Đồ án Thiết kế hệ thống điều khiển động cơ không đông bộ roto dây quấn

MỤC LỤC 1Lời mở đầu. 3Chương I CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 4I. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ (KĐB). 41. Khái quát về máy điện KĐB. 42. Đặc tính cơ của động cơ KĐB. 4II. Các nguyên tắc điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB. 61. Điều khiển động cơ bằng điện trở phụ trong mạch rôto Rf. 72. Điều khiển động cơ bằng điện áp stato. 84. Điều khiển động cơ KĐB bằng thay đổi số đôi cực p. 95. Điều khiển động cơ KĐB bằng điện trở và điện kháng phụ mạch stato. 106. Điều khiển động cơ KĐB bằng cách thay đổi điện kháng rôto X2. 117. Điều khiển động cơ KĐB bằng sơ đồ tầng. 11Chương 2 SƠ ĐỒ THIẾT KẾ 12I. Khái quát sơ đồ tầng. 121.Sơ đồ tầng điện. 122.Sơ đồ tầng điện cơ. 13II.Các sơ đồ nối tầng có thể sử dụng. 141.Sơ đồ nối tầng máy điện. 142.Sơ đồ nối tầng van- máy điện. 153.Sơ đồ nối tầng van. 16III.Các số liệu dùng cho tính toán, thiết kế hệ thống. 181. Số liệu cho trước của động cơ. 182. Các số liệu cần cho tính toán thiết kế. 18Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG MẠCH LỰC 20I.Tính toán Diod chỉnh lưu. 201.Điện áp ngược của van: 202. Dòng điện làm việc của diode : 213.Chọn diode: 21II.Tính toán Tiristor nghịch lưu 221.Điện áp ngược lớn nhất mà Tiristor phải chịu. 222. Dòng điện làm việc của Tiristor. 223.Chọn van: 23III.Tính toán máy biến áp nghịch lưu. 24Chương 4 LẬP SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU 45I.Khái quát về các phương pháp điều khiển tiristor 451. Cấu tạo và hoạt động của tiristor. 452. Các nguyên tắc điều khiển Tiristor. 47II.Lập sơ đồ khối của mạch điều khiển nghịch lưu 481. Lựa chọn khâu đồng pha. 492. Lựa chọn khâu so sánh: 513. Lựa chọn khâu tạo xung khuếch đại 524. chọn khâu tạo xung chùm cho điều khiển. 545. Sơ đồ điều khiển. 54Chương 5 TÍNH TOÁN, CHỌN CÁC LINH KIỆN CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN. 58I. Các thông số cơ bản để tính toán mạch điều khiển. 58II. Tính biến áp xung (MBAX). 58III. Tính tầng khuếch đại cuối cùng. 61IV. Chọn cổng AND. 62V. Tính chọn bộ tạo xung chùm. 63VI. Tính chọn khâu so sánh. 64VII. Tính chọn khâu đồng pha. 65Chương 6 TÍNH TOÁN VÀ DỰNG ĐẶC CƠ TÍNH CỦA ĐỘNG CƠ TƯƠNG ỨNG VỚI CÁC GÓC MỞ KHÁC NHAU CỦA TIRISTO. 72I. Các biểu thức liên quan tới việc tính toán và dựng đặc tính cơ nhân tạo. 721.Mômen động cơ 722. Điện trở đẳng trị: 723. Độ trượt không tải lý tưởng s0 734. Quan hệ giữa độ trượt s và dòng điện I2 73II. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,8nđm : 74III. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,6nđm 76IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,4nđm 78IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,2nđm 80IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi 81Chương7 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG VÀ ĐẮC TÍNH ĐIỀU CHỈNH CỦA HỆ KÍN. 83I, Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tự động tốc độ động cơ. 83II.Xác định hệ số phản hồi tốc độ để đảm bảo sai số điều chỉnh tốc độ S%cp=10%. 84III. Sơ đồ hệ kín điều chỉnh tốc độ động cơ. 871. Nguyên lý chung xây dựng một hệ điều khiển tối ưu. 872. Tính toán thiết kế mạch vòng dòng điện 903. Mô tả mạch vòng điều chỉnh tốc độ 93III.Đánh giá chất lượng hệ tự động điều chỉnh. 971.Xét hệ hở. 972.Xét hệ kín 99LỜI KẾT 101TÀI LIỆU THAM KHẢO 102

MỤC LỤC 1

Lời mở đầu. 3

Chương I CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 4

I. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ (KĐB). 4

1. Khái quát về máy điện KĐB. 4

2. Đặc tính cơ của động cơ KĐB. 4

II. Các nguyên tắc điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB. 6

1. Điều khiển động cơ bằng điện trở phụ trong mạch rôto Rf. 7

2. Điều khiển động cơ bằng điện áp stato. 8

4. Điều khiển động cơ KĐB bằng thay đổi số đôi cực p. 9

5. Điều khiển động cơ KĐB bằng điện trở và điện kháng phụ mạch stato. 10

6. Điều khiển động cơ KĐB bằng cách thay đổi điện kháng rôto X2. 11

7. Điều khiển động cơ KĐB bằng sơ đồ tầng. 11

Chương 2 SƠ ĐỒ THIẾT KẾ 12

I. Khái quát sơ đồ tầng. 12

1.Sơ đồ tầng điện. 12

2.Sơ đồ tầng điện cơ. 13

II.Các sơ đồ nối tầng có thể sử dụng. 14

1.Sơ đồ nối tầng máy điện. 14

2.Sơ đồ nối tầng van- máy điện. 15

3.Sơ đồ nối tầng van. 16

III.Các số liệu dùng cho tính toán, thiết kế hệ thống. 18

1. Số liệu cho trước của động cơ. 18

2. Các số liệu cần cho tính toán thiết kế. 18

Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG MẠCH LỰC 20

I.Tính toán Diod chỉnh lưu. 20

1.Điện áp ngược của van: 20

2. Dòng điện làm việc của diode : 21

3.Chọn diode: 21

II.Tính toán Tiristor nghịch lưu 22

1.Điện áp ngược lớn nhất mà Tiristor phải chịu. 22

2. Dòng điện làm việc của Tiristor. 22

3.Chọn van: 23

III.Tính toán máy biến áp nghịch lưu. 24

Chương 4 LẬP SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU 45

I.Khái quát về các phương pháp điều khiển tiristor 45

1. Cấu tạo và hoạt động của tiristor. 45

2. Các nguyên tắc điều khiển Tiristor. 47

II.Lập sơ đồ khối của mạch điều khiển nghịch lưu 48

1. Lựa chọn khâu đồng pha. 49

2. Lựa chọn khâu so sánh: 51

3. Lựa chọn khâu tạo xung khuếch đại 52

4. chọn khâu tạo xung chùm cho điều khiển. 54

5. Sơ đồ điều khiển. 54

Chương 5 TÍNH TOÁN, CHỌN CÁC LINH KIỆN CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN. 58

I. Các thông số cơ bản để tính toán mạch điều khiển. 58

II. Tính biến áp xung (MBAX). 58

III. Tính tầng khuếch đại cuối cùng. 61

IV. Chọn cổng AND. 62

V. Tính chọn bộ tạo xung chùm. 63

VI. Tính chọn khâu so sánh. 64

VII. Tính chọn khâu đồng pha. 65

Chương 6 TÍNH TOÁN VÀ DỰNG ĐẶC CƠ TÍNH CỦA ĐỘNG CƠ TƯƠNG ỨNG VỚI CÁC GÓC MỞ KHÁC NHAU CỦA TIRISTO. 72

I. Các biểu thức liên quan tới việc tính toán và dựng đặc tính cơ nhân tạo. 72

1.Mômen động cơ 72

2. Điện trở đẳng trị: 72

3. Độ trượt không tải lý tưởng s0 73

4. Quan hệ giữa độ trượt s và dòng điện I2 73

II. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,8nđm : 74

III. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,6nđm 76

IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,4nđm 78

IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,2nđm 80

IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi 81

Chương7 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG VÀ ĐẮC TÍNH ĐIỀU CHỈNH CỦA HỆ KÍN. 83

I, Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tự động tốc độ động cơ. 83

II.Xác định hệ số phản hồi tốc độ để đảm bảo sai số điều chỉnh tốc độ S%cp=10%. 84

III. Sơ đồ hệ kín điều chỉnh tốc độ động cơ. 87

1. Nguyên lý chung xây dựng một hệ điều khiển tối ưu. 87

2. Tính toán thiết kế mạch vòng dòng điện 90

3. Mô tả mạch vòng điều chỉnh tốc độ 93

III.Đánh giá chất lượng hệ tự động điều chỉnh. 97

1.Xét hệ hở. 97

2.Xét hệ kín 99

LỜI KẾT 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 102