Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống truyền động điện tự động có nhiệm vụ rất quan trọng trong dây truyền sản xuất tự động hiện đại, giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Ngày nay, nền kinh tế ngày càng phát triển đòi hỏi các yêu cầu về công nghiệp hóa hiện đại hóa dây truyền sản xuất. Vì vậy để kịp thời tiếp thu các tiến bộ kỹ thuật, các vấn đề về truyền động điện phải luôn được quan tâm nghiên cứu để đáp ứng các yêu cầu công nghệ mới với mức độ tự động hóa cao Trong công nghiệp những công việc nặng nhọc như nâng hạ cần cẩu trong xây dựng hay các hệ thống nâng hạ sử dụng cần trục…Và để đáp ứng nhu cầu công việc đó, hệ thống nâng hạ cầu trục đã ra đời giúp nâng hiệu quả sản xuất. Đề tài này sẽ làm rõ những nguyên lý hoạt động cũng như cấu tạo của hệ thống nâng hạ cầu trục này. Cụ thể bài làm của em sẽ gồm những nội dung cơ bản như sau: Lý thuyết về động cơ không đồng bộ 3 pha: đặc tính cơ, cách khởi động, mở máy qua các cấp điện trở, các đặc tính hãm… Tính toán số liệu: dòng điện, mô men của động cơ; các cấp điện trở mở máy; tốc độ, dòng điện khi nâng tải và hạ tải…
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC GVHD:TS.Nguyễn Thị Mi Sa SVTH: Trần Xuân Nhật MSSV: 19142353 TP Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2023 GVHD: TS.Nguyễn Thị Mi Sa ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC o0o -TP.Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2023 PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN Họ tên sinh viên thực hiện: Trần Xuân Nhật MSSV:19142353 Lớp:191422C Chuyên ngành: CNKT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Nội dung: Báo cáo môn học Đồ án Truyền Động Điện GV hướng dẫn đánh giá: TS Nguyễn Thị Mi Sa NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ: Nội dung & khối lượng báo cáo: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………… Ưu điểm: ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… GVHD: TS.Nguyễn Thị Mi Sa ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ………………………………………………………………………………………… …………………………………… Khuyết điểm ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………… Nhận xét chung: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… … Điểm số:…… (Điểm chữ: ……………………………………………….) TP Hồ Chí Minh, ngày……tháng 06 năm 2023 GIẢNG VIÊN ĐÁNH GIÁ TS Nguyễn Thị Mi Sa GVHD: TS.Nguyễn Thị Mi Sa ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN MỤC LỤC LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .1 PHẦN 1: CƠ SỞ, LÝ THUYẾT CỦA VIỆC TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA CHƯƠNG I: ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA I.KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM, THÀNH PHẦN CẤU TẠO II.ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ CỦA ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU KHƠNG ĐỒNG BỘ PHA .7 III.ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU KĐB PHA .10 IV.ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THAM SỐ ĐẾN ĐẶC TÍNH CƠ 14 V.CÁC CHẾ ĐỘ HÃM CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA .18 VI.KHỞI ĐỘNG CHO ĐỘNG CƠ 27 VII MỞ MÁY VÀ ĐIỆN TRỞ MỞ MÁY .36 PHẦN II: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 39 CHƯƠNG II.TÍNH TỐN U CẦU MỞ MÁY QUA BA CẤP ĐIỆN TRỞ .40 CHƯƠNG III.TÍNH TỐN ĐIỆN TRỞ PHỤ MỞ MÁY, ĐỘNG CƠ MỞ MÁY QUA BA CẤP ĐIỆN TRỞ PHỤ 46 I.TÍNH TỐN GIỚI HẠN MOMEN LỚN NHẤT VÀ NHỎ NHẤT LÚC MỞ MÁY: 46 II.TÍNH TỐN GIÁ TRỊ ĐIỆN TRỞ PHỤ CẦN ĐỂ MỞ MÁY 47 CHƯƠNG IV: YÊU CẦU NÂNG TẢI .50 I.TÍNH TỐN ĐIỆN TRỞ PHỤ ĐƯỢC THÊM VÀO MẠCH ROTOR ĐỂ ĐỘNG CƠ NÂNG TẢI BẰNG ½ TỐC ĐỘ ĐỊNH MỨC 50 II TÍNH TỐN ĐIỆN TRỞ PHỤ ĐƯỢC THÊM VÀO MẠCH ROTOR ĐỂ ĐỘNG CƠ NÂNG TẢI BẰNG 14 TỐC ĐỘ ĐỊNH MỨC .53 CHƯƠNG IV: YÊU CẦU HẠ TẢI 56 I.ĐỘNG CƠ HẠ TẢI VỚI TỐC ĐỘ BẰNG ¼ TỐC ĐỘ ĐỊNH MỨC CĨ MOMENT BẰNG 0,8 LẦN MOMEN ĐỊNH MỨC 56 II ĐỘNG CƠ HẠ TẢI VỚI TỐC ĐỘ BẰNG ½ TỐC ĐỘ ĐỊNH MỨC CÓ MOMENT BẰNG 0,8 LẦN MOMEN ĐỊNH MỨC 58 III ĐỘNG CƠ HẠ TẢI VỚI TỐC ĐỘ BẰNG LẦN TỐC ĐỘ ĐỊNH MỨC CÓ MOMENT BẰNG 0,8 LẦN MOMEN ĐỊNH MỨC 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO .64 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hệ thống truyền động điện tự động có nhiệm vụ quan trọng dây truyền sản xuất tự động đại, giúp nâng cao suất chất lượng sản phẩm Ngày nay, kinh tế ngày phát triển địi hỏi u cầu cơng nghiệp hóa đại hóa dây truyền sản xuất Vì để kịp thời tiếp thu tiến kỹ thuật, vấn đề truyền động điện phải quan tâm nghiên cứu để đáp ứng yêu cầu công nghệ với mức độ tự động hóa cao Trong cơng nghiệp công việc nặng nhọc nâng hạ cần cẩu xây dựng hay hệ thống nâng hạ sử dụng cần trục…Và để đáp ứng nhu cầu công việc đó, hệ thống nâng hạ cầu trục đời giúp nâng hiệu sản xuất Đề tài làm rõ nguyên lý hoạt động cấu tạo hệ thống nâng hạ cầu trục Cụ thể làm em gồm nội dung sau: Lý thuyết động khơng đồng pha: đặc tính cơ, cách khởi động, mở máy qua cấp điện trở, đặc tính hãm… Tính tốn số liệu: dịng điện, mô men động cơ; cấp điện trở mở máy; tốc độ, dòng điện nâng tải hạ tải… ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN PHẦN 1: CƠ SỞ, LÝ THUYẾT CỦA VIỆC TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA CHƯƠNG I: ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA Động điện tiêu thụ khoảng 65% tổng lượng điện, tiêu thụ khoảng 75% tổng lượng điện công nghiệp máy điện không đồng chiếm 90% số Lý máy điện khơng đồng sử dụng phổ biến tính mạnh mẽ, tin cậy, bền bỉ, dễ bảo trì tương đối rẻ, kích thước gọn nhẹ so với động chiều công suất Hiện sống ngày chúng ta, máy móc thiết bị tiên tiến, phổ biến rộng rãi động điện xoay chiều không đồng pha Chúng ta tìm hiểu ưu nhược điểm, ứng dụng động điện không đồng pha… từ sở lý thuyết để xây dựng nên toán thiết kế hệ thống nâng hạ cầu trục I.KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM, THÀNH PHẦN CẤU TẠO 1.Động điện khơng đồng pha gì? Dựa theo tượng cảm ứng điện từ có tốc độ rotor thay đổi so với tốc độ từ trường mà người ta xây dựng nên động điện xoay chiều không đồng pha, tùy theo nhu cầu mức điện áp mà người ta chế tạo mẫu mã động với tốc độ khác Động không đồng pha (AC Induction Motor) giúp chuyển đổi lượng điện thành , tạo momen lực…Với ưu điểm như: thiết kế đơn giản; dễ dàng lắp đặt, sữa chữa; chi phí đầu tư, vận hành thấp; hiệu suất làm việc cao, tuổi thọ dài…; dãi công suất nhiều cho ta dễ dàng lựa chọn… mà sử dụng phổ biến sống nói chung ngành cơng nghiệp nói riêng 2.Đặc điểm, thành phần cấu tạo, nguyên lý hoạt động Động không đồng pha cấu tạo gồm thành phần chính: - Phần Stator (đứng yên) gồm cuộn dây đồng quấn khung ghép lại thép kỹ thuật điện Khi cho dòng điện chạy qua đó, ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN điện biến đổi thành hệ thống đường sức từ trường lơng có hướng, khép kín mạch từ Phần đứng yên Stato có cuộn dây - Phần quay động (Rotor) chia làm hai dạng: Rotor dây quấn gồm dây quấn đặt lệch 1200 không gian thường nối sao, đưa đầu dây bên nhờ hệ thống vành trượt chổi than, làm việc, dây quấn rotor phải nối kín mạch Rotor dây quấn Rotor lồng sóc (phổ biến có nhiều ưu điểm) gồm có lõi thép hình trụ bên ngồi có xẻ rãnh để đặt dẫn nối ngắn mạch lại giống lồng sóc Trong thực tế, động rotor lồng sóc chiến ưu dễ dàng chế tạo lắp đặt, chi phí giá thành rẻ Nó gồm đồng đúc xuyên qua rãnh rotor nối tắt hai đầu, kèm theo cánh tản nhiệt quạt làm mát ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Rotor lồng sóc Cấu tạo chi tiết động KĐB pha Nguyên lý hoạt động: Khi cấp điện áp pha vào đầu cuộn dây stator có từ trường hình vẽ bên dưới, từ trường quét qua đồng rotor, tạo dòng điện kín bên đó, làm xuất suất điện động dòng điện cảm ứng Từ trường quay với tốc độ đồng ns Tốc độ đồng xác định sau: n s= 60 f P (vg/ph) Với f(Hz) tần số nguồn pha, p số đôi cực từ tùy thuộc vào kết cấu dây quấn động ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Dòng điện stator tạo nên từ trường quay Do tần số nguồn lưới tiêu chuẩn (Ở Việt Nam châu Âu chuẩn 50Hz, Mĩ, Nhật 60Hz), p số đôi cực từ tùy vào kết cấu dây quấn Ta có bảng thơng dụng tần số số cặp cực sau: Số cực(2p) Tần số 50Hz Tần số 60Hz 3000 3600 1500 1800 1000 1200 750 600 … … … Các thông số ta cần quan tâm lựa chọn động không đông pha như: - Công suất định mức Pđm (kW, W) - Điện áp định mức Uđm ( V ) - Dòng điện động Iđm (A) - Tần số làm việc f (Hz) - Tốc độ quay định mức nđm - Hiệu suất làm việc định mức l% - Hệ số công suất định mức Cosφ Giản đồ công suất thể sau: ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Vì tổn hao cộng dồn trì qua giai đoạn nên ta cần phải tính tốn chi li hợp lý để lựa chọn động phù hợp Tùy theo mục đích sử dụng, điện áp tần số mà người ta sử dụng cách đấu dây tam giác hay cho phù hợp: Cách đấu dây hình hình tam giác Cần phải cẩn thận lưu ý điện áp động ta tiến hành đổi nối sao-tam giác (khi đấu tam giác ý điện áp pha phải nhỏ nhỏ điện áp lớn mà cuộn dây stator chịu được) Động không đồng pha có ưu nhược điểm như: - Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, đặc biệt động Rotor lồng sóc So với động chiều, Động không đồng giá thành thấp, vận hành tin cậy, độ bền cao Ngồi động khơng đồng dùng