thiết kế hệ truyền động cho bàn máy bào giường dùng t-đ 1 chiều

Vth thờng k = 2 - 3 Năng suất của máy phụ thuộc vào số hành trình kép trong một đơn vịthời gian : ng th TCK là thời gian của một chu kỳ làm việc của bàn máy , [s] ; tth là thời gian bàn

Đồ án tổng hợp hệ điện cơ LÊ HOàNG TĐH3-K45

Lời nói đầu

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật hiện đại đã làm thay đổisâu sắc trong lĩnh vực truyền động điện tự động Sự hoàn thiện của các thiết bị

điện tử công suất với kích thớc gọn nhẹ, sử lý nhanh nhạy, chính xác dễ dàng

đáp ứng những yêu cầu công nghệ khó khăn nhất mà thời điểm trớc không làm

đợc

Để cho chúng em dần tiếp cận với khoa học hiện đại kết hợp với lýthuyết môn học "tổng hợp hệ điện cơ", chúng em đợc làm đồ án môn học "tổnghợp hệ điện cơ" Trong nội dung đồ án môn học này em xin trình bày việc thiết

kế truyền động cho bàn máy bào giờng dùng T-Đ một chiều với các thông số vàyêu cầu đã cho Trong công nghiệp máy bào giờng là một công cụ không thểthiếu

Đồ án của em gồm các phần sau:

Chơng I: Yêu cầu công nghệ

Chơng II: Phân tích và lựa chọn phơng án

Chơng III: Tính chọn công suất động cơ và mạch lực

Chơng IV: Tổng hợp hệ thống truyền động và mô phỏng Simulink

Chơng V: Mạch điều khiển và tín hiệu hoá

Do tầm hiểu biết còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót,

em rất mong nhận đợc những ý kiến đóng góp của các thầy và các bạn để bản

đồ án này hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Quốc Khánh đã tận tình giúp đỡ emhoàn thành đồ án này

Sinh viên thực hiện: Lê HoàngLớp : TĐH3 - K45

Đồ án tổng hợp hệ điện cơ LÊ HOàNG TĐH3-K45

Chơng I: Yêu cầu công nghệ

I Giới thiệu về máy bào giờng:

Máy bào giờng là loại máy có thể gia công các chi tiết lớn, chiều dài bàn

có thể từ 1,5 đến 12m Tuỳ thuộc vào chiều dài bàn máy và lực kéo có thể phânmáy bào giờng thành ba loại:

- Máy cỡ nhỏ : chiều dàI bàn Lb < 3m, lực kéo Fk = 30 -50 kN

- Máy cỡ trung bình : Lb =4-5m, Fk =50- 70 kN

- Máy cỡ nặng : Lb >5m, Fk >70 kN

Trong quá trình làm việc, bàn máy di chuyển qua lại theo các chu kì lặp

đi lặp lại, mỗi chu kì gồm hai hành trình thuận và ngợc ở hành trình thuận,thực hiện gia công chi tiết, nên gọi là hành trình cắt gọt ở hành ngợc, bàn máychạy về vị trí ban đầu, không cắt gọt, nên gọi là hành trình không tải Cứ saukhi kết thúc hành trình ngợc thì bàn dao lại di chuyển theo chiều ngang mộtkhoảng gọi là lợng ăn dao s (mm/hành trình kép) Chuyển động tịnh tiến qua lạicủa bàn máy gọi là chuyển động chính Dịch chuyển của bàn dao sau mỗi mộthành trình kép là chuyển động ăn dao Chuyển động phụ là di chuyển nhanhcủa xà, bàn dao, nâng đầu dao trong hành trình không tải

Đồ thị tốc độ của bàn máy nh sau:

th

V V

t

1

t t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 9t t10 t11 t12 t13 t14

Giả thiết bàn máy đang ở đầu hành trình thuận và đợc tăng tốc độ đến tốc

độ v0 = 5-15m/ph (tốc độ vào dao) trong khoảng thời gian t1 Sau khi chạy ổn

định với tốc độ v0 trong khoảng thời gian t2 thì dao cắt vào chi tiết (dao cắt vàochi tiết ở tốc độ thấp để tránh sứt mẻ dao hoặc chi tiết ) Bàn máy tiếp tục chạyvới tộc độ ổn định v0 cho đến hết thời gian t3 thì lại đợc tăng tốc độ đến vth vàthực hiện gia công chi tiết Gần hết hành trình thuận, bàn máy sơ bộ giảm tốc

đến vo , dao đợc rút ra khỏi chi tiết khi tốc độ bàn là v0 Sau đó bàn máy đảo

Tốc độ hành trình thuận Vth đợc xác định tơng ứng bởi chế độ cắt ; thờng

Vth = 5 - (75 - 120) m/ph ; tốc độ gia công lớn nhất có thể đạt Vmax = 75 – 120m/ph Để tăng năng suất của máy, tốc độ hành trình ngợc thờng đợc chọn lớnhơn tốc độ hành trình thuận ; Vng = k Vth (thờng k = 2 - 3)

Năng suất của máy phụ thuộc vào số hành trình kép trong một đơn vịthời gian :

ng th

TCK là thời gian của một chu kỳ làm việc của bàn máy , [s] ;

tth là thời gian bàn máy chuyển động ở hành trình thuận, [s];

tng là thời gian bàn máy chuyển động ở hành trình ngợc, [s];

Giả sử gia tốc của bàn máy lúc tăng và giảm là không đổi thì:

2 / th

th h th g th

th

L L V

L

2 / ng

ng h ng g ng

ng ng

V

L L V

dc ng

V

L 1 k (

1 t

V / L V

/

L

1 n

tđc là thời gian đảo chiều của bàn máy

Từ (1-4) ta thấy khi đã chọn tốc độ cắt Vth thì năng suất máy phụ thuộcvào hệ số k và thời gian đảo chiều tđc Khi tăng k thì năng suất máy tăng, nhngkhi k > 3 thì năng suất máy tăng không đáng kể vì lúc đó thời gian đảo chiều tđc

lại tăng Nếu chiều dài bàn Lb > 3m thì tđc ít ảnh hởng đến năng suất máy màchủ yếu là k Khi Lb bé nhất là khi tốc độ thuận Vth =(75-120) m/ph thì tđc ảnhhởng nhiều đến năng suất Vì vậy một trong các điều cần chú ý khi thiết kếtruyền động chính máy bào giờng là phấn đấu giảm thời gian quá trình quá độ

Tuy nhiên cũng cần lu ý rằng : Thời gian quá trình quá độ không thểgiảm nhỏ quá đợc và bị hạn chế bởi :

Đồ án tổng hợp hệ điện cơ LÊ HOàNG TĐH3-K45

- Lực động phát sinh trong hệ thống

- Thời gian quá trình quá độ phải đủ lớn để di chuyển đầu dao

II Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động điện và trang bị điện máy bào giờng :

V V

V

D

min th

ã m ng min

3 Sự phù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính tải:

Đặc tính cơ của cơ cấu sản xuất có dạng:

q dm o dm o

c M ( M M ).( ) M

q = 0 ta có Mc = Mđm = const - ứng với truyền động ăn dao

q = 1 ta có Mc =1/  (Pc = const) - ứng với truyền động chính Đối với truyền động chính , nói chung công suất không đổi khi tốc độthay đổi, còn mômen tỉ lệ ngợc với tốc độ Tuy nhiên nếu ở tốc độ thấp mômen

có thể lớn do đó kích thớc của các bộ phận cơ khí phải chọn lớn lên, điều đókhông có lợi Mặt khác, thực tế sản xuất cho thấy rằng ở tốc độ thấp chỉ dùngcho các chế độ cắt nhẹ, nghĩa là FZ và PZ nhỏ Vì vậy ở vùng tốc độ thấp ta giữmômen không đổi còn công suất cắt thay đổi theo quan hệ bậc nhất với tốc độ

Quá trình quá độ khởi động và hàm yêu cầu xảy ra nhanh, êm, tránh va

đập trong bộ truyền với độ tác động cực đại

6 Yêu cầu về nguồn:

Hệ thống sử dụng nguồn điện lới công nghiệp xoay chiều ba pha, điện áplới 380 V, tần số 50Hz

9 Các yếu tố khác:

Ngoài các yếu tố trên khi thiết kế hệ thống truyền động ta cần phải quantâm đến độ trơn điều chỉnh và khả năng tự động hoá hệ thống

- Dùng hệ truyền động máy phát - động cơ điện một chiều (F - Đ)

- Dùng hệ truyền động chỉnh lu thyristor động cơ một chiều (T - Đ) có

đảo chiều quay

I Hệ truyền động biến tần - động cơ không đồng bộ

Động cơ xoay chiều không đồng bộ là loại động cơ dùng điện áp nguồnxoay chiều, chúng có kết cấu đơn giản, chắc chắn, làm việc tin cậy, vận hànhsửa chữa dễ dàng, có thể dùng trực tiếp điện áp lới Phơng pháp điều chỉnh tốc

độ dùng biến tần khó khăn và phức tạp hơn nhiều so với hệ T-Đ Ngoài ra dòng

mở máy của động cơ lớn, mômen mở máy lại nhỏ nên dẫn đến khó khởi độngkhi có tải lớn

II Hệ truyền động máy phát - động cơ điện một chiều (F - Đ)

Hệ F - Đ có phơng pháp điều chỉnh đơn giản, dải điều chỉnh rộng, trơn,tính linh hoạt cao, điều chỉnh tốc độ bằng phẳng trong toàn dải điều chỉnh, tuổithọ cao, quá tải lớn Tuy nhiên do sử dụng nhiều máy điện quay nên hiệu suấtthấp, cồng kềnh, tốn diện tích lắp đặt, gây tiếng ồn lớn Công suất lắp đặt máylớn, vốn đầu t ban đầu cao, chi phí vận hành lớn Ngoài ra do máy phát có từ d,

đặc tính từ hoá trễ nên khó điều chỉnh sâu tốc độ

III Hệ truyền động chỉnh lu thyristor động cơ một chiều (T - Đ)

Tốc độ động cơ điện một chiều có thể đợc điều chỉnh trong phạm vi rộng

và bằng phẳng nhờ hệ CL-Đ (hay hệ truyền động van một chiều) trong đó các

bộ chỉnh lu là điều khiển đợc Các van điều khiển có thể là đèn thyatron, đènthuỷ ngân, thyristor Hiện nay, các thyristor đợc dùng rất phổ biến để tạo ra các

bộ chỉnh lu có điều khiển bởi những tính chất u việt của chúng: gọn, nhẹ, tổnhao ít, quán tính nhỏ, tác động nhanh, công suất khống chế nhỏ Các bộ chỉnh

lu thyristor dùng trong hệ truyền động một chiều tạo thành hệ thống thyristor

-động cơ (hệ T - Đ) Do hệ thống T-Đ sử dụng các linh kiện bán dẫn nên có u

điểm là tác động nhanh nhạy với tín hiệu điều khiển, tổn thất năng lợng trongquá trình điều khiển nhỏ, hệ số khuếch đại lớn có khả năng tự động hoá ở trình

độ cao, gọn, nhẹ, không gây tiếng ồn, giá thành hạ, độ tin cậy cao, phạm vi

điều chỉnh rộng Tuy nhiên do sử dụng các linh kiện bán dẫn nên nó có hệ sốquá tải kém, mạch điều khiển phức tạp, điện áp đầu ra của bộ chỉnh lu có dạng

đập mạch nên gây ra các tổn hao phụ trong động cơ, hệ số cos thấp

Qua các phân tích ở trên ta thấy bộ biến đổi T-Đ có u điểm hơn cả vì hệthống gọn nhẹ chắc chắn, phạm vi điều chỉnh rộng, độ tin cậy cao và đáp ứng

đợc các yêu cầu công nghệ của máy bào giờng Do đó ta chọn hệ truyền động T

- Đ cho hệ truyền động chính của máy bào giờng

B Hệ truyền động chỉnh lu thyristor động cơ một chiều (T - Đ):

1 Phơng trình đặc tính cơ hệ T - Đ:

M ) K (

R K

cos E

2 d

u d

Đồ án tổng hợp hệ điện cơ LÊ HOàNG TĐH3-K45

trong đó R u là tổng trở toàn mạch phần ứng động cơ (gồm điện trở phần ứng

động cơ và điện trở các phần tử trong mạch nối tiếp với phần ứng động cơ)

Họ đặc tính cơ của hệ thống trong trờng hợp này nh hình sau:

Hình 2.1Các đặc tính cơ của hệ truyền động T - Đ mềm hơn các đặc tính cơ của

hệ F - Đ vì có sụt áp do hiện tợng chuyển mạch giữa các thyristor

Lý thuyết và thực nghiệm chứng tỏ : khi phụ tải nhỏ thì các đặc tính cơ

có độ dốc lớn (phần nằm trong vùng gạch chéo) Đó là vùng dòng điện gián

đoạn Góc  càng lớn (khi điều chỉnh sâu) thì vùng dòng điện gián đoạn càngrộng và việc điều chỉnh tốc độ gặp nhiều khó khăn hơn Vùng dòng điện gián

đoạn có dạng hình ellipse

Sơ đồ chỉnh lu ba pha hình tia (p=3) có vùng gián đoạn rộng hơn so vớisơ đồ chỉnh lu 3 pha hình cầu (p=6) Vùng dòng điện gián đoạn càng thu hẹpkhi tăng p và tăng độ tự cảm L của mạch phần ứng Song khi tăng số xung p thìmạch lực chỉnh lu cũng tăng độ phức tạp và cả mạch điều khiển cũng phức tạphơn Còn khi tăng trị số L sẽ dẫn tới làm xấu quá trình quá độ (tăng thời gianquá độ) và làm tăng trọng lợng, kích thớc hệ thống

2 Phơng pháp điều khiển:

a Truyền động T - Đ đảo chiều điều khiển chung:

Tại cùng một thời điểm, ngời ta pphát xung đến cả hai bộ biến đổi với

2

1    180

 Một bộ làm việc ở chế độ chỉnh lu còn bộ kialàm việc ở chế độ chờ nghịch lu trong phơng pháp này mặc dù đảm bảo

2

E  , tức là không xuất hiện giá trị trung bình của dòng cân bằng, songgiá tri tức thời của sđđ các bộ chỉnh lu ed1(t), ed2(t) luông khác nhau, do đó vẫnxuất hiện thành phần xoay chiều của dòng điện cân bằng Để hạn chế biên độdòng điện cân bằng ngời ta thờng dùng các cuộn kháng cân bằng Lcb, điều này

Đồ án tổng hợp hệ điện cơ LÊ HOàNG TĐH3-K45

làm tăng kích thớc và trọng lợng của hệ thống và do đó làm tăng vốn đầu t vàgiá thành

b Truyền động T - Đ đảo chiều điều khiển riêng:

Khi điều khiển riêng hai bộ biến đổi làm việc riềng rẽ nhau, tại một thời

điểm chỉ phát xung điều khiển vào một bộ biến đổi còn bộ biến đổi kia bị khoá

do không phát xung điều khiển Hệ truyền động van đảo chiều điều khiển riêng

có u điểm là làm việc an toàn, không có dòng cân bằng chảy qua giữa các bộbiến đổi, song cần một khoảng thời gian trễ trong đó dòng điện động cơ bằngkhông do đó làm giảm độ tác động nhanh của hệ thống

3 Đảo chiều T - Đ:

Có hai nguyên tắc cơ bản để xây dung hệ truyền động T-Đ đảo chiều :

- Giữ nguyên chiều dòng điện phần ứng và đảo chiều dòng kích từ độngcơ

- Giữ nguyên dòng kích từ và đảo chiều dòng điện phần ứng

Trong thực tế, các sơ đồ truyền động T-Đ đảo chiều có nhiều song đềuthực hiện theo hai nguyên tắc trên và đựơc phân ra thành năm loại sơ đồ chínhsau:

đảo chiều( vì đảo chiều bằng phơng pháp đảo chiều từ thông có thời gian quá

T

+

Hình 2.3

-Đồ án tổng hợp hệ điện cơ LÊ HOàNG TĐH3-K45

Sơ đồ hình 2.3 dùng một bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quaybằng công tắc tơ chuyển mạch ở phần ứng (từ thông giữ không đổi ) Nó đợcdùng cho truyền động công suất nhỏ với tần số đảo chiều không cao vì hệ cócác tiếp điểm cơ khí xen kẽ

Hình 2.4

Sơ đồ hình 2.4 dùng hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng

Nó đợc dùng cho mọi dải công suất và có số lần đảo chiều lớn trong một đơn vịthời gian

Hình 2.5: Truyền động dùng

hai bộ biến đổi theo sơ đồ đấu chéo

điều khiển chung

Hình 2.6: Truyền động dùnghai bộ biến đổi nối song song ngợc

điều khiển chung

-~ 3 pha

Hình 2.5 Hình 2.6Sơ đồ hình 2.5 và hình 2.6 dùng cho giải công suất vừa và lớn có tần số

đảo chiều cao so với 3 loại trên thì nó thực hiện đảo chiều êm hơn, nhng lại có

- Số pha: 1 pha, 3pha, 6 pha

- Sơ đồ nối: hình tia, hình cầu, đối xứng và không đối xứng

- Số nhịp: Số xung áp đập mạch trong thời gian một chu kì điện ápnguồn

- Khoảng điều chỉnh: là vị trí của đặc tính ngoài trên mặt phẳng toạ

độ[Ud, Id]

- Chế độ năng lợng: chỉnh lu, nghịch lu phụ thuộc

- Tính chất dòng tải: liên tục, gián đoạn

Để đáp ứng các yêu cầu của hệ truyền động T - Đ đảo chiều điều khiểnriêng dùng cho truyền động của máy bào giờng thì sơ đồ chỉnh lu phải thoảmãn đợc các yêu cầu sau: phải làm việc đợc ở cả chế độ chỉnh lu và nghịch lu,phải có số xung đập mạch cao để giảm vùng dòng điện gián đoạn Trên cơ sởphân tích ta nhận thấy sơ đồ chỉnh lu cầu ba pha đáp ứng đợc các yêu cầu côngnghệ do đó ta chọn sơ đồ chỉnh lu cầu ba pha cho hệ truyền động T- Đ

u2b2c

1 cho xung điều khiển mở T1 Tiristor này mở vì u2a > 0 Sự mở của

T1 làm cho T5 bị khoá lại một cách tự nhiên vì u2a > u2c Lúc này T6 và T1 cho dòng chảy qua Điện áp trên tải : ud = uab = u2a – u2b Khi      

6

3

xung điều khiển mở T2 Tiristor này mở vì khi T6 dẫn dòng, nó đặt u2b lên anốt

T2 mà u2b > u2c Sự mở của T2 làm T6 bị khoá lại một cách tự nhiên vì u2b > u2c Các xung điều khiển lệch nhau

3



đợc lần lợt đa đến cực điều khiển của các tiristor theo thứ tự 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1 Trong mỗi nhóm khi một tiristor mở, nó

sẽ khoá ngay tiristor dẫn dòng trớc nó

Trị trung bình của điện áp trên tải: Ud = Udo.cos

Dòng điện trung bình qua Tiristor:

3

I I

3

I dt I 2

1

thuc max tb d 3

/ 2

0 d

Chơng III: Tính chọn công suất động cơ và mạch lực

I Chọn động cơ:

1 Phụ tải của chuyển động chính:

Phụ tải của chuyển động chính (truyền động bàn máy) đợc xác định bởilực kéo tổng Nó là tổng của lực cắt và lực ma sát:

Fk = Fz + Fms (3-10)Trong đó: Fz là lực cắt, [N]

Fms   y  ct btrong đó: = 0,050,08 - hệ số ma sát ở gờ trợt ;

Fy = 0,4.Fz - thành phần thẳng đứng của lực cắt, N;

mct , mb - khối lợng của chi tiết, bàn, kg

Lực kéo tổng đợc xác định nh công thức (3-10)

b ở chế độ không tải (hành trình ngợc) do thành phần lực cắt bằng không nênlực ma sát bằng:

Động cơ điện đợc chọn cho truyền động phụ thuộc vào nhiều yếu tố :

- Yêu cầu kỹ thuật về điều chỉnh tốc độ

Dựa vào các số liệu cho trớc ta có thể tính đợc công suất động cơ nh sau:

Tỷ lệ lực cắt của dao theo các phơng đợc lấy theo công thức kinh nghiệm: FZ : Fy : FX =1 : 0,4 : 0,25

Theo đầu bài ta có FZ = 30 (kN) =30000 (N)

35 32561

1000 60

v F

) kW ( 46 35

70 23 V

V P

P

th

ng th

Vì có nh vậy thì động cơ mới có thể đảm bảo đợc dòng điện cực đạitrong hành trình thuận với điện áp phần ứng không lớn, đồng thời tốc độ caotrong hành trình ngợc (khi điện áp lớn)

Theo tính toán ở trên ta chọn động cơ cho truyền động chính của máybào giờng nh sau:

c Xây dựng đồ thị phụ tải toàn phần và kiểm nghiệm động cơ đã chọn:

Để kiểm nghiệm động cơ đã chọn theo điều kiện phát nóng ta phải xâydựng đồ thị phụ tải toàn phần I = f(t); trong đó phải xét tới cả chế độ làm việcxác lập và quá trình quá độ

Phơng pháp nh sau: có thể chia đồ thị tốc độ của động cơ trong một hànhtrình kép thành 14 khoảng từ t1  t14 Trong đó:

V V

+) Khoảng t2 động cơ làm việc với tốc độ ổn định, không tải

+) Khoảng t3 bắt đầu gia công chi tiết, động cơ làm việc với tốc độ ổn

định, có tải

+) Khoảng t4 giai đoạn động cơ tăng tốc độ th đến tơng ứng với tốc độ

Vth của bàn máy, có tải

+) Khoảng t5 giai đoạn cắt gọt, động cơ làm việc với tốc độ ổn địnhth

+) Khoảng t6 động cơ giảm tốc độ đến 1, có tải

+) Khoảng t7 động cơ làm việc ổn định với tốc độ 1, có tải

+) Khoảng t8 dao ra khỏi chi tiết, động cơ làm việc không tải với tốc độ1



+) Khoảng t9 ,t10 động cơ đảo chiều từ thuận sang ngợc

+) Khoảng t11 động cơ làm việc không tải với vận tốc Vng tơng ứng vớivận tốc ng của máy

+) Khoảng t12 động cơ giảm tốc độ ở chiều ngợc

+) Khoảng t13 động cơ làm việc ổn định với tốc độ 1

+) Khoảng t14 động cơ đảo chiều từ thuận sang ngợc, bàn máy bắt đầuthực hiện một hành trình kép mới

Nh vậy trong một hành trình kép có các khoảng thời gian động cơ làmviệc ổn định không tải là t2 , t8 , t11 , t13 và có tải là t3 , t5 , t7 Các khoảng thời gian

động cơ làm việc ở quá trình quá độ t1 , t4 , t6 , t9 , t10 , t12 , t14 Ta phải xác định

đ-ợc dòng điện động cơ trong tất cả các thời gian đó

a.Xác định dòng điện trong chế độ ổn định:

Để xác định dòng điện động cơ trong các khoảng thời gian làm việc ổn

định, ta xác định công suất trên trục động cơ, sau đó xác định mômen điện từcủa động cơ và dòng điện trong các khoảng đó theo giản đồ sau:

) t ( ) t ( M ) t (

P    Trong đó:

+ Poth Tổn hao không tải trong hành trình thuận+ Pp Tổn hao do ma sát trên gờ trợt của máy

kW 622 , 2 ) 81 , 0 1 (

23 6 , 0 ) 1 ( P 6 , 0 P a



kW 945 , 0 1000

60

081 , 0 35 10 ).

1 1 ( 1000

60

V ).

G G ( P

3 th

b ct

dm

) 1 ( 6 0 ) b a (

Nm P

o

th o



Với o V o /  là tốc độ động cơ ở khi vào dao

M0 Là mômen không tải của động cơ

] Nm [ 10 P I K M

dm

3 dm dm dm 0

1500 2

170 403 I

E I K M

dm

dm udm dm

1500 2

10 60 437 M

10 6 , 3 55 M

3 th

0

- Dòng điện của động cơ khi không tải là:

] A [ 212 7 , 2

573 K

M

I

dm

th dto

Mđt.th=M0 + Mth =M0 + .10 [ ]

3

Nm P

, 0 60 35

10 23 55 M

3 th

857 K

M

I

dm

th dt





- Công suất động cơ trong hành trình ngợc khi dùng phơng pháp điều chỉnh

điện áp trong cả dải tốc độ đợc xác định nh sau:

] kW [ 2 , 7 35

70 6 , 3 V

V P P

th

ng oth

- Mômen điện từ ở hành trình ngợc:

Mđt.ng=M0 + .10 [ ]

3

Nm P

ng

ng D



] m N [ 203 024

, 0 60 70

10 2 , 7 55 M

3 ng

203 K

M I

dm

ng dt





Ta sử dụng phơng pháp gần đúng dựa trên các giả thiết sau:

- Đồ thị tốc độ bàn máy v(t) hoặc của động cơ có dạng lý tởng

- Hệ thống truyền động điện có tự động điều chỉnh, đảm bảo có hạn chếdòng điện và duy trì nó ở giá trị cực đại cho phép trong quá trình quá độ Đốivới động cơ một chiều, Iqđ=(2 2,5)Iđm Ta chọn Iqđ = 2.170 = 340A

c Xác định thời gian của các khoảng làm việc:

- Thời gian của quá trình quá độ có thể xác định bằng công thức gần

đúng:

) (

K ) I I

J )

( M M

J

dm c

qd 1

2 c qd

Mqđ , Iqđ - mômen, dòng điện động cơ trong quá trình quá độ;

Mc, Ic - mômen dòng điện phụ tải của động cơ;

- Thời gian làm việc ổn định ở hành trình thuận đợc xác định nh sau:

L là chiều dài hành trình bàn máy trong quá trình thuận

Li là tổng chiều dài hành trình bàn trong các đoạn quá trìnhquá độ và các đoạn bàn máy di chuyển với tốc độ V0

Nếu coi rằng trong quá trình quá độ bàn máy di chuyển với tốc độ trungbình không đổi thì Li=Vi.ti

Với Vi,ti là tốc độ trung bình , đoạn thời gian thứ i

s 5 , 4 35

60 6 , 2 t m 6 , 2 4 , 0 3 L m 4 ,

0

- Tơng tự ta xác định đợc t11 = 2,4s

d Xây dựng đồ thị phụ tải toàn phần I=f(t)

Từ các số liệu dòng điện trong quá trình quá độ và xác lập ở các khoảngthời gian tơng ứng ta có đồ thị:

ng

V

th

V00

V0

V V

t

2 1

t t t3 t4 t5 t t6 7 13

Tck

8

t t9 t10 t11 t12 t t14

e Kiểm nghiệm động cơ theo điều kiện phát nóng

Sử dụng phơng pháp dòng điện đẳng trị để kiểm nghiệm Từ đồ thị trên ta

có :

' CK

14

1 i i

2 i dt

f Kiểm nghiệm động cơ theo điều kiện quá tải

Từ các tính toán ở trên ta thấy Mcmax =2Mđm do đó động cơ đã chọn thoảmãn khả năng quá tải

II Chọn BBĐ:

Bộ biến đổi chỉnh lu tiristor cần có giá trị điện áp không tải đảm bảo cấpcho phần ứng động cơ một chiều có các tham số : sức điện động định mức độngcơ Eđm sụt áp tổng ở mạch khi dòng phần ứng cực đại Imax Cụ thể:

max u

max u v udm

2 min

max u dm max

I

I I

I U



Có Iudm=Iddm, Iumax=2Iudm

k k 0 dm

U * k

max u u v udm

2 do

U 2 cos

I R U E

,

0

340 22 , 0 6 , 402 04

Từ kết quả trên ta thấy sơ đồ chỉnh lu cầu 3 pha lấy điện trực tiếp từ lới3~380 V không dùng biến áp nguồn hoàn toàn thoả mãn các yêu cầu của bộbiến đổi

III Chọn các thiết bị khác:

1 Chọn Thyristor:

Khi chọn Tiristor ta quan tâm tới 2 thông số chính là dòng điện trungbình qua Tiristor và điện áp ngợc lớn nhất đặt lên Tiristor Trong chơng 2 ta đãtính đợc:

Dòng điện trung bình lớn nhất qua Tiristor: 57

3

170 3

I 3

I

max

Điện áp ngợc lớn nhất đặt lên Tiristor là:Ungmax  6 U2  6 380  931 V

Tiristor đợc chọn phải thoả mãn:

Cuộn kháng lọc mạch một chiều đợc nối vào mạch phần ứng động cơ

để làm giảm vùng dòng điện gián đoạn (làm giảm xugn dòng một chiều) đồngthời cải thiện điều kiện chuyển mạhc của động cơ điện

Giá trị điện cảm cần thiết của mạch một chiều là: 0

min d

do g I

U

Trong đó :

Idmin là dòng phụ tải nhỏ nhất khi vận hành

g0 là hệ số dòng điện gián đoạn g0 1,8.10-3

H 012 , 0 10 8 ,1 77

513 g I

U

0 min d