Đồ án môn học Truyền động điện 3

Đề tài thiết kế môn học cơ sở truyền động đện điện
Nh vậy ở đặc tính hãm ngợc sức điện động tác dụng cùng chiều với điện áp lới.
Động cơ làm việc nh một máy phát nối tiếp với lới điện biến điện năng nhận từ lới và
cơ năng trên trục thành nhiệt năng đốt nóng điện trở tổng của mạch phần ứng vì vậy
tổn thất năng lợng lớn.
Vì sơ đồ nối dây củađộng co không thay đổi, nên phơng trình đặc tính cơ là ph-
ơng trình đặc tính biến trở.


=
+
U
K
R R
K
M
dm
dm
u f
dm
( )
.
2
Nhận xét:
Khi hãm ngợc ta vẫn sử dụng điện lới do đó không thực hiện đợc khi sự cố mất
điện.
b. Đảo chiều điện áp phần ứng
Qua đồ thị đặc tính cơ (hình 21) ta có nhận xét : với kiểu hãm này với nh ợc
điểm giống nh trờng hợp hãm trên nó còn có thêm nhợc điểm nữa là phải thêm thiết
bị cắt điện vào đúng thời điểm tốc độ động cơ bằng không (=0) nếu không động cơ
(M

đc
>M
c
) sẽ quay ngợc lại.
3. Hãm động năng
Hình 21. Đặc tính hãm ngợc khi đảo cực tính
điện áp đặt vào phần ứng của động cơ.

25
Hãm động năng là trạng thái động cơ làm việc nh một máy phát mà năng lợng
cơ học các động cơ đã tích luỹ đợc trong quá trình làm việc trớc đó biến thành điện
năng tiêu tán trong mạch hãm dới dạng nhiệt.
a. Hãm động năng kích từ độc lập
Ta cắt phần ứng động cơ khỏi lới điện một chiều và đóng vào một điển trở hãm
nhng còn mạch kích từ vẫn nối với nguồn nh cũ (hình 22).
Nhận xét: phơng pháp hãm này có nhợc điểm là mất điện lới thì không thực hiện
đợc quá trình hãm và động cơ quay và dừng tự do.
Hình 22. Sơ đồ hãm động năng kích tự độc
lập
26
Đề tài thiết kế môn học cơ sở truyền động đện điện
b. Hãm động năng kích từ kích
Nó khắc phục nhợc điểm trên của hãm động năng tự kích độc lập. Thật
vậy hãm động năng tự kích xảy ra khi động cơ đang quay ta cắt cả phần ứng
lẫn cuộn kích thích ra khỏi lới điện để đóng vào một điện trở hãm (hình 23).
Theo sơ đồ nguyên lý ta có:
I=I
n
+I
kt

I
u
=
E
R +
R .R
R + R
u
kt n
kt n
Và


=
+
+
R
R R
R R
K
M
u
kt h
kt h
.
( )
.
2
Nhận xét:
So với phơng pháp hãm ngợc, hãm động năng có hiệu quả kém hơn khi chúng

có cùng tốc độ ban đầu và cùng mômen cản. Tuy nhiên hãm động năng u việt hơn về
mặt năng lợng đặc biệt là hãm động năng tự kích ví không tiêu thụ năng lợng từ lới
nên phơng pháp hãm này có khả năng hãm khi có sự cố mất điện lới.
Kết luận:
Qua các bớc phân tích cùng với nhận xét ở trên em chọn phơng pháp hãm động
năng kích từ độc lập vì nó phù hợp yêu cầu kinh tế kỹ thuật và công nghệ của máy
mài.
Hình 23. Sơ đồ hãm động năng tự kích của động cơ một chiều kích từ độc lập. a) Sơ
đồ nguyên lý b) Đặc tính hãm
27
VII. mạch điều khiển sơ độ chỉnh lu
Nh đã biết, để các van của bộ chỉnh lu có thể mở tại các thời điểm mong muốn
thì ngoài điều kiện tại thời điểm đó trên van phải có điện áp thuận thì trên cực điều
khiển và katot của van phải có một điện áp điều khiển (mà ta thờng gọi là tín hiệu
điều khiển). Để có hệ thống các tín hiệu điều chỉnh xuất hiện đúng theo yêu cầu mở
van đã nêu ngời ta phải sử dụng một mạch điện tạo ra các tín hiệu đó. Mạch điện
dùng để tạo ra các tín hiệu điều khiển gọi là mạch điều khiển hay còn gọi là hệ thống
điều khiển bộ chỉnh lu. Điện áp điều khiển các Thiristor phải đáp ứng đợc các yêu
cầu cần thiết về công suất, biên độ cũng nh thời gian tồn tại. Các thông số cần thiết
của tín hiệu điều khiển đợc cho sẵn trong các tài liệu tra cứu về van. do đặc điểm của
Thyristor là khi van đã mở thì việc còn tín hiệu nữa hay không không ảnh hởng đến
dòng qua van. Vì vậy để hạn chế công suất của mạch phát tín hiệu điều khiển và giảm
tổn thất trên vùng điện cực điều khiển ngời ta thờng chế tạo ra các tín hiệu điều khiển
Thyristor có dạng xung sao cho đủ thời gian cần thiết (với một độ d trễ nhất định) để
mở van với mọi loại phụ tải có thể có khi sơ đồ làm việc. Thông thờng độ dài xung
nằm trong khoảng giới hạn từ 200às-600às.
Các hệ thống phát xung điều khiển bộ chỉnh lu hiện nay đang sử dụng có thể
phân làm 2 nhóm:
-Nhóm các hệ thống điều khiển đồng bộ gồm:
*Hệ thống điều khiển chỉnh lu theo nguyên tắc pha đứng.

*Hệ thống điều khiển chỉnh lu theo nguyên tắc pha ngang.
*Hệ thống điều khiển chỉnh lu dùng điốt 2 cực gốc (tranzitor một tiếp giáp)
-Nhóm các hệ thống điều khiển không đồng bộ gồm: Các hệ thống điều khiển
này tơng đối phức tạo và ở đây ta không xét.
Với công nghệ yêu cầu của máy mài nên đồ án này chúng em sử dụng hệ thống
hiều khiển theo nguyên tắc khống chế pha đứng. Khi nghiên cứu các mạch phát xung
theo nguyên tắc pha đứng ngời ta thấy có thể phân chia các mạch điện hệ thống ra
làm 3 khối chức năng khác nhau nh sơ đồ hình 24. Trong đó bao gồm:
-u1 :là điện áp lới (nguồn) xoay chiều cung cấp cho sơ đồ chỉnh lu.
-urc: điện áp tựa thờng có dạng hình răng ca lấy từ đầu ra khối ĐBH-PSRC .
-uđk:điện áp điều khiển đây là điện áp một chiều đợc đa từ ngoài vào dùng để
điều khiển giá trị góc .
Hình 24. Sơ đồ khối của bộ điều khiển
28
Đề tài thiết kế môn học cơ sở truyền động đện điện
-uđkt: điện áp điều khiển tiristor là chuỗi các xung điều khiển lấy từ đầu ra hệ
thống điều khiển (cũng là đầu ra của khối tạo xung) và đợc truyền đến điện cực điều
khiển (G) và katôt (K) của các tiristor.
Nguyên lý cơ bản hệ thống điều khiển theo nguyên tắc pha đứng có thể tóm tắt
nh sau:
Tín hiệu điện áp cung cấp cho mạch động lực bộ chỉnh lu đợc đa đến mạch đồng
bộ hoá của khối 1 và trên đầu ra của mạch đồng bộ ta có các điện áp thờng có dạng
hình sin với tần số bằng tần số điện áp nguồn cung cấp cho sơ đồ chỉnh lu và trùng
pha hoặc lệch một góc pha xác định so với điện áp nguồn. Điện áp này đợc gọi là
điện áp đồng bộ và kí hiệu là Uđb. Các điện áp đồng bộ đợc đa vào mạch phát điện
áp răng ca để khống chế sự làm việc của mạch điện này, kết quả là trên đầu ra mạch
phát điện áp răng ca ta có một hệ thống các điện áp răng ca Urc. Điện áp răng ca đợc
đa vào đầu vào khối so sánh và ở đó còn có một tín hiệu khác nữa là điện áp điều
chỉnh một chiều điều chỉnh đợc và đợc đa từ nguồn ngoài vào, 2 tín hiệu này đợc mắc
với cực tính sao cho tác động của chúng lên mạch vào khối so sánh là ngợc chiều

nhau. Khối so sánh làm nhiệm vụ so sánh 2 tín hiệu này tại thời điểm 2 tín hiệu này
có giá trị tuyệt đối bằng nhau thì đầu ra khối so sánh sẽ thay đổi trạng thái. Nh vậy
khối so sánh là một mạch điện hoạt động theo nguyên tắc biến đổi tơng tự-số. Do tín
hiệu ra của của mạch so sánh là dạng tín hiệu số nên chỉ có 2 giá trị có hoặc không.
Trong một số trờng hợp thì xung ra từ khối so sánh đợc đa đến điện cực điều chỉnh
của tiristor, nhng trong đa số trờng hợp thì tín hiệu điều khiển cha đủ các yêu cầu cần
thiết đối với tín hiệu điều khiển tiristor. Để có tín hiệu đủ yêu cầu ngời ta thực hiện
việc khuyếch đại, thay đổi lại hình dạng của xung.v.v..Các nhiệm vụ này đợc thực
hiện bởi một mạch điện gọi là mạch tao xung ta có chuỗi xung điều khiển (udkh) có
đủ các thông số yêu cầu về công suất, độ dài, độ dốc mặt đầu của xung .v.v.., nhng
thời điểm bắt đầu xuất hiện các xung thì hoàn toàn trùng nhau với thời điểm xuất
hiện xung trên đầu ra khối so sánh. Vậy thời điểm xuất hiện của tín hiệu điều khiển
trên điện cực điều khiển katốt của tiristor chính cũng là thời điểm xuất hiện xung đầu
vào khối so sánh, tức là khối so sánh đóng vai trò xác định giá trị góc điều khiển
xung. Vậy giá trị điện áp điều khiển uđkh ta điều khiển đợc giá trị góc điều khiển.
Sau đây ta sẽ xét chi tiết các phần mạch điều khiển của hệ thống điều khiển. Ta
giả thiết là hệ thống điều khiển có những kênh chỉ cần xét một kênh còn lại tơng tự.
Với sơ đồ cầu một pha bán điều khiển chỉ có 2 tiristor, để đảm bảo cho van có
thể mở tốt ta chọn t
x
=(50ữ100às) với thời điểm xuất hiện 2 xung này lệch nhau 100
o
điện và hình dạng 2 xung ở 2 kênh này là hoàn toàn nh nhau.
1.Khâu tạo điện áp răng ca đồng pha (KĐF):
29