đồ án ''''thiét kế hệ thống trang bị điện cho truyền động ăn dao của máy doa vạn năng 2620b''''

Đồ án: thiét kế hệ thống trang bị điện cho truyền động ăn dao máy doa vạn 2620B Mục lục Lời nói đầu ChươngI : Giới thiệu công nghệ máy doa ChươngII:Chọn phương án truyền động.tính chọn cơng suất động mạch lực……………………………………………………………… ChươngIII: Tổng hợp điều chỉnh hệ thống 19 Chương IV: Thiết kế mạch dieu khien…………………………………… 23 Lời nói đầu Trong điều kiện công kiến thiêt nước nhà bước vào thời kỳ cơng nghiệp hố - đại hoá với hội thuận lợi khó khăn thách thức lớn Điều đặt cho hệ trẻ, người chủ tương lai đất nước nhiệm vụ nề Đất nước cần sức lực trí tuệ lịng nhiệt huyết trí thức trẻ, có kỹ sư tương lai Sự phát triển nhanh chóng cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung lĩnh vực điện - điện tử - tin học nói riêng làm cho mặt x• hội thay đổi ngày Trong hồn cảnh đó, để đáp ứng điều kiện thực tiễn sản xuất đòi hỏi người kĩ sư điện tương lai phải trang bị kiến thức chuyên nghành cách sau rộng Trong khn khổ chương trình đào tạo kỹ sư nghành tự động hoá - cung cấp điện; nhằm giúp cho sinh viên trước kết thúc môn học, để hệ thống hố lại kiến thức đ• học có điều kiện tiếp cận với mơ hình kỹ thuật chuyên nghành thực tiễn sản xuất, đồng thời giúp cho sinh viên có hội tư độc lập nghiên cứu thiết kế Thực tiễn xí nghiệp cơng nghiệp đặt vấn đề phải cải tạo, nâng cấp lại thiết bị dây truyền sản xuất cũ theo quan điểm giữ lại phần thiết bị đ• hồn thiện cịn phù hợp, cải tạo thay phần đ• lạc hậu có nhiều nhược điểm thiết bị có độ hồn thiện cao Khi đưa vào sản xuất cho suất chất lượng sản phẩm cao Dựa tảng đồ án thiét kế hệ thống trang bị điện cho truyền động ăn dao máy doa vạn 2620B tập trung vào giải quyết, cải tạo hệ thống trang bị điện cho máy Bản đồ án gồm phần:  Chương I: Tìm hiểu cơng nghệ máy  Chương II: Tính chọn phương án truyền động công suất động  Chương III: Tổng hợp hệ thống truyền động  Chương IV: Thiết kế mạch điều khiển  Chương V: Mô hệ thống Matlap Simulink Trên tinh thần làm việc nghiêm túc, với lỗ lực cao thân nội dung đồ án xây dựng sở tính tốn logic khoa học có tính thuyết phục cao Bản đồ án trình bày cách logic,gọn nhằm giúp cho người đọc dễ hiểu, số liệu lấy từ tài liệu có uy tín Tuy nhiên, kiến thức hạn chế, phạm vi thời gian có hạn, lượng kiến thức lớn nên đồ án khơng khỏi cịn khiếm khuyết Em mong nhận góp xây dựng thầy bè bạn để đồ án hoàn thiện Trong qúa trình làm đồ án em đ• nhận giúp đỡ, hướng dẫn, bảo nhiệt tình thầy giáo góp ý xây dựng bạn bè đồng nghiệp Đặc biệt giúp đỡ thầy Lấ MINH HÀ, thầy mơn tự động hố trường Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ Tác giả thiết kế Sinh Viên Chương i giới thiệu công nghệ máy doa I- chức công dụng máy doa Máy doa thuộc nhóm máy cắt gọt kim loại Doa phương pháp gia công chi tiết ,doa thuộc công đoạn gia công tinh ,nó gia cơng lỗ đ• khoan ,kht, lỗ hình cơn, hình trụ, cắt ren Ngồi máy doa cịn dung để phay Doa phương pháp gia cơng tinh đạt độ bóng bề mặt từ 6- 9 cấp chinh xác từ - cấp xác II- phân loại máy doa Máy doa máy gia cơng cắt gọt kim loại Trên truyền động máy gá mũi khoan mũi doa, máy gia cơng thơ ( khoan ,kht lỗ hình ,hình trụ); gia công tinh gá mũi doa Đặc điểm máy doa gia cơng đồng thời nhiều lỗ có trục song song trục thẳng góc với Máy doa có nhiều loại khác với kích cỡ , cơng dụng mức độ chun mơn hố khác - Nếu phân loại theo chức năng, công dụng phân : + Máy khoan , khoét + Máy doa - Phân loại theo chuyển động : +Doa đứng: dao quay theo phương thẳng đứng +Doa ngang: dao quay theo phương nằm ngang - Phân loại theo mức độ trang bị điện : +Loại đơn giản: thường dùng động KĐB khơng có điều chỉnh tốc độ điện +Loại trung bình thường dùng động KĐB điều chỉnh tốc độ cách thay đổi số đôi cực dùng ddộng chiều hệ thống hở +Loại phức tạp : dùng động chiều kích từ độc lập điều khiển theo hệ kín điều khiển theo chương trình Đây loại máy doa gia cơng có độ xác cao - Nếu phân loại theo trọng lượng máy ,ta có: +Loại nhỏ : trọng lượng máy nhỏ 10 +Loại trung bình :trọng lượng máy từ 10 - 100 +Loại lớn: trọng lượng máy lớn 100 III giới thiệu máy doa 2620B 1-Giới thiệu máy Máy doa ngang 2620B năm nhóm máy cắt got kim loại thứ ba,Đây loại máy có vay trị quan trọng cơng nghiệp loại máy doa vạn Loại máy có hệ thống trang bị điện đại, gia cơng nhiều loại chi tiết khác nhau, khả cơng nghệ dùng để doa, khoan, khoét, phay với nguyên công sau: - Nguyên công doa: thường doa lỗ hình ,hình trụ, mặt phẳng vng góc với có độ định tâm cao - Ngun cơng tiện: nắp lưỡi dao tiện tiện ,cắt mặt đầu, cắt ren Với nguyên công cắt ren truyền động ăn dao truyền từ trục -Ngun cơng khoan: cần gia cơng lỗ có độ định tâm cao ta thực máy doa, nguyên công thường nặng nề - Nguyên công phay: phay mặt đầu, phay mặt phẳng, phay mặt ,phay mặt 2/ Cảc truyền động máy doa a, Truyền động Truyền động máy doa 2620B truyền động quay mâm gá dao, truyền động thực nhờ động KĐB ro to lồng sóc, thay đổi tốc độ nhờ thay đổi cách dây từ  - YY Tốc độ trục mâm gá dao thay đổi phạm vi rộng có cấp nhờ hộp tốc độ Khi thay đổi tốc độ bánh chưa ăn khớp động đóng điện với mơ men nhỏ tạo điêù kiện cho bánh vào ăn khớp, truyền động có nhiều cấp tốc độ nhờ kết hợp hai phương pháp thay đổi tốc độ điện khí Động h•m ngược sau ấn nút dừng sau ấn nút thử máy b, Truyền động ăn dao Bao gồm truyền động: - Chuyển động tịnh tiến theo phương ngang -Chuyển động sang trái -Chuyển động sang phải Ngồi cịn có chuyển động bàn máy ụ máy theo hai chiều, chuyển động truyền động động điện chiều kích từ độc lập truyền động quan trọng nhất, phức tạp máy doa với yêu cầu thông số chất lượng cao c, Các truyền động phụ - Truyền động di chuyển cấu kẹp chi tiết, thực nhờ động KĐB ro to lồng sóc - Các truyền động bơm nước, bơm dầu Chương II tính chọn phương án truyền động cơng suất động I Tính chọn công suất động truyền động Việc chọn công suất động truyền động quan trọng.Nếu chọn công suất động lớn trị số cần thiết vốn đầu tư tăng,động thường xuyên chạy non tải làm cho hiệu suất hệ số công suất thấp.Nếu chọn công suất động nhỏ trị số u cầu máy khơng đảm bảo suất cần thiết,động thường phải chạy tải,làm giảm tuổi thọ động cơ,tăng phí tổn vận hành phải sửa chữa nhiều Dựa vào số liệu đ• cho ta tính cơng suất động cơ: +Lực ăn dao: Fad = 50 000 N +Tốc độ ăn dao: Vad = 2500(mm/ph)=0,033.10-38,333.103(m/s) +Bán kính qui đổi  ( =v/) 0,00006(m) +Hiệu suất:  = 0,8 +Mô men quán tính cấu ( j ): 0,01(kg/s2) Cơng suất ăn dao máy doa: Pad = Fad.Vad (W) Pad =50 000.8,333.10-3 =416,65 (W) Công suất động truyền động ăn dao (với hệ số dự trữ 1,3) Pc =1,3 (W) Tốc độ động cơ: (rad/s) nĐ=9,55.Đ= 9,55.138,9=1326(vg/ph) Tớnh mụmen động cơ: Nm Đ= = Theo tính tốn ta chọn động cho truyền động ăn dao máy doa sau: *M• hiệu 31 *Pđm = (KW) *nđm = 1000 (vg/ph) *Iđm =5,7(A) *Uđm =220 (V) *Rư +Rp=3,17 () *p =2: (Số đôi cực) *Iktđm=0,49(A) *nmax=2000(vg/ph) *J =0,116 (kgm2 ):J mơmem qn tính phần ứng Kiểm nghiệm cụng suất động chọn Kiểm nghiệm cụng suất Ta cú: kW = PĐC >Ptt = 0,677 kW Như động chọn thỏa cụng suất Kiểm nghiệm mụmen Ta cú: => Mđm = kфđmIưđm = 1,45.5,7 = 8,26 Nm Ta nhận thấy Mđm > Mcmax = 3,75 Nm Vậy động chọn thỏa yờu cầu momen II Lựa chọn phương án truyền động Chọn phương án truyền động dựa yêu cầu công nghệ kết tính chọn cơng suất động cơ, từ tìm loạt hệ truyền động thoả m•n u cầu đặt Bằng việc phân tích, đánh giá tiêu kinh tế, kỹ thuật hệ truyền động này, kết hợp tính khả thi cụ thể mà ta lựa chọn vài phương án phương án để thiết kế Lựa chọn phương án truyền động tức phải xác định loại động truyền động chiều hay xoay chiều, phương pháp điều chỉnh tốc độ phù hợp với đặc tính tải, sơ đồ nối biến đổi đảm bảo yêu cầu truyền động Từ phân tích đặc điểm công nghệ, yêu cầu truyền động ăn dao máy tiện ta có phương án truyền động sau: + Hệ thống truyền động máy phát - động chiều (Hệ F-Đ) + Hệ thống truyền động chỉnh lưu thyristor- động chiều(Hệ T-Đ) + Hệ thống truyền động điện động không đồng dùng phương pháp điều chỉnh tần số (Hệ Biến tần - Động cơ) Hệ thống truyền động máy phát - động chiều (F-Đ) Hệ thống máy phát - động (hệ F-Đ) hệ truyền động điện mà biến đổi điện máy phát điện chiều kích từ độc lập Máy phát điện thường động sơ cấp không đồng ba pha ĐK quay coi tốc độ quay máy phát khơng đổi Hình 2.1 Sơ đồ ngun lý hệ F-Đ Sơ đồ nguyên lý hệ F-Đ thể Hình 2.1 Động Đ truyền động quay chi tiết truyền động ăn dao máy tiện M cấp điện từ máy phát F Động sơ cấp kéo máy phát F với tốc độ không đổi động điện không đồng ĐK Khi điều chỉnh dịng điện kích từ máy phát iKF kích từ động iKĐ điều chỉnh tốc độ hệ thống.Đảo chiều quay cách đảo chiều dịng kích từ * Ưu điểm: +Ưu điểm bật hệ F-Đ chuyển đổi trạng thái làm việc linh hoạt, khả tải lớn +Điều chỉnh tốc độ hai phía:Điều chỉnh dịng kính từ máy máy F dịng kích từ động Đ +Có thể thực chế độ làm việc:Động cơ,h•m tái sinh,h•m động h•m ngược *Nhược điểm +Dùng nhiều động nên tốn chi phi lắp đặt,gây tiếng ồn +Máy phát chiều có từ dư nên đặc tính từ hố có trễ khó điều chỉnh sâu tốc độ Hệ truyền động chỉnh lưu thyristor - Động chiều(T-Đ) Hệ truyền động T-Đ hệ truyền động động điện chiều kích từ độc lập, điều chỉnh tốc độ động cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng thay đổi điện áp đặt vào phần kích từ động thông qua biến đổi chỉnh lưu dùng thyristor Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý hệ truyền động T-Đ Trong hệ T-Đ, nguồn cấp cho phần ứng động chỉnh lưu thyristor Dòng điện chỉnh lưu dịng điện phần ứng động Chế độ làm việc chỉnh lưu phụ thuộc vào phương thức điều khiển tính chất tải Trong truyền động điện, tải chỉnh lưu thường cuộn kích từ (L-R) mạch phần ứng động (L-R-E) Phương trình đặc tính cho hệ T-Đ chế độ dòng điện chỉnh lưu liên tục: Độ cứng đặc tính R tổng trở toàn mạch phần ứng động (gồm điện trở phần ứng động Rư điện trở phần tử mạch nối tiếp với phần ứng động cơ)  UV:tổng điện áp rơi van Tốc độ khơng tải lý tưởng phụ thuộc vào góc điều khiển  : *Ưu điểm bật hệ T-Đ độ tác động nhanh cao, không gây ồn dễ tự động hoá van bán dẫn có hệ số khuếch đại cơng suất cao Điều thuận tiện cho việc thiết lập hệ thống tự động điều chỉnh nhiều vòng để nâng cao chất lượng đặc tính tĩnh đặc tính động hệ thống Hệ thống T-Đ có khả điều chỉnh trơn với phạm vi điều chỉnh rộng Hệ có độ tin cậy cao, qn tính nhỏ, hiệu suất lớn *Nhược điểm chủ yêu hệ T-Đ van bán dẫn có tính phi tuyến, dạng điện áp chỉnh lưu có biên độ đập mạch cao, gây tổn thất phụ máy điện truyền động có cơng suất lớn cịn làm xấu dạng điện áp nguồn lưới xoay chiều Hệ số cơng suất cos hệ nói chung thấp điều chỉnh sâu Hệ thống truyền động điện động không đồng Động không đồng ba pha (KĐB) sử dụng rộng r•i công nghiệp từ công suất nhỏ đến công suất trung bình chiếm tỷ lệ lớn so với động khác Trong thời gian gần đây, phát triển cao công nghệ chế tạo bán dẫn công suất kỹ thuật điện tử - tin học, động KĐB khai thác ưu điểm Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu với hệ truyền động T-Đ Khác với động chiều, động KĐB cấu tạo phần cảm phần ứng không tách biệt, từ thông động mômen động sinh phụ thuộc vào nhiều tham số Do hệ điều chỉnh tự động truyền động điện KĐB hệ điều chỉnh nhiều tham số có tính phi tuyến mạnh Trong định hướng xây dựng hệ truyền động điện động không đồng bộ, người ta có xu hướng tiếp cận với đặc tính điều chỉnh truyền động điện chiều ứng dụng chủ yếu thiết bị bán dẫn công suất để điều chỉnh tốc độ xoay chiều nghịch lưu có tần số thay đổi Để có đặc tính điều khiển so sánh với đặc tính động chiều, cần sử dụng thiết bị điều khiển thiết bị công suất phức tạp Do đó, ta thường sử dụng truyền động điện xoay chiều cho hệ truyền động có tốc độ không đổi Điều chỉnh tốc độ động KĐB phương pháp tần số: Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý hệ TĐĐ – ĐK diểu chỉnh số Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cách biến đổi tần số nguồn cho phép mở rộng phạm vi sử dụng động KĐB nhiều ngành công nghiệp Nó cho phép mở rộng dải điều chỉnh tốc độ nâng cao tính chất động học hệ thống điều chỉnh tốc độ động xoay chiều nói chung động KĐB nói riêng, ứng dụng cho thiết bị cần thay đổi tốc độ nhiều động lúc truyền động nhóm máy dệt, băng tải, bánh lăn cho thiết bị đơn lẻ cấu có yêu cầu tốc độ cao máy ly tâm, máy mài Đặc biệt hệ thống điều chỉnh tốc độ động cách biến đổi nguồn cung cấp sử dụng cho động không đồng rotor lồng sóc có kết cấu đơn giản vững chắc, giá thành hạ làm việc nhiều môi trường Nhược điểm hệ thống sơ đồ mạch điều khiển phức tạp Đối với hệ thống này, động không nhận điện từ lưới chung mà từ biến tần Bộ biến tần có khả biến đổi tần số điện áp cách độc lập với Thường sử dụng hai loại biến tần việc điều chỉnh tốc độ biến tần trực tiếp biến tần gián tiếp (có sử dụng khâu trung gian chiều) Hệ truyền động điện sử dụng biến tần trực tiếp gián tiếp ba pha, dùng biến đổi chiều-xoay chiều thay đổi tần số pha hay ba pha a) Biến tần trực tiếp Có sơ đồ cấu trúc đơn giản ( Hình 2.4a) Điện áp vào xoay chiều u1 (tần số f1) cần qua mạch van chuyển tải với tần số khác Vì vậy, loại biến tần có hiệu suất biến đổi lượng cao có lần biến đổi điện cho phép thực h•m tái sinh lượng mà khơng cần có mạch điện phụ Đồng thời, dễ dàng thực điều chỉnh điện áp tần số đầu biến tần trực tiếp với dạng sóng điện áp gần hình sin Tuy nhiên, sơ đồ mạch van phức tạp, số lượng van lớn mạch ba pha Việc thay đổi tần số f2 khó khăn phụ thuộc vào tần số vào f1, số pha đầu vào nguồn số khoảng dẫn van nhóm van Vì thế, chủ yếu sử dụng loại biến tần với phạm vi điều chỉnh tần số f2  f1 Mặc dù nguyên tắc, tạo biến tần với f2  f1 mức độ phức tạp tăng lên nhiều Biến tần trực tiếp hay dùng cho truyền động điện công suất lớn, tốc độ làm việc thấp, thí dụ để cung cấp cho động rơtor lồng sóc, động rôtor dây quấn cấp hai nguồn, động đồng Hình 2.4 Cấu trúc biến tần trực tiếp (a) nghịch lưu độc lập (b) b) Biến tần gián tiếp (có khâu trung gian chiều) – nghịch lưu độc lập: Sơ đồ cấu trúc trình bày (Hình 2.4b) Trong loại biến tần này, điện áp xoay chiều chuyển thành điện áp chiều nhờ chỉnh lưu, sau qua lọc trả điện áp xoay chiều với tần số f2 Việc biến đổi lượng hai lần làm giảm hiệu suất biến tần Song, loại biến tần cho phép thay đổi dễ d•ng tần số f2 không phụ thuộc vào tần số vào f1 dải rộng f1 tần số phục thuộc vào mạch điều khiển Hơn nữa, với ứng dụng hệ điều khiển số nhờ kỹ thuật vi xử lý dùng van lực loại transistor đ• cho phép phát huy tối đa ưu điểm loại biến tần Vì vậy, đa số biến tần biến tần nghịch lưu độc lập với nguồn cung cấp nguồn dòng nguồn áp Tuy nhiên, sử dụng van thyristor cịn số khó khăn định giải vấn đề khoá van *Biến tần nguồn áp: Nghịch lưu điện áp có đặc điểm dạng điện áp tải định hình sẵn cịn dạng dịng điện tải lại phụ thuộc vào tính chất tải Nguồn áp tạo chỉnh lưu với đầu nối song song với tụ điện có giá trị đủ lớn để đảm bảo điện áp nguồn bị thay đổi để trao đổi công suất phản kháng với điện cảm tải động Điện áp nghịch lưu điện áp khơng có dạng hình sin mà đa số dạng xung chữ nhật Việc điều chỉnh tần số điện áp tải thực dễ dàng điều khiển qui luật mở van phần nghịch lưu Phương pháp điều khiển thay đổi dễ dàng tần số mà không phụ thuộc vào lưới điện *Biến tần nguồn dòng: Trong hệ truyền động điện điều chỉnh động xoay chiều, nguồn dòng thường sử dụng cho hệ thống cơng suất lớn có sơ đồ cầu ba pha, van bán dẫn van điều khiển hoàn toàn Sơ đồ đơn giản, làm việc tin cậy, sử dụng rộng r•i để điều khiển tốc độ động xoay chiều pha rotor lồng sóc.Biến tần nguồn dịng có ưu điểm tăng công suất đơn vị máy, mạch lực đơn giản mà thực h•m tái sinh động Khi làm việc với tải động xoay chiều điện áp tải có xuất xung nhọn thời điểm chuyển mạch dòng điện chuyển mạch pha Trong thực tế, thường sử dụng van điều khiển khơng hồn tồn, cần có mạch khoá cưỡng van dẫn, bảo đảm chuyển mạch dòng điện pha cách chắn phạm vi điều chỉnh tần số dòng điện đủ rộng Nguồn điện chiều cấp cho nghịch lưu phải nguồn dòng điện, tức dòng điện không phụ thuộc vào tải mà phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển Nguồn dịng thường tạo chỉnh lưu có đầu nối tiếp với điện cảm có giá trị lớn Mặc dù động khơng đồng ba pha có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, vận hành an toàn sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều ba pha, phương diện điều chỉnh tốc độ, động điện chiều có nhiều ưu việt so với loại động khác: có khả điều chỉnh tốc độ dễ dàng, cấu trúc mạch lực mạch điều khiển đơn giản đạt chất lượng điều chỉnh cao dải điều chỉnh tốc độ rộng Chính ta chọn phương án thiết kế hệ truyền động chỉnh lưu Thyristor - động chiều III.Tính chọn mạch lực 1.Chọn máy biến áp - Điện áp sơ cấp biến áp: U1=380V - Điện áp thứ cấp biến áp: Phương trình cân điện áp có tải: Udo cos min=Udo +2 Uv + Udn + Uba Trong đó:  min=150 góc dự trữ có suy giảm lưới điện  Uv =1,6Vlà sụt áp Tiristor  Udn  sụt áp dây nối  Uba sụt áp điện trở điện kháng máy biến áp chọn sơ bộ:  Uba=6%Ud=6%.380 =22,8V  Udo = Vậy: U2= - Công suất biểu kiến máy biến áp: S = Ks.Pdmax= - Dòng điện thứ cấp MBA: I2=1,11.Id =1,11.5,7 =6,33(A) - Dòng điện sơ cấp MBA: I1=kba I2 = Chọn Tiristor -Điện áp ngược lớn mà Tiristor phải chịu: d -Điện áp ngược Tiristor cần chọn: Unv=KdtU.Ungmax=1,8.210 =3,78(V) -Dòng điện làm việc van: Trong sơ đồ cầu pha, hệ số dòng điện hiệu dụng - Chọn điều khiển làm việc van có cánh toả nhiệt đầy đủ diện tích toả nhiệt khơng có quạt đối lưu khơng khí,với điều kiện dòng điện định mức van cần chọn: Iđm=ki.Ilv=3,2.3,3=10,56(A) (ki hệ số dự trữ dòng điện,chọn ki=3,2) * Từ thông số Unv , Iđmv ta chon van loại SKT10/100 có thơng số sau: Điện áp ngược cực đại van Ungmax= 300(V) Dòng điện định mức van Iđm= 10(A) Đỉnh xung dòng điện 200(A) Dòng điện xung điều khiển 70(mA) Điện áp xung điều khiển 3(V) Dòng điện rò 3(mA) Sụt áp lớn tiristor trạng thái dẫn U = 2,1(V) Tốc độ biến thiên điện áp Dòng điện tự giữ 150(mA) Thời gian chuyển mạch tcm = 80(s) Nhiệt độ làm việc cực đại cho phép Tmax =1250C Bảo vệ cố hệ thống truyền động điện Mạch bảo vệ thiết lập để đảm bảo an toàn tránh gây tổn thất cho người vận hành thiết bị Do vậy, quan điểm xây dựng mạch bảo vệ phải có biện pháp phịng chống cố trạng thái làm việc bất thường xảy nhằm hạn chế tổn thất mức độ thấp Mặt khác, phần tử bán dẫn công suất biến đổi phải bảo vệ chống cố bất ngờ, nhiễu loạn nguy hiểm ngắn mạch đầu biến đổi, điện áp dòng điện qua van, nhiệt thiết bị biến đổi 3.1.Bảo vệ cắt khẩn cấp mạch động lực: Như ngắn mạch biến đổi hệ thống truyền động, kích từ động cơ, tốc độ, dòng, điện áp phần ứng, đánh lửa gây ngắn mạch vành góp, ngắn mạch số vòng dây máy biến áp nguồn Mạch bảo vệ thực hện cắt khẩn cấp thiết bị đóng cắt truyền thống cầu chì, áptơmát, rơle kết hợp với bảo vệ mạch điều khiển khố thyristor, cắt nguồn ni, khố điều chỉnh Thiết bị bảo vệ dòng điện ngắn mạch bên sơ cấp biến áp biến đổi, ngắn mạch bên phía thứ cấp biến áp nguồn nằm biến đổi, ngắn mạch bên hệ truyền điện (bộ biến đổi động cơ) sử dụng cầu chì Để bảo vệ từ thơng, sử dụng rơle bảo vệ từ thông Sử dụng rơle bảo vệ nhiệt để bảo vệ nhiệt động cơ, máy biến áp 3.2.Bảo vệ biến đổi a Bảo vệ nhiệt Khi thyristor điều khiển mở cho dịng chảy qua van, cơng suất tổn thất bên đốt nóng chúng, mặt ghép nơi bị đốt nóng lớn Ngồi ra, q trình chuyển mạch van gây tổn thất điện Do thiết bị bán dẫn nói chung nhạy cảm với nhiệt độ, nhiệt độ van dù diễn thời gian ngắn phá hỏng van, nên để bảo vệ nhiệt van, ta có biện pháp Trong đồ án này, việc thiết kế bảo vệ nhiệt cho thyristor thực phương pháp dùng cánh toả nhiệt b Bảo vệ điện áp van Để bảo vệ áp van, ta sử dụng mạch R- C, bảo vệ thyristor: Mạch đấu song song với van dùng để bảo vệ điện áp nguyên nhân nội gây ra,sự tích tụ điện tích lớp bán dẫn trình làm việc van tạo dịng điện ngược khố van khoảng thời gian ngắn, làm xuất suất điện động cảm ứng lớn điện cảm làm cho điện áp anốt catốt van Mạch R- C mắc song song với van tạo mạch vịng phóng điện tích q trình chuyển mạch nên van không bị điện áp Các trị số linh kiện bảo vệ chọn dựa vào trị số kinh nghiệm: C = 1F R = 1K Hình 2.5 Sơ đồ biến đổi có bảo vệ áp Chương III Tổng hơp hệ thống truyền động 1.Mơ hình hệ thống điều chỉnh tự động truyền động điện Mục tiêu hệ điều chỉnh tự động truyền động điện phải đảm bảo giá trị yêu cầu đại lơợng điều chỉnh mà không phụ thuộc vào tác động đại lơượng nhiễu lên hệ điều chỉnh Hệ thống điều chỉnh tự động truyền động điện động truyền động ăn dao máy doa có cấu trúc đơợc trình bày hình vẽ 3.1 gồm : động truyền động M quay truyền động bàn dao Mx chỉnh lơưu cầu ba pha BĐ (đơược gọi phần lực), thiết bị đo lơờng ĐL điều chỉnh R (đơược gọi phần điều khiển) Tín hiệu điều khiển hệ thống đ-ược gọi tín hiệu đặt (THĐ) ngồi cịn có tín hiệu nhiễu loạn NL tác động lên hệ thống Hình 3.1.Sơ đồ cấu trúc hệ điều chỉnh tự động truyền động điện Mô tả toấn học động điện chiều -Điện cảm phần ứng:Lư = (trong kL hệ số,lấy giá trị 5,5  5,7 máy không bù kL= 1,4  1,9 máy có bù; p số đôi cực) kđm = 1,93 -Mômen quán tính: J = Jd +Jm= 0,116+0,01=0,126(kg.m2) -Hằng số thời gian học: Tc = -Hằng số thời gian điện từ : Tư = -Phương trình đặc tính động điện chiều kích từ độc lập: = 114 – 0,85M hoặc: = 114 – 1,62Iư 3.Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng điện Mạch vòng điều chỉnh dòng điện mạch vòng hệ thống, xác định mômen kéo động thực chức bảo vệ, điều chỉnh gia tốc Hệ thống truyền động điện động truyền động ăn dao máy tiện có số thời gian học Tc lớn so với số thời gian điện từ mạch phần ứng Tươ nên ta coi sức điện động động không ảnh hơởng đến q trình điều chỉnh mạch vịng dịng điện Sơ đồ khối mạch vòng điều chỉnh dòng điện đươợc thể hình 3.2, F mạch lọc tín hiệu, Ri điều chỉnh dịng điện, BĐ chỉnh lơưu cầu ba pha, Si sensor dịng điện Hình 3.2 Sơ đồ khối mạch vòng dòng điện Tf, Tđk, Tvo , Tươ , Ti số thời gian mạch lọc, mạch điều khiển chỉnh lưu, chuyển mạch chỉnh lơưu, phần ứng sensor dòng điện Rươ điện trở mạch phần ứng KCL, Ki hệ số khuếch đại chỉnh lơưu sensor dòng điện KCL = = 25,47; = 0,877; Tf =Ti =Tđk = 0,001 (s) urc đầu OP3 ta có tín hiệu xung dương , cịn Uđk < urc đầu OP3 ta có tín hiệu xung âm Khâu tạo điện áp nguồn cung cấp Nguồn điện áp chiều dùng mạch tạo xung điều khiển thường nguồn điện áp ổn định trước dao động bất thường lưới điện xoay chiều Vì vậy, phải sử dụng mạch ổn áp Ta cần chọn nguồn nuôi  12V để nuôi IC, điều chỉnh dòng điện tốc độ , điện áp đặt tốc độ Ta dùng mạch chỉnh lưu cầu pha dùng điốt, điện áp từ cấp MBA nguồn nuôi : ,Ta chọn U2 = 9V Để ổn định điện áp nguồn nuôi ta dùng hai vi mạch ổn áp 7812 7912, thông số chung vi mạch này: Điện áp đầu vào : UV = -> 35V Điện áp đầu : UR = 12V với IC 7812 UR = - 12V với IC 7912 Dòng điện đầu : IR = 0-> 1A Hình 4.6: Nguồn điện áp chiều dùng vi mạch LM78**, LM79** 6.Mạch dao động Sử dụng vi mạch TIMER 555 h•ng Signetics chế tạo làm mạch phát xung chủ đạo với tần số xung 1kHz Hình 4.7: Mạch dao động sử dụng vi mạch TIMER 555 Khâu khuếch đại xung biến áp xung Các xung điều khiển băm nhỏ thành chùm xung để đảm bảo mở thyristor cách chắn khuếch đại tới công suất đủ lớn Việc tạo chùm xung thực cách đưa xung điều khiển xung dao động từ dao động tới hai đầu vào mạch AND (trong trường hợp ta sử dụng vi mạch LS7400) Các xung chùm có lối cổng AND khuếch đại gồm hai transistor đấu theo sơ đồ Darlington nhằm nâng cao hệ số khuếch đại dòng Cuối xung điều khiển đưa tới biến áp xung để tới cực điều khiển thyri Hình 4.8: Mạch KĐ xung BA xung Đặc điểm ứng dụng biến áp xung - BAX dễ truyền tín hiệu điều khiển - Tạo biên độ xung theo yêu cầu - Cách ly điện mạch lực mạch điều khiển - Dễ thay đổi cực tính xung - Dễ phân bố xung kênh điều khiển Tài liệu tham khảo Điều chỉnh tự động truyền động điện – Bùi Quốc Khánh, Phạm Quốc Hải, Nguyễn Văn Liễn, Dương Văn Nghi – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1999 Truyền động điện – Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1998 Lý thuyết điều khiển tự động – Phạm Công Ngô - Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà nội 2000 Điện tử công suất – Nguyễn Bính – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2000 Trang bị điện điện tử máy gia công kim loai – Nguyễn Mạnh Tiến , Vũ Quang Hồi – Nhà xuất giáo dục 6 Máy điện – Vũ Gia Hanh , Trần Khánh Hà , Phan Tử Thụ , Nguyễn Văn Sáu – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2006  ... phương án truyền động sau: + Hệ thống truyền động máy phát - động chiều (Hệ F-Đ) + Hệ thống truyền động chỉnh lưu thyristor- động chiều (Hệ T-Đ) + Hệ thống truyền động điện động không đồng dùng... (Hệ Biến tần - Động cơ) Hệ thống truyền động máy phát - động chiều (F-Đ) Hệ thống máy phát - động (hệ F-Đ) hệ truyền động điện mà biến đổi điện máy phát điện chiều kích từ độc lập Máy phát điện. .. tạo hệ thống trang bị điện cho máy Bản đồ án gồm phần:  Chương I: Tìm hiểu cơng nghệ máy  Chương II: Tính chọn phương án truyền động công suất động  Chương III: Tổng hợp hệ thống truyền động