Tính toán và thiết kế truyền động cho cơ cấu nâng hạ cầu trục

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP  - ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC GVHD: TS.Nguyễn Thị Mi Sa SVTH: Bùi Thanh Tú-MSSV:11142155 Lê Thanh Trình-MSSV:11142151 NHĨM:5 Tp.Hồ Chí Minh – 04/2014 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I: TÍNH TOÁN VÀ THẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG ĐCĐ KĐB XOAY CHIỀU BA PHA ROTOR DÂY QUẤN CHƯƠNG I: ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA I)ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1) Khái niệm .9 2) Cấu tạo )Ưu điểm .10 )Nhược điểm 10 II)PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ 10 III)PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TÍNH CƠ 12 IV)ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THAM SỐ ĐẾN DẠNG ĐẶC TÍNH CƠ .17 1.Ảnh hưởng của điện áp : .17 Ảnh hưởng của điện trở phụ hay điện kháng phụ nối tiếp mạch Stator : 18 Ảnh hưởng của điện trở phụ nối tiếp vào dây quấn Rotor : 20 Anh hưởng của số đôi cực từ P : 21 V)CÁC DẠNG KHỞI ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ 23 1)Khởi động động không đồng bộ .23 2)Khởi động trực tiếp .23 3)Khởi động bằng máy biến áp tự ngẫu 23 4)Khởi động bằng điện trở phụ mạch rotor: 25 5)Điều chỉnh tốc độ động không đồng bộ 25 6)Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ vào mạch rotor : 25 7)Điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm điện trở phụ vào mạch stator : .26 8)Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp nguồn cung cấp : 27 VI)MỞ MÁY VÀ TÍNH ĐIỆN TRỞ MỞ MÁY 28 VII)HÃM MÁY 31 Hãm tái sinh 31 Hãm ngược 32 Hãm động 35 Hãm động tự kích từ 36 PHẦN II: TÍNH TỐN NÂNG CẦN TRỤCBẰNG ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA 39 CHƯƠNG II: YÊU CẦU MỞ MÁY QUA BA CẤP ĐIỆN TRỞ PHỤ 39 I)SƠ LƯỢC VỀ ĐỘNG CƠ AC KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ROTOR DÂY QUẤN: 39 1)Dòng điện định mức của stator .39 2)Dòng điện rotor ở chế độ định mức 40 3)Tính toán phần trở kháng ngắn mạch 40 4)Tính toán dòng điện mở máy 40 5)Bội số dòng điện mở máy KI 41 6)Tốc độ trượt định mức Sđm 41 7)Tốc độ định mức của động nđm 41 8)Khả tải của động 41 9)Moment định mức 42 II)TÍNH ĐIỆN TRỞ PHỤ MỞ MÁY, ĐỘNG CƠ MỞ MÁY QUA CẤP ĐIỆN TRỞ PHỤ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ 42 CHƯƠNG III: YÊU CẦU NÂNG TẢI 45 I) TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ PHỤ ĐÓNG VÀO VẠCH ROTOR ĐỂ ĐỘNG CƠ NÂNG TẢI BẰNG 1/2 TỐC ĐỘ ĐỊNH MỨC 45 II) TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ PHỤ ĐÓNG VÀO VẠCH ROTOR ĐỂ ĐỘNG CƠ NÂNG TẢI BẰNG 1/4 TỐC ĐỘ ĐỊNH MỨC 46 SVTH- Bùi Thanh Tú- MSSV: 11142155 Lê Thanh Trình-MSSV: 11142151 Page III) TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ PHỤ ĐÓNG VÀO VẠCH ROTOR ĐỂ ĐỘNG CƠ NÂNG TẢI BẰNG TỐC ĐỘ ĐỊNH MỨC 47 CHƯƠNG VI: YÊU CẦU HẠ TẢI .49 I) TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ PHỤ ĐÓNG VÀO VẠCH ROTOR ĐỂ ĐỢNG CƠ HẠ TẢI BẰNG ½ TỚC ĐỢ ĐỊNH MỨC: 49 II) TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ PHỤ ĐÓNG VÀO VẠCH ROTOR ĐỂ ĐỘNG CƠ HẠ TẢI BẰNG ¼ TỚC ĐỢ ĐỊNH MỨC 50 III) TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ PHỤ ĐÓNG VÀO VẠCH ROTOR ĐỂ ĐỘNG CƠ HẠ TẢI BẰNG TỐC ĐỘ ĐỊNH MỨC 50 IV) TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ PHỤ ĐÓNG VÀO VẠCH ROTOR ĐỂ ĐỘNG CƠ HẠ TẢI BẰNG LẦN TỐC ĐỘ ĐỊNH MỨC 51 KẾT LUẬN .55 LỜI MỞ ĐẦU   LỜI CẢM ƠN SVTH- Bùi Thanh Tú- MSSV: 11142155 Lê Thanh Trình-MSSV: 11142151 Page Trong suốt thời gian học tập rèn luyện trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, em dạy bảo tận tình tập thể Thầy Cơ trường Những kiến thức thành đạt mà em đạt hôm nhờ dạy bảo Thầy Cô Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến quý Thầy Cô, người tận tâm truyền đạt tri thức khoa học kiến thức chuyên nghành cho em Đặc biệt em xin cảm ơn quý Thầy Cô khoa Điện - Điện Tử, người bỏ bao tâm huyết để truyền đạt tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm quý báu chuyên môn để chúng em vững tin bước vào sống Chúng em xin gửi lời cảm ơn riêng đến Cô Nguyễn Thị Mi Sa giảng viên trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, tận tình hướng dẫn em thực đồ án môn học Truyền Động Điện Chúng em xin gửi đến Thầy lời chúc sức khỏe ngày thành công bục giảng Cuối cùng, xin cảm ơn tất bạn bè thân mến động viên, góp ý để hồn thành tốt đồ án  LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI SVTH- Bùi Thanh Tú- MSSV: 11142155 Lê Thanh Trình-MSSV: 11142151 Page Trong bối cảnh Việt Nam thành viên tổ chức thương mại giới (WTO),xu hội nhập ngày sâu rộng dẫn đến giao lưu hợp tác nhiều lĩnh vực, có lĩnh vực khoa học kỹ thuật Các dây chuyền sản xuất có kỹ thuật đại dần thay dây chuyền lạc hậu, lỗi thời Trong dây chuyền sản xuất đại khâu truyền động giữ vai trị quan trọng Tùy theo yêu cầu mục đích dây chuyền mà truyền động thực công đoạn khác quy trình sản xuất Do ảnh hưởng tới việc nâng cao chất lượng sản phẩm suất sản xuất Để hiểu rõ truyền động điện có kiến thức định vấn đề này.Chúng em hướng dẫn làm đồ án : “Đặc Tính Cơ Của Động Cơ Khơng Đồng Bộ Ba Pha Ứng Dụng Tính Tốn Cụ Thể” Đồ án chia làm chương: Chương 1: Đặc tính động điện xoay chiều khơng đồng pha rotor dây quấn Nội dung chương trình giới thiệu đặc tính cơ, đặc tính tốc độ, thơng số ảnh hưởng tới dạng đặc tính cơ, tính tốn điện trở phụ mở máy vấn đề hãm máy động điện xoay chiều không đồng pha rotor dây quấn Chương : Tính tốn thiết kế cấu dùng động xoay chiều không đồng pha rotor dây quấn Nội dung chương trình tính tốn điện trở mở máy qua cấp điện trở, thiết kế sơ đồ nguyên lý cho cấu cách dùng động điện xoay chiều không đồng pha rotor dây quấn Kho tàng kiến thức vô hạn, dù trang bị lượng kiến thức chưa sâu, kinh nghiêm thực tế chưa nhiều nên q trình làm đồ án khơng tránh khỏi sai lầm thiếu sót Rất mong đóng góp quý thầy cô bạn bè Chương 3: Yêu cầu nâng tải Chương 4: Yêu cầu hạ tải NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTH- Bùi Thanh Tú- MSSV: 11142155 Lê Thanh Trình-MSSV: 11142151 Page TP Hồ Chí Minh, ngày….tháng… năm… Giáo viên hướng dẫn MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Trong dây chuyền sản xuất đại khâu truyền động giữ vai trò quan trọng Tùy theo yêu cầu mục đích dây chuyền mà truyền động thực cơng đoạn khác quy trình sản xuất Do ảnh hưởng tới việc nâng cao chất lượng sản phẩm suất sản xuất SVTH- Bùi Thanh Tú- MSSV: 11142155 Lê Thanh Trình-MSSV: 11142151 Page Nhằm nâng cao tính linh hoạt khâu điều khiển vận hành dây chuyền truyền động, đề tài giúp cho chúng em hiểu rõ cách điều khiển động để vận hành cách xác, đem lại hiểu kinh tế cao hoạt động kinh doanh thời gian hoạt động động AC NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI  Trình bày đặc tính tự nhiên  Trình bày đặc tính động không đồng pha rotor dây quấn mở máy qua cấp điện trở SVTH- Bùi Thanh Tú- MSSV: 11142155 Lê Thanh Trình-MSSV: 11142151 Page  Các vấn đề liên quan đến đặc tính  Xác định mở máy phương pháp đồ thị  Tính tốn cấu nâng hạ cầu trục  Ví dụ ứng dụng thực tế SVTH- Bùi Thanh Tú- MSSV: 11142155 Lê Thanh Trình-MSSV: 11142151 Page PHẦN I: TÍNH TOÁN VÀ THẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG ĐCĐ KĐB XOAY CHIỀU BA PHA ROTOR DÂY QUẤN CHƯƠNG I: ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA  I)ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1) Khái niệm -Động không đồng pha máy điện xoay chiều , làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ rotor khác với tốc độ từ trường máy -Động không đồng pha dung nhiều sản xuất sinh hoạt chế tạo đơn giản ,giá rẻ ,độ tin cậy cao , vận hành đơn giản , hiệu suất cao , gần khơng cần bảo trì Dải cơng suất rộng từ vài Watt đến 10000hp, Các động từ 5hp trở lên hầu hết pha động nhỏ 1hp thường pha 2) Cấu tạo -Giống loại máy điện quay khác, động không đồng pha gồm có phận sau - Phần tỉnh hay gọi la stator - Phần quay hay gọi la rotor a)stator -Trên stator có vỏ , lõi thép dây quấn -Võ máy có tác dụng cố định lõi thép dây quấn - Lõi sắt phần dẫn từ làm thép kỹ thuật điện dày 0,5mm ghép lại -Dây quấn stator đặt vào rãnh lõi sắt cách điện tốt với lõi sắt b)rotor - Phần có phận lõi sắt dây quấn -Nói chung người ta sử dụng thép kỹ thuật điện stator -Dây quấn rotor có loại rotor kiểu dây quấn rotor kiểu lồng sóc c.khe hở SVTH- Bùi Thanh Tú- MSSV: 11142155 Lê Thanh Trình-MSSV: 11142151 Page -Vì rotor khối trịn nên khe hở đều.Khe hở mày điện khơng đồng nhị (từ 0,2 đến 1mm máy điện nhỏ vừa) để hạn chế dịng điện từ hóa lấy từ lưới vào làm cho hệ số công suất máy cao )Ưu điểm -Ưu điểm bật loại động là: Cấu tạo đơn giản, đặc biệt động Rotor lồng sóc So với động chiều,Động khơng đồng giá thành hạ,vận hành tin cậy, chắn Ngoài động không đồng dùng trực tiếp lưới điện xoay chiều ba pha nên không cần trang bị thêm thiết bị biến đổi kèm theo )Nhược điểm -Nhược điểm động không đồng điều chỉnh tốc độ khống chế trình khó khăn; riêng với động Rotor lồng sóc có tiêu khởi động II)PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ L1L2 L3 I1 R1 I’2 x1 x’2 R0 U1 p Rp I0 x0 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý dộng ba pha sơ đồ tương đương thay pha động không đồng SVTH- Bùi Thanh Tú- MSSV: 11142155 Lê Thanh Trình-MSSV: 11142151 Page 10