đồ án truyền động điện dành cho các bạn ngành điện tử, đây là 1 dạng cơ bản để mọi người kham khảo. đồ án này dựa trên nền tảng các sinh viên đia trước các bạn có thể sử dụng hoặc là cải biên so với tác giả ae đi trước. mọi loại đồ án chúng ta nên kham khảo không ai giống ai nên chúng ta cân nhắc để thông đồ án cho kỹ lưỡng trước khi bảo vệ. chúc các bạn bảo vệ đồ án thành công
KHOA CN CƠ ĐIỆN & ĐIỆN TỬ BỘ MÔN CN KỸ THUẬT Đ&ĐT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨ VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc o0o THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH TRYỀN ĐỘNG ĐIỆN Họ tên sinh viên : Mã số sinh viên, lớp HP : Giáo viên hướng dẫn : Ngày giao đề tài : Ngày nộp : Tên đề tài: Thiết kế hệ thống tự động điều chỉnh truyền động điện (yêu cầu số liệu kèm theo) Nội dung: I Thuyết minh Phân tích, lựa chọn phương án truyền động Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch động lực Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển Tính chọn thiết bị Xây dựng đặc tính tĩnh Thuyết minh sơ đồ nguyên lý II Các vẽ: 03 vẽ Ao - Sơ đồ nguyên lý hệ thống - Giản đồ điện áp mạch động lực mạch điều khiển - Đặc tính tĩnh hệ thống Số liệu yêu cầu thêm sau: - Phụ tải Mc = số, mang tính chất phản kháng - BBĐ dùng sơ đồ chỉnh lưu tia pha - Động chiều kích từ độc lập có cơng suất từ 2,5 - KW - Phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 100/1; Sai lệch tĩnh st% = 5% Ngày tháng năm 2020 Giáo viên hướng dẫn THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC I.Tên đề tài: Thiết kế hệ thống tự động điều chỉnh truyền động điện (yêu cầu số liệu kèm theo) - Phụ tải Mc = số, mang tính chất phản kháng - BBĐ dùng sơ đồ chỉnh lưu tia pha - Động chiều kích từ độc lập có cơng suất từ 2,5 - KW - Phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 100/1; Sai lệch tĩnh st% = 5% II Nội dung: Phân tích, lựa chọn phương án truyền động Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch động lực Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển Tính chọn thiết bị Xây dựng đặc tính tĩnh Thuyết minh sơ đồ nguyên lý III Bản vẽ A0: 03 vẽ Ao - Sơ đồ nguyên lý hệ thống - Giản đồ điện áp mạch động lực mạch điều khiển - Đặc tính tĩnh hệ thống Bản thuyết minh thông qua ngày Giáo viên hướng dẫn tháng năm 2020 LỜI NÓI ĐẦU Ngày phát triển mạnh mẽ vượt bậc khoa học kỹ thuật truyền động điện lĩnh vực có vai trò then chốt phát triển này, hàng loạt hệ thống truyền động điện ứng dụng linh kiện đại đời nhằm đáp ứng yêu cầu cơng nghệ xác chất lượng cao Chúng gọn nhẹ lại tinh vi hơn, đảm nhiệm cơng việc khó khăn nhiều so với hệ thống cũ Các tiến khoa học kỹ thuật đặc trưng biến đổi không ngừng việc tự động hoá sản xuất tất lĩnh vực kinh tế quốc dân Tự động hoá nhằm tăng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm nâng cao trình độ sản xuất Chính mà yếu tố để đánh giá sản xuất đại trình độ áp dụng tự động hoá nghành sản xuất Trong trình bày em thể sát nội dung yếu tố Qua việc tính toán khảo sát rút nhiều kết luận cần thiết để đánh giá chất lượng chọn thông số hệ thống Tuy nhiên thời gian trình độ có hạn nên đồ án cịn nhiều thiếu sót Em mong thầy cô giáo thông cảm ân cần bảo cho em Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy ………………cùng thầy giáo khoa giúp đỡ em hoàn thành đồ án Thái nguyên: Ngày tháng năm 2020 Sinh viên PHẦN I: PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG 1.1 Đặt vấn đề Để thiết kế hệ thống truyền động điện ta phải vào đặc điểm công nghệ để đưa phươn án hợp lý Mỗi phương án có ưu nhược điểm khác nhau, phương án đưa phải đảm bảo tiêu chí kỹ thuật mặt kinh tế Việc lựa chọn phương án truyền động điện (loại động cơ, phương pháp điều chỉnh tốc độ, BBĐ ) để phục vụ cho sản xuất có ý nghĩa lớn Nó liên quan đến chất lượng sản phẩm hiệu kinh tế Nếu lựa chọn ta tăng suất làm việc hạn chế hành trình thừa Để đảm bảo thiết kế cho đề tài cho là: Thiết kế hệ thống tự động điều chỉnh truyền động điện tự động không đảo chiều với tải phản kháng có Mc = số; D = 100/1; Sai lệch tĩnh st% = 5%; điều chỉnh trơn có khả hạn chế phụ tải dừng xác (Động có cơng suất từ 2,5 - KW, BBĐ dùng sơ đồ chỉnh lưu tia pha) Ta chọn Động điện chiều kích từ độc lập chọn phương pháp thay đổi tốc độ thay đổi điện áp mạch phần ứng động Phương pháp có phương án: Phương án 1: Hệ truyền động máy phát - động (hệ F-Đ) Phương án Hệ truyền động thyristor - động (hệ TĐ) Phương án 3: Hệ truyền động xung áp - động (hệ XA-D) Ta vào xét hệ truyền động chọn hệ truyền động phù hợp 1.2 Phân tích số phương án truyền động điện 1.2.1 Phương án 1: Hệ máy phát -động điện chiều kích từ độc lập hệ F-Đ 1.2.1.1 Sơ đồ nguyên lý: Hình 1.1: Hệ thống máy phát-động điện chiều kích từ độc lập (F-D) hai mạch vòng Các phần tử sơ đồ: - Đ động truyền động - FT máy phát - ĐK động điện xoay chiều (động đồng không đồng bộ) - Yn phản hồi âm tốc độ - βId phản hồi âm dòng điệnId phản hồi âm dòng điện - R điểu chỉnh tốc độ quay - Ri điều chỉnh dòng điện - CBI cảm biến dịng điện 1.2.1.2 Dạng đặc tính tĩnh Giả thiết với khâu hệ lý tưởng, điều chỉnh khâu PI đặc tính tĩnh có dạng sau: 1.2.1.3 Nhận xét: Ưu điểm: - Hệ thống làm việc linh hoạt - Họ đặc tính có dạng tuyến tính - Việc điều chỉnh thực mạch kích từ nên thuận tiện cho tự động hoá, nâng cao chất lượng hệ thống - Có hệ số khuyếch đại lớn Nhược điểm: - Kích thước lớn - Quán tính điện từ mạch kích từ máy phát lớn gây ảnh hưởng tác động nhanh hệ thống - Hiệu suất thấp - Vận hành nhiều tiếng ồn tu bảo dưỡng phức tạp - Hệ thống cổ góp máy phát phải thay bảo dưỡng thường xuyên dẫn đến chi phí cao 1.2.2 Phương án 2: Hệ thống chỉnh lưu điều khiển thyristor- động điện chiều kích từ độc lập hệ (T-Đ) 1.2.2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống (dạng tổng quát) Các phần tử hệ thống: - Đ động truyền động - F máy phát - Yn phản hồi âm tốc độ - βId phản hồi âm dòng điệnId phản hồi âm dòng điện - CKĐ cuộn kháng điện - FX khâu phát xung điều khiển cho thyristor BĐ - R điểu chỉnh tốc độ quay - Ri điều chỉnh dòng điện - Ucd điện áp chủ đạo - UdtT xung điều khiển van chỉnh lưu - CBI cảm biến dịng điện 1.2.2.2 Dạng đặc tính tĩnh Có dạng giống dạng đặc tính tĩnh hệ máy phát - động điện chiều kích từ độc lập (hệ F-Đ) 1.2.2.3 Nhận xét Uu điểm: - Có tính kinh tế cao - Độ tin cậy cao -Ưu việt mặt kỹ thuật Nhược điểm: - Đảo chiều dịng điện gặp nhiều khó khăn 1.2.3 Phương án 3: Hệ thống chỉnh lưu không điều khiển –xung áp động điện chiều kích từ độc lập (hệ XA-Đ) 1.2.3.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống (dạng tổng quát) Hình 1.5 Các thành phần sơ đồ: - Đ động truyền động - FT máy phát - Yn phản hồi âm tốc độ - βId phản hồi âm dòng điệnId phản hồi âm dòng điện - CK cuộn kháng - FX khâu phát xung điều khiển cho thyristor BĐ - R điểu chỉnh tốc độ quay - Ri điều chỉnh dòng điện - Ucd điện áp chủ đạo - CLKĐK chỉnh lưu không điều khiển (dùng ốt) -UdtT xung điều khiển van chỉnh lưu - XA xung áp 1.2.3.2 Dạng đặc tính tĩnh Dạng đặc tính tĩnh có dạng dạng đặc tính tĩnh hệ máy phát - động điện chiều kích từ độc lập (hệ F-Đ) 1.2.3.2 Nhận xét Ưu điểm: - dòng điện động tương đối phẳng, cho phép tang chất lượng phạm vi điều tốc rộng - tổn hao phát nhiệt dộng hệ nhỏ - độ tác động nhanh cao tần số đóng cắt cao - hiệu suất thiết bị tương đối cao Nhược điểm: - sử dụng nhiều linh kiện điện tử gây tốn kinh tế - cấu tạo phức tạp 1.2.4 Chọn phương án truyền động điện Sau đưa phương án kết hợp với tiêu kinh tế kỹ thuật khả vận hành với điều kiện phát triển khoa học kỹ thuật em thấy phương án hệ FĐ hiệu suất thấp; phương án hệ XA-Đ có chất lượng tốt chi phi đầu tư cao Vậy em chọn phương án dùng T-Đ Vì phương án có nhiều ưu điểm phù hợp với yêu cầu đặt PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐỘNG LỰC 2.1 Đặt vấn đề Như mạch lực gồm: động chiều, biến đổi thiết bị phụ trợ khác Các thiết bị phụ trợ phụ thuộc vào sơ đồ biến đổi nên nhiệm vụ phần thiết kế sơ đồ nguyên lý BBĐ Bộ biến đổi T-Đ có nhiều loại sơ đồ, song để thực tốt u cầu cơng nghệ ta phải tiến hành phân tích sơ đồ chọn sơ đồ biến đổi phù hợp với yêu cầu cơng nghệ đặt Vì loại sơ đồ có ưu nhược điểm khác thích hợp cho loại yêu cầu công nghệ 2.2 Chọn sơ đồ BBĐ Với yêu cầu phụ tải ta sử dụng nhiều sơ đồ chỉnh lưu khác chỉnh lưu cầu pha, chỉnh lưu cầu pha, chỉnh lưu tia pha, chỉnh lưu tia pha… để chọn biến đổi phù hợp ta vào so sánh biến đổi Sơ đồ cầu pha: sơ đồ đơn giản Sơ đồ hình tia pha: sơ đồ đơn giản Sơ đồ cầu pha: sơ đồ phức tạp Sơ đồ hình tia pha: sơ đồ phức tạp +Số van: Sơ đồ cầu pha: van Sơ đồ hình tia pha: van Sơ đồ cầu pha: van Sơ đồ hình tia pha: van + Điện áp qua van Sơ đồ cầu pha Udo UTth max UTng max Udo Sơ đồ tia pha UTth max UTng max Udo Sơ đồ cầu pha UTth max UTng max Sơ đồ hình tia pha UTth max UTng max + Dòng điện qua van 2.Udo Sơ đồ cầu pha IT Id / Sơ đồ cầu pha IT Id / Sơ đồ tia pha IT Id / Sơ đồ hình tia pha IT Id / Sơ đồ hình tia có: Hình tia có điốt Do hình tia khơng có điốt Do Sơ đồ hình cầu có: Hình cầu có điốt Do hình cầu khơng có điốt Do 2.2.1 Chọn sơ đồ cụ thể cho điều khiển Phần trước ta chọn sơ đồ chỉnh lưu tia pha a Sơ đồ nguyên lý A B iA iB iC C * BA T1 * a ia iT1 * * T2 b ib iT2 * * c ic iT3 O ud Ed Ld T3 K Rd id Hình 2.19: Sơ đồ chỉnh lưu hình tia pha - BA máy biến áp pha dùng để cung cấp cho sơ đồ chỉnh lưu Tổ nối dây máy biến áp Y/Y0, /Y0, Y/Z0 /Z0, - Các thyristor T1, T2, T3 dùng để biến điện áp xoay chiều pha bên thứ cấp máy biến áp BA ua, ub, uc thành điện áp chiều tải u d điều chỉnh thành phần chiều ud - Rd, Ld, Ed phần tử phụ tải chỉnh lưu - iA, iB, iC dòng pha cuộn dây sơ cấp BA - ia, ib, ic dòng pha cuộn dây thứ cấp BA - iT1, iT2, iT3 dòng van chỉnh lưu - id dòng điện chỉnh lưu tức thời