thiết kế hệ truyền động cho xe con cầu trục, chương 7 pot

Chương 7:
qu¸ ®é dßng §iÖn khi ®Çu vµo cã d¹ng mét
kh©u Step
Hoµn toµn t-¬ng tù ta tiÕn hµnh m« pháng cho m¹ch vßng tèc ®é:
S¬ ®å m« pháng vßng tèc ®é
Qu¸ ®é cña tèc ®é ®Çu ra
Nh- vậy tốc độ ra đạt đ-ợc có chất l-ợng và tốc độ đáp ứng
gần giống dạng mô hình xấp xỉ mà ta đã tổ hợp. Ta hãy xét momen
có đáp ứng nh- thế nào đối với đầu vào thử.
Biến thiên momen ứng với đầu vào
khâu Step
Thiết kế mạch điều khiển
Xây dựng các khâu thực hiện điều khiển
V
iệc thay đổi điện trở mạch một chiều để từ đó thay đổi
đ-ờng đặc tính của động cơ làm thay đổi tốc độ theo ý đồ thực chất
là tạo điện áp điều khiển đ-a vào chân Base của Transitor BUX98.
D-ới đây sẽ trình bày sơ đồ nguyên lí của quá trình cấp dòng
điều khiển vào cực Base của Transitor T.
Trong đó các khâu có ý nghĩa cụ thể nh- sau:
Khâu thuật toán chính là việc tổ hợp các mạch vòng dòng
điện và tốc độ để thực hiện mục tiêu điều chỉnh tốc độ theo
mong muốn.
Đối với khâu tạo thuật toán thực chất là các khâu PI & I của các
mạch vòng dòng và tốc độ. Ta cũng có thể thực hiện bằng khuyếch
thuật toán theo sơ đồ nh- sau:
So
sánh
áp điều
khiển
Bộ

đệm
FX
Tạo
UB
Thuật
toán
Khâu PI
Theo sơ đồ trên hàm truyền khâu trên:
21
22
1
)(
CpR
CpR
U
U
pF
v
ủ


So sánh với khâu PI của chúng ta có hảm truyền là
Để tính chọn R1 & R2 ta có các liên hệ sau:
Kr=R2/R1=0.309/0.0539=5,733
T2=R2C2=0.309
Chọn tr-ớc giá trị của C2=10
F = => R2=T2/C2 =
0.309/10.10
-6
= 30.9 k

Sau đó R1= R2/Kr=30,9.10
3
/5,733=5,4.10
3
=5,4K
p
p
0539.0
309.01
Ri(p)


R2
C2
R1
Uv
Ur
Rcb
Khâu
PI
+
-
Hàm truyền Khâu I là ur/uv=-R
2
/R
1
So sánh với hàm truyền cần tổ hợp
Ta chọn R
1
=1K => R226 k

Ngoài ra vì hàm truyền khâu PI & P thực hiện bằng khuyếch thuật
toán theo mạch trên do đó để đảm bảo về dấu ta sẽ dùng thêm
mạch đẩo dấu dùng khuyếch thuật toán. Điện trở mắc ở khuyếch
thuật toán có thể chọn R=10k

7729,25


R
-
Ur
R
cb
+
UV
R1
R2
Khâu áp điều khiển thực ra chỉ là tạo một điện áp hằng số theo yêu
cầu
điều chỉnh tốc độ.
Khâu so sánh :So sánh giữa tín hiệu răng c-a và áp điều khiển
để xác định các điểm chuyển đổi đ-a điện áp điều khiển ra.
chọn R=1K


Khâu phát xung có nhiệm vụ tạo xung răng c-a có tần số
f=5kHz và có một s-ờn là cực ngắn( thì điều khiển đạt chính
xác cao ).
Tần số phát xung đồng bộ của mạch phát xung 555 đ-ợc xác
định theo công thức sau: f=1/T

Với T=0,693C(R
2
+R
1
)
Uđk
Urc
R
R
-
Rcb
+
R
U
v
U
r
Tần số yêu cầu là f=5000 Hz->T=0.0002s->
C(R
2
+R
1
)=2,886.10
-4
T1
7
D
C
1
2

R2
6
5
555
3
T2
+E
8
R1
4
Dz
+E1
R3
R4
Cs
chọn C=10nF-> R
2
+R
1
=28,86 K. Chọn R
1
=R
2
=14,43 K
các thông số khác đ-ợc chọn dựa theo biên độ xung tam giác
cực đại
ta có : U
s
=.U
z

.t/(C.R)
U
smax
=.U
z
.t
max
/(C.R) =5V
trong đó: t
max
=0.0001s; chọn U
z
=9,1V; =20;C
s
=100nF-
>R
3
=36,4K

Khâu bộ đệm có nhiệm vụ tạo ra một công suất đủ lớn để đ-a
vào điều khiển Transitor công suất T. ở đây theo em nghĩ là
nên chọn một phần tử cách li quang.
Chọn loại TLP521 có các thông số nh- sau:
I
F
=5mA; CTR=50-100%;U
CE
=55V
Khâu tạo Ub làm nhiệm vụ thực hiện mạch đ-a dòng điều
khiển vào cực Base của Transitor T thông qua điện áp của

nguồn điện đ-a vào.
*)
Trong qúa trình vận hành điều khiển cầu trục có yêu cầu về đảo
chiều. Với sơ đồ mạch lực một động cơ KĐB ta có thể dùng
Contactor để thực hiện đảo chiều với đảm bảo là nguồn điện đ-ợc
cắt tr-ớc khi đảo chiều hai trong ba pha để không xảy ra qúa trình
hãm ng-ợc
Về thiết bị thực hiện chọn hai bộ Contactor riêng biệt T
& N, các tiếp điểm của hai Contactor đ-ợc đóng mở theo mạch
điều khiển sau:
Khoá K