Thiet ke he thong truyen dong ban an dao cua may 218875

Đồ án tốt nghiệp



Trờng Đại học Quy Nhơn

Lời nói đầu
Trong điều kiện công cuộc kiến thiết nớc nhà đang bớc vào thời kỳ
công nghiệp hoá - hiện đại hoá với những cơ hội thuận lợi và những khó khăn
thách thức lớn. Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những ngời chủ tơng lai của đất
những nhiệm vụ nặng nề. Đất nớc đang cần sức lực và trí tuệ cũng nh lòng
nhiệt huyết của những tri thức trẻ, trong đó có những kỹ s tơng lai.
Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói
chung và trong lÜnh vùc ®iƯn - ®iƯn tư - tin häc nói riêng làm cho bộ mặt của
xà hội thay đổi từng ngày. Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng đợc những điều
kiện thực tiễn của sản xuất đòi hỏi những ngời kỹ s điện tơng lai phải đợc
trang bị những kiến thức chuyên ngành một cách sâu rộng.
Trong khuôn khổ chơng trình đào tạo kỹ s ngành tự động hoá - cung
cấp điện; nhằm giúp cho sinh viên trớc khi ra trờng có điều kiện hệ thống hoá
lại những kiến thức đà đợc trang bị ở trờng cũng nh có điều kiện tiếp cận với
những mô hình kỹ thuật chuyên ngành của thực tiễn trong sản xuất, đồng thời
cũng giúp cho sinh viên có cơ hội t duy độc lập nghiên cứu và thiết kế. Trờng
Đại học Quy Nhơn tổ chức cho sinh viên trớc khi ra trờng làm đồ án tốt
nghiệp - bản đồ án tốt nghiệp này ra đời trong hoàn cảnh đó.
Thực tiễn trong các xí nghiệp công nghiệp hiện nay đang đặt ra vấn đề
là phải cải tạo, nâng cấp lại những thiết bị và dây truyền sản xuất cũ theo quan
điểm là giữ lại những phần thiết bị đà hoàn thiện hoặc còn phù hợp, cải tạo và
thay thế những phần đà lạc hậu hoặc có nhiều nhợc điểm để cho ra những thiết
bị có độ hoàn thiện cao. Khi đa vào sản xuất cho năng suất và chất lợng sản
phẩm cao. Dựa trên nền tảng đó thầy giáo PGS.TS Võ Quang Lạp đà giao cho
em đề tài: Thiết kế hệ thống truyền động bàn ăn dao của máy doa.

Trên tinh thần làm việc nghiêm túc, với những nỗ lực cao của bản thân,
nội dung của bản đồ án đợc xây dựng trên cơ sở những tính toán logic và khoa
học có tính thuyết phục cao. Bản đồ án đợc trình bày một cách logíc, gọn
nhằm giúp cho ngời đọc dễ hiểu, các số liệu đợc lấy từ những tài liệu có uy
tín. Tuy tnhiên, do kiến thức còn hạn chế, trong phạm vi thời gian có hạn, lợng
kiến thức lớn nên bản đồ án không khỏi còn những khiếm khuyết. Em mong
nhận đợc sự góp ý xây dựng của các thầy cũng nh bè bạn để bản đồ án đợc
hoàn thiện hơn.
Trong quá trình làm đồ án em đà nhận đợc sự giúp đỡ, hớng dẫn, chỉ bảo
nhiệt tình của các thầy giáo cũng nh sự góp ý xây dựng của các bạn bè đồng

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

-1-

SVTH: Trơng Văn Thay


Đồ án tốt nghiệp



Trờng Đại học Quy Nhơn

nghiệp. Đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy giáo PGS.TS Võ Quang Lạp công tác
trong bộ môn tự động hoá của trờng.
Em xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của thầy.
Sinh viên

Trơng Văn Thay

Chơng I
Thiết kế sơ đồ mạch điện
I. Phân tích các sơ đồ chỉnh lu sử dụng trong
mạch đảo chiều
Để đảo chiều động cơ ngời ta thờng sử dụng sơ đồ hai bộ biến đồi mắc
song song ngợc không sử dụng điốt cho các sơ đồ này.
- Hai BBĐ hình cầu 1 pha mắc song song ngợc
- Hai BBĐ hình cầu 3 pha mắc song song ngợc
- Hai BBĐ hình tia pha mắc song song ngợc
ở đây để chọn ra đợc sơ đồ tối u nhất trớc tiên ta phân tích mạch động
lực của 3 sơ đồ: Cầu 1 pha, cầu 3 pha và tia 3 pha (không sử dụng điốt trong
sơ đồ).
1. Sơ đồ chỉnh lu hình cầu 1 pha
Trên hình 1 là sơ đồ hai BBĐ hình cầu một pha mắc song song ngợc,để
phân tích nguyên lý hoạt động ta tách ra một bộ biến đổi nh hình 2.
GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

-2-

SVTH: Trơng Văn Thay




Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại học Quy Nhơn

Nguyên lý hoạt động của sơ đồ đợc minh họa trên giản đồ điện áp hình 3.

BA
T4

*
*

T1

T2

T3

T5

T6

T7

T8
Ud

Hình 1 - Chính lu đảo chiều dùngCKT
hai mạch cầu 1 pha mắc song song ngợc
uĐ1
BAN
iT4

T4
T2

T1

u2

iT1

T3

iT2

iT3

Ud
it
Đ
Hình 2 - SơCKT
đồ chỉnh lu cầu 1 pha
Giản đồ điện áp:
ud
u1

a)

-u1
T1T2

0

T3T4

T1T2
2

T3T4
3

t

T1T2
4

Id
Iđ

b)
0

T3T2

T1T2

T3T4

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

T1T2

-3-

T3T4

t

SVTH: Trơng Văn Thay




Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại học Quy Nhơn

uT1
uT2
c)

t

0

Hình 4: Sơ đồ điện áp và dòng điện trong mạch cầu 1 pha
a) Điện áp trên tải
b) Dòng điện trên tải
c) Điện áp trên Thyristor 1
Các tham số chính của sơ đồ hình cầu 1 pha:
- Điện áp chỉnh lu trung bình trên tải

Ud =

q
2

a

U


m

sin(t)dt = U0cos

3 6
Với U0 = 2 U2
Với q = 2 là số đập mạch trong một chu kỳ của điện áp sau khi chỉnh lu.
(U2 là điện ¸p hiƯu dơng phÝa thø cÊp cđa BA)
- §iƯn ¸p thuận và ngợc lớn nhất mà Thyristor phải chịu:
[UaTth] > U aTthmax =

2 U2

[UaTng] > UaTngmax = 2 U2
Dòng điện trung bình qua một Thyristor:
Id
[IaT] > IaT = 2
2.Sơ đồ chỉnh lu hình cầu 3 pha
iT1
A
B
C

iA
iB
iC

*

a

*

*

b

*

*

c

*

ia

T1

iT5
T3

T5

it

ib

Đ CKT
Ud

ic

iT2

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

iT3

T2

-4-

iT4

T4

iT6

T6

SVTH: Trơng Văn Thay

Đồ án tốt nghiệp



Trờng Đại học Quy Nhơn

Hình 4 - Sơ đồ chỉnh lu 3 pha
Sơ đồ chỉnh lu đảo chiều cầu 3 pha mắc song song ngợc hình 5
Ta tách ra một sơ đồ (nh hình 4 để phân tích nguyên lý hoạt động)

Đ
CKT
Hình 5 - Sơ đồ nguyên lý mạch đảo chiều dùng sơ đồ cầu 3 pha mắc
song song ngợc

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

-5-

SVTH: Trơng Văn Thay


Đồ án tốt nghiệp



Trờng Đại học Quy Nhơn

T5

Iđ
T5T4T1T4T1T6T3T6T3T2T3T2T2T5

Hình 6 - Sơ đồ điện áp ra, dòng điện trên tải ứng víi  = 600

I®
T5T4 T1T4T1T6T3T6T3T2 T2T5

GVHD: PGS. TS Vâ Quang Lạp

-6-

SVTH: Trơng Văn Thay




Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại học Quy Nhơn

Hình 7 - Sơ đồ điện áp ra và dòng điện trên tải ứng với < 600
a) Dạng dòng điện trên tải
b) Dạng điện áp trên tải
c) Dạng điện áp trên tải khi bỏ qua ảnh hởng của điện áp trùng
lặp của các van trong thời gian rất ngắn

Iđ

ich

Hình 8 - Dạng áp ra và dòng điện trên tải ứng với = 900
Các tham số chính của sơ đồ hình cầu 3 pha:
- Điện áp chỉnh lu trung bình trên tải:
GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

-7-

SVTH: Trơng Văn Thay




Đồ án tốt nghiệp

Ud =

q
2

Trờng Đại học Quy Nhơn

a

U


m

sin(t)dt = U0cos

3 6
Víi U0 = 2 U2
Víi q = 6 lµ số đập mạch trong một chu kỳ của điện áp sau khi chỉnh lu.
(U2 là điện áp hiệu dụng phía thứ cấp của BA)
- Điện áp thuận và ngợc lớn nhất mà Thyristor phải chịu:
[UaTth] > U aTthmax =

6 U2

[UaTng] > UaTngmax = 6 U2
Dòng điện trung bình qua một Thyristor:
Id
[IaT] > IaT = 2
3. Sơ đồ chỉnh lu hình tia 3 pha
Hình 9 là sơ đồ chỉnh lu tia 3 pha gồm 1 máy biến áp có thể đấu Y-Y
hoặc - Y 3 Thyristor (T1,T2, T3)
iA
A
iB

*

iC

Ua

T1

iT1

Ub

T2

iT2

Uc

T3

iT3

*

*

B
C

BA

*
*

*
O

Hình 9 - Sơ đồ chỉnh luĐtia 3 pha
iT
Hình 10 là sơ đồ mạch đảo chiều dùngcKT
2 bộ biến đổi hình tia 3 pha mắc
song song ngợc.
Nguyên lý hoạt động của sơ đồ:
Nguyên lý hoạt động của sơ đồ đợc minh họa theo giản đồ hình 11
A

,
*

B
*

C
*

BA

*
*
*
a
b
c
GVHD: PGS. TS Võ Quang
Lạp
T6

-8T1

SVTH: Trơng Văn Thay


Đồ án tốt nghiệp

T5

T2

T4

T3

cKT

Trờng Đại học Quy Nhơn

Đ

Hình 10 - Chỉnh lu đảo chiều dùng hai mạch tia 3 pha mắc song song ngợc.
Giản đồ điện áp:

Iđ

IT
Id

uđT1

Hình 11 - Sơ đồ điện áp và dòng điện mạch tia 3 pha
a) Điện áp trên tải
b) Dòng điện trên các Thyristor
c) Điện áp trên Thyristor 1
Các tham số cơ bản của sơ đồ
- Điện áp chỉnh lu trung bình trên tải:

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

-9-

SVTH: Trơng Văn Thay




Đồ án tốt nghiệp

Ud =

q
2

Trờng Đại học Quy Nhơn

a

U

m

sin(t)dt = U0cos

3 6
Víi U0 = 2 U2
Víi q = 2 lµ số đập mạch trong một chu kỳ của điện áp sau khi chỉnh lu.
(U2 là điện áp hiệu dụng phía thứ cấp của MBA)
- Điện áp thuận và ngợc lớn nhất mà Thyristor phải chịu:
[UaTth] > U aTthmax =

6 U2 = UaTth

[UaTng] > UaTngmax = 6 U2 = UaTng
Dòng điện trung bình qua một Thyristor:
Id
[IaT] > IaT = 2
- Dòng điện trung bình và dòng điện trung bình cực đại qua một Thyristor
Id
ITtb = 3
I.2. Lựa chọn sơ đồ phù hợp nhất
Qua phân tích trên ta thấy:
- Số xung đập mạch điện áp chỉnh lu (độ bằng phẳng điện áp ra q) của
từng sơ đồ bằng:
Hình tia 3 pha: q = 3
Hình cầu 1 pha: q = 2
Hình cầu 3 pha: q = 6
- Dòng điện trung bình chạy qua Thyristor:
Id

Sơ đồ tia 3 pha: ITtb = 3
Id
Sơ đồ cầu 1 pha: [IaT] > IaT = 2
Id
Sơ đồ cầu 3 pha: [IaT] > IaT = 3
Nh vậy sơ đồ tia ba pha có điện áp ra khá bằng phẳng. Điện áp chỉnh lu
càng bằng phẳng thì động cơ làm việc càng ổn định.
GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

- 10 -

SVTH: Trơng Văn Thay


Đồ án tốt nghiệp



Trờng Đại học Quy Nhơn

Nh vậy ta sẽ dùng sơ đồ hình tia 3 pha mắc song song ngợc để thiết kế
bộ biến đổi nguồn áp cho động cơ.

I.3. Lựa chọn phơng án điều khiển hai bộ chỉnh lu
Để điều khiển hai bộ biến đổi làm việc song sing ngợc có hai phơng
pháp:
+ Điều khiển độc lập (điều khiển riêng).
+ Điều khiển phối hợp (điều khiển chung).
I.3.1. Điều khiển độc lập
ở phơng pháp này hai bộ biến đổi làm việc độc lập với nhau. Khi phát

xung cho bộ biến đổi thuận làm việc thì bộ biến đổi ngợc không đợc phát
xung sẽ khoá lại và ngợc lại. Phơng pháp này có u điểm là không phát sinh
dòng cân bằng song nhợc điểm của nó là thời gian đảo chiều lớn. Vì để đảm
bảo cho sơ đồ làm việc an toàn thì yêu cầu phải có thời gian ngừng dòng để
cho các van của bộ biến đổi làm việc ở giai đoạn trớc phục hồi lại tính chất
điều khiển và nh vậy làm giảm độ tác động nhanh của hệ thống.
Tuy vậy vẫn có thể tăng độ tác động nhanh của hệ thống bằng cách
giảm thời gian ngừng dòng xuống cực tiểu nhờ những mạch kiểm tra tác
động nhanh.
I.3.2. Điều khiển chung
Trong phơng pháp này lại gồm có:
+ Điều khiển phối hợp tuyến tính.
* Phơng pháp điều khiển phối hợp tuyến tính: ở phơng pháp này ngời ta
đồng thời phát xung đến mở cho cả hai BBĐ, với quan hÖ gãc më: 1 + 2 =
1800. Khi hÖ thống làm việc luôn tồn tại một BBĐ làm việc ở chế độ chỉnh lu (
1 < 900) và một BBĐ làm việc ở chế độ chờ nghịch lu (2 > 900).
- Phơng pháp này có u điểm: là đảo chiều nhanh, Song nhợc điểm của
nó là: làm phát sinh dòng cân bằng gây tổn thất trong BBĐ dẫn đến phải tăng
công suất tính toán của các phần tử. Tuy nhiên, điều này có thể khắc phục
bằng cách mắc thêm các cuộn kháng cân bằng.
I.3.3. Sơ đồ mạch đông lực
* Thuyết minh sơ đồ:

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

- 11 -

SVTH: Trơng Văn Thay

Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại học Quy Nhơn

Ban đầu đa hệ thống vào làm việc, ta đóng áptômát AB hệ thống đợc
cấp nguồn. Tuy nhiên lúc này động cơ cha làm việc.
Giả sử BBĐ1 (gồm các van: T1, T2, T3 ) khi làm việc ở chế độ chỉnh lu
thì động cơ quay thuận; BBĐ2 (gồm các van: T4, T5, T6) 1àm việc ở chế độ
chờ nghịch lu. Khi ta phát xung đến mở cho các van ở BBĐ1 với góc mở 1 <
900 và BBĐ2 với góc mở 2 > 900 víi quan hƯ gãc më: 1 + 2 = 1800.
Lúc này ở đầu ra của hai BBĐ có điện áp ra là: ud1 và ud2
ud1 = Ud0cos1
ud1 = Ud0cos2
Điện áp đặt lên động cơ là ud, điện áp cân bằng là điện áp giữa hai điểm N- M.
Ucbtb = Ud1 - Ud2 = 0
ud1 - ud2  0
u cb
ud = ud1 - 2 = ud1 -

 u d1  u d 2 


2



u d1  u d 2
2


ucb =
§iƯn áp ud đặt tên phần ứng động cơ và động cơ sẽ quay thuận. Ta có
giản đồ điện áp ud, ud1, ud2, ucb, icb và dòng qua các van nh hình vẽ (trên hình vẽ
1 = 300, 2 = 1500). Ta thấy rằng do tồn tại điện áp u cb mà sinh ra dòng điện
icb và nh vậy dòng qua các van ngoài thành phần dòng id qua động cơ còn dòng
icb. Dòng icb chỉ chạy quẩn giữa hai BBĐ, do điện trở thuận của các van nhỏ
nên với một ucb nhỏ cũng sinh ra dòng icb có biên độ lớn có nguy cơ phá hỏng
các van, vì vậy phải có biện pháp hạn chế dòng i cb này. Trong sơ đồ sử dụng
hai cuộn kháng CK1 và CK2 có LK lớn để đảm bảo Icb 10% Id.
Nh ta biết rằng cuộn kháng có Rk nhỏ Lk lớn và dòng cân bằng là dòng
đập mạch. Nh vậy cuộn kháng dễ dàng cho thành phần dòng một chiều I d đi
qua và cản hiệu quả dòng đập mạch icb.
Cuộn kháng CK có nhiệm vụ san phẳng dòng điện tải Id.
A

B

C
AB

*

*

*

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

MBA

- 12 -

SVTH: Trơng Văn Thay


Đồ án tốt
* nghiệp*



*

Trờng Đại học Quy Nhơn

C1 R1

T1

T2

C2

T3

R2

Đ

CKT

R2
T4 T5

C2
N

CKCB
CKCB

T6

M
K
CKsb

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

- 13 -

SVTH: Trơng Văn Thay


Đồ án tốt nghiệp



Trờng Đại học Quy Nhơn

I.3.4.

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

- 14 -

SVTH: Trơng Văn Thay


Đồ án tốt nghiệp



Trờng Đại học Quy Nhơn

Các trạng thái hÃm
Với yêu cầu của bất kỳ hệ thống truyền động là dừng nhanh, chính xác.
Mạch truyền động thực hiện hÃm ở các chế độ sau:
- Đảo chiều tốc độ đầu về 0.
- Hạ thấp tốc độ từ cao xuống thấp.
- HÃm dừng khi mất điện áp chủ đạo.
Các trạng thái ®Ịu thùc hiƯn h·m cìng bøc, cơ thĨ h·m t¸i sinh và hÃm
ngợc. ở mỗi chế độ làm việc của bộ biến đổi từ chờ nghịch lu đến nghịch lu:
* Nguyên lý làm việc:
Ví dụ BBĐ1 làm việc ở chế độ chỉnh lu 1 < /2, lúc này BBĐ2 làm
việc ở trạng thái chờ nghịch lu 2 > /2, khi đảo chiều Uv(k) = ucd - n, vì tốc
độ theo quán tính cha điều chỉnh đợc, lúc này Ucđ đảo dấu suy ra Uv(k) < 0.
BBĐ2 lúc này có 2 < /2, điện áp cùng chiều với suất điện động của
động cơ. Lúc này U = EĐ + UĐ(BBĐ2). Nh vậy sẽ có hai thành phần dòng đến đi
qua BBĐ. Thứ nhất dòng do suất đến động của động cơ: dòng này đi từ động
cơ qua BBĐ đến nguồn, động cơ trả năng lợng cho nguồn và hÃm tái sinh.
Thành phần thứ 2: là thành phần điện áp nguồn đi từ nguồn qua BBĐ đến

động cơ, động cơ thực hiện hÃm ngợc.
Quá trình cỡng bức làm tốc độ giảm nhanh về bằng 0.
Phân tích quá trình hạ thấp tốc độ và dừng xảy ra tơng tự nh trên.
I.3.5. Phân tích hê thống điều khiển tự động
I.3.5.1. Mạch điện khuếch đai trung gian.
Khi thực hiện lấy phản hồi hai đại lợng dòng điện và tốc độ quay ta có
hai cách ghép nối chúng đó là ghép nối tiếp và ghép song song.
Trong mạch điện truyền động dùng bộ khuếch đại trung gian sử dụng
hai mạch vòng phản hồi âm tốc độ và âm dòng điện có ngắt mắc song song.
Cách ghép này có nghĩa là hai mạch vòng lấy tín hiệu riêng biệt là tốc độ
quay và dòng điện phần ứng động cơ sau đó qua hai mạch khuếch đại, đầu ra của
hai mạch đó đợc gửi riêng biệt tới thiết bị phát xung của bộ chỉnh lu tiristor.
Sơ đồ khối của cách ghép hai phản hồi này nh sau:

uss

-n

KI
-

K
ucđ
GVHD:
PGS.
TS
Võ Quang Lạp
-n

ĐC

- 15 -

CKT

SVTH: Trơng Văn Thay




Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại học Quy Nhơn

Sơ đồ cấu trúc mạch khuếch đại trung gian nh sau:

R2

R6

IC2

+

-

IC3

+
WR4

I.3.5.2. Phản hồi âm tốc độ
Do hệ thống đòi hỏi chất lợng cao nên ta phải sử dụng các tín hiệu phản
hồi, vì vậy phải có mạch tổng hợp các tín hiệu đó lại, mặt khác để nâng cao độ
cứng đặc tính cơ hệ kín ta cần khuếch đại tín hiệu điều khiển với hệ số khuếch
đại khá lớn. Do đó cần phải có khâu khuếch đại tín hiệu.Về mặt nguyên lý
khâu tổng hợp có khả năng khuếch đại nhng để dễ điều chỉnh hệ số khuếch
đại thì thì ngời ta thiết kế khâu khuếch đại riêng.
Trong truyền động điện ngời ta thực hiện các mạch vòng điều chỉnh tốc
độ và dòng điện riêng, nên ta chỉ cần tổng hợp tín hiệu chủ đạo và phản hồi
tốc độ ở khâu tổng hợp.

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

- 16 -

SVTH: Trơng Văn Thay




Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại học Quy Nhơn

Để đảm bảo tính chính xác của việc tổng hợp ta dùng các vi mạch điện
tử. Sơ đồ của khối tổng hợp và khuếch đại nh hình vẽ:
Ucđ R6
R5
n

R7
IC1
+

R9

UIth

R8
IC2
+

R10
WR4

Uđkt (+)

R12
UIng
R11
IC3
+

R13
WR5

Uđkng (-)

Mạch tổng hợp và khuếch đại tín hiệu:

Ta có:
urđk = KKĐ(Ucđ - n)
R 4 R1
.
R
2R
3
trong đó: KKĐ =
KKĐ là hệ số khuếch đại.
= 12 là hệ số phân áp
R 5a R 5b
1 = R 5a  R 5b  R 6
R 5b
2 = R 5a  R 5b
TÝn hiƯu tèc ®é đợc lấy từ máy phát tốc một chiều, điện áp chủ đạo là
Ucđ và đợc so sánh với tín hiệu tốc độ (-n) ở đầu vào của IC1.
Tốc độ động cơ đợc truyền đến máy phát tốc.
+
GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

- 17FT
-

WR
SVTH: Trơng Văn Thay


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại học Quy Nhơn

Máy phát tốc là máy phát điện
một chiều có điện áp ra tỷ lệ với tốc độ
động cơ.
Tín hiệu phản hồi đợc lấy trên

WR đa vào khâu tổng hợp tín hiệu.
n
Nguyên lý của khâu này nh sau:
Giả sử vì lý do nào đó tốc độ của động cơ giảm xuống tức là n giảm
xuống, vì vậy UVIC1 = Ucđ sẽ tăng dơng dẫn đến đầu ra của IC1 sẽ tăng âm.
Thông qua IC2 thì UđkT sẽ tăng dơng làm cho góc điều khiển 1 giảm làm cho
Ud1 tăng vì vậy động cơ sẽ tăng tốc độ lên tới tốc độ đặt.
Khi động cơ tăng tốc thì n tăng, nên UVIC1 = Ucđ - n giảm dơng dẫn
đầu ra của IC2 giảm dơng và UđkT giảm dơng, vì vậy góc điều khiển 1 tăng,
làm cho Ud1 giảm nên động cơ sẽ giảm tốc độ.
Vì mạch điện truyền động có đảo chiều nên trong mạch có khâu đảo
chiều điện áp chủ đạo. Muốn đảo chiều động cơ ta chỉ cần đảo chiều điện áp
chủ đạo nguyên lý tăng giảm cũng nh ổn định tốc độ ở quá trình quay ngợc
cũng tơng tự nh quay thận đợc nêu ở trên.
I.3.5.3. Phản hồi âm dòng điện
Để tránh dòng điện trong động cơ tăng quá mức cho phép khi khởi
động, hÃm, đảo chiều hay gặp quá tải ngời ta đà sử dụng mạch phản hồi âm
dòng điện để hạn chế dòng phần ứng, ở đây ta sử dụng phản hồi âm dòng điện
có ngắt. Sơ đồ mạch nh hình vẽ.
Máy biến dòng Ti nhằm cách ly giữa mạch điều khiển và mạch động
lực. Điện áp ra của Ti ®ỵc chØnh lu nhê chØnh lu 3 pha. TÝn hiƯu phản hồi dòng
điện đợc lấy một phần trên biến trở WR 5 rồi đợc đa vào lọc và khuếch đại bởi

IC4. Điện áp âm trên WR1 có tác dụng nh một ngỡng.

A

B

C

C

WR5

TI

R3
GVHD: PGS. TS Võ QuangR4Lạp
uIt

- +18 IC4
-

R2 -I
SVTH: Trơng
R1Văn Thay
Uss


0

uIn

Đồ án tốt nghiệp

+
Trờng Đại học
WRQuy Nhơn
1



+15V

Khi I < Ing điện áp đầu ra IC4 có dấu dơng nên các điốt khoá, mạch phản
hồi cha có tác dụng.
Khi I > Ing điện áp đầu ra IC4 giá trị âm, lúc này mạch phản hồi dòng
tham gia khống chế góc mở làm giảm dòng phần ứng.
Khi động cơ làm việc quá tải hoặc khi khởi động thì I tăng quá mức ngỡng nên đến áp đầu ra của IC 4 sẽ có giá trị âm, dẫn tới các điốt rẽ mạch ở đầu
ra của IC4 sẽ thông làm cho Uđk của bộ thuận sẽ ít dơng hơn (còn bộ ngợc thì
âm nhiều hơn) dẫn tới góc mở 1 tăng, nên Ud1 giảm làm cho động cơ giảm
tốc. Đó chính là nguyên lý giảm dòng phần ứng cũng là nguyên lý ổn định tốc
độ của khâu phản hồi âm tốc độ.

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

- 19 -

SVTH: Trơng Văn Thay


Đồ án tốt nghiệp

Trờng Đại học Quy Nhơn

Chơng II

Thiết kế mạch tạo xung điều khiển
II.1. Giới thiệu chung
Nh ta đà biết, để cho các van của hai bộ chỉnh lu mở tại những thời
điểm mong muốn ta cần phải có các mạch điện phát ra các xung điều khiển đa
đến mở các tiristo tại các thời điểm yêu cầu. Xung điều khiển phải đáp ứng đủ
các yêu cầu nh biên độ, công suất và thời gian tồn tại để mở chắc chắn các van
với mọi loại tải mà sơ đồ gặp phải khi làm việc. Thông thờng đối với các bộ
chỉnh lu thì độ rộng xung nằm trong khoảng từ (200 - 600) S là đảm bảo mở
chắc chắn các tiristo mạch điện phát ra các xung nh vậy gọi là mạch điều
khiển.
Hiện nay các hệ thống phát xung điều khiển đợc chia làm hai nhóm:
+ Nhóm các hệ thống điều khiển đồng bộ: là nhóm mà các hệ thống
điều khiển đa ra các xung xuất hiện trên cực điều khiển của các tiristo đúng
thời điểm cần mở và lặp đi lặp lại với chu kì thờng bằng chu kì ngn xoay
chiỊu cÊp cho bé chØnh lu (ngoµi ra trong một số trờng hợp chu kì xung có thể
bằng 1/2 chu kì nguồn).
Nhóm hệ thống này đợc sử dụng rất phổ biến.
+ Nhóm các hệ thống điều khiển không đồng bộ: nhóm này tạo ra các
chuỗi điều khiển với tần số thờng cao hơn nhiều tần số nguồn cung cấp và
trong quá trình làm việc tần số xung đợc tự động thay đổi để đảm bảo một lợng ra nào đó (Ud, Id...) không thay đổi. Để đạt đợc điều này thì tần số xung
phải đợc khống chế theo sai lệch giữ tín hiệu đặt và tín hiệu ra của đại lợng
cần ổn định. Các hệ thống điều khiển theo nguyên tắc này khá phức tạp nên ít
đợc dùng, ở đây ta chỉ nghiên cứu hệ thống thứ nhất.
II.2. Thiết kế mạch phát xung

Các hệ thống điều khiển đồng bộ hiện nay thờng sử dụng ba phơng
pháp phát xung chính là:
+ Phát xung điều khiển theo pha đứng.

GVHD: PGS. TS Võ Quang Lạp

- 20 -

SVTH: Trơng Văn Thay