of x

Đồ án - Thiết kế hệ thống truyền động cho xe BUS chạy điện

Đăng ngày | Thể loại: | Lần tải: 0 | Lần xem: 0 | Page: 41 | FileSize: M | File type: DOC
0 lần xem

Đồ án - Thiết kế hệ thống truyền động cho xe BUS chạy điện. Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật ,truyền động điện có vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của xã hội. Truyền động điện làm tăng năng suất lao động và chất lượng sản phẩm .Để đáp ứng được yêu cầu thực tế các hệ truyền động có khả năng tự động điều khiển và độ chính xác ngày càng cao đã ra đời . Với mục đích phục vụ nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hoá trong thành phố,chống ô nhiễm môi trường xe BUS chạy điện đã ra đời và.... Giống các thư viện tài liệu khác được bạn đọc chia sẽ hoặc do tìm kiếm lại và chia sẽ lại cho các bạn với mục đích nâng cao trí thức , chúng tôi không thu phí từ bạn đọc ,nếu phát hiện tài liệu phi phạm bản quyền hoặc vi phạm pháp luật xin thông báo cho chúng tôi,Ngoài tài liệu này, bạn có thể download tài liệu miễn phí phục vụ nghiên cứu Có tài liệu download thiếu font chữ không xem được, thì do máy tính bạn không hỗ trợ font củ, bạn tải các font .vntime củ về cài sẽ xem được.

https://tailieumienphi.vn/doc/do-an-thiet-ke-he-thong-truyen-dong-cho-xe-bus-chay-dien-j3motq.html

Nội dung

Tài Liệu Miễn Phí xin giới thiệu tới mọi người thư viện Đồ án - Thiết kế hệ thống truyền động cho xe BUS chạy điện.Để giới thiệu thêm cho bạn đọc nguồn tài liệu tham khảo phục vụ cho công tác giảng dạy, học tập và nghiên cứu khoa học, trân trọng kính mời đọc giả đang cần cùng xem ,Thư viện Đồ án - Thiết kế hệ thống truyền động cho xe BUS chạy điện thuộc thể loại ,Luận Văn - Báo Cáo,Cơ khí - Chế tạo máy được giới thiệu bởi thành viên cokhichetaomay đến thành viên nhằm mục tiêu học tập , thư viện này được giới thiệu vào thể loại Luận Văn - Báo Cáo,Cơ khí - Chế tạo máy , có tổng cộng 41 trang , thuộc file .DOC, cùng chuyên mục còn có đồ án, truyền động, thiết kế truyền động, xe bus chạy điện ,bạn có thể tải về miễn phí , hãy chia sẽ cho mọi người cùng nghiên cứu . Để download file về, đọc giả click chuột nút download bên dưới
Cùng với sự phát triển ko dừng của khoa học công nghệ ,truyền động điện có vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của xã hội, bên cạnh đó Truyền động điện làm tăng năng suất lao động và chất lượng sản phẩm , ngoài ra Để đáp ứng được yêu cầu thực tế những hệ truyền động có khả năng tự động điều khiển và độ chuẩn xác ngày càng cao đã ra đời , ngoài ra , cho biết thêm Với mục đích phục vụ nhu cầu vận động và di chuyển hàng hoá trong thành phố,chống ô nhiễm môi trường xe BUS chạy điện đã ra đời và, tiếp theo là NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Lời nói đầu Cùng với sự phát triển ko dừng của khoa học công nghệ ,truyền,còn cho biết thêm động điện có vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của xã hội, nói thêm Truyền, thêm nữa động điện làm tăng năng suất lao động và chất lượng sản phẩm , tiếp theo là Để đáp ứng, bên cạnh đó được yêu cầu thực tế những hệ truyền động có khả năng tự động điều khiển và, nói thêm độ chuẩn xác ngày càng cao đã ra đời , bên cạnh đó Với mục đích phục vụ nhu cầu vận động và di chuyển hàng hoá trong, kế tiếp là thành phố,chống ô nhiễm môi trường xe BUS chạy điện đã ra đời và ngày, ngoài ra phát triển mạnh ở những nước phát triển , cho biết thêm Do yêu cầu của môn học và nhằm giúp sinh viên làm quen v
  1. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Lời nói đầu Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật ,truyền động điện có vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của xã hội. Truyền động điện làm tăng năng suất lao động và chất lượng sản phẩm .Để đáp ứng được yêu cầu thực tế các hệ truyền động có khả năng tự động điều khiển và độ chính xác ngày càng cao đã ra đời . Với mục đích phục vụ nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hoá trong thành phố,chống ô nhiễm môi trường xe BUS chạy điện đã ra đời và ngày phát triển mạnh ở các nước phát triển . Do yêu cầu của môn học và nhằm giúp sinh viên làm quen với việc thiết hệ thống truyền động ,góp phần hoàn thiện và củng cố kiến thức của môn học em được nhận đề tài “Thiết kế hệ thống truyền động cho xe BUS chạy điện” Với các thông số : +Điện áp nguồn : UN = 600VDC. +Trọng lượng xe : G0 = 5.103Kg. +Trọng lượng tải : GT = 4.103Kg. +Tốc độ lớn nhất : vmax = 60 Km/h. +Đường kính bánh xe : D = 700 mm. +Đường kính trục : d = 80mm. +Hệ số bám đường : f = 0,02. +Hệ số ma sát lăn ổ trục: µ =0,05. Trong khuôn khổ đồ án tiến hành ngiên cứu thiết kế hệ thống truyền động cho xe BUS chạy điện dùng trong thành phố em xin trình bày các nội dung Phần I : Tổng quan về máy và yêu cầu công sau: nghệ. Phần II : Tính chọn công suất đông cơ và chọn phương án truyền động. Phần III : Tổng hợp tham số các bộ điều chỉnh. ­ 1 ­
  2. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Phần IV : Tính chọn các thiết bị điều khiển. ­ 2 ­
  3. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY VÀ YÊU CẦU CÔNG NGHỆ. Về hình dạng, ôtô chạy điện và ôtô chạy bằng động cơ đốt trong hoàn toàn như nhau, nhưng ôtô chạy điện một chiều sử dụng động cơ điện một chiều đựoc cung cấp điện thông qua hai càng tiếp xúc vói lưới điện phía trên thay thế cho động cơ đốt trong xe BUS có kết cấu phức tạp bao gồm các cơ cấu bánh răng, hộp số, cơ cấu ly hợp, cầu dẫn hướng, hệ thống lái, hệ thống báo tín hiệu... và các hệ thống diện, cơ khác. Hệ thống Điện cơ của xe Bus có kết cấu khá phức tạp. Vệ phần điện hệ thông bao gồm từ nhận năng lượng điện từ một nguồn cố định, biến đổi năng lượng thật phù hợp để đưa vào động cơ truyền động, bên cạnh đó là hệ thống điều khiển nguồn năng lượng đó để phù hợp với các yêu cầu về thay đổi tốc độ của động . Các hệ thống tự động điều chỉnh để đảm bảo việc làm việc ổn điịnh, an toàn và dài hạn cho động cơ… Về phần cơ bao gồm cơ cáu bánh răng, xích truyền, hộp số… để truyền chuyển động từ động cơ truyền động đến bánh xe, hệ thống tăng giảm tốc độ, đảo chiều chuyển động, hệ thống phanh hãm… Và còn rất nhiều các hệ thống điện cơ khác mà chúng ta không kể tới trong phạm vi của đố án này. Trong khuôn khổ đồ án này chỉ xét đến hệ thống điện từ nguồn cung cấp dến diều khiển động cơ truyền động ( không có đảo chiều ). Yêu cầu về an toàn: Trong quá trình hoạt động của xe yêu cầu khi tăng tốc và giảm tốc phải êm.Do đó mômen động trong quá trình quá độ phải được hạn chế theo yêu cầu kỹ thuật an toàn .Điều kiện làm việc của xe là thường phải chịu tải từ 60% tới 70% tải định mức và hay phải chịu quá tải nên yêu cầu về độ bền cơ khí cao,khả năng chịu quá tải lớn Yêu cầu về điều chỉnh tốc độ: Dải điều chỉnh tốc độ rộng 5km/h tới 69km/h.Điều chỉnh phải trơn. Yêu cầu về nguồn: Nguồn điện áp chuẩn DC-600V Yêu cầu về độ tin cậy: Xe BUS phải làm việc dài hạn do đó nên dùng các khí cụ điện phi tiếp điểm thay cho các khí cụ có tiếp điểm. Sơ đồ cấu ­ 3 ­
  4. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC trúc hệ truyền động và hệ điều khiển tự động phải đơn giản, các phần tử cấu thành phải có độ tin cậy cao,đơn giản,thay thế dễ dàng. PHẦN 2 TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐÔNG CƠ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG. Công suất động cơ được chọn sao cho đủ lớn nhằm sinh ra mô men với điều kiện thắng được các lực cản và hơn nữa phải đảm bảo hệ truyền động hoạt động được theo đúng yêu cầu công nghệ đặt ra. Ngoài việc tính chọn công suất động cơ, ta phải chọn loại động cơ sao cho thích hợp với yêu cầu truyền động mà cụ thể ở đây là hệ truyền động kéo . Xét các lực cản tác động tới hệ: 1.Lực cản lăn: Thành phần của lực cản lăn bao gồm hai thành phần chính đó là:Lực ma sát lăn trên đường và lực ma sát ở ổ trục bánh xe (F1và F2),trong đó để đơn giản có thể coi thành phần F1 là do ngoại lực tác dụng lên bánh xe khi nó chuyển động. Có thể tính F1và F2 qua các công thức sau: F1 =f.G∑.cosα Trong đó : gọi là hệ số cản lăn +f +G∑. : Trọng tải tổng của ôtô và bằng G0+G +G0 : Trọng tải tĩnh của xe Trọng lượng của tải +G : +α : Góc dốc mặt đường ở đây ta xét ôtô chuyển động trên mặt phẳng ngang và vì thế α =0. Vậy ta có: F1=f .G∑ = f.(G0+G) =0,02.(5.103+4.103).10=1800N ­ 4 ­
  5. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC F2 = G∑..µ . r/Rb µ : Hệ số ma sát lăn ở ổ trục r : Bán kính ổ trục Rb:Bán kính bánh xe Từ đó ta có: 9.10 4 .0,05.40 F2 = = 541,29 N 350 2. Lực cản không khí. Fkk = K.S.v02 =K.S(v+vg)2 + K :Hệ số cản không khí[Ns2/m4];và thường K=(0,25 ÷ 0,4) + S :Diện tích cản chính diện + v0 :Vận tốc tương đối giữa ôtô và không khí + v :Vận tốc của ôtô +vg :Vận tốc của gió Ôtô chuyển động với tốc độ lớn nhất là 60km/h =16,67m/s và vận tốc nhỏ nhất là 5km/h =1,39m/s. Chọn vận tốc của gió là 2m/s .Lực cản của gió lớn nhất khi ôtô chuyển động với vận tốc lớn nhất. Với S=4m2 và K=0,4 ta có Fkk =K.S(v+vg)2 =0,4.4.(16,67+2)2 =557,71N 3.Tính công suất động cơ. Thực nghiệm cho ta biết hiệu suất của hệ thống truyền lực của ôtô khách là η t=0,93. Bên cạnh đó khi ôtô chuyển động trên mỗi loại đường khác nhau thì có độ bám khác nhau , trong trường hợp này ta xét xe chuyển động trên đường nhựa khô với hệ số bám đường là ϕ =0,75. Vậy ứng với tải trọng lớn nhất , công suất động cơ cần có là: (F1 + F2 + Fkk ).v max P= = 68,64Kw η t .ϕ Do ôtô luôn chạy khả năng quá tải nên chọn số an toàn cho động cơ là: ­ 5 ­
  6. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Kat = 1,3 Vì thế công suất động cơ được chọn là : Pđ/c=P.1,3=68,64.1,3=89,23 kw. Ta có bảng tính các lực cản ứng với vận tốc lớn nhất và nhỏ nhất như sau: Trong đó: F1 + F2 + Fkk F1 + F2 + Fkk F= = ϕ 0,75 Bảng 1. ω b/xe F(G0=5.103) nb/xe F (G∑ =9.103) (N) (vg/phút) (N) (rad/giây) vmin (m/s) 1738,8 3110,24 37,91 4 vmax (m/s) 1843,4 3829,3 455 47,6 Trong đó nb/xe là tốc độ quay của bánh xe. v nb / xe = 2.π .Rb 4 . Chọn động cơ. Trong việc chọn động cơ thì ta phải xác định được xem nó là loại động cơ nao mà ta cần : một chiều hay xoay chiều ,đồng bộ hay không đồng bộ ,kích kích từ độc lập hay kích từ nối tiếp đồng thời phải chọn được động cơ có công suất đủ lớn để đáp ứng được yêu cầu công nghệ đặt ra. Do yêu cầu công nghệ đặt ra là thiết kế cho xe buýt chạy điện ,dùng động cơ một chiều. Đây là hệ truyền động kéo vì thế ta chọn loại động cơ là động cơ một chiều kích từ nối tiếp. Việc sử dụng động cơ một chiều kích từ nối tiếp rất phổ biến trong các hệ truyền động giao thông như tầu kéo, ôtô. Đặc tính cơ của nó là lí tưởng ,mềm và có độ cứng thay đổi theo phụ tải : mô men lớn ở tốc độ thấp và tốc độ lớn khi mô men nhỏ,đIều này rất phù hợp với các truyền động kéo. ­ 6 ­
  7. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Chính nhờ sự thay đổi theo phụ tải của độ cứng nên ta có thể biết được sự thay sự thay đổi của phụ tải thông qua tốc độ của động cơ. Hơn nữa động cơ kích từ nối tiếp có khả năng quá tải lớn về mô men. Nhờ cuộn kích từ nên ở vùng dòng điện phần ứng lớn hơn định mức thì từ thông động cơ lớn hơn định mức, do đó mô men của nó tăng nhanh hơn so với sự tăng của dòng điện . Như vậy với mức độ quá dòng điện như nhau thì động cơ một chiều kích từ nối tiếp có khả năng quá tải về mô men và khả năng khởi động tốt hơn động cơ một chiều kích từ độc lập. Một ưu điểm nữa khi dùng động cơ kích từ nối tiếp là khả năng chịu tải của động cơ không bị ảnh hưởng bởi sự sụt áp của lưới điện vì từ thông của động cơ chỉ phụ thuộc vào dòng điện phần ứng và có độ tin cậy hơn các loại động cơ một chiều khác, vì cuộn dây kích từ của nó có tiết diện lớn và điện áp giữa các vòng dây của cuộn này không đáng kể. Dựa vào công suất và loại động cơ ta chọn được động cơ Π_808 của Nga có các thông số sau: + Pđm = 47kw + nđm = 720 vòng/phút + Iđm = 248 A + Uđm = 220 V = 0.02 Ω + rckn + wckn = 24 wckn là số vòng dây một cực của cuộn nối tiếp + φ =39.6 mVb φ là từ thông hữu ích của một cực + nmax =2300vòng/phút nmax là tốc độ quay cực đại cho phép + j =2 kgm2 j là mômen quán tính của phần ứng + p =2 ­ 7 ­
  8. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC p số đôi cực Do công suất một động cơ không đủ nên ta chọn hai động cơ giống hệt nhau và nối cứng với nhau. Việc chọn hai động cơ và nối cứng với nhau cũng có ưu điểm của nó đó là giảm được chiều cao của gầm xe và mô men quán tính giảm đi một nửa. Ngoài ra nếu chọn hai động cơ nối tiếp thì khi điện áp đặt vào phần ứng là 440V và dòng vẫn là 248A , nên khi hoạt động non tải thì tổn hao nhỏ hơn so với một máy hoạt động non tải. Bên cạnh đó việc nối hai động cơ với nhau sẽ tạo nên hệ truyền động có khả năng làm việc ổn định ở tốc độ bằng một nửa định mức mà không có tổn thất trên điện trở. 5.Tính toán các thông số của động cơ. Xét trong chế độ định mức nếu chúng ta bỏ qua tổn hao sắt từ và tổn hao cơ ta có thể coi mô men điện từ và mô men cơ là như nhau , từ đó ta có : Pdm M dt = M = = 623,4 Nm ω dm Từ công thức tính mô men ta có : M M = Kφ.I dm ⇒ Kφ = = 2,51 . I dm Vậy ta có: U u − E 220 − 2,51.75,39 ru = = = 0,12 (Ω) I dm 248 Để công việc tính toán được dễ dàng nên ta coi hai động cơ khi được ghép cứng vói nhau tạo thành một động cơ có các thông số sau : Uđm = 440 V Iđm = 248 A Pđm = 94 kw Rư = 0.24 Ω Một cách gần đúng có thể xác định được điện cảm của dây cuấn phần ứng động cơ như sau: ­ 8 ­
  9. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC K.U dm 5,6.440 = 7.10 −3 H Lu = = I dm .n dm .p 248.720.2 Đối với động cơ không bù thì K =5,5÷ 5,7 Trong trường hợp này ta chọn K = 5,6 Điện cảm của cuộn kích từ : φ = Lkt.Iđm 39,6.10 −3 φ ⇒ L kt = = = 0,16mH I dm 248 Vì động cơ có hai đôi cực và hai động cơ được ghép với nhau nên điện cảm của cuộn kích từ là Lkt = 0.16.p.2 = 0.64mH Xác định dải mô men cản của tải ( coi xe có 4 số tiến và 1 số lùi ) Trường hợp 1:Xe chạy với tốc độ lớn nhất và tải trọng là max. Tỉ số truyền : nd / c 720 i= = = 1,6 nb / xe 455 Ta có mô men : Fc .R b 3829,3.0,35 M c max = = = 900,7 Nm. 1.η 1,6.0,93 3110,24.0,35 M c min = = 731,6 Nm. 0,93.1,6 Vậy ta có: V vmin vmax Mc 731,6 900,7 ω − 8,7 47,6 − 8,7 = M − 731,6 900,7 − 731,6 ⇒ω -8,7 = 0,23.M – 168,3 (1) Khi xe chạy không tải và giả thiết ở số 1 có tốc độ max là 25km/h Với tốc độ là 25km/h thì tương ứng tốc độ của bánh xe là nbxe = 190vg/ph .Từ đó ta có tỉ số truyền i = nđc/nbxe = 720/455 =1,6 ­ 9 ­
  10. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tương tự ta có bảng quan hệ sau: v vmin vmax Mc 413 70 ω −4 75,6 − 4 = M − 413 470 − 413 ω - 8.7 =1,17.M - 483,21 ⇒ ω = 1,17.M - 474,21 5.Đặc tính cơ của động cơ Với các thông số của động cơ đã biết ta có thể thành lập được phương trình đặc tính cơ cũng như phương trình đặc tính cơ điện của động cơ . Và để đơn giản , trong quá trình thành lập ta giả thiết từ thông phụ thuộc tuyến tính với dòng điện kích từ, tương ứng với đường (2) trên đồ thị .Khi đó ta có : φ =C.Ikt Trong đó C là hằng số tỉ lệ *Phương trình đặc tính cơ điện: Uu Ru ω= − .I kφ kφ vơi kφ = 5 nên ta có 440 0,24 ω= − I = 87,8 − 0,05.I 5 5 Phương trình đặc tính cơ : Vậy ta có: Uu Ru ω= − .M kφ (kφ )2 440 0,24 ω= − .M = 87,6 − 0,0095 (M) 5 25 Đặc M 1246,8 1000 800 600 400 ω 75,39 78,1 80 81,9 83,8 tính cơ ­ 10 ­
  11. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đặc I 248 200 150 100 50 ω 75,39 77,6 80,1 82,6 85,1 tính cơ điện Dải điều chỉnh: U max − B1 ω K .C.M max D = max = ω min U min − B1 K .C.M min Dải điều chỉnh điện áp: U max 440 = U min 30 ­ 11 ­
  12. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC PHẦN 3 CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG Để điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ nối tiếp ta có một số cách sau: 1.Điều chỉnh điện áp cấp cho phần ứng động cơ ta có bộ chỉnh điện áp Uđ/c=Uư=γ .UN γ - Hệ số tỷ lệ ở chế độ xác lập ta có Uu R ω= − K.C.I K.C Uu R ω= − BBĐ ĐC K.C K.C. M thay vào γ.U u γ.A1 R ω= − = −B K.C.I K.C I γ . A2 ω= −B M γ =f(Uđk) ta thấy tốc độ lớn nhất bị chặn bởi đặc tính cơ cơ bản ứng γ =1 .Vậy khi thay đổi ta có các đường cong song song ω γ 0= 1 γ 2< 1 γ γ 1< 0 γ 0 I,M ­ 12 ­
  13. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC và tốc độ nhỏ nhất giới hạn bởi sai số tốc độ và mômen khởi động. 2. Điều chỉnh từ thông động cơ( cách này ít dùng). 3. Điều chỉnh tốc độ bằng điện trở phụ từ trên thêm điện trở phụ Rf vào mạch phần ứng γ .U u Ru + R f ω= − K .C.I K .C ĐC R + Rf Uư Uu ω= − K .C K .C . M khi ta thay đổi Rf làm độ dốc đường đặc tính cơ điện thay đổi theo ω Rf 0= Rf 1> f R Rf 2> f R I, 0 0 1 M - Cách này có nhược điểm khi càng thêm điện trở phụ khi giảm tốc độ như ý muốn thì tổn hao trên đó càng lớn. - Ưu điểm: đơn giản, gọn nhẹ, rẻ tiền. *Dựa vào cách điều chỉnh ta có thể có 4 loại bộ biến đổi chính: - Bộ biến đổi máy điện gồm: động cơ sơ cấp kéo máy phát một chiều hoặc máy khuếch đai (KĐM). - Bộ biến đổi điện từ: khuếch đại từ (KĐT) - Bộ biến đổi chỉnh lưu bán dẫn : chỉnh lưu Thyristor (CLT) - Bộ biến đổi xung áp một chiều Thyristor và tranzitor (BBĐKA) Tương ứng sử dụng các bộ biến đổi có các hệ truyền động: - Hệ truyền động máy phát động cơ (F - Đ) ­ 13 ­
  14. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC - Hệ truyền động máy khuếch đại - động cơ (MĐKĐ - Đ) - Hệ truyền động máy phát từ - động cơ ( LĐT - Đ) - Hệ truyền động chỉnh lưu Thyristor - động cơ (T - Đ) - Hệ truyền động xung áp - động cơ (XA -Đ) * Do nguồn điện yêu cầu là nguồn điện một chiều, dải điều chỉnh tốc độ phải rộng. Ta sử dụng cơ cấu ly hợp để đảo chiều tiến hoặc lùi của xe nên không cần đến việc đảo chiều quay động cơ. Quá trình hãm dừng của xe dùng cơ cấu phanh vì vậy ta chỉ xét động cơ trong góc phần tư thứ nhất. Ta chọn loại truyền động xung áp - động cơ (XA - Đ) Nguyên lý cơ bản của xung áp - động cơ (XA - Đ) : Sơ đồ nguyên lý: R L S       UN    D                Uđ/c      ĐC Khi S đóng thì UN = Uđ/c thì dòng điện đi qua động cơ về nguồn. Do ảnh hưởng điện cảm phần ứng dòng qua động cơ tăng từ Imin tới Imax Khi S khoá thì Uư = 0, dòng qua động cơ vẫn đi theo chiều cũ và khép vòng qua điôt D khi đó do ảnh hưởng của cuộn cảm L mà dòng giảm dần từ Imax về Imin. Khoá S mở theo một chu kỳ nhất định U ư 0 tđ T I max I ­ 14 ­ mn i 0
  15. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Với cách truyền động này ta có 2 sơ đồ dùng Thyristor và Tranristor D1 T1 T1 C T2   C Đ C       D      L        D0  L   D3  D2     L Đ C D4 Sơ đồ dùng Thyristor Sơ đồ dùng Tranristor Do dòng định mức động cơ khá lớn và khi động cơ khởi động thì dòng rất lớn. Vậy để sử dụng trong trường hợp này ta sử dụng loại sơ đồ dùng Thyristor. ­ 15 ­
  16. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC PHẦN 4 THIẾT KẾ MẠCH LỰC. Với phương pháp điều khiển xung áp động cơ ra có mạch lực sau: Sơ đồ: T1 C T2 D0 Lư , D L Rư Đ C Nguyên lý hoạt động: trong sơ đồ trên T1 là Thyristor chính, T2 là Thyristor phụ diều khiển đóng mở điện áp của tụ vào các cực của T1 tạo ra mạch khoá cưỡng bức, cuộn dây L cần thiết để đảm bảo đúng cực tính của tụ C. Ngay cả khi nguồn một chiều được nối vào thì vẫn đảm bảo không có bất cứ dòng điện nào chạy qua cả vì cả 2 Thyristor đều đang khoá. Để mạch làm việc một cách hợp lý đầu tiên cần nạp cho tụ điện C bằng cách mồi T1 Thyristor T2. Khi đó có mạch đơn giản sau: C T2 Dòng tải giảm theo hàm mũ từ giá trị đầu UN/RƯ . Sau một khoảng thời gian lý tưởng tụ điện C được nạp tới điện áp U N của nguồn, nhưng trong thực tế khi dòng điện tải giảm dưới mức duy trì của Thyristor thì dòng điện ngừng. Khi ta nối Thyristor T1 làm cho nguồn nối với tải ta có sơ đồ tương đương: T1 C D        ­ 16 ­
  17. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tại thời điểm này xuất hiện dao động giữa cuộn dây L và tụ điện C. Sựdao động này chỉ kéo dài trong một nửa chu kỳ vì điôt D ngăn dòng điện ngược. Tụ điện C phóng điện qua T1-L-D-C và được nạp ngược lại, lúc này tụ C đã sẵn sàng khoá T1 . Khi cần khoá T1 ta chỉ cần phát xung mở T2 ,Thyristor này sẽ mở điện áp giữa hai bản cực của tụ C được đặt T 1 khiến T1 bị khoá lại, điện áp trên tải bằng không. Đồng thời tụ C được nạp vào lại theo đường từ nguồn qua T2 và qua tải như giai đoạn đầu. Thời gian để điện áp trên tụ giảm đi từ giá trị ban đầu về đến giá trị 0 chính là khoảng thời gian Thyristor T1 chịu điện áp ngược tương ứng đây cũng là khoảng thời gian phục hồi cho van. Xét quá trình dòng tải liên tục: (là giai đoạn T1 được mở ). theo phương pháp toán tử Laplaxơ ta có : Điện áp trên tải : (U N − Eu ) − U N .e − pt 0 + Eu .e − pt 0 U t ( p) = p(1 − e − pt 0 ) Dòng diện tải : U N − E¦ U N 1 − a1 × b1 − t / T i (t ) = − × ×e 1 1 − a1 R¦ R¦ Trong đó : t0là thời gian mở Thyristor T1. T thời gian một chu kỳ đóng mở. Lu Tu = Ru −T t0 a1 = e ; b1 = e Tu Tu Trong giai đoạn khoá T1 ( từ t0 - T ) dịch trục toạ độ sang điểm t0 ta có: − Eu + U N .e − p (T − t 0 ) − (U N − Eu ).e − p.T U t ( p) = p (1 − e − p.T ) Dòng điện tải: 1 1− EU b1 − t / Tu i2 (t ) = − u + N . .e Ru Ru 1 − a1 ­ 17 ­
  18. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Giá trị dòng tải max: −1 E U 1 − b1 = i1 (t0 ) = i2 (0) = − u + N . I max Ru Ru 1 − a1 Giá trị dòng cực tiểu : U t − Eu γU N − Eu It = = Ru Ru Độ đập mạch dòng điện: −1 E (1 − b1 )(1 − a1.b1 ) ∆I = I max − I min = u. 1 − a1 Ru - Độ đập mạch này phụ thuộc vào tần số làm việc và vào tỷ số t0/T. - Điện áp trung bình ra tải khi dòng điện liên tục: Ut=γ UN. - Dòng trung bình ra tải: U t − Eu γ .U N − Eu It = = Ru Ru - Dòng qua Thyristor: t T 1 10 IT = ∫ iT (t )dt = ∫ i1 (t ).dt T0 T0 1  U .T (1 − b1−1 )(1 − a1 )  . (U N − Eu )γ − N u .  = R   1 − a1 T   - Dòng trung bình qua điôt: U N Tu (1 − b1−1 ).(1 − a1b1 ) Eu (1 − γ ) I D = I t − IT = − + .. 1 − a1 Ru T Ru Chế độ dòng điện gián đoạn: Chế độ này xuất hiện khi tải của động cơ quá nhỏ hoặc khi giai đoạn dẫn của Thyristor (t0 ) nhỏ xấp xỉ với hằng số thời gian của mạch là TƯ . Quá trình làm việc chia làm 3 giai đoạn : -Giai đoạn từ 0..t0 van T1 dẫn, dòng tăng lên từ giá trị 0 đến giá trị max Imax. -Giai đoạn van T1 dã ngắt song dòng tải chạy vòng qua điôt D0 cho đến khi dòng về đến 0. ­ 18 ­
  19. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC -Giai đoạn t1..T vì dòng điện mạch đã hoàn toàn tắt cho nên điện áp trên tải bằng điện áp phần ứng : Ut=UƯ. Vì chế độ dòng điện gián đoạn có đặc điểm là các chu kỳ không ảnh hưởng sang nhau nên để đơn giản ta dùng luật đóng ngắt mạch điện với điều kiện đầu biết trước. -Giai đoạn 0..t0 có i1(0)=0 nên dưới tác động của 2 nguồn EƯ+ và UN ta có: U N − Eu .(1 − e − t / Tu ) i1 (t ) = Ru -Dòng điện cực đại Imax U N − Eu .(1 − e − t 0 / Tu ) I max = i1 t = t = Ru 0 -Trong giai đoạn T1 khoá (t0..t2) dòng điện bắt đầu giảm xuống dưới tác động của nguồn Eư từ giá trị Im tới 0: Ed i2 (t ) = I m .e − t / Tu − (1 − e − t 0 / Tu ) Ru Dịch trục toạ độ sang vị trí t0 để có i2(0)=Im. ta có trị số trung bình của điện áp : 1 0 t t T T − t1 t  ∫ U N .dt + ∫ Eu .dt  = 0 .U N + .Eu = γ .U N + 1 .Eu Ut = T 0 T T T   t1 từ (2) được :   U − Eu  .(1 − b1−1 )  t1 = Tu .Ln b1 1 + N Ru   -Dòng trung bình qua tải: U t − Eu 1 { t0 .U N + (T − t1 ).Eu − Eu .T } It = = R R.T t .U − t .E U tE It = 0 N 1 u = γ . N − 1 . u T .R R TR Đặc tính cơ : n t0 I t T =−. n0 t1 I 0 t1 ­ 19 ­
  20. NGUYỄN QUANG TẠO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đặc tính cơ dạng tương tự với đặc tính của phương pháp điều chỉng tốc độ dùng biến trở phần ứng Ta cần xác định vùng gián đoạn khi điều chỉnh XA-Đ,chọn tần số đóng cắt của van f=250 Hz hay T=0,004s Lu 7,64.10 −3 Tu = = = 0,032( s) Ru 0,24 Dựa vào phần 2 khi xác định t1 thì biên liên tục của dòng điện trung bình tải: I max − I min I max = = ( I min = 0) I tblt 2 2  t gh  1 1 − e T­  ⋅ (UN − E­ ) ⋅ =   2R   Để xác định coi như tuyến tính hoá đặc tính cơ,điện của động cơ kích từ nối tiếp có dạng: γ.U N R ­  ω = − ⋅I KΦ KΦ   γ.U N R­ ω = − ⋅M  KΦ (KΦ) 2  khi thay đổi γ ta có được biên giới liên tục có dạng là hình elíp với giá trị cực tiểu Iblt= 0 ứng với ω =0 (γ =0) γ 1 ⋅ ( U N − KΦω blt ) I blt = ⋅ 2R γ + 1 / σ Iblt= 0 ứng với ω =ω max (γ =0) Ta có giá trị cực đại: ( ) UN ⋅ σ − 2 σ +1 + 2 I blt max = 2σ ω ( ) 600 = ⋅ 0,022 - 2 0,022 + 1 + 2 = 1,6A 2.0,022 ­ 20 ­ I 1,
41309

Sponsor Documents


Tài liệu liên quan


Xem thêm