Đồ án Nghiên cứu hệ thống điều khiển dosimat cho cân băng

ủa đặc tính cơ:= const Như vậy khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ta được một họ đường đặc tính cơ song song với đường đặc tính cơ tự nhiên. Như hình vẽ 2-5 ta thấy rằng: w0 Uđm TN w0 w1 w2 w3 MC U3 U2 U1 M Hình 2-5: các đặc tính cơ của động cơ 1 chiều kích từ độc lập khi giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ (U3<U2 <U1 <Uđm). Khi thay đổi điện áp (giảm áp ) thì mô men ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch của động cơ giảm và tốc độ động cơ cũng giảm ứng với phụ tải nhất định. Dó đó phương pháp này cũng được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện khi khởi động. c) ảnh hưởng của từ thông: Giả sử Uư = Uđm = const. Muốn thay đổi từ thông ta thay đổi dòng điện kích từ Ikt của động cơ. Tốc độ không tải lý tưởng: Độ cứng đặc tính cơ: =var Do cấu tạo của động cơ điện, thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông nên khi từ thông giảm thì w0 sẽ tăng, còn sẽ giảm ta có một họ đường đặc tính cơ ở hình vẽ 2-6 với w0 tăng dần và độ cứng của đặc tính cơ giảm dần khi giảm từ thông. w02 w01 w0 f2 f1 fđm Inm I w02 w01 w0 f2 f1 fđm TN Mnm Mnm1 Mnm M w a) b) Hình 2-6: đặc tính cơ điện (a), đặt tính cơ (b) của động cơ một chiều kích từ độc lập khi giảm từ thông. Ta thấy rằng khi thay đổi từ thông thì: Dòng điện ngắn mạch: Imn = = const. Mô men ngắn mạch: Mmn = K. Với dạng mô men phụ tải Mc thích hợp với chế độ làm việc của động cơ khi giảm từ thông thì tốc độ động cơ tăng lên ( Hình 2-6b). 2-2 : Phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ. Hình 2-7: Sơ đồ khối và sơ đồ thay thế ở chế độ xác lập Eb : là S . đ. đ của bộ biến đổi. Rb : điện trở bộ biến đổi. Rư : điện trở động cơ. Eư : S .đ .đ của động cơ. w0max wmax w0min wmin Mđm Mnm min Eb3 Eb2 Eb1 Ebđm w M,I Để điều chỉnh tốc độ động cơ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng của động cơ thì từ thông nên độ cứng đặc tính cơ cũng không đổi, còn tốc độ không tải lý tưởng thì tuỳ thuộc vào giá trị điện áp điều khiển Uđk của hệ thống do đó có thể nói phương pháp này là triệt để. Hình 2-8 Xác định phạm vi điều chỉnh. Để xác định phạm vi điều chỉnh tốc độ ta thấy rằng tốc độ lớn nhất của hệ thống bị chặn bởi đặc tính cơ bản, là đặc tính ứng với điện áp phần ứng định mức và từ thông cũng được giữ ở giá trị định mức. Tốc độ nhỏ nhất của dải điều chỉnh bị giới hạn bởi yêu cầu về sai số tốc độ và mô men khởi động khi mô men tải là định mức thì các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất là: wmax =w0max- wmin =w0min- Phương pháp này gọi là phương pháp điều chỉnh dưới cơ bản hay dưới định mức (điều chỉnh từ dưới w0min đến Mđm). + Sai số tốc độ: Khi điều chỉnh tốc độ động cơ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng thì độ cứng đặc tính cơ toàn dải điều chỉnh là như nhau, do đó độ sụt tương đối sẽ đạt giá trị lớn nhất tại đặc tính thấp nhất của dải điều chỉnh. S% =.100% = .100% + Tính mô men cho phép Mcf: Trong suốt quá trình điều chỉnh điện áp phần ứng thì từ thông kích từ được giữ nguyên không đổ do đó mô men tải cho phép của hệ sẽ là không đổi. Mcf = K = hằng số không phụ thuộc vào . Vậy Mcf (w) = const. Mcf (w) = Mc(w). Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng là rất thích hợp với tải có mô men không đổi trong toàn dải điều chỉnh. 2-3 : Hệ thống truyền động điện chỉnh lưu- động cơ. Trong hệ thống truyền động điện chỉnh lưu điều khiển - Động cơ một chiều(CL - Đ), bộ biến đổi điện là mạch chỉnh lưu điều khiển có Sđđ Ed phụ thuộc vào giá trị pha xung điều khiển (góc điều khiển). chỉnh lưu có thể là nguồn điều chỉnh điện áp phần ứng hoặc dòng điện kích thích động cơ. Chế độ làm việc của chỉnh lưu phụ thuộc vào phương thức điều khiển và vào các tính chất của tải, trong truyền động điện tải của chỉnh lưu thường là cuộn kích từ (L-R) hoặc là mạch phần ứng động cơ (L- R- E). Chế độ dòng liên tục: Khi dòng điện chỉnh lưu nếu là liên tục thì sức điện động chỉnh lưu là những đoạn hình sin nối tiếp nhau, giá trị trung bình của sức điện động chỉnh lưu sơ đồ chỉnh lưu 3 pha được tính như sau: Ed == Ed = Ed0. cosa = U2 cosa = 1,17 U2cosa. Công thức trên đúng với sơ đồ chỉnh lưu hình tia với sơ đồ hình cầu 3 pha thì điện áp chỉnh lưu không tải là Ed0 =U2. Ed = 2,34 U2 . cosa. Với sơ đồ cầu một pha điện áp chỉnh lưu không tải được tính là: Ed0U2= 0,9U2 Chế độ dòng gián đoạn: Hiện tượng gián đoạn dòng điện chỉnh lưu xẩy ra do năng lượng điện từ tích luỹ trong mạch khi dòng điện không đủ duy trì tính chất liên tục của dòng điện khi nó giảm. Lúc này góc dẫn của van trở lên nhỏ hơn 2p/p dòng điện này qua van trở về 0 trước khi van kế tiếp bắt đầu dẫn trong khoảng dẫn của van thì S.đ.đ chỉnh lưu bằng S.đ.đ của động cơ điện. ed =UL, 0£ q £ a 0+ a Khi dòng điện bằng 0 , S.đ.đ chỉnh lưu bằng S.đ.đ của động cơ điện. ed = E, a 0+ a < q £ 2 Hiện tượng chuyển mach: Khi phát xung nhằm để mở một hoặc hai van thì điện áp anôt của pha đó phải dương hơn điện áp của pha có van trong đang dẫn (điện áp nguồn không đổi dấu), do đó mà dòng điện của nhóm van đang dẫn giảm dầnvề 0, còn dòng điện của van kế tiếp sẽ tăng dần lên do có điện cảm trong mạch, mà quá trình xẩy ra từ từ. Cùng tại một thời điểm có cả các van đều dẫn dòng và chuyển mạch giưa các van (hiện tượng trùng dẫn) do có quá trình chuyển mạch nên điện áp chỉnh lưu nó không được đẹp như trước nữa mà nó thay đổi dạng điện áp (bị méo đi) dẫn đến điện áp chỉnh lưu bị suy giảm một lượng là DUg trị số điện áp trung bình được tính cho sơ đồ tia 3 pha: DUg = XaId Xa = wLa = 2La Sơ đồ cầu 3 pha: DUg = XaId Sơ đồ cầu 1 pha: DUg = XaId Vậy sau khi có hiện tượng chuyển mạch thì điện áp chỉnh lưu được tính tổng quát theo công thức: Ed = Ed0 cosa - D Ug 2-4: Sơ đồ chỉnh lưu cầu 1 pha. Hình 2-9: sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu điều khiển cầu một pha. Nguyên lý làm việc: Ở nửa chu kỳ đầu của điện áp nguồn U2 xoay chiều thì (+) ở A và ở (-) B, Thyristơ có điều kiện để dẫn dòng. Tại thời điểm q =q1 cho xung điều khiển vào cực G của T1, T3 lúc này T1, T3 dẫn dòng, dòng điện được khép kín từ (+) A T3 Ld Zt T1 (-) B. ở nửa chu kỳ sau thì điện áp nguồn đổi dấu (+) ở B, (-) ở A Hai Thyristơ này tự nhiên bị khoá lại vì UL =0 và Thyristơ T2, T4 có thể dẫn. Tại thời điểm q =p+a ta cho xung điều khiển mở vào cực G của T2, T4 dẫn đến T2,T4 mở cho dòng điện chạy qua, dòng điện được đi từ +B ®T2 ®Ld ®Zt ®T4 ®-A kỳ sau thì nguyên lý lại ngược lại được lặp lại như ban đầu. Tuỳ theo tính chất của tải mà dòng Id có thể là liên tục hoặc gián đoạn. Tải thuần trở R. a q Ud p+a p q1 q 2pHEÄ THOÁNG p q1 Id IT1,3 q1 p q q IT2,3 2pHEÄ THOÁNG p+a q Hình 2-10: Đồ thị điện áp, dòng điện chỉnh lưu cầu 1 pha khi tải là R Giá trị trung bình của điện áp tải Ud = (1+cosa) Giá trị trung bình của dòng tải Id = Khi q = q1 cho xung điều khiển T1,T3 :Ud = UL hai Tiristơ này sẽ tự nhiên bị khoá lại khi UL = 0 , Khi q = p+a cho xung điều khiển mở T2 và T4 : Ud = UL Dòng tải Id là dòng gián đoạn vì Id có khoảng thời gian bằng không. Tải trở cảm (R + L) Dòng tải qua T1 ,T3 ở thời điểm (p+p) là chưa giảm về 0 khi hai van này khoá lại vì do tính điện cảm của mạch Như vậy dòng tải sẽ tiếp tục tồn tạivà chuyển sang hai van vừa mở ra T2,T4 vì thế ta có chế độ dòng điện liên tục vì với mọi thời điểm đều có Id > 0 Phương trình mạch tải sin qd q= Rid + x qdq= giá trị trung bình điện áp tải là Ud = giá trị trung bình của van ITB = Ta có đồ thị dạng điện áp dòng điện ở hình (2-11) p a 2pHEÄ THOÁNG Ud q iT1,3 Id IT2,4 p+p q1 p+a 2pHEÄ THOÁNG q1 p+a 2pHEÄ THOÁNG q q q1 p+a q1 q Hình 2-11: đồ thị điện áp, dòng điện chỉnh lưu cầu 1 pha khi tải là (R - L) Hiện tượng chuyển mạch: giả thiết khi T1,T3 đang mở cho dòng điện chảy qua , iT1,3 = Id khi q = q2 cho xung điều khiển mở T2, T4 vì sự có mặt của Ld nên dòng TT1,3 không thể giảm đột ngột từ Id xuống 0, mà dòng iT2,4 cũng không thể tăng đột ngột từ 0 đến Is . Lúc này thì cả 4 Tiristơ cũng mở cho dòng chảy qua gọi là hiện tượng chuyển mạch (trùng dẫn), phụ tải bị ngắn mạch, Ud = 0 nguồn eLcũng bị sinh ra dòng ngắn mạch ic . Ta có phương trình: Nếu chuyển góc toạ độ từ 0 sang q2 ta có ic = đặt ic = ic1+ ic2 với ic1= ic2= ic1 làm tăng dòng trong T4 và làm giảm dòng trong T3. ic2 làm tăng dòng trong T2 và làm giảm dòng trong T1. iT1,3 =Id - do hiện tượng chuyển mạch nên điện áp chỉnh lưu bị suy giảm 1 lượng DUg DUg = khi Ld ¹ 0, giá trị trung bình của điện áp tải sẽ là: U’d = Ud - với Ud = q a U2 q2 q3 Ud 0 g iT1 q a Id Id iT2 0 Hình 2-12a: sơ đồ nguyên lý trường hợp trùng dẫn Hình 2-12b: đồ thị điện áp, dòng điện trường hợp trùng dẫn. Chương III NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÂN DOSIMAT Cân Dosimat là hệ thống điều khiển tự động điều chỉnh lượng liệu vào máy nghiền theo yêu cầu công nghệ. Đồng thời cân mức liệu đổ vào máy nghiền theo thời gian tấn/giờ và đưa lên đồng hồ chỉ thị báo cho người vận hành biết. 3-1. Giới thiệu về công nghệ Dosimat. Hệ thống điều khiển Dosimat là một hệ thống điều khiển tự động, hoàn toàn theo một chu trình kín. Hệ thống Dosimat có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm. Hàng giờ bột liệu được lấy ra từ đầu ra của máy nghiền liệu, được đưa về phòng thí nghiệm bằng phương pháp bán tự động bột liệu được nghiền lại, cân định lượng và ép thành viên. Viên này là viên mẫu được đưa vào máy phân tích Rơnghen, chúng được phân tích và tính ra 8 mẫu phổ tương ứng với 8 hàm lượng của 8 nguyên tố chính trong mẫu: Si, Al, Fe, Ca, Mg, S, K, Cl. Các trị số cường độ phổ với một đường định trước cho sẵn (là kết quả của phương pháp phân tích hóa) được đưa vào máy tính điện tử từ trước đó. Tính được tỷ lệ % của các oxit các nguyên tố trên. Căn cứ vào tỷ lệ % của các oxít máy tính điện tử sẽ tính được ra 3 mô đun bão hòa với KH = »0,8 ¸1 LSF = » 85 ¸100 SiM = = 1,7 ¸ 3,5 và AIM = » 0,7 ¸ 2 Căn cứ vào 3 mô đun FLS đã cho trước là hàm lượng % của 4 thành phần phối liệu (đá vôi, đá sét, cát, sỉ). Máy tính sẽ phân tích ra tỷ lệ % cần thiết của 4 thành phần phối liệu trên và sẽ tác động vào cân băng Dosimat. Cân băng là bộ phận thừa hành có nhiệm vụ cung cấp 4 thành phần phối liệu theo đúng tỷ lệ % phối liệu mà máy tính đưa ra. 3-2. Hệ thống truyền động điện. Sơ đồ khối chung của hệ thống TĐĐ cân băng Dosimat ở hình (3-1) a) Băng tải. Là loại băng tải cao su dài 3,5 m, rộng 1,2 m được truyền động nhờ một động cơ một chiều kích từ độc lập, kéo qua bộ giảm tốc và được điều khiển bằng hệ thống cân tự động. Băng tải truyền động theo phương năm ngang. Động cơ quay tang trống chủ động nhờ ma sát mà băng tải truyền động. Để khắc phục độ võng của băng tải người ta đặt các con lăn ở phía dưới lòng băng tải. Toàn bộ băng tải và giá đặt băng tải, động cơ đều đặt trên giá cân và được đè lên tế bào cân tức là tế bào cân đặt ở phía dưới hai bên giá băng tải. b) Động cơ. Động cơ của Dosimat là loại động cơ một chiều kích từ độc lập loại: 300/ 2k. 140SP N0 36946 có các thông số sau: Pđm = 2,2 kW Uđ = 220 V. Id = 11,2 A. N= 1600 v/ph. UKT = 220V. IKT = 0,25 A. c) Tủ điều khiển Dosimat. Được đặt trong cabin điều khiển cầu xúc mặt trước của bộ điều khiển Dosimat gồm: Một đồng hồ chỉ kim đo tốc độ vòng/ phút. Đồng hồ đo tổng (tấn) dạng công tơ mét. Một đồng hồ kim chỉ tấn/giờ. Một công tắc thao tác START/STOP. Một công tắc chọn mức vận hành LOCALMAN-AUTOCONTROL. Đồng thời trên trung tâm cũng được bố trí các chỉ thị tương tự. 3.3. Nguyên lý điều khiển cân Dosimat. a) Để hệ thống chuẩn bị làm việc phải có đủ các điều kiện sau: Điện áp nguồn cung cấp đến động cơ. Chiết áp có điện áp thay đổi từ 0 ¸12 V được đặt trước giới hạn dòng điện phần ứng lớn nhất của động cơ Imax = 2 Iđm. Chiết áp có điện áp thay đổi từ 0 ¸12 V được đặt trước giới hạn tốc độ min cho động cơ. Có nguồn kích từ. Tín hiệu đặt trên trung tâm cho phép với các điều kiện trên thì động cơ đã xác định một góc a ban đầu cho các Thyristor. Khi đó Dosimat có tín hiệu báo sẵn sàng khởi động. b) Quá trình khởi động. - Chạy tự động. Rơ le d1 đóng tiếp điểm 10a9 sang 10 b1. Rơ le d1 đóng tiếp điểm 10b8 sang 10 a6. - Chạy tại chỗ. Rơ le d1 đóng tiếp điểm 10a9 sang 10 a4. Rơ le d1 đóng tiếp điểm 10b8 sang 10 a6. Khi chạy tại chỗ thì tín hiệu đặt từ trung tâm không có tác dụng nữa mà phải thông qua tín hiệu tương ứng đặt tại công đoạn. Tại chiết áp V5 có điện áp thay đổi từ 0 ¸ 10 V. Để thay đổi điện áp vào khối 370-R. - Khởi động. Khi trên trung tâm hoặc vận hành tại chỗ khởi động thì mạch được đóng vào bộ biến đổi (BĐ-TĐ) dẫn đến động cơ được khởi động, Dosimat sẽ tự động điều chỉnh tốc độ động cơ tăng hoặc giảm để được lượng liệu phù hợp tương xứng với trị số đã được đặt trước. Mạch điều chỉnh gồm có: + Mạch vòng điều chỉnh lưu lượng. + Mạch vòng điều chỉnh tốc độ. + Mạch vòng điều chỉnh dòng điện. Khi thiết bị hoạt động lượng liệu được đưa vào băng tải cân, băng tải tác dụng lên tế bào cân, các tế bào cân tạo ra tín hiệu điện áp. Các tín hiệu này cùng với tín hiệu đến được đặt trước sẽ so sánh với nhau và qua các bộ khuyếch đại. Các tín hiệu khuyếch đại được đưa đến bộ logic A06 và tới bộ tạo xung A05 tới biến áp xung để điều khiển góc mở a tăng hoặc giảm làm thay đổi điện áp. Phần ứng động cơ dẫn đến làm thay đổi tốc độ động cơ. Khi đạt được trị số yêu cầu thì tín hiệu điều khiển và tín hiệu phát tốc sẽ bằng nhau về trị số và điện áp. Đầu vào bộ khuyếch đại A2 (A07) sẽ tương ứng là “0”. c) Cuộn kích từ. Cuộn kích từ động cơ được cung cấp bởi bộ chỉnh lưu không điều khiển cầu 1 pha (370-A04). Điện áp ra là không đổi. Trong trường hợp mất điện áp từ một cụm trong bộ điều chỉnh sẽ tự động khóa Thyristor. 3-4. Phân tích hệ thống điều khiển Dosimat. 3.4.1. Sơ đồ khối hệ thống. Thành lập sơ đồ khối từ sơ đồ nguyên lý. Hình 3-1: Sơ đồ khối hệ thống. 370K: Là bộ khuyếch đại MV RQ: Khối điều chỉnh lưu lượng Rw: Khối điều chỉnh tốc độ Ri: Khối điều chỉnh dòng điện ĐKFX: Khối điều khiển phát xung BBĐ: Bộ biến đổi Tiristơ Đ: Động cơ 4.4.2. Sơ đồ nguyên lý chung của bộ cân Dosimat Để đo trực tiếp lượng liệu (trọng lượng) đổ vào máy nghiền người ta dùng tế bào cân gắn dưới giá băng tải mang liệu. Tín hiệu đầu ra của tế bào cân bằng tỷ lệ với khối lượng của vật liệu tác dụng trên một tiết diện. Tế bào cân bao gồm các bộ cảm biến sức căng. Điện trở lực thay đổi theo lực tác dụng nên nó nghĩa là thay đổi theo khối lượng vật liệu trên băng tải. Các điện trở của cảm biến được nối điện vào một cầu Wheatstone. Điện áp ra của cầu được đưa đến bộ khuyếch đại mv (370-K) chức năng của bộ khuyếch đại mv này là khuyếch đại điện áp đưa từ tế bào cân tới rồi đưa lên chỉ thị. Bộ khuyếch đại này có liên quan tới chiết áp Range, chiết áp này để điều chỉnh hệ số khuyếch đại. Đầu ra của bộ khuyếch đại mv (370-K) được so sánh với tín hiệu từ máy tính đưa xuống tạo nên tín hiệu điều khiển đưa đến bộ (370-R). Bộ (370-R) là bộ khuyếch đại thuật toán (trong sơ đồ có 2 bộ khuyếch đại 370R). Một bộ khuyếch đại được sử dụng như một bộ biến đổi phân cực khi thiết bị chạy không có cân. Khi chạy tại chỗ Rơle d1 đóng tiếp điểm 10a9 sang tiếp điểm 10a4 và rơle d3 đóng tiếp điểm 10b8 sang tiếp điểm 10a6 lúc này người vận hành tại chỗ sẽ chỉnh định triết áp R5 để đặt tín hiệu từ 0 ¸10 V tương ứng với lượng liệu tấn/giờ. Khi rơle d1 đóng tiếp điểm 10a9 sang 10b1 và rơle d3 đóng tiếp điểm 10b8 sang 10a2 thì bộ khuyếch đại PI này cung cấp 1 tín hiệu analog giữa 0 và +10 đến để điều khiển động cơ họat động. Nếu khi lượng liệu trên băng ra nhiều hơn lượng liệu đặt trước tức là tốc độ động cơ tăng khi đó Uf tốc sẽ tăng qua (370-K) thì tín hiệu phản hồi dương hơn qua bộ PI tín hiệu chủ đạo để điều khiển tốc độ động cơ giảm xuống (tín hiệu ra ở cực b3 được nối phản hồi tới đầu vào để tạo luật điều khiển PI). Bộ 370- C là bộ khuyếch đại cung cấp sự thay đổi trạng thái và báo động của tải trọng dưới. Khi bộ khuyếch đại PI cung cấp điện áp lớn hơn +10 và trường hợp khi tín hiệu khuyếch đại của (370-K) là quá nhỏ. Tín hiệu ra ở cực a2 của bộ 370-R là tín hiệu chủ đạo của bộ điều khiển tốc độ 370-A08. Đây là bộ điều chỉnh tốc độ động cơ sao cho nó tương ứng với tốc độ đã đặt trước, tương ứng với tín hiệu đã đặt mà không phụ thuộc vào tác động nhiễu như điện áp nguồn, nhiệt độ, sự thay đổi tải. Tín hiệu đầu ra của bộ 370-R đưa vào bộ điều chỉnh 370-A08 ở cực a1 (0 ¸+10) và đưa vào bộ khuyếch đại thuật toán A1. Sau đó tín hiệu chỉ đạo được đặt vào đầu đảo cực A2, tín hiệu phản hồi âm tốc độ của máy phát tốc (đầu vào a8) cũng được đặt vào đầu đảo của khuyếch đại thuật tóan A2. Bộ khuyếch đại thuật toán có nhiệm vụ tạo luật điều khiển PI có chức năng làm giới hạn được tín hiệu dòng điện cực đại. Như vậy bộ 370-A08 sẽ điều khiển tốc độ động cơ theo tín hiệu chủ đạo đã đặt mà không phụ thuộc vào nhiễu. Tín hiệu ra của bộ 370 –A08 được đặt vào cực b6 của bộ 370 – A07 làm tín hiệu chủ đạo cho bộ điều chỉnh dòng điện 370 – A07. Đây là bộ điều chỉnh dòng điện so sánh và tạo xung nhiệm cụ của bộ 370 –A07 lấy tín hiệu phản hồi âm dòng qua biến dòng so sánh với tín hiệu chỉ đạo đưa từ bộ 370-A08 sang làm tín hiệu chỉ đạo để điều chỉnh điện áp điều khiển cho ra một xung có độ rộng thay đổi để điều khiển điện áp phần ứng động cơ. Tín hiệu ra của bộ điều chỉnh dòng điện so sánh tạo xung 370-A07 được đưa vào cực a6 của bộ 370-A06, chức năng của bộ 370-A06 là tạo điều khiển logic liên quan đến f, tạo các tín hiệu xung răng cưa đồng bộ với điện áp phần ứng. Ở bộ 370-A04 là khối tạo tín hiệu đồng bộ và chỉnh lưu kích từ. Khi có kích từ thì Trazitơr sẽ mở tương ứng với một tín hiệu bằng 0 đưa đến cực a8 của khối logic 370 – A06. Nếu không có kích từ thì trazitor sẽ khóa tương ứng với tín hiệu bằng 1 (XF =1) đưa đến cực a8 của khối 370-A06 nó sẽ khóa bộ 370-A08 và 370 –A07 không cho hai bộ này hoạt động dẫn đến hệ thống ngừng hoạt động. Hai tín hiệu ra của bộ 370-A06 được đưa vào bộ khuyếch đại 370 – A05 dùng để khuyếch đại xung mở sau đó được đưa đến biến áp xung để đến từng cặp Thyristor. Hình 3.2: Sơ đồ khối chung cân băng Dosimat 3.4.3. Phân tích khối U7 (mạch lực).(Hình 3-4) - Giới thiệu sơ đồ. Biến áp nguồn 380v/300v là nguồn xoay chiều qua cầu chì bảo vệ S1 đưa vào cực 78-79 đầu vào của cầu chỉnh lưu một pha đối xứng gồm 4 Thyristor. Nguồn một chiều được lấy ra trên cực 35-54 của cầu chỉnh lưu đưa đến cuộn lọc san bằng K1 và đến cực của động cơ. Đầu 74-75 là đầu vào cực biến áp xung, đầu ra của biến áp xung lấy trên cực 3,4 và 5,6 sau đó đi vào cực G của Thyristor TH1, TH4. Đầu 76-77 là đầu vào của biến áp xung dùng để mở Th2, Th3 đầu ra lấy trên cực 3,4,5,6. - Nguyên lý hoạt động của sơ đồ. p a 0 p+a 2pHEÄ THOÁNG q Ud q iT1,4 id iT2,3 Hình 3.3 đồ thị dạng điện áp, dòng điện mạch lực (U7) Ở nửa chu kỳ dương của điện áp nguồn giả sử dương tại cực 78 thì Thyristor TH1, TH4 có điều kiện đê dẫn dòng. Tại thời điểm f1 phát xung điều khiển vào cực G của TH1 và TH4 tức là đầu 74-75 của biến áp xung có tín hiệu xung và đầu 3,6 có xung dương (đầu ra của biến áp xung). Lúc này Tranzistor T1A và T2A mở để đưa xung vào cực G của Thyristor Th1, Th4 hai Thyristor này dẫn dòng theo mạch +78 ®Th1 ®54 ®Động cơ ®33 ®Th4 ®-79. Ở nữa chu kỳ sau điện áp nguồn đổi dấu dương ở 79, âm ở 78 hai Thyristor Th1, Th4 bị khóa lại và Th2, Th3 có điều kiện để mở ra. Tại thời điểm p + a đưa xung điều khiển vào cực G của Th2, Th3 tức là đầu 76, 77 của biến áp xung có tín hiệu xung điều khiển, cực 3, 6 đầu ra biến áp xung là dương dẫn đến Tranzistor T1B, T2B mở để đưa xung điều khiển đến cực G của TH2, Th3 +79 ®Th3 ®54 ®Động cơ ®Th2 ®-78. Ở chu kỳ sau quá trình lặp lại lại như ban đầu. Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý mạch lực (U7) 3.4.4. Phân tích khối khuyếch đại xung 370-A05. Sơ đồ nguyên lý ở hình 3.5. Giới thiệu sơ đồ. Hai tín hiệu đầu ra của mạch logic được đưa vào bộ khuyếch đại xung 370-A05 sau đó được đưa vào biến áp xung rồi đến từng cặp cực điều khiển Thyristor. Điện áp xoay chiều 25v (lấy từ biến áp nguồn) được nối đến cực b3, b6 được chỉnh lưu nhờ 2 điốt D1, D2. Khuyếch đại xung gồm hai nửa giống nhau. Mỗi nửa có 3 tranzitor điều khiển T1, T2, T3 tương ứng có 2 tranzitor công suất là T4, T5. Nửa kia gồm 3 tranzitor T6, T7, T8 và 2 Trazitor công suất T9, T10. Nguyên lý hoạt động. Khi có tín hiệu logic ZA a6 = 0 thì T1 bị khóa còn T2 thông dẫn đến T5 thông và cung cấp một điện áp 30v đến đầu vào của biến áp xung là đầu a7, b7 tương ứng là đầu 74, 75 vào của biến áp xung. Nửa kia của bộ khuyếch đại xung cũng làm việc tương tự nhưng với tín hiệu logic ZB = 0. Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý mạch khuyếch đại xung (370 – A05) 3.4.5. Phân tích khối logic (370-A06): (Hình 3-7) Theo sơ đồ nguyên lý ta có ZX = ZY = ZA = XA . XT . XF . ZB = XB . XT . XF . XF : là tín hiệu từ mạch 370 – A04 báo cho kích từ. : Là tín hiệu xung điều khiển đưa từ khối 370-A07. ZV: là tín hiệu logic đến bộ 370-A08 để báo có kích từ đồng thời cũng là tín hiệu đưa đến 370-A07. ZV, ZB: là tín hiệu logic cung cấp đến bộ khuyếch đại xung 370-A05 để tạo xung mỏ Thyristor trong 1/2 chu kỳ điện áp. ZS: là tín hiệu đồng bộ đưa tới bộ 370-A07. XH: Là tín hiệu báo có nguồn ổn áp. Cực b6, b7 của bộ 370 –A06 được nối với các pha riêng của điện áp 25v xoay chiều. Dây trung tính của các pha này được nối đến cực a7. Tín hiệu của bộ điều chỉnh dòng điện 370-A07 được đưa vào cực a6 của bộ 370-A06. Tranzitor T1 dẫn khi pha B là dương và T2 dẫn khi pha A là dương. Hai tín hiệu logic đồng bộ chính đạt được bởi mạch logic NAND và được sử dụng để đồng bộ T3 ở bộ 370-A07. Tranzitor T3 (Bộ 370-A06) làm nhiệm vụ ổn định chế độ làm việc ban đầu. Cực a8 được nối từ tranzitor T1 (Cực colector) ở bộ 370-A04 là bộ chỉnh lưu kích từ nó tương ứng với một tín hiệu bằng 0 cung cấp tới cực a8. Nếu T1 không dẫn, một tín hiệu XF = 1 được đưa đến cực a8 nó sẽ khóa bộ 370-A08 và 370-A07 không cho hai bộ này hoạt động. Tranzitor T4 và R12, R13 làm nhiệm vụ ổn áp cung cấp nguồn cho mạch logic luôn là 5v. Diốt D1, D2 là điốt bảo vệ chống điện áp ngược cho T1, T2 . Fa A,B A B 2pHEÄ THOÁNG p 0 ZA,ZB Nguyên lý hoạt động của sơ đồ (khối logic 370-A06). Hình 3.6. Đồ thị các dạng xung Giả sử trong khoảng từ 0 ¸ p thì pha A dương Thyristor Th1, Th4 ở mạch U7 có điều kiện để mở. Trong khoảng này thì khối logic cũng có tín hiệu đồng pha từ pha A qua biến áp xuống 25 v được đưa vào cực a6. Lúc này tranzitor T2 mở cho dòng chảy qua, tín hiệu ở cực emitor là tín hiệu có giá trị 0 đưa qua khâu đảo băng XA. Tại đây tín hiệu này kết hợp với tín hiệu điều khiển XT, mà tín hiệu điều khiển XT này phụ thuộc vào tín hiệu XF là tín hiệu báo có dòng kích từ (XF = 0 có dòng kích từ) và tín hiệu XH là tín hiệu báo sự cố (báo có nguồn ổn áp) Khi có nguồn ổn áp 5v thì T3 thông dẫn đến XH = 0. Hai tín hiệu XF, XH phải bằng 0 chúng được nhân với nhau để đầu ra a1 = . Như vậy Khi ZA = 0 thì: XT có xung. Tín hiệu logic ZA = 0 được đưa đến bộ khuyếch đại 370-A05 sau đó được đưa vào biến áp xung để đến cặp Thyristor Th1, Th4 mở quy trình như sau: ZA=0 dẫn đến T1 khóa T2 và T3 thông gây nên T4, T5 thông bộ khuyếch đại cung cấp điện áp 30v đến biến áp xung được nối với cực a7, b7 (370 – A05) được đưa đến U7 để mở Th1, Th4. Tại pha B. Trong khoảng từ p ¸2p thì pha B dương Thyristor TH2, Th3 có điều kiện để mở. Cũng trong khoảng này thì khối logic có tín hiệu đồng pha từ pha B qua biến áp xuống 25v được đưa vào cực b7, lúc này Tranzitor T1 mở cho dòng chảy qua, tín hiệu có giá trị không đưa vào khâu đảo rồi kết hợp với tín hiệu XT (tín hiệu điều khiển). Tín hiệu điều khiển kết hợp với tín hiệu , qua khâu đảo để đầu ra của khâu đảo là 1. Như vậy ZB = 0 khi: + XB = 1. + XL = 1 (XL = XF. ) + XT có xung. Khi ZB = 0 thì ở bộ 370-A05 (khuyếch đại xung) nhận được ZB=0 dẫn đến tranzitor T9 và T10 thông bộ khuyếch đại cung cấp 30v đến biến áp xung được nối với cực b2, a2 rồi đưa đến đầu 76-77 của U7 và thứ cấp biến áp xung đưa vào cực G của Th2, Th3. Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý mạch logic (370-A06) 3.4.6. Phân tích khối điều chỉnh dòng điện và so sánh tạo xung: (hình 3-9) - Mạch tạo điện áp răng cưa. Uđk ZS UK UA2 0 p 2p Hình 3.8 Đồ thị xung răng cưa Bình thường khi Tranzitor T3 khóa tụ C8 được nạp điện, điện từ nguồn một chiều +12V ® R23 ®C8 ®0 thời gian nạp được tính như sau: Tn = R23.C8 Trong đó R23 = 220K, C8 = 0,22MF. ÞTn = 48,4 . 103 .10-6 = 4,8 ms. Tại thời điểm điện áp nguồn = 0 thì tín hiệu XA, XB ở khối logic 370-A06 đều bằng 1 (dương +5V) hai tín hiệu này được nhân với nhau qua khâu đảo của IC3 để tín hiệu ra ZS b1=1 (điện áp dương), tín hiệu ZS chính là tín hiệu đồng bộ được phát ra từ khối logic đưa đến cực b2 của bộ 370-A07 để làm nhiệm vụ tạo điện áp răng cưa, quá trình tạo điện áp răng cưa như sau: Như ở trên ta đã nói bình thường C8 được nạp điện từ nguồn 1 chiều 12V, khi có tín hiệu đồng bộ ZS = 1 (điện áp dương) lúc này sẽ tạo thế cho Bazơ của tranzitor T3 làm cho T3 mở cho dòng chạy qua nên tụ C8 sẽ phóng điện khép kín mạch qua T3 kết thúc một quá trình tạo điện áp