PHẦN VI
THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
Sơ đồ nguyên lý của hệ thông điều chỉnh tự động của hệ thống máy bào
giường như sau.
1. Khởi động hệ thống:
Để cung cấp nguồn điện cho toàn hệ thì đóng aptomat AB sau khi đó đóng
nguồn cung cấp cho mạch kích từ của động cơ rồi mới đóng các tiếp điểm của
khởi động từ k1, k2 để cung cấp cho các sơ đồ chỉnh lưu mạch động lực, cho mạch
điều khiển và cho các mạch nguồn nuôi.
Điều khiển cho động cơ quay theo chiều thuận hay ngược bằng tín hiệu
điện áp chủ đạo (ucđ). Khi muốn cho động cơ quay theo chiều thuận thì điện áp
chủ đạo dương, thực hiện bằng điều khiển khống chế đóng tiếp điểm thuận T
(đồng thời tiếp điểm ngược N mở). Ngược lại khi muốn động cơ quay theo chiều
ngược thì đóng tiếp điểm N (đồng thời T mở), lấy ra điện áp âm. Điện áp chủ đạo
lấy trên triết áp Rđ.
Trong quá trình khởi động hệ thống, nhất thiết phải cung cấp nguồn điện
cho cuộn kích từ độc lập của động cơ trước tiên. Vì nếu như phần ứng động cơ đã
được cấp điện mà chưa có nguồn kích từ thì động cơ sẽ rơi vào tình trạng ngắn
mạch.
2. Nguôn lý điều chỉnh tốc độ:
Muốn điều chỉnh tốc độ của động cơ, thì điều chỉnh trị số điện áp chủ đạo
(tín hiệu điện áp đặt tốc độ) đưa tới đầu vào của mạch khuếch đại trung gian. Khi
điện áp chủ đạo thay đổi sẽ làm cho điện áp điều khiển thay đổi, dẫn đến thay đổi
thời điểm phát xung điều khiển đến các cực điều khiển của Tiristor, nghĩa là làm
thay đổi góc mở của Tiristor. Kết quả là điện áp đặt vào mạch phần ứng động cơ
thay đổi và như vậy tốc độ động cơ thay đổi. Giả sử muốn tăng tốc độ động cơ thì
ta tăng biên độ của điện áp chủ đạo (tín hiệu điện áp đặt tốc độ uđ), làm cho điện
áp điều khiển uđk= (uđ- n)ky tăng góc điều khiển giảm, điện áp chỉnh lưu tăng
dẫn đến điện áp ddawti vào phần ứng động cơ tăng, kết quả là tăng tốc độ của
động cơ. Ngược lại muốn giảm tốc độ của động cơ thì giảm điện áp chủ đạo uđk
giảm góc điều khiển tăng, là cho điện áp chỉnh lưu (ud) giảm, kết quả tốc độ
của động cơ giảm.
3. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ:
Khi tốc độ của động cơ trong chiều quay thuận (hoặc quay ngược) tăng đến
mức ngưỡng của khối điều khiển tốc độ thì khối này bắt đầu tác động vào hệ thống
điều khiển tự động.
Giả sử động cơ đang làm việc ở một tốc độ đặt nào đó ứng với tín hiệu điện
áp chủ đạo (uđ). Nếu vì một lý do nào đó làm cho tốc độ của động cơ thay đổi
(chẳng hạn sự thay đổi của mômen tải) lúc này mạch phản hồi âm tốc độ tác động
làm cho lượng n thay đổi theo bù lại sự thay đổi của tốc độ, kéo tốc độ về vị trí
ổn định.
Nếu vì lý do nào đó tốc độ động cơ tăng dẫn đến n tăng, trong khi đó uđ
không đổi uđ- n giảm uđk =(uđ - n).ky giảm (lúc này khâu hạn chế dòng điện
chưa tác động), uđk giảm góc điểu khiển tăng điện áp chỉnh lưu ud giảm
tốc độ động cơ n giảm. Nếu vì một lý do nào đó n giảm n giảm (uđ-n) tăng
giảm ud tăng. kết quả là tốc độ n tăng đến giá trị ban đầu.
Như vậy tốc độ động cơ luôn được giữ ổn định trong vùng giới hạn cho
phép xung quanh giá tri đặt.
4. Nguyên lý hạn chễ dòng điện:
Mạch vòng hạn chế dòng điện chỉ tác động khi dòng điện chạy trong mạch
phần ứng của động cơ tăng lớn hơn trị số dòng điện cho phép (Ing). Còn khi hệ
thống đang làm việc ổn định thì mạch hạn chế dòng điện không tác động.
Giả sử động cơ đang làm việc với trị số điện áp chủ đạo nào đó. Nếu vì 1 lý
do nào đó (chẳng hạn sự tăng quá mức của phụ tải)làm cho dòng điện mạch phần
ứng của động cơ tăng (Iư), kéo theo dòng điện nguồn xoay chiều cung cấp cho sơ
đồ chỉnh lưu tawng, như vậy tín hiệu phản hồi âm dòng lấy trên máy biến dòng TI
tăng lớn hơn mức cho phép (tín hiệu này tỷ lệ với dòng điện phần ứng động cơ).
Khi dòng phần ứng Iư > Ing thì I.KI >0 tác động đến đàu vào cộng đảo của khuếch
đai thuật toán IC6, tín hiệu đầu ra IC6 có trị số âm sẽ thông mạch qua đi ốt D7 làm
rẽ mạch điện áp điều khiển, tức là giảm bớt điện áp điều khiển: uđk= ky(uđ-n )-kI-
(Iư-Ing) dẫn đến điện áp chỉnh lưu (ud) giảm kéo theo dòng điện Id giảm. Khi dòng
điện phần ứng tăn lớn thì mạch hạn chế dòng điện sextacs động ngắt dòng làm
cho tốc độ động cơ giảm nhanh về không. Khi tốc độ động cơ n đủ nhỏ làm cho
điện áp mạch tổng hợp ổn định tốc độ đặt đến bão hoà: ky = (uđ-n)=ubh nên chỉ có
khâu ngắt dòng tác động, dòng điện phần ứng được ghìm ở tri số dòng điện dừng.
5. Nguyên lý đảo chiều:
Với sơ đồ nguyên lý hệ thống thiết kế, hai bộ biến đổi được khống chế độc
lập. Vì vậy chiều quay của động cơ được quyết định bởi điện áp chủ đạo thông
quantín hiệu mạch khoá logic.
Muốn đảo chiều động cơ ta đảo chiều điện áp chủ đạo uđ làm thay đổi các
mức tín hiệu logic khống chế ở khối logic và tạo chế tín hiệu. Khi có lệnh đảo
chiều, lúc đó mạch logic và mạch tạo trễ tín hiệu sẽ cho xung điều khiển thực hiện
việc đảo chiều. Giả sử động cơ đang quay theo chiều thuận ta đảo chiều cho động
cơ cho động cơ quay sang chiều ngược , lúc đó tín hiệu mạch logic sẽ cắt xung ở
bộ chỉnh lưu làm việc theo chiều quay thuận và sau một thừi gian trễ đủ để các
Tiristor phục hồi đặc tính khoá thì cấp xung mở bộ chỉnh lưu làm viẹc cho chiều
quay ngược của động cơ. Ngược lại việc đảo chiều quay động cơ từ chiều quay
ngược sang chièu quay thuận cũng tiến trình như trên. Đảo cực tính điện áp chủ
đạo, lúc đó tín hiệu mạch logic sẽ khống cắt xung mở bộ biến đổi ngược và cấp
xung mở bộ biến đổi thuạn (sau khoảng thời gian trễ).
Khi thực hiện việc đảo chiều, lúc này từ thông động cơ vẫn là định mức và
động cơ có sức điện động theo chiều cũ và sẽ xảy ra quá trình trả năng lượng về
lưới thông qua bộ biến đổi sau (giả sử đảo chiều quay thuận sang chiều quay
ngược thì năng lượng về lưới qua bộ biến đổi làm việc cho chiều quay ngược).
Như vậy sẽ sảy ra hãm tái sinh ở đây Mômen hãm làm cho tốc độ động cơ giảm
nhanh về không, rồi sau đó động cơ được khởi động theo chiều quay ngược lại.
6. Dừng hệ thống:
Để tiễn hành dừng hệ thống thì tiến hành dừng động cơ rồi sau đó lần lượt
cắt nguồn ra khỏi mạch động lực, mạch điều khiển và mạch kích từ.
Tiến hành dừng động cơ, ấn nút dừng D ở mạch khống chế, cắt nguồn ra
khỏi động cơ, đồng thời đưa điện trở hãm RH vào mạch phần ứng để thực hiện
hãm động năng. Đồng thời song song với quá trình này cũng cắt nguồn khỏi mạch
điều khiển và mạch các nguồn nuôi. Khi động cơ dừng thì cắt nguồn kích từ và
cắt aptômat để cắt an toàn bộ hệ thống ra khỏi nguồn cung cấp.
Cần phải lưu ý rằng với động cơ điện một chiều thì không được cắt nguồn
kích từ trong khi mạch phần ứng vẫn còn có nguồn cung cấp.
