thiết kế hệ truyền động cho xe Bus chạy điện, chương 8 pot

Chương 8:
ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn
D
T1
D
o
T2
D
L
C
R
s
R
Ri
SS
&
&
BAX
BAX
HCD
NOT
TXC
U
Ui
I.Nguyên lý:
Mạch hoạt động dựa trên nguyên tắc thay đổi thời gian phát
xung các Tiristor trên mạch lực nhằm thay đổi điện áp đặt lên phần
ứng động cơ để điều chỉnh tốc độ.
Hoạt động của mạch yêu cầu tin cậy, chính xác, dễ điều chỉnh
mở và khoá chắc chắn các Tiristor.
để điều khiển các Tiristor ta thay đổi góc mở của các Tiristor. ở

đây ta dùng các IC để tạo ra xung răng c-a. các xung răng c-a này
đ-ợc so sánh với điện áp điều khiển. điện áp điều khiển đ-ợc thay
đổi nhờ xenxor đo dòng phản hồi cộng với điện áp đặt. Khi thay
đổi điện áp điều khiển, nó so sánh với xung răng c-a tạo ra những
điểm cắt khác nhau từ đó thay đổi góc mở Tirisror dẫn đến làm
thay đổi điện áp trung bình ra tải.
điện áp này điều chỉnh tốc độ
động cơ một cách hợp lý.
II.Thiết kế mạch điều khiển
1.Thiết kế mạch phát xung tam giác:
Dùng hai khuếch đại thuật toán:A
1
là mạch so sánh,A
2
là mạch
tích phân mắc nối tiếp nhau có phản hồi sẽ tạo nên dao động:xung
chữ nhật ở đầu ra mậch so sánh,xung tam giác ở đầu ra mạch tích
phân A
2
.
Mạch so sánh có đặc tính trễ,A
1
lật giá trị khi:
3
max1
2
max2
R
U
R

U


Bởi vì mạch so sánh đối xứng cho nên xung chữ nhật va xung
tam giác cũng đối xứng.
Ta có điện áp đầu ra A
2
:
U
1
= -U
2max
.
11
.CR
t
+ U
1max
Tại t = T/2 điện áp tích phân đạt giá trị:
U
1
= -U
1max
=
2
3
R
R
.U
2max

Mạch so sánh A
1
lật giá trị,quá trình nửa chu kỳ sau diễn ra
r-ơng tự,ta có thời gian trong một chu kỳ:
T=4.R
1
C
1
.
fR
R
1
2
3

Trong đó f là tần số băm xung chọn f=400Hz
Chọn R
2
=R
3
=R
4
=10K và C
1
=100nF suy ra R
1
=6K
2.Thiết kế mạch cộng tín hiệu:
Khi xung tam giác đ-ợc đ-a vào mạch cộng tín hiệu, điện áp âm
của nó đ-ợc khử hết.

Chän R
1
=R
2
=R
3
=10K vµVR=1K ;U
r
=12V
3
.ThiÕt kÕ sensor ®o tèc ®é:
Chọn máy phát có điện áp ra một chiều U
ph
= 100V
Chọn C = 1
àF

Chọn R
t
=10 để đạt

U = 10V


T = 0,005 = R.C
Suy ra R = 5 K

4.Mạch đo dòng điện phần ứng:
Yêu cầu đặt ra cho các bộ đo dòng điện một chiều và điện áp
một chiều,ngoài việc đảm bảo về độ chính xác,còn phải đảm bảo

cách ly giữa mạch lực và mạch điều khiển.
Ng-ời ta th-ờng dùng ph-ơng pháp biến điệu để truyền tín
hiệu một chiều từ sơ cấp sang thứ cấp có cách ly băng biến áp hoặc
phần tử quang điện.
Qu¸ tr×nh biÕn ®æi tÝn hiÖu ®o c¸ch ly ®¹i l-îng mét chiÒu


D
2
D
1
C
1
R
2
R
4
R
3
R
1
R
R
R
R
s
R
-15v
R
C

VR
1
R
R
R
R
a
b
d
c
Ur
t
U
t
t
t
t
+U
+U
a
b
b
d
Ur
Chọn điện trở mắc trên mạch lực R
s
= 0,1
Chọn các điện trở của mạch R= 10 K
Vậy chọn thời gian cho mạch tạo xung tam giác
Chọn C

1
= 25 nF
T = 4.R
1
C
1
.
2
3
R
R
= 0,001

R
1
= 10 K
Chọn hằng số cho tích phân


= R.C = 0,001
Chọn C = 0,1
àF

R = 10K