Tải bản đầy đủ - 77 (trang)
Hình 2-10. Áp kế lò xo.

Hình 2-10. Áp kế lò xo.

Tải bản đầy đủ - 77trang

Cực từ chính: Là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn

kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ thuật

điện hay thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại và tán chặt. Trong động cơ điện

nhỏ có thể dùng thép khối. Cực từ được gắn chặt vào vỏ máy nhờ các bulông.

Dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng bọc cách điện và mỗi cuộn dây đều

được bọc cách điện kỹ thành một khối, tẩm sơn cách điện trước khi đặt trên các

cực từ. Các cuộn dây kích từ được đặt trên các cực từ này được nối tiếp với

nhau.

• Cực từ phụ: Cực từ phụ được đặt trên các cực từ chính. Lõi thép của cực từ phụ

thường làm bằng thép khối và trên thân cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu tạo

giống như dây quấn cực từ chính. Cực từ phụ được gắn vào vỏ máy nhờ những

bulông.

• Gông từ: Gông từ dùng làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy.

Trong động cơ điện nhỏ và vừa thường dùng thép dày uốn và hàn lại, trong

máy điện lớn thường dùng thép đúc. Có khi trong động cơ điện nhỏ dùng gang

làm vỏ máy.





b). Các phương pháp điều khiển.

 Phương pháp thay đổi điện áp phần ứng:

Để điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ một chiều cần có thiết bị nguồn như máy

phát điện một chiều kích từ độc lập, các bộ chỉnh lưu điều khiển ... Các thiết bị nguồn

này có chức năng biến năng lượng điện xoay chiều thành một chiều có sức điện động

Eb điều chỉnh nhờ tín hiệu điều khiển U đk. Vì nguồn có công suất hữu hạn so với động

cơ nên các bộ biến đổi này có điện trở trong R b và điện cảm Lb khác không.

 Phương pháp thay đổi từ thông.

Nguyên lý điều khiển:

Giả thiết U= Uđm, Rư = const. Muốn thay đổi từ thông động cơ ta thay đổi dòng điện

kích từ, thay đổi dòng điện trong mạch kích từ bằng cách nối nối tiếp biến trở vào

mạch kích từ hay thay đổi điện áp cấp cho mạch kích từ.

 Phương pháp thay đổi điện trở phần ứng:

Đây là phương pháp thường dùng để điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều,

có nguyên lý điều khiển: Trong phương pháp này người ta giữ U = U đm ,Φ =

Φđm và nối thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng để tăng điện trở phần ứng [3].

Độ cứng của đường đặc tính cơ:



Ta thấy khi điện trở càng lớn thì β càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc và do đó

càng mềm hơn. Ứng với R f=0 ta có độ cứng tự nhiên β TN có giá trị lớn nhất nên đặc

tính cơ tự nhiên có độ cứng lớn hơn tất cả các đường đặc tính cơ có điện trở phụ. Như

vậy, khi ta thay đổi Rf ta được một họ đặc tính cơ thấp hơn đặc tính cơ tự nhiên.

16



 Điều khiển tốc độ động cơ với thuật toán PID.



Thuật toán PID số

Bộ điều khiến PID số có hàm truyền dạng liên tục như sau:



Với : – hệ số tỉ lệ

– thời gian tích phân

– thời gian đạo hàm

– hệ số tích phân

– hệ số đạo hàm.

Từ biến đổi z ta có phương trình PID số như sau:



Viết lại G(z) ta có:



Đặt:



Ta có :



Từ đó, ta tính được tín hiệu điều khiến u(k) khi tín hiệu vào là e(k) như sau:



Hay:

Thuật toán PID rời rạc hóa.

Hàm truyền liên tục của bộ điều khiển PID với tín hiệu vào là e(t) và tín hiệu ra là tiến

hiệu điều khiển R(t):

Hàm truyền được viết lại như sau :

Hay:

Trong đó:

17



-



e(t) : sai số giữa giá trị đặt và giá trị đo, tín hiệu đầu vào của bộ điều khiển.

R(t): tín hiệu điều khiển.



Sử dụng phương pháp rời rạc để tính vi phân và tích phân sau :

+ Khâu tích phân:

+ Khâu vi phân:

+ Khâu tỉ lệ:

• Xét bộ điều khiển chỉ có khâu tỷ lệ:

Sai số e(t) giữa các giá trị đặt và giá trị đo được tính toán, giá trị sai số này sau khi qua

hàm truyền sẽ quyết định giá trị của tín hiệu điều khiển R. Nếu độ lợi Gain là hằng số

K, thì ta sẽ có.



R = drive

R(t) = K*e(t)



e = error

Hình 2-11. Bộ điều khiển chỉ có khâu tỉ lệ.

Giá trị R sẽ tỉ lệ tuyến tính với sai số e: R(t) = Kp * e(t) và Kp được gọi là hệ số độ lợi.



Đặt



k=0.

8



Sai số xác lập



k=0.

6



k=0.

k=0.

4

2

Thời gian



Hình 2-12. Các giá trị khác nhau của KP.

Như vậy với bộ điều khiển với khâu hiệu chỉnh p, đáp ứng của hệ thống sẽ luôn có sai

số xác lập.

Rời rạc hóa gần đúng, ta có: R(t) = Kp * e(t) => Rn = Rn-1 +Kp * (en – en-1).

Nếu sai số giảm dần về 0, sẽ không có tín hiệu lái Motor, do đó sai số có thể không

bao giờ về 0.

18







Với bộ điều khiển chỉ có khâu độ lợi Kp:



Đáp ứng của hệ thống sẽ không được như mong muốn, để cải thiện đáp ứng của hệ

ta xét bộ hiệu chỉnh với 3 thông số: khâu độ lợi, khâu tích phân và khâu vi phân.

Với 3 khâu hiệu chỉnh trên chúng ta có thế điều chỉnh đáp ứng của hệ thống : giảm

bớt thời gian xác lập, độ vọt lố, cũng như sai số xác lập.





Ảnh hưởng của khâu vi phân.



Hình 2-13. Ảnh hưởng của khâu vi phân

Khâu vi phân làm cho tốc độ đáp ứng thay đổi, thêm khâu này vào sẽ làm thời gian

xác lập tăng, nhưng sai số xác lập vẫn không thay đổi.

R(t) = Kp * ( e(t) + Td * de(t)/dt )

Rời rạc hóa và tính gần đúng:







Ảnh hưởng của khâu tích phân:



Hình 2-14. Ảnh hưởng của khâu tích phân

19



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Hình 2-10. Áp kế lò xo.

Tải bản đầy đủ ngay(77 tr)

×