Tài liệu Truyền động điện - Chương 4: Điều khiển truyền động - Nguyễn Văn Hướng
ảnh hưởng của việc bổ sung tạo trễ có thể cũng như trong biểu đồ bode của vòng kín hệ thống yêu cầu , hình vẽ 4.24 trình bày biểu đồ bode cho điều khiển tốc độ bắt đầu tới cho kết quả trình bày trong hình vẽ 4.23a , dải tần ở đó là -3db điểm của độ khuyech đại trong biểu đồ tăng đáng kể từ chỉ số của 1 điều khiển tốc độ lý tưởng , cầu whereas có dải tần ở đó tại điểm có góc 60 độ của phase biểu đồ là đồng dạng để tới 1 diều khiển tốc độ lý tưởng ,đang cũng cố lại trong chương 4.1 , đó là pha tạo trễ của một điều khiển nên dùng như một biện pháp yêu cầu về thời gian , không còn ở tại điểm có tần số -3db , của đặc tính độ khuyech đại , nếu tần số ở điểm đó là -3db , có dùng trong ví dụ cho ở trên , dải tần muốn xuất hiện giá trị 2000 rad/s , (318hz) và phase chưa tạo trễ giới hạn đặc tính đó tại đó của 1 điều khiển cùng dải tần trong đó của hệ thống lý tưởng ,i.e. 672 rad/s sự hiệu quả có tác dụng trong điều khiển tốc độ thực : điều biến bộ truyền động có dùng dạng số dòng điện và điều khiển tốc độ lớn bao gồm khác nhau tạo trễ có tác dụng .
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tài liệu Truyền động điện - Chương 4: Điều khiển truyền động - Nguyễn Văn Hướng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
thì ñư c s d ng s truy n ñ ng sin nh ng ñi n áp t i mô t ơ t i t n s f comp mà
c n ph i gi mô t ơ t ăng t c ñ h ng s th m chí khi m t s n p ng d ng. S ñi u ch nh
t n s sin b i s b i th ư ng n t kh i có th không chính xác khi mô t ơ th thay ñ i v i
nhi t ñ , nh ưng ph ươ ng pháp này cho ñi u khi n ôn hòa c a t c ñ không có b t k ỳ m u
d ng nào c a v trí mô t ơ hay t c ñ ph n h i.
Dòng ph n t ĩnh mô t ơ ñư c ñ nh ngh ĩa nh ư:
ϕ
ñâu s dòng ph n t ĩnh, thay vì vi c là ñi n áp vect ơ ñ i di n cho nh ng ñi n áp
ñ u cu i mô t ơ và i s là m t vect ơ ñ i di n cho nh ng dòng mô t ơ. Trong tr ng thái n
ñ nh vec t ơ ñi n áp ñư c áp d ng vào s n xu t dòng ph n t ĩnh d n d t dòng g n b ng 90°
và ñư c cho b ng:
* *
Trong hình 4.7 và N u v sx và v sy
ñư c d n xu t ra trong cách này r i tr c x c a khung tham kh o là dòng ñư c liên k t v i
ph n t ĩnh, và tr c tung hi n th i có th ñư c s d ng nh ư m t bi n pháp c a s n p cho
s b i th ư ng n t vân vân. Cho dòng ph n t ĩnh không thay ñ i vΦs ph i cân ñ i ñ i v i
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 10
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
t n s lên trên t i t n s danh ñ nh c a mô t ơ. trên t n s danh ñ nh, vΦs vi c ñư c gi
không thay ñ i sao cho nh ng s r ơi dòng v i vi c t ăng t n s ñ cho dòng làm y u ñi
thao tác. Ph ươ ng pháp này c a ñi u khi n ñưa cho ñi u khi n mô t ơ t t và linh ho t
xu ng t i x p x 3 ph n tr ăm c a t n s mô t ơ danh ñ nh. T c ñ mô t ơ có th thì ki m
soát d ư i t n s này, nh ưng thông th ư ng t i l c xo n ñư c gi m b t. Ph ươ ng pháp
này ñư a cho s th c hi n m t cách ñáng k t t h ơn so v i nh ng ph ươ ng pháp ñi u khi n
ñi n áp c ñ nh ñư c mô t trong Ch ươ ng 1.2.
Gi i h n Hi n th i
Mô t ơ hi n th i không th ñư c cho phép ñ t ăng v i s n p không có b t k ỳ gi i
h n nào hay h th ng b o v b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o s ñi nh b ư c s truy n ñ ng
khi gia t c nhanh ñư c yêu c u hay m t nh t th i l n t i ñư c ng d ng vào mô t ơ. B i
v y, m t h th ng gi i h n hi n th i ñư c yêu c u gi m b t s tham kh o t n s khi m t
s gi m t c l n t i ñư c sin, hay t ăng m t t n s l n khi vi c t ăng t c t i ng d ng. Hình
4.8 cho th y m t h th ng gi i h n hi n th i th ư ng s d ng v i vòng m ñi u khi n.
Hình 4.8 H th ng gi i h n hi n th i
S tham kh o t n s , f*, B d n xu t ra t s tham kh o t n s ng ư i s d ng qua
m t kh i d c mà gi i h n t c ñ bi n thiên c a t n s và t ñây t c ñ bi n thiên c a mô
tơ t c ñ . N u s s n xu t l c xo n hi n th i trong mô t ơ v ư t h ơn gi i h n hi n th i thì
b ñi u khi n PI ñư c cho phép s a ñ i s tham kh o t n s .
N u mô t ơ ñang s n xu t t ăng t c l c xo n vì m t s n p l n thì ng d ng s
tham kh o t n s ñư c gi m b t v phía không và tr phi s n p gi m b t v i t c ñ mô
tơ nh ng gian tri n lãm. N u mô t ơ ñang s n xu t quá nhi u t ăng t c l c xo n b i vì nh p
ñ d c thì quá nhanh b ñi u khi n PI gi m b t t c ñ bi n thiên c a s tham kh o t n s
vì v y ñi u ñó dòng b gi i h n b i vì d c gia t c thì m r ng.
N u l c xo n gi m t c thì quá l n vi c t ăng t c t i ñã ñư c áp d ng hay s gi m
sút trong t n s tham kh o thì quá nhanh, b ñi u khi n PI làm vi c trong cách ñ i di n
và t ăng t c mô t ơ ho c gi m b t nh p ñ gi m t c ñ .
S Th c hi n và nh ng ng d ng
Nh ng ñ c tr ưng s d ng c a h ñi u khi n l c xung ñ ng vòng m ng d ng ñ i
v i m t ñ ng c ơ c m ng có th là t ng- b làm h ng nh ư :
• Làm d u xu ng s th c hi n nh t th i.
• S s n xu t l c xo n ð y ñ xu ng t i x p x 3 ph n tr ăm c a mô t ơ danh ñ nh
ñi nhanh.
• M c dù m t l i ích ñánh giá c a s ch ng c ph n t ĩnh (R s) c i thi n s s n xu t
l c xo n t i nh ng t c ñ th p, ñi u khi n h th ng công vi c ý ñ nh v i m t ư c l ư ng
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 11
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
không chính xác, m c dù v i l c xo n ñư c gi m b t. S ch ng c ph n t ĩnh có th ñư c
ño b i s truy n ñ ng v i m t s th ñơn gi n.
• Dù m t ư c l ư ng t t c a mô t ơ th c i thi n kh n ăng c a s truy n ñ ng ñ
gi t c ñ tham kh o, h ñi u khi n s làm vi c v i m t ư c l ư ng không chính xác, m c
dù v i s c m n m t c ñ nghèo h ơn. Mô t ơ th ph thu c vào h ng s th i gian rô to
c a mô t ơ (T r) và cái này không th ñư c ño d dàng.
• Không có v trí hay s ph n h i t c ñ ñư c yêu c u t tr c quay mô t ơ.
-----------------------Mai Trung Kiên----------------------------
ðây la ki u c a truy n ñ ng la ñòi h i nhi u áp d ng n ơi ñ c tính gi m t c là ñòi h i
vàvi5 trí khu v c h i ti p s ko nhi m thu b i vì c a môi tr ư ng hay giá r hay la ..ko c n
thi t.Sau ñ y là 1 vài ví d c a áp d ng n ơi chu kì m truy n ñ ng là:
.máy qu t và b ơm
.b ăng chuy n
.máy ly tâm
NAM CHÂM V ĨNH C B CH ð NG TRUY N ð NG
Nam châm vĩnh c b ch ñ ng truy n d ng thì t ng quát s d ng cho áp d ng yêu c u
cao bi u di n n ơi v trí h i ti p tr c ñ ng c ơ có th s d ng. B i vì rotor thi ko ñ i x ng
h i ti p ph i ñưa v trí hoàn h o trong m i dòng ñi n quy h i c a ñ ng c ơ.Hình 4.9 ch ra
h th ng b ñi u khi n c a Nam châm v ĩnh c b ch d ng truy n d ng.B ñi u khi n
ñ i ñi n và b ñ bi n ñ i mâu là s gi ng nhau khi cho chu kì m truy n ñ ng . B máy
khác trong h th ng b ñi u khi n mô t bên d ư i
S HÌNH THÀNH B M U
Trong thông d ng v i chu kì m truy n ñ ng b m u ph i d ư c x p v i dòng ñ ng c ơ
d n n i c ư ng ñ dòng ñi n trong tr c x và y ñi u khi n dòng và mômen,t ươ ng ñươ ng.
Trong chu kì m truy n ñ ng dòng sator thì s d ng vì nó thì d tính nó ñ nh v bên
ngoài ch rotor h i ti p.Thông th ư ng nh h ư ng c a c ư ng ñ dòng ñi n trong m i
tr c thì ko hoàn toàn tách r i b i vì tr c x c ư ng ñ dòng ñi n d i d u v i ñ ng c ơ
momen ngang nhau n u dòng staor là h ng s .Nó thì ưu tiên ñ nbê m u v i dòng rotor
khi cho b sung s cách ly ñ n n i c ư ng ñ dòng ñi n tr c x di u khi n dòng rotor và
cư ng ñ dòng ñi n truc y ñi u khi n momen sinh ra b i d ng c ơ.trong h th ng ñi u
khi n ch ra c ư ng ñ dòng di n tr c x m u là ñ t ñ n 0, và vì t t c dòng rotor trong tr c
x s n xu t b i nam châm.Mômen sinh ra b i ñ ng c ơ thi cho b i Te = K1 ~rxisy,n ơi K1
là h ng s , là b phân c a dòng rotor trong tr c x và là b ph n c a c ư ng ñ
dòng ñi n trong tr c y.Khi là sinh ra b i nam châm và là h ng s ,moment thì t l
ñ n .Dòng rotor thay ñ i v trí thì d tính t v trí ch c ch n rotor khi bi u di n d ư i.
Nó thì xóa v trí ch c ch n trong m i vòng ñi n thì ph thu c,và vì v trí h i ti p truy n
ñ ng ch cho vài thông tin v trí ch c ch n.Truy n th ng ,dung môi có s d ng khi b n h
có th cho v trí ch c ch n c a rotor(xem ch ươ ng 3.3),nh ưng có thay th b i c m bi n l n
cho cái nào nhi u h i ti p chính xác v i giá thành ñi n chung th p trong truy n d ng.Dù
th nào ,c m bi n l n ko cho v trí ch c ch n c a rotor và vì c ng Gray t p h p ñơn l thì
ph thu c ñ n tìm v trí chính xác at power up.Cho 1 ñ ng c ơ 3 pha 6 c c,3 bit Gray
code thì quay l i 3 times per vòng c ơ h c cho v trí t trong 60 0 trong m i vòng ñi n. ði u
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 12
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
ki n góc trong the Gray code tín hi u và nam châm the reference frame can be placed
trong +_30 0 c a v trí ñúng. M t l n ñ ng c ơ k t thúc quay a change from one Gray code
value to another,v trí thì bi t chính xác và incremental signals có th s d ng t ñư ng v
trí tuy t ñ i cho ñ n khi the drive is powered down again. incremental encoder with
additional Gray code signals thì t ươ ng ñ i có hi u qu t h i ti p.Ki u khác c a c m bi n
kia co th cung c p v trí tuy t ñ i c a rotor thì miêu t trong ch ươ ng 3.4
ðI U KHI N DÒNG ðI N
Khoo6ng gi ng vòng h truy n ñ ng nam châm v ĩnh c u b ch ñ ng truy n ñ ngvo2ng
kín ñi n khi n dòng ñi n cho truy n ñ ng khéo léo ñ n s thay ñ i dòng ñi n và do ñó
moment s n xu t b i r t d c. A simple PI controller là ñi u ki n c a m i tr c c a c u
trúc chuy n ñ n.C u trúc c a tr c x(thay ñ i dòng ñi n s n xu t)là 0 vì s thay ñ i là
ñi u ki n b i nam châm trong rotor.C u trúc tr c y ñ nh rõ moment –san xu t dòng ñi n
và vì monent qua dài b i d ng c ơ.M ăc dù dòng di n và di n áp la 1 chi u l n trong tình
tr ng ñ u, ñ ng l c th c hi n cao là ñòi h i ñ ng yên vì ch m pha c a dòng ñi n ñi u
khi n la nh h ơn có th và s tác ñ ng ñi u khi n nhanh chóng vòng ngoài là gi m ñ n
m c t i thi u.
Hình 4.9 h th ng ñi u khi n nam châm v ĩnh c b ch ñ ng truy n ñ ng
Hình 4.10b m u cho nam châm v ĩnh c d ng c ơ
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 13
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
ðây là mô t ñi u khi n dòng ñi n có kept ñơn l và bao g m m i th v bù c a cross
coupling or black e.m.f
ði u khi n t c ñ
ngoài b di u khi n t c ñ la shown khi 1 b ñi u khi n PI s d ng b phân t c c a
ñi m h i ti p t c ñ .nhi u b ph n mô t c a ki c a b ñi u khi n là cho trong chu ơng
4.3
ð c tính và g d ng
Ch s ñ c tính c a nam châm v ĩnh c u b truy n d ng có th tóm l ươ c nh ư sau:
.ð c tính ñ ng l c h c t t t t c t c ñ
.ñi u khi n moment l n xu ng ñ n d ng l i
.Nam châm v ĩnh c b truy n ñ ng th ư ng có l c quán tính th p.Ph i h p v i ch d
m u ph ng cho b ñi u khi n t c ñ và ñi u khi n moment ph ng, ñây là cho 1 b ñi u
khi n t c ñ v i nhi u d i t n cao
.ñ a ñi m h i ti p là yêu c u cho v trí dòng ñi n hoàn h o c a d ng c ơ
.Nam châm v ĩnh c u ñ ng c ơ bi u hi n 1 nh h ư ng g i liên k t m ng r ăng ñ n hình
d ng c a ñ ng c ơ,hi u qu trong g ơn sóng trong moment ñ ng c ơ. nh h ư ng ñó có th
gi m b i thi t k ñ ng c ơ t t,nh ưng có th ch ưng c t 1 v n ñ .
.H th ng ñi u khi n miêu ta có ñi m quy chi u dòng ñi n 0 trên tr c x,và dòng rotor ko
th thay ñ i b i truy n ñ ng.Gi i h n t c ñ l n nh t c a làm vi c khi ñi n áp ñ ng c ơ
tăng cùng t c ñ .Vùng y u là có th nh ưng, b i vì ñ n tác ñ ng l n khe khí c a nam
châm v ĩng c b truy n ñ ng,1 ñ i l ư ng l n c a c ư ng ñ dòng ñi n là ñòi h i ñ n gi m
dòng,làm truy n ñ ng ko hi u qu trong mi n ph m vi y u .Nó thì also c n thi t ñ n c n
t c ñ l n nh t v i ph m vi y u vì,dù di n áp cu i ñ ng c ơ gi m b i gi m trong truy n
ñ ng la cho phép,khi truy n ñ ng c m quay ng ư c ñi n áp ñ n c p ñ ko s n xu t ngoài
vùng y u và có l l i ñi n t trong truy n ñ ng
.Truy n ñ ng có th s d ng trong ñi u khi n momen ñơn,ngoài b ñi u khi n t c ñ
trình bày trong hình 4.9
K ti p là vài ví du c a áp d ng n ơi nam châm v ĩnh c u b truy n ñ ng s d ng:
.C ơ c u dao n ơi chính xác và ñ c tính d ng l c thi yêu c u
.L a ch n và b chí ng d ng n ơi yêu c u chính xác ít nh ưng n ơi chuy n ñ ng nhanh thì
yêu c u
.G n ñâu nh t ,nam châm v ĩnh c u ñ ng c ơ v i s cao c a c c (e.g. 32 c c) có s d ng
trong t c ñ th p ng d ng nh ư h ng( ko có bánh r ăng) truy n ñ ng c a b ăng nâng.
Chu kì ñóng c m ng truy n ñ ng ñ ng c ơ
Chu kì ñóng c m ng truy n ñ ng ñ ng c ơ, th ư nh ch ñ n khi 1 chu kì vécto truy n
ñ ng,thì s d ng trong nhi u ng d ng yêu c u ch t l ư ng t t h ơn 1 chu kì m ơ truy n
ñ ng v i 1 c m ng ñ ng c ơ.ð ñ t ñư c ch t l ư ng t t v i ki u c a truy n ñ ng ñi m
h i ti p là yêu c u ñ n rotor,nh ưng khác nam châm v ĩnh c u b truy n ñ ng ch chuy n
ñi m và ko ph i ñi m hoàn h o yêu c u .H th ng ñi u khi n là gi ng s d ng v i nam
châm v ĩnh c u b truy n ñ ng bi u di n trong hình 4.11.Mô t cho b máy kia ko th t s
có b c b ph n tr ư c.
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 14
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
Hĩnh.4.11 chu kì ñóng c m ng ñ ng c ơ truy n ñ ng b ñi u khi n
Dòng máy tính và s hình thành b m u
Trong th ng nh t v i nam châm v ĩnh c u b truy n ñ ng b m u là s p hàng v i dòng
rotor.Ngoài ra dòng trong nam châm v ĩnh c u ñ ng c ơ, v t còn l i t i v trí b t ñ ng
v i respect ñ n rotor và khi c p h ng s ñư c xác ñ nh b i nam châm khi ho t ñ ng
ngoài l ĩnh v c y u,dòng rotor trong s n xu t 1 ñ ng c ơ khi t n xu t chuy n ñ ng v i
respect ñ n rotor và dòng là cung c p b i tr c dòng ñi n x.Thành ra ,1 dòng máy tính thì
ñòi h i v t rút ra ñ l n và góc c a 1 vector ñ n ñư c xác ñ nh ñư c g i ñ n rotor-l c t
hóa- c ư ng ñ dòng ñi n kho ng không véctor, ,v t bi u di n dòng rotor.Vector ñó
dư c x p hàng v i dòng và có 1 ñ i l ư ng theo t l ñ n dòng nh ưng trong cho ñ n khi
c a dòng ñi n. ð i l ư ng và góc c a vector thì cho b i bi u th c k n ơi là ñi m rotor
và là h ng s rotor c a ñ ng c ơ:
Khi v i nam châm v ĩnh c u b truy n ñ ng moment là t l ñ n b ph n tr c x c a dòng
và b ph n tr c y c a c ư ng ñ dòng ñi n,và vì ,n ơi là h ng s .ð ñ t
dư c 1 ñ dài m i quan h gi a 2 ñòi h i moment khi ngo ra c a b ñi u khi n t c ñ ,-
và s n xu t moment b i ñ ng c ơ moment ñòi h i nhi u thay ñ i s d ng ñ n cho
cư ng ñ dòng ñi n tr c y ñòi h i, ,khi bi u di n trong hình 4.11.Góc cho góc c a
dòng rotor và có th s d ng khi góc b m u c a d ch c a c ư ng ñ dòng ñi n và ñi n
áp.Kho rotor c a 1 c m ng ñ ng c ơ thì ñơ n gi n 1 bu ng ñ i x ng cách ñi n, ñi m ñ c
l p thì ko quan tr ng,và ch vì ñi m t ăng thì ñòi h i ñ n xác ñ nh ..Thành ra 1 c m bi n
gia t ăng d dàng có th s d ng cho ñi m h i ti p
Dòng ñi u khi n
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 15
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
Khi dòng thì s n xu t b i b ph n tr c x c a c ư ng ñ dòng ñi n stator ( ñ ng th c 4.10)
nó thì d ñ n ñi u khi n c p dòng ,và khác cho nam châm v ĩnh c u ñ ng c ơ c ư ng ñ
dòng ñiên thì gi m khi gi m dòng là yêu c u.Thành ra ñây là ki u c a truy n ñ ng thì
nhi u dãy ñ n t c ñ cao ho t ñ ng v i tr ư ng suy y u. ð ng c ơ thì th ư ng gi m khi
ñánh giá dòng lên ñ n t c ñ khi ph m vi ñi n áp cu i ñánh giá t c ñ hay ñi n áp l n
nh t kia có th s n xu t b i b bi n ñ i trong khi ñi u khi n c t d trên c ư ng ñ dòng
ñi n ñ ng c ơ.Trên t c ñó ñi n áp ñ ng c ơ thì gi i h n b i gi m c ư ng ñ doo2ng ñi n
tr c x m c
ð c tính ñ c ñi m c a chu kì ñóng c m bi n ñ ng c ơ truy n ñ ng có th t ng k t nh ư
sau:
.ð c tính ñ ng l c h c v i t t c ñ ng c ơ.
.Moment ñ y ho t ñ ng xu ng ñ n d ng.
.1 ñi m h i ti p c ơ c u kia cho ñi m l n lên c a rotor thì yêu c u.
.ð b ăng r ng c a ñ ng c ơ có gia tr ñ n m c mà ki u c a truy n ñ ng có th s
d ngcho ng d ng applications kem h ơn 1KW up to more than 1MW
.Thích ng cho ph m vi y u ng d ng n ơi ñ ng c ơ có th ñư c ñi u khi n lên ñ n nhi u
th i gian v n t c c ơ s .
Truy n ñ ng có th s d ng trong ñi u khi n moment,phía ngoài b ñi u khi n t c ñ
bi u di n trong hình 4.11. Ư c l ư ng cùa ñi m dòng ñ n b m u th ng hàng thì quan
tr ng khi tác ñ ng c p ñ ñ c l p c a moment s n xu t cho 1moment m u ñã cho.Tiên
ñoán ñi m dòng thì ph thu c s d ñoán c a h ng s th i gian rotor, which varies theo 1
cách truy n ñ t có ý ngh ĩa ñ c bi t v i nhi t ñ rotor.Dù th nào,nó có th x y ra ñ n h
th ng 1 h ng s th i gian rotor hàm ư c l ư ng trong h th ng b ñi u khi n truy n
ñ ng,m c dù v y truy n ñ ng cho b ñi u khi n moment v ng
Chu ki ñóng c m bi n ñ ng c ơ truy n ñ ng thì s d ng trong nhi u ng d ng n ơi ch t
lư ng ñ ng l c t t thì yêu c u và nh t là n ơi 1 c m bi n truy n ñ ng c ơ thì yêu c u ñ n
cho moment ñ y khi d ng.Sau ñây là 1 vài ví d c a ng d ng n ơi ki u c a truy n ñ ng
thì s d ng:
.Máy c u và c ơ c u nâng
.Thang máy
. ng d ng tr c t c ñ cao
.Cu n v t li u
ði u khiên bên ngoài ñi m h i ti p
H th ng ñi u khi n mô t cao h ơn yêu c u gia t ăng ñi m h i ti p rotor ,nh ưng nó có th
ñ n ñ th thi t b bên ngoài b t kì c ơ c u v t lý h i ti p. ðó có th làm b i s xác ñ nh v
trí rotor t thông tin ki m ñư c ñ n truy n ñ ng xuyên qua ñi n áp ñ ng c ơ và dòng ñi n.
1 l p c a qui trình s d ng ñ n xác ñ nh v trí rotor,quy vào ñ n khi ki u n n t ng qui
trình,s d ng 1 ki u c a ñ ng c ơ ñ n tính toán t c ñ rotor và suy ra gia t ăng v trí
rotor.Khi 1 c ơ c u v t lý v trí h i ti p thì s d ng truy n ñ ng cho ch t l ư ng ñ ng l c
h c t t và h th ng v i moment ñ u ñ n khi d ng.Khi 1 v trí ư c l ư ng thì s d ng
ch t l ư ng ñ ng l c thì gi m và v n t c t i thi u cho moment ñ y ho t ñ ng là ñ ng
d ng ñ n ñó c a chu k ỳ m truy n ñ ng. M c dù v y ,1 chu k ỳ ñóng c m bi n truy n
ñ ng ñ ng c ơ bên ngoài ñi m h i ti p có sau thu n l i và ko thu n l i khi so sánh v i 1
chu k ỳ m c m bi n truy n ñ ng ñ nf c ơ:
Thuân l i
.light load ko n ñ nh có th xu t hi n v i 1 chu k ỳ truy n ñ ng thì lo i ra
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 16
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
.H th ng ñi u khi n moment thì ñư c c i thi n
.Kh i ñ ng v i 1 ñ ng c ơ là nhanh
.ði u khi n chu k ỳ dòng ñi n nhanh gi m hành trình d ư i ch ñ chuy n ti p
Ko thu n l i
.ki u ñ ng c ơ là bình th ư ng l thu c trên ñi n tr sator và h ng s th i gian rotor, xác
ñ nh sai c a bi n s có th gây ra 1 gi m t c ñáng k trong th c hi n khi t c ñ
th p,ngoài ra th c t v trí h i ti p cung c p th ng tin nó thì khác cho truy n ñ ng ñ n
làm cân b ng cho bi n thiên trong bi n s
4 góc ho t ñ ng
.Truy n ñ ng miêu ta trong ch ươ ng này thì thông th ư ng n n t ng trên chu vi n ăng l ươ ng
trình di n trong hình 4.12a. Chu vi n ăng l ư ng có h n ch sau:
.Luôn luôn b bi n ñ i c p phát dòng n ăng l ơng trong c ũng ko d nh h ư ng, ñèn 2 c c
ñã ch ng l ưu ch c p phát n ăng l ư ng ñ n dòng t cung ng t trong truy n ñ ng.V vi c
gì ñó m ch ñi n t o xung ph i s d ng ñ n ko mu n tán x n ăng l ư ng trong ñi n tr khi
hãm n ăng l ư ng thì fed t ñ ng c ơ ñ n truy n ñ ng
.Dòng ñi n l y t cung ng thông th ư ng bao g m cung ng hàm ñi u hòa
.ði n áp khi ngõ ra b bi n ñ i là lý thuy t b gi i h n ñ n d i ñ nh ñi n áp c a ngu n
c p. Trong s ho y ñ ng ñó thì b kh h ơn n a b i ñi n áp ngõ ra v i trên ñi u bi n ñ n
bé h ơn ñi n áp c p.
N u ñèn 2 c c thì ch nh l ưu v i b bi n ñ i khi bi u di n trong hình 4.12b,ngõ ra dòng
ñi n có th ñi u khi n ñ n cho h u nh ư hình sin d ng sóng v i duy nh y d ch chuy n ch
s .Nó thì ngoài ra có th cho n ăng l ư ng ñ n dòng trên t ng c ũng ko ñ nh h ư ng ngõ ra
b bi n ñ i ñ n m c truy n ñ ng cho ñ y 4 góc ho t ñ ng
Hình 4.2 xoay chi u AC truy n ñ ng c ư ng ñ dòng ñi n
a. chu n AC truy n ñ ng c ư ng ñ dòng ñi n
b. 4 góc truy n ñ ng c ư ng ñ dòng ñi n
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 17
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
Ngõ ra b bi n ñ i có th ñi u khi n trong 1 ñư ng ñ ng d ng ñ n 1 b bi n ñ i cung
c p 1 ñ ng c ơ, s d ng b m u c ăn b n ñi u khi n h th ng miêu t trong b ph n tr ư c
.1 ñi u khi n h th ng cho ngõ ra b bi n ñ i thì bi u di n trong hình 4.13
S hình thành b m u
N u b m u là ñư c s p hàng ñ n n i vetor miêu t ñi n áp cung ng lies along tr c y
,tr c x c ư ng ñ dòng ñi n ñi u khi n ho t ñ ng c ư ng ñ dòng và tr c y c ư ng ñ dòng
ñi n ñi u khi n d ng c ư ng ñ dòng ñi n .Khi ngõ ra c ư ng ñ dòng ñi n s có ch s
chuy n ñ i duy nh t ho t ñ ng dòng ñi n m u, ,thì ñ t t i 0 . ði n áp t i gi i h n DC
c a b bi n ñ i thì ñi u ch nh b i 1 PI b ñi u ch nh s n xu t d ng dòng ñi n m u
Nó thì có th cung c p ñi n áp h i ti p t b d tr bên c a ngõ ra b ñi n kháng khi ngõ
ra ñ n 1chu kì pha kín(PLL) ñ n b t ngu n t góc b m u.Tuy nhiên, ñòi h i ñi n áp
ngan cách liên k t qua ngu n c p có l ñ t 1 c p ñ ñi n n ăng r t là cao cho 1 b bi n ñ i
A/D l n. Hi u qu v giá khác l n nhi u nh t thì s d ng ñ n góc ñi u bi n , ,khi h i
ti p miêu t góc c a ñi n áp cung c p . ðây là hi u l c cung c p b ñi u khi n dòng ñi n
thì v n hành ñúng b i góc ñó là góc c a vector ñi n áp ñ t trên b bi n ñ i AC-AC(DC-
DC) bên c nh c a ngõ ra ph n c m ñi n .Thông th ư ng d ch pha qua ngõ ra ph n c m
ñi n là nh ngang khi t i cao,và vì, , có th s d ng ñ n miêu t góc c aa vector ñi n
áp cung c p .N u ñi n áp cung c p là ngang hàng v i tr c y c a b m u ,
b i v y , . Góc b m u có th xác ñ ng b i 1 PLL khi bi u di n trong hình 4.14.
PLL thì yêu c u ñ n làm h th ng ñi u khi n b n và êm ngoài ra ng n h n trong ñúng
ñ n ho t ñ ng c a b ñi u khi n dòng ñi n và ñi n áp cung c p bi n d ng
Bi u di n và áp d ng
ð c tính bi u di n c a 4 ph n t ư truy n ñ ng di n t ñây có th t ng k t nh ư sau:
.4 góc ho t ñ ng ñ y
.1 cách x p x duy nh t chuy n d i ch tiêu và sóng hài c ư ng ñ dòng ñi n ngõ ra nh
.ði u khi n chuy n ti p nhanh c a ñi n áp DC khi ngõ ra ñ n ñ ng c ơ b bi n ñ i
AC_AC(DC_DC)ngang trong lúc ñ ng c ơ ho t ñ ng ng n h n
Hình 4.13 ngõ ra h th ng ñi u khi n b bi n ñ i AC_AC(DC_DC)
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 18
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
Hình 4.14 b m u PLL
.ðư ng d n DC ñi n áp c a truy n ñ ng v i ngõa ra ñèn 2 c c b ch nh l ưu thì b ch n
ñ n ít h ơn ñ nh c c ñ i ñư ng ñi n áp yêu c u .V i 1 ngõ ra b bi n ñ i
AC_AC(DC_DC) ñư ng d n ñi n áp có th s ñ y ph ñ n c p ñ cao h ơn
.ko yêu c u ñi n áp h i ti p cung c p
4 góc truy n ñ ng thì s d ng trong ng d ng n ơi ñ c tính t t ngõ ra d ng sóng thì yêu
c u và/ho c ý ngh ĩa hãm công có th tr l i ñ n cung c p.Sau ñây là 1 vài ví d c a ng
d ng n ơi ki u c a truy n ñ ng là:
.Ch y th h th ng c ơ c u t i
.C u tr c và b ăng nâng
.L p ñ t dây t i ñi n
ði u khi n h ư ng momen
H th ng ñi u khi n truy n ñ ng v ch ra vì xa t t c s d ng ñi u bi n kho ng vector ñ n
s n xu t b bi n ñ i AC_AC(DC_DC) ñi u khi n báo hi u. 1 h th ng khác c a ñi u
khi n ñó có th s d ng khi 1 ñ ng c ơ thì liên k t ñ n truy n ñ ng là ñi u khi n h ư ng
momen.T mô t ñ u tiên c a ñi u bi n kho ng vetor nó là ñóng b bi n ñ i
AC_AC(DC_DC) có th ch s n xu t m i 1 c a 8 vector ñi n áp có th .Khi m i m u
d u ch m ñi u khi n h ư ng momen l a ch n 1 c a 8 vector ñi n áp ñ n bi n ñ i dòng
ñ ng c ơ và momen ñ n giá tr m u nhanh b ng có th
Nguyên lý c a ñi u khi n h ư ng momen thì ch ng minh trong hi2nh 4.15. Dòng stator là
cho b i ñ ng th c sau:
Trong bi u di n mô hình l a ch n c a m i c a ñi m khác vector ñi n áp s có 1 nh
hư ng khác trên dòng stator cho trong b ng 4.2
B ng 4.2 . nh h ư ng c a vector ñi n áp có th khác trên dòng stator
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 19
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
Hình 4.15 ñi u khi n h ư ng vector
M c tiêu c a h th ng ñi u khi n là ñ i l ư ng c ñ nh c a dòng stator, ,bên ngoài ñ
tr b ăng t n ñư c ch th b i 2 ñư ng ch m trong hình 4.15 , thành ra ñ i t ư ng bi u
di n1 c a vectors ñi n áp hay ph i là d ư c l a ch n ñ n quy v ñ i l ư ng c a
.S n xu t c a momen b i ñ ng c ơ là t l ñ n dòng rotor multiplied b i dòng ñi n
stator khi góc ph i ñ n dòng rotor .N u gi a góc dòng rotor và stator thì t ăng lên trong
hư ng c a phép quay sau b ph n c a dòng stator v ư t pha dòng rotor b i 90 gia t ăng
nhi u b i vì sai khác gi a rotor va dòng stator vector la n ơi là so-called rò r
ñi n kháng nh t th i c a ñ ng c ơ.B i v y ,s t ăng lên dòng stator trong b m t c a dòng
rotor t ăng gia t c momen ,và ch m dòng stator sau dòng rotor t ăng gi m t c momen .
L a ch n c a vector ñi n áp là xa h ơn b t bu c b i s bi n ñ i bi u di n trong ví d sau
vector ñi n áp ph i là ñư c ch n. momen là c b ñi u khi n b i 1 ph ươ ng pháp tr .1
b ng chuy n m ch là xây d ng bao g m vectors ñi n áp l a ch n ñi u khi n dòng stator
va momen ñ n b bên ngoài gi i h n ñ ch .
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 20
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
1 ví d c a 1 h th ng ñi u khi n c ăn c trên h ư ng ñi u khi n momen là bi u di n trong
hình 4.16.Momen quy chi u , , và ñ l n dòng quy chi u , ,thì suy ra trong gi ng
ñu ng khi cho 1 truy n ñ ng s d ng b ñi u bi n vector ko gian .M ch so sánh t tr
sau khi s n xu t yeu c u bi n ñ i trong dòng và momen,và b ng ñ o m ch ch n l a yêu
c u b bi n ñ i AC_AC(DC_DC) th i kì ñ n cho 1 vector ñi n áp kia s bi n ñ i
dòng, , thì s d ng ñ n xác ñ nh qu t ph sóng 60 dòng stator thì trong,khi ñi n tích
m t khác c a b ng ñ o m ch là s d ng cho qu t ph sóng khác.
H th ng ñi u khi n h ư ng momen yêu c u 1 ư c tính cho dòng stator và momen cho b
so sánh t tr ,và 1 ư c tính c a t c ñ rotor cho b ñi u khi n t c ñ .Có suy ra t b
ư c l ư ng b m u th ñang s d ng c ư ng ñ dòng ñi n ñ ng c ơ và 1 ư c tính c a ñi n
áp ñ ng c ơ t th i kì b ng ng n m ch và b bi n ñ i DC ngõ ra ñi n áp , ,Nó thì
quan tr ng ñ n n t kia m c dù nguyên lý c a ñi u khi n h ư ng momen hi n ra ñơn gi n
và ko ph thu c trên xác ñ nh tham s ñ ng c ơ, ki u ñ ng c ơ s d ng ñ n suy ra d ñoán
c a momen,dòng va t c ñ là ph c t p và là ph thu c n ng trên tham s ñ ng c ơ .Sau
khi lên cho 1 so sánh gi a ñi u khi n h ư ng momen và 1 h th ng ñi u khi n d a trên 1
b ñi u bi n vector ko gian:
.Vi c tính toán cho b ñi u khi n dòng ñi n ,b m u chuy n d ch và b ñi u bi n vector
là nhi u liên h p cho ñi u khi n h ư ng momen , b so sánh t tr và b ng ñ o
m ch.M c dù v y ,giá ñơn v m u yêu c u cho ñi u khi n h ư ng momen ( tiêu bi u 40
kHz) thì cao nh t sau ñó cho 1 b ñi u bi n ko gian vector (6-12 kHz) ,b i vì ñi u khi n
hư ng momen s d ng 1 ph ươ ng pháp t tr .
.Không h i gì khi cung c p 1 c m ng ñơn ñ ng c ơ , nhi u c m bi n ñ ng c ơ treuye62n
ñ ng có th ngoài h c p h ơn 1 ñ ng c ơ trong m c song song n ơi ñ ng c ơ thì c khác
,ho c truy n ñ ng có th s d ng khi 1 t ng quát b ăng t n s / bi n thiên ñi n áp ngu n
cung c p. ði u khi n h ư ng momen ko th s d ng trong áp d ng ,và vì 1 ñi u khi n
hư ng momen truy n ñ ng ph i h ơn có n ăng l ư ng ñ n ho t ñ ng v i b ñi u bi n
vector ko gian cho áp d ng ñó.
.B i vì ñi u khi n h ư ng momen thì c ăn c trên ñi u khi n t tr b bi n ñ i
AC_AC(DC_DC) có 1 cách liên t c bi n t n su t ñ o m ch . ðó thì xét ñ n 1 ưu ñi m
trong hàm ph m ơ r ng c a kh thính nhi u t ñ ng c ơ ,nh ưng kho ng t m gi i h n ph i
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 21
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
là b ñi u khi n vì ñó nó không v ư t qua l n nh t ñư c phép b i ngu n ñi n c a boe65
bi n ñ i AC_AC(DC_DC). B o qu n ph i ngoài l y v i ñi u khi n h ư ng momen ñ n
ñ m b o bi n ñ i t 1 vector ñi n áp ñ n 1 cách khác h ơn 60 ñ xa kh ng x y ra l p l i
khi ñó có th gia t ăng áp l c trên l p cách ñi n ñ ng c ơ
.1 b ñi u khi n h ư ng vector truy n ñ ng chuy n dao v i 1 bi n ñ i trong momen trong
th i gian có th ng n bên trong gi i h n c a ñơn v m u .B i vì c a s l y m u và phép
tính ñ tr luôn luôn ñư c phép v i b ñi u bi n vector ko gian c ăn c h th ng 1 bi n
ñ i trong momen có th gi 1 vài m u th .M c dù v y ,ki u ñư ng yên thu t toán có th
s d ng v i h th ng b ñi u bi n vector ko gian cho bi u di n v t so sánh t t v i kia
c a ñi u khi n h th ng momen.
---------------------------Nguy n V ăn N ăm----------------------
3. ñi u khi n b truy n ñ ng c ơ 1 chi u:
ñ nh c trung bình và l n nh t trong công ngh dùng ñ ng c ơ 1 chi u ,b truy n ñ ng c a ñ ng c ơ d a 1 kích t
ñ c l p c a ñ ng c ơ dòng phát sinh b ng 1 cu n kích t và moment có c ư ng ñ cao h ơn c ư ng ñ dòng ñi n
ph n ng cu n 1 v trí chuy n m ch . có hai cu n dây hoàn toàn ñ c l p và c ũng nh ư dòng và moment có th tr
nên ñi u khi n ñ c l p c ũng nh ư hình v 4.17a . m c dù cu n dây kích t th ư ng xuyên có m t th i gian dài
h ng s cu n dây ph n ng có th i gian ph n ng thông th ư ng r t ng n trong kho ng thay ñ i nhanh c a dòng
ñi n ph n ng và do ñó moment . dòng ñi n tham chi u là h ng s ñó ñánh giá c p ñ cho ñ ng c ơ , và c ũng
nh ư ñi n áp ph n ng c a ñ ng c ơ t ăng cùng v i t c ñ , ñi n áp ph n ng trong kho ng xác ñ nh . nó ñánh giá
c p ñ ñó ñã c ăn c vào t c ñ ñ ng c ơ, và trên ñây di u khi n dòng ñi u khi n gi m dòng ñi n kích t
các giá tr tham chi u ,if, gi ñi n áp ñó ñánh giá c p ñ c ũng nh ư là ñi u ch nh t c ñ c ũng nh ư là ñi u ch nh
t c ñ t ăng lên h ơn n a, ñi n áp ph n ng ph n h i có th bao g m ñi n tr ph n ng làm cho ñi n áp ñi u
khi n c ñ nh .
dòng ñi u khi n :
b bi n ñ i dòng là cái này m t n a , hay ñ y ñ ñi u khi n b bi n ñ i thyristor . n a ñi u khi n b bi n ñ i có
th cung c p ñi n áp d ươ ng ñ n m t cu n dây kích t và c ũng như dòng ñi n trong cu n dây có th t ăng r t
nhanh , nh ưng suy gi m m t cánh t ươ ng ñ i ch m b bi n ñ i ñi u khi n có th cung c p ñi n áp d ươ ng và âm
và c ũng nh ư ñánh giá là gi ng nhau , dù dòng ñi n là t ăng hay gi m . khi mà ñ ng c ơ là quay m t t c ñ ñi u
ch nh d ư i t c ñ ñi u ch nh c a kích t ñi u khi n ñ t cháy góc c a b bi n ñ i , khi dòng ñi n là gián ño n có
m i quan h là m c ñ cao không phi tuy n và thay ñ i cùng v i ñi n áp c p ñ c p ñ n ñ ng c ơ . b truy n
ñ ng d tr là m i quan h góc ñ t cháy và dòng ñi n ñ ng c ơ cho ñi n ápngõ ra c p ñ khác , và trong khi
gián ño n dòng ñi n ho t ñ ng hi u ch nh c a góc ñ t cháy s ch n b ng góc ñ t cháy cho m t s li u dòng
ñi n ñã cho . m t s l i s p x p b ng m t m ch tích phân ho t ñ ng trên l i mà dòng ñi n . khi m t thay ñ i
trong ñ nh h ư ng c a momentla2 yêu c u 1 c u ph i d ng d n ñi n và cái khác là tr thành có tác d ng d n . nó
ñư a v không t c ư ng ñ dòng ch s c ư ng ñ dòng. ðó ch là m t c u ph i d n ñi n ñó 1 th i gian. Trong
khi ñây là s ch nh l i ñ tránh 1 dòng ng n ng t ph n ng cung c p . nó r t quang tr ng do ñó ñây là s
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 22
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
ch nh l i x y ra nh ư r t nhanh , có th t t cho ñi ukhi n moment ph n ñ ng , b ñi u ch nh vi x lý ñi u khi n
truy n ñ ng kích ho t thông minh r t h th ng , th ư ng gi cân b ng s ch nh l i ñ tr ng n có th . s ch nh
lưu m t thyristor ñ n m t cái khác , trong khi dòng ñi n ti p t c là ho t ñ ng là hoàn t t cung c p ñ t cháy
m ch ñ n thyristor không d n hi n t i trong ch nh hàng ( hay giá tr âm trong d ư i hàng ).
ñi u khi n moment:
cho 4 ño n ho t ñ ng hai c u thyristor có ñư c dùng nh ư trong hình v 4.17b c u ñôi có
th cung c p ñi n áp d ươ ng hay âm ñ n ñ ng c ơ , nh ưng c u d ươ ng nh ư có th cung c p
dòng ñi n d ươ ng và c u âm có dòng ñi n âm , thành ra, c u d ươ ng d n khi moment
dươ ng là c n tìm và c u âm khi moment âm là c n tìm . c u là b ñi u ch nh pha ñ n
cung c p ñi n áp c n tìm b ng tham chi u , Va ñ n ñ ng c ơ , t ươ ng thích ñ n ñi n áp cao
g n sóng trong b bi n ñ i ngõ ra và ñ c tính c a thyristor là chi u , dòng ñi n trong
ph n ng có th ti p t c hay gián ño n . trong khi ñó dòng ñi n là m i quan h gi a ñi n
áp chu n có th tr thành dùng tr c ti p
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 23
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
hình v
ch ng minh ñư c b ng ví d hình v 4.18, cung c p 1 vài ñi n c m và nh ư th dòng ñi n
không chuy n ngay l p t c t 1 thyristor ñ n 1 cái khác nh ưng có m t th i gian , h u h n
ñã bi t nh ư th i gian ch ch ng chéo , trong khi ñây là gián ño n ñi p áp cung c p ñ n
ñ ng c ơ là b truy n ñ ng trung bình c a hai pha d n ñi n ,nó hi n di n không có v n ñ
trong khi ñ ng c ơ , khi c u ho t nh ư b ch nh l ưu , tr ra cho h bi n d ng c a cung c p
ñã bi t nh ư s c t r nh , tuy nhiên , trong khi c u ho t ñ ng nh ư m t b bi n ñ i , và s
b o qu n c n ph i có ñ m b o ñó là s ch nh l ưu toàn b tr ư c ngh ch ñ o có gi i h n
trên hình v 4.18.n u nó không hoàn t t b ng ñi m ch y dòng ñi n hàn tr l i trong
thyristor , cái nào nên v n ra và 1 m ch l n c a dòng ñi n phun ra trong ñ ng c ơ và ñây
là ñã bi t nh ư s ñ o ng ư c r h ư h ng con ñư ng truy n thông s ng ăn ng a s h ư h ng
ñ n ñ o ng ư c góc ñ t cháy ñ n c p phát s ch nh l ưu tr nên hoàn t t tr ư c s ñ o
ng ư c có gi i h n ,tuy nhiên ñây gi i h n ñi n áp ñ ng c ơ trong khi phanh nh ư v y nó bé
hơn gi i h n khi ñ ng c ơ quay 1 chi u hi n t i b truy n ñ ng bao g m thu t toán ki m
tra v trí ñó b c chì ñ n s ñ o nng ư c h ư h ng , c p phát góc ñ t cháy ñ n di chuy n
ph i tr l i ñ ñ o ng ư c gi i h n 1 vài ñi u ki n .
ñ c tính và ng d ng :
ñ c tính c a m t ñ ng c ơ m t chi u có th tóm l ư c nh ư sau :dòng ñi u ch nh l y m u ñ
ñánh giá là có h n ch b ng có th ñánh giá s chuy n m ch c a c u thyristor trong t ng
th , l y m u ñánh giá và do ñó b ăng t n cùng v i c a b truy n ñ ng 1 chi u là th i gian
ñ t tr ư c 10 h ơn 1 b truy n ñ ng xoay chi u , b truy n ñ ng v i kích t ñ c l p 1
chi u ñ ng c ơ là dùng trong ng d ng ñ ng d ng t i vòng ñóng c m ng b truy n ñ ng
ñ ng c ơ , b i vì dòng và moment là ñi u khi n b ng m t cu n riêng , s cách ly c a dòng
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 24
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
và moment ñi u khi n là không ph thu c trên tham s ñ ng c ơ , thành ra s chính xác
ñi u khi n c a moment s m ñ t ñư c nhi u h ơn , thyrisor c p dòng dùng trong m t chi u
b truy n ñ ng có giá tr bé h ơn m t IGBT b bi n ñ i cho ra xoay chi u , b truy n
ñ ng ñánh giá ñươ ng l ư ng dòng tuy nhiên, ñ ng c ơ m t chi u là t ng th ñ t h ơn 1 b
xoay chi u ñ ng c ơ c a ñươ ng l ư ng ñánh giá dòng , t i ñó c ư ng ñ ñ nh m c d ư i s p
x 200kw , trong t ng th ñ ng c ơ m t chi u ñòi h i b o d ư ng h ơn ñ ng c ơ xoay chi u .
dòng m t chi u có góc ph n t ư b truy n ñ ng có th xây d ng v i hai c u thyristor nh ư
trên hình v 4.17b , tuy nhiên tín hi u h th ng ñi n vào nh ư máy là thi u nhi u , dòng
xoay chi u góc ph n t ư , b truy n ñ ng dùng 1 ngõ vào bi n ñ i nh ư ñã mô t trong
ch ươ ng 4.2 , l y dòng ñi n cùng v i giá tr bé ñáng k tránh sóng hài và cùng v i h u nh ư
ph n t ñơn v ch tiêu , b truy n ñ ng có th tr nên dùng trong ñi u khi n moment ,
mà không ñi u khi n t c ñ nh ư hình v 4.17 , m c dù nó có th d báo cho nhi u lo i
xoay chi u ñ ng c ơ khác nhau nó s thay th b truy n ñ ng 1 chi u , nó ch có th x y
ra ch m và nhi u b truy n ñ ng v n còn ch t o có th ư ng dùng trong nhi u ng d ng
công ngh nh t là lo i c l n , k ti p 1 vài ví d c a b truy n ñ ng dùng :- c u tr c và
c u nâng
-băng nâng
- cung c p nguyên li u cho cu n
4. gi i thích và b t ñ uc a m t ñi u khi n t c ñ :
ñ c tính ñi u khi n t c là quang tr ng trong nhi u ng d ng b ñi u khi n , trong ñây
m t b ph n ñi u khi n t c ñ t c ñ là dùng ñ u tiên nh ư ví d t i ch ng minh ñư c
b ng lý thuy t gi i thích , nó có th báo tr ư c ñ c tính c a m t vòng ñóng ñi u khi n sau
ñó nó nh ư ph n x th a kéo dài tr nhi u l n c ăn c vào trong tín hi u s h th ng ñi u
khi n , ma sát bé m t bi u ñ khu v c nh ư v y t c ñ ñi u khi n là ñang xét trong hình
v 4.19 ñây :
w*(s)= t c ñ tham s (rad/s)
w(s)= t c ñ (rad/s)
Isy = dòng ñi n t o ra moment (A)
Tc = moment ñi n t ñ ng c ơ
Tm = moment c ơ h c cung c p ñ n t i (nm)
J = moment quán tính t i (kgm2)
Kp= ñ khuy t ñ i t l c a t c ñ ñi u khi n (1/rad)
Ki = ñ khuy t ñ i nguyên c a t c ñ ñi u khi n (A)
Kt = moment ñ ng c ơ là h ng s (nm/A)
ð khuy t ñ i vòng kín c a dòng ñi n ñi u khi n ph thu c trên ñánh giá dòng ñi n c a
b truy n ñ ng , ñ khuy t ñ i là c c k ỳ chính xác ñó là m t tham s dòng ñi n t t c ñ
ñi u khi n c a ph n t ñơn v cho m t dòng ñi n t o ra moment c a ñ khuy t ñ i vòng
kín v i dòng ñi n ñi u khi n , n u m t ngõ ra c a m t ph n t ñơn v t t c ñ ñi u
khi n k t qu trong 1 dong ñi n tao ra moment
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 25
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
ñ ñánh giá dòng ñi n c a b truy n ñ ng thì Kc có th tr nên xác ñ nh nh ư r.m.s , ñánh
giá dòng ñi n c a b truy n ñ ng , moment ñ ng c ơ xác ñ nh h ng s , moment ñư c kéo
dài b ng b dòng ñi n , thông th ư ng Kt là ph thu c trong Nm b ng apm c a r.m.s ,
dòng ñi n pha cho m t ñ ng c ơ tr l c , thành ra , 1 ngõ vào ñã xác ñ nh t t c ñ ñi u
khi n ñi u ch KcKtNm. B ñáp ng vòng kín c a t c ñ ñi u khi n là cho b ng:
w(s).w(s)* = G(s)/[1 + G(s)] (4.13)
ñây G(s) là ñ khuy t ñ i trong chuy n ti p b ph n trong chu k ỳ , n u K0=Kc.Kt thì:
w(s).w(s)* =[(Kp+Ki/s)K0/s.J]/[1+(Kp+Ki/s)K0/sJ] (4.14)
tóm l i : w(s).(w)* = [skp/Ki+1]/[s2.J/(K0.K1)+ skp/ki+1] (4.15)
b n ch t t n s c a ñ i t ư ng là ph thu c nh ư Wn = √(K0.K/J) và ch s gi m rung
£=Wn.Kp(2.Ki)
W(s).W(s)*=[s2.£/Wn+1]/[s2/W2+s2£/Wn+1] (4.16)
ðây là ph ươ ng trình cho vòng kín b ñáp ng c a t c ñ ñi u khi n trong ñi u ki n c a
nó là b n ch t t n s và ch s gi m rung , ch s nh ư hình v 4.20a cho 1 ñi n hình , ñ c
tr ưng t c ñ ñi u khi n b truy n ñ ng ñ ng c ơ 1 chi u t i 1.0 (rad/s)
Tham s b ư c cho khác v i ch s gi m rung phù h p v i góc hay d i t n c a h th ng
và th hai , ñ khuy t ñ i theo t l là ñư c ch n t i cho yêu c u ñ i l ư ng c a gi m rung
, ñ khuy t ñ i là tín hi u trong hàng ñơ n v dùng trong b ph n tr ư c , nó không gi ng
nhau mà có th nh n tr c ti p vào trong ñ khuy t ñ i ñ c tr ưng c a m t b truy n ñ ng
hi n ñ i nh ư dùng b bi n thiên t m t b truy n ñ ng nhà s n xu t khác vì v y vi c
chia t l là thông th ư ng yêu c u ñ n b bi n ñ i , công d ng tính toán cho 1 t c ñ ñi u
khi n lý t ư ng có th tr nên dùng trong nhi u ng d ng , nh ưng s b o qu n là ph i là
c n không ñ d i t n ñư c v ư t quá d i t n biên c a m t b truy n ñ ng ñ c bi t ,
ph ươ ng trình 4.18 trình bày b ñáp ng t i m t moment ng n h n , sau m t th i h n có
cung c p l c t ng h p ch cân b ng thay ñ i c a v trí có th tr nên b truy n ñ ng t
ñây ph ươ ng trình nh ư αr= Td/K0.ki
N u mà Td là ñánh giá moment và αr là góc phù h p ,ph ươ ng trình có th tr nên s p x p
l i cho yêu c u ñ khuy t ñ i nguyên cho m t góc phù h p : Ki= Tr/(K0. αr)
(4.20)
dùng cho ng d ng h servo , và tóm l i ñây là ph ươ ng trình và ñ t cho Wn t ph ươ ng
trình 4.21 , theo t l ñ khuy t ñ i có th tr tính toán nh ư:
Kp= 2.£ √(Ki.j)/k0) (4.22)
Và ph n t ñơn v ch s gi m rung :Kp=2 √(ki.J/K0) (4.23)
M i t ươ ng quang b n ch t t n s và d i t n cò th tr nên gi i h n t ph ươ ng trình 4.16 ,
n u d i t n ,Wbw, là h ng s phân b tùy ý ph thu c nh ư ñ khuy t ñ i là -3db,
i.e.W(s)/W(s)*=1/ √2 thì ,Wbw/Wn= √[(2£2+1)2 + √[(2£2+1)2+1] ; (4.24)
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 26
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
Công d ng c a c a Wbw/Wn cho khác công d ng c a ch s gi m rung là hình v (4.21)
. nó có th tr nên v i ch s gi m rung c a ph n t ñơn v Wbw/Wn=2.5 ,
ñi u khi n t c ñ lý t ư ng :
cho m c ñích c a vi c gi i thích nó là tính toán . ñó là m c ñích ñi u khi n t c ñ là dùng
v i t i ñó là m t quán tính thu n nó có th tr nên dùng cho h th ng ñơn nh t . nh t là
trong ñ ng c ơ 1 chi u ng d ng cho t i th ư ng th ư ng là 1 quán tính cùng v i b sung
t i vòng ñóng b ư c c a b ñáp ng là b n v ng c a h th ng có th ñánh giá b ng nó
b n v ng t i 1 moment ñi n áp , t bi u ñ khu v c W(s)=(Tc+Td)/s.J và s liên h p
ñ ng th c W(s)/W(s)*=[1/K0.Ki].[s/s2.J/K0.Ki+s.Kp/Ki+1] (4.17)
chia ñôi hai bên là ñươ ng l ư ng t i tích phân vào trong th i gian khu v c , αr là roto ñ nh
v :αr(s)/Td=[1/K0.Ki].[1/s2.J/K0.Ki+s.Kp/Ki+1] (4.18)
αr/Td=[1/K0.Ki].[1/s2(s2/W2n+s.2£/Wn+1] (4.19)
ñây là ph ươ ng trình ph thu c b ñáp ng c a ñi u khi n t c ñ t i 1 moment ng n h n .
góc phù h p là ph thu c nh ư ch ñ cân b ng thay ñ i c a góc t i 1 m t ch ñ cân
b ng moment nhi u lo n c a nó ñánh giá momentlon71 là moment kéo dài khi b truy n
ñ ng là ñánh giá chi u cao c t dòng b ñáp u7ng1nhu7 hình v 4.20b, là ñ a ñi m thay
nh ư 1 k t qu c a m t b ư c moment nhi u lo n c a vi c ñánh giá moment .cho m t ñ c
tr ưng h servo v i góc phù h p c a 0.07 rad , b ñáp ng t i m t moment ng n h n là
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 27
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
tươ ng t nh ư ch ñ th hai b ñáp ng nh ư trong ch ươ ng 4.1 nh ư ch s gi m rung t ăng
phóng ñ i là gi m và b ñáp ng tr thành ch m l i , ñôi khi ch ñ cân b ng là mi n
ñ nh v có thay ñ i góc phù h p cua.07 rad , n u 1 ch ñ cân b ng thay ñ ic a ñ nh v
sau ng d ng c a m t t i là không nh n ñư c s b sung ngoài ñ nh v ñi u khi n là ph i
ñư c dùng vòng ñóng b ư c b ñáp ng là khác t b ñáp ng t i 1 moment ng n h n b i
vì c a ñi u ki n trong ph n t , nh ư ch s gi m rung la tay phóng ñ i là gi m ,c ũng nh ư
ñánh giá b ñáp ng c i thi n cùng v i t ăng ch s gi m rung , no mu n xu t hi n t k t
qu ñó cao h ơn ch ñ gi m rung t t nh t là b ñáp ng ,i.e , b ñáp ng ch m t c
moment ng n h n và b ñáp ng c ñ nh t i 1 b ư c thay ñ i c a tham s m c dù ñây là
t m b c v i m t t c ñ ñi u khi n lý t ư ng có 1 s ñ c ñi m c a dung sai 1 h th ng
th c c ng c a ñ khuy t ñ i và do ñ c tính có th t t h ơn b ñáp ng ( nhìn ch ươ ng 4.4)
tính toán yêu c u c a ñ khuy ch ñ i :
ñ khuy t ñ i cho m t t c ñ ñi u khi n lý t ư ng nên b t ñ u trong b c , th nh t , ñ
khuy t ñ i nguyên là b t ñ u t i l a ch n , n u ñánh giá moment là nh ư t dòng ñi n t o
thành moment ñó là b ng t i ñánh giá dòng ñi n c a b truy n ñ ng thì Td phù
h p=Kc.Kp=K0 thành Ki=1/ αr phù h p , góc phù h p có th ph thu c cho 1 c p dòng
ñi n khác , có th là hai hay ba th i gian ñánh giá dòng ñi n , thành ra ph ươ ng trình 4.20
có th là t ươ ng thích .
khác , ñ khuyech ñ i nguyên có th ñư c l a ch n t i cho yêu c u d i t n c a t c ñ
ñi u khi n , ñ khuyech ñ i nguyên ph vào b n ch t t n s c a b ñi u khi n , Wn , m i
quang h b n ch t t n s ,Wn và d i t n có cài ñ t s n có ph thu c nh ư Wn = √(Ki.K0/J),
ñây có th là x p s p l i cho yêu c u ñ khuyech ñ i nguyên : Ki=W2n.J/Kn (4.21)
ch s gi m rung có cài ñ t s n ph thu c nh ư £=Wn.Kp/Ki/2 ,m c dù .dùng ph i l a
ch n yêu c u ch s gi m rung cho m t ng d ng ñ c bi t , 1 ch s gi m rung c a ph n
t ñơn v là thông th ư ng ,
chú thích : l y m u ñ i l ư ng ño t o tr cho t o tr cho
t c ñ trong chu k ỳ ñi u khi n t c ñ ñi u khi n moment
khác ñ nh v ph n h i cách tính moment th i gian ñ tr t i
qua cho t c ñ ph n h i tham chi u ñi u khi n moment
hình v 4.22: gi i h n t o tr ñi u khi n t c ñ
ñ c tính c a ñi u khi n b ñáp ng , quang tr ng nh t là t o tr nh ư hình v 4.22
hình v 4.23 trình bày cách dùng tr gây ra ñư c b sung phóng ñ i vào t c ñ ñi u khi n
bư c b ñáp ng , trong c hai bên tính ñi u khi n t c ñ lý t ư ng ñã có tr ư c ñó b
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 28
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
truy n ñ ng theo t l và ñ khuyech ñ i nguyên t i cho ph n t ñơn v ch s gi m rung
, trong hình v 4.23a , yêu c u d i t n là 672 rad/s (107hz)
và có l ñó hay lân c n quá giá tr ch p nh n c a ñ c tính cho b truy n ñ ng ñ c bi t
ñây , ñi u khi n t c ñ lý t ư ng phóng ñ i c a 10 per cent có t ăng lên t i 25 per cent
b ng vi c b sung t o tr , trong hình v 4.23b yêu c u d i t n có t ăng h ơn n a t i 1000
rad/s (159hz) , và ñ c tính có xu ng c p h ơn n a ,
nh h ư ng c a vi c b sung t o tr có th c ũng nh ư trong bi u ñ bode c a vòng kín h
th ng yêu c u , hình v 4.24 trình bày bi u ñ bode cho ñi u khi n t c ñ b t ñ u t i cho
k t qu trình bày trong hình v 4.23a , d i t n ñó là -3db ñi m c a ñ khuyech ñ i trong
bi u ñ t ăng ñáng k t ch s c a 1 ñi u khi n t c ñ lý t ư ng , c u whereas có d i t n
ñó t i ñi m có góc 60 ñ c a phase bi u ñ là ñ ng d ng ñ t i 1 di u khi n t c ñ lý
tư ng , ñang c ũng c l i trong ch ươ ng 4.1 , ñó là pha t o tr c a m t ñi u khi n nên dùng
nh ư m t bi n pháp yêu c u v th i gian , không còn t i ñi m có t n s -3db , c a ñ c
tính ñ khuyech ñ i , n u t n s ñi m ñó là -3db , có dùng trong ví d cho trên , d i
t n mu n xu t hi n giá tr 2000 rad/s , (318hz) và phase ch ưa t o tr gi i h n ñ c tính ñó
t i ñó c a 1 ñi u khi n cùng d i t n trong ñó c a h th ng lý t ư ng ,i.e. 672 rad/s
s hi u qu có tác d ng trong ñi u khi n t c ñ th c :
ñi u bi n b truy n ñ ng có dùng d ng s dòng ñi n và ñi u khi n t c ñ l n bao g m
khác nhau t o tr có tác d ng .
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 29
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
khác công ngh , có th gi i h n giá tr l n nh t d i t n c a m t ñi u khi n t c ñ , cho
ví d , t ng th kh i c a b mã hóa ph n h i t c ñ có th gây ra t n s cao làm moment
ít g n sóng l n xu t hi n t b n thân nó nh ư nhi u âm thanh t m t ñ ng c ơ ,1 b
khuyech ñ i theo t l cao bên trong ñi u khi n t c ñ t ăng , ñây là công ngh c ũng nh ư
theo t l ñ khuyech ñ i và do ñó ñ khuyech ñ i nguyên ph i là có lân c n v trí này t i
lân c n v trí kia ñ ñ ng c ơ b t b nhi u gây ra
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 30
Ch ươ ng 4- Control Techniques Drives and Controls Handbook -Page 103->120
– Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 31
Các file đính kèm theo tài liệu này:
tai_lieu_truyen_dong_dien_chuong_4_dieu_khien_truyen_dong_ng.pdf
