Home
Luận văn - báo cáo
Kỹ thuật
ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU BẰNG VI ĐIỀU KHIỂN
ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU BẰNG VI ĐIỀU KHIỂN
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG……………..
Luận văn
Nghiên cứu, thiết kế hệ
thống điều khiển số cho
động cơ một chiều
1
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, sự phát triển của kỹ thuật điều khiển truyền
động điện cho các dây chuyền sản xuất trong công nghiệp đã đạt đƣợc nhiều
thành tựu to lớn. Cùng với sự phát triển đó các phƣơng pháp điều khiển động cơ
cũng đƣợc nghiên cứu phát triển ngày càng tối ƣu. Bên cạnh đó việc đi sâu tìm
hiểu các giải pháp điều khiển cho động cơ một chiều luôn đƣợc nhiều tác giả
quan tâm nghiên cứu.
Đã có nhiều tài liệu viết về điều khiển động cơ một chiều. Trong đó nhiều
phƣơng pháp nghiên cứu đã đƣợc ứng dụng trên thực tế và chế tạo thành các sản
phẩm thƣơng mại và sử dụng rất tốt trong công nghiệp. Tuy nhiên các phƣơng
pháp điều khiển đƣợc ứng dụng vẫn là các phƣơng pháp truyền thống, dựa trên
các phƣơng pháp điều khiển sử dụng các phần tử bán dẫn thông dụng điều khiển
góc mở cho các van bán dẫn. Trong những năm gần đây có một số công trình
nghiên cứu sử dụng vi điều khiển đây là một trong những ứng dụng điều khiển
hiện đại. Đã giúp tối thiểu hóa mạch điều khiển hệ truyền động nâng cao tính
linh hoạt trong điều khiển tự động truyền động điện.
Việc điều khiển số động cơ một chiều rất quan trọng. Nên em đƣợc giao
đề tài: "Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển số cho động cơ một chiều"
Trong thời gian nghiên cứu đề tài em nhận đƣợc sự giúp đỡ nhiệt tình của
thầy giáo Th.Sĩ Nguyễn Trọng Thắng và các thầy cô trong bộ môn điện tự động
công nghiệp. Do thời gian có hạn và năng lực của bản thân còn hạn chế cho nên
đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em mong nhận đƣợc sự
thông cảm và chỉ bảo của thầy cô để em hoàn thiện đƣợc đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô!
Sinh viên thực hiện
Ngô Văn Quyết
2
Mục Lục
trang
Lời mở đầu........................................................................................1
Chƣơng 1: ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ CÁC PHƢƠNG
PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ....................................................................4
1.1. MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU............................................................................4
1.1.1. Khái niệm....................................................................................................4
1.1.2. Cấu tạo của máy điện một chiều..................................................................4
1.1.3. Các trị số định mức......................................................................................8
1.2. ĐẶC TÍNH CƠ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU..........................................8
1.2.1. Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều........................................8
1.2.2. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều.....................................................8
1.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU..13
1.3.1. Khái niệm chung........................................................................................13
1.3.2. Sơ lƣợc các phƣơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều DC........14
1.4 HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN T-Đ VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP
MẠCH VÒNG ....................................................................................................17
1.4.1. Hệ truyền động điện T-Đ...........................................................................17
1.4.2 Cấu trúc cơ bản của hệ thống truyền động điện điều chỉnh động cơ điện
một chiều cấp điện từ các bộ biến đổi.................................................................23
1.4.3 Tính chất động của mạch điều chỉnh động cơ điện một chiều...................27
1.4.4. Phƣơng pháp tổng hợp mạch vòng trong hệ truyền động T-Đ..................28
Chƣơng 2: MÔ PHỎNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG T-Đ TRÊN
SIMULINK..........................................................................................33
2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ...............................................................................................33
2.2. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ HỆ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP.....................................................................33
U U
3
2.3. MÔ PHỎNG HỆ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ KHI SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU
CHỈNH PID..........................................................................................................37
2.4. NHẬN XÉT..................................................................................................40
Chƣơng 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU BẰNG VI ĐIỀU
KHIỂN...............................................................................................................41
3.1. SƠ ĐỒ KHỐI BỘ ĐIỀU CHỈNH PID ĐỘNG CƠ MÔT CHIỀU BẰNG
VI ĐIỀU KHIỂN.................................................................................................41
3.2. CÁC LUẬT ĐIỀU KHIỂN SỐ ...................................................................41
3.2.1. Luật điều khiển tỷ lệ số.............................................................................42
3.2.2. Luật điều khiển tích phân số......................................................................42
3.2.3. Luật điều khiển vi phân số.........................................................................42
3.2.4. Luật điều khiển PID số..............................................................................43
3.3. XÂY DỰNG BỘ VI XỬ LÝ DÙNG CHIP 16F87XA................................43
03.3.1. Giới thiệu chip 16F87XA dùng trong mạch điều khiển..........................43
3.3.2. Xây dựng bộ PID dùng chip PIC 16F87XA..............................................47
3.4. XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐIỀU
KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU.......................................................47
3.4.1. Sơ đồ IC điều khiển PIC 16887.................................................................48
3.4.2. Mạch công suất cấp cho động cơ...............................................................49
3.4.3. Mạch nguyên lý khối nguồn và các Led hiển thị.......................................49
3.4.4. Lƣu đồ thuật toán chƣơng trình chính.......................................................51
PHỤ LỤC .............................................................................................53
KẾT LUẬN............................................................................................70
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................71
4
Chƣơng 1: ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ CÁC PHƢƠNG
PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ
1.1. MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
1.1.1. Khái niệm
Máy điện một chiều là loại máy điện biến cơ năng thành năng lƣợng điện
một chiều (máy phát) hoặc biến điện năng dòng một chiều thành cơ năng (động
cơ một chiều).
Ở máy điện một chiều từ trƣờng là từ trƣờng không đổi. Để tạo ra từ
trƣờng không đổi ngƣời ta dùng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện đƣợc
cung cấp dòng điện một chiều.
Có hai loại máy điện một chiều: loại có cổ góp, loại không có cổ góp.
Công suất lớn nhất của máy điện một chiều vào khoảng 5 đến 10 MW.
Hiện tƣợng tia lửa cổ góp đã hạn chế tăng công suất của máy điện một chiều.
Cấp điện áp của máy điện một chiều thƣờng là 120V, 400V, 500V, và lớn nhất
là 1000V. Không thể tăng điện áp lên nữa vì điện áp giới hạn của các phiến góp
là 25V.
1.1.2. Cấu tạo của máy điện một chiều
Trên hình 1.1 biểu diễn cấu tạo của máy điện một chiều. Ta sẽ nghiên cứu
cụ thể các bộ phận chính.
7
9
8
6
543241
10
2
3
Hình 1.1. Kích thƣớc dọc, ngang máy điện một chiều
5
1) Thép; 2) Cực chính với cuộn kích từ; 3) Cực phụ với cuộn dây; 4) Hộp ổ bi;
5) Lõi thép; 6) Cuộn phần ứng; 7) Thiết bị chổi; 8) Cổ Góp; 9) Trục; 10) Nắp
hộp đấu dây.
1.1.2.1. Cấu tạo của stato
Giống nhƣ những máy điện khác nó cũng gồm phần đứng im (stato) và phần
quay (rô to). Về chức năng máy điện một chiều cũng đƣợc chia thành phần cảm
(kích từ) và phần ứng (phần biến đổi năng lƣợng). Khác với máy điện đồng bộ ở
máy điện một chiều phần cảm bao giờ cũng ở phần tĩnh còn phần ứng là ở rô to.
4
3
2
1
1
2
a, b,
Stato máy điện một chiều là phần cảm. nơi tạo ra từ thông chính của máy.
Stato gồm các chi tiết sau:
Cực chính
Trên hình 1.2a biểu diễn một cực chính gồm: Lõi cực 2 đƣợc làm bằng các
lá thép điện kỹ thuật ghép lại, mặt cực 4 có nhiệm vụ làm cho từ thông dễ đi qua
khe khí. Cuộn dây kích từ 3 đặt trên lõi cực cách điện với thân bằng một khuôn
cuộn dây cách. Cuộn dây kích từ làm bằng dây đồng có tiết diện tròn, cuộn dây
đƣợc tẩm sơn cách điện nhằm chống thấm nƣớc và tăng độ dẫn nhiệt. Để tản nhiệt
tốt cuộn dây đƣợc tách ra thành những lớp, đặt cách nhau một rãnh làm mát.
Cực phụ
Cực phụ nằm giữa các cực chính, thông thƣờng số cực phụ bằng 1/2 số
cực chính. Lõi thép cực phụ 2 thƣờng là bột thép ghép lại, ở những máy có tải
Hình 1.2. Cấu tạo các cực của máy điện một chiều
a) Cực chính; b) Cực phụ
có thể bạn quan tâm
Bộ điều khiển và các luật điều khiển và thiết kế và lắp ráp bộ điều ch...
60
783
354
Kỹ thuật
60
(New)
Thiết kế và khảo sát các hiện tượng xảy ra trong các bộ nguồn chỉnh lư...
90
834
707
Kỹ thuật
90
(New)
Vi điều khiển ATMEGA8- mô hình điều khiển động cơ DC servo bằng vi đi...
85
1.052
613
Kỹ thuật
85
(New)
Thiết kế bộ điều chỉnh sử dụng chíp AVR - Xây dựng hệ truyền động điện...
77
702
314
Kỹ thuật
77
(New)
Nghiên cứu về động cơ KĐB và phương pháp điều khiển, biến tần nguồn áp...
110
1.131
603
Kỹ thuật
110
(New)
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KĐB VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN, BIẾN TẦN NGUỒN ÁP...
110
996
2.148
Kỹ thuật
110
(New)
Luận văn tốt nghiệp: Giới thiệu về điện tử công suất, nghiên cứu, trìn...
74
1.324
261
Kinh tế quản lý
74
(New)
CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN , TRANG BỊ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ CỦA HỆ THỐNG B...
64
1.169
456
Kỹ thuật
64
(New)
thông tin tài liệu
Máy điện một chiều là loại máy điện biến cơ năng thành năng lƣợng điện một chiều (máy phát) hoặc biến điện năng dòng một chiều thành cơ năng (động cơ một chiều).
Mở rộng để xem thêm
tài liệu mới trong mục này
SƠ LƯỢC QUA VỀ TRUYỀN HÌNH ĐEN TRẮNG VÀ KHUẾCH ĐẠI HÌNH VÀ ĐÈN HÌNH (VIDEO AMP - CRT)
GIỚI THIỆU VÀ THIẾT KẾ VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTO DÂY QUẤN
Giới thiệu tổng quan về tổng đài SPC, tổng đài NEAX61-E và nghiên cứu Modul giao tiếp trung kế số DTIM
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VẠN NĂNG
NGHIÊN CỨU BỘ CHẤN LƯU 3 CHỨC NĂNG CHO ĐÈN NEON
tài liệu hot trong mục này
Tiểu luận quản trị học: Khái niệm quản trị, chức năng quản trị, giới thiệu về MICROSOFT, TOYOTA VÀ VINAMILK và phân tích chức năng quản trị hệ thống
HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN TÀU THỦY, TRẠM PHÁT TÀU 700 TEU VÀ BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU 700 TEU.
SƠ LƯỢC QUA VỀ TRUYỀN HÌNH ĐEN TRẮNG VÀ KHUẾCH ĐẠI HÌNH VÀ ĐÈN HÌNH (VIDEO AMP - CRT)
GIỚI THIỆU VÀ THIẾT KẾ VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTO DÂY QUẤN
Giới thiệu tổng quan về tổng đài SPC, tổng đài NEAX61-E và nghiên cứu Modul giao tiếp trung kế số DTIM
tài liệu giúp tôi
Nếu bạn không tìm thấy tài liệu mình cần có thể gửi yêu cầu ở đây để chúng tôi tìm giúp bạn!
xem nhiều trong tuần
Giáo trình Quản trị học của Đại học kinh tế quốc dân
Tâm lý xã hội VÀ Hệ tư tưởng
Mẫu slide chủ đề âm nhạc
4 đề thi học sinh giỏi Toán lớp 2, có đáp án kèm theo
Tham khảo 12 bài tập nguyên lý thống kê có lời giải
Các hiệu ứng HTML cho trang web
yêu cầu tài liệu
Giúp bạn tìm tài liệu chưa có
×
