Chương 4:
Hệ thống truyền động đảo chiều
4.1. Các sơ đồ truyền động đảo chiều dùng hệ thống T-Đ
4.1.1. Đảo chiều áp dòng trong mạch phần ứng động cơ
Trong hệ thống điều tốc đảo chiều, yêu cầu cơ bản đối với động cơ điện là
có thể thay đổi chiều quay của nó. Nhưng muốn thay đổi chiều quay thì bắt buộc
phải thay đổi chiều của mômen điện từ động cơ Mđt. Từ công thức mômen quay
động cơ điện một chiều Mđt = KmId có thể thấy, chiều của Mđt có thể được thay
đổi bằng hai cách, một là đổi chiều dòng điện mạch phần ứng của động cơ, trên
thực tế là thay đổi cực tính điện áp của mạch điện phần ứng, hai là đổi chiều từ
thông kích từ động cơ, tức là thay đổi chiều dòng điện kích từ. Tương ứng với
chúng, mạch điện đảo chiều của hệ thống tiristor - động cơ cũng có hai phương
thức: đảo cách đấu đầu ra bộ biến đổi (BBĐ) với mạch phần ứng và đảo cách đấu
đầu ra BBĐ kích từ với cuộn dây kích từ động cơ.
34 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 1234 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Hệ điện cơ 1 - Chương 4: Hệ thống truyền động đảo chiều, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương 4:
Hệ thống truyền động đảo chiều
4.1. Các sơ đồ truyền động đảo chiều dùng hệ thống T-Đ
4.1.1. Đảo chiều áp dòng trong mạch phần ứng động cơ
Trong hệ thống điều tốc đảo chiều, yêu cầu cơ bản đối với động cơ điện là
có thể thay đổi chiều quay của nó. Nhưng muốn thay đổi chiều quay thì bắt buộc
phải thay đổi chiều của mômen điện từ động cơ Mđt. Từ công thức mômen quay
động cơ điện một chiều M = K I có thể thấy, chiều của M có thể được thayđt m d đt
đổi bằng hai cách, một là đổi chiều dòng điện mạch phần ứng của động cơ, trên
thực tế là thay đổi cực tính điện áp của mạch điện phần ứng, hai là đổi chiều từ
thông kích từ động cơ, tức là thay đổi chiều dòng điện kích từ. Tương ứng với
chúng, mạch điện đảo chiều của hệ thống tiristor - động cơ cũng có hai phương
thức: đảo cách đấu đầu ra bộ biến đổi (BBĐ) với mạch phần ứng và đảo cách đấu
đầu ra BBĐ kích từ với cuộn dây kích từ động cơ.
Chương 4:
4.1. Các sơ đồ truyền động đảo chiều dùng hệ thống T-Đ
4.1.1. Đảo chiều áp dòng trong mạch phần ứng động cơ
4.1.1.1. Mạch điện đảo chiều dòng phần ứng động cơ khi BBĐ sử dụng một
sơ đồ chỉnh lưu
CK
T N
+
CKT1 T3
Hình 4.1: Mạch điện đảo chiều dùng bộ
đóng cắt có tiếp điểm T và N
Ud Đ
CKĐ
+ -
BĐ
T
-
Ud Đ
CKĐ
+ -
BĐ
T4 T2
Hình 4.2: Mạch điện đảo chiều dùng bộ
đóng cắt không tiếp điểm bằng tiristor
4.1.1. Đảo chiều áp dòng trong mạch phần ứng động cơ
4.1.1.2. Mạch điện đảo chiều dòng phần ứng động cơ khi sử dụng BBĐ có
đảo dòng
Hình 4.3:
Hệ thống
truyền
động đảo
chiều
động cơ
một chiều
CL1
Ở NHỮNG MÁY CÔNG TÁC YÊU
CẦU ĐỔI CHIỀU QUAY
THƯỜNG XUYÊN, ĐẶC BIỆT LÀ
NHỮNG MÁY CÓ YÊU CẦU
THỜI GIAN QUÁ TRÌNH QUÁ dùng BBĐ
có đảo
dòng bằng
hai sơ đồ
chỉnh lưu
mắc song
song
ngược
Đ
CKĐ
CK
CL2
IdĐỘ KHI ĐẢO NGẮN THÌ
THƯỜNG SỬ DỤNG HỆ
TRUYỀN ĐỘ T-Đ VỚI BỘ BIẾN
ĐỔI CÓ ĐẢO DÒNG. BBĐ CÓ
ĐẢO DÒNG ĐƯỢC XÂY DỰNG
TỪ HAI SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU
ĐIỀU KHIỂN DÙNG TIRISTOR
4.1.2. Đảo chiều dòng kích từ động cơ
Do công suất kích từ chỉ chiếm khoảng 15% công suất định mức, rõ ràng
là công suất của của các thiết bị đóng cắt hoặc sơ đồ chỉnh tiristor dùng để đảo
chiều dòng và cung cấp cho cuộn dây kích từ nhỏ hơn rất nhiều khi thực hiện đảo
chiều dòng phần ứng, do vậy đối với động cơ công suất lớn thì dùng phương án
đảo chiều dòng kích từ là tương đối rẻ tiền. Tuy nhiên, quá trình đổi chiều dòng
kích từ xẩy ra chậm hơn rất nhiều so với đổi chiều dòng điện mạch phần ứng, ở
những động cơ có công suất trung bình, hằng số thời gian mạch kích từ chiếm
khoảng vài giây, nếu cứ cho dòng điện kích từ tăng giảm tự nhiên, thì việc đổi chiều
dòng điện có thể chiếm mất khoảng 10 giây.
Trong thực tế, việc đảo chiều quay động cơ bằng phương pháp đảo chiều
từ thông thường áp dụng cho các hệ thống truyền động điện công suất trung bình
và lớn và ít diễn ra quá trình đảo chiều như hệ thống truyền động trục cán của máy
cán liên tục.
Chương 4:
4.2. Hãm tái sinh của hệ thống tiristor - động cơ
4.2.1. Chế độ chỉnh lưu và nghịch lưu của chỉnh lưu có điều khiển
Để có chế độ nghịch lưu thì cần có các điều kiện như sau:
0
Đ
90
E 0
Đ dE U
Từ các biểu thức có thể kết luận: Để sơ đồ chỉnh lưu làm việc ở chế
độ nghịch lưu cần có các điều kiện là: góc điều khiển sơ đồ chỉnh lưu phải
lớn hơn 900, sức điện động tải (s.đ.đ. ngược) phải đổi chiều và có giá trị
lớn hơn giá trị tuyệt đối của điện áp chỉnh lưu trung bình.
4.2.1. Chế độ chỉnh lưu và nghịch lưu của chỉnh lưu có điều khiển
4.2. Hãm tái sinh của hệ thống tiristor - động cơ
4.2.2. Hãm tái sinh của động cơ điện khi điều chỉnh giảm tốc hoặc dừng
Có rất nhiều máy công tác trong thực tế yêu cầu tăng giảm tốc hoặc dừng
máy một cách nhanh chóng, biện pháp rẻ tiền nhất chính là dùng cách hãm động
cơ theo phương pháp hãm tái sinh, cho động cơ làm việc ở trên đường đặc tính ở
góc phần tư thứ 2.
Hãm tái sinh khi quay ngược với tải thế năng và hãm tái sinh khi giảm tốc
hoặc dừng máy với tải phản kháng khác nhau ở 3 điểm sau:
(1) Hãm tái sinh khi điều chỉnh giảm tốc hoặc dừng máy, động cơ làm
việc ở góc phần tư thứ hai, chiều của tốc độ quay vẫn là dương, mô men quay đổi
chiều thành âm; còn hãm tái sinh quay ngược khi động cơ mang tải có tính chất thế
năng thì động cơ làm việc ở góc phần tư thứ 4, chiều quay biến thành âm, chiều
mômen động cơ không đổi.
4.2.2. Hãm tái sinh của động cơ điện khi điều chỉnh giảm tốc hoặc dừng
(2) Hãm tái sinh quay ngược khi động cơ mang tải có tính chất thế năng là một
trạng thái làm việc ổn định, còn hãm tái sinh khi điều chỉnh giảm tốc hoặc dừng
máy thường là một quá trình quá độ, cuối cùng phải trở về góc phần tư thứ nhất
mới ổn định được, hoặc là cuối cùng phải trở về gốc tọa độ (động cơ dừng).
(3) Hãm tái sinh quay ngược khi động cơ mang tải có tính chất thế năng thì cực
tính của s.đ.đ. động cơ thay đổi theo chiều quay của động cơ để duy trì dòng điện
động cơ theo chiều ban đầu; còn hãm tái sinh khi điều chỉnh giảm tốc hoặc dừng
máy, từ góc độ động cơ mà xem xét, dù phụ tải nào trong quá trình hãm giảm tốc
s.đ.đ. động cơ đều không thay đổi cực tính, muốn trả lại điện năng bắt buộc phải
tìm cách làm cho dòng điện đổi chiều.
4.2.2. Hãm tái sinh của động cơ điện khi điều chỉnh giảm tốc hoặc dừng
Ud1
CL1
+
-
Rd
+
-
EĐ
Id
Ud2
CL2
+
-
Rd
EĐ
+
-
Id
n01
n02
A
B
C
n
Hình 4.5: Sơ đồ thay thế hệ T-Đ khi sử dụng BBĐ có đảo dòng trong các chế độ làm
việc:
a) Động cơ ở chế độ động cơ, BBĐ ở chế độ chỉnh lưu khi Ud1>EĐ
b) Động cơ ở chế độ hãm tái sinh, BBĐ ở chế độ nghịch lưu khi EĐ
c) Đặc tính cơ điện trong quá trình điều chỉnh giảm tốc từ điểm A về điểm B
a b
IdIc0
c
4.3. Các phương pháp điều khiển BBĐ có đảo dòng
Các bộ biến đổi có đảo dòng dùng hai sơ đồ chỉnh lưu mắc song song
ngược hoặc đấu chéo trong hệ truyền động T-Đ có đảo chiều có hai phương pháp
điều khiển: điều khiển độc lập (còn gọi là điều khiển riêng) và điều khiển phối hợp
(còn gọi là điều khiển chung).
4.3.1. Phương pháp điều khiển độc lập
Là phương pháp điều khiển mà khi hệ thống làm việc, ở một chế độ, tại
một thời điểm chỉ có các van của một sơ đồ làm việc, các van của sơ đồ chỉnh lưu
kia không được cấp xung điều khiển và không làm việc. Khi cần đảo chiều dòng
(đảo chiều quay hoặc điều chỉnh giảm tốc), người ta tác động vào mạch điều khiển
để ngắt dòng qua các van của sơ đồ đang làm việc, cắt xung điều khiển các van
này và duy trì một khoảng thời gian dòng qua tất cả các van đều bằng không (để
các van vừa khóa khôi phục tính chất điều điều khiển) rồi thực hiện cấp xung cho
các van của sơ đồ cần đưa vào làm việc để đảo chiều dòng động cơ.
4.3. Các phương pháp điều khiển BBĐ có đảo dòng
4.3.2. Phương pháp điều khiển phối hợp
Là phương pháp điều khiển BBĐ đảo dòng mà khi hệ thống làm việc thì
tất cả các van của cả hai sơ đồ chỉnh lưu đều được cấp xung điều khiển và đều có
thể dẫn dòng, tuy nhiên để đảm bảo sự làm việc bình thường của hệ thống thì quan
hệ giữa các góc điều khiển của hai sơ đồ phải tuân theo những quy luật nhất định
(sẽ giới thiệu trong mục 4.4) và cần bổ sung vào sơ đồ một số phần tử (cuộn kháng
hạn chế dòng cân bằng). Nhược điểm của sơ đồ là sẽ xuất hiện dòng điện cân
bằng, đây thực chất là dòng ngắn mạch hai pha nguồn và cần có thiết bị hạn chế
để tránh gây hỏng van, dẫn đến tăng kích thước hệ truyền động và tăng tổn hao
công suất. Mặc dù có các nhược điểm như đã nêu nhưng hệ thống loại này lại có
ưu điểm là độ tác động nhanh cao, chất lượng quá trình quá độ tốt hơn nhiều so
với hệ dùng phương pháp điều khiển độc lập nên thường được sử dụng khi có yêu
cầu cao về độ tác động nhanh.
4.3. Các phương pháp điều khiển BBĐ có đảo dòng
4.3.2. Phương pháp điều khiển phối hợp
Phụ thuộc vào quan hệ giữa góc điều khiển của hai sơ đồ chỉnh lưu thuận
và ngược, phương điều khiển phối hợp được chia thành hai:
- Điều khiển phối hợp tuyến tính
- Điều khiển phối hợp phi tuyến
4.4. Hệ thống truyền động đảo chiều điều khiển độc lập
4.4.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống
CK
CL1
Id
=
FXT
ucđ
CLI
R
-
un
uiuv
1RI
ui
-
CBD
uđkT
u
Hình 4.6: Cấu trúc hệ thống truyền động đảo chiều động cơ một chiềuhai mạch
vòng dùng BBĐ có đảo dòng điều khiển độc lập
Đ
CKĐ
CL2
=
FXN
2RI
- uđkN
-1
LG
FT
ui
LGT
uLGN
4.4. Hệ thống truyền động đảo chiều điều khiển độc lập
4.4.2. Yêu cầu của hệ thống đảo chiều đối với bộ điều khiển logic đảo
chiều
Nhiệm vụ của bộ điều khiển logic LG là đảm bảo chỉ cho phép một trong
hai mạch phát xung làm việc và đảm bảo quá trình chuyển đổi sự làm việc của hai
sơ đồ chỉnh lưu khi cần đổi chiều dòng động cơ diễn ra nhanh nhất nhưng an toàn.
LG được xây dựng từ các phần tử điện tử số, tín hiệu đầu ra của nó uLGT và uLGN là
tín hiệu số lấy "0" và "1" để khống chế mạch phát xung, khi một tín hiệu có mức
logic "0" thì mạch phát xung tương ứng không làm việc, khi tín hiệu có mức logic
"1" thì mạch phát xung tương ứng làm việc, cả hai đều không thể đồng thời là “1”
để bảo đảm chắc chắn hai mạch phát xung không bao giờ đồng thời tạo ra xung
điều khiển, còn trong giai đoạn đảo chiều dòng sẽ có khoảng thời gian cả hai đều
có mức “0”,
4.4. Hệ thống truyền động đảo chiều điều khiển độc lập
4.4.2. Yêu cầu của hệ thống đảo chiều đối với bộ điều khiển logic đảo
chiều
tương ứng cả hai mạch phát xung đều không làm việc (cũng cần lưu ý: một số
trường có thể chọn mức logic để cho mạch phát xung làm việc ngược lại với qui
định trên, tức là mức “0” là cho phép mạch phát xung làm việc, điều này phụ thuộc
vào cấu trúc và hoạt động cụ thể của mạch phát xung, tuy nhiên phải đảm bảo
không được để xẩy ra trường hợp cả hai mạch phát xung đồng thời làm việc. nhiều
so với hệ dùng phương pháp điều khiển độc lập nên thường được sử dụng khi có
yêu cầu cao về độ tác động nhanh.
4.4.2. Yêu cầu của hệ thống đảo chiều đối với bộ điều khiển logic đảo
chiều
Tóm lại yêu cầu đối với mạch logic LG trong hệ truyền động đảo chiều sử
dụng BBĐ có đảo dòng điều khiển độc lập:
4.4.2. Yêu cầu của hệ thống đảo chiều đối với bộ điều khiển logic đảo
chiều
(1) Khi có sự thay đổi cực tính của tín hiệu đặt dòng điện và tín hiệu thông
báo dòng điện về 0 (ui0) thì phát lệch khóa mạch phát xung cho sơ đồ chỉnh lưu làm
việc ở giai đoạn trước, còn mạch phát xung cho sơ đồ chuẩn bị được đưa vào làm
việc vẫn chưa được phép làm việc, tức là cả uLGT và uLGN đều phải bằng không.
(2) Sau khi phát lệnh khóa mạch phát xung của sơ đồ vừa ngừng làm việc,
thực hiện duy trì một khoảng thời gian để đảm bảo các van của sơ đồ vừa kết thúc
làm việc phục hồi tính chất điều khiển; sau thời gian duy trì này thực hiện phát tín
hiều cho phép mạch phát xung của sơ đồ cần đưa vào làm việc để thực hiện việc
đổi chiều dòng tải (động cơ).
(3) Dù cho ở bất cứ tình huống nào, tuyệt đối không cho phép cả hai mạch
phát xung đồng thời phát xung, lúc FXT làm việc thì FXN phải không làm việc và
ngược lại.
4.4.3. Thiết kế mạch logic khống chế đảo chiều dòng
Hình 4.7:Cấu trúc chung của mạch logic đảo chiều LG và các tín hiệu vào ra của nó
Khối biến đổi
tín hiệu
Khối xử lý
logic
Tạo thời
gian trễ
Khóa liên
động
Tín hiệu đặt
dòng điện
Tín hiệu báo
dòng điện bằng
0
Tín hiệu khống
chế FXT: uLGT
Tín hiệu khống
chế FXN: uLGN
Từ các phân tích trên cho phép xác định được tín hiều vào và ra của mạch
LG. Cấu trúc của LG với các tín hiệu vào ra của nó được minh họa trên hình 4.7.
Về cơ bản có thể xem LG gồm bốn bộ phận chính, đó là: Khối biến đổi tín
hiệu, khối xử lý thuật toán logic, tạo thời gian trễ và khóa liên động các tín hiệu
đầu ra của LG.
4.4.3. Thiết kế mạch logic khống chế đảo chiều dòng
4.4.3.1. Khối biến đổi tín hiệu
+
-
Rv0
Rvuv
OA
Rp
ur
ur
uv
0
Urm1
uv2 uv1
Hình 4.8: sơ đồ mạch chuyển đổi tín hiệu ở đầu vào mạch logic đảo chiều và dạng
tính quan hệ vào - ra
Urm2
v0
p v0
R
R R
; U = Uv1 – Uv2 = (Urm1 – Urm2)
4.4.3. Thiết kế mạch logic khống chế đảo chiều dòng
4.4.3.2. Khối xử lý logic
Tín hiệu vào:
Nhận biết cực tính mômen: M > 0, tức là lúc < 0, uM = "1",
M 0, uM = "0".
Kiểm tra trạng thái khóa của các van:
khi có dòng điện (các van đang mở), uz = “0”
khi dòng điện bằng không (các van khóa), uz = "1".
Tín hiệu ra :
Khoá mạch phát xung sơ đồ chỉnh lưu thuận FXT, uT = "0";
Mở mạch phát xung sơ đồ chỉnh lưu thuận FXT, uT = "1";
Khoá mạch phát xung sơ đồ chỉnh lưu ngược FXN, uN = "0";
Mở mạch phát xung sơ đồ chỉnh lưu ngược FXN, uN = “1".
4.4.3. Thiết kế mạch logic khống chế đảo chiều dòng
4.4.3.2. Khối xử lý logic
4.4.3. Thiết kế mạch logic khống chế đảo chiều dòng
4.4.3.2. Khối xử lý logic
Sau khi lược bỏ các đại lượng trùng lặp trong bảng 4.1 sẽ được bảng 4.2
Căn cứ vào bảng giá trị thực, dựa vào điều kiện đóng ngắt phản xung có thể đưa ra
đại số logic sau đây:
T M M z M z
M M
z zN z M N z M
zN N z
u u (u u u u u u ) u u (u u ) u u
u (u u ) u (u u )
T N M zu u (u .u )Hay:
N T M zu u (u .u )Một cách tương tự có thể xác định được uN:
4.4.3. Thiết kế mạch logic khống chế đảo chiều dòng
4.4.3.3. Mạch điện kéo dài thời gian (tạo thời gian trễ)
Sau khi mạch xử lý logic phát ra các lệch chuyển đổi uN và uN, cần phải
duy trì một khoảng thời gian mới cho phép tín đầu ra của LG là uLGT và uLGN thay
đổi theo uT và uN. Khoảng thời từ lúc có lệnh khóa mạch phát xung ở đầu khối
XLLG đến lúc có lệnh khóa mạch phát xung gọi là thời gian
trễ cắt xung, ký hiệu là tc và thường chọn bằng 0
(không có trễ); khoảng thời từ lúc có lệnh cho phép
mạch phát xung họat động ở đầu ra khối XLLG đến
lúc có lệnh mở mạch phát xung gọi là thời gian trễ
phát xung, ký hiệu là tf, đây là khoảng thời gian rất
cần thiết để tránh hiện tượng ngắn mạch khi đổi
chiều dòng.
Hình 4.9: Mạch tạo thời
gian trễ dùng mạch R-C
uv urR
C
t /
c c0 c0u (U U )(1 e ) U
4.4.3. Thiết kế mạch logic khống chế đảo chiều dòng
4.4.3.3. Mạch điện kéo dài thời gian (tạo thời gian trễ)
Nếu giả thiết U1 là giá trị cực tiểu của điện áp ứng với mức logic “1” ở
đầu vào của phần tử logic (thực tế giá trị U1 phụ thuộc vào loại phần tử logic và
giá trị nguồn nuôi một chiều), có thể xác định được thời gian trễ tf do mạch R-C tạo
ra (thay uc=U1):
c 0
f
1
U U
t R C ln
U U
Thường thì Uc0=0, nên thời gian trễ tf được viết lại là:
f
1
U
t R C ln
U U
f
1
t
C
U
R ln
U U
Giá trị C là:
4.4.3. Thiết kế mạch logic khống chế đảo chiều dòng
4.4.3.4. Mạch điện bảo vệ liên động
Khi làm việc bình thường, hai lượng đầu ra uLGT và uLGN mạch logic đảo
chiều thường có giá trị logic ngược nhau, hoặc cả đều có mức logic “0” (giá trị tín
hiệu khóa các mạch phát xung). Nếu phát sinh sự cố, cả hai đại lượng đó nếu đồng
thời ở trạng thái "1“ sẽ xẩy ra hiện tượng cả hai sơ đồ cchinhr lưu đồng thời làm
việc, gây ngắn mạch nguồn điện. Để tránh sự cố này xẩy ra, ở phần cuối bộ điều
khiển logic thường bố trí thêm mạch điện bảo vệ liên động "1" tăng cường. Trong
nhiều sơ đồ thường không cần sử dụng mạch này, vì khối xử lý logic đã thực hiện
tốt nhiệm vụ này.
4.4.3.5. Một ví dụ về mạch logic đảo chiều
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Tín hiệu báo còn xung lấy
từ đầu ra mạch so sánh
hoặc sửa xung ux1
Tín hiệu khống chế chiều
dòng tải
+
-
R1
-U+U
IC4IC3IC2
uLGT
IC1
NOT1
uM
NOT2
NOT3
uLGNuT
uN
uz
Khối lấy tín hiệu u và chuyển đổi
Tín hiệu khống chế cắt các
xung trước khi đảo chiềuTr2
Tr1
R2
D2
D1
C2
C1R3
R4
Đầu nối chung của một nhóm van
(Một đầu của điện áp chỉnh lưu)
TO3
TO1
TO2
CL3
CL2
CL1
Rc
Rb
Ra
B
C
A
Hình 4.10: Một ví dụ về mạch logic đảo chiều
uz
i0
thành uz (trong khung nét đứt)
4.4.3. Thiết kế mạch logic khống chế đảo chiều dòng
4.4.4. Ưu nhược điểm của hệ thống truyền động đảo chiều điều
khiển độc lập
Hệ thống truyền động đảo chiều điều khiển độc lập sử dụng mạch logic để
điều khiển quá trình đổi chiều dòng có một số ưu nhược điểm sau:
Ưu điểm: Do luôn chỉ có một sơ đồ chỉnh lưu làm việc nên không xuất
hiện dòng cân bằng, nhờ đó không cần dùng các phần tử hạn chế và giảm tổn thất
công suất.
Nhược điểm: Do xuất hiện khoảng thời gian dòng điện bằng không trong
giai đoạn đảo chiều dòng nên làm xấu chất lượng quá trình quá độ. Hệ thống này
khi đổi chiều dòng do điều chỉnh giảm tốc hoặc đảo chiều có thể xuất hiện xung
dòng điện khá lớn, đó là do trong giai đoạn chờ tín hiệu ra của LG cho phép mạch
phát xung làm việc, giá trị của phản hồi dòng điện ui coi như bằng không, trong khi
đó tín hiệu đặt dòng điện có giá trị khá lớn và có tác dụng quyết định
4.5. Hệ thống truyền động đảo chiều điều khiển phối hợp
ud2
EĐ
V1 V2
ZCB1 ZCB2
Zd
M N
id
ud1
ud2ud1 EĐ
V1 V2
ZCB1 ZCB2
Zd
M N
id
Hình 4.11: Sơ đồ thay thế phần mạch lực của hệ truyền động đảo chiều điều khiển
phối hợp: a) Dạng chung; b) Khi phân tích điện áp chỉnh lưu thành hai thành
phẫn xoay chiều và một chiều
Ud1
0
= =Ud2
0
a) b)
4.5. Hệ thống truyền động đảo chiều điều khiển phối hợp
Ud2ud1 EĐ=
V1 V2
ZCB1 ZCB2
Rd
M N
Id
Ud1 =
0
Hình 4.12: Sơ đồ thay thế phần mạch lực của hệ
truyền động đảo chiều điều khiển phối hợp đối
với thành phần một chiều
4.5. Hệ thống truyền động đảo chiều điều khiển phối hợp
4.5.1. Hệ thống truyền động đảo chiều điều khiển phối hợp tuyến tính
4.5.1.1. Quy luật phối hợp góc điều khiển hai sơ đồ chỉnh lưu
Như đã phân tích ở trên, khi điều khiển phối hợp tuyến tính, ta có
UMN = 0, tức là:
Ud1 + Ud2 = 0, hay Ud1 = - Ud2
Với giả thiết các sơ đồ ở chế độ dòng liên tục thì:
Ud1 = Ud0.cos1 và Ud2 = Ud0.cos2, với Ud0 là điện áp chỉnh lưu
trung bình của một sơ đồ khi góc điều khiển bằng không.
Từ đây ta có: 1 + 2 = 180
0 hay 1 = 180
0 - 2
Biểu thức trên là quy luật về góc điều khiển của hệ thống truyền
động đảo chiều điều khiển phối hợp tuyến tính.
4.5.1.2. Các chế độ làm việc của hệ thống khi điều khiển phối hợp tuyến
tính
Ud2ud1 EĐ=
V1 V2
Rd
0
M N
Id
Ud1 =
++ +
-- -
a
Ud2ud1 EĐ=
V1 V2
Rd
0
M N
Id
Ud1 =
++ +
-- -
b
Hình 4.13: Sơ đồ thay thế hệ truyền
động đảo chiều điều khiển phối hợp
tuyến tính đối với thành phần một chiều
khi 1<90
0 và 2 >90
0:
a) Khi EĐ > 0 và EĐ < Ud1 = -Ud2
b) Khi EĐ > 0 và EĐ > Ud1 = -Ud2
c) Khi EĐ < 0
Ud2ud1 EĐ=
V1 V2
Rd
0
M N
Id
Ud1 =
-+ +
+- -
c
4.5.1.2. Các chế độ làm việc của hệ thống khi điều khiển phối hợp tuyến
tính
Ud2ud1 EĐ=
V1 V2
Rd
0
M N
Id
Ud1 =
-- -
++ +
a
Ud2ud1 EĐ=
V1 V2
Rd
0
M N
Id
Ud1 =
-- -
++ +
b
Hình 4.14: Sơ đồ thay thế hệ
truyền động đảo chiều điều khiển
phối hợp tuyến tính đối với thành
phần một chiều khi 1>90
0 và 2
<900:
a) Khi EĐ < 0 và
b) Khi EĐ < 0 và
c) Khi EĐ > 0
Ud2ud1 EĐ=
V1 V2
Rd
0
M N
Id
Ud1 =
+- -
-+ +
c
Đ d1 d 2E U U
Đ d 1 d 2E U U
4.5. Hệ thống truyền động đảo chiều điều khiển phối hợp
4.5.2. Hệ thống truyền động đảo chiều điều khiển phối hợp phi tuyến
4.5.2.1. Quy luật phối hợp góc điều khiển hai sơ đồ chỉnh lưu khi phối hợp
phi tuyến
Như đã phân tích ở trên, khi điều khiển phối hợp phi tuyến UMN < 0
, tức là:
Ud1 + Ud2 < 0, hay Ud1 < - Ud2
Có thể rút ra quan hệ:
1 + 2 > 180
0 hay 1 + 2 = 180
0 + 2 với >00
Biểu thức trên là quy luật về góc điều khiển của hệ thống truyền
động đảo chiều điều khiển phối hợp tuyến tính.
4.5.2.2. Các chế độ làm việc của hệ thống khi điều khiển phối hợp phi tuyến
Ud2ud1 EĐ=
V1 V2
Rd
0
M N
Id
Ud1 =
++ +
-- -
a
Ud2ud1 EĐ=
V1 V2
Rd
0
M N
Id
Ud1 =
++ +
-- -
b
Id Id
Hình 4.14: Sơ đồ thay thế hệ truyền động đảo chiều điều khiển phối hợp tuyến tính đối
với thành phần một chiều khi 1 < 90
0 và 2 > 90
0:
a) Khi EĐ > 0 và EĐ 0 và -Ud2 >EĐ > Ud1;
c) Khi EĐ > 0 và EĐ > -Ud2 > Ud1 ; d) Khi EĐ < 0
Ud2ud1 EĐ=
V1 V2
Rd
0
M N
Ud1 =
++ +
-- -
c
Ud2ud1 EĐ=
V1 V2
Rd
0
M N
Ud1 =
-+ +
+- -
d