thiết kế hệ truyền động cho cân bằng định lượng, chương 7

Mục tiêu cơ bản của hệ điều chỉnh tự động truyền động điện là phải đảm bảo giá trị yêu cầu của các đại lượng điều chỉnh mà không phụ thuộc vào tác động của các đại lượng nhiễu lên hệ điều chỉnh. Hệ thống điều chỉnh tự động truyền động điện động cơ truyền động cân băng định lượng có cấu trúc được trình bày ở dưới, gồm : động cơ truyền động M quay chi tiết máy mài tròn Mx và thiết bị biến đổi năng lượng - chỉnh lưu cầu ba pha BĐ (được gọi là phần...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế hệ truyền động cho cân bằng định lượng, chương 7 chương 7: Tæng hîp hÖ truyÒn ®éng1 . M« h×nh hÖ thèng ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn Môc tiªu c¬ b¶n cña hÖ ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖnlµ ph¶i ®¶m b¶o gi¸ trÞ yªu cÇu cña c¸c ®¹i l-îng ®iÒu chØnh mµkh«ng phô thuéc vµo t¸c ®éng cña c¸c ®¹i l-îng nhiÔu lªn hÖ ®iÒuchØnh. HÖ thèng ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn ®éng c¬truyÒn ®éng c©n b¨ng ®Þnh l-îng cã cÊu tróc ®-îc tr×nh bµy ë d-íi,gåm : ®éng c¬ truyÒn ®éng M quay chi tiÕt m¸y mµi trßn Mx vµthiÕt bÞ biÕn ®æi n¨ng l-îng - chØnh l-u cÇu ba pha B§ (®-îc gäi lµphÇn lùc), c¸c thiÕt bÞ ®o l-êng §L vµ c¸c bé ®iÒu chØnh R (®-îcgäi lµ phÇn ®iÒu khiÓn). TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn hÖ thèng ®-îc gäi lµtÝn hiÖu ®Æt TH§ vµ ngoµi ra cßn cã c¸c tÝn hiÖu nhiÔu lo¹n NL t¸c®éng lªn hÖ thèng. NL TH§ R B§ M Mx §L CÊu tróc cña hÖ ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn ®éng c¬ truyÒn ®éng c©n b¨ng ®Þnh l-îng . §éng c¬ truyÒn ®éng ®-îc sö dông lµ ®éng c¬ mét chiÒu kÝchtõ ®éc lËp vµ ®-îc cÊp n¨ng l-îng tõ bé biÕn ®æi chØnh l-u cÇu bapha cã ®iÒu khiÓn. Bé biÕn ®æi cã chøc n¨ng biÕn ®æi n¨ng l-îng®iÖn thÝch øng víi ®éng c¬ truyÒn ®éng vµ mang th«ng tin ®iÒukhiÓn ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c tham sè ®Çu ra cña bé biÕn ®æi (nh- c«ngsuÊt, ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn, tÇn sè...). TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®-îc lÊy ratõ bé ®iÒu chØnh R. C¸c bé ®iÒu chØnh R (regulator) nhËn tÝn hiÖuth«ng b¸o sai lÖch vÒ tr¹ng th¸i lµm viÖc cña truyÒn ®éng th«ngqua so s¸nh gi÷a tÝn hiÖu ®Æt TH§ vµ tÝn hiÖu ®o l-êng c¸c ®¹il-îng truyÒn ®éng. Sù biÕn thiªn cña c¸c tÝn hiÖu ®Æt g©y ra c¸c sailÖch kh«ng tr¸nh ®-îc trong qu¸ tr×nh qu¸ ®é vµ còng cã thÓ g©ysai lÖch trong chÕ ®é x¸c lËp. Trªn c¬ së ph©n tÝch c¸c sai lÖch ®iÒuchØnh, ta cã thÓ chän ®-îc c¸c bé ®iÒu chØnh, c¸c m¹ch bï thÝchhîp ®Ó n©ng cao chÝnh x¸c cña hÖ thèng.2 . Tæng hîp c¸c m¹ch vßng ®iÒu chØnh Khi tæng hîp hÖ truyÒn ®éng nhiÒu th«ng sè th-êng ph©n hÖthµnh cÊu tróc nhiÒu vßng cã c¸c bé ®iÒu chØnh kiÓu nèi cÊp. Cho®Õn nay, ph-¬ng ph¸p chung tæng hîp c¸c bé ®iÒu chØnh trong cÊutróc nèi cÊp ch-a thËt hoµn thiÖn, chñ yÕu do viÖc chän th«ng sè tèi-u cña c¸c bé ®iÒu chØnh vµ tÝnh chÊt phøc t¹p cña hÖ thèng thùc.V× thÕ, viÖc tÝnh to¸n tæng hîp gÇn ®óng cã gi¸ trÞ to lín trong thiÕtkÕ ®Þnh h-íng còng nh- trong chØnh ®Þnh vµ vËn hµnh hÖ thèng. Nh- ®· tr×nh bµy ë trªn, ®Ó phï hîp víi yªu cÇu cña hÖtruyÒn ®éng, ta chän hÖ ®iÒu chØnh ®éng c¬ mét chiÒu ®iÒu chØnhtheo nguyªn t¾c T - §. Qua ph©n tÝch c¬ cÊu c©n b¨ng, ta thÊy r»nghÖ truyÒn ®éng nµy bao gåm ba m¹ch vßng ®iÒu chØnh, ®ã lµ m¹chvßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn, m¹ch vßng ®iÒu chØnh tèc ®é vµ m¹chvßng ®iÒu chØnh n¨ng suÊt. S¬ ®å nèi cÊp cña hÖ ®iÒu chØnh ®-îctr×nh bµy nh- h×nh vÏ.Q® + + + iQ Rq(p) R(p) Ri(p) Si(p) S(p) Sq(p) N¨ng suÊt cña hÖ thèng c©n b¨ng quyÕt ®Þnh tèc ®é ®Æt ®éngc¬ truyÒn ®éng ®Ó ®¹t ®-îc kÕt qu¶ theo yªu cÇu. Qua hÖ ®iÒuchØnh tèc ®é ta sÏ t¹o ra tèc ®é ®iÒu khiÓn ®éng c¬- ®iÒu khiÓnth«ng qua m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn. Do c¸c yªu cÇu c«ngnghÖ mµ hÖ thèng cÇn ®¹t v« sai cÊp 1 hoÆc v« sai cÊp hai. NhiÔuchÝnh cña hÖ thèng lµ m«men c¶n Mc. Tuú theo yªu cÇu c«ng nghÖmµ bé ®iÒu chØnh tèc ®é R cã thÓ ®-îc tæng hîp theo hai tÝn hiÖu®iÒu khiÓn hoÆc theo nhiÔu t¶i Mc. Trong tr-êng hîp chung, hÖthèng ph¶i cã ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh tèt c¶ tõ phÝa tÝn hiÖu ®iÒu khiÓnlÉn phÝa tÝn hiÖu nhiÔu lo¹n.2.1 . Tæng hîp m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn Trong c¸c hÖ truyÒn ®éng tù ®éng còng nh- c¸c hÖ chÊp hµnhth× m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn lµ m¹ch vßng c¬ b¶n. Chøcn¨ng c¬ b¶n cña m¹ch vßng dßng ®iÖn lµ trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕpx¸c ®Þnh m« men kÐo cña ®éng c¬, ngoµi ra nã cßn cã chøc n¨ngb¶o vÖ, ®iÒu chØnh gia tèc... S¬ ®å khèi cña m¹ch vßng dßng ®iÖn cã d¹ng nh- h×nh vÏ: K U®k E Mc UI® KCL 1/R- I-  RI K 1/Jp 1+CLp 1+T-p UI Ki 1+fIp Trªn s¬ ®å ta thÊy cã hai ®¹i l-îng ®Çu vµo lµ tÝn hiÖu ®Æt Udvµ tÝn hiÖu nhiÔu lo¹n Mc. Khi cã sù biÕn ®æi cña dßng ®iÖn, sÏ cãhai sù t¸c ®éng vµo hÖ thèng: Mét tÝn hiÖu qua m¹ch vßng ®iÖn tö®Ó ®iÒu chØnh dßng vµ mét tÝn hiÖu qua m¹ch vßng c¬ ®i vµo ®iÒukhiÓn m« men. Tuy nhiªn, m¹ch vßng c¬ cã hÖ sè qu¸n tÝnh lính¬n rÊt nhiÒu so víi m¹ch vßng ®iÖn tö nªn ta ...