Giáo trình điện tử công nghiệp - Chương 4: Điều khiển tốc độ động cơ điện

Chương này trình bày các phương thức điều khiển tốc độ động cơ điện và các mạch điều khiển điển hình. Qua đó phần nào nhận định ý đồ thiết kế trong các hệ thống truyền động sử dụng động cơ điện.Từ đó có thể định hướng việc lựa chọn các thiết kế trong bộ chuyển đổi tốc độ. 4.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN Rất nhiều hoạt động trong công nghiệp có liên quan đến tốc độ động cơ. Đôi lúc có thể xem sự ổn định của tốc độ động cơ mang yếu tố sống còn của chất...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình điện tử công nghiệp - Chương 4: Điều khiển tốc độ động cơ điệnBaøi giaûng moân hoïc Ñieän töû coâng nghieäp Gv: Nguyeãn Phöông Quang Chöông 4_________________________________________________________________________________ÑIEÀU KHIEÅN TOÁC ÑOÄ ÑOÄNG CÔ ÑIEÄNChöông naøy trình baøy caùc phöông thöùc ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô ñieän vaø caùcmaïch ñieàu khieån ñieån hình. Qua ñoù phaàn naøo nhaän ñònh yù ñoà thieát keá trong caùc heäthoáng truyeàn ñoäng söû duïng ñoäng cô ñieän.Töø ñoù coù theå ñònh höôùng vieäc löïa choïncaùc thieát keá trong boä chuyeån ñoåi toác ñoä.4.1 KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN Raát nhieàu hoaït ñoäng trong coâng nghieäp coù lieân quan ñeán toác ñoä ñoäng cô. Ñoâiluùc coù theå xem söï oån ñònh cuûa toác ñoä ñoäng cô mang yeáu toá soáng coøn cuûa chaát löôïngsaûn phaåm, söï oån ñònh cuûa heä thoáng … ví duï: doa xi-lanh, maùy eùp nhöïa laøm ñeá giaày,caùn theùp, heä thoáng töï ñoäng pha troän nguyeân lieäu, maùy ly taâm ñònh hình … Vì theá,vieäc ñieàu khieån vaø oån ñònh toác ñoä ñoäng cô ñöôïc xem nhö vaán ñeà chính yeáu trongñieän töû coâng nghieäp. Ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô laø duøng caùc bieän phaùp nhaân taïo ñeå thay ñoåi caùcthoâng soá nguoàn nhö ñieän aùp hay caùc thoâng soá maïch nhö ñieän trôû phuï, thay ñoåi töøthoâng … Töø ñoù taïo ra caùc ñaëc tính cô môùi ñeå coù nhöõng toác ñoä laøm vieäc môùi phuø hôïpvôùi yeâu caàu cuûa phuï taûi cô. Coù hai phöông phaùp ñeå ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô: - Bieán ñoåi caùc thoâng soá cuûa boä phaän cô khí töùc laø bieán ñoåi tyû soá truyeàn chuyeåntieáp töø truïc ñoäng cô ñeán cô caáu maùy saûn xuaát. - Bieán ñoåi toác ñoä goùc cuûa ñoäng cô ñieän. Phöông phaùp naøy laøm giaûm tính phöùctaïp cuûa cô caáu vaø caûi thieän ñöôïc ñaëc tính ñieàu chænh, ñaëc bieät linh hoaït khi öùng duïngcaùc heä thoáng ñieàu khieån baèng ñieän töû. Vì vaäy, trong chöông naøy ta khaûo saùt vieäcñieàu chænh toác ñoä theo phöông phaùp thöù hai. Ngoaøi ra caàn phaân bieät ñieàu chænh toác ñoä vôùi söï töï ñoäng thay ñoåi toác ñoä khiphuï taûi thay ñoåi cuûa ñoäng cô ñieän. Tröôùc ñaây, haàu heát caùc heä thoáng töï ñoäng ñieàu khieån ñeàu söû duïng ñoäng cô ñieänmoät chieàu kích töø ñoäc laäp/song song vì loaïi ñoäng cô naøy deã ñieàu khieån hôn caùc loaïiñoäng cô khaùc. Nhöng trong nhöõng naêm gaàn ñaây, theo xu höôùng phaùt trieån nhö vuõbaõo cuûa kyõ thuaät ñieän töû soá, caùc boä ñieàu khieån coù khaû naêng ñieàu khieån ñöôïc toác ñoäñoäng cô xoay chieàu theo moät chöông trình caøi ñaët saün ngaøy moät hoaøn thieän ñaõ ñöañoäng cô xoay chieàu trôû thaønh löïa choïn öu tieân moät cho heä thoáng töï ñoäng ñieàu khieån.Bôûi vì nguoàn xoay chieàu thì ôû ñaâu cuõng coù vaø caáu taïo ñoäng cô moät chieàu thì phöùc taïpdo ñoù giaù thaønh cao, chi phí cho vaän haønh vaø baûo döôõng söûa chöõa lôùn … Vì vaäy, hieännay nhöõng nhaø thieát keá heä thoáng ñieàu khieån toác ñoä heä thoáng haàu heát ñeàu chuyeånsang söû duïng ñoäng cô xoay chieàu.________________________________________________________________________________________________________ Trang 79Baøi giaûng moân hoïc Ñieän töû coâng nghieäp Gv: Nguyeãn Phöông Quang Vôùi nhöõng heä thoáng coâng suaát nhoû, caùc nhaø thieát keá hieän nay cuõng coøn moätloaïi ñoäng cô khaùc ñaùng ñeå löïa choïn: ñoù laø ñoäng cô böôùc. Öu ñieåm noåi baät cuûa ñoängcô böôùc laø coù toác ñoä raát chuaån vaø deã ñieàu khieån theo moät chöông trình ñònh tröôùc.Tuy nhieân hieän nay vaán ñeà coâng suaát chính laø trôû ngaïi lôùn khi muoán thieát keá heäthoáng töï ñoäng ñieàu khieån söû duïng ñoäng cô böôùc.4.2 GIÔÙI THIEÄU CAÙC ÑOÄNG CÔ ÑIEÄN THOÂNG DUÏNG4.2.1 Ñoäng cô ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp / song song Ñaây laø loaïi ñoäng cô ñieän moät chieàu (DC: Direct current) ñöôïc söû duïng roängraõi nhaát. Töø ñoäng cô cho ñoà chôi treû em; quay baêng töø, servo DC … ñeàu laø daïngñoäng cô ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp/song song. Caáu taïo goàm hai phaàn: - Phaàn caûm laø phaàn taïo ra töø tröôøng caáu thaønh töø nam chaâm vónh cöûu hoaëc bôûi doøng kích töø chaïy qua cuoän daây kích töø. - Phaàn öùng goàm cuoän daây cho doøng Iö chaïy qua. Doøng naøy taùc ñoäng vôùi töø tröôøng phaàn caûm laøm quay rotor ñoäng cô. Unguồn Ukt Cuộn kích từ Cuộn kích từ Phần ứng Hình 4.1: Kyù hieäu ñoäng cô ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp/song song a) Kích töø song song b) Kích töø ñoäc laäp Tuyø vaøo caùch caáp ñieän cho hai phaàn naøy ta phaân ...