mysteriousm62
New Member
LINK TẢI LUẬN đồ án miễn PHÍ CHO AE KET-NOI
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 2 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN .................................................................................. 2 1.1. Khái niệm hệ thống tự động truyền động điện. ......................................... 2 1.2. Phân loại hệ thống truyền động điện.......................................................... 2 1.2.1. Các xu hướng phát triển của tự động hóa truyền động điện....................... 3 1.3. Phương trình động học của truyền động điện. ........................................... 3 1.3.1. Đối với hệ truyền động chuyển động quay. ............................................ 3 1.3.2. Đối với hệ truyền động chuyển động tịnh tiến........................................ 4 1.4. Moment cản................................................................................................ 5 1.4.1. Mô men cản phụ thuộc vào chiều chuyển động...................................... 5 1.4.2. Mô men cản phụ thuộc trị số tốc độ........................................................ 6 1.4.3. Mô men cản phụ thuộc vào góc quay. .................................................... 7 1.4.4. Mô men cản phụ thuộc vào hành trình.................................................... 7 1.4.5. Mô men cản phụ thuộc vào thời gian...................................................... 7 1.5. Quy đổi các đại lượng về trục động cơ. ..................................................... 7 1.5.1. Tính quy đổi mô men cản về trục động cơ. ............................................ 7 1.5.2. Quy đổi lực cản về trục động cơ. ............................................................ 8 1.5.3. Quy đổi tất cả các mô men quán tính J , khối quán tính m về trục động cơ. ...................................................................................................................... 8 1.6. Đặc tính của hệ thống tự động truyền động điện. ...................................... 9 1.6.1. Định nghĩa. .............................................................................................. 9 1.6.2. Phân loại đặc tính cơ. .............................................................................. 9 1.6.3. Độ cứng của đặc tính cơ........................................................................ 10 1.6.3.1. Hệ đơn vị tương đối sử dụng trong truyền động điện........................ 10 1.6.3.2. Đặc tính cơ của máy sản xuất. ........................................................... 11
CHƢƠNG 2. GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ.................. 13 2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc. ................................................................ 13 2.1.1. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ..................................................... 13 2.1.2. Nguyên lý làm việc. .............................................................................. 14 2.1.2.1. Đặc tính cơ của động cơ KĐB. .......................................................... 15 2.2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ........................................... 16 2.2.1. Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng phương pháp thay đổi điện áp. ............................................................................................................ 16 2.2.1.1. Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh................................................................ 16 2.2.1.2. Đặc tính cơ trong điều chỉnh. ............................................................. 16 2.2.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng phương pháp thay đổi tần số nguồn f1. ................................................................................................ 18 2.2.2.1. Khái niệm chung. ............................................................................... 18 2.2.2.2. Quy luật thay đổi tần số. .................................................................... 19 2.2.2.3. Các đặc tính điều chỉnh. ..................................................................... 20 2.2.3. Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB bằng phương pháp thay đổi số đôi cực... 22 2.2.3.1. Nguyên lý điều chỉnh. ........................................................................ 22 2.3. Mô hình toán của hệ thống....................................................................... 27 2.3.1. Phép biến đổi tuyến tính trong không gian vecto. ................................ 29 2.3.2. Sơ đồ khối động cơ dị bộ. ..................................................................... 32 2.3.2.1. Phương trình trạng thái trên hệ toạ độ tựa theo từ thông rôto dq ...... 34 CHƢƠNG 3. TỔNG HỢP HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DỊ BỘ ROTOR LỒNG SÓC THAY ĐỔI BẰNG ĐIỆN ÁP ....................................................................... 36 3.1: Sơ đồ tổng quát điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện áp. ....................... 36 3.2. Tổng hợp mạch vòng dòng điện............................................................... 38 3.2.1. Tổng hợp bộ điều chỉnh Risq. ............................................................... 39 3.2.2. Tổng hợp bộ điều chỉnh Risd. ................................................................ 41
3.3. Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh tốc độ................................................... 43 3.4: Tính toán hàm truyền hệ thống ................................................................ 44 3.4.1. Tính toán hàm truyền hệ hở .................................................................. 45 3.4.2. Giới thiệu về phần mềm matlab. ........................................................... 47 .4.3. Mô phỏng động cơ không đồng bộ roto lồng sóc trên simulink. ........... 50 3.4.3.1. Mô phỏng trên matlab mạch vòng dòng điện của động cơ................ 51 3.5. Tính toán hàm truyền hệ kín. ................................................................... 52 3.5.1. Mô phỏng trên matlab mạch vòng tốc độ: ............................................ 57 KẾT LUẬN .................................................................................................... 59 TμI liÖu tham kh¶o ............................................................................ 60
LỜI NÓI ĐẦU
Một trong những mục tiêu quan trọng hàng đầu mà Đảng và Nhà nước đã đặt là tiến trình công nghệ hoá , hiện đại hoá đất nước.
Trong những năm gần đây lĩnh vực điều khiển và truyền động điện đã phát triển mạnh mẽ. Đặc biệt với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, người ta đã khai thác được tất cả những ưu điểm vốn có của động cơ không đồng bộ
Với đồ án này em đã nêu ra được một khía cạnh nhỏ trong lĩnh lực điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ: “ Tổng hợp hệ thống tự động truyền động điện động cơ dị bộ rotor lồng sóc bằng thay đổi điện áp”
Nội dung đồ án gồm 3 chương:
Chƣơng 1. Những vấn đề chung của hệ thống tự động truyền động điện. Chƣơng 2. Giới thiệu động cơ không đồng bộ.
Chƣơng 3. Tổng hợp hệ thống tự động truyền động điện động cơ dị
bộ rotor lồng sóc bằng thay đổi điện áp.
Để hoàn thành tốt được đồ án, em đã được sự giúp đỡ rất nhiều của bộ môn điện công nghiêp tự động hóa và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo GS.TSKH.Thân ngọc Hoàn. Sau một thời gian ngắn làm đồ án em đã hiểu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ. Và qua đó em đã biết cách tính toán, tổng hợp và mô phỏng hệ thống tự động truyền động điện động cơ không đồng bộ. Đó là những kinh nghiệm quý báu giúp em vững tin hơn trong công việc sau này. Trong quá trình thực hiện đồ án cùng với năng lực hạn chế nên không tránh khỏi sai sót, em mong được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!
1
CHƢƠNG 1.
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
1.1. Khái niệm hệ thống tự động truyền động điện.
Truyền động điện là một nghành khoa học thuộc lĩnh vực cơ điện hay chỉ một quá trình biến đổi năng lượng điện thành năng lương cơ
Ta có sơ đồ khối cơ bản của một hệ truyền động điện như sau
Hình 1.1: Sơ đồ khối hệ thống tự động truyền động điện Trong đó
- BĐ: Bộ biến đổi có chức năng biến đổi dòng điện và điện áp lưới thành dòng điện và điện áp có tần số thích hợp
- Đ: Động cơ điện
- TBL : Thiết bị truyền lực - M : Máy sản xuất
- ĐK : Bộ điều khiển
1.2. Phân loại hệ thống truyền động điện.
+ Dựa vào loại động cơ điện
2
- Truyền động điện động cơ điện một chiều
- Truyền động điện động cơ điện xoay chiều - Truyền động điện động cơ điện đặc biệt
+ Dựa vào tương quan giữa động cơ điện và máy sản xuất
- Truyền động điện nhóm : Một động cơ điện phục vụ cho một nhóm
phụ tải
- Truyền động điện đơn : Một động cơ điện phục vụ cho một phụ tải
riêng biệt
- Truyền động điện nhiều động cơ : Nhiều động cơ điện phục vụ cho
một phụ tải
+ Dựa vào mức độ tự động hóa
- TĐĐ bán tự động : là hệ thống truyền động điện trong một vài khâu
còn có sự can thiệp của người vận hành
- TĐĐ tự động : là hệ thống truyền động điện không có sự can thiệp
của người vận hành
1.2.1. Các xu hƣớng phát triển của tự động hóa truyền động điện.
- Hoàn thiện cấu trúc của động cơ điện : Làm ra những động cơ điện có dải điều chỉnh rộng và dễ dàng
- Hoàn thiện cấu trúc cơ học của truyền động điện - Mở rộng phạm vi ứng dụng của truyền động điện - Tăng mức độ tự động hóa của hệ thống
- ứng dụng các thành tựu công nghệ mới trong lĩnh vực điều khiển
1.3. Phƣơng trình động học của truyền động điện. 1.3.1. Đối với hệ truyền động chuyển động quay.
Ta có phương trình cân bằng công suất của hệ
Pđg = Pđ - Pc
Trong đó Pđ : Công suất do động cơ sinh ra để gây chuyển động
Pc : Công suất của phụ tải mà động cơ phải khắc phục
3
Pđg : Công suất động đặc trưng cho sự thay đổi động năng của hệ Hệ quay với tốc độ góc là thì động năng tích lũy được sẽ là
2 AJ2
trong trường hợp tổng quát J phụ thuộc vào góc quay của bộ phận làm việc tức là J = f (α ) thì ta có
vì
d dt d dt
nên phương trình có thể viết lại như sau
Mdg Md Mc Jd2 dJ dt 2d
P dAJd2 dJPP dg dt dt 2dt d c
Mdg Md Mc Jd dJ dt 2dt
Trường hợp J = const ta có
Mdg Md Mc Jd dt
Đây là phương trình động học đối với chuyển động quay. Từ phương trình này ta có :
1. Mđg > 0 , Mđ > Mc hệ tăng tốc khi >0 , hãm khi <0
2. Mđg < 0 , Mđ < Mc hệ tăng tốc khi <0 , hãm khi >0
3. Mđg =0,Mđ =Mc đâylàtrạngtháilàmviệcxáclậpcủahệvới =ωxl
1.3.2. Đối với hệ truyền động chuyển động tịnh tiến.
Tương tự như chuyển động quay công suất động của hệ được tính theo công thức
d mv2 Pdg dt 2
tổng quát m = f ( L) trong đó L là quãng đường mà vật dịch chuyển được nên ta có m = f(t)
Pdg mvdvv2 dm dt 2dt
4
vì
dL v dt dL dt v
nên phương trình có thể viết lại thành
Pdg mvdvv3 dm dt 2dL
Fdg Fd Fc mdvv2 dm dt 2dL
vậy phương trình động học của hệ có dạng sau
Fd Fc mdvv2 dm dt 2dL
Fd Fc mdv dt
v : Vận tốc chuyển động
L : Quãng đường dịch chuyển được của vật t : Thời gian dịch chuyển
trong chuyển động quay nếu cho tốc độ là n=v/p thì ta có thể tính đổi nhu sau
2n n 60 9,55
1.4. Moment cản.
1.4.1. Mô men cản phụ thuộc vào chiều chuyển động.
+ Mô men phản kháng : Là loại mô men mà chiều của nó luôn chống lại chiều chuyển động như mô men ma sát trên trục các máy sản xuất . Qui ước chiều âm của mô men trùng chiều dương của tốc độ
trong trường hợp m = const thì ta có Trong đó Fđ : lực gây ra chuyển động
Fc : Lực cản do vật tạo ra m : Khối lượng của vật
5
2
MC
MC0
M
1
ω
MC0 MC
Hình 1.2: Đặc tính cơ của moment cản phản kháng.
Đường 1 là đường Mc không phụ thuộc tốc độ còn đường 2 là đường
mô men cản tỷ lệ bậc nhất của tốc độ
+ Mô men cản thế năng : Là loại mô men cản do tải trọng sinh ra trong
các máy nâng hạ , tời , cần trục . loại mô men cản này có chiều không phụ thuộc vào chiều chuyển động
1
2
Hình 1.3: Đặc tính cơ của moment cản thế năng. 1.4.2. Mô men cản phụ thuộc trị số tốc độ.
+ Mô men cản không phụ thuộc tốc độ + Mô men cản tỷ lệ bậc nhất tốc độ
ω
MC0 MC
M
6
1
2
+ Mô men cản tỷ lệ bậc hai với tốc độ
+ Mô men cản tỷ lệ nghịch với tốc độ
1.4.3. Mô men cản phụ thuộc vào góc quay.
Là lọai mô men cản xuất hiện trong các máy sản xuất có cơ cấu thanh gạt tay quay như các bơm piston , máy nén khí ...
1.4.4. Mô men cản phụ thuộc vào hành trình.
Trong các cơ cấu nâng - vận chuyển và nhữnh loại xe tải chuyển động trên mặt phẳng nghiêng , mô men cản không những phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển mà còn phụ thuộc vào quãng đường mà vật dịch chuyển được . Trong trường hợp tổng quát mô men này được biểu diễn như sau :
Mc = Mco + kφ
Mco :giátrịmômencảnkhihànhtrình =0 k : hệ số tỉ lệ
1.4.5. Mô men cản phụ thuộc vào thời gian.
+ Phụ tải dài hạn không đổi
+ Phụ tải dài hạn biến đổi liên tục + Phụ tải thay đổi đột biến
+ Phụ tải ngắn hạn lặp lại
+ Phụ tải ngắn hạn
1.5. Quy đổi các đại lƣợng về trục động cơ. 1.5.1. Tính quy đổi mô men cản về trục động cơ.
TaphảiquyđổiMt vềtrụcđộngcơ,ởđâytacầnđảmbảocôngsuất của hệ trước và sau khi quy đổi là như nhau
Hình 3.2: Cấu trúc hệ thống truyền động điện điều chỉnh điện áp động cơ không đồng bộ roto lồng sóc.
3.2. Tổng hợp mạch vòng dòng điện.
Hệ phương trình mô tả động cơ hết sức phức tạp và có độ phi tuyến cao dẫn đến khó tổng hợp các bộ điều khiển cho động cơ theo phương pháp thông thường. Do đó, trước hết ta tiến hành tuyến tính hóa hệ thống quanh điểm làm việc. Đây là một phương pháp đơn giản, dễ thực hiện và đạt hiệu quả trong việc tổng hợp tham số hệ thống. Trước hết, ta chuyển hệ phương trình về
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 2 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN .................................................................................. 2 1.1. Khái niệm hệ thống tự động truyền động điện. ......................................... 2 1.2. Phân loại hệ thống truyền động điện.......................................................... 2 1.2.1. Các xu hướng phát triển của tự động hóa truyền động điện....................... 3 1.3. Phương trình động học của truyền động điện. ........................................... 3 1.3.1. Đối với hệ truyền động chuyển động quay. ............................................ 3 1.3.2. Đối với hệ truyền động chuyển động tịnh tiến........................................ 4 1.4. Moment cản................................................................................................ 5 1.4.1. Mô men cản phụ thuộc vào chiều chuyển động...................................... 5 1.4.2. Mô men cản phụ thuộc trị số tốc độ........................................................ 6 1.4.3. Mô men cản phụ thuộc vào góc quay. .................................................... 7 1.4.4. Mô men cản phụ thuộc vào hành trình.................................................... 7 1.4.5. Mô men cản phụ thuộc vào thời gian...................................................... 7 1.5. Quy đổi các đại lượng về trục động cơ. ..................................................... 7 1.5.1. Tính quy đổi mô men cản về trục động cơ. ............................................ 7 1.5.2. Quy đổi lực cản về trục động cơ. ............................................................ 8 1.5.3. Quy đổi tất cả các mô men quán tính J , khối quán tính m về trục động cơ. ...................................................................................................................... 8 1.6. Đặc tính của hệ thống tự động truyền động điện. ...................................... 9 1.6.1. Định nghĩa. .............................................................................................. 9 1.6.2. Phân loại đặc tính cơ. .............................................................................. 9 1.6.3. Độ cứng của đặc tính cơ........................................................................ 10 1.6.3.1. Hệ đơn vị tương đối sử dụng trong truyền động điện........................ 10 1.6.3.2. Đặc tính cơ của máy sản xuất. ........................................................... 11
CHƢƠNG 2. GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ.................. 13 2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc. ................................................................ 13 2.1.1. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ..................................................... 13 2.1.2. Nguyên lý làm việc. .............................................................................. 14 2.1.2.1. Đặc tính cơ của động cơ KĐB. .......................................................... 15 2.2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ........................................... 16 2.2.1. Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng phương pháp thay đổi điện áp. ............................................................................................................ 16 2.2.1.1. Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh................................................................ 16 2.2.1.2. Đặc tính cơ trong điều chỉnh. ............................................................. 16 2.2.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng phương pháp thay đổi tần số nguồn f1. ................................................................................................ 18 2.2.2.1. Khái niệm chung. ............................................................................... 18 2.2.2.2. Quy luật thay đổi tần số. .................................................................... 19 2.2.2.3. Các đặc tính điều chỉnh. ..................................................................... 20 2.2.3. Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB bằng phương pháp thay đổi số đôi cực... 22 2.2.3.1. Nguyên lý điều chỉnh. ........................................................................ 22 2.3. Mô hình toán của hệ thống....................................................................... 27 2.3.1. Phép biến đổi tuyến tính trong không gian vecto. ................................ 29 2.3.2. Sơ đồ khối động cơ dị bộ. ..................................................................... 32 2.3.2.1. Phương trình trạng thái trên hệ toạ độ tựa theo từ thông rôto dq ...... 34 CHƢƠNG 3. TỔNG HỢP HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DỊ BỘ ROTOR LỒNG SÓC THAY ĐỔI BẰNG ĐIỆN ÁP ....................................................................... 36 3.1: Sơ đồ tổng quát điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện áp. ....................... 36 3.2. Tổng hợp mạch vòng dòng điện............................................................... 38 3.2.1. Tổng hợp bộ điều chỉnh Risq. ............................................................... 39 3.2.2. Tổng hợp bộ điều chỉnh Risd. ................................................................ 41
3.3. Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh tốc độ................................................... 43 3.4: Tính toán hàm truyền hệ thống ................................................................ 44 3.4.1. Tính toán hàm truyền hệ hở .................................................................. 45 3.4.2. Giới thiệu về phần mềm matlab. ........................................................... 47 .4.3. Mô phỏng động cơ không đồng bộ roto lồng sóc trên simulink. ........... 50 3.4.3.1. Mô phỏng trên matlab mạch vòng dòng điện của động cơ................ 51 3.5. Tính toán hàm truyền hệ kín. ................................................................... 52 3.5.1. Mô phỏng trên matlab mạch vòng tốc độ: ............................................ 57 KẾT LUẬN .................................................................................................... 59 TμI liÖu tham kh¶o ............................................................................ 60
LỜI NÓI ĐẦU
Một trong những mục tiêu quan trọng hàng đầu mà Đảng và Nhà nước đã đặt là tiến trình công nghệ hoá , hiện đại hoá đất nước.
Trong những năm gần đây lĩnh vực điều khiển và truyền động điện đã phát triển mạnh mẽ. Đặc biệt với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, người ta đã khai thác được tất cả những ưu điểm vốn có của động cơ không đồng bộ
Với đồ án này em đã nêu ra được một khía cạnh nhỏ trong lĩnh lực điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ: “ Tổng hợp hệ thống tự động truyền động điện động cơ dị bộ rotor lồng sóc bằng thay đổi điện áp”
Nội dung đồ án gồm 3 chương:
Chƣơng 1. Những vấn đề chung của hệ thống tự động truyền động điện. Chƣơng 2. Giới thiệu động cơ không đồng bộ.
Chƣơng 3. Tổng hợp hệ thống tự động truyền động điện động cơ dị
bộ rotor lồng sóc bằng thay đổi điện áp.
Để hoàn thành tốt được đồ án, em đã được sự giúp đỡ rất nhiều của bộ môn điện công nghiêp tự động hóa và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo GS.TSKH.Thân ngọc Hoàn. Sau một thời gian ngắn làm đồ án em đã hiểu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ. Và qua đó em đã biết cách tính toán, tổng hợp và mô phỏng hệ thống tự động truyền động điện động cơ không đồng bộ. Đó là những kinh nghiệm quý báu giúp em vững tin hơn trong công việc sau này. Trong quá trình thực hiện đồ án cùng với năng lực hạn chế nên không tránh khỏi sai sót, em mong được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!
1
CHƢƠNG 1.
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
1.1. Khái niệm hệ thống tự động truyền động điện.
Truyền động điện là một nghành khoa học thuộc lĩnh vực cơ điện hay chỉ một quá trình biến đổi năng lượng điện thành năng lương cơ
Ta có sơ đồ khối cơ bản của một hệ truyền động điện như sau
Hình 1.1: Sơ đồ khối hệ thống tự động truyền động điện Trong đó
- BĐ: Bộ biến đổi có chức năng biến đổi dòng điện và điện áp lưới thành dòng điện và điện áp có tần số thích hợp
- Đ: Động cơ điện
- TBL : Thiết bị truyền lực - M : Máy sản xuất
- ĐK : Bộ điều khiển
1.2. Phân loại hệ thống truyền động điện.
+ Dựa vào loại động cơ điện
2
- Truyền động điện động cơ điện một chiều
- Truyền động điện động cơ điện xoay chiều - Truyền động điện động cơ điện đặc biệt
+ Dựa vào tương quan giữa động cơ điện và máy sản xuất
- Truyền động điện nhóm : Một động cơ điện phục vụ cho một nhóm
phụ tải
- Truyền động điện đơn : Một động cơ điện phục vụ cho một phụ tải
riêng biệt
- Truyền động điện nhiều động cơ : Nhiều động cơ điện phục vụ cho
một phụ tải
+ Dựa vào mức độ tự động hóa
- TĐĐ bán tự động : là hệ thống truyền động điện trong một vài khâu
còn có sự can thiệp của người vận hành
- TĐĐ tự động : là hệ thống truyền động điện không có sự can thiệp
của người vận hành
1.2.1. Các xu hƣớng phát triển của tự động hóa truyền động điện.
- Hoàn thiện cấu trúc của động cơ điện : Làm ra những động cơ điện có dải điều chỉnh rộng và dễ dàng
- Hoàn thiện cấu trúc cơ học của truyền động điện - Mở rộng phạm vi ứng dụng của truyền động điện - Tăng mức độ tự động hóa của hệ thống
- ứng dụng các thành tựu công nghệ mới trong lĩnh vực điều khiển
1.3. Phƣơng trình động học của truyền động điện. 1.3.1. Đối với hệ truyền động chuyển động quay.
Ta có phương trình cân bằng công suất của hệ
Pđg = Pđ - Pc
Trong đó Pđ : Công suất do động cơ sinh ra để gây chuyển động
Pc : Công suất của phụ tải mà động cơ phải khắc phục
3
Pđg : Công suất động đặc trưng cho sự thay đổi động năng của hệ Hệ quay với tốc độ góc là thì động năng tích lũy được sẽ là
2 AJ2
trong trường hợp tổng quát J phụ thuộc vào góc quay của bộ phận làm việc tức là J = f (α ) thì ta có
vì
d dt d dt
nên phương trình có thể viết lại như sau
Mdg Md Mc Jd2 dJ dt 2d
P dAJd2 dJPP dg dt dt 2dt d c
Mdg Md Mc Jd dJ dt 2dt
Trường hợp J = const ta có
Mdg Md Mc Jd dt
Đây là phương trình động học đối với chuyển động quay. Từ phương trình này ta có :
1. Mđg > 0 , Mđ > Mc hệ tăng tốc khi >0 , hãm khi <0
2. Mđg < 0 , Mđ < Mc hệ tăng tốc khi <0 , hãm khi >0
3. Mđg =0,Mđ =Mc đâylàtrạngtháilàmviệcxáclậpcủahệvới =ωxl
1.3.2. Đối với hệ truyền động chuyển động tịnh tiến.
Tương tự như chuyển động quay công suất động của hệ được tính theo công thức
d mv2 Pdg dt 2
tổng quát m = f ( L) trong đó L là quãng đường mà vật dịch chuyển được nên ta có m = f(t)
Pdg mvdvv2 dm dt 2dt
4
vì
dL v dt dL dt v
nên phương trình có thể viết lại thành
Pdg mvdvv3 dm dt 2dL
Fdg Fd Fc mdvv2 dm dt 2dL
vậy phương trình động học của hệ có dạng sau
Fd Fc mdvv2 dm dt 2dL
Fd Fc mdv dt
v : Vận tốc chuyển động
L : Quãng đường dịch chuyển được của vật t : Thời gian dịch chuyển
trong chuyển động quay nếu cho tốc độ là n=v/p thì ta có thể tính đổi nhu sau
2n n 60 9,55
1.4. Moment cản.
1.4.1. Mô men cản phụ thuộc vào chiều chuyển động.
+ Mô men phản kháng : Là loại mô men mà chiều của nó luôn chống lại chiều chuyển động như mô men ma sát trên trục các máy sản xuất . Qui ước chiều âm của mô men trùng chiều dương của tốc độ
trong trường hợp m = const thì ta có Trong đó Fđ : lực gây ra chuyển động
Fc : Lực cản do vật tạo ra m : Khối lượng của vật
5
2
MC
MC0
M
1
ω
MC0 MC
Hình 1.2: Đặc tính cơ của moment cản phản kháng.
Đường 1 là đường Mc không phụ thuộc tốc độ còn đường 2 là đường
mô men cản tỷ lệ bậc nhất của tốc độ
+ Mô men cản thế năng : Là loại mô men cản do tải trọng sinh ra trong
các máy nâng hạ , tời , cần trục . loại mô men cản này có chiều không phụ thuộc vào chiều chuyển động
1
2
Hình 1.3: Đặc tính cơ của moment cản thế năng. 1.4.2. Mô men cản phụ thuộc trị số tốc độ.
+ Mô men cản không phụ thuộc tốc độ + Mô men cản tỷ lệ bậc nhất tốc độ
ω
MC0 MC
M
6
1
2
+ Mô men cản tỷ lệ bậc hai với tốc độ
+ Mô men cản tỷ lệ nghịch với tốc độ
1.4.3. Mô men cản phụ thuộc vào góc quay.
Là lọai mô men cản xuất hiện trong các máy sản xuất có cơ cấu thanh gạt tay quay như các bơm piston , máy nén khí ...
1.4.4. Mô men cản phụ thuộc vào hành trình.
Trong các cơ cấu nâng - vận chuyển và nhữnh loại xe tải chuyển động trên mặt phẳng nghiêng , mô men cản không những phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển mà còn phụ thuộc vào quãng đường mà vật dịch chuyển được . Trong trường hợp tổng quát mô men này được biểu diễn như sau :
Mc = Mco + kφ
Mco :giátrịmômencảnkhihànhtrình =0 k : hệ số tỉ lệ
1.4.5. Mô men cản phụ thuộc vào thời gian.
+ Phụ tải dài hạn không đổi
+ Phụ tải dài hạn biến đổi liên tục + Phụ tải thay đổi đột biến
+ Phụ tải ngắn hạn lặp lại
+ Phụ tải ngắn hạn
1.5. Quy đổi các đại lƣợng về trục động cơ. 1.5.1. Tính quy đổi mô men cản về trục động cơ.
TaphảiquyđổiMt vềtrụcđộngcơ,ởđâytacầnđảmbảocôngsuất của hệ trước và sau khi quy đổi là như nhau
Hình 3.2: Cấu trúc hệ thống truyền động điện điều chỉnh điện áp động cơ không đồng bộ roto lồng sóc.
3.2. Tổng hợp mạch vòng dòng điện.
Hệ phương trình mô tả động cơ hết sức phức tạp và có độ phi tuyến cao dẫn đến khó tổng hợp các bộ điều khiển cho động cơ theo phương pháp thông thường. Do đó, trước hết ta tiến hành tuyến tính hóa hệ thống quanh điểm làm việc. Đây là một phương pháp đơn giản, dễ thực hiện và đạt hiệu quả trong việc tổng hợp tham số hệ thống. Trước hết, ta chuyển hệ phương trình về
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: