NG D N

ƯỚ

L I NH N XÉT C A GIÁO VIÊN H ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ...........................................................................................................................

Ệ Ả Ậ Ờ Ủ Ộ Ồ

L I NH N XÉT C A H I Đ NG B O V ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ...........................................................................................................................

1

Ầ Ờ

Trong giai đo n công nghi p hoá, hi n đ i hoá n n kinh t ạ ệ ạ

ạ ượ ử ụ ề ế ị ệ ẫ ệ ấ

ế ấ ướ c, đ t n ộ c s d ng r ng i. Đ c bi ặ ườ ệ t

L I NÓI Đ U ngày càng có nhi u thi t c các lĩnh v c s n xu t, ph c v đ i s ng con ng rãi trong t ấ ấ ả trong lĩnh v c đi u ch nh t ử ụ ự ụ ụ ờ ố ẫ ề

ỉ Trong các lĩnh v c đi u ch nh t ự ự ộ ỉ ư

ề t b bán d n công su t hi n đ i đ ự ả đ ng s d ng van bán d n. ự ộ ề ệ đ ng nói chung cũng nh trong lĩnh ế t ằ ỉ

ng ngày càng đ ượ ượ ỏ ầ ỏ ộ ề c đòi h i và thay th . ế

ơ ệ ử ụ

ả ộ ư

ể ng ... Đ ng th i v i các thành t u c a khoa ồ ượ ượ ờ ớ ự ủ

ậ ượ

ơ ệ ỏ ả

ự ướ ng, ô nhi m môi tr ễ ế ạ ệ ể ng t ộ ự ấ ấ ượ ề ế ả ơ ố

v c giao thông nói riêng vi c đòi h i c n có các b đi u ch nh nh m ti ự ki m năng l ệ Bên c nh đó trong lĩnh v c giao thông vi c s d ng các đ ng c xăng, ạ ng gi m vì các nh diezen ngày càng có xu h ề c đi m nh : Tiêu hao nhi u năng l ườ ệ c hoàn thi n . h c k thu t thì vi c ch t o các đ ng c đi n ngày càng đ ọ ỹ ạ Song song v i s phát tri n đó là s đòi h i ph i có b đi u khi n các lo i ộ ề ể đ ng c đó v i ch t l ỹ và k ầ ộ thu t nh m s d ng và thay th các đ ng c cũ. ớ ự ớ ử ụ ậ ơ

ng lai đáp ơ ầ ầ ỉ

ươ ố ộ ộ ọ

ấ ị

ể ề Do đó là m t đ tài hay nên trong sau khi h c xong môn Đi n ệ – ượ Th.s Lê Th Minh Tâm ng ĐHSPKT H ng Yên, giao cho chúng

t k và ch t o m ch đi u khi n t c đ DC’’ “Thi t nh t, tho mãn các yêu c u v kinh t ằ ộ ế B băm xung áp m t chi u s d ng van bán d n trong t ộ ộ ề ử ụ t v b đi u khi n đi u ch nh t c đ đ ng c ng đ c nhu c u c n thi ề ượ ứ ế ề ộ ề đi n m t chi u. ộ ề ệ ộ công su t và truy n đ ng đi n, chúng em đã đ t ệ ộ ử gi ng viên khoa Đi n – Đi n t tr ệ ử ườ ả em đ tài ạ ế ạ ề c ư ể ố ộ ề ệ ế ế ề

Chúng em xin chân thành c m n! ả ơ

2

NG I: T NG QUAN V Đ NG C ĐI N M T CHI U Ơ Ệ Ề Ộ Ộ Ề ƯƠ

CH Ổ 1.1. Đ t v n đ ề ặ ấ

ộ ủ ộ ể ả ề

ể ớ ự ế ể ầ ự

ể ứ ộ ủ ề ả ẫ ể ỉ ệ ằ ế ượ ế

ề ướ ố ự ủ ố

ố ế ị ộ ủ ả ộ ệ ố

ấ ệ ệ ề ả ệ ộ ề ả

ề ư

ề Do tính u vi ả ệ ủ ệ ố ơ ệ Cùng v i s ti n b c a văn minh nhân lo i, chúng ta đã ch ng ki n ế ấ th y s phát tri n r m r k c v quy mô l n trình đ c a n n s n xu t ấ ự hi n đ i. Trong s phát tri n đó ta cũng có th ch ra r ng đi n năng và máy ạ ệ c n u không mu n nói là tiêu th đi n năng đóng vai trò không th thi u đ ụ ệ c làm ti n đ và cũng là mũi nh n quy t đ nh s thành ch ch t. Nó đi tr ọ công c a c m t h th ng s n xu t công nghi p. Không m t qu c gia nào, ệ ấ m t n n s n xu t công nghi p nào không s d ng đi n và máy đi n. ử ụ ể ả

ề ể ả ấ ạ ượ ử ụ

ấ ệ ơ ệ ặ

ề ể ố ộ ệ ế ị ầ

ư ụ ệ

ộ ặ ớ ộ ơ ệ

ề ể ế ạ ề ạ

ả ứ ạ ề ử ụ ư ế ơ ơ ộ

ể ấ ủ ệ ể ế ạ

ư ề ả ể ộ ơ

ỡ ả ổ ề ẫ ủ ộ ữ ơ ệ ề ư ệ ể

ố ộ ứ ơ ệ ộ ả ượ

ộ ơ ệ c thì cũng ph i t n chi phí cho các thi ả ố

ơ ệ ữ ề ộ ộ ỉ

ể ề ơ ự ề ể ạ ả ơ

ạ ng cao . ờ ạ ạ

ấ i đ t ch t l ấ ượ ệ ề ấ ỏ

Ở ộ ộ ớ ả

ấ ủ ộ ấ ơ ệ ề ệ ộ

ế

ướ ế ủ ộ

ể ế ạ ậ ứ ế

ề ớ ề

ấ ơ ệ

ề ộ ạ ề đ c l p. Ph ộ

ư ế ạ

i v n đ thi ươ ng pháp mang l ữ ấ ẽ ở

ề t c a h th ng đi n xoay chi u: đ s n xu t, đ truy n ấ ệ ễ i...,c máy phát và đ ng c đi n xoay chi u đ u có c u t o đ n gi n, d t ơ ộ ề ả c s d ng r ng rãi và v n hành ... mà máy đi n xoay chi u ngày càng đ ệ ậ ộ m t v trí quan tr ng trong các ph bi n. Tuy nhiên đ ng c đi n v n gi ữ ộ ị ẫ ộ ổ ế ngành s n xu t công nghi p n ng nh trong công nghi p giao thông v n t ậ ả i, ư ả t b c n đi u khi n t c đ quay liên t c trong ph m vi và nói chung là các thi ạ ụ r ng, có công xu t l n (nh trong máy cán thép, đ u máy đi n, máy công c ầ ấ ớ ộ l n....). M c dù so v i đ ng c xoay chi u đ ch t o đ ng c đi n m t ộ ơ ớ chi u cùng c thì giá thành đ t h n do s d ng nhi u kim lo i màu h n, ch ắ ơ t o b o qu n c góp ph c t p h n ... nh ng do u đi m c a nó mà đ ng c ơ ạ đi n m t chi u v n không th thi u trong n n s n xu t hi n đ i . ệ ộ u đi m c a đ ng c đi n m t chi u là có th dùng làm đ ng c hay máy ề ộ Ư ể phát đi n trong nh ng đi u ki n làm vi c khác nhau. Song u đi m l n nh t ấ ớ ệ ệ ế c a đ ng c đi n m t chi u là đi u ch nh t c đ và kh năng quá t i. N u ỉ ề ề ủ ộ ứ c ho c n u đáp ng nh b n thân đ ng c đi n xoay không th đáp ng đ ể ặ ế ư ả t b đi kèm (nh b bi n t n ...) r t đ ấ ư ộ ế ầ ế ị ượ đ t ti n thì đ ng c đi n m t chi u không nh ng có th đi u ch nh r ng và ộ ắ ề chính xác mà c u trúc m ch l c, m ch đi u khi n còn đ n gi n h n đ ng ồ th i l ả Ngày nay hi u su t c a đ ng c đi n m t chi u công su t nh kho ng ơ ệ đ ng c công su t trung bình và l n là kho ng 85%94%. Công 75%85%, ơ su t l n nh t c a đ ng c đi n m t chi u vào kho ng 100MW, đi n áp vào ả ấ ớ ấ ủ ộ ậ ệ kho ng vài trăn đ n 1000V. H ng phát tri n là c i ti n tính nâng v t li u, ả ế ả c a đ ng c và ch t o nh ng máy công su t l n đó nâng cao ch tiêu kinh t ấ ớ ơ ữ ỉ là c m t v n đ r ng l n và ph c t p vì v y v i v n ki n th c còn h n h p ẹ ạ ớ ố ứ ạ ớ ả ộ ấ ỉ c a mình trong ph m vi đ tài này em không đ c p nhi u v n đ l n mà ch ủ ề ề ậ t k b đi u ch nh t c đ c a đ ng c đi n m t chi u đ c p t ề ỉ ế ế ộ ề ề ậ ớ ấ ố ộ ủ ộ ộ c ch n kích t đây là b băm xung, có th đây ng pháp đ ể ượ ừ ộ ậ ọ ở ượ ử c s cao nh t nh ng nó đ i hi u qu kinh t ch a là ph ả ệ ươ ư d ng r ng rãi b i nh ng tính năng và đ c đi m mà ta s phân tích và đ c p ề ậ ể ặ ộ ụ sau này.

3

1.2. Các ph ng pháp đi u khi n đ ng ươ ể ộ c m t chi u ơ ộ ề ề

ệ ề ớ

ộ ệ ộ ư

i thi u m t s lo i đ ng c đi n m t chi u ộ ố ạ ộ ộ ơ ệ ộ i ta phân lo i theo cách kích t ơ ạ

ừ ộ ậ ề ệ ồ

ầ ứ ầ ộ

ừ ề ồ

song song: Khi ngu n đi n m t chi u có công su t vô cùng l n và ắ ớ ộ ệ c m c song song v i m ch đi n ệ đ ừ ượ ấ ớ ạ ạ

1.2.1. Gi ơ ệ Khi xem xét đ ng c đi n m t chi u cũng nh máy phát đi n m t chi u ề ề ạ ộ c a đ ng c . Theo đó ta có các lo i đ ng ng ừ ủ ộ ườ c đi n : ơ ệ ủ ớ đ c l p: Khi ngu n đi n m t chi u có công su t không đ l n, - Kích t ấ ộ ộ m c vào hai ngu n m t chi u đ c m ch đi n ph n ng và ph n kích t ề ồ ừ ắ ệ ạ l p nhau nên: ậ I=Iư - Kích t đi n áp không đ i, m ch kích t ệ ổ ph n ng nên: ầ ứ I= Iư + Ikt

ộ ừ ố ế

c m c n i ti p v i cu n dây ph n ầ ắ ố ế ớ t di n l n h n, đi n tr nh h n, s vòng ít ch ỏ ơ ở ơ đ ừ ượ ệ ớ ệ ố ế ừ

ế ư = Ikt

n i ti p: Cu n kích t - Kích t ộ ng, cu n kích t có ti ứ ộ t o d dàng, ta có: I=I ễ ạ h n h p: ta có - Kích t ợ ừ ỗ

I = Iư +Ikt

ớ ơ ặ ể ặ ỹ

ụ ỗ ể ụ

ậ ng ng có các đ c tính, đ c đi m k thu t, ươ ứ ng đ i khác nhau ph thu c vào nhi u nhân t ố , ề ệ đ c l p và bi n ố ơ ệ ề

ỉ ể ề ộ ơ ữ

ơ ệ

ệ ữ ố t c ộ ươ ị ố ặ

V i m i lo i đ ng c trên t ạ ộ đi u khi n và ng d ng là t ộ ươ ề ứ đ tài này ta ch xét đ n đ ng c đi n m t chi u kích t ộ ở ề ừ ộ ậ ế pháp h u hi u đ đi u khi n lo i đ ng c này. ể ạ ộ ệ đ c l p 1.2.2. Đ ng c đi n kích t ừ ộ ậ * Ph ng trình đ c tính c : là ph ể ươ ơ đ (ω) và mômen (M) c a đ ng c có d ng chung: ủ ộ ộ ng trình bi u th m i quan h gi ạ ơ

Thông qua ph ng trình này, ta có th th y đ ươ ể ấ ượ ự ụ

ố ừ

ư = const, Ikt= const thì t

ố ư ể ề ỉ

ộ ủ ố c s ph thu c c a t c ở thông, đi n tr ệ ơ ớ i u đ đi u ch nh t c đ đ ng c . V i ố ộ ộ thông c a đ ng c g n nh ư ủ ộ ơ ầ ơ ủ ộ ng đ c tính c c a c ng ặ ườ ế ệ

ườ ặ ẳ ơ

ng đ c tính c mà là đ ắ ng d ng c a đ ủ ườ ể ớ ớ ụ ể

i lý t đ đ ng c vào mômen đ ng c và các thông s khác ( t ộ ơ ộ ộ ơ đó đ a ra ph ng án t ph ...), t ươ ư ừ ụ nh ng đi u ki n U ệ ề ữ không đ i, vì v y quan h trên là tuy n tính và đ ổ ậ c là th ng. ẳ ơ ể ng th ng thì giao đi m Th ạ ườ v i tr c hoành ng v i đi m mômen ng n m ch, còn giao đi m v i tr c tung ứ ớ ụ ng v i đi m t c đ không t ố ộ ớ ứ ạ ng c a đ ng c . ơ ủ ộ ưở ể ả

4

ng ư ườ ộ ứ

Ng ặ

i. Đ c tính càng ít d c càng m m t c là ố ố ộ ế c l ượ ạ ớ ặ ư ề

ng đ c tính đ đánh giá đ c ng c a đ ạ ượ ặ ủ ườ ể c . Đ c tính càng d c càng c ng (β càng l n) t c mômen bi n đ i nhi u ề ổ ế ứ ứ ơ nh ng t c đ bi n đ i ít và ng ứ mômen bi n đ i ít nh ng t c đ thay đ i nhi u. ổ i ta đ a ra đ i l ố ổ ư ố ộ ế ề ổ

ỉ ươ ố ư ng pháp đi u ch nh t ề

ố ơ ự ộ

ủ ộ

ch đ đ nh c nguyên lý và l a ch n ph Đ hi u đ ướ c i u, tr ọ ể ể ượ ệ ữ ố ộ h t ta đi xét đ c tính c cua đ ng c đi n. Đó là m i quan h gi a t c đ ơ ệ ặ ế quay v i mômen (ho c dòng đi n ) c a đ ng c . ơ ộ

ặ ệ ệ ậ ủ ộ ở thông đ nh m c, và không n i thêm các đi n tr , ở ế ộ ị ệ ừ ố

đm;ωđm).

nhiên ta có đi m làm ơ ự ể ộ

ứ ẹ ệ ị ặ ố ặ ổ

ơ ặ ố ồ

ặ i ta đ a ra khái ni m đ c ng đ c ệ ộ ứ ườ ư ể

ặ ớ nhiên c a đ ng c , n u đ ng v n hành Đ c tính c t ơ ế ơ ự m c (đi n áp, dòng đi n, t ứ ệ ị ng đ c tính c t đi n kháng vào đ ng c ). Trên đ ơ ặ ườ đm;ωđm) ho c (Iặ vi c đ nh m c có giá tr (M ị ứ Đ c tính c nhân t o c a đ ng c là đ c tính khi ta thay đ i các tham s ơ ạ ủ ộ ngu n ho c n i thêm các đi n tr , đi n kháng. ệ ệ ở Đ so sánh các đ c tính c v i nhau ng ơ ớ tính c (t c đ bi n thiên mômen so v i v n t c ). ặ ố ộ ế ơ

a. Đ c tính c c a đ ng c đi n m t chi u kích t

ơ ủ ộ ơ ệ ặ đ c l p ừ ộ ậ ớ ậ ố ộ ề

S đ kích t đ c l p: ơ ồ ừ ộ ậ

5

ồ ạ ệ ệ

ộ ậ ủ ớ ề

ấ ồ đ c l p.

t đ ạ ệ ủ ơ ượ ọ ơ ồ c g i là đ ng c kích t ể ế ượ ộ ừ ộ ậ ầ ứ c cân b ng đi n áp c a m ch ph n ng ằ

ầ ứ ệ ứ ệ ệ

Uư: đi n áp ph n ng (V) ầ ứ Eư: s c đi n đ ng ph n ng (V) ầ ứ ộ ệ Rư: đi n tr ph n ng (Ω) ầ ứ ở Rf: đi n tr ph trong m ch ph n ng (Ω) ạ ở ụ Iư: dòng đi n ph n ng (A) ầ ứ ệ ư = rư + rct + ri + rcf ; ầ ứ rư : đi n tr cu n dây ph n ng rct : đi n tr ti p xúc c a ch i than ổ ủ ri : đi n tr cu n bù ệ ệ ệ

ở ộ ở ế ở ộ ệ

ộ ể ứ ượ rcf : đi n tr cu n c c t ph ở ộ ự ừ ụ c xác đ nh b ng bi u th c: ư đ ằ ị ệ ứ

ầ ứ ố ố

ầ ứ

ộ ủ a: s đôi m ch nhánh song song c a cu n dây ph n ng ủ i m t c c t ạ thông kích t ộ (Wb) ộ ự ừ

n (v/p) thì : ể ế ộ

ng trình đ c tính c c a đ ng c đi n. M t khác ơ ệ ể ặ

đt=KΦIư

ươ c a đ ng c đ ơ ủ ộ ặ c xác đ nh b i : M ở ơ ượ ị

c:

ượ ổ ấ ề ấ ơ ế

: M ổ đt=Mcơ=M. Ta có: ệ ừ

ng trình đ c tính c c a đ ng c đi n m t chi u kích t ơ ủ ộ ơ ệ ươ ề ộ ừ ộ đ c

ầ Khi ngu n đi n m t chi u có công su t không đ l n thì m ch đi n ph n ề ộ ng và m ch kích t m c vào hai ngu n m t chi u đ c l p nhau, lúc này ừ ắ ứ ạ đ ng c đ ộ ơ ộ D a vào s đ trên có th vi ự nh sau: ư Uư = Eư + ( Rư + Rf )Iư Trong đó: • • • • • V i Rớ • • • • S c đi n đ ng E E = ư = KΦω chính Trong đó: P: s đôi c c t ự ừ N: S thanh d n tác d ng c a cu n dây ph n ng ụ ẫ ố d Φ: t ừ ướ ừ ω: t c đ góc (rad/s) ố ộ K = : h s c u t o c a đ ng c ệ ố ấ ạ ủ ộ ơ N u bi u di n s c đi n đ ng theo t c đ quay ố ộ ệ ễ ứ E ư = KeΦn ; và ω = Vì v y : ậ Eư = Ke= Suy ra: (*) Bi u th c (*) là ph ứ mômen đi n t ệ ừ ủ ộ Suy ra: Thay vào (*) ta đ N u b qua các t n th t c và t n th t v thép thì mômen trên tr c đ ng ụ ộ ỏ c (M) b ng mômen đi n t ằ ơ (**) Đây là ph ặ l p.ậ

6

ư=0 ho c M=0 thì:

Đ ng đ c tính c có d ng: ườ ặ ạ ơ

ặ ừ ồ ị

ng i lý t ả ưở ố ộ

ạ ắ ệ

ắ ạ

ng trình đ c tính c (*)và (**) ta cũng có th vi ơ ặ ph ừ ươ ể ế ượ c: t đ

ể ấ ố ộ ộ ị ủ ụ

ơ ệ ỉ ươ ộ ề

ơ ệ ủ ề ề ộ

T các đ th trên ta có nh n xét: Khi I ậ : T c đ không t Còn khi ω=0 ta có: =Inm : Dòng đi n ng n m ch Và: M=KΦInm=Mnm : Mômen ng n m ch M t khác t ặ ; Trong đó: R=Rư+Rf ; ; :G i là đ s t t c đ ng v i giá tr c a M. ớ ộ ụ ố ộ ứ ạ T đó có th th y t c đ đ ng c đi n m t chi u ph thu c vào các đ i ộ ề ộ ơ ệ ừ ư , R, I. Nh v y thông qua các đ i l ng là U l ể ng này thay đ i ta có th ượ ạ ượ ư ậ đi u ch nh t c đ c a đ ng c đi n m t chi u. ỉ ề ộ ố ộ ủ ộ ề ng pháp đi u ch nh t c đ đ ng c đi n m t chi u. b. Các ph ề ố ộ ộ ộ ộ ủ ỉ ứ ấ ả ỉ

ố ộ

ả ơ ệ ng b thay đ i do s bi n thiên c a t ệ ầ ổ ố ộ ổ ị ủ ả ủ ự ế ồ

ư ề ệ ộ

ườ k thu t c b n các ch tiêu này cũng đ ệ Đi u ch nh t c đ là m t trong nh ng n i dung chính c a truy n đ ng đi n ố ộ ữ nh m đáp ng yêu c u công ngh nào đó c a các máy s n xu t. Đi u ch nh ề ầ ằ ng pháp thu n túy đi n tác đ ng lên b n thân h th ng t c đ là dùng ph ệ ố ộ ươ ố ộ ệ truy n đ ng đi n đ thay đ i t c đ quay c a đ ng c đi n. T c đ làm vi c ủ ộ ể ệ ộ ề i, c a ngu n hay c a đ ng c đi n th ơ ệ ủ ộ ườ ố ớ ố ộ ỹ ch đ làm vi c m máy hay hãm máy... và do đó gây ra sai s v i t c đ k ở ế ộ ệ ứ ng căn c thu t nh mong mu n. Trong các h th ng truy n đ ng đi n th ệ ố ố ậ c tính vào m t s ch tiêu kinh t ượ ậ ơ ả ộ ố ỉ ế ỹ ỉ

7

ng pháp có ba ph ươ ự ế

ỉ ộ ộ ỉ ề ơ ệ

ầ ứ

thông ph n ng hay thay đ i đi n áp ệ ổ ề ề ổ ừ ầ ứ

. ầ ứ ấ

ở ụ ầ ứ ừ ổ ệ ề ạ

t k ho c đi u ch nh đ ng c đi n .Th c t đ n khi thi ơ ệ ặ ế ế ế đi u ch nh t c đ đ ng c đi n m t chi u: ề ố ộ ộ ề + Đi u ch nh đi n áp ph n ng c a đ ng c . ệ ỉ ơ ủ ộ + Đi u ch nh b ng cách thay đ i t ằ ỉ ph n ng c p cho m ch kích t ạ + Đi u ch nh b ng thay đ i đi n tr ph trên m ch ph n ng. ằ ỉ • ệ

ụ ơ ệ ừ ộ ậ

c v i đ ng c đi n m t chi u kích t ầ

ộ ,các b ch nh l u đi u khi n có ư

ề ệ đ c l p ho c ặ t b ngu n ồ ế ị ể ệ ng đi n xoay chi u thành m t chi u có s c đi n

c nh tín hi u đi u khi n U ế b đi u ch nh đ ề ạ ộ ỉ ộ đk . ỉ ể ề ệ ượ

ch đ xác l p ố ậ ơ ồ ế ở ế ộ

ồ ng trình : ươ

ặ ơ

ị ệ ng pháp này là tri không đ i nên đ c ng đ c tính c cũng ữ ộ ứ ể ng ph thu c vào giá tr đi n áp đi u khi n ề t đ xác ệ ể c gi ơ ượ i lý t ưở ả ế ủ ệ ố ươ

ả Ph ộ ứ thông không đ i nên đ c tính c có đ c ng ặ ừ ổ ơ

đk c a hủ ệ

i lý t ố ộ ưở ụ ả ộ

ng ph thu c vào giá tr đi n áp U t đ . ệ ể ươ ể ố

ể ỉ ả

ơ ả ỏ ố ộ ứ ừ ứ ệ

ứ ở ề ể ề

ị ệ ng pháp này đi u khi n là tri ề ặ D i đi u ch nh t c đ c a h th ng b ch n b i đ c tính c b n, là đ c ố ộ ủ ệ ố ị ặ ở ặ ấ ủ thông đ nh m c. T c đ nh nh t c a ị ị ở i h n b i yêu c u v sai s t c đ và mômen kh i ầ ớ ạ ấ ủ ố i là đ nh m c thì các giá tr l n nh t và nh nh t c a t c ị ớ ị ố ố ộ ấ ứ ỏ

Đ tho mãn kh năng quá t ề i thì đ c tính th p nh t c a d i đi u ấ ủ ả ả ặ ấ

Nguyên lý đi u ch nh đi n áp ph n ng ỉ ề ầ ứ Ch áp d ng đ ộ ượ ớ ộ ỉ ch đ kích thích đ c l p lo i này c n có thi song song làm vi c ệ ở ế ộ ộ ậ nh : máy phát đi n m t chi u cho b kích t ư ề ừ ề ộ ệ ch c năng bi n năng l ứ ề ượ ứ đ ng E ờ ề ộ Sơ đ kh i và s đ thay th Ta có ph Eb – Eu = Iu(Rb+Rud) thông c a đ ng c đ Vì t ủ ộ ừ ổ không đ i T c đ không t ộ ổ ố ộ Uđk c a h th ng. Đ th là tuy n tính, do đó ph ồ ị đ nh d i đi u ch nh t c đ : ố ộ ề ị • ng pháp này có t ươ không đ i.ổ • T c đ không t th ng, do đó có th nói ph • ề tính ng v i đi n áp đ nh m c và t ớ d i đi u khi n b gi ị ả đ ng. Khi mômen t ả ộ đ là: ộ ả ả ch nh ph i có mômen ng n m ch là: ể ả ạ ắ ỉ

ệ ố ơ

ề ộ ứ ặ ơ ườ ng ể

ẳ t:ế

V i xác đ nh ộ m i máy, vì v y ph m vi đi u ch nh D ph thu c ề ớ ỉ ị

i v mômen.Vì h đ c tính c là các đ Trong đó KM là h s quá t ọ ặ ả ề th ng song song nhau, nên theo đ nh nghĩa v đ c ng đ c tính c ta có th ị vi D = ậ ủ tuy n tính vào giá tr c a đ c ng β. Khi đi u ch nh đi n áp ph n ng c a ở ỗ ị ủ ộ ứ ụ ầ ứ ạ ề ệ ế ỉ

8

ộ ề ơ ệ ề ệ ằ

ở ổ t b ngu n đi u ch nh thì đi n tr t ng ỉ ể ồ ầ ứ ả ầ ở ộ ơ

c: ầ ứ ơ ộ ượ

đ ng c đi n m t chi u b ng các thi ộ ế ị m ch ph n ng g p kho ng 2 l n đi n tr ph n ng đ ng c . Do đó có th ệ ấ ạ tính s b đ

Do đó ph m vi đi u ch nh t c đ đ ng c không v t quá 10 khi t i có ố ộ ộ ạ ơ ỉ ượ ả

đ c tính mômen không đ i. ặ ề ổ

ỉ ơ ộ ừ

ừ ộ ậ ỉ ộ ề

ủ ộ ơ ề

đ c l p chính là c a đ ng c và s c đi n đ ng quay c a đ ng c ệ ứ ệ ề c a đ ng c đi n m t chi u là phi tuy n vì v y h đi u ề ế ậ

k – Đi n tr dây qu n kích thích (ph n ng),

c : ừ ơ ồ ượ

ở ở ủ

Nguyên lý đi u ch nh t thông đ ng c ề thông đ ng c đi n m t chi u kích t Đi u ch nh t ề ơ ệ ộ ừ đi u khi n mômen đi n t ộ ơ ệ ừ ủ ộ ể . Do m ch kích t ơ ệ ộ ừ ủ ộ ạ ch nh t thông cũng là phi tuy n . ế ừ ỉ T s đ trên ta đ V i r ầ ứ ớ rb – Đi n tr c a ngu n đi n áp kích thích, ệ ωk – S vòng dây cu n kích t ấ ồ ộ ệ ệ ố . ừ

Th thông thì đi n áp ph n ng b ng U ỉ ừ ườ ầ ứ

ng khi đi u ch nh t ề ấ ị

ượ ọ ấ ủ ả ệ

ị ạ ể ặ ế ở ố ộ ủ ổ ờ ệ

ỉ ả ể ạ ủ ộ ậ ề ệ ề ể

ồ ả ầ ứ ầ ả ả

ệ ấ ữ

đm do đó ệ ằ đ c tính c th p nh t trong vùng đi u ch nh t ơ thông chính là đ c tính c có ặ ơ ấ ừ ặ ỉ c g i là đ c tính c thông đ nh m c và đ đi n áp ph n ng đ nh m c, t ơ ặ ứ ứ ừ ầ ứ ệ ị b n(đôi khi là đ c tính c t nhiên). T c đ l n nh t c a d i đi u ch nh t ừ ố ộ ớ ơ ự ề ả thông b h n ch b i kh năng chuy n m ch c a c góp đi n. Khi gi m t ừ ạ ể ả thông đ tăng t c đ quay c a đ ng c thì đ ng th i đi u ki n chuy n m ch ạ ơ c a c góp cũng b x u đi, vì v y đ đ m b o đi u ki n chuy n m ch bình ủ ổ ể ả ng thì c n ph i gi m dòng đi n ph n ng cho phép, k t qu là mômen th ế ườ nguyên dòng đi n cho phép trên tr c đ ng c gi m r t nhanh. K c khi gi ệ ơ ả ph n ng thì đ c ng đ c tínhc cũng gi m r t nhanh khi gi m t thông kích ơ thích: PΦ=

ị ấ ả ụ ộ ộ ứ ể ả ấ ầ ứ ừ ặ ả ả

ừ ươ Thay đ i đi n tr ph R ở ụ f ổ ệ ng trình đ c tính c (*) ơ ặ

lo i này ngày nay ng i ta không dùng (ch đ c p qua). Vì ph ỉ ề ậ

ườ ố ộ ượ ệ

ng pháp này ch áp d ng

ươ ng dùng đ ng c đi n trong c n tr c. ng ươ i t c đ đ nh m c, ứ ướ ố ộ ị ấ ng trên đi n tr ph , làm gi m hi u su t ệ ả đ ng c đi n có công ơ ệ ụ ỉ ơ ệ ở ộ

ổ ừ

ng pháp đi u ch nh đi n áp ph n ng. Ph ề ớ ng pháp đi u ch nh t c đ đ ng c b ng cách thay đ i t ố ộ ộ ề ơ ằ ỉ ầ ứ thông có ươ ng

• T ph Th c t ự ế ạ pháp này cho phép đi u ch nh t c đ quay trong vùng d ỉ và luôn kèm theo t n hao năng l ổ ở ụ đ ng c đi n. Vì v y ph ụ ở ộ ơ ệ ộ ậ su t nh và th c t th ầ ự ế ườ ỏ ấ c. K t lu n ế Ph ươ nhi u h n ch so v i ph ế ạ ề pháp thay đ i t ổ ừ

ệ ệ ơ ỉ ươ ị ạ ề thông b h n ch b i các đi u ki n c khí: đó chính là đi u ế ở ề

9

ng pháp thay đ i đi n áp ổ ạ ể ệ ụ ể ươ

ơ ư ệ ầ ứ

ỉ ế ề ệ ng trình đi u khi n là tuy n tính, tri ể ệ t

ệ ế ả ẫ

ả ệ ạ Vi c thay đ i đi n áp ph n ng c th là làm gi m U d n đ n mômen ụ ể ề ầ ứ ạ ắ ấ

ắ ở ộ

ề Đ s t t c tuy t đ i trên toàn d i đi u ch nh ng v i m i mômen đi u ớ

ệ ố ư ỉ ứ ề ỗ ụ ả ề ơ ỉ

ả ỉ

ữ ư ủ ể

ki n chuy n m ch c a c góp đi n. C th ph ệ ủ ổ ph n ng có các u đi m h n nh sau: ư ể Hi u su t đi u ch nh cao (ph ề ươ ấ  đ ), có công su t t n hao nh . ỏ ấ ổ ể ổ  ng n m ch gi m, dòng ng n m ch gi m. Đi u này r t có ý nghĩa trong lúc ả kh i đ ng đ ng c . ộ ơ ộ ụ ố  ch nh xác đ nh là nh nhau nên d i đi u ch nh đ u, tr n, liên t c. ị ả Tuy v y ph ỏ ươ ậ áp đi u ch nh đ ỉ ề V y nên ph ượ ử ụ ươ ề . 1.3. Các v n đ khác khi đi u khi n đ ng c đi n m t chi u ề ấ ồ ng pháp này đòi h i công su t đi u ch nh caovaf ph i có ngu n ề c, xong nó không đáng k so v i nh ng u đi m c a nó. ượ ng pháp này đ ề ề ỉ ấ ể ớ c s d ng r ng rãi. ộ ể ộ ơ ệ ộ

ệ ầ ư

làm vi c. ạ ơ ượ ặ ộ ơ ở

ng ng v i chi u mômen và t c đ nh hình v . ẽ ề

ớ ơ ề

ớ c chi u v i mômen M) 1.3.1. Các góc ph n t Tr ng thái hãm và tr ng thái đ ng c đ ạ t các góc ph n t ầ ư ươ ứ • ạ ộ • ạ c phân b trên đ c tính c ố ố ộ ư I, III: tr ng thái đ ng c (ω cùng chi u v i mômen M ) II, IV: tr ng thái hãm (ω ng ượ ề ớ

Theo đó : ấ ơ cơ = Mđ.ω Công su t c P Công su t đi n c a đ ng c P ệ ủ ộ ấ ơ đ = Pcơ+ (∆P: t n hao công su t) ấ ổ

đ c l p. ế ộ ơ ệ ệ ủ ộ ừ ộ ậ ộ ề

ề ng trình đ c tính c c a đ ng c đi n m t chi u ơ ủ ộ ph ừ ươ ơ ệ ặ ộ

nhiên (R ở ộ f = 0) khi kh i đ ng ta th y dòng đi n kh i đ ng ấ ở ộ ự ệ

1.3.2. Các ch đ làm vi c c a đ ng c đi n m t chi u kích t a. Kh i đ ng ở ộ Xu t phát t ấ (*) V i đ c tính t ớ ặ ban đ u là: ầ

ấ ỏ

ư th dòng đi n kh i đ ng ban đ u (dòng ng n m ch) t Inm =(22,5)Iđm.

Ở ộ ệ đ ng c công su t trung bình và l n có, R ầ ơ ở ộ ớ ắ ạ ườ ươ ng có giá tr khá nh nên ị ng đ i l n: ố ớ

10

ị ớ ể ề ặ

i đi n. Tác h i này còn ạ ớ ẽ ư ụ

ọ ủ ộ ơ

ệ ở ộ ở ộ

ồ ữ ể ạ ộ

ạ ề

ơ ả ặ ầ ứ ệ

ầ ứ ố ệ ầ ễ ắ

ạ ề

ề ố ộ ượ ơ

ộ ộ ượ c,

ch đ máy phát. ạ ệ ở ế ộ ơ

i lý t ơ ố ộ ơ ớ ả

ố ộ ơ ư ộ ộ

ượ ề ệ ơ ổ

V i giá tr dòng kh i đ ng l n s không cho phép v m t chuy n m ch và ở ộ ạ phát nóng c a đ ng c cũng nh s t áp trên l ướ ơ nghiêm tr ng h n đ i v i nh ng h th ng c n kh i đ ng hãm máy nhi u l n ề ầ ầ ệ ố ố ớ trong quá trình làm vi c. Đ h n ch dòng đi n kh i đ ng ta có th gi m áp ệ ế ệ ể ả ở ụ f vào ngu n đ t vào ph n ng đ ng c đi n ho c n i thêm đi n tr ph R ặ ố ơ ệ ầ ứ c yêu c u th c hi n bi n m ch ph n ng. Trong đ tài này chúng em đ ệ ệ ượ ự pháp gi m đi n áp ngu n đ t vào ph n ng đ ng c . D dàng nh n th y ấ ộ ậ ồ ặ ạ ở ế ộ ch đ bi n pháp này là phù h p h n vì khi kh ng ch dòng ng n m ch ệ ế ơ ợ kh i đ ng còn h n ch đ c c đi n áp kh i đ ng (do đi u khi n là làm ở ộ ể ở ộ ế ượ ả ệ gi m áp). ả b. Ch đ hãm ế ộ Hãm là tr ng thái mà mômen đ ng c sinh ra quay ng c chi u t c đ ạ ộ quay. Đ ng c đi n m t chi u có ba tr ng thái hãm: Hãm tái sinh, hãm ng ơ ệ ề hãm đ ng năng. Đ ng c làm vi c ộ ộ • Hãm tái sinh ng. X y ra khi t c đ quay c a đ ng c l n h n t c đ không t ưở ả ủ ộ ớ i.So v i Khi đó U ư

ị ố ầ ằ

ng trình đ c tính c c a đ ng c t ng t i thì ớ ố ộ ođ < ω0. Vì s đ đ u dây c a đ ng c ặ ớ ơ ồ ấ ơ ươ ệ ổ ươ ơ ủ ộ ự ư

Tr s hãm s l n d n lên cho đ n khi cân b ng v i mômen ph t ụ ả ế ẽ ớ ơ h th ng làm vi c n đ nh v i t c đ ω ủ ộ ệ ố không đ i nên ph nh mômen có ổ giá tr âm. ị

ứ ệ ấ ượ ư Đ ng đ c tính c n m trong góc ph n t ơ ằ ườ ệ

nh t vì đ ng c sinh năng l ề ng pháp hãm kinh t ươ th 2 và th 4. Hãm tái sinh, ầ ư ứ c đ a tr v l ả ề ướ ộ ấ ế i đi n có giá tr P = ị ượ ng ơ

Hãm ng

ộ ả ụ ỹ

ộ ậ ơ ướ ặ ế

c a đ ng c , mômen c a đ ng c khi đó ch ng l i tác d ng c a đ ng năng tích lu trong c chi u v i mômen ớ ộ i s chuy n đ ng ể ề ạ ự ủ ộ ơ

ở ụ ộ ầ ứ ớ ệ ệ ề

c khi đ a đi n tr ph vào m ch đi n ph n ng(tăng t ạ ư c s c đi n đ ng tác d ng cùng chi u v i đi n áp l ượ ứ ư ộ ụ ố ế ớ ướ ệ

i): ả ướ i. ệ i đi n bi n đi n năng ế ầ t đ t nóng t ng tr m ch ph n ở ạ ệ ố ệ ổ

dòng đi n hãm đ i chi u công su t đ ổ (E-U)I. Đây là là ph h u ích. ữ • c ượ X y ra khi ph n ng đ ng c d ủ ộ ầ ứ các b ph n chuy n đ ng ho c do th năng quay ng ượ ể ộ đi n t ơ ố ệ ừ ủ ộ c a c c u s n xu t. ấ ủ ơ ấ ả Hãm ng ượ - Đ c tính hãm ng ặ Đ ng c làm vi c nh m t máy phát n i ti p v i l ộ ơ ệ i và c năng trên tr c thành nhi l nh n t ậ ừ ướ ụ ơ ng, vì v y t n th t năng l ng l n. ậ ổ ứ ượ ấ ớ c b ng đ o chi u đi n áp ph n ng: Hãm ng ả ầ ứ ề ượ ằ - c chi u v i chi u làm vi c c a đ ng c và có giá tr có Dòng đi n Iệ h ng ệ ủ ộ ề ượ th là khá l n. Do đó đi n tr đ a vào ph i ph i có giá tr đ l n đ h n ch ả ơ ị ủ ớ ớ ở ư ị ể ạ ề ệ ể ả ớ ế

11

hđ (2 2,5)Iđm , và ph

ngươ

ơ ệ ặ

ệ ư ộ

ng c h c ơ ọ ượ ệ c đó bi n thành đi n ộ ơ ượ ướ ệ

hđ nên:

ắ ộ ộ i đi n m t chi u và đóng vào m t ệ ề ộ

nguyên. ị ệ ạ ở ờ ể

ạ ừ ẫ ầ ố ộ ộ ệ

ư

ượ ề c chi u v i t c đ ban đ u . Khi hãm đ ng năng U ầ ớ ố ộ ộ

ầ hđ trong ph m vi cho phép: I dòng di n hãm ban đ u I ạ trình đ c tính c có d ng: ạ • Hãm đ ng năng ộ Là tr ng thái đ ng c làm vi c nh m t máy phát mang năng l ơ ạ c a đ ng c đ c tích lu trong quá trình làm vi c tr ế ủ ộ ỹ năng tiêu tán d t. i d ng nhi ệ ướ ạ đ c l p: Hãm đ ng năng kích t ừ ộ ậ ộ - Khi ta c t ph n ng đ ng c ra kh i l ỏ ướ ơ ầ ứ v n gi đi n tr hãm, còn m ch kích t ữ T i th i đi m ban đ u t c đ đ ng c có giá tr ω ơ Ehđ=KФωhđ ; Và dòng đi n hãm: Mômen hãm đ u: Ch ng t I ứ = 0 nên ta có ph ng trình đ c tính : ỏ hđ và Mhđ ng ươ ặ

c nên ng ch y u t o ra do đ ng năng c a đ ng c tích lu đ ơ ộ ỹ ượ

ạ ượ ấ ủ ộ . ừ

ế ể

ệ ồ ượ ừ ẫ

i ta th ng pháp hãm đ ng năng ượ c đi m này ng ườ ể ộ ả ố ớ ươ c đi m là n u m t đi n thì không ấ v n ph i n i v i ngu n. Đ kh c ắ ng s d ng ph ử ụ

ơ ộ ắ ả

ự ra kh i l ở ể x y ra khi đ ng c đang quay, ta c t c ph n ng ầ ứ ừ ả i đi n đ đóng vào m t đi n tr hãm. Khi đó: ệ ộ ệ

ươ ng trình đ c tính c : ơ ặ

ơ ả ầ

ố ộ ộ ầ ừ ả ặ ừ ả

ậ ng c a máy phát di n t ng đ c tính không t gi m d n và do ầ ơ ư thông Ф gi m d n và là hàm s c a t c đ . Vì v y đ c tính c nh có ố ủ ố ộ ừ và kích t i lý t ủ ưở ư ườ ệ ự ặ ả

ươ ượ ệ ộ

ư ả

kích vì c thì hãm đ ng năng có hi u qu kém h n ơ ả c. Tuy nhiên hãm đ ngộ t là hãm đ ng năng t ự ộ ượ

ệ ng pháp này có kh năng hãm khi ng t ng đ c bi ặ i nên ph ươ l ừ ướ ả

ng pháp hãm ng ố ộ t h n v m t năng l ề ặ ệ ơ ượ ụ i.

ự ố ấ ấ

ề ầ ủ ặ

ơ ệ ạ ộ ớ

i có ẽ ọ ạ ơ ả ổ ươ ự ụ ả ớ ố ộ ả ơ

Năng l ủ ế ạ công su t tiêu t n ch n m trong m ch kích t ỉ ằ ố kích: Hãm đ ng năng t ự - đ c l p có nh Hãm đ ng năng kích t ừ ộ ậ ộ th c hi n hãm đ c do cu n dây kích t ộ ệ ự ph c nh ượ ườ ể ụ . kích t t ừ ự kích t Hãm đ ng năng t ộ và cu n kích t ỏ ướ ừ ộ Iư=Ih+Ikt Và ph Trong quá trình hãm t c đ đ ng c gi m d n, dòng kích t đó t d ng nh đ ạ phi tuy n.ế So v i ph ớ nh ng khi chúng có cùng t c đ và cùng mômen c n M năng u vi ư không tiêu th năng l có s c m t đi n l ệ ướ i 1.3.3.V n đ ph t ề ụ ả Đ c tính c a ph t ể i cũng là v n đ c n ph i quan tâm khi đi u khi n ụ ả ả ề ấ ng pháp đ ng c đi n m t chi u. V i các lo i khác nhau ta s ch n các ph ề ộ ổ phù h p và tính toán khác nhau. Có th phân ra 3 lo i c b n theo s thay đ i ể c a mômen c n v i t c đ .Khi t c đ đ ng c thay đ i mômen ph t ố ộ ộ ủ th là:ể

12

ơ

ơ ấ ề ả ấ ố ộ

+ Không đ i : Thang máy ….(1) ổ + Tăng: Qu t gió, b m….(2) ạ + Gi m: Các c c u máy cu n dây, cu n gi y, truy n đ ng quay tr c ụ ố chính máy c t g t kim lo i…(3) ắ ọ ạ

ờ ứ ạ ế ặ

ỉ ả

c ch n là ọ ượ ể

ng dùng hi n nay là b băm xung ầ ứ ộ ề ườ ệ ệ ườ ả

ẽ ề ề ể ộ ộ

Ta thư ng mong mu n đ c tính này là tuy n tính (M) vì v n đ s tr lên r t ấ ề ẽ ở ấ ặ ở i thay đ i . Nên t là khi t i là phi tuy n đ c bi ph c t p khi s thay đ i l ổ ả ệ ế ổ ạ ự đây ta ch xét tr ề i có mômen là h ng s trong toàn d i đi u ng h p ph t ố ằ ụ ả ợ ườ ch nh. Qua s phân tích trên đây, vi c đi u khi n đi n áp ph n ng đ ệ ự i ta th phù h p. Gi ợ áp.Chính là đi u khi n đ ng c b ng b băm xung áp m t chi u mà ta s đ ơ ằ c p ậ ở ấ i pháp mà ng ề ộ v n đ ti p theo ề ế

13

Ứ NG II:M T S M CH BĂM XUNG M T CHI U (BXDC) NG Ề ƯƠ Ộ Ố Ạ

Ể Ố Ộ Ộ Ề Ơ

CH Ộ D NG TRONG ĐI U KHI N T C Đ Đ NG C Ụ 2.1. Gi i thi u v băm xung m t chi u (BXDC) ệ ề ớ ộ ề

ộ ệ ể ề ứ

ổ ể ệ

ổ ế ộ ổ ấ ủ ộ ế

ằ ề ươ ề ể ề ế ỉ ở ằ ng pháp đi u ch nh b ng bi n tr , b ng

ề ề ư ươ ộ ế So v i các ph ớ ơ ộ ộ

ư

ể ề ế

ế ằ ể ề ệ ạ ươ ễ ố ộ và hi u qu cao, đ ng th i đ m b o đ ả ượ ồ

ả ờ ả ứ

ỉ ả ớ ự ấ ớ ụ ạ ạ

ơ ẫ ỏ ộ ệ ấ ể ấ ạ ả

ng, kinh t ủ ộ ệ ề ổ c nh . M ch băm xung đ c bi ệ ề t thích h p v i các đ ng c m t chi u ơ ộ ơ ợ ướ ặ ỏ ộ ớ

BXDC có ch c năng bi n đ i đi n áp m t chi u, nó có u đi m là có ư ổ th thay đ i đi n áp trong m t ph m vi r ng mà hi u su t c a b bi n đ i ổ ấ ủ ộ ế ệ ộ ạ cao và t n th t c a b bi n đ i ch y u trên các ph n t đóng c t r t nh . ỏ ủ ế ắ ấ ầ ử ố ng pháp thay đ i đi n áp m t chi u đ đi u ch nh t c ề ộ ổ đ đ ng c m t chi u nh ph ỉ ộ ộ máy phát m t chi u, b ng b bi n đ i có khâu trung gian xoay chi u, b ng ằ ổ ề ch nh l u có đi u khi n... thì ph ng pháp dùng m ch băm xung có nhi u ề ỉ u đi m đáng k : đi u ch nh t c đ và đ o chi u d dàng, ti t ki m năng ư ệ ể c tr ng thái hãm tái l ạ ượ sinh c a đ ng c . Cùng v i s phát tri n và ng d ng ngày càng r ng rãi các ộ ể linh ki n bán d n công su t l n đã t o nên các m ch băm xung có hi u su t ấ cao, t n th t nh , đ nh y cao, đi u khi n tr n tru, chi phí b o trì th p, kích th ạ công su t nh . ấ ỏ ế ệ ứ ể ầ

c đi u khi n theo m c mong mu n ố ề ố ắ ớ ế ầ ư ặ ị ệ ể ể ả

ế ế c, đi n th trung bình đ u ra có th đi u khi n theo hai cách: i có th thay đ i.V i m t giá tr đi n th vào cho ộ ể ổ ể ề ặ ầ ướ ỉ ế ầ

Đi n th trung bình đ u ra s đ ẽ ượ m c dù đi n th đ u vào có th là h ng s ( c qui, pin) ho c bi n thiên ằ ệ (đ u ra c a ch nh l u), t ủ tr ệ - Thay đ i đ r ng xung. ổ ộ ộ - Thay đ i t n s băm xung. ổ ầ ố

ng pháp thay đ i đ r ng xung

ổ ộ ộ ng pháp này là thay đ i t nguyên T. Giá tr trung bình ươ ủ ổ 1, gi ữ ị

2.1.1. Ph N i dung c a ph ươ ộ c a đi n áp ra khi thay đ i đ r ng là: ủ ổ ộ ộ

=

= g

U

.U

d

ệ t .U 1 T

Trong đó đ t:ặ g =

ra là r ng (0 <

ỉ ố ọ

e £ ư ậ ươ ng pháp này thì d i đi u ch nh c a U ả ủ ề ỉ ộ

ng pháp thay đ i t n s xung ổ ầ ố

1t T Là h s l p đ y, còn g i là t s chu kỳ. ầ ệ ố ấ Nh v y theo ph 1). 2.1.2. Ph N i dung c a ph

1 = const. Khi đó:

=

U

= .U t .f.U

d

1

t 1 T d = U khi và Ud = 0 khi f = 0. V y Uậ

ng pháp này là thay đ i T, còn t ươ ủ ươ ộ ổ

14

ng pháp ươ

ố ợ ả ượ ầ c dùng ph bi n h n vì đ n gi n h n, không c n ng pháp trên. Th c t ổ ế ph ự ế ươ ả ơ ơ ơ

đây ta ch n cách thay đ i đ r ng xung, ph Ngoài ra có th ph i h p c hai ph ể bi n đ i đ r ng xung đ ế ổ ộ ộ thi t b bi n t n đi kèm. ế ị ế ầ 2.1.3. Nh n xét Ở ọ

ổ ộ ộ ươ ươ ố

ệ ỏ ủ

ề ề ể ể ườ ạ ộ

Control

st

ự ng là d ng tam giác t l p t n s đóng c t cho ế ậ ầ ố ắ 2kHz đ n 200kHz. Khi ế ắ ầ ố > g pháp này g i là PWM ọ (Pulse Width Modulation), theo ph ằ ng pháp này tân s băm xung s là h ng ẽ s . Vi c đi u khi n tr ng thái đóng m c a van d a vào viêc so sánh m t ộ ố ạ đi n áp đi u khi n v i m t sóng tu n hoàn (th ầ ớ ệ (Sawtooth)) có biên đ đ nh không đ i. Nó s thi ổ ẽ ộ ỉ van, t n s đóng c t này là không đ i v i d i t n t ổ ớ ả ẩ ừ u i khóa van u thì cho tín hi u đi u khi n m van, ng ề c l ượ ạ ể ệ ở

2.2. Các d ng băm xung c b n ơ ả ạ

ắ ấ ồ

ố ế

D a vào cách m c khoá xung, các b l c và ngu n cung c p mà có các d ng ạ ộ ọ ự s đ sau: ơ ồ 2.2.1. Xung áp n i ti p S đ nguyên lý: ơ ồ

ướ

ộ ả đi u ch nh quy ỉ ủ ơ ồ

ắ ặ c là khoá S (van bán d n đi u khi n). ề ể i m c n i ti p. T i có ắ ố ế ả d có tác c U ượ

ả ắ

c đ t vào đ u c a b l c. Lý t ng thì U ộ ọ i khi khoá K ng t. ầ ủ ộ ọ ưở ế ỏ ụ d=U (n u b qua s t

d= 0.

ệ d do năng ư ả ẫ

ồ ộ ả

iả , dòng ch y qua D do đó U t ng ng ta có b bi n đ i h áp. ộ ế

I =

i, nh ng v n có dòng đi n i ạ ổ ạ

Ph n t ẫ ầ ử ề Đ c đi m c a s đ này là khoá S,cu n c m và t ể ả ặ tính ch t c m ho c dung kháng. B l c L-C, Diode D m c ng ấ ả d ng thoát đ thoát dòng t ể ụ + S đóng: U đ ượ ặ áp trên các van) + S m : H m ch gi a ngu n và t ở ạ ở ữ ng tích lu trong cu n c m L và L l ỹ ượ d U. T Nh v y, U ươ ứ ư ậ Đ c tính truy n đ t: W ạ ề ặ 2.2.2. Xung áp song song S đ nguyên lý: ơ ồ

15

ớ i, khoá S m c song song v i ắ ớ ả ủ ơ ồ

ỉ ụ C ọ ợ ể ộ ả

c (đã

+Uqua LS-U. Khi đó D t t vì trên t có U ụ ắ

tr ệ ừ c đó). ệ ừ ướ

c tích đi n t ắ ệ ừ ừ ả

+Uqua L DT i-U. Vì t ấ ờ ề ứ ả ấ

thông trong cu n c m L ệ ệ d = U+eL. Nh v y ta có c m ự ả ự ệ ớ ổ

ngu n U ồ ừ ụ ở ế ch

ng t ượ i d ng xung nh n. ọ

Đ c tính c a b bi n đ i này là tiêu th năng l ổ i d ng truy n t ề ả ướ ạ I = =α Đ c đi m c a s đ này là L m c n i ti p v i t ặ ắ ố ế i. Cu n c m L không tham gia vào quá trình l c g n sóng mà ch có t t ả đóng vai trò này. + S đóng: dòng đi n t đ ượ + S ng t: dòng đi n t ộ ả không gi m t c th i v không do đó trong L xu t hi n su t đi n đ ng t ộ eL= , có cùng c c tính v i U. Do đó t ng đi n áp: U ư ậ b bi n đ i tăng áp. ổ ộ ế ặ ủ ộ ế đ liên t c và năng l ượ ụ ộ Đ c tính truy n đ t: W ạ ề ặ

ớ ả

2.2.3. Xung áp đ o dòng l p B • S đ nguyên lý: ơ ồ

đ c l p đã đ ừ ộ ậ ượ ạ c thay b i m ch ở ơ ộ ề

ầ ứ ộ ng R-L-E. ươ

T i là ph n ng đ ng c m t chi u kích t ả t ng đ ươ ạ ộ : Nguyên lý ho t đ ng • Ch đ đ ng c : ơ ế ộ ộ

c n i ngu n qua t ả ộ ơ ượ ố ồ ộ 1, đi n áp đ t lên đ ng ặ ệ

Trong kho ng 0 ≤ t ≤ γTđ ng c đ c là U. ơ

2D ,

1S ng t, đ ng c đ ộ

c n i ng n m ch qua ắ ơ ượ ố ạ ắ

ộ ơ

0 t

2S ng t, đ ng c đ ộ

1D , đi nệ

ặ ế ộ (cid:0) (cid:0) g Trong kho ng γT≤ t ≤T , ả đi n áp đ t lên đ ng c là 0. ệ • Ch đ hãm tái sinh: T , c n i ngu n qua ắ ơ ượ ố ồ

T t T

2S ,

2S d n, đ ng c đ ộ

Trong kho ng ả áp đ t lên đ ng c là U. ơ ộ ặ g (cid:0) (cid:0) , c n i ng n m ch qua ẫ ơ ượ ố ạ ắ

ệ ặ ơ

1 qua t

1 khoá dòng t

Trong kho ng ả đi n áp đ t lên đ ng c là 0. ộ Khi S1 m dòng đi n t ngu n ch y qua S ở ả ồ ả

c ng n m ch qua điod D ồ ạ ắ i và tr v âm ở ề 1 đ m b o dòng t ả ả ả i

ngu n .Khi S là liên t c ngay c khi S ệ ừ i đ ả ượ 1 khoá . ụ ả

16

d) ta cho S2 và D2 vào

Đ đ o chi u dòng đi n ph n ng đ ng c (dòng i ệ ề ể ả ầ ứ

ắ ề

ỏ ả

2 fi ấ c a đ ng c là:P ệ ừ ủ ộ

ộ 1 ng t. Khi đó ,do quán tính đ ng c v n quay theo chi u cũ ộ i ch có ngu n duy ồ i chi u ban ề ỉ c l ượ ạ ạ

S làm D2 d n ng

2 ng t, trên ắ D UL) cùng chi u v i E.T ng hai ổ ề ề c dòng v

ơ v n hành còn S ơ ẫ ậ ồ fi m c dù b ng t ra kh i ngu n E > 0. Lúc này m ch t ị ặ ạ ắ xu t hi n dòng đi n ch y ng nh t E ng n m ch qua S ạ ắ ấ đ u .Công su t đi n t ầ ệ ơ

ấ Công su t lúc này đ ượ ấ ệ ơ ỹ c m ( ự ả ồ

1 t

ể ả ượ ệ ẫ t taắ

đi n c m L sinh ra s c đi n đ ng t ứ ệ ả s c đi n đ ng này l n h n đi n áp ngu n U ẫ ớ ệ ứ ộ i ph n năng l ngu n và tr l ỹ ộ ả ầ ả ạ c ngay khi dòng thu n qua D Đ đ m b o S ả 1. ệ đt= Id.E > 0. c tích lu trong cu n c m L. Khi S ộ ả ớ ộ ệ ượ ng đã tích lu trong cu n c m L. ượ 2 d n dòng đi n ng ậ ờ ớ ồ phát xung vào m Sở 2 đ ng th i v i vi c phát xung khoá S ệ

2.2.4. Xung áp đ o áp l p B ớ ả

S1,S2,S3,S4 là cá van đi u khi n hoàn toàn. Trong s đ này cho phép ề

ể ủ ộ

. Tuy nhiên, đi u khi n các van s r t ph c t p, đây ặ ứ ạ ở ơ ồ ạ ẽ ấ

đi u ch nh và đ o chi u quay c a đ ng c m t cách linh ho t, đ c tính làm ơ ộ ề ỉ vi c c ề ể ệ ả ở ta ch nêu ra s đ ch không nghiên c u sâu. ứ ỉ ề ả 4 góc ph n t ầ ư ơ ồ ứ

ƯƠ Ế Ế

NG III: TÍNH TOÁN VÀ THI T K CH 3.1. Yêu c u chung c a m ch đi u khi n ủ ể ề ầ ạ

ề ầ ạ

Các yêu c u chung v i m ch đi u khi n là: ể ớ - Yêu c u v đ r ng xung đi u khi n. ề ộ ộ ề ể ầ

17

c c a xung (càng cao thì vi c m càng t ệ ở ố t ầ ầ ể ề n tr ướ ủ

0,1A/μ,

- Yêu c u v đ l n xung đi u khi n. ề ộ ớ - Yêu c u v đ d c s ề ộ ố ườ diDK ‡ dt ). ng ườ

ớ ế ề ề ể

max t

t.

min đ n αế

ế ả ươ ứ ớ ng ng v i

ệ ơ ư ế ộ

ộ ố ứ t, t c là góc đi u khi n v i m i van không ể ề ọ ớ

t: không đ ễ c gây ra các nhi u ệ ố ượ ễ

ủ ể

ề ả ộ ệ ệ

ư ắ ế ầ ng không bình th ng c a l i và ệ ượ ườ ể

ự ố ề

thông th - Phát xung đi u khi n đ n các van l c theo đúng pha và v i góc đi u khi n ể ự c n thi ỏ ầ - Đ m b o ph m vi đi u ch nh góc đi u khi n α ể ề ỉ ề ạ ả i c a m ch l c. ph m vi thay đ i đi n áp ra t ự ạ ả ủ ổ - Cho phép đ ng c làm vi c v i các ch đ đã tính toán nh ch đ kh i ở ệ ớ ế ộ ộ đ ng, hãm tái sinh, đ o chi u quay... ả ề ộ - Có đ đ i x ng đi u khi n t ề ể ố ứ 0 đ n 3ế 0 đi n.ệ t quá 1 v ượ - Có kh năng ch ng nhi u công nghi p t ố ả vô tuy n.ế - Đ tác đ ng c a m ch đi u khi n nhanh. ộ ạ ề - Th c hi n các yêu c u b o v các van n u c n nh ng t các xung đi u ầ ự khi n khi có s c , thông báo các hi n t ủ ướ b n thân m ch đi u khi n. ể ạ ả - Yêu c u v đ tin c y. ậ ề ộ 3.2. Nguyên lý c a m ch ạ ủ

3.2.1. nguyên t c chung c a m ch đi u khi n ể

ĐK thay đ i đ

ắ ắ ể ệ ề

ạ ạ ộ ơ ệ ệ ệ

ĐK, có th thay đ i đ r ng xung đi u khi n trong khi v n gi

ĐK. B ng cách thay ữ ầ ố t n s

ộ ầ ố ạ ằ ẫ ộ ỏ ơ ể ề ể

ủ ề Nguyên t c chung c a m ch đi u khi n là so sánh m t đi n áp m t ộ ủ c v i m t đi n áp răng c a U có t n s dao đ ng chi u Uề ộ ư ổ ượ ớ ộ ĐK thì b so sánh t o ra m t cao. Khi đi n áp răng c a l n h n đi n áp U ư ớ xung vuông kéo dài đ n khi đi n áp răng c a nh h n U ế ư đ i Uổ ổ ộ ộ đi u khi n không đ i ổ ề ể

S đ kh i c a m ch đi u khi n ể ố ủ ơ ồ ề ạ

18

Gi ả ạ ề

ộ ẽ i thích nguyên lý c a m ch đi u khi n: ủ ệ ự

ậ ạ ạ ệ ể Khâu t o t o đi n áp tam giác s cho ra m t đi n áp t a có d ng tam ạ ệ ự ạ ấ ự ệ

ư ạ ạ

ế ị ể

khi n đ thu đi n áp d ng xung thích h p đ kích ho t đóng m van. ẽ ự ư ệ ệ ể ể ạ ạ

ử ụ ể ữ ể ể ề ầ ầ

giác thu n ti n cho khâu so sánh. Khâu t o đi n áp t a này th c ch t bao g m 2 khâu là khâu phát xung đ ng b và khâu t o xung răng c a (d ng tam ộ ồ ồ giác). Khâu này s quy t đ nh luôn t n s đi u khi n van IRF 540. ầ ố ề ề Đi n áp t a đ a vào khâu so sánh(comparator) cùng v i đi n áp đi u ệ ở ợ Ta s d ng ph n cách ly đ cách ly gi a ph n đi u khi n và ph n ầ ự đ ng l c. ộ

19

ơ ồ ạ S đ m ch

3.2.2.S đ ngu n nuôi ồ ơ ồ S đ m ch ngu n ồ ơ ồ ạ

20

ơ ộ ấ

ị ơ ẽ ứ ủ ộ

đm do v y dòng kh i đ ng c a đ ng c

(1,5I ơ ậ ơ ừ ở ộ ở ộ ủ ộ ủ ộ

0 đ n 30v và ậ ệ ế ừ

ủ ộ ố ư ở ộ ơ BA 1.1 A v y taậ

ọ ọ ệ ớ ế

ử ụ ư ầ

ệ ỉ

ậ ọ ể ạ ấ ẩ ổ

ạ ố ủ ể ạ

ệ ư

ạ ệ ệ ớ ớ

1=1000uf, C2=1000uf,t

ể ọ ầ ậ

104 dùng để

l c nhi u C Cụ 3=1000uf, và hai t ụ ọ ễ

t o xung răng c a ư ạ Kh i này t o ra dao đ ng d ng xung vuông v i t n s băm theo yêu ch n đ ng c có thông s p=12w và U=24V hi u su t =85% ệ ố ọ *i* v y ta có dòng đ nh m c c a đ ng c s là: p=u ậ i=p/u* =15/(0,85*24)=0.74 A Dòng kh i đ ng c a đ ng c t là: Ikd=1,5*Iđm = 1,5*0.74=1.11 A V y ta ch n máy bi n áp có thông s nh sau :có đi n áp t ế có dòng đi n l n h n dòng đi n kh i đ ng c a đ ng c : I ệ ơ ch n máy bi n áp có dòng đi n là 3A. ệ Ta s d ng ch nh l u c u m t pha dùng diode ta có: ộ ỉ UD=2U2/ 0,9U2=0,9*30=27V V y đi n áp khi qua ch nh l u là:27v ư Ch n ic n áp 7824 t o ra đi n áp chu n+ 24v đ cung c p cho m ch và ic ệ 7812 t o ra đi n áp +12v đ cung c p cho các ic khác. Thông s c a 2 vi ấ m ch này nh sau: Đi n áp đ u vào t 24v đ n 35v ầ ế ừ Đi n áp đ u ra =24v v i ic 7824 và =12v v i ic 7812 ầ Dòng đi n qua ic 7824 là 1A T Cụ 1, C2, C3 đ l c các thành ph n sóng hài b c cao Ch n Cọ l c b nhi u. ễ ọ ỏ 3.2.3. Kh i t o dao đ ng và ố ạ ộ ố ớ ầ ố ạ

c u c a m ch đi u khi n: ầ ủ ể ạ ạ ề

21

ạ c xung vuông v i t n s 2,5kHz ÷ 5kHz ta s d ng vi m ch t o ử ụ ạ ớ ầ ố

ớ ư

i th i đi m t,là đ u ra đ o c a FF trong vi ả ủ ầ ể ư ạ

ạ ộ

d n đi n qua Transistor nên đi n áp trên ệ ụ ẫ ẫ

ệ i Uc= thì =0.Khi Uc tăng t i Uc= thì =1 Uc gi m . Khi t Uc gi m t ớ ả ớ

1 ph thu c vào 2 ph thu c vào

ụ ả i d n bão hoà.

ụ ụ ộ ộ t n pạ ,v i ớ t n pạ =(R3+VR)C t phóng , v i ớ t phóng=R3C

T o đ ạ ượ dao đ ng Timer555 v i các thông s cho nh trên: ố ộ S đ thay th c a vi m ch nh sau: ạ ế ủ ơ ồ :Tr ng thái (m c logic)d u ra t ờ ầ ứ ạ m ch ạ Nguyên lý ho t đ ng: Khi =1 thì Transistor d n bão hoà ,t t ụ Transistor l ạ ẫ Kho ng th i gian t ờ ả Kho ng th i gian t ờ ả Qua tính toán ta đ c ượ

t1=(R3+VR)*C*ln2 t2= R3*C*ln2

(cid:222) VR= 100kW ; ta s đ ọ ẽ ượ ầ ố ủ c t n s dao đ ng c a ộ

L y xung răng c a t ấ ư ừ chân 2 c a ne555 ủ

324 v i s đ nh sau: ớ ơ ồ ư

m F; R3=1.5kW Ch n C=0.1 Timer là f kho ng 22Hz. 3.2.4. Khâu so sánh Ta s d ng vi m ch LM ử ụ ạ

22

ref .

M ch so sánh là m ch báo hi u s b ng nhau gi a đi n áp c n so ệ ự ằ ữ ệ ạ ạ ầ

sánh Uv và đi n áp chu n U ệ ẩ

ầ ủ ấ ặ

ộ ệ ạ ủ ệ

ụ ộ ộ ỗ ệ ẩ

ở ứ

m c th p) m c cao) ấ ở ứ

ạ Đ u ra c a m ch so sánh là m c logic cao ho c th p (đi n áp ra d ng ạ ứ xung vuông có đ l n ph thu c vào đi n áp bão hoà c a vi m ch so sánh và ộ ớ có đ r ng xung ph thu c vào đi n áp chu n) ụ Nguyên lý ho t đ ng: ạ ộ - Khi Uv>Uref thì Ur=UbhVcc(là - Khi Uv

Khi m ch đi u khi n đã ho t đ ng, c p ngu n cho m ch l c. ạ ộ ự ề ể ạ ạ ấ ồ

540 và v âmề

Khi c p ngu n +24v vào đ ng c và v đ n c c D c a IRF ề ế ự ủ ấ ồ ộ ơ

540 làm cho IRF540 d n,ẫ

ngu n. Xung đi u khi n đ i c c G c a IRF c đ a t ể ượ ư ớ ự ủ ề ồ

đ ng c quay. ơ ộ

S Đ BOARD Ơ Ồ

23

Ế Ổ

“Thi ế ạ ề

” đ c s giúp đ nhi ờ ơ ệ ế ế ỡ t k và ch t o m ch đi u khi n t c ể ố ạ ng d n và ẫ

ệ ử

, cùng v i s n l c c a c nhóm chúng ậ ụ ữ

ề ượ ự ệ ượ ề i quy t đ ứ t tình c a th y h ầ ướ ủ ệ ớ ự ỗ ự ủ ả c đ tài. Chúng em đã c g ng v n d ng nh ng ki n ế ố ắ c nh ng v n đ mà đ tài yêu c u. ề ữ ề ầ ấ

ế ề ể ầ

T NG K T Trong th i gian làm đ tài đ đ ng c đi n DC. ộ ộ các th y cô trong khoa Đi n- Đi n t ầ em đã hoàn thành đ th c đã h c đ gi ọ ể ả mô ph ng và v m ch, đ c bi t là cách s d ng máy Ossilocop. Tuy nhiên, t v các ph n m m ề ế ượ ề ặ Sau khi làm xong đ tài chúng em có thêm hi u bi ệ ỏ ẽ ạ ử ụ

24

ờ ề ế

ấ ề ể ề ỏ ạ

c s góp ý c a th y cô và các b n đ đ tài c a ủ ầ c hoàn thi n h n. ệ ơ

do th i gian còn có h n nên đ tài c a em không tránh kh i nhi u thi u sót. ủ ạ Chúng em r t mong đ ượ ự ủ chúng em ngày càng đ ượ Em xin chân thành c m n! ả ơ

H ng yên, ngày … tháng …năm …. ư

ỹ ế công su t – NXB Khoa H c K Thu t ậ ọ ậ ạ ỹ

công su t Lý thuy t, thi t k và ng d ng – ế ế ụ ứ ế ấ

ệ ử ậ ỹ

– Phân tích và gi i m ch Đi n t ạ ả ả ạ ố ệ ử

ươ ỹ ấ ậ

– Giáo trình k thu t bi n đ i công Ph m Qu c H i, D ng Văn Nghi ọ ươ ế ậ ổ ỹ

ấ ơ ễ ạ ọ

Bùi Qu c Khánh, Nguy n Văn Li n Nguy n Th Hi n ễ ễ ố ị ộ ề – Truy n đ ng ề

TÀI LI U THAM KH O Ả – Đi n t Nguy n Bính ọ ấ ệ ử ễ 1. – K thu t bi n đ i – Đ i H c K Võ Quang L p, Tr n Xuân Minh ạ ổ ầ 2. Thu t Công Nghi p Thái Nguyên. ệ Lê Văn Doanh – Đi n t 3. NXB Khoa H c K Thu t. ọ 4. công su t NXB Khoa h c K Thu t. Nguy n Bính, D ng Văn Nghi 5. su t l n- Đ i H c Bách Khoa Hà N i 1982. ộ ễ 6. đi n c a nhà xu t b n khoa h c và k thu t Hà N i 2004. ọ ệ ủ ấ ả ậ ộ ỹ

25