Kỹ thuật truyền động điện: Phần 2

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:190

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nối tiếp phần 1, phần 2 của tài liệu "Kỹ thuật truyền động điện" tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Điều chỉnh tự động hệ thống truyền động động cơ một chiều; Điều chỉnh tự động truyền động động cơ không đồng bộ; Hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ ba pha; Hệ truyền động nhiều động cơ;... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật truyền động điện: Phần 2

CHƯƠNG 4 ĐIỀU CHỈNH Tự ĐỘNG HỆ THốNG TRUYỀN DỘNG MỘT CHIỀU 4.1. Động co điện một chièu Cho đến nay động cơ điện một chiều vAn còn dùng rất phổ biến trong các hệ thống truyền động điện chát lượng cao, dài cổng suất đũng co một chiều (Đ) từ vài w đến hàng MW. Giản đh kết cấu chung của Đ như trôn hỉnh 4-la, phần ứng được biểu diễn bởi vòng tròn bên trong cố súc điện động E, ở phần stato co' thể có vài dây quấn kích tù: dây quấn kích từ độc lập CKĐ, dây quăn kích từ nối tiếp CKN, dây quấn cực từ phụ CF và dày quăn bù CB, Hệ thống các phương trình mô tả £> thưồng là phi tuyến, trong đó các đại lượng đàu vào (tín hiệu điều khiển) thường là điện áp phần ứng u, điện áp kích thích tzk, tín hiệu ra thường là tốc độ góc của động cơ ữì, môrnen quay M, dòng điện phần ứng ỉ, hoặc trong mốt số trường hợp là vị trí của rỗto y>. Mômen tải Mc là mữmen do cơ cấu làm việc truyền về trục động cú, mômen tải là nhiễu loạn quan trọng nhẩt của hệ truyền điện tự động. Hình 4-1. Giản đồ thay thế động cơ một chiều. Hĩnh 4-2. Đặc tính cơ động cơ điện một chỉẽu 4.1.1. Chề độ xác lập cùa động c® điện một chiều . Khỉ đạt lẽn dãy quãn kích, tù một điện ốp uk nào đó thì trong dây qu£n kích tĩí sẽ có dòng điện ik và do đố mạch từ của máy sê ctí từ thông 4>. Tiếp đó đặt 230
một giá trị điện áp u lên mạch phần ứng thì trong dây quấn phần úng sẽ cố dòng điện ỉ chạy qua. Tương tác giữa dòng điện phàn ứng và tù thông kích tù tạo thành mômen điện tù, giá trị của mômen điện tư được tính như sau: p’.N M=— . = k&I, (4-1) 2jt.ơ trong đó p’ - số đôi cực của động cơ; N - số thanh dẫn phần 'ứng dưới một cực từ; a - sổ mạch nhánh song song của dãy quấn phần ứng; k = pNỊ2jĩa - hệ số kết cáu của máy. Mômen điện tư kéo cho phần ứng quay quanh trục, các dây quân phần ứng quét qua tù thông và trong các dãy quán này cảm ứng sức điện độnệ (s.đ.đ): E = -■----- = Ac4>to, (4-2) 2ĩta trong đtí co - tốc độ góc cùa rôto. Trong chế độ xác lập, cổ thể tỉnh được tốc độ qua phương trình cán bàng điện áp phàn ứng: U-RJ. co = -• , (4-3) trong đó lìư - điện trỗ mạch phần ứng của động cơ. Với các phương trỉnh (4-1) và (4-3) ctí thể vẽ được hạ đặc tính cơ M(a>) của động cơ một-chiều khi tư thông khũng đớì, hình 4-2. 4.1.2. Chề độ quá độ của động co điện một chiều 1. Mứ tả chung Nếu các thông số của động cơ là không đổi thì cố thể viết được các phương trình mô tả sơ đồ thay thế hỉnh 4-1,a như sau : Mạch kích tư cố hai biến dòng đỉện kích tư ik và tư thdng máy ỉà phụ thuộc phi tuyến bởi đường cong tư hổa của lối sất : ukịp) = RJk(p) + Nk.p.o>(p), (4-5) trong đơ - số vòng dãy cuộn kích từ; .Rk - điên trô cuộn dây kích tư. Mạch phàn cứng : ■ ' :I7(p) = J?uJ(p) + LỵpJ(p) ± NịiP&íp) + Eipý I (4-6) Hoặc dạng dòng điện : " i/«u . „ I(p) = . -1 [W * -vNp(p) - S(p)] 1 + pr“1 trong đổ Lu - điện cảm mạch phàn ứng; VN - Bố Vồng dây cuộn kích tư nối tiếp; 231
Tu - Lrt ỉìĩtí - hàng thời gian mạch phần ứng. Phương trình chuyển động của hệ thổng : M(pì- Mc(ị>) = Jpa)t (4-7) trong đó J là mốmen quán tính của các phần chuyển động quy đổi về trục động cơ. ív Hình 4-3. Sơ đ& cấu trúc cùa động cơ một chiêu. Tìí các phương trình trôn thành lập được sơ đ& cáu trúc của động cơ một chiều (hình 4-3). Tháy rằng 8Ơ đồ cđu trúc này là phì tuyến mạnh, trong tính toán ứng dụng thường dùng mô hìnhẾ tuyến tính hđa quanh điểm làm việc. Trước hết chọn điềm làm việc ổn định và tuyến tính htía đoạn đặc tính tù hốa và đặc tính mômen tải như hình 4-4. Độ dốc của đặc tính từ hóa và đặc tính cơ mômen tải tương ứng là: (bỏ qua hiện tượng từ trễ); ■■■■’ A
Tại điểm lảm việc xác lập ctí: điện áp phần ứng ưQt dòng điện phần ứng I0! tốc độ quay a>8, điện áp kích tií Ĩ7ko, tù thông 0, dòng điện kích từ /ko và mômen tải Afcg. Biến thiên nhô của cốc đại lượng trên tương ứng là : AỈ7(p), AI(p), A(p) và AMc(p). Hình 4-4. Tuyến tính hóa đoạn đặc tính từ hóa và đặc tính tải. Đổi với động cơ một chiều kích từ độc lập ÚVN = 0) thỉ có thể viết các phương trình sau: Mạch phần úng: ư0 + AƯ(P) = Ru[/O + AZ(p)] + p Lu[ĩo + AZ(p)] + + + A(p)].[Zo +rA7(p)] - [Mg + AMc(p)] = Jp[a>B + Aw(B)] (4-10) Nếu bỏ qua các vũ cùng bé bộc cao thì từ cốc phương trình trên có thể viết được các phương trình của gia sỗ: ACZ(p) - [K. uig.A(p) + R-.0;.Aú>(p)] = Rư.AZ (p).(l + pTu) (4-11) AƯk(p) = Rk-AJk(p).(l + pTk) (4-12) K.Io.à&íp) + K.oAZ(p) - AMe = J-P&M (p) (4-13) Hlnh 4-5 trình bày sơ đồ cáu trức đã được tuyến tính hóa theo các phương trình (4-11) - (4-13) của động cơ một chiều kích từ độc lập. 233
Hình 4-5. Sơ đồ cẩu trúc tuyến tính hóa. 2. Trường hợp khi từ thông kích từ không dổi Khi dòng điện kích từ động cơ khổng đổi,hoặc khi động cơ được kích thích bàng nam châm vĩnh cửu thỉ từ thững kích tù là hàng só : = const. = Cu Ỉ7(p) = «ưI (p)(l + pTu) + cu.a>(p) (4-14) cu-I(p) - Mc(p) = Jptuip) (4-15) Hình 4-ộ. Scr đồ cấu trúc khi từ thông không đòi. 234
Sơ đồ cẩu trúc đống cơ khỉ tù thông không đổi được thể hiện trên hình 4'6. Bàng phương pháp đại số sơ đồ cấu trúc ta cơ sơ đồ thu gọn hình 4-7, trong đó đặt: hệ số khuếch đại động cơ: = 1/CU, hàng số thời gian cơ học: Tc =—— . (4-16) CẠp)p.Tc Mẹịp) ca ĩ(p) = ----------------- - (4-17) Tư Tcp2 + Tcp + 1 Hình 4~7. Các sơ đồ cấu trúc thu gọn: a) Tbeo tốc độ; b) Theo dòng điện. 4.1.3. Trường hợp đlộn áp phin úng không dổí Khỉ giữ điên áp phần ứng khổng đổi và điều chỉnh điện áp kích từ thì do tính chất phi tuyến của mạch tù nên tđt nhất là sử dụng sơ đố tuyến tính hóa quanh điểm, lồm việc. Sơ đồ cáu trúc khi này sẽ là hình 4-5, trong đó tín hiệu điện áp 235
phần úng ăưịp) = 0, hãm truyền của động co sẽ cố dạng: aL(p) Kjd + pTư) - K2 —-^7 =— _---- —— (4-18) AỈ7k(p) (1 4- pTyMTỴTip2 + TjP + 1) trong dớ Kỵ =-------------------------- 1 - , B JỉkJM>o2(1 +— Tc) J ________ _____________ 2 ” B BK.4>(1 + — T ) J T-T, =------ ’ Tc = > B _ (K
có tác dụng hạn chế giá trị trung bình của dòng điện phần ứng. Tù cảc phương trình (4-14), (4-15) và các nhận xét trẽn có thể viết được các phương trình cho các giá trị trung bình trong một chu kỳ xung dòng điện: u = + CU.O) (4-19) dữ> cu/ - Mc = J . (4-20) dt Hình 4-8. Các giá trị tức thời cùa điện áp và dòng điện phân ứng trong chể độ dòng điện gián đoạn của mạch chỉnh luni một pha, một nửa chu kỳ. Điện áp u là hàm số của độ rộng xung dòng Ằ và góc điều khiển a của bộ biến đổi chuyển mạch tự nhiên. Như sẽ trình bày ở các chương sau, độ rộng Ằ phụ thuộc vào góc điều khiển a và vàos.đ.đ động cơ (cũng tức là tổc độ động cơ tờ). Do đo' giá trị trung bình trong một chu kỳ xung sẽ lã hàm s6 của góc điều khiển a và tốc độ quay tư'. ỉ = f (a, a>). Thường trong các bộ chỉnh lưu gổc điều khiển a phụ thuộc tuyến tính vào điện áp điều khiển uđị.: Hinh 4-9. Sa đồ khối của dộng cơ một chiều trong chí độ dòng điện gián đoạn. 237
a = a - bUđk, (4-21), trong đó a, b là cốc hàng sổ phụ thuộc chu kỳ điện áp lưổi và biên độ xung răng cưa của điện áp tựa. Mô hình củá đổng cơ từ thỗng không đổi, trong chế độ dòng điện gián đoạn được trình bày ở hình 4-9. Có thể tuyến tính hóa khâu phi tuyến fịa, (u) bàng cách tuyến tính hóa quanh điểm làm việc: di í)ỉ Áỉ =----- . Á a -I----- . Aa> ■ (4-22) da 9) (4-24) um m Um m trong đrì: ưm - biên độ điện áp pha của lưới; Cũng có thể xác định được các giá trị của các đạo hàm riêng trong (4-22) bàng đo lường thực nghiệm, khi này căn đo và vẽ được các hàm sau: í — /|(ot) Ị ty=const và / — tì:=const. a) / =/i(tZdkX«* = const. b)/ =/2^);^ = const Hỉnh 4-10. Đồ th| đề xác đựih các đạo hàm riêng 238
trong đó quan hệ giữa dòng điện và góc điều khiển có thể được thay thế bàng quan hệ giữa dòng điện và diện áp điều-khiển vỉ giữa góc điều khiển và điện áp điều khiển có quan hẹ hàm sỗ đơn trị (4-21). Trong vùng dòng điện liên tục, các quan hệ hàm số là tuyến tính còn trong vùng dòng điện gián đoạn, các quan hệ này là phi tuyến, đặt . di dI -T- dưfá = dttí - K2- Sơ đố khối tuyến tính hòa của động cơ trong vùng dòng điện gián đoạn vẽ trên hỉnh 4-11. Hình 4-11. Cấu trúc tuyến tính của động cơ một chiều từ thông không đồi trong vùng dòng điện gián đoạn. Trong chế độ dõng điện gián đoạn động cơ có cău trúc thông số biến thiên tùy thuộc vào điểm làm việc. Nổi chung hệ số khuếch đại của động cơ bị giảm còn hệ SỖ khuếch đại với tín hiệu nhiễu phụ tàỉ Afc và hằng số thời gian điện Cữ tăng lên so với trong chế độ dòng điện liên tục. Các giá trị biên của các hệ só í], #2 là: „ ^Ib ; „ ^2b ca > hàng số thời gian điện Cơ trong chế độ dòng gián đoạn: J trong đó Kt =--- , chính là hệ sđ khuếch đại điện áp của bộ biến đổi. 4 4.2. Tổng hợp mạch vừng dòng điện 4.2.1. Khái niệm mạch vòng điều chỉnh dòng điện Trong các hệ thống truyền động tự động cũng như các hệ chắp hành thì mạch vòng điều chỉnh dòng điện là mạch vòng cơ bàn. Chức nàng cơ bàn cùa mạch vòng dòng điện trong các hệ thống truyền động một chiều và xoay chiều là trực tiếp (hoặc gián tiếp) xác định nxôtnen kéo cùa đông cơ, ngoài ra còn có chức náng bảo VỀ, điỀu chinh gia tổc v.v... 239
Một khái niệm đơn giản nhăt để điều chỉnh dòng điện cứ cấu trúc như hình 4-12a dùng bộ điều chỉnh tóc độ hoặc điện óp R có dạng bộ khuếch dại tổng và mạch phản hôi dòng điện phi tuyến p. Khi tín hiệu dòng điện chưa đủ để khău phi tuyến ra khỏi vùng kém nhạy thì bộ điều chỉnh làm việc như bộ điều chỉnh tốc độ (hay điện áp) mà không có sự tham gia của mạch phản hồi dòng điện. Khi dòng điện đủ lớn, khâu p sẽ làm việc ở vùng tuyến tính của đặc tính và phát huy tác dụng hạn chê' dòng của bộ điều chỉnh R. Khái niệm thứ hai được mô tả trên hình 4-12b. Có hai mạch vòng với hai bộ điều chính riêng biệt 2ìâ, R2, trong đtí R2 là bộ điều chinh dòng điện với gíá trị đặt 7đ. Cấu trúc kiểu này cho phép điều chỉnh độc lập từng mạch vòng. Hình 4-12. Các cấu trúc mạch vòng điêu chỉnh dòng điện. 240
Khái niệm điều chính dòng điện được sử dụng rộng răi nhỗt trong truyền động điện tự động như trên hlnh 4-12c, trong đó P, là bộ điều chỉnh dòng điện, là Rw bộ điều chỉnh tốc độ. Mỗi mạch vòng có bộ điều chỉnh riêng được tổng hợp từ dổi tượng riềng và theo các tiêu chuẩn riêng. 4.2.2. Tổng họp mạch vừng dòng điện khi bỏ qua súc điện đông động co Sơ đồ khối của mạch vòng điều chỉnh dòng điện như trên hình 4-13, trong do' F là mạch lọc tín hiệu, Rj là bộ điều chinh dòng điện, BĐ lả bộ biến đổi một chiều, là xenxơ dòng điện. Xenxơ dòng điện có thể thực hiện bằng các biến dòng ồ mạch xoay chiều hoặc bàng điện trở sun hoặc các mạch do cách ly trong mạch một chiều. Hirĩh 4-ỉỉ. So đ& khối của mạch võng citing điện. ^f’ Tvo, ^ư> Tị ■ các hằng số thời gian của mạch lọc, mạch điều khiển chỉnh lưu, sự chuyến mạch chinh lưu, phần ứng và xenxơ dòng điện; Pư - điện trở mạch phần ứng; àUứ ' “____ ------ - hệ số khuếch đại của chỉnh lưu. í)a Trong trường hợp hệ thống truyền dộng điện có hàng số thời gian cơ học rất lớn hơn hàng sổ thời gian điện tù của mạch phần ứng thì ta có thể coi súc đỉện đống của động cơ khống ảnh hưởng đến quá trình điều chỉnh của mạch vòng dòng điện (tức là coi .\E = 0 hoặc E = 0). Hàm truyền cùa mạch dòng điện (hàm truyền của đổi tượng điều chỉnh) là như sau: Soi(P) g. _ (4-25) (1 + PTf)(l + PTdk)(l + PTVO)(1 + PTư)(l + PTị) trong đo' các hằng số thời gian Tị, Tdk, Tvtl, Tị là rất nhỏ so với hàng số thời gian điện tù Tư. Đạt = Tị + Tdk + Tvo + Tị thì co' thể viết lại (4-25) ở dạng gần đúng sau: KclXi/Bu soí(p) ’ (1 + PspKl + Tưp) trong đo' 7’s < < Ta. 241
Áp dụng tiêu chuẩn tối ưu môđun ta tìm được hàm truyền của bộ điều chỉnh dòng điện có dạng khâu Pĩ 1 + Tưp aTp trong đó đã chọn Ta = Ts và hàng số a có thể lăy a = 2 - 2TS = R'C-, «ư Tư = fí3C, «1 K, „KL’ trong đó /Tị là hệ số truyền cùa bàn thân xenxơ dòng điện. Tư đó có thể tính được: 2TS R^.C Để tạo lọc F, thưòng nổi thêm tụ cfc song song với điện tử Rj, sao cho /ĩ3Ck = Tị và Rị(C + ck) = Tứ. Cutìi cùng hàm truyền của mạch vòng sẽ là; ĩịp) 1 1 uưtp) í ------- =—Kị ’ 27ịp(l + T^p) + 1 . (4-26) 1 1 Kị 1 + 2TjP +2Ts2pZ Quá trinh quá độ điều chỉnh sẽ kếtthúcsau thòi gian Tqđ = 8,4.TS và độ quá điều chinh là 4,3%. Thực ra nếu tính đến tác dụng của sức điện động đồng cơ thì do tính chăt càn dịu của nó mà trong nhiều trường hợp không xảy ra quá điều chỉnh dòng điện; 4.2.3. Tổng họp mạch vừng dừng điện có tính dãn ảnh hướng của s.đ.đ dộng co Bổ sung vòng sức điện động vào sơ đồ hình 4-13 ta được sơ đò hình 4-14a và sau khi thực hiện vài phép biến đổí đơn giàn ta được sơ đồ hlnh 4-14b, trong đó /{J^ là thành phần dòng điện động và Ic là thành phàn dòng điện tinh của động cơ. Khi không tải: Mc = 0 ta có hàm truyền cùa mạch vòng điều chỉnh như sau: Tc ____________ 1 + TựP______________ w ” 2TS ■ (1 + !»(! + Tc p + TưTcp2) 242
Thấy rằng mạch vòng điều chỉnh là hữu sai, vớĩ hệ số sai lệch tỉnh bàng : Tc + 2TS Tc + 2TS Nếu hàng thời gian điện cơ Tc càng lón thỉ hệ số sai lệch tĩnh càng nhỏ. Để mạch vòng điều chỉnh đạt tiêu chuẩn môduĩi tối ưu thl ta phải tổng hợp lại cấu trúc và tham sổ của bộ điều chỉnh, cụ thể là: T&P2 + T„p + 1 *i(p) = (4-27) —— ,2TSP2 Hỉnh 444. Mạch đièu chinh dòng điện có tính đến sđđ động cơ. Trong trường hợp nếu thông sỗ của đđi tượng thỏa mẫn điều kiện Tc > 4Tư, nghĩa là Ĩ^TỊp2 + Tẻp + 1 - (1 + TịpKI + T2P) thỉ có thể dùng hai bộ đíèu chỉnh PI nối cấp để thỏa măn biểu thức (4-27)jvới các hệ thống có yêu cằu khổng 243
cao lấm về chất lượng, có thể dùng một bộ điều chinh Pỉ để bù hằng số thời gian lón và chấp nhận sai lệch tĩnh của hệ. 4.2.4. Tống họp mạch vòng điều chỉnh dòng điện có tính đến vùng gián đoạn cúa dòng điện phần úng Đặc tính và hàm truyền cùa động cơ một chiều thay đổi rất mạnh khi chuyển từ vùng dòng diện liên tục sang vùng dòng điện gián đoạn, điều này làm phức tạp cho công việc tổng hợp các bộ điều chỉnh của hệ. Giảỉ pháp thông thường là sử dụng các bộ điều chỉnh thích nghi, cổ khả nâng thay đổi được cấu trúc và thõng sổ, giúp cho hệ đạt được các đật tính điêu chỉnh tổt hơn. Xét sơ đồ cấu trúc cơ bản của mạch như trên hỉnh 4-13. Trong vùng dòng điện gián đoạn hệ số khuếch dại của bộ chỉnh lưu Thiristor giảm rất mạnh và có giá trị thay đổi tùy thưộc vào điện áp điều khiển udk và sđđ E. Trong vùng dòng điện gián đoạn không tồn tại khái niệm hằng số thời gian điện từ Tu, do giữa các xung dòng điện thỉ Lu —= 0. Hàm truyền của đổi tượng bây giờ là: flir (TCP + l)(7\p + 1) Trong đa số các trường hợp ta đều co' Tt > > Ts nên có thể làm gàn đúng: *cl*i 1 Soi(p) = (4-29) Kc'Kị Ru 1 + Tsp Đật ——■ =K - hệ số khuếch đạì của đối tượng, VI K phụ thuộc vào udt và E nên tá viết E). Theo tiêu chuẩn mốđun tổì ưu ta tính được hàm truyẽn của bộ điều chinh là khâu tích phân: 1 1 ỉtịíp) ~~------ — .---- . K(udk, E) 21}p đo' là bộ điều chỉnh kiểu tích phân có hệ só khuếch đại thay đổi. Trên hình 4-15 dẫn ra mệt họ đặc tính của hệ thống ở vùng dòng điện liên tục và ở Hình 4-Ỉ5. Họ đặc tính điều chỉnh dòng điện trong vùng liên tục (1) và gián đoạn (2). vùng dòng điện gián đoạn với thông số là sđđ quay của động cơ, từ đó co' thế dẵn ra dược quan hệ hàm số ^=/0^,5). Đây họ1đặc tính của các giá trị trung bỉnh nên có thể dể dàng đo lường và dụng chúng trẽn đồ thị .Như vậy lằ trong vùng dòng điện liên tục thỉ bộ điều chinh nên có cău trúc kiểu Pĩ còn trong vùng dòng điện giản đoạn thi bộ điều chỉnh cần có cău trúc 244
kiểu I và để hệ có thế đáp úng được tính chất động tốt hơn thì hệ số khuếch đại của bộ điều chinh phải tự động thay đổi. 4.2.5. Bộ điều chỉnh dửng diện thích nghĩ với tửng xung dòng Câu trúc hợp lý hơn cả của bộ điều chỉnh dòng điện kiểu thích nghi là nhờ vào thông tin tù xenxơ về tính liên tục của dòng điện khỉ chiếu tù vùng dòng điện liên tục aang vùng dòng điện gián đoạn mà thay đổi cấu trúc bộ điều chỉnh từ kiểu PI sang ỉ và ngược lại. Tròng vùng cấu trúc kiểu I, bộ điều chỉnh ctí hệ sổ khuếch đại tự động thay đđi tùý thuộc vào tình trạng gián đoạn của dòng điện. Một giải pháp khác đơn giản hơn là áp dụng thích nghỉ cho tùng xung dòng điện, trong thời gian có dòng thì bộ điều chỉnh có cẩu trúc PI và trong thòi gian Hình 4-16. Các phương án thay đồi cấu trúc bộ đtĩu chinh. Hỉnh 4-17. Sơ đồ chức năng bộ điều chinh thích nghi 245
gián đoạn đòng điện thì bộ điều chỉnh cổ cấu trúc ĩ. Sơ đồ khối chức năng bộ điều chinh thích nghi với tùng xung dòng điện như trên hình 4-17. Khi chuyển mạch CM ở vị trí trên thỉ bộ điêu chỉnh gồm nổi tiếp khâu tỷ lệ p vớỉ khâu tích ph&n ỉ vả ta được bộ điều chỉnh co' cáu trúc kiểu ỉ. Khi chuyển mạch CM ở vị trí dưới thì bộ điều chỉnh gồm kháu tỷ lệ đạo hàm PD nói tiếp với khâu tích phân ỉ và ta được bộ điều chỉnh có cđu trúc kiểu PỊ. Khâu so sánh ss đứng vai trò xenxơ phát hiện tính liên tục của dòng điện bàng cách so sánh giá trị dòng điện sau xenxũ dòng với giá trị zêrô (0) và phát lệnh lôgic uo điều khiển chuyển mạch CM. Hình 4-18. Sơ đồ ngựyên lý cũa bộ điỄu chinh thích nghi. Trong sơ đồ nguyên lý, chuyển mạch CM được thực hiện bằng transistor trường T có điện trở trong thay đổi rất mạnh trong các trạng thái khóa và báo hòa, giả thiết điện trỡ của trasistor T là JÌT = 00 khi no' khóa và R] >> R2. Hàm truyền PD sẽ ỉà: ĩ^ip) 2R2 pR2C, 7-— = . (1 +—) (4.30) Ro 2 khỉ transistor T bão hòa thì Rỵ <
^2^1 trong đó ỈTỊn - điện áp bao hòa và r =------- . 2 Sau đổ điện áp ƯỊ có giá trị theo (4-29) 2fí2 LTi ® àư. ---- - Trong khoảng thời gian í2. Khóa T dẫn và điện áp Uj sẽ là: Hình 4-19. Mô tả gần đúng quá trinh hoạt động của bộ đièu chinh dòng thích nghỉ (hình 4-18). Giã trị trung bình của điện áp 17 L trong một chu kỳ dòng điện phần ứng sẽ được tính theo hình 4-19: (4-30) Để duy trl chức năng đạo hàm của bộ điều chỉnh, các thông số cần được chọn sao cho : ÁU £ I7m và 2J?2
và bởi vì íĩ2
Mục tiêu của tổng hợp là nếu bỏ qua thành phàn p2 thì : ưị(p) « 1. (4-33) «iđO> Tù (4-32) và điều kiện (4-33) ta rút ra được: 1 Fx = —--------- - (4-34) KXỉQIp E) Trong chế độ dòng điện gián đoạn, khi E = const thì cđ thể coi gàn đúng Uj = K.u^k (4-35) Và do đó hệ sổ khuếch đại vi sâĩcùa đối tượng sẽ là: dỉĩị _ - K(uđk) - = 4KtA (4-36) aơđk trong đđ K lã hằng số xác định. Theo (4-34) thì : dF„ 1 1 —— =—------ = —— (4-37) tojd ớtiị/ớízđk 4Xu3dk Do đó hàm Fỵ sẽ tính được bàng cách tích phân: (4-38) trong đó Ku là hàng số ứng với các giá trị khác nhau của sđđ E. Để hệ thống hoạt động chính xác, nhất là ở vùng mà sđđ E thay đổi nhiều, càn bù được ảnh hưởng của tín hiệu này đến đặc tính của khói phi tuyến FK. Lợi thế của hệ thống dùng khâu điều chỉnh phì tuyến là không cần xenxữ chế độ của dòng điện và chuyển mạch điện tử. Để hạn chế được vùng dòng điện gián đoạn thỉ nên Hình 4-22. Đặc tính của khối phi tuyến f . dùng bộ biến đổi là bộ băm xung với tần số băm xung đủ cao. 4.3. Tổng hợp hê thõng truyền đông điều chinh tỗc độ Hệ thống điều chỉnh tốc đô là hệ thổng mà đạỉ lượng được điều chỉnh là tốc độ góc của động cơ điện, các hệ này rất thường gặp trong thực tế kỹ thuật. Hệ 249