều khiển truyền động điện cho
máy bào giờng.
5. chọn thiết bị phụ cho bộ biến đổi:
- Máy biến áp động lực: Dùng để cung cấp điện áp phù hợp với bộ biến
đổi.
- Cuộn kháng san bằng: Dùng để lọc thành phần sóng hài bậc cao của
điện áp ra bộ biến đổi.
- Mạch R-C: Dùng để bảo vệ qua áp cho các van tiristor trong quá trình
chuyển mạch.

- áptômát AB: Dùng để đóng, cắt điện và bỏ vệ sự cố cho máy biến áp.
- Công tắc tơ: Dùng để đóng ngắt cho bộ biến đổi. Từ các thiết kế ở
trên ta đợc sơ đồ mạch động lực nh hình II-3.
6. giới thiệu mạch động lực:
Sơ đồ nguyên lý mạch động lực đợc biểu diến nh hình II-3 mạch động
lực sử dụng các thiết bị có chức năng và nhiệm vụ nh sau.
- Đ: là Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập. Nhiệm vụ biến điện năng
thành cơ năng truyền động cho phụ tải yêu cầu.
- CKĐ: Là cuộn dây kích từ của động cơ Đ, có chức năng cung cấp từ
thông kích từ cho động cơ 1 chiều kích từ độc lập Đ.
T
1T
ữ T
6T
: Là các tiristor chức năng biến đổi nguồn điện xoay chièu thành
nguồn một chiều (có thể thay đổi đợc chỉ số) để cung cấp cho động cơ Đ,
phục vụ cho động cơ quay thuận.
- T
1N
ữ T
6N
: Là các tiristor phục vụ cho động cơ Đ quay theo chiều ng-
ợc.
∼380.v
BA
AB K K
K
i
b
i

a
i
c
T
I
PT
3T
PT
1T
PT
2T
FT
§
CK§
H
R
H
T
2N
KH
T
6N
T
4N
T
1N
T
3N
T
5N

R
1
C
1
R
3
R
5
C
4
C
3
C
5
C
2
C
6
R
2
R
4
R
6
T
2T
T
1T
T
3T

T
5T
T
4T
T
6T
S¥ §å NGUY£N Lý M¹CH §éng lùc
- BA: Là máy biến áp động lực, đây là máy biến áp 3 pha 3 trụ có sơ đồ
đấu dây /.Nhiệm vụ biến điện áp của lới thành điiện áp phù hợp với yêu
cầu của bộ chỉnh lu để cung cấp cho sơ đồ chỉnh lu (cho cả hai bộ biến đổi
làm việc ở chế độ quay thuận và ngợc) sao cho sau chỉnh lu nhận đợc điện áp
phù hợp với điện áp phần ng động cơ Đ.
- AB : Là áptômat mắc phía sơ cấp máy biến áp động lực, có tác dụng
để bảo vệ sự cố ngắn mạch phía sơ cấp và thứ cấp máy biến áp động lực (BA).
Khi áptômát (AB) cắt thì má động của nó tiếp đất để có thể dập điện áp tàn d
trong máy biến áp. Ngoài ra áptômát AB còn có chức năng để đóng cắt nguồn
điện cho toàn hệ thống.
KH: Là cuộn kháng lọc san bằng, chức năng để san bằng dòng điện mạch điện
phần ứng động cơ, triệt tiêu các sóng hài bậc cao, đây là một kho dự trữ năng
lợng dới từ trờng.
- C
1
R
1
ữ C
6
R
6
: Là các mạch tụ điện và điện trở chức năng để bảo vệ cho
các tiristor khỏi bị đánh thủng do quá gia tốc áp (du/dt ) khi sảy ra quá độ

trong mạch (nh quá trình chuyển mạch) của các tiristor trong sơ đồ chỉnh lu
hoặc khi đóng cắt không tải của máy biến áp. Ngoài ra mạch R-C còn có tác
dụng rẽ mạch dòng điện ngợc đối với các tiristor. Để bảo vệ
quá gia tốc dòng(di/dt) trong sơ đồ ta lợi dụng các cuộn cảm là cuộn kháng
lọc san bằng và các cuộn dây thứ cấp máy biến áp động lực.
- K: Là tiếp điểm thờng mở của khởi động từ, có tác dụng đóng cắt
nguồn điện mạch thứ cấp máy biến áp động lực và các bộ biến đổi.
- T
I
: Là các bộ biến dòng, gồm 3 máy biến dòng mắc theo sơ đồ sao
không có chức năng để tín hiệu phản hồi âm dòng điện. Lấy tín hiệu điện tỷ lệ
với dòng điện phần ứng động cơ thông qua dòng của lới điện xoay chiều cung
cấp cho các sơ đồ chỉnh lu để gửi tới khâu hạn chế dòng điện.
- FT: Là máy phát tốc chức năng để lấy tín hiệu phản hồi âm tốc độ. Tín
hiệu điện áp trên mạch phần ứng của máy FT đợc lấy ra có trị số tỷ lệ với tốc
độ động cơ sử dụng làm tín hiệu phản hồi âm tốc độ.
- PT
1T
ữ PT
3T
và PT
1N
ữ PT
3N
: Là các tranzitor quang hay (photo tranzitor)
chức năng của các phần tử này là để lấy tín hiệu kiểm tra dòng điện trong các
bộ chỉnh lu mắc song song ngợc khống chế theo nguyên tắc độc lập. Tín hiệu
điện áp lấy ra trên các tranzitor quang là các tín hiệu dới dạng các mức logic 0
và mức logic 1 đợc da tới mạch logic và tạo trễ tín hiệu. Trong sơ đồ không
cần sử dụng các cuộn khang cân bằng vì các bộ biến đổi mắc song song ngợc

đợc khống chế theo nguyên tắc độc lập.
7. nguyên lý làm việc của mạch động lực:
Trong sơ đồ mạch động lực khi muốn khởi động thì đóng mạch vào
nguồn(lới điện) theo trình tự sau. Đóng áptômát AB để cấp điện cho sơ cấp
máy biến áp BA sau đó ấn nút khởi động ở mạch khống chế để đóng các tiếp
điểm thờng mở K cấp điện cho các bộ chỉnh lu. Bộ chỉnh lu dùng tiristor cấp
nguồn cho phần ứng động cơ và bộ chỉnh lu đi ốt cấp nguồn 1 chiều cho cuộn
dây kích từ CKĐ. Tuỳ thuộc vào tín hiệu chủ đạo ở mạch khuếch đại trung
gian mà bộ biến đổi H
I
(gồm T
1T
ữ T
6T
) làm việc hay bộ biến đổi H
II
( gồm T
1N
ữ
T
6N
) làm việc. Nếu bộ H
I
làm việc thì bộ H
II
khoá và ngợc lai bộ H
II
làm việc
thì bộ H
I

khoá. Giả sử 1 trong 2 bộ biến đổi làm việc hay có xung điều khiển
mở các van tiristor. Động cơ Đ đợc cấp nguồn một chiều suy ra động cơ Đ
quay làm cho máy phát tốc FT quay nên lấy ra tín hiệu phản hồ âm tốc độ.
Đồng thời khi Đ đợc cấp nguồn một chiều thì bộ biến dòng T
I
có sự cảm ứng
và lấy ra tín hiệu phản hồi âm dòng điện đa tới khâu hạn chế dòng điện. Sự
làm việc của 2 bộ biến đổi mắc song song ngợc là do tín hiệu xung ở mạch
điều khiển quyết định. Khi muốn dừng hẳn thì ấn nút dừng trong mạch khống
chế để mở các nút thờng hở k, cắt nguồn xoay chiều cung cấp cho các bộ biến
đổi. Đồng thời khi K mở thì tiếp điểm H đóng lại đa điện trở hãm R
H
vào để
hãm động năng, cắt máy biến áp BA ra khỏi lơi điện bằng áptômát AB.
nguyên lý lấy tín hiệu logic trên các phần tử tranzitor quang nh
sau: Khi cả hai bộ biến đổi H
I
và H
II
cùng khoá lúc này do có mạch tụ điện và
điện trở (R-C) nối theo sơ đồ nên tạo thành trung tính của tải, do đó các
tranzitor quang đợc đặt điện áp pha nên các tranzitor quang thông, trên cực
góp có nức logic 0. Khi bộ biến dổi H
I
làm việc bộ biến đổi H
II
khoá, lúc này
không còn tồn tại các điểm trung tính nữa, khi các tirristor trong bộ H
I
mở thì

các tranzitor quang PT
1T
ữ PT
3T
bị nối ngắn mạch nên bị khoá và lấy ra tín hiệu
logic 1, còn các tranzitor quang PT
1N
ữ PT
3N
thông do đặt vào điện áp dây nên
lấy ra tín hiệu logic 0. Các tranzitor quang đợc đặt vào điện áp dây nhờ có sự
mở của các tiristor nhóm anôt chung của bộ biến đổi H
I
.
Khi bộ biến đổi H
II
làm việc, H
I
khoá cũng hoàn toàn tơng tự nh trên
các tranzitor quang PT
1T
ữ PT
3T
sẽ thông, các tranzitor quang PT
1N
ữPT
3N
sẽ
khoá.
Nguyên lý hoạt động của các sơ đồ chỉnh lu: Để cung cấp nguồn

một chiều cho phần ứng động cơ gồm có 2 bộ biến đổi cầu 3 pha đối xứng
mắc song song ngợc. Mỗi bộ đều có hai nhóm tiristor là nhóm anốt chung và
nhóm katốt chung, mỗi nhóm van cùng tên của 2 bộ biến đổi đều có van ở vị
trí giống nhau. Việc khống chế 2 bộ biến đổi theo nguyên tắc độc lập, do đó
nhóm xung để mở bộ biến đổi H
I
thì cũng để mở bộ biến đổi H
II
(khi đã ngắt
xung ở bộ biến đổi H
I
). Khi muốn cho phép bộ biến đổi nào làm việc thì chi đ-
ợc phép đa xung đến điều khiển các tiristor ở bộ biến đổi ấy mà thôi. Với bộ
biến đổi H
II
giống hệt bộ biến đổi H
I
nên ta chỉ cần xé hoạt động của 1 bộ là
đủ, còn bộ biến đổi kia đợc suy ra hoàn toàn tơng tự.
* Hoạt động của sơ đồ chỉnh lu cầu 3 pha đối xứng.
Sơ đồ chỉnh lu cầu 3 pha đối xứng gồm có 6 tiristor chia thành hai nhóm.
- Nhóm katốt chung gồm 3 tirristor T
1
,T
3
,T
5
.
- Nhóm anốt chung gồm 3 tiristor T
2

,T
4
,T
6
.
Điện áp các pha thứ cấp máy biến áp (điện áp nguồn xoay chiều cung cấp cho
sơ đồ chỉnh lu).
U
a
=
2
U
2
sinT
U
b
=
2
U
2
sin( T -
3
2

)
U
c
=
2
U

2
sin(T -
3
4

)
Góc mở đợc tính từ giao điểm của các nửa hình sin, khảo sát khi hệ
thống đang làm việc ổn định, xét trong chu kỳ điện áp nguồn, với giả thiết T
5
và T
6
đang cho dòng chạy qua. Giản đồ điên áp và dòng điện nh hình vẽ trang
bên.
Khi T= T
1
=


+
6
cho xung điều khiển mở T
1
(trớc đó T
5
và T
6
đã
đang mở). Tiristor T
1
mở vì U

a
> 0. Khi T
1
mở làm cho T
5
bị khoá lại một cách
tự nhiên. vì U
a
> U
c
suy ra lúc này T
1
và T
6
đang cho dòng chạy qua.
Khi T =
6
3

+ (chậm sau thời điểm T
1
=/3) cho xung điều khiển
mở T
2
làm cho T
6
khoá lại một cách tự nhiên vì T
6
bị đặt điện áp ngợc (U
b

>
U
c
). Lúc này T
1
và T
2
dẫn dòng điện áp trên tải là U
d
=U
ac
= U
a
-U
c
. Cứ nh vậy
các xung điều khiển lệch nhau /3, đợc lần lợt đa đến cực điều khiển của các
tiristor theo thứ tự. T
1
,T
2
,T
3
,T
4
,T
5
,T
6
. Sẽ nhận đợc sự đóng mở theo đúng

quy luật của các Tiristor. Ta thấy rằng cùng một nhóm van(anốt chung hoặc
kanốt chung) thì khi một Tiristor dẫn dòng mở, nó sẽ khoá ngay Tiristor dẫn
dòng trớc nó. Bảng tóm tắt của quá trình và giản đồ điện áp dòng điện chỉnh
lu nh hình II-4
Thời điểm Mở Khoá
/6 +
T
1
T
5
3/6 +
T
2
T
6
5/6 +
T
3
T
1
7/6 +
T
4
T
2
9/6 +
T
5
T
3

11/6 +
T
6
T
4
Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lu
U
d
= U
d1
= - U
d2
=

63
.U
2
.cos
Trong đó: U
2
là hiệu dụng của điện áp pha thứ cấp máy biến áp
U
d1
: Là trị trung bình của u
d1
do nhóm katốt chung tạo nên.
U
d2
: Là trị trung bình của u
d2

do nhóm anốt chung tạo nên.
Giá trị trung bình của dòng điện chỉnh lu là I
d
.
Giá trị hiệu dụng của dòng điện chạy qua trong mỗi pha thứ cấp máy
biến áp.
I
2
=
d
I.
3
2
Giá trị trung bình của dòng đện chảy trong mỗi Tiristor.
I
T
= I
d
/ 3
Giá trị điện áp ngợc cực đại đặt lên mỗi van.
U
ngmax
=
6
.U
2
Các xung điều khiển đợc sử dung là lấy từ mạch điều khiển căn cứ vào
hoạt động của sơ đồi chỉnh lu ta sẽ thiết kế mạch điều khiển tạo ra xung điều
khiển phù hợp.
u

t
t
t
t
t
t
t
t
i
T1
i
d
i
T6
i
T5
i
T4
i
T3
i
T2
u
d




0
2

0
0
0
0
0
0
0
0
0
T
6
T
1
T
2
T
3
T
4
T
5
GIảI Đồ ĐIệN áP Và DòNG ĐIệN CHỉNH LƯU
Hình II-4
phần III
thiết kế mạch điều khiển hệ thống
truyền động
i.đặt vấn đề:
Để các van của bộ chỉnh lu có thể mở tại một thời điểm nào đó thì khi

đó van phải thoả mãn hai điều kiện.
- Phải có điện áp thuận đặt lên hai cực katốt (K) và anốt (A) của van