Mục lục

LỜI MỞ ĐẦU 4

CH−ƠNG 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU 5

1.1 Khái niệm chung. 5

1.2 Động cơ điện một chiều. 5

1.2.1 Tầm quan trọng của động cơ điện một chiều. 5

1.2.2 Cấu tạo của động cơ điện một chiều. 6

1.2.3 Nguyên lý lam việc động cơ điện một chiều 8

1.3 Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều. 9

1.3.1 Sơ đồ nối dây và đặc tính cơ động cơ một chiều kích từ độc lập. 9

1.3.2 Các phương pháp điều khiển tốc độ. 11

1.4 Các hệ thống điều khiển tốc độ động cơ một chiều bằng điện áp phần ứng. 16

1.4.1 Hệ thống điều khiển máy phát - động cơ (F-Đ). 16

1.4.2 Hệ thống điều khiển tốc độ bằng băm áp một chiều. 17

1.4.3 Hệ thống điều khiển tốc độ bằng chỉnh lưu. 19

CHƯƠNG 2: CÁC BỘ NGUỒN CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN 22

2.1 Sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha có điều khiển. 22

2.2 Sơ đồ chỉnh lưu tia ba pha có điều khiển. 25

2.3 Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng. 27

2.4 Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng. 28

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN MẠCH ĐỘNG LỰC CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG 35

3.1 Mạch động lực hệ truyền động. 35

3.2 Tính chọn Tiristor. 36

3.3 Tính toán máy biến áp chỉnh lưu. 37

3.4 Thiết kế cuộn kháng lọc. 44

3.4.1 Xác định góc mở cực tiểu và cực đại. 44

3.4.2 Xác định các thành phần sóng hài. 44

3.4.3 Xác định điện cảm cuộn kháng lọc. 45

3.4.4 Thiết kế cuộn kháng lọc. 46

3.5 Tính chọn các thiết bị bảo vệ mạch động lực. 49

3.5.1 Sơ đồ mạch động lực có các thiết bị bảo vệ. 49

3.5.2 Bảo vệ quá nhiệt cho các van bán dẫn. 50

3.5.3 Bảo vệ quá dòng điện cho van 51

3.5.4 Bảo vệ quá điện áp cho van. 52

CHƯƠNG 4:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ NGUỒN CHỈNH LƯU 54

4.1 Nguyên tắc điều khiển. 54

4.1.1 Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính. 54

4.1.2 Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng arccos. 55

4.2 Sơ đồ khối mạch điều khiển. 56

4.3 Nguyên tắc phát xung mạch điều khiển. 57

4.4 Tính toán các thông số mạch điều khiển. 58

4.4.1Tính biến áp xung. 62

4.4.2 Tính tầng khuếch đại cuối cùng. 63

4.4.3 Chọn cổng AND. 65

4.4.4 Chọn R9và C3 65

4.4.5 Tính chọn bộ tạo xung chùm. 65

4.4.6 Tính chọn tầng so sánh. 66

4.4.7 Tính chọn khâu đồng pha. 66

4.4.8 Tạo nguồn nuôi 67

4.4.9 Tính toán máy biến áp nguồn nuôi và đồng pha. 69

CHƯƠNG 5:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN HỆ TRUYỀN ĐỘNG 71

5.1 Phân tích và lựa chọn bộ điều khiển tác động liên tục. 71

5.1.1 Hệ thống điều tốc phản hồi tốc độ có phản hồi âm ngắt dòng điện. 71

5.1.2 Hệ thống điều chỉnh tối ưu hai mạch vòng kín tốc độ quay và dòng điện. 73

5.2 Tính toán bộ điều chỉnh tối ưu hai mạch vòng kín tốc độ và dòng điện. 74

5.2.1 Thiết kế mạch vòng dòng điện 76

5.2.2 Thiết kế mạch vòng tốc độ 77

5.2.3 Vấn đề hạn chế dòng Iư 80

CHƯƠNG 6: MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 83

6.1 Mô phỏng các mạch chỉnh lưu có điều khiển bằng PSIM. 83

6.1.1 Bộ chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng. 83

6.1.2 Bộ chỉnh lưu cầu một pha điều khiển không đối xứng. 84

6.1.3 Bộ chỉnh lưu tia ba pha. 85

6.1.4 Bộ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng: 86

6.1.5 Bộ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng. 88

6.2 Mô phỏng đặc tính động cơ điện một chiều kích từ độc lập bằng Matlab 89

6.2.1 Mô phỏng động cơ một chiều KTĐL. 89

6.2.2 Mô phỏng hệ thống điều chỉnh tốc độ với hai vòng phản hồi 92

KẾT LUẬN 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98