bộ bài tập ứng dụng cho môn học cơ sở truyền động điện, chương 4 ppt

Chương 4: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN I/ Khái niệm và phân loại về hệ thống truyền động điện : 1/ Khái niệm : TĐĐ là hệ thống gồm có các thiết bị điện cơ dùng để truyền dẫn và đ

Chương 4:

KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

I/ Khái niệm và phân loại về hệ thống truyền động điện :

1/ Khái niệm :

TĐĐ là hệ thống gồm có các thiết bị điện cơ dùng để truyền dẫn và điều khiển quá trình chuyển động của máy Hay TĐĐ là 1 tập hợp gồm các thiết bị điện, điện từ phục vụ cho việc biến đổi năng lượng điện cơ cũng như truyền tín hiệu cho máy để máy hoạt động

2/ Cấu tạo và phân loại :

+ Cấu tạo : Một hệ thống TĐĐ bao gồm 2 phần

 Phần lực là gồm bộ biến đổi và hệ truyền động

 Phần điều khiển gồm các cơ cấu đo lường, các bộ điều chỉnh, các thiết bị điều khiển, các bộ biến đổi…

Lưới

Hình 1 : Thể hiện cấu tạo của hệ truyền động

+ Phân loại :

 Truyền động không điều chỉnh : Động cơ được nối trực tiếp vào lưới

 Truyền động có điều chỉnh : Tùy thuộc vào yêu cầu mà hệ thống cần điều chỉnh về tốc độ , Moment, thay đổi vị trí

 Ngoài ra còn có hệ truyền động điều khiển bằng số, điều khiển bằng chương trình

Điều khiển

Moment của động cơ.

+ Có 2 loại đặc tính cơ :

 Đặc tính cơ tự nhiên :

Là khi đó động cơ được làm việc ở chế độ định mức Trên đặc tính tự nhiên thì ứng với điểm moment định mức thì giá trị sẽ đạt tốc độ định mức

 Đặc tính cơ nhân tạo :

Là khi đó động cơ làm việc ở chế độ có 1 trong những thông số của động cơ bị thay đổi hoặc được nối thêm các điện trở và điện kháng vào động cơ

Để đánh giá và so sánh các đặc tính cơ người ta đưa ra khái niệm độ cứng của đặc tính cơ

* Độ cứng của đặc tính được kí hiệu : 

 = Mn

 lớn : Đặc tính cơ cứng nghĩa là Moment thay đổi trong phạm

vi rộng

 nhỏ : Đặc tính cơ mềm nghĩa là tốc độ sẽ thay đổi theo moment

   : Đặc tính cơ tuyệt đối cứng



n 2

n 1

1

2 3

M

1 Đặc tính cơ mềm.

2 Đặc tính cơ cứng

3 Đặc tính cơ tuyệt đối cứng

III/ Moment tác động trong TĐĐ :

Trong hệ thống TĐĐ thì được tác động bởi các moment sau :

 Moment động cơ Mđ : Là moment quay do động cơ tạo nên làm chuyển động hệ thống

 Moment cản Mc : Là moment cản của tải, nó phụ thuộc vào tính chất phụ tải của máy SX

Giả thiết moment quán tính của hệ thống TĐĐ là J và tốc độ quay của hệ thống là  thì có được phương trình cơ bản của hệ thống TĐĐ

Mđ - Mc = dd

t(J * )

@ Nếu moment quán tính không đổi :

Mđ - Mc = J dd

t

 Mđ > Mc : thì ddt > 0  Động cơ tăng tốc.

 Mđ < Mc : thì ddt < 0  Động cơ giảm tốc.

 Mđ = Mc : thì ddt = 0  Động cơ làm việc ở chế độ xác lập và có tốc độ quay không đổi

M

 = 60   = 9.55

* Từ đó có thể viết phương trình cơ bản của hệ thống như sau :

Mđ - Mc = J 9.55ddn

t

IV/ Quy đổi các khâu cơ khí trong hệ thống TĐĐ :

Trong hệ thống TĐĐ có rất nhiều khâu khác nhau, mỗi khâu có nhiều phần tử khác nhau về tốc độ quay, về tính chất

Do vậy, để hệ truyền động được thuận tiện thì phải tiến hành thay đổi, quy đổi chúng về trạng thái tương đương Khi tiến hành quy đổi thì phải đảm bảo thỏa mãn các điều kiện :

 Điều kiện thứ I :

Năng lượng của phần tử quy đổi hay năng lượng của hệ thống trước và sau khi quy đổi phải bằng nhau Đây chính là việc bảo toàn năng lượng

 Điều kiện thứ II :

Hệ thống phải được giả thiết là tuyệt đối cứng có nghĩa là trong hệ thống không có phần tử đàn hồi hay khe hở không khí trên đường truyền năng lượng

* Những đại lượng được quy đổi trong hệ thống thường gồm :

- Lực (F)

- Moment (M)

- Moment quán tính (J)

- Khối quán tính (m)

1 Tính quy đổi moment tại bộ phận làm việc (Mlv) thành Moment cản (Mc) đặt trên trục động cơ :

Mlv * 9.55 = Pnlv lv

Mc = 9.55 = PnĐ Đ

Plv

PĐ =   PĐ = Plv

 Mc = Mlv1

 nlv

nĐ = Mlv i.1 + Trong đó :

- i là tỷ số truyền = nnĐ

lv

2/ Tính qui đổi lực phụ tải tại bộ phận làm việc (Flv) thành moment cản (Mc) đặt trên cầu trục :

Plv = Flv * Vlv

PĐ = Mc nĐ

9.55

PĐ = Plv

 Mc = F * nlv * Vlv

Đ * 9,55

Vlv = 9.55 * Rnt t

 Mc = F * ilv * Rt + Trong đó :

Rt : bán kính trục

* Biểu thức trên chỉ đúng với trường hợp nâng tải.

* Khi hạ tải thì được qui đổi :

Mc = 9,55Flv * Vn lv

Đ (2 - 1 )

3/ Tính qui đổi moment quán tính của bộ phận làm việc Jlv đối với trục quay của nó thành Jqđ đối với trục động cơ :

MĐ- Mc = 9.55 J ddn

t

Jqđ = JĐ + Jlv + Jtq

* Khi qui đổi thì sử dụng thành phần bảo toàn năng lượng

Wđlv = 12 Jlv (9.55)nlv 2

Wđ = 12 Jqđ (9.55)nĐ 2

Wđlv = Wđ  Jqđ = Jlv (nnlv

Đ)2

 Jqđ = Jilv2

- i là tỷ số truyền = nnĐ

lv

4/ Tính qui đổi khối lượng của tải (mlv) thành Jqđ của động cơ :

Wđlv = 12 mlv * V 2

lv

Wđ = 12 Jqđ (9.55)nĐ 2

Jqđ = (9,55)2 mlv * Vlv2

nĐ2

= (9,55)2 mlv (Vnlv

Đ)2

 Đối với toàn hệ thống :

J = JĐ + 

p = 1

y

Jp

ip2 + 

q = 1

x (9.55Vnq

Đ)2mq

ip = nnĐ

p