ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TÍNH TOÁN,THIẾT KẾ NÂNG HẠ CẦU TRỤC potx

Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC. L Ngọc Hội T rang 1 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MƠN HỌC Tên đồ án : TÍNH TỐN,THIẾT KẾ NÂNG HẠ CẦU TRỤC N ội dung đồ án : Hãy tính toán và thiết kế truyền động điện cho một cơ cấu nâng cầu trục dùng động cơ điện là : Động cơ dc dùng kích từ song song. Động cơ AC khơng đồng bộ 3 pha Có các số liệu như sau: BẢNG SỐ LIỆU: Động cơ điện một chiều kích từ song song : P đm (kw) U đm (v) I đm (A) I KTđm (A) n đm (vòng /phút) 91 201 521 5.2 600 Động cơ AC khơng đồng bộ 3 pha Pđm (KW) U1 đm (v) cos f đm 51 400 0.811 2p(cực từ)=10; (vòng)=21; (vòng)=31; (Ω)=0.21; (Ω)=0.02; (Ω)=0.31(Ω) (Ω)=0.051;Kdq1,2=0.951; Yêu cầu tính toán và thiết kế như sau: 1. Động cơ mở máy qua 3 cấp điện trở phụ, tính các điện trở mở máy, biết rằng động cơ kéo tải ở đònh mức. 2. Tính toán điện trở cần thiết đóng vào mạch rotor để nâng tải lên với tốc độ lần lượt là: a. n =1/2 n đm b. n = 1/4 n đm 3. Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào rotor khi hạ tải xuống với tốc độ lần lượt là: a. n=1/4nđm,b.n=1/2nđm,c.n=nđm. ,d.n=2nđm. Biết rằng moment khi nâng tải: M C =0.8M đm 4. dùng chương trình CX-Programmer thiết kế sơ đồ ngun lý điều khiển động cơ khi mở máy nâng và hạ tải,vẽ sơ đồ kết nối PLC CM2A. biết rằng, động cơ xoay chiều 3 pha co dây quấn stator/rotor đấu hình tam giác/sao và sức bền từ độngbên stator lớn hơn rotor 20% Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC. L Ngọc Hội T rang 2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ngày . . . tháng . . . năm 2010 Giáo viên hướng dẫn Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC. L Ngọc Hội T rang 3 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ngày . . . tháng . . . năm 2010 Giáo viên phản biện Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC. L Ngọc Hội T rang 4 LỜI NÓI ĐẦU @&? Thế kỉ XXI -thế kỉ của công nghệ thông tin, của khoa học kó thuật và công nghệ tự động.Nhằm đáp ứng nhu cầu của sự phát triển, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Truyền động điện ra đời là một trong những yếu tố rất quan trọng: · Truyền động điện có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của một công nghệ sản xuất. · Truyền động điện là một hệ thống máy móc được thiết kế với nhiệm vụ biến đổi cơ năng thành điện năng . · Hệ thống Truyền động điện có thể hoạt động với tốc độ không đổi hoặc thay đổi (hệ điều tốc)…. Hiện nay khoảng 75-80% các hệ truyền động là loại không đổi, với các hệ thống này, tốc độ hoạt động của động cơ hầu như không cần điều kiện trừ các quá trình khởi động và hãm .Phần còn lại 20-25 % các hệ thống điều khiển được tốc độ động cơ để phối hợp được các đặc tính động cơ với đặc tính tải yêu cầu. Với sự phát triển mạnh mẽ của kó thuật bán dẫn công suất lớn và kó thuật vi xử lí, các hệ thống điều tốc được dử dụng rộng rãi và là công cụ không thể thiếu trong quá trình tự động hoá sản suất. Do đó nội dung của tập đồ án chủ yếu tính toán và và điều chỉnh tốc độ động cơ DC kích từ song song và động cơ không đồng bộ 3 pha. Tập đồ án này có thể làm tài liệu tham khảo cho những ai quan tâm đến vấn đề liên quan đến Động cơ DC kích từ song song và động cơ không đồng bộ 3 pha. Vì kiến thức và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên tập đồ án này không thể tránh khỏi những thiếu sót.Rất mong được sự đóng góp của q thầy cô và bạn bè. Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC. L Ngọc Hội T rang 5 Sinh viên thực hiện: Trần Văn Sơn Leng Duy Anh LỜI CẢM ƠN @&? Sspielberg đã từng nói :" Chỉ đến được vinh quang khi ta biết nhìn lại và trân trọng quá khứ."Hoàn thành tập đồ án này có thể không là "vinh quang", nhưng đây là kết quả của sự tìm tòi, nghiên cứu tri thức và điều quan trọng không thể thiếu góp phần hoàn thiện hơn tầm hiểu biết về môn học và củng cố kiến thức ngành học, tạo hành trang bước vào đời, không thể không thừa nhận sự đóng góp to lớn của các nguồn nhân -vật lực-yếu tố quan trọng tạo nên thành quả ấy. Chúng em những sinh viên thực hiện đồ án môn học này xin: Trân trọng và thành thật cảm ơn: v Nguyễn Phan Thanh -người đã tận tình hướng dẫn, giải đáp những khúc mắc trong quá trình thực hiện đề tài v Quý thầy cô thuộc thư viện Trường Đại Học sư phạm kó thuật thành phố hồ chí minh,Thư viện tổng hợp Thành Phố HCM đã cung cấp sách vở và tài liệu giúp hoàn thành đề tài. v Các anh chò và bạn bè cùng ngành đã có những đóng góp, gợi ý trong quá trình tiến hành thực hiện. Sinh viên thực hiện Trần Văn Sơn Leng Duy Anh Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC. L Ngọc Hội T rang 6 MỤC LỤC Trang PHẦN A TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ SONG SONG CHƯƠNG I ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ SONG SONG 9 I. Đặc tính cơ của động cơ điện DC kích từ độc lập và song song . 9 II. nh hưởng của các thông số đến đặc tính cơ . 11 III. Đặc tính cơ khi đảo chiều điện áp . 16 IV.Mở máy và tính điện trở mở máy . 20 V.Hãm máy . 22 CHƯƠNG II TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẦN TRỤC NÂNG HẠ TẢI 30 I. Tính điện trở điện trở mở máy. 30 II. Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch Rotor khi nâng tải. 31 III. Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch Rotor khi hạ tải. 32 IV. Thiết kế sơ đồ nguyên lý điều khiển động cơ. 34 KẾT LUẬN Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC. L Ngọc Hội T rang 7 Tài liệu tham khảo Ñoà aùn: TRUYEÀN ÑOÄNG ÑIEÄN GVHD: GVC. Leê Ngọc Hội T rang 8 Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC. L Ngọc Hội T rang 9 CHƯƠNG I ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU @&? v KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐẶC TÍNH CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN Đặc tính cơ của động cơ điện là quan hệ giữa tốc độ quay và momen của động cơ được thể hiện dưới dạng: n=f(M đc ), có 2 loại đặc tính cơ: § Đặc tính cơ tự nhiên: là đăc tính khi động cơ làm việc ở chế độ đònh mức ( điện áp, tần số, từ thông đònh mức và không nối thêm điện trở điện kháng vào động cơ,động cơ được đấu dây theo sơ đồ bình thường.) § Đặc tính cơ nhân tạo: là đăc tính khi ta thay đổi các tham số nguồn hoặc nối thêm các điện trở, điện kháng và động cơ hoặc động cơ được dây theo sơ đồ đặt biệt nào. ** Để dánh giá và so sánh các đặc tính cơ, người ta đưa ra khái niệm độ cứng đặc tính cơ là sự ổn đònh tốc độ khi moment thay đổi. b = = D D n M dn dM , b độ cứng đặc tính cơ Động cơ có ß càng lớn thì tốc độ càng ít thay đổi Căn cứ vào ß người ta chia làm 3 loại: · Khi b =∞àđộng cơ có đặc tính cơ tuyệt đối cứng.Đây là đặc tính cơ của động cơ đồng bộ(3) · Khi b =10÷100à động cơ có đặc tính cơ cứng. Đây là đặc tính cơ của động cơ 1 chiều kích từ độc lập(2) · Khi b <10 à động cơ có đặc tính cơ mềm. Đây là đặc tính cơ của động cơ 1 chiều kích từ nối tiếp(1) Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC. L Ngọc Hội T rang 10 Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ : là đường đặc tính cơ có độ cứng ß thay đổi theo điểm làm việc của nó. Đoạn ab :là đoạn có đặc tính cơ cứng Đoạn bc :là đoạn có đặc tính cơ mềm b <0 khi tốc độ n- thì moment M¯ khi tốc độ n ¯ thì moment M- b >0 moment M- thì tốc độ n- moment M¯ thì tốc độ n¯ Trong thực tế,động cơ điện không đồng bộ chỉ làm việc ổn đònh trên đoan ab của đặc tính cơ [...]... /phút) T rang 19 Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN n01 GVHD: GVC L Ngọc Hội F1 n02 B1 vớiF 1 < F 2 F2 B2 A2 0 M(N.m) A1 MC2 Mđm MC1 Mmm1 Mmm2 Hình 1.9 :Họ đặc tính cơ khi thay đổi từ thông III ĐẶC TÍNH CƠ KHI ĐẢO CHIỀU QUAY III.1 Đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứn g : - + U đm N N Iư nghòch A B Iư thuận T N C kt Hình 1.10: Sơ đồ nguyên lý khi đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng T rang 20 Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG... phương trình đặc tính cơ tự nhiên Khi Iư =0 thì Mđt =0 , do đó (2) Þ n = lý tưởng Đặt aTN= U đm = n0 , n 0 : tốc độ không tải K E F đm Rư : độ dốc (hệ số gốc) của đường đặc tính cơ tự nhiên K EK MF2 đm D aTN= aTN.M : độ sụt tốc độ của đường đặc tính cơ tự nhiên Þ đường đặc tính cơ đồng dạng với đường đặc tính tốc độ *Khi thêm điện trở phụ Rp vào mạch phần ứng (Rotor).Ta được phương trình đặc tính cơ nhân... Phương pháp đồ thò - Phương pháp giải tích + m I I kt Iư - CKT Rkt 1K 2K 3K RP1 RP2 RP3 1 Xây dựn g đườn g đặc tính mở máy và xác đònh tr ò số điện tr ở phụ mở máy bằn g phương pháp đồ thò m I I KT CKT 1G Iư 2G 3G Rp1 RPI Rp2 Rp3 RPII RPIII Hình 1.16: Sơ đồ nguyên lý ĐC khi mở máy bằng điện trở phụ T rang 26 Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC L Ngọc Hội Ø Dựa vào các thông số động cơ và đặc tính vạn... đặc tính tự nhiên kẽ đường thẳng qua gh Hai đường này cắt nhau tại n0 Ø Từ n0 dựng đường đặc tính khởi động hình tia thoả mản điều kiện : Ø Bảo đảm đúng số cấp khởi động yêu cầu Ø Từ điểm f kẻ đường song song với trục hoành và phải cắt đặc tính tự nhiên đúng ở điểm g Ø Nếu không thoả mãn điều kiện trên ta phải chọn lại giá trò I1,I2 để xây dựng lại đặc tính khởi động Iư I C I 2 I 1 Hình 1.17: Đặc tính. .. làm việc trên đặc tính cơ nằm trong góc phần tư thứ nhất Khi hạ tải ta phải đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng của động cơ Lúc này nếu moment do trọng tải gây ra lớn hơn hơn moment ma sát trong các bộ phận chuyển động của cơ cấu, động cơ điện sẽ làm việc ở trạng thái hãm tái sinh M w w w0 wđm Mkđ T rang 32 MC M M Nâng tải MC Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC L Ngọc Hội 0 Khi hạ tải, để hạn chế dòng khởi... 2.1 Hãm ngược bằn g cách đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứn g : - Phương trình đặc tính cơ của đường số (1): n= (-U đm ) Rư M K E F đm K E K M F 2 đm - Phương trình đặc tính cơ của đường số (2): n= U đm Rư + RP M K E F đm K E K M F 2 đm T rang 35 Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC L Ngọc Hội n n MC MC n n MC MC Hình 1.20: Đặc tính cơ khi hãm ngược bằng cách đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng Ø Giả... tại điểm A, để hạ tải người ta tiến hành đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng của động cơ (kết hợp đóng thêm điện trở phụ để hạn chế cho dòng điện hãm ban đầu không vượt quá 2,5Iđm), điểm làm việc chuyển từ A sang B1 Lúc này do quán tính tốc độ n vẫn quay theo chiều cũ nhưng Iư và MĐ đã đảo chiều Quá trình hãm ngược diễn ra làm giảm nhanh tốc độ động cơ về 0, đoạn B1C1 gọi là đoạn đặc tính động cơ... . Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: GVC. L Ngọc Hội T rang 1 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MƠN HỌC Tên đồ án : TÍNH TỐN,THIẾT KẾ NÂNG HẠ CẦU TRỤC N ội dung đồ. CẦN TRỤC NÂNG HẠ TẢI 30 I. Tính điện trở điện trở mở máy. 30 II. Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch Rotor khi nâng tải. 31 III. Tính toán