Btl_Nhóm_3

Tảitrọng tĩnh cực đại tác dụng lên pittong là5000 kg, vận tốc chuyển động ổn định củapittong là 0.05 m/s, thời gian tăng tốc từ 0tới 0.05m/s là 1s là; thời gian giảm tốc ởcuối hành trình

(

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CƠ KHÍ

-BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC

CƠ CẤU CHẤP HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN

Giáo viên hướng dẫn: TS Phan Đình Hiếu

Lớp: Cơ điện tử 3 – K14

Hà Nội-2021

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hà Nội, ngày tháng năm 2021

Giáo viên hướng dẫn

ĐÁNH GIÁ, NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Hà Nội, ngày tháng năm 2021

Giáo viên chấm phản biện

PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM

I Thông tin chung

1 Tên lớp:Cơ điện tử Khóa: 14

2 Tên nhóm: Nhóm 3

3.Họ và tên thành viên: Nguyễn Như Lợi- 2019605439

Nguyễn Bá Ngọc- 2019605377

Nguyễn Việt Phong- 2019604780

II Nội dung học tập

1 Phần thuỷ khí thuỷ khí : Máy uốn tôn thuỷ lực dài 3 m lắp ráp với 2

xy lanh được liên kết bằng dấm máy ép

như hình Hai xy lanh phải thực hiện hành

trình làm việc ở cùng một tốc độ Áp

suất làm việc phải được hiệu chỉnh

thích hợp với vật liệu của chi tiết phôi Tải

trọng tĩnh cực đại tác dụng lên pittong là

5000 kg, vận tốc chuyển động ổn định của

pittong là 0.05 m/s, thời gian tăng tốc từ 0

tới 0.05m/s là 1(s) là; thời gian giảm tốc ở

cuối hành trình bằng thời gian tăng tốc;

thời gian pittong thực hiện được một hành trình bằng 5s; áp suất của chất lỏng làm việc p=50at Máy ép phải có khả năng chỉ vận hành trong chế độ từng bước (INCHING) Máy ép phải đi đến trạng thái dừng nếu nút ấn dừng khẩn cấp (EMERGENCY STOP) được nhấn

Hoạt động của sinh viên

- Nội dung 1: Vẽ biểu đồ trạng thái, lưu đồ tiến trình của hệ thống?

- Nội dung 2: Tính chọn xy lanh, tính chọn bơm dầu, và thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài?

2 Phần động cơ điện

Bài 1: Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 2,2 KW;

Uđm = 120V; Iđm = 25,6A; nđm = 1430 vg/phút Vẽ đặc tính cơ tự nhiên, đặc tính

cơ nhân tạo với Rưf = 0,78 .

Bài 2: Tìm trị số của các cấp mở máy của động cơ một chiều kích từ độc lập có: Pđm = 13,5 KW; Uđm = 120 V; Iđm = 145 A; nđm = 1050 vg/ph Biết rằng

Mmmmax=200 %Mđm , mở máy với 3 cấp điện trở.

Bài 3: Động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 29 KW; Uđm

= 420 V; Iđm = 79 A; nđm = 1000 vg/ph; Rư = 0,05 Rđm làm việc ở chế độ hãm tái sinh Xác định ω khi Iư = 60 A, Rưf = 0.

Bài 4 Động cơ không đồng bộ ba pha có thông số Pđm = 22,5 kW; Uđm = 380V; nđm = 1430vg/ph; r1 = 0,2; r’2 = 0.24; x1 = 0,39; x’2 = 0,46 Hãy xác định tốc độ động cơ  khi mô men phụ tải bằng định mức, trong mạch rôto mắc thêm điện trở phụ đã quy đổi về stato là 1,2Ω; trong mạch stato mắc thêm điện kháng X1f = 0,75

Câu 5: Cho một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc có các thông số sau:

Công suất định mức của động cơ: Pđm = 55 KW.

Áp dây định mức: Vđm = 660V / 380V – Y/ (Tần số nguồn điện f = 50

Hz ).

Tốc độ định mức của động cơ : nđm = 980 vòng/phút.

Hiệu suất định mức là : đm = 93,5%.

Hệ số công suất lúc tải định mức: cosđm = 0,86.

Bội số dòng điện mở máy của động cơ là mI = 6.

Khi cấp nguồn áp 3 pha 380V (áp dây) vào động cơ, lúc mang tải định mức xác định:

1 Tần số của rotor?

2 Dòng điện định mức cấp vào stator động cơ?

3 Công suất điện từ? Khi biết tổn hao ma sát cơ, quạt gió chiếm 15% tổng tổn hao của động cơ; tổn hao thép chiếm 25% tổng tổn hao.

IV Học liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án

1 Tài liệu học tập: Giáo Trình Truyền Động Điện, Hệ Thống Tự Động Thủy Khí.

2 Phương tiện, nguyên liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án (nếu có): Máy tính.

TS Nguyễn Anh Tú TS Phan Đình Hiếu

1.1.2 Lưu đồ tiến trình của hệ thống 10

1.2 Tính chọn xy lanh, tính chọn bơm dầu, và thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài 10

1.2.1 Tính chọn xylanh 10

1.2.2 Tính chọn bơm dầu 13

1.2.3 Thiết kế mạch thủy lực và mạch điều khiển: 16

CHƯƠNG 2 PHẦN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 17

Câu 1: 17

Câu 2: 18

Câu 3: 20

Câu 4: 21

Câu 5: 22

Danh mục hình ảnh

Hình 1 1: Biểu đồ trạng thái của mạch điện 9 Hình 1 2: Lưu đồ thuật toán của hệ thống 10 Hình 1 3: Mạch thủy lực 16

Danh mục bảng biểu

Bảng 1 1: Áp suất tỷ lệ với đường kính 12

1.1.2 Lưu đồ tiến trình của hệ thống

Hình 1 2: Lưu đồ thuật toán của hệ thống

*Chú thích: - pittong 1,2 đi ra: A+, B+

- pittong 1,2 đi vào: A-, B-

- Nút 1: nút bắt đầu cho quá trình đẩy pittong đi ra

- Nút 2: nút bắt đầu cho quá trình đẩy pittong đi vào

1.2 Tính chọn xy lanh, tính chọn bơm dầu, và thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài

- Van tiết lưu 1 chiều

Do đề tài có 2 xylanh lực như nhau, nên ta tính cho mỗi xylanh là như nhau:

- Đường kính trong của xy lanh

+ Trong đó:

m: khối lượng của vật thể chuyển động tịnh tiến

a: gia tốc của vật thể trước khi đạt được tốc độ ổn định

- Đường kính của xylanh lực được xác định theo công thức

+ Trong đó:

K: hệ số kể tới ảnh hưởng của tổn thất

Lấy trong đường kính trong xi lanh D theo tiêu chuẩn D = 125 mm

Xác định lại áp suất của chất lỏng làm việc để cho xy lanh thắng được tải trọng tác dụng:

Áp suất của chất lỏng làm việc trong điều kiện bài toán p = 42at Do đó ta chọn

d

D=0 ,5

Đường kính cần pittong có giá trị bằng d=62,5mm, D=125mm

1.2.2.1 Tính toán lưu lượng

Thể tích cần cấp cho xylanh ở hành trình tiến ra:

mô tơ điện có tốc độ 1430 vòng/phút

Ta có lưu lượng riêng của bơm:

Công suất truyền động động cơ:

1.2.2.2 Tính toán đường kính ống thủy lực

Đường kính ống hút được tính theo công thức:

Với ống hút: v=(0,8 ÷ 1,2)(m s)

ống đẩy: v=(3 ÷5 )(m s )ống xả: v=(1÷ 1,6 )(m s )

¿(0,017 ÷ 0,021) (m)=(17 ÷ 21)(mm)

1.2.2.3 Tổn thất trong hệ thống thủy lực

 Tổn thất thể tích Tổn thất thể tích do dầu thủy lực chạy qua các khe hởtrong các phân tử của hệ thống Áp suất càng lớn, vận tốc càng nhỏ và độnhớt càng nhỏ thì tổn thất thể tích càng lớn Tổn thất thể tích đáng kể nhất

là các cơ cấu biến đổi năng lượng

 Tổn thất cơ khí Tổn thất cơ khí do ma sát giữa các chi tiết có chuyển độngtương đối với nhau

 Tổn thất áp suất Tổn thất áp suất là sự giảm áp suất do lực cản trên đườngchuyển động của dâu từ bơm đến cơ cấu chấp hành, phụ thuộc vào nhữngyếu tố khác nhau như:

+ Chiều dài ống dẫn+ Độ nhẵn ống dẫn+ Tốc độ dòng chảy+ Độ lớn tiết diện ống dẫn

- Công thức tính tổn thất áp suất trong hệ thống truyền động thủy lực:

1.2.3 Thiết kế mạch thủy lực và mạch điều khiển:

1.2.3.1 Mạch thủy lực:

Hình 1 3: Mạch thủy lực

CHƯƠNG 2: PHẦN ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Câu 1:

Xây dựng đường đặc tính cơ tự nhiên

Đường đặc tính cơ tự nhiên có thể vẽ qua 2 trong số 3 điểm:

Ta có điểm thứ hai của đặc tính [0; 209,06] và như vậy ta có thể dựng đượcđường đặc tính cơ tự nhiên

Xây dựng đường đặc tính cơ nhân tạo khi điện trở phụ Rf = 0,78 (ohm)

Khi thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng thì tốc độ không tải lý tưởngkhông thay đổi, nên ta có thể vẽ đặc tính cơ nhân tạo qua các điểm không tải lý tưởng[0; ω0] và điểm tương ứng với tốc độ nhân tạo [M đm; ωnt]

Tốc độ góc nhân tạo (với mô men định mức)

Tọa độ điểm tương ứng với tốc độ nhân tạo [19,14;114,95], vậy ta có thể dựng

được đường đặc tính cơ nhân tạo có điện trở phụ trong mạch phần ứng

Dòng điện khởi động cấp 3:

I3=I3

224,81,29 =174,27 (A )

Mô men định mức của động cơ:

M đm=P đm

ω đm=

29.103104,71=277(N m)

rad

s )

Hãm tái sinh khi tốc độ quay của động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng

(ω>ω0) Khi hãm tái sinh, sức điện động của động cơ lớn hơn điện áp nguồn: E > U,động cơ làm việc như một máy phát song song với lưới và trả năng lượng về nguồn,lúc này thì dòng hãm và mômen hãm đã đổi chiều so với chế độ động cơ

Công suất định mức của động cơ:

→ M đm=P đm

ω đm=

22500149,74=150,26(N m)

Vì tốc độ định mức của động cơ là 1430 vòng/phút nên trên thực tế số cặp cực từ là p=2

Tốc độ từ trường quay của động cơ là:

Trong đó:

P đt=3 I2' 2 r2'

s: công suất điện từ của động cơ

ω1: tốc độ góc của từ trường quayVới dòng điện thứ cấp:

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Bộ môn Cơ điện tử, Bài giảng Cơ cấu chấp hành và điều khiển, ĐHCNHN, 2009.[2] Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu, Máy điện I, NXBKH&KT, 2001

[3] Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu, Máy điện II, NXBKH&KT, 2001

[4] PGS.TS Bùi Quốc Khánh, PGS.TS Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, DươngVăn Nghi, Điều chỉnh tự động truyền điện, NXB KH&KT, Hà Nội, 1996

[5] Trường ĐHCNHN, Giáo trình Truyền động điện, NXB KH&KT, 2015