thiết kế tổng hộp hệ điện cơ cho thang máy, chương 7 ppt

Chng 7: tổng hợp hệ và điều
chỉnh hệ thống
V.I. mạch điều khiển
1. Đặt vấn đề.
Để hệ thống mạch lực hoạt động đúng theo yêu cầu cần phải
có 1 hệ thống điều khiển thích hợp. Hệ thống điều khiển các thiết
bị biến đổi dùng để hình thành và tạo ra các xung điều khiển có
dạng và tần số xung nhất định và đ-a các xung điều khiển theo pha
và đồng thời thay đổi thời điểm đ-a vào các phân tử điều khiển.
Trong mạch điều khiển, ng-ời ta th-ờng dùng các phần tử
nh- tranzito, thyristo,triac.
Hệ thống điều khiển cũng dùng để vận hành sự làm việc của
các thyristo ( cụ thể là 6 thyristo dùng trong mạch lực của bản đồ
án này).
Các thyristo chỉ mở khi có 1 điện áp d-ơng U
AK
> 0 đủ lớn
và đồng thời các xung điều khiển đặt vào cực điều khiển G có
biên độ đủ lớn.
2. Các yêu cầu đối với mạch điều khiển.
Yêu cầu về biên độ của dòng điện và điện áp điều khiển
Giá trị cực đại của dòng và áp điều khiển không đ-ợc v-ợt quá
giá trị cho trong sổ tay.
Giá trị cực tiểu của dòng và áp điều khiển phải đảm bảo mở tất
cả các thyristo cùng loại ở mọi điều kiện làm việc.
- Phải đảm bảo phạm vi điều chỉnh góc
.
- Phải phát xung điều khiển cho đúng van cần mở đúng thời điểm
và với góc
quy định.
- Cho phép làm việc đ-ợc với nhiều chế độ của mạch lực: chế độ

khởi động,chế độ dừng , chế độ dòng điện gián đoạn, chế độ sự cố

- Có độ đối xứng xung tốt , với 1 góc
. nào đó thì sự sai lệch cho
phép lớn nhất là từ 1 đến 3 độ điện.
- Bảo đảm hoạt động ổn định và tin cậy khi điện áp nguồn dao
động cả về điện áp lẫn tần số.
- Có khả năng chống đ-ợc nhiễu, nhiễu qua l-ới.
- Hệ thống điều khiển phải tác động nhanh và trong nhiều tr-ờng
hợp phải đạt tốc độ 10
-6
s.
- Yêu cầu về độ dốc s-ờn tr-ớc xung điều khiển : độ dốc của xung
điều khiển càng cao thì xung càng dễ m ở , th-ờng yêu cầu về độ
dốc s-ờn tr-ớc xung điều khiển là :

di
dt
A s
du
dt
V s

0 1
10
, /
/


3. Nguyên lý điều khiển thyristo.
Để điều khiển hoạt động của thyristo, ng-ời ta th-ờng sử
dụng 1 trong 2 nguyên lý điều khiển sau :
- Điều khiển ngang
: U
tựa
có dạng hình sin và điểm phát xung điều
khiển đ-ợc điều chỉnh bằng cách di chuyển U
tựa
đi theo chiều
ngang , loại này đ-ợc sử dụng trong sơ đồ yêu cầu chất l-ợng cao.

U
v

0
 2
U
tùa

0





0

H×nh 17
- §iÒu khiÓn däc: gãc ®iÒu khiÓn  th-êng lµ ®iÓm c©n b»ng
gi÷a U
tùa
vµ U
®k
.§Ó thay ®æi gãc ®iÒu khiÓn  ta di chuyÓn theo
chiÒu däc theo U
®k.
Nguyªn lý nµy ngµy nay ®ang ®-îc sö dông
t-¬ng ®èi réng r·i. ( h×nh 7)
Uv


0
U
tùa

0


U
đk

Hình 18
4. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển.
Phần này đi vào phân tích cụ thể nguyên lý làm việc của từng
khối đồng thời từ đó chọn ra 1 mạch điều khiển thích hợp để đáp
ứng yêu cầu đề ra.
Khâu đồng pha :
Tạo tín hiệu xung vuông đồng pha với tín hiệu điện áp l-ới
đ-a vào.
Sơ đồ mạch nguyên lý- hình 10
- Biến áp phụ tạo ra u
2
(t) xoay chiều hình sin đồng pha với điện áp
l-ới
- Điốt Đ
1
, Đ
2
: bộ chỉnh l-u 2 nửa chu kỳ (tín hiệu ra A)
- Khuyếch đại thuật toán A
1
: so sánh 2 tín hiệu, đầu không đảo
nhận tín hiệu chỉnh l-u
đầu đảo nhận tín hiệu 1 chiều U
0
thay đổi .
-Điện trở R

2
biến thiên để chỉnh l-u U
0
, đầu ra B có dạng xung
vuông.
+
-
R5
R2 R3
R1
+15V
D2
D1
Rt
U1(t)
A
BA1
U2(t)

Hình 19
-Đồ thị biểu diễn quá trình:
H×nh 20
 Kh©u t¹o xung r¨ng c-a:
T¹o xung r¨ng c-a 2 nöa chu kú b»ng khuyÕch ®¹i thuËt to¸n;

H×nh 21
- Nguån E = 15 (V).
- Điốt zener Đ
z
mắc song song với tụ C

1
có tác dụng làm U
tựa
không âm và không v-ợt quá giá trị điện áp ổn áp
- Điện trở R
8
thay đổi đ-ợc làm cho xung răng c-a có độ dốc khác
nhau tùy ý.
- Điốt Đ
4
,Đ
5
mắc ng-ợc nhau để bảo vệ đầu vào khuyếch đại.
Khi mạch +, điốt Đ
3
khóa bỏ lại toàn bộ mạch còn khi mạch - thì
Đ
3
thông nh- vậy điốt
Đ
3
có tác dụng cho xung - đi qua và chặn lại xung +.
- Tín hiệu răng c-a đ-ợc tạo nhờ sự phóng nạp của tụ C
1
U
D
= U
c1
U
c1

= U
c1
(0) +
1
1
1
C
i dt
c

; i
c1
= i
3
- i
2
;
i
c1
=
U
R
E
R
c
6 7
; R
6
<< R
7

U
c1
= U
c1
(0) +
1
1 6 7
C
U
R
E
R
c







t
- Đồ thị biểu diễn quá trình :
U
U
+ + + +
-
- - -
- - - -
B

C
D
CA
0
0
0


Hình 22
Khâu so sánh :
- Dùng khuyếch đại thuật
toán để so sánh.


Hình 23
A
3
: - KĐTT gồm 2 đầu : đầu đảo nhận tín hiệu xung răng c-a
- Đầu không đảo nhận tín hiệu điều khiển phản hồi về từ bộ
phát tốc.
- Đầu ra của A
3
là U
ss
(đầu E)
U
ss
= A
0
(U

đk
- U
rc
)
- Điện trở R
9
và R
12
dùng để chống ngắn mạch.
Đồ thị U
D


0
U
E

0


Hình 24

Khuyếch đại xung và biến áp xung
R
19
+21
v

G
Đ

8
Đ
10
R
17

T
1
Đ
11

K


Biến áp xung

Hình 25
Từ đầu ra của phần tử AND ở trên ta có 1 chùm xung có độ rộng
nhất định đặt lên cực bazơ của T
1
, khi xung d-ơng thì T
1
mở
, dòng qua colectơ của T
1
là dòng sơ cấp của biến áp xung, nhờ
từ thông móc vòng sang tạo ra 1 suất điện động e
2
ở cuộn thứ
cậptao nên dòng I

2
đi vào cực điều khiển G của thyrysto 1 và
làm van mở
- Điốt Đ
8
để bảo vệ quá áp cho tranzito T
1
khi tranzito này khóa (
để khỏi bị cháy).
- Điốt Đ
11
để hạn chế không cho điện áp âm trên cực GK của
thyrito t
1
v-ợt quá 1 vài vôn .
- Điốt Đ
10
chống điện áp ng-ợc đặt lên cực GK khi tranzito T
1

khóa.