thiết kế hệ truyền động nâng hạ cơ cấu cầu trục, chương 6

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

372
lượt xem 164
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

ở chương III, ta đã chọn phương pháp truyền động là dùng bộ biến tần. Chương này đi giải quyết việc tính chọn các phần tử dùng trong mạch lực. I. Lựa chọn sơ đồ mạch lực. 1. Chọn sơ đồ biến tần. Trong thực tế hệ biến tần - động cơ có thể có 3 loại sau: + Biến tần trực tiếp: là loại biến tần có tần số đầu ra luôn nhỏ hơn tần số lưới f1; fs=(0 0,5)f1. Đặc điểm của loại biến tần này là có số lượng các van bán dẫn lớn, nên mặc dù...

Chủ đề:

Bình luận(1) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: thiết kế hệ truyền động nâng hạ cơ cấu cầu trục, chương 6

Chương 6: ThiÕt kÕ bé biÕn ®æi m¹ch lùc ë ch-¬ng III, ta ®· chän ph-¬ng ph¸p truyÒn ®éng lµ dïng bé biÕn tÇn. Ch-¬ng nµy ®i gi¶i quyÕt viÖc tÝnh chän c¸c phÇn tö dïng trong m¹ch lùc. I. Lùa chän s¬ ®å m¹ch lùc. 1. Chän s¬ ®å biÕn tÇn. Trong thùc tÕ hÖ biÕn tÇn - ®éng c¬ cã thÓ cã 3 lo¹i sau: + BiÕn tÇn trùc tiÕp: lµ lo¹i biÕn tÇn cã tÇn sè ®Çu ra lu«n nhá h¬n tÇn sè l-íi f1; fs=(0  0,5)f1. §Æc ®iÓm cña lo¹i biÕn tÇn nµy lµ cã sè l-îng c¸c van b¸n dÉn lín, nªn mÆc dï cã -u ®iÓm lµ biÕn ®æi trùc tiÕp nguån cã tÇn sè nµy sang nguån cã tÇn sè kh¸c víi hiÖu suÊt cao, nh-ng vÉn Ýt sö dông v× lý do kinh tÕ. Thùc tÕ th-êng dïng cho truyÒn ®éng cã c«ng suÊt lín. + BiÕn tÇn gi¸n tiÕp nguån ¸p: §Æc ®iÓm cña lo¹i biÕn tÇn nµy lµ nguån cÊp cho BB§ lµ nguån søc ®iÖn ®éng víi néi trë nhá. C¸c bé nghÞch l-u ®iÖn ¸p -a dïng tranzito thay v× tiristor v× lý do tæn hao chuyÓn m¹ch bÐ vµ cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn kho¸ van mµ kh«ng cÇn bÊt cø thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch phô trî nµo. HiÖn nay víi ph-¬ng ph¸p PWM (biÕn ®iÖu ®é réng xung) ¸p dông cho c¸c bé nghÞch l-u ®iÖn ¸p, cho phÐp c¸c d¹ng sãng gÇn sin h¬n vµ v× vËy n©ng cao ®-îc chÊt l-îng ®iÒu chØnh. Nh÷ng ®Æc ®iÓm ®ã ®-a ®Õn kh¶ n¨ng øng dông bé biÕn tÇn nguån ¸p trong truyÒn ®éng yªu cÇu cao vÒ ®é chÝnh x¸c ®iÒu chØnh, chiÕm -u thÕ trong truyÒn ®éng c«ng suÊt nhá vµ truyÒn ®éng nhiÒu ®éng c¬ ho¹t ®éng chÝnh x¸c vµ ®ång bé. + BiÕn tÇn gi¸n tiÕp nguån dßng: Trong TH nµy, nguån cung cÊp lµ nguån dßng – tøc lµ dßng mét chiÒu vµo bé nghÞch l-u
kh«ng phô thuéc vµo tæng trë t¶i. §iÒu nµy dÉn ®Õn d¹ng sãng cña dßng ®iÖn c¸c pha sau bé nghÞch l-u cã d¹ng ch÷ nhËt nÕu bá qua giai ®o¹n chuyÓn m¹ch, ®iÖn ¸p ra cã d¹ng sin nh-ng mang c¸c ®Ønh nhän ë thêi ®iÓm chuyÓn m¹ch. Kh¸c víi bé nghÞch l-u nguån ¸p, ë bé nghÞch l-u dßng liªn l¹c ®iÖn ¸p mét chiÒu ph¶i qua cuén d©y. Cuén d©y liªn l¹c mét chiÒu ng¨n c¸c biÕn thiªn ®ét ngét cña dßng ®iÖn nªn truyÒn ®éng nµy rÊt thÝch hîp ®èi víi nh÷ng n¬i cÇn tr¸nh biÕn thiªn ®ét ngét cña m«-men trªn trôc ®éng c¬. H¬n n÷a, ë bé nghÞch l-u nguån dßng khi ng¾n m¹ch ®Çu cùc ®éng c¬ kh«ng g©y h- háng nghÞch l-u v× dßng ®iÖn lu«n cã xu h-íng gi÷ kh«ng ®æi. Mét ®iÓm quan träng lµ ë biÕn tÇn nguån dßng ta cã thÓ thùc hiÖn h·m t¸i sinh ®éng c¬ chØ víi m¹ch lùc ®¬n gi¶n. Bé biÕn tÇn nguån dßng lµm t¨ng ®-îc c«ng suÊt ®¬n vÞ ®éng c¬ nªn thÝch hîp cho truyÒn ®éng cã ®¶o chiÒu, c«ng suÊt ®éng c¬ truyÒn ®éng lín. Tõ nh÷ng ®Æc ®iÓm ®Æc tr-ng cña mçi lo¹i biÕn tÇn, tham chiÕu tíi yªu cÇu truyÒn ®éng cÇu trôc vµ kÕt qu¶ tÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ ta chän bé biÕn ®æi lµ bé biÕn tÇn nguån dßng, v× nh÷ng lý do quan träng sau:  BiÕn tÇn nguån dßng thÝch øng tèt víi truyÒn ®éng cã m«men biÕn thiªn ®ét ngét nh- tr-êng hîp cÇu trôc lóc khëi ®éng vµ th-êng xuyªn lµm viÖc ng¾n h¹n.  So víi biÕn tÇn nguån ¸p, ë biÕn tÇn nguån dßng dïng c¸c tiristor th«ng th-êng víi c¸c chuyÓn m¹ch ®¬n gi¶n chØ cã tô ®iÖn.  Ng¾n m¹ch tøc thêi ®Çu ra kh«ng g©y ¶nh h-ëng g× nhê cuén d©y liªn l¹c ng¨n c¶n tÊt c¶ c¸c ®ét biÕn dßng ®iÖn , kh«ng cã hiÖn t-îng truyÒn trùc tiÕp dao ®éng cña l-íi ®iÖn vµo ®éng c¬.  Cã kh¶ n¨ng t¸i sinh n¨ng l-îng t-¬ng ®èi dÔ, phï hîp víi ®Æc ®iÓm phô t¶i thÕ n¨ng cña cÇu trôc khi h¹ tèc. Nh-îc ®iÓm cña biÕn tÇn nguån dßng lµ d¹ng sãng dßng bËc thang g©y khã kh¨n khi lµm viÖc ë tèc ®é rÊt thÊp ; cô thÓ lµ
g©y ra m«men ®Ëp m¹ch. C¸c tô ®iÖn vµ cuén d©y cã kÝch th-íc lín vµ viÖc ®iÒu chØnh tèc ®é khã kh¨n h¬n v× nguån dßng dÔ g©y qu¸ ¸p, b·o hoµ m¹ch tõ. Tuy nhiªn nh÷ng h¹n chÕ nµy kh«ng ¶nh h-ëng nhiÒu ®Õn truyÒn ®éng n©ng h¹ cÇu trôc vèn yªu cÇu kh«ng cao vÒ ®iÒu chØnh tèc ®é. 2. S¬ ®å khèi cña bé biÕn tÇn. CL Läc NL II. Kh¶o s¸t bé biÕn ®æi. 1. Bé nghÞch l-u ®éc lËp nguån dßng (NL§LND). a. S¬ ®å nguyªn lý: Gi¶i thÝch chøc n¨ng cña c¸c phÇn tö trong s¬ ®å: + Ed, Ld : lµ mét nguån dßng lý t-ëng víi gi¸ trÞ Id. + C¸c thyristor T1  T6 : thùc hiÖn viÖc t¹o tÝn hiÖu xoay chiÒu trªn t¶i. + C¸c diode D1  D6 : hç trî cho c¸c thyristor nh»m c¸ch ly gi÷a c¸c tô ®iÖn chuyÓn m¹ch vµ d©y quÊn c¸c pha cña ®éng c¬ ®Ó chóng kh«ng t¹o thµnh m¹ch céng h-ëng lµm ¶nh h-ëng ®Õn qu¸ tr×nh chuyÓn m¹ch. + C¸c tô C1  C6 : phôc vô cho viÖc chuyÓn m¹ch gi÷a c¸c Thyristor . + T¶i 3 pha lµ ®éng c¬ xoay chiÒu K§B rotor lång sãc. Ld Ua Ub
b. Nguyªn lý ho¹t ®éng: Do t¶i cã tÝnh chÊt ®iÖn c¶m mµ dßng ®iÖn chËm sau ®iÖn ¸p mét gãc. §èi víi s¬ ®å nµy ë mäi thêi ®iÓm chØ cã hai Thyristor dÉn dßng. Lóc më T3 , tô ®iÖn chung C1 sÏ thùc hiÖn viÖc kho¸ T1. Còng vËy, khi më T4 th× T2 sÏ bÞ kho¸ bëi sù lµm viÖc cña tô C2. Dßng ®iÖn t¶i lµ sãng gÇn ch÷ nhËt, lÖch pha nhau 2/3; tøc lµ mçi thyristor sÏ dÉn trong kho¶ng 1200 ®iÖn.  Ho¹t ®éng cña m¹ch nh- sau: Gi¶ thiÕt T1, D1 ®ang dÉn dßng ch¶y vµo t¶i (ia > 0). Khi  =2/3, ph¸t xung cho më T3. V× tr-íc thêi ®iÓm ph¸t xung mét kho¶nh kh¾c iT1 > 0 nªn ®Õn =2/3 th× T1 kh«ng thÓ kho¸ tù nhiªn ®-îc. Do dã, c¬ cÊu tô cho phÐp ta kho¸ c-ìng bøc T1. Tr-íc thêi ®iÓm = th× T3, D3 vµ T2, D2 ®ang cïng dÉn. Dßng ®i theo chiÒu: D-¬ng nguån  T3, D3  b  c  D2, T2  ©m nguån. Do D2 th«ng nªn tô C6 n¹p ®iÖn lµm ph©n cùc thuËn T4. Nªn nÕu lóc nµy ta ph¸t xung vµo T4 th× T4 sÏ th«ng, dÉn dßng ia
theo chiÒu ©m (ng-îc chiÒu quy -íc)  t¹o dßng xoay chiÒu trªn t¶i. H×nh 4.2 biÒu diÔn d¹ng sãng dßng trªn t¶i. §Ó x©y dùng biÓu ®å tr¹ng th¸i pha, trªn mÆt ph¼ng pha x©y dùng ®å thÞ dßng xoay chiÒu ®èi xøng víi thêi gian dÉn lµ 1200 ®iÖn biªn ®é Id, ta ®-îc dßng ia. Lµm chËm pha dßng ia mét gãc 1200 ta ®-îc ib ; lµm nhanh pha ia ta ®-îc ic. X©y dùng d¹ng sãng ¸p trªn van: + XÐt ®o¹n tõ 0  /3: T1, D1 vµ T6,D6 th«ng, nªn: ua th«ng qua T1, D1 ®Æt vµ A  thÕ A ua; ub th«ng qua T6, D6 ®Æt vµo K  thÕ Kub. Mµ ua > ub  uV =uAK =uab . + Tõ /3  2/3: T1, D1 vµ T2, D2 dÉn nªn uv = uac. Ph©n tÝch t-¬ng tù ta vÏ ®-îc phÇn cßn l¹i cña uV.
c. XÐt sù chuyÓn m¹ch gi÷a c¸c van.  NhËn xÐt: Tõ biÓu ®å trªn ta cã nhËn xÐt sau: + T¹i /3: T6, D6 kho¸; T2, D2 b¾t ®Çu th«ng. VËy cã sù chuyÓn m¹ch dßng tõ T6D6 sang T2, D2. + T¹i 2/3: cã sù chuyÓn m¹ch dßng tõ T1, D1 sang T3, D3. + T¹i : cã sù chuyÓn m¹ch dßng tõ T2, D2 sang T4, D4. + T¹i 4/3: cã sù chuyÓn m¹ch dßng tõ T3, D6 sang T5, D5. + T¹i 5/3: cã sù chuyÓn m¹ch dßng tõ T4, D4 sang T6, D6. + T¹i 2: cã sù chuyÓn m¹ch dßng tõ T5, D6 sang T1, D1. Nh- vËy sù chuyÓn m¹ch dßng ®iÖn x¶y ra gi÷a c¸c van ë c¸c pha kh¸c nhau. 2. Bé chØnh l-u cÇu ba pha ®èi xøng.