thiết kế hệ truyền động nâng hạ cơ cấu cầu trục, chương 9 doc

Chng 8:
Tính các tham số cần
dùng trong quá trình
tổng hợp
Dựa vào các thông số của động cơ truyền động tra từ sổ tay ta
tính đ-ợc các tham số nh- sau:
1. Tính dòng kích từ danh định.
)(1,6872,01912cos12 AII
NsdN


2.Tính dòng danh định tạo mômen quay I
sqN
.
)(2,1092
22
AIII
sdNNsqN

3. Hằng số thời gian roto T
r
ở chế độ danh định.
s
I
I
T
sdNrN
sqN
r
01822,0
1,689,87

7,113




srad
n
f
NrN
/9,87
60
3
2








4. Tính điện kháng phức tiêu tán toàn phần X

ở chế độ danh
định.
N
N
sqN
sdN
I3

U
I
I
cossinX

342,0
91.3
220
2,109
1,68
72,062,0
5.Tính điện kháng phức X
h
.
296,2342,0
1,68.3
220.2
3
2

X
I
U
X
sdN
N
h
)(022,0
3/314
7,2
. H
X
LLX
s
h

mmsh



6. Tính hệ số tiêu tán tổng và T
s
.
s
R
L
T
If
XI
RR
H
f
X
L
X
X
s
s
s
sqNN
nsdNrN
rs
N
n
s
n

09125,0
08,0
0073,0
)(08,0
2,109314
296,21,689,87
2
)(0073,0
2
149,0
296,2
342,0












7.Điện cảm tản stato động cơ
)(00054,0
314
17,0
H
X

L
e
s
s



8. Hệ số máy biến dòng điện (đo dòng một chiều)
08569,0
7,116
10

ddm
i
do
I
U
K
5,37
10
5,370

cCL
CL
U
Ud
K
9. Máy phát tốc.
ppT
K

pF
tt
01,01
1326,0
1
)(






10. Khâu khuếch đại tuyến tính F
i
sdm
sdm
F
I
K
i


I
sdm
: dòng điện định mức I
dđm
= 117 A (khi I
s
= đm
= 91A)

s/rad4,75
55,9
720
55,9
n
s/rad7,104
3
f2
S
e
edmesdm





12,3
3,29
91
/3,294,757,104


i
F
sdm
K
srad

11. Khâu chỉnh l-u
CL

CL
CL
pT1
K
W



)(005,0
5,37
sT
K
CL
CL


dr
U
pT1
R/1
I




trong đó

1d
1d
L2LL
R2RR
pppT
R
pT
K
W
L
R
T
LLLRR
CL
CL
T
d
18175,01
25,6
005,01
5,37
1
/1
.
1
1875,0
02908,000054,02028,02;16,008,022
11

12. Tính các hệ số A, B.
- Chọn điểm tuyến tính hoá là điểm định mức, ta có:


79,15
01822,0.1,291

1,29.91.2
19,0
022,0
2
3
1
.2
2
3
*
86,13
01822,0.1,291
01822,0.1,291
91
19,0
022,0
2
3
1
1
2
3
*
22
2
22
2
2
22
22

2
2
2
22
22
2
2












rsdm
sdmsdm
r
m
rsdm
rsdm
sdm
r
m
T
I

R
L
B
T
T
J
R
L
A




13. Tính J quy đổi hệ thống.
2
8,1 kgmJ
qd

I. Tổng hợp các mạch vòng điều chỉnh.
1. Tổng hợp mạch vòng dòng điện
- Ta có sơ đồ tổng hợp bộ điều chỉnh dòng điện R
r
:
U
uđo
U
uđk
U
irđ
U

irđ
-
R
i
)pT1)(pT1(
K
CL
i


Với 887,20.
1
.
2

doCLi
K
R
KK
=> Hàm truyền của đối t-ợng điều chỉnh:



18175,0.1005,0.1
44,0
11 pppTpT
K
W
CL
i

ir





* áp dụng tiêu chuẩn môdun tối -u với hàm truyền:
22
2s
Ki
pT2pT21
1
)p(W


=> Hàm truyền đạt bộ điều chỉnh dòng điện R
i
là khâu tỉ lệ
tích phân (PI):
p
p
W
p
p
pT
pT
TK
T
W
ir

CLi
ir
18175,0
18175,01
.8702,0
18175,0
18175,01
.
005,0.887,202
18175,0
1
.
2









Vậy hàm truyền 005,0),min(;
18175,0
18175,01
8702,0)(

TTT
p
p
pR
CLsi
=> Hàm truyền của mạch vòng dòng điện:
22
005,0.2005,0.21
1
)(
pp
pS
KI


2. Tổng hợp mạch vòng tốc độ
ở trên, ta dùng tiêu chuẩn môdun tối -u để tổng hợp mạch
vòng dòng điện:
2
CL
2
CL
do

Ki
Tp2pT21
1
.
K
1
)p(W


- Khi tiến hành tổng hợp mạch vòng tốc độ, ta coi gần đúng hàm
truyền hệ kín mạch vòng điều chỉnh tốc độ là khâu quán tính
bậc nhất.
i
i
Ki
pT
K
W


1
Giả thiết này chấp nhận đ-ợc, vì đối với tr-ờng hợp áp dụng
chuẩn modul tối -u, đặc tính quá độ của khâu có l-ợng quá điều
chỉnh chỉ là 4,3% và dao động ít , gần giống với đặc tính quá độ
của khâu quán tính.
trong đó
p
K
TT
K

K
Ki
CLi
do
i
01,01
7,11
01,0005,02.2
7,11
08569,0
11




* Ta có mạch vòng tốc độ sau khi đã tổng hợp mạch vòng
dòng điện.
- Khi tuyến tính hoá vì l-ợng nhiễu loạn phụ tải M
c
=const
nên biến thiên nhiễu loạn
M
c
=0 ta có sơ đồ t-ơng đ-ơng
sau:

U
đ
Jp
1

-

U




R
W
i
(p).C.K
Fi
+A


pT1
K
+
+
+
-

U
đ

U

W
i
(p)

pT1
K


Jp
1
M
C


R


32
K
Fi
A
B
* Hàm truyền của đối t-ợng cần điều khiển:



JppTpT
KpATAKCK
pT
K
Jp
AKC
pT
S

i
iirF
F
i
o
1
.
111
.
1

1
1

áp dụng tiêu chuẩn môdun tối -u đối xứng với hàm
truyền:
ta suy ra hàm truyền của Bộ điều chỉnh tốc độ.



22
3322
3322
81
1
.
11
41
)(
8841
41
1
8841
41
)(
pp
JppTpT
KpATAKCK
p
pR
ppp
p
S

ppp
p
pR
i
iirF
o

Ta thấy 00001,0001,0005,02.

TTi nhỏ => có thể bỏ qua
=>






22
81.
1
.
1
41
)(
pp

JpTTi
KpATAKCK
p
pR
iirF












với 011,0

TTT
is
là hằng số thời gian bé.
Chọn
011,0

s
TT
3322
8841
41

)(
ppp
p
pFS
DXk

pT
K
pT
pAKCKTK
J
AKCKTK
J
AKCK
AT

pABTK
J
ABTK
pJT
AKCK
AT
R
TR
irFs
irFs
irF
i
ss
s
irF
i






1
1
1
)8
2
1
1
)''8''8

4
1
1
2
22
Ta thấy hàm truyền R

(p) có dạng một khâu trễ nối tiếp với
một khâu PI.
Ta có:
0002139,0
86,13
08569,0
1
.12,3.79,15
3.2
005,0486,132







AKCK
AT
T
irF
i
tre

Ta thấy thời gian trễ nhỏ có thể bỏ qua.
















p
pR
pAKCKTK
J
T
AKCKTK
J
K
irFs
irFs
R
04619,0
1

9525,0)(
04619,0
)8
1
;9525,0
2
2





Để giảm độ quá điều chỉnh
Dùng thêm một khâu lọc có hàm truyền
p
W
L
044,01
1