Tài liệu Truyền động điện - Chương 4: Điều khiển truyền động - Nguyễn Văn Hướng

thì ñưc s d ng s truy n ñ ng sin nh ng ñin áp t i mô t ơ t i t n s f comp mà cn 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 ñiu ch nh tn s sin b i s b i th ưng 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 ñiu khi n ôn hòa c a t c ñ không có b t k ỳ m u dng nào c a v trí mô t ơ hay t c ñ ph n h i. Dòng ph n t ĩnh mô t ơ ñưc ñ nh ngh ĩa nh ư: ϕ ñâu s dòng ph n t ĩnh, thay vì vi c là ñin áp vect ơ ñi di n cho nh ng ñin áp ñu cu i mô t ơ và i s là mt vect ơ ñi di n cho nh ng dòng mô t ơ. Trong tr ng thái n ñnh vec t ơ ñin áp ñưc áp d ng vào s n xu t dòng ph n t ĩnh d n d t dòng g n b ng 90° và ñưc cho b ng: * * Trong hình 4.7 và N u v sx và v sy ñưc d n xu t ra trong cách này r i tr c x c a khung tham kh o là dòng ñưc liên k t v i ph n t ĩnh, và tr c tung hi n th i có th ñưc s d ng nh ư m t bi n pháp c a s n p cho s b i th ưng 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 tn 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 ñưc gi không thay ñi 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 ñiu khi n ñưa cho ñiu 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 ñnh. T c ñ mô t ơ có th thì ki m soát d ưi t n s này, nh ưng thông th ưng t i l c xo n ñưc 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 ñiu khi n ñin áp c ñ nh ñưc 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 ñưc cho phép ñ t ăng v i s n p không có b t k ỳ gi i hn nào hay h th ng b o v b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o s ñi nh b ưc s truy n ñ ng khi gia t c nhanh ñưc yêu c u hay m t nh t th i l n t i ñưc ng d ng vào mô t ơ. B i vy, m t h th ng gi i h n hi n th i ñưc 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 ñưc 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 ưng s d ng v i vòng m ñiu 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 ưi s d ng qua mt 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 ưt h ơn gi i h n hi n th i thì b ñiu khi n PI ñưc cho phép s a ñ i s tham kh o t n s . Nu 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 ñưc 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 ñiu 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 ñiu ñó dòng b gi i h n b i vì d c gia t c thì m r ng. Nu l c xo n gi m t c thì quá l n vi c t ăng t c t i ñã ñưc áp d ng hay s gi m sút trong t n s tham kh o thì quá nhanh, b ñiu 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 ñiu khi n l c xung ñ ng vòng m ng d ng ñ i vi 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 ñnh 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 lc xon t i nh ng t c ñ th p, ñiu khi n h th ng công vi c ý ñ nh v i m t ưc l ưng – 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 ñưc gi m b t. S ch ng c ph n t ĩnh có th ñưc ño b i s truy n ñ ng v i m t s th ñơn gi n. • Dù m t ưc l ưng 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 ñiu khi n s làm vi c v i m t ưc l ưng 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 ca mô t ơ (T r) và cái này không th ñưc ño d dàng. • Không có v trí hay s ph n h i t c ñ ñưc 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 ñc 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 ưng 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 ñi x ng hi ti p ph i ñưa v trí hoàn h o trong m i dòng ñin quy h i c a ñ ng c ơ.Hình 4.9 ch ra h th ng b ñiu khi n c a Nam châm v ĩnh c b ch d ng truy n d ng.B ñiu khi n ñi ñin 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 ñiu khi n mô t bên d ưi 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 ưc x p v i dòng ñng c ơ dn n i c ưng ñ dòng ñin trong tr c x và y ñiu 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 ưng nh h ưng c a c ưng ñ dòng ñin trong m i tr c thì ko hoàn toàn tách r i b i vì tr c x c ưng ñ dòng ñin 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 ñnbê m u v i dòng rotor khi cho b sung s cách ly ñn n i c ưng ñ dòng ñin tr c x di u khi n dòng rotor và cưng ñ dòng ñin truc y ñiu khi n momen sinh ra b i d ng c ơ.trong h th ng ñiu khi n ch ra c ưng ñ dòng di n tr c x m u là ñt 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 ưng ñ dòng ñin trong tr c y.Khi là sinh ra b i nam châm và là h ng s ,moment thì t l ñn .Dòng rotor thay ñi v trí thì d tính t v trí ch c ch n rotor khi bi u di n d ưi. Nó thì xóa v trí ch c ch n trong m i vòng ñin thì ph thu c,và vì v trí h i ti p truy n ñng 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 ñin 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 ñng 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 ñin. ðiu – 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 ca 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 ñưng 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 ñi 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 ðIU KHI N DÒNG ðIN Khoo6ng gi ng vòng h truy n ñ ng nam châm v ĩnh c u b ch ñ ng truy n ñ ngvo2ng kín ñin khi n dòng ñin cho truy n ñ ng khéo léo ñ n s thay ñ i dòng ñin và do ñó moment s n xu t b i r t d c. A simple PI controller là ñiu 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 ñin s n xu t)là 0 vì s thay ñ i là ñiu ki n b i nam châm trong rotor.C u trúc tr c y ñ nh rõ moment –san xu t dòng ñin 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 ñin ñiu khi n la nh h ơn có th và s tác ñ ng ñiu khi n nhanh chóng vòng ngoài là gi m ñ n mc t i thi u. Hình 4.9 h th ng ñiu 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 ñiu khi n dòng ñin có kept ñơn l và bao g m m i th v bù c a cross coupling or black e.m.f ðiu khi n t c ñ ngoài b di u khi n t c ñ la shown khi 1 b ñiu khi n PI s d ng b phân t c c a ñim h i ti p t c ñ .nhi u b ph n mô t c a ki c a b ñiu khi n là cho trong chu ơng 4.3 ðc 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: .ðc tính ñ ng l c h c t t t t c t c ñ .ñiu khi n moment l n xu ng ñ n d ng l i .Nam châm v ĩnh c b truy n ñ ng th ưng có l c quán tính th p.Ph i h p v i ch d mu ph ng cho b ñiu khi n t c ñ và ñiu khi n moment ph ng, ñây là cho 1 b ñiu khi n t c ñ v i nhi u d i t n cao .ña ñim h i ti p là yêu c u cho v trí dòng ñin hoàn h o c a d ng c ơ .Nam châm v ĩnh c u ñng c ơ bi u hi n 1 nh h ưng g i liên k t m ng r ăng ñ n hình dng c a ñ ng c ơ,hi u qu trong g ơn sóng trong moment ñng c ơ.nh h ưng 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 ñiu khi n miêu ta có ñim quy chi u dòng ñin 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 ñin áp ñ ng c ơ tăng cùng t c ñ .Vùng y u là có th nh ưng, b i vì ñn tác ñ ng l n khe khí c a nam châm v ĩng c b truy n ñ ng,1 ñ i l ưng l n c a c ưng ñ dòng ñin 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 tc 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 ñng la cho phép,khi truy n ñ ng c m quay ng ưc ñin áp ñ n c p ñ ko s n xu t ngoài vùng y u và có l l i ñin t trong truy n ñ ng .Truy n ñ ng có th s d ng trong ñiu khi n momen ñơn,ngoài b ñiu 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 ñc 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 ưnh ch ñ n khi 1 chu kì vécto truy n ñng,thì s d ng trong nhi u ng d ng yêu c u ch t l ưng t t h ơn 1 chu kì m ơ truy n ñng v i 1 c m ng ñ ng c ơ.ð ñ t ñưc ch t l ưng t t v i ki u c a truy n ñ ng ñim hi 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 ñim và ko ph i ñim hoàn h o yêu c u .H th ng ñiu 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 ưc. – 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 ñiu 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 vi respect ñ n rotor và khi c p h ng s ñưc xác ñ nh b i nam châm khi ho t ñ ng ngoài l ĩnh v c yu,dòng rotor trong s n xu t 1 ñ ng c ơ khi t n xu t chuy n ñng v i respect ñn rotor và dòng là cung c p b i tr c dòng ñin 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 ñưc xác ñ nh ñưc g i ñ n rotor-lc t hóa- c ưng ñ dòng ñin kho ng không véctor, ,v t bi u di n dòng rotor.Vector ñó dưc x p hàng v i dòng và có 1 ñi l ưng theo t l ñ n dòng nh ưng trong cho ñn khi ca dòng ñin. ð i l ưng và góc c a vector thì cho b i bi u th c k n ơi là ñim rotor và là h ng s rotor c a ñ ng c ơ: Khi v i nam châm v ĩnh c u b truyn 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 ưng ñ dòng ñin,và vì ,n ơi là h ng s .ð ñ t dưc 1 ñ dài m i quan h gi a 2 ñòi h i moment khi ngo ra c a b ñiu khi n t c ñ ,- và s n xu t moment b i ñ ng c ơ moment ñòi hi nhi u thay ñ i s d ng ñn cho cưng ñ dòng ñin 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 ưng ñ dòng ñin và ñin áp.Kho rotor c a 1 c m ng ñ ng c ơ thì ñơ n gi n 1 bu ng ñi x ng cách ñin, ñim ñ c lp thì ko quan tr ng,và ch vì ñim 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 ñim h i ti p Dòng ñiu 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 ưng ñ dòng ñin stator ( ñng th c 4.10) nó thì d ñ n ñiu khi n c p dòng ,và khác cho nam châm v ĩnh c u ñ ng c ơ c ưng 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 ñn t c ñ cao ho t ñ ng v i tr ưng suy y u. ð ng c ơ thì th ưng gi m khi ñánh giá dòng lên ñn t c ñ khi ph m vi ñin áp cu i ñánh giá t c ñ hay ñin áp l n nh t kia có th s n xu t b i b bi n ñ i trong khi ñiu khi n c t d trên c ưng ñ dòng ñin ñ ng c ơ.Trên t c ñó ñin áp ñ ng c ơ thì gi i h n b i gi m c ưng ñ doo2ng ñin tr c x m c ðc tính ñ c ñim 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: .ðc tính ñ ng l c h c v i t t c ñ ng c ơ. .Moment ñy ho t ñ ng xu ng ñ n d ng. .1 ñim h i ti p c ơ c u kia cho ñim 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 dngcho 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 ñng c ơ có th ñưc ñiu khi n lên ñn nhi u th i gian v n t c c ơ s . Truy n ñ ng có th s d ng trong ñiu khi n moment,phía ngoài b ñiu khi n t c ñ bi u di n trong hình 4.11. Ưc l ưng cùa ñim dòng ñn 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 ñim 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 ưc l ưng trong h th ng b ñiu khi n truy n ñng,m c dù v y truy n ñ ng cho b ñiu 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 lưng 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 ñy 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 ðiu khiên bên ngoài ñim h i ti p H th ng ñiu khi n mô t cao h ơn yêu c u gia t ăng ñim h i ti p rotor ,nh ưng nó có th ñn 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 ñưc ñ n truy n ñ ng xuyên qua ñin áp ñ ng c ơ và dòng ñin. 1 l p c a qui trình s d ng ñ n xác ñ nh v trí rotor,quy vào ñn khi ki u n n t ng qui trình,s d ng 1 ki u c a ñ ng c ơ ñn 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 ưng ñ ng l c hc t t và h th ng v i moment ñ u ñ n khi d ng.Khi 1 v trí ưc l ưng thì s d ng ch t l ưng 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 ñng dng 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 ñng ñ ng c ơ bên ngoài ñim 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 ñiu khi n moment thì ñưc c i thi n .Kh i ñ ng v i 1 ñ ng c ơ là nhanh .ðiu khi n chu k ỳ dòng ñin nhanh gi m hành trình d ưi ch ñ chuy n ti p Ko thu n l i .ki u ñ ng c ơ là bình th ưng l thu c trên ñin tr sator và h ng s th i gian rotor, xác ñnh 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 ưng n n t ng trên chu vi n ăng l ươ ng trình di n trong hình 4.12a. Chu vi n ăng l ưng 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 ưng, ñèn 2 c c ñã ch ng l ưu ch c p phát n ăng l ưng ñ n dòng t cung ng t trong truy n ñ ng.V vi c gì ñó m ch ñin t o xung ph i s d ng ñ n ko mu n tán x n ăng l ưng trong ñin tr khi hãm n ăng l ưng thì fed t ñ ng c ơ ñn truy n ñ ng .Dòng ñin l y t cung ng thông th ưng bao g m cung ng hàm ñiu hòa .ðin áp khi ngõ ra b bi n ñ i là lý thuy t b gi i h n ñ n d i ñ nh ñin áp c a ngu n cp. Trong s ho y ñ ng ñó thì b kh h ơn n a b i ñin áp ngõ ra v i trên ñiu bi n ñ n bé h ơn ñin áp c p. Nu 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 ñin có th ñiu 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 ưng ñ n dòng trên t ng c ũng ko ñ nh h ưng 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 ưng ñ dòng ñin a. chu n AC truy n ñ ng c ưng ñ dòng ñin b. 4 góc truy n ñ ng c ưng ñ dòng ñin – 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 ñiu khi n trong 1 ñưng ñ ng d ng ñ n 1 b bi n ñ i cung cp 1 ñ ng c ơ, s d ng b m u c ăn b n ñiu khi n h th ng miêu t trong b ph n tr ưc .1 ñiu 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 Nu b m u là ñưc s p hàng ñn n i vetor miêu t ñin áp cung ng lies along tr c y ,tr c x c ưng ñ dòng ñin ñiu khi n ho t ñ ng c ưng ñ dòng và tr c y c ưng ñ dòng ñin ñiu khi n d ng c ưng ñ dòng ñin .Khi ngõ ra c ưng ñ dòng ñin s có ch s chuy n ñ i duy nh t ho t ñ ng dòng ñin m u, ,thì ñt t i 0 . ðin áp t i gi i h n DC ca b bi n ñ i thì ñiu ch nh b i 1 PI b ñiu ch nh s n xu t d ng dòng ñin m u Nó thì có th cung c p ñin áp h i tip t b d tr bên c a ngõ ra b ñin kháng khi ngõ ra ñn 1chu kì pha kín(PLL) ñn b t ngu n t góc b m u.Tuy nhiên, ñòi h i ñin áp ngan cách liên k t qua ngu n c p có l ñ t 1 c p ñ ñin 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 ñiu bi n , ,khi h i ti p miêu t góc c a ñin áp cung c p . ðây là hi u l c cung c p b ñiu khi n dòng ñin thì v n hành ñúng b i góc ñó là góc c a vector ñin áp ñ t trên b bi n ñ i AC-AC(DC- DC) bên c nh c a ngõ ra phn c m ñin .Thông th ưng d ch pha qua ngõ ra ph n c m ñin là nh ngang khi t i cao,và vì, , có th s d ng ñ n miêu t góc c aa vector ñin áp cung c p .N u ñin áp cung c p là ngang hàng v i tr c y c a b m u , bi 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 ñiu khi n b n và êm ngoài ra ng n h n trong ñúng ñn ho t ñ ng c a b ñiu khi n dòng ñin và ñin áp cung c p bi n d ng Bi u di n và áp d ng ðc 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 ưng ñ dòng ñin ngõ ra nh .ðiu khi n chuy n ti p nhanh c a ñin áp DC khi ngõ ra ñn ñ ng c ơ b bi n ñ i AC_AC(DC_DC)ngang trong lúc ñng c ơ ho t ñ ng ng n h n Hình 4.13 ngõ ra h th ng ñiu 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 .ðưng d n DC ñin áp c a truy n ñ ng v i ngõa ra ñèn 2 c c b ch nh l ưu thì b ch n ñn ít h ơn ñnh c c ñ i ñưng ñin áp yêu c u .V i 1 ngõ ra b bi n ñ i AC_AC(DC_DC) ñưng d n ñin áp có th s ñ y ph ñ n c p ñ cao h ơn .ko yêu c u ñin áp h i ti p cung c p 4 góc truy n ñ ng thì s d ng trong ng d ng n ơi ñc tính t t ngõ ra d ng sóng thì yêu cu và/ho c ý ngh ĩa hãm công có th tr li ñ n cung c p.Sau ñây là 1 vài ví d c a ng dng 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 ñin ðiu khi n h ưng momen H th ng ñiu khi n truy n ñ ng v ch ra vì xa t t c s d ng ñiu bi n kho ng vector ñn sn xu t b bi n ñ i AC_AC(DC_DC) ñiu khi n báo hi u. 1 h th ng khác c a ñiu 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 ñiu khi n h ưng momen.T mô t ñ u tiên c a ñiu 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 ñin áp có th .Khi m i m u du ch m ñiu khi n h ưng momen l a ch n 1 c a 8 vector ñin áp ñ n bi n ñ i dòng ñng c ơ và momen ñn giá tr m u nhanh b ng có th Nguyên lý c a ñiu khi n h ưng 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 ñim khác vector ñin áp s có 1 nh hưng khác trên dòng stator cho trong b ng 4.2 Bng 4.2 . nh h ưng c a vector ñin 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 ñiu khi n h ưng vector Mc tiêu c a h th ng ñiu khi n là ñi l ưng c ñ nh c a dòng stator, ,bên ngoài ñ tr b ăng t n ñưc ch th b i 2 ñưng ch m trong hình 4.15 , thành ra ñi t ưng bi u di n1 c a vectors ñin áp hay ph i là d ưc l a ch n ñ n quy v ñ i l ưng 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 ñin stator khi góc ph i ñ n dòng rotor .N u gi a góc dòng rotor và stator thì t ăng lên trong hưng c a phép quay sau b ph n c a dòng stator v ưt 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 ñin 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 . La ch n c a vector ñin 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 ñin áp ph i là ñưc ch n. momen là c b ñiu khi n b i 1 ph ươ ng pháp tr .1 bng chuy n m ch là xây d ng bao g m vectors ñin áp l a ch n ñiu khi n dòng stator va momen ñn 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 ñiu khi n c ăn c trên h ưng ñiu 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 ñung khi cho 1 truy n ñ ng s d ng b ñiu 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 cu b bi n ñ i AC_AC(DC_DC) th i kì ñn cho 1 vector ñin 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 ñin tích mt khác c a b ng ñ o m ch là s d ng cho qu t ph sóng khác. H th ng ñiu khi n h ưng momen yêu c u 1 ưc tính cho dòng stator và momen cho b so sánh t tr ,và 1 ưc tính c a t c ñ rotor cho b ñiu khi n t c ñ .Có suy ra t b ưc l ưng b m u th ñang s d ng c ưng ñ dòng ñin ñ ng c ơ và 1 ưc tính c a ñin áp ñng c ơ t th i kì b ng ng n m ch và b bi n ñ i DC ngõ ra ñin áp , ,Nó thì quan tr ng ñ n n t kia m c dù nguyên lý c a ñiu khi n h ưng momen hi n ra ñơn gi n và ko ph thu c trên xác ñnh tham s ñ ng c ơ, ki u ñ ng c ơ s d ng ñ n suy ra d ñoán ca 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 ñiu khi n h ưng momen và 1 h th ng ñiu khi n d a trên 1 b ñiu bi n vector ko gian: .Vi c tính toán cho b ñiu khi n dòng ñin ,b m u chuy n d ch và b ñiu bi n vector là nhi u liên h p cho ñiu khi n h ưng momen , b so sánh t tr và b ng ñ o mch.M c dù v y ,giá ñơn v m u yêu c u cho ñiu khi n h ưng momen ( tiêu bi u 40 kHz) thì cao nh t sau ñó cho 1 b ñiu bi n ko gian vector (6-12 kHz) ,b i vì ñiu khi n hưng momen s d ng 1 ph ươ ng pháp t tr . .Không h i gì khi cung c p 1 c m ng ñơn ñng c ơ , nhi u c m bi n ñ ng c ơ treuye62n ñng có th ngoài h c p h ơn 1 ñng c ơ trong m c song song n ơi ñng 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 ñin áp ngu n cung c p. ðiu khi n h ưng momen ko th s d ng trong áp d ng ,và vì 1 ñiu khi n hưng momen truy n ñ ng ph i h ơn có n ăng l ưng ñ n ho t ñ ng v i b ñiu bi n vector ko gian cho áp d ng ñó. .B i vì ñiu khi n h ưng momen thì c ăn c trên ñiu 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 ñn 1 ưu ñim 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 ñiu khi n vì ñó nó không v ưt qua l n nh t ñưc phép b i ngu n ñin c a boe65 bi n ñ i AC_AC(DC_DC). B o qu n ph i ngoài l y v i ñiu khi n h ưng momen ñ n ñm b o bi n ñ i t 1 vector ñin 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 ñin ñ ng c ơ .1 b ñiu khi n h ưng 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 ñưc phép v i b ñiu bi n vector ko gian c ăn c h th ng 1 bi n ñi trong momen có th gi 1 vài m u th .M c dù v y ,ki u ñưng yên thu t toán có th s d ng v i h th ng b ñiu bi n vector ko gian cho bi u di n v t so sánh t t v i kia ca ñiu khi n h th ng momen. ---------------------------Nguy n V ăn N ăm---------------------- 3. ñiu khi n b truy n ñ ng c ơ 1 chi u: ñnh c trung bình và l n nh t trong công ngh dùng ñng c ơ 1 chi u ,b truy n ñ ng c a ñ ng c ơ d a 1 kích t ñc l p c a ñ ng c ơ dòng phát sinh b ng 1 cu n kích t và moment có c ưng ñ cao h ơn c ưng ñ dòng ñin ph n ng cu n 1 v trí chuy n m ch . có hai cu n dây hoàn toàn ñc l p và c ũng nh ư dòng và moment có th tr nên ñiu khi n ñ c l p c ũng nh ư hình v 4.17a . m c dù cu n dây kích t th ưng xuyên có m t th i gian dài hng s cu n dây ph n ng có th i gian ph n ng thông th ưng r t ng n trong kho ng thay ñ i nhanh c a dòng ñin ph n ng và do ñó moment . dòng ñin tham chi u là h ng s ñó ñánh giá c p ñ cho ñ ng c ơ , và c ũng nh ư ñin áp ph n ng c a ñ ng c ơ t ăng cùng v i t c ñ , ñin áp ph n ng trong kho ng xác ñ nh . nó ñánh giá cp ñ ñó ñã c ăn c vào tc ñ ñ ng c ơ, và trên ñây di u khi n dòng ñiu khi n gi m dòng ñin kích t các giá tr tham chi u ,if, gi ñin áp ñó ñánh giá c p ñ c ũng nh ư là ñiu ch nh t c ñ c ũng nh ư là ñiu ch nh tc ñ t ăng lên h ơn n a, ñin áp ph n ng ph n h i có th bao g m ñin tr ph n ng làm cho ñin áp ñiu khi n c ñ nh . dòng ñiu khi n : b bi n ñ i dòng là cái này m t n a , hay ñ y ñ ñiu khi n b bi n ñ i thyristor . n a ñiu khi n b bi n ñ i có th cung c p ñin áp d ươ ng ñn m t cu n dây kích t và c ũng như dòng ñin trong cu n dây có th t ăng r t nhanh , nh ưng suy gi m m t cánh t ươ ng ñi ch m b bi n ñ i ñiu khi n có th cung c p ñin áp d ươ ng và âm và c ũng nh ư ñánh giá là gi ng nhau , dù dòng ñin là t ăng hay gi m . khi mà ñng c ơ là quay m t t c ñ ñiu ch nh d ưi t c ñ ñiu ch nh c a kích t ñiu khi n ñ t cháy góc c a b bi n ñ i , khi dòng ñin là gián ñon có mi quan h là m c ñ cao không phi tuy n và thay ñi cùng v i ñin áp c p ñ c p ñ n ñ ng c ơ . b truy n ñng d tr là m i quan h góc ñt cháy và dòng ñin ñ ng c ơ cho ñin ápngõ ra c p ñ khác , và trong khi gián ñon dòng ñin 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 ñin 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 ñin . khi m t thay ñ i trong ñnh h ưng c a momentla2 yêu c u 1 c u ph i d ng d n ñin và cái khác là tr thành có tác d ng d n . nó ñư a v không t c ưng ñ dòng ch s c ưng ñ dòng. ðó ch là m t c u ph i d n ñin 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 ñiukhi n moment ph n ñ ng , b ñiu ch nh vi x lý ñiu khi n truy n ñ ng kích ho t thông minh r t h th ng , th ưng 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 ñin ti p t c là ho t ñ ng là hoàn t t cung c p ñ t cháy mch ñ n thyristor không d n hi n t i trong ch nh hàng ( hay giá tr âm trong d ưi hàng ). ñiu khi n moment: cho 4 ñon ho t ñ ng hai c u thyristor có ñưc dùng nh ư trong hình v 4.17b c u ñôi có th cung c p ñin áp d ươ ng hay âm ñn ñ ng c ơ , nh ưng c u d ươ ng nh ư có th cung c p dòng ñin d ươ ng và c u âm có dòng ñin 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 ñiu ch nh pha ñ n cung c p ñin áp c n tìm b ng tham chi u , Va ñ n ñ ng c ơ , t ươ ng thích ñn ñin áp cao gn sóng trong b bi n ñ i ngõ ra và ñc tính c a thyristor là chi u , dòng ñin trong ph n ng có th ti p t c hay gián ñon . trong khi ñó dòng ñin là m i quan h gi a ñin 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 ñưc b ng ví d hình v 4.18, cung c p 1 vài ñin c m và nh ư th dòng ñin 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 ñon ñip áp cung c p ñ n ñng c ơ là b truy n ñng trung bình c a hai pha d n ñin ,nó hi n di n không có v n ñ trong khi ñng 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 bo qu n cn ph i có ñ m b o ñó là s ch nh l ưu toàn b tr ưc ngh ch ñ o có gi i h n trên hình v 4.18.n u nó không hoàn t t b ng ñim ch y dòng ñin hàn tr l i trong thyristor , cái nào nên v n ra và 1 m ch l n c a dòng ñin phun ra trong ñ ng c ơ và ñây là ñã bi t nh ư s ñ o ng ưc r h ư h ng con ñưng truy n thông s ng ăn ng a s h ư h ng ñn ñ o ng ưc góc ñ t cháy ñ n c p phát s ch nh l ưu tr nên hoàn t t tr ưc s ñ o ng ưc có gi i h n ,tuy nhiên ñây gi i h n ñin 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 ñn s ñ o nng ưc 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 ưc gi i h n 1 vài ñiu ki n . ñc tính và ng d ng : ñc tính c a m t ñng c ơ m t chi u có th tóm l ưc nh ư sau :dòng ñiu 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 ñt tr ưc 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 ñng c ơ , b i vì dòng và moment là ñiu 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 ñiu khi n là không ph thu c trên tham s ñ ng c ơ , thành ra s chính xác ñiu khi n c a moment s m ñ t ñưc 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 ñng ñánh giá ñươ ng l ưng dòng tuy nhiên, ñng 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 ưng ñánh giá dòng , t i ñó c ưng ñ ñ nh m c d ưi s p x 200kw , trong t ng th ñ ng c ơ m t chi u ñòi h i b o d ưng h ơn ñng 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 ñin 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 ñin 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 ñiu khi n moment , mà không ñiu khi n t c ñ nh ư hình v 4.17 , m c dù nó có th d báo cho nhi u loi 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 ưng 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 cu nâng -băng nâng - cung c p nguyên li u cho cu n 4. gi i thích và b t ñ uc a m t ñiu khi n t c ñ : ñc tính ñiu khin t c là quang tr ng trong nhi u ng d ng b ñiu khi n , trong ñây mt b ph n ñiu khi n t c ñ t c ñ là dùng ñu tiên nh ư ví d t i ch ng minh ñưc bng lý thuy t gi i thích , nó có th báo tr ưc ñ c tính c a m t vòng ñóng ñiu 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 ñiu khi n , ma sát bé m t bi u ñ khu v c nh ư v y t c ñ ñiu 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 ñin t o ra moment (A) Tc = moment ñin 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 ñiu khi n (1/rad) Ki = ñ khuy t ñ i nguyên c a t c ñ ñiu khi n (A) Kt = moment ñng c ơ là h ng s (nm/A) ð khuy t ñ i vòng kín c a dòng ñin ñiu khi n ph thu c trên ñánh giá dòng ñin 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 ñin t t c ñ ñiu khi n c a ph n t ñơn v cho m t dòng ñin t o ra moment c a ñ khuy t ñ i vòng kín v i dòng ñin ñiu khi n , n u m t ngõ ra c a m t ph n t ñơn v t t c ñ ñiu khi n k t qu trong 1 dong ñin 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 ñin c a b truy n ñ ng thì Kc có th tr nên xác ñnh nh ư r.m.s , ñánh giá dòng ñin c a b truy n ñ ng , moment ñng c ơ xác ñnh h ng s , moment ñưc kéo dài b ng b dòng ñin , thông th ưng Kt là ph thu c trong Nm b ng apm c a r.m.s , dòng ñin pha cho m t ñ ng c ơ tr l c , thành ra , 1 ngõ vào ñã xác ñnh t t c ñ ñiu khi n ñiu ch KcKtNm. B ñáp ng vòng kín c a t c ñ ñiu 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) bn ch t t n s c a ñ i t ưng 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 ñiu khi n trong ñiu 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 ñin hình , ñc tr ưng t c ñ ñiu khi n b truy n ñ ng ñ ng c ơ 1 chi u t i 1.0 (rad/s) Tham s b ưc cho khác v i ch s gi m rung phù h p v i góc hay d i t n ca h th ng và th hai , ñ khuy t ñ i theo t l là ñưc ch n t i cho yêu c u ñ i l ưng 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 ưc , 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 ca 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 ưng yêu c u ñ n b bi n ñ i , công d ng tính toán cho 1 t c ñ ñiu khi n lý t ưng có th tr nên dùng trong nhi u ng d ng , nh ưng s b o qu n là ph i là cn không ñ d i t n ñưc v ưt 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 Nu 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 li 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 ñt 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) Mi 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 , nu 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 gim 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 , ñiu khi n t c ñ lý t ưng : cho m c ñích c a vi c gi i thích nó là tính toán . ñó là m c ñích ñiu khi n t c ñ là dùng vi 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 ñng c ơ 1 chi u ng d ng cho t i th ưng th ưng là 1 quán tính cùng v i b sung ti vòng ñóng b ưc c a b ñáp ng là b n v ng c a h th ng có th ñánh giá b ng nó bn v ng t i 1 moment ñin áp , t bi u ñ khu v c W(s)=(Tc+Td)/s.J và s liên h p ñng 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 ưng t i tích phân vào trong th i gian khu v c , αr là roto ñnh 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 ñiu 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 bng moment nhi u lo n c a nó ñánh giá momentlon71 là moment kéo dài khi b truy n ñng là ñánh giá chi u cao c t dòng b ñáp u7ng1nhu7 hình v 4.20b, là ña ñim thay nh ư 1 k t qu c a m t b ưc 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 ñi là gi m và b ñáp ng tr thành ch m l i , ñôi khi ch ñ cân b ng là mi n ñnh v có thay ñi 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 ñưc s b sung ngoài ñnh v ñiu khi n là ph i ñưc dùng vòng ñóng b ưc b ñáp ng là khác t b ñáp ng t i 1 moment ng n h n b i vì c a ñiu kin 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 ưc thay ñ i c a tham s m c dù ñây là tm b c v i m t t c ñ ñiu khi n lý t ưng có 1 s ñ c ñim c a dung sai 1 h th ng th c c ng c a ñ khuy t ñ i và do ñc 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 ñiu khi n lý t ưng 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 ñin t o thành moment ñó là b ng t i ñánh giá dòng ñin c a b truy n ñ ng thì Td phù hp=Kc.Kp=K0 thành Ki=1/ αr phù h p , góc phù h p có th ph thu c cho 1 c p dòng ñin khác , có th là hai hay ba th i gian ñánh giá dòng ñin , thành ra ph ươ ng trình 4.20 có th là t ươ ng thích . khác , ñ khuyech ñ i nguyên có th ñưc l a ch n t i cho yêu c u d i t n c a t c ñ ñiu khi n , ñ khuyech ñ i nguyên ph vào b n ch t t n s c a b ñiu khi n , Wn , m i quang h b n ch t t n s ,Wn và d i t n có cài ñt 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 ñt 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 ưng , chú thích : l y m u ñ i l ưng ño t o tr cho t o tr cho t c ñ trong chu k ỳ ñiu khi n t c ñ ñiu khi n moment khác ñnh 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 ñiu khi n moment hình v 4.22: gi i h n t o tr ñiu khi n t c ñ ñc tính c a ñiu 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 ñưc b sung phóng ñ i vào t c ñ ñiu khi n bưc b ñáp ng , trong c hai bên tính ñiu khi n t c ñ lý t ưng ñã có tr ưc 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 , ñiu khi n t c ñ lý t ưng phóng ñ i c a 10 per cent có t ăng lên t i 25 per cent bng 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 ñc tính có xu ng c p h ơn n a , nh h ưng 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 ñiu khi n t c ñ b t ñ u t i cho kt qu trình bày trong hình v 4.23a , d i t n ñó là -3db ñim c a ñ khuyech ñ i trong bi u ñ t ăng ñáng k t ch s c a 1 ñiu khi n t c ñ lý t ưng , c u whereas có d i t n ñó t i ñim có góc 60 ñ c a phase bi u ñ là ñng d ng ñ t i 1 di u khi n t c ñ lý tưng , ñang c ũng c l i trong ch ươ ng 4.1 , ñó là pha t o tr c a m t ñiu khi n nên dùng nh ư m t bi n pháp yêu c u v th i gian , không còn t i ñim có t n s -3db , c a ñ c tính ñ khuyech ñ i , n u t n s ñim ñó là -3db , có dùng trong ví d cho trên , d i tn 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 ti ñó c a 1 ñiu khi n cùng d i t n trong ñó c a h th ng lý t ưng ,i.e. 672 rad/s s hi u qu có tác d ng trong ñiu khi n tc ñ th c : ñiu bi n b truy n ñ ng có dùng d ng s dòng ñin và ñiu 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 ñiu 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 ñi theo t l cao bên trong ñiu 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