Báo cáo nghiên cứu khoa học: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG TUABIN KHÍ М15Э-OM5 BẰNG CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN LIÊN HOÀN

Bài báo trình bày k quả nghiên cứu và thiết kế cấu trúc điều khiển cho động cơ điện ết một chiều chuyên dụng ГСР-СТ-18000, dùng để khởi động động cơ tua bin khí loại М15Э-OM5 lắp đặt trên tàu biển. Mô hình động cơ và bộ điều khiển được xây dựng phù hợp với từng giai đoạn hoạt động của động cơ trong quá trình khởi động tua bin. Kết quả nghiên cứu được mô phỏng, kiểm chứng bằng Matlab cho thấy đối tượng và cấu trúc......
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG TUABIN KHÍ М15Э-OM5 BẰNG CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN LIÊN HOÀN" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(33).2009ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG TUABIN KHÍ М15Э-OM5 BẰNG CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN LIÊN HOÀN THE CONTROL OF THE М 15Э-OM5 GAS TURBINE STARTER MOTOR THROUGH CONSECUTIVE CONTROL STRUCTURE Nguyễn Phùng Quang Nguyễn Ngọc Dĩnh Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Nhà máy X50 Tổng Cục CNQP TÓM T ẮT Bài báo trình bày k quả nghiên cứu và thiết kế cấu trúc điều khiển cho động cơ điện ếtmột chiều chuyên dụng ГСР-СТ-18000, dùng để khởi động động cơ tua bin khí loại М15Э -OM5lắp đặt trên tàu biển. Mô hình động cơ và bộ điều khiển được xây dựng phù hợp với từng giaiđoạn hoạt động của động cơ trong quá trình khởi động tua bin. Kết quả nghiên cứu được môphỏng, kiểm chứng bằng Matlab cho thấy đối tượng và cấu trúc điều khiển đã xây dựng đápứng được yêu cầu kỹ thuật của tổ hợp. ABSTRACT The paper presents the research result and the design of control structure for thespecific DC starter motor ГСР-СТ-18000 of the М15Э-OM5 gas turbine, which is installed onships. The model of direct current motor and its regulator is performed adequately for eachperiod of operation of motor during the gas turbine starting. The investigation results verified bythe simulation using Matlab shows that the process modeling and the design of the controlstructure are accurately made to be adapted to the technical requirements of the equipment.1. Đặt vấn đề Tổ hợp động cơ tuabin khí loại М15Э-OM5 được sử dụng làm hệ động lực laichân vịt trên tàu biển. Việc quay động cơ tuabin khi khởi động được thực hiện bằngđộng cơ điện một chiều chuyên dụng ГСР-СТ-18000. Trong quá trình ho động (80 ạtgiây), động cơ khởi động làm việc ở hai chế độ: giai đoạn đầu động cơ làm việc ở chếđộ kích từ độc lập, sau đó chuyển sang làm việc ở chế độ kích từ hỗn hợp cho đến hếtquá trình khởi động. Động cơ được cấp nguồn từ tổ hợp nắn dòng khởi động ΤΠС-60К-1,7КДЖ. việc chuyển chế độ làm việc của động cơ được thực hiện từ chương trình điềukhiển khởi động tua bin. Tuy nhiên do được chế tạo từ năm 1990, nên h thống điện ệđiều khiển có kết cấu rất phức tạp, linh kiện thuộc thế hệ cũ. Sau nhiều năm đưa vàokhai thác sử dụng , hiện nay độ tin cậy và tính ổn định của tổ hợp nắn dòng không cao.Bài báo này giới thiệu các kết quả nghiên cứu thiết kế cấu trúc điều khiển cho động cơkhởi động tuabin khí М15Э-OM5 làm tiền đề cho việc cải tiến thay thế cấu trúc điềukhiển cũ đang được sử dụng hiện nay.2. Động cơ khởi động ГСР-СТ-18000 và biểu đồ thời gian khởi động tuabin Mạch phần ứng của động khởi động được nhận nguồn từ kênh 1, cuộn kích từ42 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(33).2009của động cơ nhận nguồn từ kênh 2 của tổ hợp nắn d òng như hình 1. Sự biến đổi dòngđiện trong mạch phần ứng và mạch cuộn kích từ của động cơ được thể hiển như biểu đồthời gian các thông số ra của tổ hợp nắn dòng như hình 2. - Trong khoảng thời gian t TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(33).2009 Mô hình đối tượng làm việc ở chế độ kích từ độc lập tương ứng với giai đoạn tt 1 được mô tả trên không gian trạng thái như sau: • x A x + B u = Mô hình trạng thái mô tả đối tượng: (7) − −  y C x+ Du = − − −  iA  ukI  i  Trong đó: x =  i f 1  : Vectơ trạng thái; u =   : Vectơ đầu vào; y =  A  : Vectơ đầu ra   mT  i f 1  − - - ωm  ...