prion

ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ CỦA
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Chương 4

ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ
CỦA TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
• Nguyên lý chung
• Ổn định tốc độ động cơ điện một chiều dùng
phản hồi dương dòng tải
• Ổn định tốc độ động cơ một chiều dùng
phản hồi âm điện áp
• Ổn định tốc độ động cơ một chiều dùng phản
hồi âm tốc độ
• Ổn định tốc độ động cơ dị bộ

Nguyên lý chung
• Trong quá trình làm việc của các hệ thống
truyền động điện nhiều hệ thống đòi hỏi phải ổn
định tốc độ để nâng cao chất lượng sản phẩm
và năng suất của thiết bị. Mặt khác ổn định tốc
độ của truyền động điện còn có khả năng mở
rộng dải điều chỉnh tốc độ và tăng khả năng quá
tải cho động cơ điện.

Nguyên lý chung
• Để cải thiện các chỉ tiêu chất lượng của hệ thống
truyền động điện điều chỉnh, người ta thường thực
hiện các phương pháp điều chỉnh tự động, tạo ra khả
năng biến đổi thông số điều chỉnh (thông số đầu vào
Xđc) một cách liên tục theo mức độ thay đổi của thông
số được điều chỉnh ở đầu ra (đại lượng X). Muốn vậy,
ta phải thiết lập hệ điều chỉnh vòng kín, lấy tín hiệu
phản hồi từ đầu ra trực tiếp tỉ lệ với đại lượng X hoặc
gián tiếp qua các đại lượng liên quan đến X, cho tác
động lên thông số đầu vào, làm cho thông số này
thay đổi tự động theo chiều hướng đưa đại lượng X
đạt đến giá trị đặt trước.

Nguyên lý chung
• Cấu trúc chung của hệ thống điều chỉnh tốc độ
vòng kín

Nguyên lý chung
Trong đó:
 Uđ : tín hiệu đặt, tỷ lệ với giá trị đặt của thông số được
điều chỉnh: tốc độ ωđ.
 Uph: tín hiệu phản hồi, tỷ lệ với giá trị thực của thông
số được điều chỉnh ω.
 ΔU = Udk : tín hiệu sai lệch, phản ánh mức độ sai lệch
giữa giá trị thực của thông số ra ω với giá trị mong
muốn đã đặt trước ωđ.
 Uđk chính là tín hiệu dùng để điều khiển phần tử điều
chỉnh ĐCh sao cho thông số của nó tự động thay đổi,
và tác động vào động cơ (Đ) để đủ làm cho giá trị ω
tiến đến ωđ.

Nguyên lý chung
• Biện pháp chủ yếu để ổn định tốc độ là tăng độ cứng
của đặc tính cơ bằng điều khiển theo mạch kín.
• Các đặc tính của hệ hở có: trong toàn dải
điều chỉnh.
const
R
K


2
)
( 


Nguyên lý chung
• Sai số tĩnh
• Để sai số tĩnh S ≤ Scp cần tìm biện pháp tăng tốc
độ đến  = min. Ta có điểm làm việc [min ;Mđm]
, đường đặc tính có độ cứng mong muốn là m
và:
• Giao điểm của đặc tính mong muốn với đặc tính
của hệ hở cho biết giá trị cần thiết của Eb khi Mc
thay đổi:
cp
đm
S
M
S 

min
0
.

m
M


 
 min
0

Nguyên lý chung
Đặc tính xác định Eb khi tải thay đổi.

Ổn định tốc độ động cơ điện một chiều
dùng phản hồi dương dòng tải
Sơ đồ nguyên lý hệ thống
• Qui luật thay đổi Eb theo dòng tải

• Đặc tính cơ hệ hở:



M
K
E
đm
b


.
• Tại giao điểm của 2 đường này ta luôn có:
m
đm
b M
M
K
E






 0
I
K
E
M
K
E d
b
m
đm
b
'
0
0 )]
1
1
(
[ 








K’d gọi là hệ số phản hồi dòng. )
1
1
(
)
( 2
'
m
đm
d K
K


 

• Đặc tính cơ mong muốn:
m
M


 
 0
(4.1)

• Sơ đồ nguyên lý

• Theo sơ đồ, ta có
)
(
)
( i
đ
b
d
đ
b
b U
U
K
I
R
U
K
E 



• Từ đó rút ra phương trình đặc tính cơ của hệ như
sau:
I
K
R
R
K
I
R
U
K
I
K
R
R
K
E
dm
d
dm
d
d
d
dm
d
dm
b












)
(
I
K
R
K
R
K
U
K
dm
d
d
dm
d
d



)
1
( 



Uđ: Điện áp đặt tốc độ
Ui: Điện áp phản hồi dòng điện
Rd: điện trở shunt trong mạch phần ứng
(4.2)
(4.3)

• Từ (4.1), (4.2) có:
 
  d
d
m
d
b
d
đ
b
b
R
K
R
K
R
K
K
U
K
E






1
.
.
2
'
0


 Nếu chọn Kd.Rd = R+Rd thì đặc tính có độ cứng tuyệt đối.
 Nếu chọn Kd.Rd > R+Rd thì đặc tính có độ cứng dương.
 Nếu chọn: Kd.Rd < R+Rd thì đặc tính có độ cứng âm.

Ổn định tốc độ động cơ một chiều
dùng phản hồi âm điện áp
• Qui luật thay đổi Eb theo điện áp phần ứng
Phương trình đặc tính tĩnh của bộ biến đổi BD có
dạng sau:
Eb = U + RbIu
Thay Rb = R - Ru ta có:
Thay (4.5) vào (4.1) ta có:
)
1
1
(
)
( 2
tn
dm
b
u
b
u
K
U
E
R
R
U
E
I


 





)
1
1
(
)
( 2
'
tn
dm
b
d
bo
b
K
U
E
K
E
E


 



(4.4)
(4.5)
(4.6)

• Thay K’d vào (4.6) rút gọn và đặt:
• Ta có:
• K’a gọi là hệ số phản hồi điện áp.
b
b
K
b
E
E
b a
bo
bo
tn
m 






1
,
1
1
),
1
1
)(
1
1
( '
'




U
K
E
E a
bo
b
'
'



• Sơ đồ nguyên lý

• Nếu bỏ qua dòng qua r1, r2 và đặt Ka = r2/(r1 + r2),
ta được:
• Từ đó ta có phương trình đặc tính cơ của hệ
như sau:
)
( U
K
U
K
E a
d
b
b 

b
a
u
b
a
d
b
u
b
b
a
d
b
b
K
K
I
R
K
U
K
I
R
E
K
U
K
E






1
)
(
)}
(
{
M
K
R
K
K
K
K
R
K
K
K
U
K
I
K
R
K
E
dm
b
a
b
a
b
dm
a
b
d
b
u
dm
dm
b
2
)
(
1
)
1
( 












• Nếu mạch có Kb.Ka>> 1 thì đặc tính có dạng:
tn
a
d
dm
u
a
dm
d
M
K
U
Hay
M
K
R
K
K
U










)
,
(
.
)
(
.
.
0
2

dùng phản hồi âm tốc độ
• Qui luật thay đổi Eb theo tốc độ quay
Sơ đồ nguyên lý

• Từ phương trình đặc tính tĩnh của bộ biến đổi BĐ:
Eb - Eu = Iu(Rb + Ru), Rb = R - Ru
• Ta có:
• Thay (4.7) vào (4.1) ta có: 





1
)
( 2
dm
dm
b
u
b
dm
b
u
K
K
E
R
R
K
E
I





d
dm
dm
d
d
dm
dm
bo
dm
dm
b
d
bo
b
K
K
K
K
K
K
K
E
K
K
E
K
E
E



















/
)
(
/
)
(
/
)
(
1
)
(
2
2
2
2






 '
'
)
1
( t
bo
dm
m
m
bo
b K
E
K
E
E 




K’t gọi là hệ số phản hồi tốc độ: dm
m
t K
K 


)
1
(
'


(4.7)

• Đặc tính cơ
• Ta có: )
( 
t
d
b
b K
U
K
E 

u
dm
dm
t
d
b
u
dm
dm
b
I
K
R
K
K
U
K
I
K
R
K
E





 




)
(
u
b
t
dm
b
t
dm
d
b
I
K
K
K
R
K
K
K
U
K







M
K
K
K
K
R
K
K
K
U
K
dm
b
t
dm
b
t
dm
d
b




)
( 




• Nếu Kb.Kt   thì   .

Ổn định tốc độ động cơ dị bộ
• Nguyên lý điều áp ổn định tốc độ dùng phản hồi âm
tốc độ

Ổn định tốc độ động cơ dị bộ
• Nguyên lý điều áp- tần số ổn định tốc độ dùng phản
hồi âm tốc độ và phản hồi dương dòng điện

CÂU HỎI ÔN TẬP
• 1- Nguyên lý và đặc tính cơ của hệ ổn định tốc độ động cơ
điện một chiều dùng phản hồi dương dòng tải.
điện một chiều dùng phản hồi âm điện áp phần ứng.
điện một chiều dùng phản hồi âm tốc độ.
• 4- Nguyên lý điều áp ổn định tốc độ dùng phản hồi âm tốc độ
động cơ không đồng bộ.
• 5- Nguyên lý điều áp- tần số ổn định tốc độ dùng phản hồi âm
tốc độ và phản hồi dương dòng điện động cơ điện không
đồng bộ.

prion

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to prion

Similar to prion (20)

prion