nghiên cứu tổng quan về hệ thóng tời đơn trên tàu thuỷ. mô phỏng điều khiển truyền động điện cho các động cơ truyền động một chiều

Lời nói đầu Ngày nay tời hàng và cần đóng vai trò quan trọng trên các con tàu ở các cảng sông cảng biển, nó luôn là phơng tiện không thể thiếu để bốc xếp hàng hoá. Với kỹ thuật điều khiển tiên tiến hiện đại có nhiều ứng dụng của các thành tựu khoa học kỹ thuật nh là tin học và điện tử công suất nhóm thiết bị này hiện nay hệ thống điều khiển của nó rất hiện đại. Tại các bến cảng các thiết bị làm hàng có vị trí hết sức quan trọng góp phần lớn quyết định năng suất, hiệu quả kinh tế trong đó có thiết bị tời hàng. Cùng với sự phát triển kinh tế của nớc nhà lợng hàng hoá xuất nhập khẩu, lu chuyển nội địa tăng nhanh nên yêu cầu nhiệm vụ của các thiết bị làm hàng ngày càng phải đáp ứng về năng suất, đủ sức cạnh tranh với các cảng biển của các nớc trong khu vực. Chính vì vậy, các thiết bị tời, cẩu hàng đợc nhập về nớc ngày một hiện đại đợc sản xuất bởi liên bang Xô Viết trớc đây và liên bang Đức, Mỹ, Nhật Bản, với năng suất làm hàng cao, vận hành an toàn, tiện lợi cho ngời và thiết bị. Với tầm quan trọng nh vậy, việc nghiên cứu thiết bị tời hàng là một nhiệm vụ quan trọng nhằm nắm vững nguyên lý làm việc của hệ thống, đa ra các ph- ơng án khai thác, bảo dỡng hợp lý đồng thời ngày một hoàn thiện hệ thống. Việc Nghiên cứu tổng quan về hệ thóng tời đơn trên tàu thuỷ. Mô phỏng điều khiển truyền động điện cho các động cơ truyền động một chiều sẽ trang bị thêm cho em kiến thức thực tế về tự động hoá và những ứng dụng của khoa học công nghệ để phục sản xuất Chơng 1.Tổng quan hệ thống tời đơn trên tàu thuỷ 1.1. Đặc điểm chung 1.1.1. Đặc điểm của thiết bị tời đơn Tời hàng là thiết bị bốc xếp hàng hoá đợc sử dụng rộng rãi trên các tàu vận tải có trọng tải lớn và chạy đờng dài.Chúng thực hiện chức năng bốc xếp hàng hoá từ tàu lên bờ hoặc ngợc lại hay bốc xếp hàng hoá giữa hai tàu với nhau khi đang neo đậu trên vịnh, trên biển. Tời hàng có u điểm hơn các thiết bị làm hàng khác nh: khả năng quá tải cao, tầm với không hạn chế, có thể làm việc an toàn ngay khi tàu bị nghiêng. Tuy nhiên, hạn chế của tời đơn là: thời gian đa hệ thống vào làm việc lớn, hệ thống cồng kềnh. Cầu trục thờng đợc dùng nhiều trên các tàu có trọng tải nhỏ hoặc trung bình chạy trên các tuyến đờng ngắn. Thiết bị này có u nhợc điểm: khả năng sẵn sàng làm việc cao; tầm với bị hạn chế; làm việc không an toàn khi tàu bị nghiêng quá 5 0 ; khả năng quá tải kém. Để tận dụng các u điểm và hạn chế các nhợc điểm của tời hàng và của cần trục, các nhà thiết kế đã chế tạo ra một thiết bị làm hàng đợc gọi là tời đơn. Đây là loại tời có một móc và cần có thể quay đợc. Loại tời này đang đợc sử dụng rộng rãi trên đội tàu của Nhật Bản, Canada, Truyền động điện tời đơn bao gồm 3 cơ cấu: cơ cấu nâng hạ hàng, cơ cấu nâng hạ cần, và cơ cấu thay đổi tầm với cần. Chế độ công tác là chế độ ngắn hạn lặp lại, tuỳ từng cơ cấu mà hệ số ngắn hạn lặp lại có thể là 25% hoặc 40%. * Những u nhợc điểm của thiết bị tời đơn bằng điện: Ngày nay mức độ điện khí hoá và tự động hoá ngày càng phát triển thì tời hàng và cần trục sử dụng máy hơi nớc và diezel đã hầu nh không còn đợc sử dụng nữa, thiết bị làm hàng bằng điện có u điểm cơ bản sau: - Tính kinh tế cao: Hiệu suất của các động cơ điện cao hơn rất nhiều so với các máy hơi nớc (0,7 0,9 so với 0,15 0,2). Năng lợng điện dễ dàng truyền tải đi xa mà không gây ra tổn hao đáng kể. - Dễ dàng thực hiện các quá trình điều khiển tự động, điều khiển từ xa, giải phóng ngời lao động khỏi những lao động đơn điệu, nặng nhọc. - Không gây tiếng ồn lớn trong quá trình làm việc. Vệ sinh công nghiệp đợc đảm bảo. Tuy nhiên, bên cạnh những u điểm chúng ta còn phải kể đến một số các nh- ợc điểm sau: có khả năng gây ra cháy nổ do quá trình làm việc có xuất hiện tia lửa điện; giá thành ban đầu cao. 1.1.2. Những yêu cầu đối với hệ thống thiết bị tời đơn: Yêu cầu cao nhất đối vời thiết bị làm hàng tàu thuỷ nói chung và thiết bị tời đơn nói riêng là rút ngắn thời gian bốc xếp hàng hoá tại bến cảng. Ngày nay các con tàu có tốc độ vận tải khá cao (có thể đạt tới 25 30 hải lý/một giờ). Với tốc độ hành trình lớn nh vậy, thời gian quay vòng con tàu phụ thuộc chủ yếu vào thời gian bốc xếp hàng hoá ở các đầu bến. Rõ ràng, muốn nâng cao tính kinh tế của vận tải đờng biển ta phải rút ngắn thời gian bốc xếp hàng hoá. Muốn thế, ngoài những yêu cầu kỹ thuật chung cho các hệ thống truyền động điện nh ta đã biết, thiết bị làm hàng tàu thuỷ phải đáp ứng hai yêu cầu rất quan trọng sau: * Đảm bào năng suất làm hàng cao - Đảm bảo đủ tốc độ nâng hàng khi tải là tải định mức: Vì hệ truyền động điện có chế độ công tác là chế độ ngắn hạn lặp lại (tuỳ theo cơ cấu mà hệ số ngắn hạn lặp lại có thể là 25% hoặc 40%). Nh vậy trong một chế độ công tác th- ờng xuyên xảy ra trạng thái đóng mở máy. Mặt khác quãng đờng di chuyển của hàng hoá ở từng chu kỳ làm hàng thờng không lớn, vì vậy, khi tải của hệ thống là tải định mức ta cần lựa chọn một tốc độ nâng hàng hợp lý. Vì quãng đờng ngăn lại thờng xuyên xảy ra quá trình hãm, gia tốc, khởi động, việc lựa chọn tốc độ lơn không phát huy đợc tác dụng. Mặt khác khi chọn tốc độ lớn sẽ làm tăng trọng lợng và kích thớc của hệ thống. Ngợc lại nếu chọn tốc độ quá thấp thì thời gian của một chu kỳ làm việc sẽ tăng làm giảm năng suất bốc xếp hàng. Theo tài liệu của nhà máy đóng tàu của Liên Xô, tốc độ nâng hạ hàng với tải bằng (0,2ữ1,0) m/s hoặc với nhà máy đóng tàu của Mỹ bằng(1,5ữ2,0) m/s . - Mặt khác, khi nựa chọn tốc độ nâng hạ hàng với tải định mức ta cần chú ý đến yếu tố an toàn của hàng hoá. Việc lựa chọn tốc độ phải tính đến sự gia tốc bình thờng để không gây ra xung lực lớn, đột ngột ở dây cáp và các bộ phận cơ khí ở cơ cấu truyền động. - Hệ thống phải có khả năng thay đổi tốc độ ở phạm vi rộng, tạo đợc tốc độ cao khi không tải hoặc khi nhẹ tải. - Trong chu kỳ làm việc của hệ thống tời đơn, tải của hệ thống không phải là một giá trị cố định. Vì vậy, nếu ta gọi tốc độ nâng hạ hàng với tải định mức là V đm thì hệ thống cần có tốc độ trung gian khác phù hợp với từng trạng thái của tải. Cụ thể: Tốc độ nâng hạ hàng toàn tải: V đm Tốc độ nâng hạ hàng bằng 1/2 tải định mức: (1,5ữ1,7)V đm Tốc độ nâng hạ móc không: (3ữ3,5)V đm Tuỳ theo cấp tàu và khả năng tải của hệ thống mà ta lựa chọn tốc độ cho hợp lý. Mặt khác, để nhấc thử hàng, đặt hàng chạm đất và đa hàng vào hầm hàng một cách chính xác, an toàn, hệ thống cần có một tốc độ thật thấp. Tốc độ này phụ thuộc vào độ cao đặt hàng trạm đất. Ta có thể tham khảo tốc độ này theo bảng sau: Độ cao đặt hàng(m) 0,33 0,5 1,1 3,2 8,2 18 25 Tốc độ đặt hàng chạm đất(m/p) 3 6 8 15 24 36 40 Khi lựa chọn tốc độ này cần phải chú ý đến loại hàng hoá cần bốc xếp. Nếu hàng hoá là loại không dễ hỏng, dễ vỡ (ví dụ: gỗ, bông, sắt thép,) thì có thể chọn tốc độ đặt hàng chạm đất lớn. Ngợc lại, với loại hàng hoá dễ vỡ, dễ h hỏng thì ta cần lựa chọn độ cao hạ hàng và tốc độ chạm đất thấp. - Có khả năng rút ngắn thời gian quá độ: Ta đã biết, tời đơn làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (theo thống kê số lần khởi động và hãm có thể lên tới 500 l/h). Vì vậy việc rút ngắn thời gian quá độ có ý nghĩa to lớn trong việc nâng cao năng suất làm hàng. Để rút ngắn thời gian quá độ ngời ta thực hiện các phơng pháp sau: Chọn những động cơ có mômem khởi động lớn: chế tạo những động cơ chuyên dùng có mômem quán tính nhỏ bằng cách giảm đờng kính của roto đồng thời tăng chiều dài của roto để giữ cho công suất của động cơ không đổi. Chọn những động cơ thực hiện của hệ thống là những động cơ có tốc độ không quá lớn: ta thờng chọn những động cơ có tốc độ không lớn hơn 1000v/p. Việc chọn nhựng đông cơ có tốc độ không quá lớn ngoài nhằm mục đích làm giảm quán tính của các phần tử quay mà còn nhằm giảm bớt các cơ cấu truyền động trung gian, tăng hiệu suất chung của hệ thống. * An toàn cho hàng hoá và thiết bị Vấn đề an toàn cho ngời , hàng hoá và thiết bị là yêu cầu quan trọng. Ngời điều khiển hệ thống phải đợc bố trí ở vị trí thật hợp lý, thuận tiện cho việc quan sát, có thể phòng ngừa các tai nạn do đứt cáp, rơi hàng, gây ra. Để bảm bảo an toàn cho hàng hoá và thiết bị, hệ thống phải có độ bền cơ học cao, hoạt động nhịp nhàng, không gây ra xung lực đột ngột trên dây cáp và các cơ cấu truyền động. Cần phải có các ngắt cuối, ngắt hành trình để tự động ngừng hoạt động của hệ thống khi có những sai phạm trong điều khiển, vận hành hệ thống. Cụ thể, ở cơ cấu nâng hạ hàng phải có thiết bị bảo vệ móc chạm đỉnh cần, bảo vệ sức căng tối đa, sức căng tối thiểu trên dây cáp, bảo vệ quá tốc khi hạ hàng. ở cơ cấu nâng hạ cần phải có thiết bị bảo vệ góc nâng cần tối đa và góc hạ cần tối thiểu, bảo vệ móc chạm đỉnh cần Ngoài ra, hệ thống phải có các yêu cầu khác nh: hệ thống cần có tính kinh tế cao khi thiết kế, chế tạo và sử dụng. Thuận tiện cho việc bảo quản, sửa chữa và bảo dỡng. Tải của hệ thống thay đổi liên tục, thời gian làm việc với tải nhỏ chiếm một lợng lớn trong chu kỳ xếp dỡ. Khi tải thay đổi thì hiệu suất của bộ truyền cơ khí và hệ số cos của lới điện bị thay đổi, vì vậy động cơ của tời cũng phải đợc chế tạo đặc biệt. Hệ thống cũng cần đợc lắp đặt chắc chắn, kết cấu đơn giản, kích thớc và trọng lợng nhỏ, giá thành hạ, * Yêu cầu về phụ tải: Đối với cơ cấu nâng hạ: Mômem không tải khi nâng móc cẩu M co (15- 20)%M đm còn khi gầu ngoạm M co cỡ +50%M đm . Khi hạ tải do tác động của lực ma sát nên phụ tải sẽ biến đổi từ (15-20)% đến +0,8M đm . Hình1.1. Đặc tính phụ tải của cơ cấu nâng Đối với cơ cấu quay cần: Do động cơ thực hiện phải quay mâm khi tàu bị nghiêng, bị lắc nên mâm quay quay trong mặt phẳng nghiêng, tải của hệ thóng tăng hơn bình thờng do có thêm phụ tải. Phụ tải đó là do lực masat, do gió, do quán tính, và do trọng lợng hàng gây ra khi tàu bị nghiêng. 0 90 độ 25 độ -Mt Mt Hình. Mômem tải khi quay thuận và khi quay ngợc của cơ cấu quay ( là góc quay khởi động) 1.1.3. Những loại động cơ thờng dùng trong hệ thống truyền động điện thiết bị tời đơn * Động cơ điện một chiều Truyền động điện động cơ điện một chiều có nhiều u điểm. Phù hợp với các yêu cầu của thiết bị tời. Chúng có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng, có khả năng tạo đợc nhiều đờng đặc tính trung gian bằng cách thay đổi các Nâng Hạ M tham số của mạch kích từ và mạch động lực. Sau đây ta nghiên cứu cụ thể các u nhợc điểm của từng loại động cơ điện một chiều: Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp: - Động cơ này có khả năng thay đổi đợc tốc độ quay khi tải của hệ thống thay đổi. Đặc tính cơ của động cơ mềm, có dạng đờng cong công suất không đổi (Mn = const). Vì vậy công suất của động cơ đợc khai thác tối u. Động cơ có mômem khởi động lớn, gia tốc nhanh. Ta biết rằng, động cơ một chiều kích từ nối tiếp có mômem quay tỉ lệ với bình phơng của dòng điện tải và khi khởi động I kđ = (2ữ2,5)I đm . Vậy, nhờ có giá trị dòng khởi động lớn mà mômem khởi động có giá trị lớn, động cơ nhanh chóng đợc gia tốc. Mặt khác, cùng một mômem cản, dòng tải ở loại động cơ này có giá trị nhỏ. Nhợc điểm của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp là khi không tải nhẹ, tốc độ truyền động của hệ có xu hớng tăng quá lớn, có thể đến (5ữ6)V đm . Việc điều chỉnh tốc độ bị hạn chế và khó thực hiện do phải thay đổi các tham số ở mạch động lực. Động cơ điện một chiều kích từ song song: Động cơ này có u điểm là dễ dàng thực hiện việc điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi dòng điện trong mạch kích từ. Mặt khác, với phơng pháp điều chỉnh này tính kinh tế đợc nâng cao bởi tổn hao năng lợng trong quá trình điều chỉnh là không đáng kể. Trọng lợng, kích thớc của thiết bị điều chỉnh nhỏ, gọn. Đặc tính cơ của động cơ này thuộc loại cứng, tốc độ sẽ ít thay đổi khi tải của hệ thống thay đổi. Tuy nhiên, nhợc điểm của nó là không có khả năng tự điều chỉnh tốc độ khi tải thay đổi. Khả năng quá tải kém. Trong thực tế động cơ này đợc dùng trong cơ cấu quay mâm của cần trục. Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp: Loại động cơ này kết hợp đợc u điểm của hai loại động cơ trên, chúng đợc sử dụng rộng rãi trong hệ truyền động điện thiết bị làm hàng. Để điều chỉnh tốc độ ngời ta có thể dùng cả hai phơng pháp: thay đổi tử thông kích từ và thay đổi điện trở phụ ở mạch phần ứng. Để tăng khả năng ổn định tốc độ khi hạ hàng, đôi khi ngời ta thay đổi cách đấu để chuyển động cơ kích từ hỗn hợp thành động cơ kích từ song song. Trong trờng hợp nh vậy, cuộn kích từ nối tiếp đợc mắc nối tiếp với một điện trở phụ và đợc mắc song song với phần ứng của động cơ. Dạng đặc tính cơ thích hợp nhất đối với thiết bị làm hàng tời đợc trình bày trong hình 1.2. Các đờng đặc tính này nhận đợc ở hệ thống truyền động điện có động cơ thực hiện là động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp. 0 Mdm n01=(3-4)ndm no ndm 2 1 4T 3T 2T 1T 1N 2N 3N 6N 5N 4N M Mkd Mnm Hình 1.2. Dạng đặt tính cơ thích hợp của động cơ điện một chiều Phía nâng hàng: Đờng 1: Hệ thống hoạt động có tốc độ thấp nhất. Đặc tính này cố đợc nhờ sử dụng biện pháp rẽ mạch phần ứng động cơ. Tốc đô này dùng để nhấc thử hàng. Đờng 2: Tốc độ thấp để nâng tải nặng hoặc trung bình. Đặc tính này có đợc nhờ đa một điện trở phụ có giá trị lớn vào mạch phần ứng của động cơ. Với tải lớn, ta có thể dùng đặc tính này để thực hiện hãm nối ngợc khi hạ hàng. Đờng 3, 4: Các đặc tính tạo các cấp tốc độ trung gian bằng cách cắt dần các điện trở mắc trong mạch phần ứng của động cơ. Đờng 5: đặc tính cơ tự nhiên của động cơ. Đờng 6: Đặc tính có tốc độ cao để nâng móc không hoặc nhẹ tải. Đặc tính này có đợc nhờ giảm kích từ của động cơ. Với tải nhẹ, tốc độ quay của động cơ có thể đạt tới giá trị (3ữ4)n đm . Phía hạ hàng: Đờng 0,1,2: Các đặc tính hãm động năng với các điện trỏ hãm khác nhau để có các tốc độ hạ hàng khác nhau. Đơng 1n: Tạo tốc độ nhả hàng thấp. Đờng 2n, 3n: Các đặc tính tạo các cấp tốc độ trung gian, nhận đợc bằng cách thay đổi kích từ của động cơ. Đờng 4n: Tạo tốc độ hạ hàng cao dùng để hạ móc không hoặc tải nhẹ. * Động cơ điện xoay chiều ở các hệ truyền động điện thiết bị làm hàng dùng nguồn xoay chiều ngời ta thờng dùng loại động cơ điện di bộ roto lồng sóc có ba cấp tốc độ. Đây là loại động cơ điện chuyên dùng đợc chế tạo đặc biệt. Động cơ này đợc xem nh hai động cơ ghép lại với nhau. Trong đó tốc độ thứ nhất dùng một cuộn dây riêng rẽ với rôto riêng. Roto này thờng là loại lồng sóc rãnh sâu hoặc lồng kép nhằm mục đích hạn chế dòng điện khởi động cho động cơ. Tốc độ thứ hai và thứ ba đợc chế tạo bằng cách thay đổi cách đấu dây của cuộn dây stato thứ hai. Việc tạo ra các cấp tốc độ khác nhau đợc thay đổi bằng cách thay đổi số đôi cực của cuộn dây stato của động cơ. Tời hàng 3 tấn hoặc 5 tấn của hãng Simems sử dụng động cơ dị bộ 3 cấp tốc độ có 2p=4/8/16 đợc trang bị trên các tàu Kim Đồng, Phả Lại, ỷ Lan Đặc tính cơ của động cơ này đợc mô tả trên hình. Đặc tính 3 có tốc độ khoảng 1,3 m/s tốc độ để nâng hạ hàng toàn tải, nâng hạ móc không. Đờng 2, tốc độ 0,65 m/s- đây là tốc độ trung gian chuyển từ tốc độ thấp lên tốc độ cao và ngợc lại. Đặc tính 1, tốc độ 0,15 m/s tốc độ để nhấc thử hàng hoặc đa hàng chạm đất. Động cơ dị bộ roto lồng sóc đợc sử dụng rộng rãi trong thiết bị làm hàng vì nó có cấu tạo đơn giản, đáp ứng tơng đối các yêu cầu về tốc độ. Có trọng lợng và kích thớc nhỏ hơn động cơ điện một chiều có cùng công suất. Tuy nhiên việc điều chỉnh tốc độ là không láng, mômem khởi động là nhỏ hơn so với động cơ điện một chiều. 1.2. Một số hệ thống truyền động điện Ngày nay cùng với sự mất đi của trạm phát điện một chiều, trên tàu thuỷ th- ờng sử dụng các thiết bị làm hàng sử dụng động cơ điện xoay chiều. Tuy nhiên hiện tại, kỹ thuật điện tử phát triển nhanh và ngày càng hoàn thiện. Việc ra đời các Thyristo, transistor có dòng định mức lớn (đến hàng ngàn A) đã cho phép các nhà thiết kế lập ra hệ thống truyền động điện van - động cơ điện xoay chiều; van - động cơ điện một chiều. Các dạng truyền động điện van - động cơ điện một chiều: Hình1.3. Động cơ điện thực hiện đợc đảo chiều nhờ đảo chiều dòng điện kích từ, điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điệ áp đặt vào phần ứng của động cơ. Hình1.4. Động cơ thực hiện đảo chiều quay nhờ côngtắctơ dảo chiều, điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng của động cơ. Hiện nay, truyền động điện van - động cơ điện một chiều đợc sử dụng rộng rãi, đặc biệt đối với hệ thống có tải lớn, thay đổi trong phạm vi rộng và các hệ thống đòi hỏi tốc độ cao. Dạng van - động cơ điện xoay chiều: Hình1.5. Động cơ thực hiện là động cơ roto lồng sóc một cấp tốc độ. Đảo chiều nhở công tắc tơ đảo chiều. Điều chỉnh tốc độ nhờ thay đổi điện áp đặt vào động cơ. ở hệ thống này có thể tạo ra nhiều cấp tốc độ phù hợp với yêu cầu của hệ thống làm hàng mà không phải dùng động cơ có nhiều cấp tốc độ, giảm bớt dáng kể trọng lợng và kích thớc của động cơ. Dạng truyền động điện thuỷ lực Truyền động điện thuỷ lực cũng đang đợc sử dụng rộng rãi trong thiết bị làm hàng trên tàu thuỷ và trên bờ. Việc kết hợp điện và thuỷ lực cho phép dễ dàng thực hiện các quá trìng tự động điều khiển và bảo vệ hệ thống. Hệ thống một động cơ điện lai nhiều bơm thuỷ lực bao gồm: 1 - Bơm thuỷ lực của cơ cấu nâng hạ hàng. 2 - Bơm thuỷ lực của hệ thống điều khiển. 3 - Bơm thuỷ lực của cơ cấu quay mâm. 4 - Bơm thuỷ lực của cơ cấu quay cần. 5 - Động cơ thực hiện. 1.3. Các quá trìng hãm điện trong truyền động điện thiết bị tời hàng ở truyền động điện thiết bị tời hàng, ngoài phanh điện từ làm nhiệm vụ phanh hãm, giữ cho động cơ không quay khi tay điều khiển về vị trí 0 (với bất kỳ trạng thái nào của tải, còn có các quá trình hãm điện. Các quá trình hãm điện không mang ý nghĩa hãm để dừng động cơ, cố định trục động cơ mà có ỹ nghĩa cải thiện, làm tốt thêm các quá trình làm việc của hệ thống, rút ngắn thời gian quá độ khi hệ thống thay đổi tốc độ, đảo chiều Nh chúng ta đã biết, tời đơn có tải là tải thế năng, vì vậy ở truyền động điện có cả ba trạng thái hãm điện. Đó là hãm động năng, hãm tái sinh, và hãm ngợc. 1.3.1. Hãm điện đối với thiết bị làm hàng một chiều Động cơ thực hiện là động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp. Trong hệ thống có tải thế năng, động cơ điện một chiều có thể hãm tái sinh và hãm động năng. Quá trình hãm tái sinh xảy ra khi hạ hàng. Để nâng cao hiệu quả của quá trình hãm điện và ổn định quá trình hạ hàng, ngời ta thờng thông qua hệ thống điều khiển để chuyển đổi động cơ một chiều kích từ hỗn hợp thành động cơ một chiều kích từ song song bằng cách bỏ cuộn kích từ nối tiếp hoặc chuyển cuộn kích từ nối tiếp thành cuộn kích từ song song khi đa thêm vào mạch của cuộn dây này một điện trở hạn chế. Khi có hãm tái sinh, động cơ chuyển sang làm việc ở chế độ máy phát, E dc > U n (do n đc > n 0 ), làm việc song song với các máy phát của trạm. Dòng hãm tái sinh đa từ động cơ về có chiều cùng chiều với dòng kích từ song song của máy phát và ngợc chiều dòng với dòng điện phần ứng của máy phát. Máy phát có xu hớng chuyển sang làm việc ở chế độ động cơ, mômem điện từ sinh ra bởi máy phát có chiều trùng với mômem quay của động cơ sơ cấp. Tải của động cơ sơ cấp giảm dẫn tới giảm lợng nhiên liệu đa tới động cơ sơ cấp. Mặt khác do dòng chạy qua cuộn nối tiếp của máy phát (lúc này đang làm việc ở chế độ động cơ) ngợc chiều với dòng ban đầu nên từ trờng sinh ra bởi [...]... trên điện trở của mạch rôto dới dạng nhiệt Trạng thái này xảy ra khi động cơ đang quay thì ta cắt stato của động cơ khỏi lới điện xoay chiều và đa nguồn điện một chiều vào.Tuỳ thuộc vào nguồn điện một chiều đa vào động cơ mà ta phân thành hai loại: Hãm động năng kích từ độc lập và hãm động năng tự kích + Hãm động năng tự kích : có nguồn năng lợng điện một chiều đợc tạo ra từ năng lợng do động cơ tích... từ trớc 1.4 Hệ thống điều khiển của truyền động điện thiết bị tời hàng Hệ thống truyền động điện thiết bị tời hàng đợc lựa chọn trên cơ sở các yêu cầu: - Phải có khả năng điều khiển để tạo đợc nhiều cấp tốc độ - Không thay đổi tốc độ quá đột ngột mà phải theo thứ tự từ thấp đến cao hoặc ngợc lại để tránh gây lắc hàng hoặc tạo xung lực đột ngột trên dây cáp - Phải có các bảo vệ về điện và cơ khí để đảm... dòng điện đảm bảo động cơ hoạt động tốt, mặc dù dòng điện thời gian khởi động là rất lớn trên 200A nhng thời gian là nhỏ lên không đủ làm cháy động cơ Kết luận Tài liệu tham khảo [1] Vũ Quanng Huấn-Nguyễn Văn Chát-Nguyễn Thị Liên Anh Trang bị điện - điện tử máy công nghiệp dùng chung [2] Lu Đình Hiếu Truyền động điện Tàu thuỷ [3] Bùi Quốc Khánh-Nguyễn Văn Liễu Điều chỉnh tự động truyền động điện [4]...dòng điện này khử bớt từ trờng của cuộn nối tiếp làm từ trờng tổng giảm Điều này làm tăng quá trình hãm tái sinh (do Emp giảm) đồng thời làm tốc độ của máy phát tăng thêm Có nguy cơ dẫn tới vợt tốc cho động cơ sơ cấp Trên tàu tời hàng điện một chiều ngời ta sử dụng các điện trở phụ mắc song song với động cơ để tiêu tán bớt phần năng lợng trả về nguồn do hãm tái sinh tạo ra Các điện trở này... Hàm truyền của bộ điều chỉnh tốc độ: R ( p ) = 0,1.3,2.0,02 = 7,67 0,588.0,071.2.0,01 3.3 Tiến hành lập cấu trúc trong Simulink Trong đó, khối Subsystem có cấu trúc: * Kết quả mô phỏng Md M w I 3.4 Nhận xét kết quả mô phỏng Đáp ứng mômem trên trục động cơ cân bằng với giá trị mômem đặt theo đúng yêu cầu của công nghệ Đồ thị vận tốc trên trục động cơ nói lên tốc độ làm hàng của cơ cấu nâng hạ tới đơn. .. Mkđ=(2ữ2,5)Mđm Mômem quán tính của hàng quy đổi về trục động cơ đợc tính theo biểu thức 3.21 trang 165 [2]: GD2h = (4.GX/X).(RT/i)2 Thay số: GD2h = (4.23000/0,8).(0,7/75)2 = 10 N.m2 - Mômem hãm của động cơ Khi thực hiện hãm, mômem hãm của động cơ phải thắng đợc mômem cản tĩnh, quán tính quay của các phần tử trong hệ thống và năng lợng động của tải Giá trị của mômem hãm đợc xác định tơng tự nh mômem khởi động, ... đợc đa vào ở các cấp tốc độ cao phía hạ hàng Hình 1.6 Sơ đồ hãm động năng động cơ điện một chiều ở truyền động điện thiết bị làm hàng, hãm động năng thờng đợc sử dụng ở cấp tốc độ thứ nhất phía hạ hàng để tạo tốc độ thấp khi đa hàng trạm đất 1.3.2 Hãm điện đối với thiết bị làm hàng xoay chiều - Hãm tái sinh: Có thể xảy ra trong hai trờng hợp: + Khi chuyển đổi tốc độ động cơ từ tốc độ cao về tốc độ thấp... toàn cho hàng hoá khi vì một lý do nào đó hàng có tốc độ di chuyển vợt quá quy định Ngoài các bảo vệ về điện nh đã nêu trên, hệ thống điều khiển còn có các bảo vệ cơ khí nh bảo vệ móc chạm cần, bảo vệ sức căng tối đa, sức căng tối thiểu trên dây cáp, bảo vệ góc quay tối đa, bảo vệ tầm với tối đa, tối thiểu, Chơng 2 Thàng lập mô hình toán của hệ thống 2.1 Kết cấu và quá trình làm hàng của tời đơn G... ngợc của bộ truyền cơ khí, giá trị hiệu suất ngợc đợc tính toán và có biểu thức nh sau ( trang 164 [2]): -X = 2 1/X thay số: -X = 2 1/0,8 = 0,75 Vậy: Mh- = (23000.0,7.0,75)/75 = 161 N.m 2.2.3 Mômem trên trục động cơ ở chế độ quá độ - Mômem khởi động Mômem khởi động của động cơ phải đủ lớn để thắng đợc mômem cản tĩnh do tải gây ra và tạo đợc mômem động để gia tốc trong quá trình khởi động Mặt khác,... (KW) - Điện áp định mức phần ứng: U đm = 520(V) - dòng điện định mức: Iđm = 84 (A) - Mômem định mức: Mđm = 269 (N.m) - Tốc độ quay định mức : n đm = 1350(v/ph) - Điện cảm phần ứng :Lu = 8,5 (mH) - điện trở phần ứng: R = 0,588 () - Hiệu suất của động cơ : đm = 86% - Mômen quán tính của động cơ : J = 0,36 (kg/m2) - Trọng lợng động cơ: M = 300 kg 2.3 Xây dựng đặc tính tải của động cơ thực hiện cho quay . Những loại động cơ thờng dùng trong hệ thống truyền động điện thiết bị tời đơn * Động cơ điện một chiều Truyền động điện động cơ điện một chiều có nhiều. A) đã cho phép các nhà thiết kế lập ra hệ thống truyền động điện van - động cơ điện xoay chiều; van - động cơ điện một chiều. Các dạng truyền động điện