Giáo trình Thiết kế thiết bị điều khiển

Giáo trình Thiết kế thiết bị điều khiển trình bày các nội dung chính: giới thiệu chung, tính toán công suất điều chỉnh, tính toán khâu hạn chế dòng điện, tính toán khâu phản hồi tốc độ, tính toán và lựa chọn các phần tử chủ yếu trong hệ điều khiển, chọn phần tử và tính toán đặc tính công tác. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên ngành Điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Thiết kế thiết bị điều khiển Giíi ThiÖu Chung -TB ®iÒu khiÓn lµ hÖ tù ®éng côc bé VD : - M¸y ph¸t : Th«ng sè cÇn ®iÒu khiÓn U,f a) - æn ¸p : U - §éng c¬ : I,M,W Suy ra néi dung : -ThiÕt lËp s¬ ®å nguyªn lÝ thiÕt bÞ -TÝnh chän phÇn tö trong hÖ -TÝnh to¸n hÖ thèng Bµi 1 C¸c lo¹i thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ( TBT§ ) PhÇn tö ®iÒu khiÓn Bé biÕn ®æi PhÇn tö CH Ph¶n håi Ph©n lo¹i theo nhiÒu dÊu hiÖu kh¸c nhau VD : - HÖ duy tr× x®Æt = const - HÖ tuú ®éng x®Æt bÊt k×,ngÉu nhiªn - HÖ ph­¬ng tr×nh x®Æt hµm cho tr­íc Suy ra chØ häc vÒ c¸c hÖ ®iÒu khiÓn § ( hÖ duy tr× ).Tõ ®©y suy ra c¸c hÖ kh¸c. BµI 2 C¸c b­íc tÝnh to¸n thiÕt kÕ 1 thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn  Yªu cÇu thiÕt kÕ - §¸p øng ®­îc c¸c yªu cÇu c«ng nghÖ cho tr­íc. + XuÊt ph¸t tõ ®Þa chØ sö dông § ( dïng ®Ó lµm g× ) + ChØ tiªu, sè liÖu c«ng nghÖ : VD : P, w, D, Ik® , dw/dt.  S¶n phÈm 1 - S¬ ®å cña thiÕt bÞ ( hÖ thèng ). - Chän ®­îc, chÕ ®­îc c¸c phÇn tö trong hÖ - Th«ng sè vµ ®Æc tÝnh lµm viÖc cña hÖ. VD : x®max , x®min ,x®Æt dm ,xramax ,x®m . §Æc tÝnh c¬, ®Æc tÝnh qu¸ ®é hÖ thèng ®iÖn.  C¸c b­íc tÝnh to¸n : 1. LÊy sè liÖu : t×m hiÓu yªu cÇu tæng thÕ. - Sè liÖu m¸y s¶n xuÊt (Mc (Fc), Vm¸y ) suy ra I, W®c, P®c - Yªu cÇu c«ng nghÖ. - Sè liÖu nguån ®iÖn. - Nh÷ng yªu cÇu kh¸c ( kinh tÕ, n¨ng lùc vèn, m«I tr­êng…) 2. TÝnh chon § - TÝnh chän P®, W§ ®m, lo¹i §, cÊp ®iÖn ¸p,chÕ ®é phô t¶i… 3. Dù kiÕn ( thiÕt kÕ s¬ bé ) s¬ ®å nguyªn lÝ chung cña hÖ thèng (hë, kh«ng tù ®éng ) VD: ®éng c¬ mét chiÒu ,chän hÖ CL_§ - c«ng suÊt 100kW suy ra CL 3fa cÇu_§ - c«ng suÊt 1kW suy ra CL 1fa cÇu_§. §­a ra mét s¬ ®å suy ra so s¸nh suy ra chän. (kÕ thõa: dùa vµo nh÷ng hÖ ®· cã, lÊy t­¬ng tù ). 4. TÝnh chän c¸c phÇn tö trong s¬ ®å ( chñ yÕu § ®· chän tr­íc (b­íc 2 ) suy ra ta chän biÕn ®æi phÇn tö ®iÒu khiÓn),cã thÓ 2 phÇn nµy lµ mét. 5. tÝnh to¸n c¸c th«ng sè vµ ®Æc tÝnh tÜnh cña hÖ tù ®éng ( tÝnh to¸n tÜnh ). a ,lËp s¬ ®å tù ®éng ( cã kh©u ®Æt tÝn hiÖu ph¶n håi c¸c tÝn hiÖu ®Çu ra vµ c¸c tÝn hiÖu trung gian).dù kiÕn lo¹i hÖ rù ®éng. - HÖ duy tr× cã sai sè tÜnh (hÖ tÜnh ). - HÖ phi tuyÕn. b ,TÝnh to¸n hÖ sè ph¶n håi vµ chän c¸c phÇn tö trong m¹ch ph¶n håi. c ,Dùng ®­îc c¸c ®Æc tÝnh vµo ra cña phÇn tö ®iÒu khiÓn hoÆc cña bé biÕn ®æi. d ,Dùng ®Æc tÝnh tÜnh cña hÖ tù ®éng. e ,§¸nh gi¸ chÊt l­îng tÜnh cña hÖ. - C¸c th«ng sè biªn cña hÖ. - §é chÝnh x¸c duy tr× ®¹i l­îng ®­îc ®iÒu khiÓn. - §. Th«ng sè biªn: x®Æt ®m (U®Æt ) suy ra W®m , I®m U®m.,Uphi (®m). - x®Æt max xmax. - x®Æt min xmin. §é chÝnh x¸c quan t©m nhÊt lµ ss tèc ®é  w% = wo.u®m.100% /w 2 lµ cho tr­íc tõ yªu cÇu c«ng nghÖ. f ,kiÓm nghiÖm c¸c sè liÖu ®· tÝnh ë trªn. NÕu chÊt l­îng khång ®¹t yªu cÇu th× ph¶I chän l¹i hoÆc tÝnh l¹i c¸c th«ng sè trªn. + Xph, kph. + HÖ sè khuÕch ®¹i cña hÖ thèng. k  = kbd.k®.bpt®k (th­êng ®Ó ph¸t triÓn chÊt l­îng th× b t¨ng ) VD :khi chÊt l­îng (tÜnh) thÊp th× ph¶I t¨ng bph 6. TÝnh to¸n ®éng lùc hÖ tù ®éng a, ThiÕt lËp s¬ ®å chøc n¨ng hÖ tù ®éng b, ViÕt hµm truyÒn cña c¸c phÇn tö vµ t×m hµm truyÒn cña hÖ tù ®éng. c, Kh¶o s¸t ®é æn ®Þnh tÜnh cña hÖ tù ®éng (dùa vµo c¸c tiªu chuÈn xÐt æn ®Þnh). d, §èi víi tr­êng hîp kh«ng æn ®Þnh tÝnh to¸n chän kh©u hiÖu chØnh ( cã thÓ dïng c¸c ph­¬ng ph¸p gi¸n tiÕp). e, Dùng ®Æc tÝnh qu¸ ®é x = f(t) /xdat=const,®¸nh gi¸ c¸c chØ tiªu chÊt l­îng ®éng. - Sè lÇn dao ®éng. -  xmax. -  xmax  xmax% =  xmax.100%/x ≤ 60%. 3 BµI 2 TÝnh to¸n c«ng suÊt § ®iÒu chØnh - Gån hai lo¹i § : + Lo¹i § kh«ng ®iÒu chØnh :chØ lµm viÖc ë mét cÊp ®é. + Lo¹i cã ®iÒu chØnh :lµm viÖc ë nhiÒu cÊp kh¸c nhau, tèc ®é ®­îc ®iÒu chØnh b»ng ®iÖn. *, Tr­íc hÕt tÝnh to¸n c«ng suÊt yªu cÇu ®Ó chän § ( th«ng th­êng ) lo¹i kh«ng ®iÒu chØnh cho kÕt qu¶ c¸c th«ng sè ®Þnh møc cña §. *, KiÓm nghiÖm theo ®iÒu kiÖn ®iÒu chØnh. => Chän s¬ bé § kiÓm nghiÖm theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng, qu¸ t¶I, khëi ®éngkiÓm nghiÖm theo ®iÒu kiÖn ®iÒu chØnh. 1. Lý thuyÕt ph¸t nãng vµ lµm nguéi cña §. - TÝnh to¸n nhiÖt ®é § khi lµm viÖc, nhiÖt ®é cho phÐp cña vËt liÖu c¸ch ®iÖn trong §. - §ãng ®iÖn víi c«ng suÊt c¬ Pc  Trong ®éng c¬ tæn thÊt  p. 1   p = Pc .   G©y ra nhiÖt ®é theo hµm mò ( thay nhiÖt ®é b»ng  (  t) hay nhiÖt sai )  =  o®-(  b® - o®)e-t/Tn Tn :hÖ sè thêi gian nhiÖt.   o® = A :hÖ sè t¶n nhiÖt cña D   C Tn = C :nhiÖt dung riªng cña D A  Pc nn 4 Pc Pc Pc1 Ng¾t §ãng t t1 t2 p  p1 t T1 ...