Điều khiển động cơ điện một chiều P3

Hồi tiếp tốc độ và dòng điện là một phần không thể thiếu được trong hệ thống điều khiển động cơ
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều khiển động cơ điện một chiều P3 Nguyenvanbientbd47@gmail.com Ch−¬ng 3C¸c ph−¬ng ph¸p håi tiÕp tèc ®é vµ dßng ®iÖn3.1 Kh¸i niÖm chung Håi tiÕp tèc ®é vµ dßng ®iÖn lµ mét phÇn kh«ng thÓ thiÕu ®−îc trong hÖ thèng ®iÒu khiÓntèc ®é ®éng c¬. §Ó ®iÒu khiÓn ®−îc tèc ®é ®éng c¬ ng−êi ta ph¶i biÕt ®−îc gi¸ trÞ ®Çu ra cñahÖ thèng (ë ®©y lµ tèc ®é ®éng c¬) ®Ó cã nh÷ng ®iÒu chØnh thÝch hîp ë ®Çu vµo (®iÖn ¸p,dßng ®iÖn, tÇn sè ...) ®Ó ®¹t ®−îc tèc ®é mong muèn. §Ó håi tiÕp ®−îc dßng ®iÖn vµ tèc ®éta ph¶i ®o ®−îc dßng ®iÖn vµ tèc ®é. ThiÕt bÞ thùc hiÖn c«ng viÖc nµy ng−êi ta gäi chung lµthiÕt bÞ ®o l−êng. §é chÝnh x¸c cña c¸c thiÕt bÞ ®o l−êng cã ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn chÊtl−îng ®iÒu chØnh bëi v× nhiÖm vô cña nã lµ ph¶n ¸nh chÝnh x¸c tr¹ng th¸i lµm viÖc cña hÖ ®Ótõ ®ã ®i ®iÒu khiÓn nã. Do vËy yªu cÇu ®èi víi nh÷ng thiÕt bÞ ®o l−êng lµ ph¶i ®¶m b¶o ®échÝnh x¸c cao trong c¶ chÕ ®é ®éng vµ chÕ ®é tÜnh, ngoµi ra ph¶i ®¶m b¶o kh«ng bÞ ¶nhh−ëng cña nhiÔu lo¹n bªn ngoµi. Trong thùc tÕ ®Ó ph¶n håi tèc ®é ng−êi ta th−êng sö dông m¸y ph¸t tèc vµ c¸c bé ®o tèc®é xung sè, ®Ó ph¶n håi dßng ®iÖn ng−êi ta sö dông c¸c m¹ch ®o dßng.3.2 M¸y ph¸t tèc M¸y ph¸t tèc lµ m¸y ®iÖn nhá, lµm viÖc ë chÕ ®é m¸y ph¸t vµ thùc hiÖn chøc n¨ng biÕn®æi chuyÓn ®éng quay cña trôc thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ra. Ph−¬ng tr×nh ®Æc tÝnh cña m¸y ph¸t tèc nh− sau: dα U F = K .n = K 1 . (3.1) dt trong ®ã: U F : ®iÖn ¸p ra cña m¸y ph¸t tèc. K, K1: lµ nh÷ng hÖ sè khuÕch ®¹i. N: vËn tèc quay cña r«tor (vßng/phót) Hµ Ngäc Th¾ng Nguyenvanbientbd47@gmail.com α: gãc quay. C¸c yªu cÇu chñ yÕu cña m¸y ph¸t tèc lµ: §é tuyÕn tÝnh cña ®Æc tÝnh cao, ®©y lµ yªu cÇu qua träng nhÊt cña m¸y ph¸t tèc. Trongtr−êng hîp lý t−ëng c¸c hÖ sè K vµ K1 trong (3.1) lu«n lu«n kh«ng ®æi. HÖ sè khuÕch ®¹i lín: K = UF n §iÖn ¸p ra ®æi xøng: U F (+ n) = U F (− n ) Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p khi n = 0 (®iÖn ¸p kh«ng) nhá trong c¸c m¸y ph¸t tèc xoay chiÒu vµ vïng kh«ng nh¹y nhá trong c¸c m¸y ph¸t tèc mét chiÒu. Theo cÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¸y ph¸t tèc cã thÓ chia thµnh • M¸y ph¸t tèc kh«ng ®ång bé. • M¸y ph¸t tèc ®ång bé. • M¸y ph¸t tèc mét chiÒu.3.2.1 M¸y ph¸t tèc kh«ng ®ång bé CÊu t¹o: M¸y ph¸t tèc kh«ng ®ång bé cã cÊu tróc gÇn gièng nh− ®éng c¬ chÊp hµnhkh«ng ®ång bé, víi r«tor rçng kh«ng dÉn tõ. Trªn Stator ®Æt 2 cuén d©y lÖch pha nhau trongkh«ng gian gãc 90 0 ®iÖn. Cuén kÝch thÝch (B) ®−îc nèi víi ®iÖn ¸p nguån. Cuén cßn l¹i ®−a®iÖn ¸p ra cña m¸y ph¸t tèc. §Ó gi¶m ¶nh h−ëng cña khe hë kh«ng khÝ kh«ng ®Òu vµ sùkh«ng ®èi xøng cña r«tor lªn ®Æc tÝnh ra, m¸y ph¸t tèc kh«ng ®ång bé kh«ng bao giê chÕt¹o víi hai cùc tõ, chóng th−êng cã hai ®«i cùc. H×nh 4.1: S¬ ®å nguyªn lý m¸y ph¸t tèc kh«ng ®ång béNguyªn lý lµm viÖc: Hµ Ngäc Th¾ng Nguyenvanbientbd47@gmail.com Khi r«tor ®øng yªn (n = 0) dßng ®iÖn cña cuén kÝch thÝch t¹o ra tõ th«ng theo ph−¬ng däctrôc d. Tõ th«ng nµy c¶m øng vµ sinh ra søc ®iÖn ®éng c¶m øng trong r«tor. Søc ®iÖn ®éngnµy gäi lµ søc ®iÖn ®éng biÕn ¸p v× gièng nh− søc ®iÖn ®éng c¶m øng trong m¸y biÕn ¸p.C¸c m¹ch vßng cña dßng ®iÖn r«tor do søc ®iÖn ®éng biÕn ¸p t¹o nªn n»m trªn nh÷ng mÆtph¼ng vu«ng gãc víi trôc d. Chóng sinh ra tõ th«ng cña r«tor cã chiÒu ng−îc víi tõ th«ngkÝch thÝch. Nh− vËy khi r«tor ®øng yªn, trong m¸y ph¸t tèc chØ cã tõ tr−êng theo ph−¬ngdäc trôc nªn trong cuén ph¸t kh«ng cã søc ®iÖn ®éng c¶m øng (v× cuén ph¸t lÖch pha 90 0®iÖn víi cuén kÝch thÝch). §iÖn ¸p cuén ph¸t UF = 0 khi n = 0. Khi r«tor quay (n ≠ 0) trong r«tor ngoµi søc ®iÖn ®éng biÕn ¸p cßn cã søc ®iÖn ®éngquay do c¸c thanh dÉn cña r«tor c¾t ®−êng søc cña tõ th«ng kÝch thÝch. D−íi t¸c dông cñasøc ®iÖn ®éng quay trong r«tor h×nh thµnh c¸c dßng ®iÖn, do ®iÖn trë r«tor lín nªn hÇu nh−trïng pha víi søc ®iÖn ®éng quay, t¹o ra luång tõ th«ng lu«n trïng pha víi trôc cuén ph¸ttrªn stator. §−êng søc cña tõ th«ng nµy c¾t c¸c vßng d©y cuén ph¸t sinh ra søc ®iÖn ®éngc¶m øng trong cuén ph¸t. TÇn sè cña søc ®iÖn ®éng nµy b»ng tÇn sè cña ®iÖn ¸p xoay chiÒunu«i cuén kÝch thÝch.3.2.2 M¸y ph¸t tèc ®ång bé M¸y ph¸t tèc ®ång bé víi r«tor lµ nam ch©m vÜnh cöu, stator lµ cuén d©y. Nhê kÝch thÝchb»ng nam ch©m vÜnh cöu nªn trong m¸y ph¸t tèc ®ång bé kh«ng cã tiÕp xóc vµnh tr−ît chæithan lµm t¨ng ®é tin cËy cña m¸y. Khi r«tor cña m¸y ph¸t tèc quay, trong d©y cuèn stator xuÊt hiÖn søc ®iÖn ®éng c¶m ...