CHƯƠNG 5: CÁC NGUYÊN TẮC TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

Theo yêu cầu công nghệ của máy, cơ cấu sản xuất, các hệ thống truyền động điện tự động đềuđược thiết kế tính toán để làm việc ở những trạng thái (hay chế độ) xác định. Những trạng thái sựcố hay hư hỏng khác thông thường đã được dự đoán khi thiết kế tính toán chúng để áp dụng nhữngthiết bị và biện pháp bảo vệ cần thiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 5: CÁC NGUYÊN TẮC TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆNCHƯƠNG 5: CÁC NGUYÊN TẮC TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN5.1 Khái niệm chung1. Khái niệm Theo yêu cầu công nghệ của máy, cơ cấu sản xuất, các hệ thống truyền động điện tự động đềuđược thiết kế tính toán để làm việc ở những trạng thái (hay chế độ) xác định. Những trạng thái sựcố hay hư hỏng khác thông thường đã được dự đoán khi thiết kế tính toán chúng để áp dụng nhữngthiết bị và biện pháp bảo vệ cần thiết. Những trạng thái làm việc của hệ thống truyền động điện tự động có thể được đặc trưng bằngcác thông số như: tốc độ làm việc của các động cơ truyền động hay của cơ cấu chấp hành máysản xuất, dòng điện phần ứng của động cơ hay dòng kích thích của động cơ điện một chiều,mômen phụ tải trên trục của động cơ truyền động... Tuỳ theo quá trình công nghệ yêu cầu mà cácthông số trên có thể lấy các giá trị khác nhau. Việc chuyển từ giá trị này đến giá trị khác được thựchiện tự động nhờ hệ thống điều khiển.Kết quả hoạt động của phần điều khiển sẽ đưa hệ thống động lực của truyền động điện đến mộttrạng thái làm việc mới, trong đó có ít nhất một thông số đặc trưng cho mạch động lực lấy giá trịmới. Như vậy về thực chất điều khiển hệ thống là đưa vào hoặc đưa ra khỏi hệ thống những phầntử, thiết bị nào đó (chẳng hạn điện trở, điện kháng, điện dung, khâu hiệu chỉnh...) để thay đổi mộthoặc nhiều thông số đặc trưng hoặc để giữ một thông số nào đó (chẳng hạn tốc độ quay) khôngthay đổi khi có sự thay đổi ngẫu nhiên của thông số khác. Để tự động điều khiển hoạt động củatruyền động điện, hệ thống điều khiển phải có những cơ cấu, thiết bị cảm ứng được giá trị cácthông số đặc trưng cho chế độ công tác của truyền động điện (có thể là môđun, cũng có thể là cảvề dấu của thông số). Trong hệ thống điều khiển gián đoạn các phần tử cảm ứng này phải làm việc theo các ngưỡngchỉnh định được. Nghĩa là khi thông số được cảm ứng đến trị số ngưỡng đã đặt, phần tử cảm ứngtheo thông số này sẽ bắt đầu làm việc phát ra một tín hiệu đưa đến phần tử chấp hành. Kết quả làsẽ đưa vào hoặc đưa ra khỏi mạch động lực những phần tử cần thiết.2. Các nguyên tắc cơ bản: Trong một hệ thống tự động khống chế thường có nhiều quá trình khác nhau như: mở máy, hãmmáy, đảo chiều quay, duy trì chế độ làm việc theo yêu cầu công nghệ đặt ra, v.v... ở đây ta chỉ nêulên nguyên lý làm việc của các mạch tự động điều khiển các quá trình trên bằng các rơ le, công tắctơ, các công tắc - nút ấn và các khí cụ điều khiển khác. Nó là những mạch đơn giản nh ưng có tínhchất cơ sở, vì dựa trên những mạch đó chúng ta có thể thiết lập đ ược các mạch khống chế phứctạp. Trong các hệ thống tự động khống chế ta thường gặp các trường hợp sau: + Đối với động cơ điện không đồng bộ ro to lòng sóc: Đơn giản nhất là quá trình mở máy,hãm và đảo chiều quay. Trong một số trường hợp, nhất là với động cơ công suất nhỏ, ta thực hiệnmở máy (khởi động) bằng cách đóng trực tiếp mạch stato của động cơ vào nguồn điện xoay chiềucó giá trị điện áp bằng đ.m. + Đối với động cơ điện xoay chiều không đồng bộ roto dây quấn và động cơ một chiềucông suất trung bình và lớn: Khi mở máy các động cơ này ngư ời ta thường mắc thêm điện trở phụtrong mạch roto động cơ để hạn chế dòng mở máy và sẽ nối tắt dần trong quá trình này. Khi thựchiện hãm động năng và hãm ngược người ta cũng thường thêm điện trở phụ vào mạch roto để hạnchế dòng hãm. Mạch điện để mở máy động cơ không đồng bộ roto dây quấn và động cơ mộtchiều phải phù hợp với đồ thị mở máy. + Đối với động cơ xoay chiều đồng bộ ba pha cũng thường áp dụng như đối với động cơxoay chiều không đồng bộ roto lồng sóc. Đơn giản nhất là mở máy bằng cách đóng trực tiếp vào l -ưới điện xoay chiều với điện áp định mức, nhưng phương pháp này gây sụt điện áp lớn, đặc biệt 96khi lưới có công suất nhỏ, dẫn đến làm giảm điện áp khi khởi động, ảnh hởng xấu đến các độngcơ và các thiết bị điện khác dùng chung nguồn. Để dừng động cơ đồng bộ người ta cũng sử dụngphương pháp hãm động năng . Khi nghiên cứu đồ thị mở máy động cơ một chiều, động cơ không đồng bộ roto dây quấndùng phương pháp hạn chế dòng mở máy bằng cách đưa điện trở phụ vào mạch roto động cơngười ta nhận thấy rằng: Thời điểm loại bỏ các cấp điện trở phụ liên quan mật thiết đến tốc độquay của động cơ cũng như giá trị dòng điện cuộn dây động cơ. ở chế độ làm việc cụ thể thì khixác định được một trong ba đại lượng là dòng điện, hoặc tốc độ, hoặc thời gian thì ta hoàn toàn cóthể xác định được các đại lượng còn lại. Điều đó cho phép ta có thể thực hiện kiểm tra một trongba thông số trên và dùng nó để thực hiện khống chế tự động quá trình mở máy, hãm máy. Ngoài ra trong một số thiết bị , các quá trình làm việc có liên hệ với hành trình chuyển độngcủa cơ cấu sản xuất : Dừng cơ cấu khi dịch chuyển đến vị trí xác định, đảo chiều làm việc của cơcấu khi dịch chuyển đến những vị trí ...