Bài giảng cơ sở truyền động điện chương 1

BÀI GIẢNG CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: TỰ ĐỘNG HỐ ThS KHƯƠNG CƠNG MINH kcminh@dut.udn.vn BÀI GIẢNG CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Đà nẵng 2021 C1-1 TÀI LIỆU THAM KHẢO • Cơ sở Truyền động điện tự động, tập & 2, Bùi Đình Tiếu - Phạm Duy Nhi, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, 1982 • Cơ sở Truyền động điện tự động, M.G TSILIKIN M.M.XOCOLOV - V.M.TEREKHOV - A.V.SINIANXKI, người dịch Bùi Đình Tiếu - Lê Tịng - Nguyễn Bính, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1977 • Truyền động điện, Bùi Quốc Khánh - Nguyễn Văn Liễn Nguyễn Thị Hiền, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1998 • Giáo trình truyền động điện tự động, Khương Cơng Minh, Trang Web Trường ĐHBK, 2005 C1-1 TÀI LIỆU THAM KHẢO • • • • • Điều chỉnh tự động truyền động điện, Bùi Quốc Khánh Phạm Quốc Hải - Nguyễn Văn Liễn - Dương Văn Nghi, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1998 Trang bị điện - điển tử máy gia công kim loại, Nguyễn Mạnh Tiến - Vũ Quang Hồi, NXB Giáo dục, 1994 Trang bị điện - điện tử máy công nghiệp dùng chung, Vũ Quang Hồi - Nguyễn Văn Chất - Nguyễn Thị Liên Anh, NXB Giáo dục, 1994 Phân tích tổng hợp hệ thống điều khiển tự động truyền động điện, Trịnh Đình Đề, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1993 Điện tử cơng suất, Nguyễn Bính, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 1995 C1-1 CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1.1 MỤC ĐÍCH VÀ U CẦU: • + Nắm cấu trúc chung hệ thống truyền động điện (HT-TĐĐ) • + Nắm đặc tính động điện hệ thống truyền động điện cụ thể • + Phân tích phương pháp điều chỉnh tốc độ động vấn đề điều chỉnh tốc độ hệ thống “bộ biến đổi - động điện” • + Khảo sát q trình q độ HT-TĐĐ với thông số hệ phụ tải • + Tính chọn phương án truyền động nắm nguyên tắc để chọn động điện C1-1 CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1.2 CẤU TRÚC VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN (HT-TĐĐ) 1.2.1 Cấu trúc hệ thống truyền động điện: • a) Định nghĩa hệ thống truyền động điện: • + Hệ thống truyền động điện (HT-TĐĐ) tổ hợp thiết bị điện, điện tử, v.v phục vụ cho cho việc biến đổi điện thành cung cấp cho cấu công tác máy sản suất, gia cơng truyền tín hiệu thơng tin để điều khiển q trình biến đổi lượng theo yêu cầu công nghệ C1-1 1.2.1 Cấu trúc hệ thống truyền động điện: Lưíi BBĐ gn ĐC MSX R Rt k kt vh Hình 1-1: Cấu trúc chung HT-TĐĐ • b) Phần lực (mạch lực): từ lưới điện nguồn điện cung cấp điện đến biến đổi (BBĐ) động điện (ĐC) truyền động cho phụ tải (MSX) • BBĐ: Bộ biến đổi:  biến đổi điện thành điện • BBĐ: biến đổi máy điện (máy phát điện chiều, xoay chiều, máy điện khuếch đại), biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bảo hoà), biến đổi điện tử, bán dẫn (Chỉnh lưu tiristor, điều áp chiều, biến tần transistor, tiristor) C1-1 1.2.1 Cấu trúc hệ thống truyền động điện: Lưíi BBĐ gn ĐC MSX R Rt k kt vh Hình 1-1: Cấu trúc chung HT-TĐĐ • ĐC khối chấp hành, tải BBĐ, đối tượng điều khiển HT-TĐĐ • ĐC: biến đổi điện thành • Động có loại: động chiều, xoay chiều, động đặc biệt C1-1 1.2.1 Cấu trúc hệ thống truyền động điện: Lưíi BBĐ ĐC MSX Hình 1-1: Cấu trúc chung HT-TĐĐ • MSX: Máy sản xuất hay phận làm việc • MXS: biến đổi k kt thành cơng hửu ích • NCĐ: biến đổi điện vh  quang gn • VĐT: biến đổi điện  cơng dịch Phần lực chuyển, … • Các máy sản xuất: Máy tiện, doa, cầu trục, thang máy, bào, bơm, quạt, … R C1-1 Rt 1.2.1 Cấu trúc hệ thống truyền động điện: Líi gn Phần điều khiển ĐC ®c BBĐ Bb® MSX msx R Rt k kt vh Phần lực Hình 1-1: Cấu trúc chung HT-TĐĐ • c) Phần điều khiển (mạch điều khiển) gồm cấu đo lường, điều chỉnh tham số cơng nghệ, khí cụ, thiết bị điều khiển đóng/cắt phục vụ cơng nghệ cho người vận hành • R RT: Bộ điều chỉnh truyền động cơng nghệ; • K KT: Bộ đóng cắt phục vụ truyền động cơng nghệ; • C1-1 GN: Mạch ghép nối; VH: Người vận hành 10 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1.2 Đặc tính nhóm máy nâng/hạ (q = 0): Mc  Mco  (Mcñm  Mco ).1  Mcđm  const C1-1 • Máy tời (1-1b) 19 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1.2 Đặc tính nhóm máy nâng/hạ (q = 0): Mc  Mco  (Mcñm  Mco ).1  Mcđm  const C1-1 • Thang máy (1-1b) 20 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1.2 Đặc tính nhóm máy nâng/hạ (q = 0): Mc  Mco  (Mcñm  Mco ).1  Mcđm  const C1-1 • Gara thang máy (1-1b) 21 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1.2 Đặc tính nhóm máy nâng/hạ (q = 0):    Mc  Mco  (M cñm  Mco )   = const  ñm  * (1-1b)  Đường  : q = : đặc tính máy: nâng - hạ, cầu trục, thang máy, … -> Mc = const - mô men cản dạng 1 b) M*c Hình 1-2a-2: Đặc tính nhóm máy nâng/hạ C1-1 22 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1.3 Đặc tính nhóm máy bào (q = 1):    Mc  Mco  (Mcñm  Mco )    ñm  C1-1 Máy bào (1-1c) 23 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1.3 Đặc tính nhóm máy bào (q = 1):    Mc  Mco  (Mcñm  Mco )    đm  C1-1 Máy phay (1-1c) 24 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1.3 Đặc tính máy bào (q = 1):    Mc  Mco  (Mcñm  Mco )    ñm  * (1-1c)  Đường  : q = : đặc tính máy: Bào, Phay, ma sát, … 1 c) M*c Hình 1-2a-3: Đặc tính nhóm máy bào C1-1 25 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1.4 Đặc tính nhóm máy bơm (q = 2):    Mc  Mco  (M cñm  M co )    ñm  C1-1 Máy bơm (1-1d) 26 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1.4 Đặc tính nhóm máy bơm (q = 2):    Mc  Mco  (M cñm  M co )    ñm  C1-1 Máy quạt (1-1d) 27 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1.4 Đặc tính nhóm máy bơm (q = 2):    Mc  Mco  (M cñm  M co )    ñm  C1-1 Máy nén khí (1-1d) 28 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1.4 Đặc tính nhóm máy bơm (q = 2):    Mc  Mco  (M cñm  M co )    ñm  * (1-1d)  Đường  : q = : đặc tính máy: Bơm, quạt, máy nén … d) M*c Hình 1-2a-4: Đặc tính nhóm máy bơm C1-1 29 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1 Đặc tính máy sản xuất Mc = f() : *   Đường  : q = : đặc tính máy: Bào, ma sát, …  Đường  : q = : đặc tính  máy: Bơm, quạt, máy nén … Đường  : q = -1 : đặc tính máy: Tiện, doa, mài trịn, … a) M*c Hình 1-2a: Các dạng đặc tính loại máy sản xuất C1-1 Đường  : q = : đặc tính máy: nâng - hạ, cầu trục, thang máy, …     Mc  Mco  (M cñm  Mco )  ñm  q (1-1) 30 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1 Đặc tính máy sản xuất Mc = f() : • + Ngồi ra, số máy sản xuất có đặc tính khác, như: • - Mơmen phụ thuộc vào góc quay Mc = f() mômne phụ thuộc vào đường Mc = f(s), máy cơng tác có pittơng, máy trục khơng có cáp cân có đặc tính thuộc loại • - Mơmen phụ thuộc vào số vịng quay đường Mc = f(,s) loại xe điện • - Mơmen phụ thuộc vào thời gian Mc = f(t) máy nghiền đá, nghiền quặng • + Trên hình 1-3a biểu diễn đặc tính máy sản xuất có mơmen cản dạng • + Trên hình 1-3b biểu diễn đặc tính máy sản xuất có mơmen cản dạng phản kháng C1-1 31 1.3 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT VÀ ĐỘNG CƠ: • 1.3.1 Đặc tính máy sản xuất Mc = f() :  M'c  Mc Mc M M M'c Hình 1-2b: dạng đặc tính máy sản xuất có mơmen cản dạng C1-1 Hình 1-2c: dạng đặc tính máy sản xuất có mơmen cản dạng phản kháng 32 CÂU HỎI ƠN TẬP (CHƯƠNG 1) • Hảy phân tích sơ đồ cấu trúc hệ thống TĐĐ ? • Có loại mômen cản (mômen phụ tải) ? Đặc điểm loại mơmen ? • Phân tích đặc tính máy sản xuất ? • Độ cứng đặc tính đặc trưng cho điều hệ thống TĐĐ ? C1-1 33