1
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Đề tài: Nghiên cứu giảm dao động cho Động cơ tuyến tính sử dụng cơ cấu
bù lực.
Tác giả luận văn: Thạch Tuấn Hải Khóa: CĐT2017B
Người hướng dẫn: TS. Bùi Tuấn Anh
a. Nội dung tóm tắt:
Sự rung động của bệ hệ thống trong giai đoạn chuyển động thẳng của
động cơ do động cơ tăng và giảm tốc ở tốc độ cao là một trong những nguyên
nhân chính làm giảm tuổi thọ và năng suất của các thiết bị sản xuất. Mặc dù,
bù lực phản lực thụ động (RFC) có thể làm giảm đáng kể độ rung của bệ hệ
thống, độ cứng và độ giảm chấn của cơ cấu RFC thụ động nên được điều
chỉnh theo cấu hình chuyển động. Để giải quyết vấn đề, nghiên cứu này trình
bày cả cơ cấu chủ động và bán hoạt động (RFC) để giảm độ rung của cơ sở
hệ thống cho giai đoạn chuyển động thẳng của động cơ. Một cơ cấu RFC
hoạt động sử dụng cuộn dây bổ sung với bộ điều khiển được nghiên cứu để
đối phó với sự thay đổi cấu hình chuyển động. Tiếp theo, một cơ cấu RFC
bán chủ động được đề xuất để kết hợp cả hai ưu điểm của RFC thụ động (chi
phí thấp) và RFC chủ động (hiệu suất cao). Sự giảm chấn của cơ cấu RFC
bán chủ động có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi tải điện trở hoặc
điều khiển chuyển mạch bật-tắt ON/OFF. Hiệu quả của cả hai phương pháp
đều được xác nhận bằng mô phỏng.
b. Lý do chọn đề tài:
Ngày nay, động cơ tuyến tính ngày càng được sử dụng rộng rãi thay
thế cho động cơ step hoặc servo thông thường do không cần sử dụng các cơ
cấu cơ khí giúp giảm lực ma sát , tăng tuổi thọ và độc chính xác cao. Vấn đề
đặt ra là khi sử dụng động cơ tuyến tính sẽ gây ra các rung động cho cơ hệ
làm ảnh hưởng đến độ chính xác của cơ hệ nên trong đề tài này tập trung vào
nghiên cứu để giúp giảm rung động cho cơ hệ.
2
c. Phương pháp nghiên cứu.
Mục đích nghiên cứu là xây dựng mô hình động hóa cơ cấu sử dụng
động cơ tuyến tính. Qua đó xây dựng được các phương trình chuyển động để
thấy được sự ảnh hưởng của chuyển động đến rung động của cơ hệ. Đồng
thời phần tích và xây dựng cơ cấu làm giảm thiểu rung động của cơ hệ trong
đó có sử dụng cơ cấu bù lực. Và chỉ ra được tác dụng của việc sử dụng cơ
cấu bù lực đối với việc giảm rung bằng các phương pháp mô phỏng trên các
phần mềm như Matlab.
d. Kết luận
Luận văn này cũng giới thiệu cơ cấu RFC bán chủ động với thành
phần cản có thể điều chỉnh. Thứ nhất, cơ cấu RFC bán chủ động có thể điều
chỉnh giảm chấn bằng cách thay đổi tải điện trở với cuộn dây bổ sung và
không yêu cầu bất kỳ bộ khuếch đại và trục điều khiển nào giống như cơ cấu
RFC bán chủ động. Hơn nữa, mô hình toán học của cuộn dây bán chủ động
ba pha được đề xuất để đạt được mối quan hệ giữa hệ số giảm chấn với giá
trị của tải điện trở. Tiếp theo, một cơ cấu RFC bán chủ động khác với bộ
chuyển bật-tắt ON/OFF được đề xuất để điều chỉnh hệ số cản của hệ thống
cho linh hoạt hơn. Hiệu quả của cơ cấu RFC bán chủ động được đề xuất và
được minh chứng hiệu quả bằng các kết quả mô phỏng.
Trong nghiên cứu tương lai về cơ cấu RFC chủ động, tác giả sẽ cố
gắng nghiên cứu điều khiển nâng cao dựa trên tần số phân tích chuyển động,
được áp dụng trên cuộn dây chủ động để cải thiện hiệu suất của cuộn dây
cho chuyển động đặc biệt.
Hơn nữa, cơ cấu RFC bán chủ động với điều khiển bật-tắt ON/OFF
được đề xuất sử dụng rơ le để thay đổi hệ số cản của hệ thống cho linh hoạt
hơn. Ngoài ra, một số mạch phải được thiết kế để ngăn rơle phát tia lửa khi
ngắt kết nối. Trong thời gian tới, một số phần tử đóng cắt điện như MOSFET,
JFET sẽ được xem xét thay thế rơ le để tăng tần suất điều khiển bật-tắt
ON/OFF.
3
Ngoài ra, giá trị của hệ số giảm chấn phải được thay đổi theo chuyển
động để cải thiện hiệu suất của bộ RFC bán chủ động; do đó, cần phân tích
chuyển động để chọn đúng biến số của hệ số tắt dần.
Qua tính toán từ lý thuyết và mô phỏng bẳng phần mềm ta nhận thấy
rằng cơ cấu bù lực có tác dụng giúp giảm bớt rung động của cơ hệ dùng động
cơ tuyến tính. Với các thông số khác nhau thì cho ta những kết quả khác nhau
và về cơ bản cơ cấu bù lực cho ta được những hiệu quả nhất định trong việc
giảm rung động của cơ hệ nhằm tăng độ chính xác và độ bền của cơ hệ.
Các kết quả lý thuyết và mô phỏng đã chứng minh được giải pháp
giảm rung động bằng cơ cấu bù lực có tác dụng. Tuy nhiên để kiểm nghiệm
thực tế chúng ta cần mô hình hóa vào thực tế để đo đạc các giá trị nhằm so
sánh với lý thuyết mô phỏng.