Nguyên tắc điều khiển Logic truyền động điện và các dạng bảo vệ tín hiệu: Chương 6

GV: Lê Tin Dũng _ B môn Tð-ðL _ Khoa ðin

100



























































































 !"#$"%&

 !"#$"%& !"#$"%&

 !"#$"%&

6.1 CÁC NGUYÊN TC ðIU KHIN LOGIC TRUYN ðNG ðIN

6.1.1 Khái nim chung

Theo yêu cu công ngh ca máy, cơ cu sn xut, các h thng truyn ñng ñin t

ñng ñu ñưc thit k tính toán ñ làm vic  nhng trng thái (hay ch ñ) xác ñnh. Nhng

trng thái s c hay hư hng khác thông thưng ñã ñưc d ñoán khi thit k tính toán chúng

ñ áp dng nhng thit b và bin pháp bo v cn thit.

Nhng trng thái làm vic ca h thng truyn ñng ñin t ñng có th ñưc ñc trưng

bng các thông s như: tc ñ làm vic ca các ñng cơ truyn ñng hay ca cơ cu chp

hành máy sn xut, dòng ñin phn ng ca ñng cơ hay dòng kích thích ca ñng cơ ñin

mt chiu, mômen ph ti trên trc ca ñng cơ truyn ñng... Tuỳ theo quá trình công ngh

yêu cu mà các thông s trên có th ly các giá tr khác nhau. Vic chuyn t giá tr này ñn

giá tr khác ñưc thc hin t ñng nh h thng ñiu khin.

Kt qu hot ñng ca phn ñiu khin s ñưa h thng ñng lc ca truyn ñng ñin

ñn mt trng thái làm vic mi, trong ñó có ít nht mt thông s ñc trưng cho mch ñng

lc ly giá tr mi.

Như vy v thc cht ñiu khin h thng là ñưa vào hoc ñưa ra khi h thng nhng

phn t, thit b nào ñó (ch ng hn ñin tr, ñin kháng, ñin dung, khâu hiu ch!nh...) ñ

thay ñ"i mt hoc nhiu thông s ñc trưng hoc ñ gi mt thông s nào ñó (ch ng hn tc

ñ quay) không thay ñ"i khi có s thay ñ"i ng#u nhiên ca thông s khác. ð t ñng ñiu

khin hot ñng ca truyn ñng ñin, h thng ñiu khin phi có nhng cơ cu, thit b

nhn bit ñưc giá tr các thông s ñc trưng cho ch ñ công tác ca truyn ñng ñin (có th

là môñun, cũng có th là c v du ca thông s).

Trong h thng ñiu khin gián ñon các phn t nhn bit này phi làm vic theo các

ngư&ng ch!nh ñnh ñưc. Nghĩa là khi thông s ñưc nhn bit ñn tr s ngư&ng ñã ñt, phn

t nhn bit theo thông s này s b(t ñu làm vic phát ra mt tín hiu ñưa ñn phn t chp

hành. Kt qu là s ñưa vào hoc ñưa ra khi mch ñng lc nhng phn t cn thit.

Nu h thng ñiu khin có tín hiu phát ra t phn t nhn bit ñưc dòng ñin, ta nói

rng h ñiu khin theo nguyên t(c dòng ñin. Nu phn t nhn bit ñưc tc ñ, ta nói rng

h ñiu khin theo nguyên t(c tc ñ, nu có phn t nhn bit ñưc thi gian ca quá trình

(t mt mc thi gian nào ñó) ta nói rng h ñiu khin theo nguyên t(c thi gian. Tương t

có h ñiu khin theo nguyên t(c nhit ñ, theo mômen, theo chiu công sut...

6.1.2 ðiu khin t ñng theo nguyên tc thi gian.

a) Ni dung nguyên tc ñiu khin theo thi gian:

ðiu khin theo nguyên t(c thi gian da trên cơ s là thông s làm vic ca mch ñng

lc bin ñ"i theo thi gian. Nhng tín hiu ñiu khin phát ra theo mt quy lut thi gian cn

thit ñ làm thay ñ"i trng thái ca h thng.

GV: Lê Tin Dũng _ B môn Tð-ðL _ Khoa ðin

101

Nhng phn t nhn bit ñưc thi gian ñ phát tín hiu cn ñưc ch!nh ñnh da theo

ngư&ng chuyn ñ"i ca ñi tưng. Ví d như tc ñ, dòng ñin, mômen ca m)i ñng cơ

ñưc tính toán ch*n ngư&ng cho thích hp vi tng h thng truyn ñng ñin c th.

Nhng phn t nhn bit ñưc thi gian có th g*i chung là rơle thi gian. Nó to nên

ñưc mt thi gian tr+ (duy trì) k t lúc có tín hiu ñưa vào (mc 0) ñu vào ca nó ñn khi

nó phát ñưc tín hiu ra ñưa vào phn t chp hành.

Cơ cu duy trì thi gian có th là: cơ cu con l(c, cơ cu ñin t, khí nén, cơ cu ñin

t, tương ng là rơle thi gian kiu con l(c, rơle thi gian ñin t, rơle thi gian khí nén và

rơle thi gian ñin t...

b) Mch ñiu khin truyn ñng ñin ñin hình theo nguyên tc thi gian:

Xét mch ñiu khin khi ñng ñng cơ ñin mt chiu kích t ñc lp có hai cp ñin

tr ph trong mch phn ng ñ hn ch dòng ñin khi ñng  trên theo nguyên t(c thi

gian. Sơ ñ, mch ñiu khin như hình 6.1.





 

























 













Trng thái ban ñu sau khi cp ngu,n ñng lc và ñiu khin thì rơle thi gian 1RTh

ñưc cp ñin m ngay tip ñim thưng kín ñóng chm RTh(9-11). ð khi ñng ta phi n

nút m máy M(3-5), côngt(ctơ ðg hút s ñóng các tip ñim  mch ñng lc, phn ng ñng

cơ ñin ñưc ñu vào lưi ñin qua các ñin tr ph khi ñng r

, r

. Dòng ñin qua các ñin

tr có tr s ln gây ra st áp trên ñin tr r

. ðin áp ñó vưt quá ngư&ng ñin áp hút ca rơle

thi gian 2RTh làm cho nó hot ñng s m ngay tip ñim thưng kín ñóng chm 2RTh(11-

13), trên mch 2G cùng vi s hot ñng ca rơle 1RTh chúng ñm bo không cho các

côngt(ctơ 1G và 2G có ñin trong giai ñon ñu ca quá trình khi ñng.

Tip ñim ph ðg(3-5) ñóng ñ t duy trì dòng ñin cho cun dây côngt(ctơ ðg khi ta

thôi không n nút M na. Tip ñim ðg(1-7) m ra c(t ñin rơle thi gian 1RTh ñưa rơle thi

gian này vào hot ñng ñ chu-n b phát tín hiu chuyn trng thái ca truyn ñng ñin. Mc

không ca thi gian t có th ñưc xem là thi ñim ðg(1-7) m c(t ñin 1RTh.

Hình 6.1 - ðiu khin khi ñng ñng cơ ðM

ñl

theo nguyên t(c thi gian.

GV: Lê Tin Dũng _ B môn Tð-ðL _ Khoa ðin

102











  





























Thi gian ch!nh ñnh  m)i cp ñin tr ñưc tính theo công thc:

= T

.ln





−

trong ñó T

- hng s thi gian ñin cơ ca ñng cơ  ñc tính có ñin tr ph  cp th i.







−

∆

Vi ∆ω

là khong bin thiên tc ñ trên ñưng ñc tính cơ có cp ñin tr th i 

nhng mômen chuyn ñ"i M

, M

tương ng.

J là mômen quán tính cơ ca h thng truyn ñng và ñng cơ, tính quy ñ"i v trc

ñng cơ.

Sau khi rơle thi gian 1RTh nh, cơ cu duy trì thi gian s tính thi gian t gc không

cho ñn ñt tr s ch!nh ñnh thì ñóng tip ñim thưng kín ñóng chm RTh(9-11). Lúc này

cun dây côngt(ctơ gia tc 1G ñưc cp ñin và hot ñng ñóng tip ñim chính ca nó 

mch ñng lc và cp ñin tr ph th nht r

b ni ng(n mch. ðng cơ s chuyn sang

khi ñng trên ñưng ñc tính cơ th 2. Vic ng(n mch ñin tr r

làm cho rơle thi gian

2RTh mt ñin và cơ cu duy trì thi gian ca nó cũng s tính thi gian tương t như ñi vi

rơle 1RTh, khi ñt ñn tr s ch!nh ñnh nó s ñóng tip ñim thưng ñóng ñóng chm

2RTh(11-13). Côngt(ctơ gia tc 2G có ñin hút tip ñim chính 2G, ng(n mch cp ñin tr

th hai r

, ñng cơ s chuyn sang tip tc khi ñng trên ñưng ñc tính cơ t nhiên cho ñn

ñim làm vic "n ñnh A.

c) Nhn xét v ñiu khin truyn ñng ñin theo nguyên tc thi gian:

Ưu ñim ca nguyên t(c ñiu khin theo thi gian là có th ch!nh ñưc thi gian theo

tính toán và ñc lp vi thông s ca h thng ñng lc. Trong thc t nh hưng ca mômen

cn M

ca ñin áp lưi và ca ñin tr cun dây hu như không ñáng k ñn sưk làm vic

ca h thng và ñn quá trình gia tc ca truyn ñng ñin, vì các tr s thc t sai khác vi tr

s thit k không nhiu.

Thit b ca sơ ñ, ñơn gin, làm vic tin cy cao ngay c khi ph ti thay ñ"i, rơle thi

gian dùng ñ,ng lot cho bt kỳ công sut và ñng cơ nào, có tính kinh t cao.

Hình 6.2 - ðc tính khi ñng ñng cơ ðM

ñl

theo nguyên t(c thi gian.

GV: Lê Tin Dũng _ B môn Tð-ðL _ Khoa ðin

103

Nguyên t(c thi gian ñưc dùng rt rng rãi trong truyn ñng ñin mt chiu cũng như

xoay chiu.

6.1.3 ðiu khin t ñng theo nguyên tc tc ñ.

a) Ni dung nguyên tc:

Tc ñ quay trên trc ñng cơ hay ca cơ cu chp hành là mt thông s ñc trưng quan

tr*ng xác ñnh trng thái ca h thng truyn ñng ñin. Do vy, ngưi ta da vào thông s

này ñ ñiu khin s làm vic ca h thng. Lúc này mch ñiu khin phi có phn t nhn

bit ñưc chính xác tc ñ làm vic ca ñng cơ - g*i là rơle tc ñ. Khi tc ñ ñt ñưc ñn

nhng tr s ngư&ng ñã ñt thì rơle tc ñ s phát tín hiu ñn phn t chp hành ñ chuyn

trng thái làm vic ca h thng truyn ñng ñin ñn trng thái mi yêu cu.

Rơle tc ñ có th cu to theo nguyên t(c ly tâm, nguyên t(c cm ng, cũng có th

dùng máy phát tc ñ. ði vi ñng cơ ñin mt chiu có th gián tip kim tra tc ñ thông

qua sc ñin ñng ca ñng cơ. ði vi ñng cơ ñin xoay chiu có th thông qua sc ñin

ñng và tn s ca mch rôto ñ xác ñnh tc ñ.

Hình 6.3 trình bày sơ lưc cu to ca rơle tc ñ kiu cm ng. Rôto (1) ca nó là mt

nam châm vĩnh cu ñưc ni trc vi ñng cơ hay cơ cu chp hành. Còn stato (2) cu to

như mt l,ng sóc và có th quay ñưc trên b ñ& ca nó. Trên cn (3) g(n vào stato b trí má

ñng (11) ca 2 tip ñim có các má tĩnh là (7) và (15).

Khi rôto không quay các tip ñim (7),(11) và (15),(11) m, vì các lò xo gi cn (3) 

chính gia. Khi rôto quay to nên t trưng quay quét stato, trong l,ng sóc có dòng cm ng

chy qua. Tác dng tương h) gia dòng này và t trưng quay to nên mômen quay làm cho

stato quay ñi mt góc nào ñó. Lúc ñó các lò xo cân bng (4) b nén hay kéo to ra mt mômen

chng li, cân bng vi mômen quay ñin t.

Tuỳ theo chiu quay ca rôto mà má ñng (11) có th ñn tip xúc vi má tĩnh (7) hay

(15).

Tr s ngư&ng ca tc ñ ñưc ñiu ch!nh bi b phn (5) thay ñ"i tr s kéo nén ca lò

xo cân bng.

Hình 6.3 - Cu to rơle

tc ñ kiu cm ng.

GV: Lê Tin Dũng _ B môn Tð-ðL _ Khoa ðin

104

Khi tc ñ quay ca rôto bé hơn tr s ngư&ng ñã ñt, mômen ñin t còn bé không

th(ng ñưc mômen cn ca các lò xo cân bng nên tip ñim không ñóng ñưc. T lúc tc ñ

quay ca rôto ñt giá tr ln hơn hoc bng ngư&ng ñã ñt thì mômen ñin t mi th(ng ñưc

mômen cn ca các lò xo làm cho phn tĩnh quay, ñóng tip ñim tương ng theo chiu quay

ca rôto.

b) Mch ñiu khin truyn ñng ñin ñin hình theo nguyên tc tc ñ :

Ta cũng ly trưng hp ñiu khin m máy ñng cơ ñ xét nhng ví d c th.

Như ñã thy  ví d trưc, vic ng(n mch các ñin tr khi ñng trong mch phn ng

ñng cơ có th thc hin ñưc  tc ñ ω

, ω

và ω

. ð làm các phn t kim tra tc ñ, 

ñây ta dùng các côngtăctơ gia tc 1G, 2G và 3G có cun dây m(c trc tip vào 2 ñu phn

ng ñng cơ, nó tip th ñưc ñin áp t0 l vi tc ñ ñng cơ vi sai lch nh.

















  































































Trên hình 6.4 các tip ñim chuyn ñ"i trng thái cn xy ra  tc ñ (ω

), (ω

) và

(ω

). 1 các ñim này, ñin áp trên 2 ñu phn ng s là:

= Kφω

+ I

.r−

= Kφω

+ I

.r−

= Kφω

+ I

.r−

Gi s ta c(t ñin tr theo th t r

, r

thì phi ch*n côngtăctơ có ñin áp hút ln lưt

là:

hút1G

= U

hút2G

= U

hút3G

= U

Hình 6.4 - ðiu khin khi ñng ñng cơ ðM

ñl

theo nguyên

t(c tc ñ.

Chương 6: Các nguyên tắc điều khiển Logic truyền động điện và các dạng bảo vệ tính hiệu

Theo các yêu cầu công nghệ của máy, cơ cấu sản xuất, các hệ thống truyền động điện tự dộng đều được thiết kế tính toán để làm việc ở những trạng thái xác định

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

Xác nhận đăng nhập

Đăng nhập từ tài khoản này?

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi