Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
II. Phân tích một số phương án truyền động

II. Phân tích một số phương án truyền động

Tải bản đầy đủ - 0trang

§å ¸n tèt nghiƯp



MĐKĐ: Máy điện khuyếch đại từ trường ngang dùng để cung cấp điện áp

cho động cơ

CB: Cuộn bù của MĐKĐ.

8R: Điệu trở điều chỉnh mức độ bù

CĐC1: Cuộn dây kích từ được đặt tín hiệu chủ đạo khi lm vic ch

t ng.



15



Đồ án tốt nghiệp



1BA

BD



3CL



7R



CB



8R

4CL



1CD

1R



1CL



+ _



CFA



§



RA HN



10R



_



M§ K§



+



RD

9R



5R



RTh CK§



5 6



3R



RA



RTh



RD



4R



7

1







C§ C1

8



2



+



_



N



9 10

1K

2CD



C§ C2

2R



CC



11 12 H



2K



3 4



N



2CL

đ

iện lực

cơcấu truyền

đ

ộng đ

iện lực



Nồi lò



Hỡnh 2.2. S iu khiển hệ thống nâng hạ

điện cực lò HQ dùng hệ MK-



16



Đồ án tốt nghiệp



CC2: Cun iu chnh 2 l cun dây kích thích được đặt tín hiệu chủ

đạo trong chế độ làm việc bằng tay.

CFA: Cuộn phản hồi âm áp, sử dụng làm nhiệm vụ phản hồi âm áp mạch

phần ứng động cơ.

* Mạch khống chế

Ngồi các cuộn dây kích từ của MĐKĐ trong sơ đồ của hệ thống truyền

động này, mạch khống chế còn có:

- Khâu lấy tín hiệu tỉ lệ với điện áp HQ gồm có cầu dao 2CD, cầu chì CC,

điện trở 2R, các tiếp điểm 1K, 2K, bộ chỉnh lưu hình cầu 1 pha khơng điều khiển

2CL.

Chiết áp 4R

Phần điện áp một chiều giữa điểm nối chung của 4R, 5R và con trượt 4R

tỉ lệ với giá trị hiệu dụng của điện áp vùng HQ và được ký hiệu là bUhq

- Khâu lấy tín hiệu tỉ lệ với dòng BD gồm máy biến dòng HQ, cầu dao

1CD, biến trở 1R, Máy biến áp 1BA, bộ chỉnh lưu cầu 1 pha không điều khiển

1CL.

Chiết áp 5R.

Giữa điểm nối chung 4R & 5R và con trượt của 5R ta lấy ra điện áp một

chiều tỉ lệ với giá trị hiệu dụng dòng điện HQ và ký hiệu là aIhq

Mắc nối tiếp với 5R ở trong đầu ra của 1CL có cuộn dây của Rơle dòng

điện RD mà tiếp điểm của nó mắc song song với điện trở 3R

Để điều khiển các chế độ làm việc bằng tay, tự động người ta sử dụng

công tắc quay

TĐ: Tự động

N & H: Nâng hạ bằng tay và 1 vị trí dừng

Ngồi ra mạch khống chế còn có các điện trở 7R, 10R, 9R. Cuộn dây

Rơle điện áp RA và Rơle thời gian Rth. Các điốt 3CL và 4CL để cung cấp in



17



Đồ án tốt nghiệp



ỏp cho cun kớch t ca ng cơ và cuộn CĐC2. Khi điều khiển bằng tay người

ta sử dụng nguồn một chiều.

Để điều chỉnh tốc độ nâng và hạ khi thực hiện điều khiển bằng tay người

ta ssử dụng chiết áp 6R.

Cực tính của các chiết áp trên động cơ khi động cơ làm việc ở chế độ

động cơ theo chiều nâng và hạ được biểu diễn sơ đồ

b. Nguyên lý làm việc

* Khi hệ thống đã đi vào làm việc bình thường ở chế độ điều khiển tự động.

Khi cho hệ thống làm việc ở chế độ điều khiển tự động thì cơng tắc tơ

điều khiển để ở vị trí TĐ, tiếp điểm nối giữa các điểm 5 - 6. 7 - 8, sẽ kín, còn các

tiếp điểm khác hở mạch.

Như vậy, trên cuộn dây CĐC1 và điện trở 3R được đặt điện áp Ukc

Ukc = aIhq - bUhq



(Lấy giữa con trượt của 4R, 5R)



+ ) Khi tổng trở HQ: Zhq = Zhq0 (Giá trị đặt Zhq0 =



b

)

a



⇒ Ukc = 0

MĐKĐ khơng được cấp kích thích cho nên suất điện động của nó bằng

khơng.

+) Khi Zhq < Zhq0, tức là điện cực gần kim loại hơn so với khoảng cách đặt

dẫn đến dòng HQ tăng làm cho điện áp vùng HQ sẽ giảm

bUhq < bUhq0;



aIhq > aIhq0



⇒ Ukc = aIhq - bUhq < 0

Cuộn CĐC1 được cấp điện dẫn đến MĐKĐ được kích thích phát ra một

s.đ.đ có cực tính làm cho động cơ quay theo chiều nâng điện cực, kết quả là

khoảng cách giữa kim loại và điện cực tăng dần lên, làm cho I hq giảm dần, Uhq

tăng dần.

Khi khoảng cách bằng giá trị t thỡ Ukc = 0.



18



Đồ án tốt nghiệp



S.. ca MK bằng 0, động cơ sẽ ngừng quay và điện cực ngừng dịch

chuyển.

+) Khi Zhq >Zhq0 ⇒ Ihq→ Ihq↓ → Uhq↑ → Ukc > 0

→ MĐKĐ cũng được kích thích nhưng chiều của từ thong thì ngược lại → Động

cơ quay theo chiều hạ điện cực cho đến khi Zhq = Zhq0 → Ukc = 0

* Loại trừ ngắn mạch làm việc.

Khi lò đang làm việc, nếu xảy ra ngắn mạch Uhq giảm bằng 0, Ihq tăng rất

lớn dẫn đến aUhq = 0 và bIhq rất lớn làm cho Ukc sẽ rất âm. Mặt khác, do điện áp

đầu ra bộ chỉnh lưu 1CL lớn nên dòng qua cuộn RD đạt giá trị tác động đóng

tiếp điểm RD mắc song song với 3R làm cho cuộn CĐC1 có giá trị rất lớn. S.đ.đ

MĐKĐ sẽ có giá trị lớn và cực tính làm cho động cơ quay theo chiều nâng điện

cực, động cơ sẽ thực hiện tách điện cực ra khỏi kim loại và nâng nhanh điện cực

lên, HQ lại xuất hiện.

Mặt khác, với cực tính của điện áp trên động cơ như đẫ giới thiệu ở trên

sơ dồ thì dòng điện đi qua cuộn dây CFA phải đi qua 7R làm cho hệ thống sẽ

phản hồi âm áp nhỏ hơn trường hợp động cơ quay theo chiều hạ, dẫn đến làm

tăng giá trị s.đ.đ MĐKĐ làm tăng tốc độ nâng. Đồng thời với cực tính của điện

áp RA sẽ tác động làm mở tiếp điểm RA thường kín trong mạch cuộn dây Rơle

trung gian Rth, dẫn đến Rth mất điện. Sau một thời gian duy trì, tiếp điểm R th mắc

song song với 9R với động cơ làm giảm từ thông động cơ. Điều này cũng dẫn

đến tăng tốc độ nâng để tăng nhanh khoảng cách, giảm nhanh gía trị dòng điện.

Khi động cơ đã tách ra khỏi kim loại, dòng HQ giảm còn điện áp hồ quang tăng,

Rơle RD ngừng tác động, nối tiếp điện trở 3R vào mạch cuộn dây CĐC1 làm

cho dòng qua CSSC1 giảm nhiều → S.đ.đ của MĐKĐ giảm. Điều này dẫn đến

Rơle điện áp RA ngừng tác động Rth lại có điện thực hiện nối ngắn mạch điện trở

9R, làm cho từ thông động cơ tăng lên bằng định mức. Tất cả các tác động trên



19



§å ¸n tèt nghiÖp



làm giảm tốc độ nâng để tránh hiện tượng mất HQ và khi khoảng cách tăng lên

bằng giá trị đặt thì động cơ sẽ ngừng quay.

* Tự động mồi HQ khi mất điện hoặc khi bắt đâùy khởi động lò.

Giả sử điện cực chưa chạm vào kim loại, ta đóng nguồn cung cấp cho

máy biến áp lò để thực hiện đưa lò vào làm việc và phần mạch khống chế đặt ở

chế độ làm việc tự động.

- Công tắc điều khiển chế độ làm việc để ở vị trí tự động.

- Tự đóng cầu dao 2CD, cắt cầu dao 1CD.

Lúc này Uhq=U2 (điện áp không tải cuộn thứ cấp MBA) còn I hq=0→Ukc > 0

và có giá trị lớn nhất, điện cực sẽ được hạ xuống với tốc độ nhanh nhất theo

chiều hạ. Khi điện cực tiếp xúc với kim loại xảy ra hiện tượng ngắn mạch → Uhq

giảm bằng 0, còn Ihq tăng rất lớn, Ukc đổi chiều và có giá trị lớn nhất làm cho

s.đ.đ MĐKĐ đổi chiều, động cơ sẽ đổi chiều quay thực hiện quá trình loại trừ

ngắn mạch xuất hiện HQ (Nguyên lý làm việc của giai đoạn này như đã giới

thiệu ở phần loại trừ ngắn mạch làm việc phần trên).

* Khống chế bằng tay quá trình dịch điện cực.

Trong trường hợp này, khi cần nâng ta để công tắc điều khiển ở vị trí N,

khi cần hạ ta để cơng tắc ở vị trí H. Nguồn điện một chiều đặt lên chiết áp 6R,

động cơ thực hiện nâng hoặc hạ điện cực. Điều khiển tốc độ nâng hạ nhờ con

trượt của 6R (tăng tốc độ thì con trượt giảm).

* Điều chỉnh cơng suất lò nhờ tác động vào hệ thống truyền động dịch

điện cực.

Muốn tăng Phq thì cần giảm Zhq0 và ngược lại

Zhq0 =



b

a



Tăng Phq → giảm b → tăng a: Trượt con trượt 5R xuống, 4R xuống.

Giảm Phq → tăng b → giảm a: Trượt con trượt 5R lên, 4R lờn.



20



Đồ án tốt nghiệp



Mi in cc trong lũ HQ nhiu pha thường có riêng một hệ thống truyền

động, thơng thường người ta ln có sẵn một hệ truyền động để dự phòng, ngồi

truyền động điện dùng động cơ một chiều hiện nay người ta ngày càng sử dụng

các hệ truyền động lồng sóc được cung cấp và điều chỉnh tốc độ nhờ bộ biến tần.

2. Hệ thống truyền động điện dựng h T - .



NG



1CL



BD



R1

2R



D1





D2



FX1



ĐK



R2

NĐ KT



FX2



1C

3R

KKN



2C



2CL



2BA



DZ

DZ



4R



5R



M



C



D



D



KTM

21





nh 2- 3 : Sơđồ điều khiển dịch cực lò hồ quang bằng hệthống T - Đ



Đồ án tốt nghiệp



a.



Gii thiu s h thng truyền động điện.

Sơ đồ hình 2.3:



* Phần mạch lực.

M: Động cơ một chiều kích từ độc lập dùng để nâng hạ điện cực.

BAĐL: Máy biến áp động lực.

2 sơ đồ chỉnh lưu hình tra 3 pha gồm 6 van: T 1, T2, T3 (sơ đồ thuận) và T4, T5, T6,

các cuộn kháng cân bằng CB1, CB2, là bộ phận biến đổi đảo dòng điều khiển

phối hợp tuyến tính được dùng để cấp điện cho động cơ M.

AB: Là áptomat dùng để đóng cắt và bảo vệ cho phần mạch lực.

* Phần mạch khống chế (điều khiển)

Gồm 2 bộ phát xung điều khiển FX1 và FX2 để tạo ra các xung điều

khiển cho 2 sơ đồ thuận và ngược, KĐ & ĐK là bộ phận khuyếch đại và xử lý

các tín hiệu điều khiển của hệ truyền động.

Khâu tạo điện áp tỉ lệ với điện áp HQ gồm 1R & bộ công tắc nối với 1R,

máy biến áp 2BA, bộ chỉnh lưu cầu 1 pha 2CL, tụ điện 2C và chiết áp 3R.

Khâu tạo tín hiệu tỉ lệ với giá trị hiệu dụng của dòng HQ gồm máy biến

dòng BP, máy biến áp 1BA, bộ chỉnh lưu cầu 1 pha 1CL, tụ 1C, chiết áp 2R. Các

chiết áp P1, P2 và nguồn một chiều là các phần tử của khâu không nhạy (khâu có

vùng chết)

Bộ phận lấy tín hiệu tỉ lệ với điện áp động cơ (phản hồi âm điện áp) gồm

chiết áp 4R, 4R tụ điện 3C, Điot D & iot n ỏp DZ.



22



Đồ án tốt nghiệp



NKT l b phn biển đổi để điện áp kích từ cho động cơ M. KTM là cuộn

kích từ, Ngồi ra trong hệ thống còn sử dụng phản hồi âm dòng điện co ngắt

(trên sơ đồ khống chế biểu diễn)

b. Hoạt động của sơ đồ.

* Khi lò làm việc bình thường.

- Tín hiệu ở đầu bộ khuyếch đại KĐ gồm:

Ukc - αU ± ∆ U

∆U là hiện lượng điện áp đặt của khâu không nhạy. Tín hiệu này được đưa

qua khâu khơng nhạy đến đầu vào bộ KĐ, nó được khuyếch đại lên, cũng như

chỉ tạo ra làm chức năng điều khiển và xử lý để điều khiển 2 bộ phát xung FX1,

FX2.

Khi Ukc - αU > 0 và Ukc - αU < ∆ U

∆U là giá trị điện áp giữa điểm nối chung của R1, R2 và điểm con trượt của R1

(đầu Anot của D1)

→ Chưa có tín điện áp đến đầu vào KĐ.

Khi Ukc - αU < 0 và Ukc - αU > - ∆ U

_ điện áp vào bộ ĐK

Mà U kc − αU < ∆U thì cũng chưa có

d1

_

+

_

+



_



u

u



r

u kc - u



+



v



+





nh 2.4

23



Đồ án tốt nghiệp



Khi UVK = 0 góc điều khiển của 2 sơ đồ chỉnh lưu α1 = α2 = π 2 (900)

Điện áp đầu ra của bộ biến đổi bằng 0, động cơ chưa làm việc, điện cực

không dịch chuyển.

- ∆U ≤ U kc ≤ ∆U : α1 = α2 =



π

: Động cơ không quay

2



Nếu xảy ra góc sai lệch lớn, khoảng cách điện cực ví dụ qúa xa →Xuất

hiện điện áp vào bộ KĐ. UVKĐ > 0 →α1 < 900. Sơ đồ thuận làm việc ở chế độ

chỉnh lưu, → động cơ được cấp điện áp và quay theo chiều hạ điện cực để giảm

sai lệch →UKC - αU sẽ giảm dần và khi hiện số điện áp này bằng hoặc nhỏ hơn

∆U thì điện áp vào bộ KĐ bằng 0 → α1 = α2 = 900→ Động cơ ngừng quay.

Trường hợp ngược lại khi điện cực quá gần bề mặt kim loại →UKC âm hơn

∆U.

UVKĐ = UKC - αU + ∆ U

Và trên đầu vào bộ KĐ sẽ xuất hiện điện áp

UVKĐ < 0 → α1 tăng lớn hơn 900, α2 giảm nhỏ hơn 900

→ Sơ đồ 2 làm việc ở chế độ chỉnh lưu cấp điện cho động cơ quay theo chiều

nâng điện cực. Khi sai lệch nằm trong một khoảng cách nhất định hoặc sai lệch

tăng theo chiều tổng trở HQ thì sai lệch càng lớn giá trị tuyệt đối của U KC càng

tăng tương ứng tốc độ dịch chuyển điện cực tăng lên một lượng một cách tỉ lệ.

Nhưng nếu điện cực quá gần bề mặt hoặc xảy ra ngắn mạch thì điện áp

đặt lên động cơ sẽ theo chiều nâng điện cực đồng thời có gía trị lớn. Lúc này

Điot ổn áp DZ làm việc, điện áp phản hồi âm điện áp lấy trên chiết áp 5R sẽ có

giá trị khơng đổi→ bộ KĐ sẽ bị bão hồ. Tín hiệu đầu ra của bộ KĐ có giá trị lớn

nhất, góc điều khiển của 2 sơ đồ đạt giá trị nhỏ nhất làm cho động cơ được cấp

điện áp lớn nhất theo chiều nâng và tốc độ nâng là nhanh nhất. Quá trình này sẽ

tồn tại cho đến khi một giá trị nhất định, lúc đó, điện áp trên phần ứng động cơ

đưa qua 4R đến khâu lấy tín hiệu phản hi khụng cũn lm vic cho DZ lm vic.

24



Đồ án tèt nghiƯp



c. Đặc tính tính của động cơ dịch cực.

Đặc tính như hình 2.5 cho khả năng



V

+U

max



loại trừ nhanh chế độ sai lệch và trong giai

đoạn hoàn nguyên, các sai lệch nhỏ khơng có



b1



a2



tác động hoặc có tác động ở vùng tốc độ nhỏ

do đó loại trừ được hiện tượng qua điều

chỉnh. Sau khi sai lệch bị trừ khử, tín hiệu sai



I%



a1

Ha

b2



_U

max



lệch nhỏ hơn vùng không nhạy và dưới tác

H.2.5: Đặc

tínhhiện

tĩnh

động của phản hồi sẽ xảy ra hãm điện. Hai nhóm Thysistor

sẽ thực

lần lượt

của động cơ dịch cực

chế độ chỉnh lưu và nghịch lưu tuỳ hướng chuyển động.

Vùng không nhậy của bộ điều chỉnh Oa1, Oa2.

Khi Uhq tăng thì động cơ điện tụt xuống: a2b2

Khi Ihq tăng thì động cơ nâng điện lực lên. ở

vùng thay đổi nhỏ của Ihq thì tốc độ nâng tỉ lệ của

số gia ∆Ihq đoạn a1b1. ở vùng thay đổi lớn của Ihq thì

tốc độ nâng nhảy vọt.

3. Nhận xét, lựa chọn phương án

So với hệ truyền động MĐKĐ - Đ thì hệ truyền động dùng Thysistor có nhiều

ưu điểm hơn. Sơ đồ điều khiển dùng Thysistor có độ tác động nhanh, có thể bỏ

qua qn tính của bộ biến đổi. Bộ điều chỉnh cơng suất lò HQ bằng Thysistor là

có triển vọng nhất. Nó thoả mãn các yêu cầu đề ra và chỉ thua kém hệ thuỷ lực

về sự tác động nhanh. Sơ đồ này có thể giảm tiếng ồn, khơng u cầu nền móng

phức tạp, gọn nhẹ hơn, cải thiện chất lượng hệ thống, tổng hợp được nhiều tín

hiệu do vậy có thể tự động hoá ở mức cao. Hệ số khuyếch đại của hệ T - Đ lớn

hơn nhiều so với hệ thống dùng máy điện khuếch đại.

Sức điện động đầu ra của bộ biến đổi có dạng đáp mạch vì nó có thành

phần sóng hài bậc cao và điều này gây ra tổn thất. Hệ thống van bán dẫn chịu

quá tải kém, hệ số cos ϕ rất thấp nhất là khi điều chỉnh sâu gây méo điện áp lưới.

25



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

II. Phân tích một số phương án truyền động

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×