Đồ án: "Thiết kế trang bị điện cho máy nâng hạ cầu trục" docx

TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP Đồ án: "Thiết kế trang bị điện cho máy nâng hạ cầu trục" ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 1 ĐH ĐIỆNLT K2 TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN MỤC LỤC LU N ÁN T T NGHI PẬ Ố Ệ 1 án:Đồ 1 "Thi t k trang b i n cho máy nâng h c u tr c"ế ế ị đệ ạ ầ ụ 1 M C L CỤ Ụ 2 ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 2 ĐH ĐIỆNLT K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIN LI NểI U Trong iu kin cụng cuc kin thit nc nh ang bc vo thi k cụng nghip hoỏ hin i hoỏ vi nhng c hi thun li v nhng khú khn thỏch thc ln. iu ny t ra cho th h tr, nhng ngi ch tng lai ca t nc nhng nhim v nng n. S phỏt trin nhanh chúng ca cuc cỏch mng khoa hc k thut núi chung v trong lnh vc in - in t - tin hc núi riờng lm cho b mt ca xó hi thay i tng ngy. Trong hon cnh ú, ỏp ng c nhng iu kin thc tin ca sn xut ũi hi nhng ngi K S in tng lai phi c trang b nhng kin thc chuyờn nghnh mt cỏch sau rng. Trong quỏ trỡnh hc mụn TRANG B IN em c nhn ti : Thit k trang b in cho mỏy nõng h cu trc Tuy nhiờn, do kin thc cũn hn ch, trong phm vi thi gian cú hn, lng kin thc ln nờn bn ỏn khụng khi cú nhng sai sút. Em mong nhn c s gúp xõy dng ca cỏc thy, cụ giỏo cng nh bố bn bn ỏn c hon thin hn. Trong quỏ trỡnh lm ỏn em ó nhn c s giỳp , hng dn, ch bo nhit tỡnh ca cỏc thy, cụ giỏo cng nh s gúp ý xõy dng ca cỏc bn bố. c bit l s giỳp ca Thầy giáo Vũ Anh Tuấn cụng tỏc trong khoa in. Em xin chõn thnh cm n ! Vinh, 02 thỏng 06 nm 2010 Sinh Viờn: Phạm Danh Hùng N TRANG B IN - 3 H INLT K2 TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN PHẦN I : TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG I. Lý thuyết chung 1. Đặc điểm của phụ tải nâng hạ - Mô men cản là tổng họp của hai thành phần + Mô men ma sát: thành phần phản kháng + Mô men do tải trọng sinh ra: luôn luôn dương,không phụ thuộc vào tốc độ và có tính thế năng tms MM > : phụ tải phản kháng tms MM < : phụ tải thế năng - Tính chất của phụ tải là làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại - Chu kỳ làm việc của cơ cấu: Hạ không tải Nâng tải Hạ tải Nâng không tải Giữa các giai đoạn có thời gian nghỉ ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 4 ĐH ĐIỆNLT K2 TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN 2.Sơ đồ động học của cơ cấu nâng hạ dùng móc 1.Trục vít 2.Bánh vít 3.Truyền động báng răng 4.Tang nâng 5.Bộ phận móc hàng 6.Móc 7. Động cơ A. Điểm cố định cáp 3.Biểu thức phụ tải tĩnh Phụ tải tĩnh của cơ cấu nâng hạ chủ yếu là do tải trọng quyết định. để xác định phụ tải tĩnh phải dựa vào phương trình động học của cơ cấu nâng hạ (hình 1) a.Phụ tải tĩnh khi nâng - Có tải: )( )( 0 Nm ui RGG M c t n η + = (1) Trong đó: G:Trọng lượng của tải trọng(N) Go:Trọng lượng của bộ lấy tải(N) Rt:Bán kính của tang nâng(m) u:bội số của hệ thống ròng rọc ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 5 ĐH ĐIỆNLT K2 A 2 3 4 7 1 5 6 G 0 TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN c η :hiệu suất của bộ truyền i:Tỷ số truền và được xác định như sau Vu nRt i . .2Π = (2) Với: V: vận tốc nâng tải (m/s) n: Tốc độ quay của động cơ (v/s) c η phụ thuộc vào: dm GG η , 0 + 0 0 * GG GG G dm + + = c η là một hàm phụ thuộc vào( * ,G c η ) dùng cách tra bảng - Không tải )( 0 0 Nm iu RG M c t n η = (3) b.Phụ tải tĩnh khi hạ - Có hai chế độ hạ tải + Hạ động lực thực hiện khi tải trọng nhỏ, khi đó mô men do tải trọng gây ra không đủ để thắng nổi mô men ma sát trong cơ cấu.Lúc này máy điện làm việc ở chế độ động cơ + Hạ hãm thực hiện khi tải trọng lớn ,khi đó mômmen do tải trong dược hạ với tốc độ ổn định(chuyển độnh không có gia tốc) - Mô men do tải trọng gây ra không có tổn thất ).( . )( 0 mN iu RGG M t t + = (4) Khi hạ tải năng lượng được truyền từ phía tải trọng sang cơ cấu truyền động nên htth MMMM η . ' =∆−= (Nm) (5) ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 6 ĐH ĐIỆNLT K2 TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN Trong đó: h M :mô men trên trục động cơ khi hạ tải (Nm) M∆ :tổn thất mô men trong cơ cấu truyền động (Nm) h η : hiệu suất của cơ cấu khi hạ tải Nếu MMt ∆≥ : hạ hãm MMt ∆≤ : hạ động lực Coi tổn thất trong cơ cấu nâng - hạ khi nâng tải và hạ tải như nhau thì: )1 1 ( −=−=∆ c tt c t MM M M ηη (6) Do đó ) 1 2( )( ) 1 2()1 1 ( 0 c c t c tth ui RtGG MMMM η ηη − + = −=−−= (7) So sánh (5) và (7) ta đượ: c h η η 1 2 −= (8) Vậy:phụ tải tĩnh khi hạ có tải là: ) 1 2( )( 0 c h ui RtGG M η − + = (Nm) phụ tải tĩnh khi hạ không tải là: ) 1 2( . 0 0 c h iu RtG M η −= (Nm). Chế độ làm việc của động cơ phụ thuộc vào hiệu suất cơ cầu khi hạ tải: Khi ⇒<⇒< 05.0 hc ηη động cơ làm việc ở chế độ động cơ đẻ hạ tải trọng ⇒ hạ động lực Khi ⇒>⇒> 05.0 hc ηη động cơ làm việc ở chế độ hãm để hạ tải trọng ⇒ hạ hãm 4.Hệ số tiếp điện tương đối TĐ% ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 7 ĐH ĐIỆNLT K2 TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN Thời gian toàn bộ một chu kỳ làm việccủa cơ cấu nâng hạ có thể tính đượ năng suất Q và tải trọng định mức %100. .3600 % ck lv dm ck T T TD Q G T = = Trong đó lv T thời gian làm việc trong một chu kỳ và được xác định theo điều kiện làm việc của cơ cấu Q:năng suất của cơ cấu nâng hạ trong một giờ làm 5.Chọn sơ bộ công suất động cơ - Xây dựng đồ thị phụ tải Tính mô men trung bình hoặc mô men đẳng trị ck n i ti tb T M kM i ∑ = = 1 . . (Nm) ck n i ii dt T tM M ∑ = = 1 2 . (Nm) Trong đó : i M là trị số mô men ứng với khoảng thời gian i t k = (1,2 – 1,3 )hệ số phụ thuộc vào độ nhấp nhô của đồ thị phụ tải,tần số mở máy và hãm máy Điều kiện để chọn công suất động cơ dtdmdc tbdm MM MM ≥ ≥ dc ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 8 ĐH ĐIỆNLT K2 TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN 6.Kiểm nghiệm - Xây dựng đồ thị phụ tải sau khi xét đến thời gian mở máy và thời gian nghỉ của động cơ,tính tại thời gian tiếp điện trong tương đối thực ck immii th T thtt TD ∑ ∑∑ ++ = % trong đó: ∑ i t Tổng thời gian làm việc ∑ ih t :Tổng thời gian hãm ∑ imm t :Tổng thời gian mở máy và tính lại phụ tải chính xác theo đại lượng đẳng trị dtcx M Động cơ đã chọ đúng nếu thoả mãn yêu cầu tc% % TD TD MMM th dtcxtcdmdc =≥ trong đó: tc M :mômen quy đổi về hệ số tiếp điện tiêu chuẩn tc TD :hệ số tiếp điệ tiêu chuẩn Nếu động cơ đã chon không thoả mãn yêu cầu tcdmdc MM ≥ thì phải chọn lại công suất động cơ và tiên hành kiểm nghiệm lại động cơ giống như các bước trên II.Tính chọn công suất động cơ truyền động 1.Xác định phụ tải tĩnh - phụ tải khi nâng có tải: ( ) mNR iu GG t c n .67,86625,0. 75,0.10.2 200050000 . 0 = + = + =Μ η Trong đó: G = 120000(N) G 0 = 6000(N) ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 9 ĐH ĐIỆNLT K2 TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN R T = 200(mm) = 0,2(m) i = 10 u = 2 77,0= η - Phụ tải khi nâng không tải: G=0 Theo hình 2 ta xác định 11,0= c η ).(45,545 11,0.10.2 2,0.6000 0 0 mN iu RG M c t n === η - Phụ tải tĩnh khi hạ có tải: )(882) 77,0 1 2.( 10.2 25,0)6000120000( ) 1 2.( . )( 1 2 0 Nm iu RGG MM c t c th =− + =− + =         −= ηη - Phụ tải tĩnh khi hạ không tải: )(45,425) 11,0 1 2( 10.2 2,0.6000 ) 1 2( . 0 0 Nm iu RG M c t h −=−=−= η . Động cơ làm việc ở chế độ hạ hãm 2.Xác định hệ số tiếp điện tương đối ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 10 ĐH ĐIỆNLT K2 0476,0 6000120000 60000 0 0 * = + + = + + = GG GG G đm [...]... (kW) Im = 280 (A) rcks = 35,2 ( ) Ttc% = 40% r + rf = 0,0805 ( ) =82,1 Ndm=550 v p J=0,2 N TRANG B IN - 13 H INLT K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIN 4.Kim nghim cụng st ng c thi ph ti c trng cho mt chu k lm vic ca c cu nõng h khi tớnh n thi gian m mỏy v hóm M, P t t Biểu đồ phụ tải M(t), P(t) và (t) N TRANG B IN - 14 H INLT K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIN Vỡ c cu nõng h Mc = const , J = const Phng... ng c (F ) L b dựng mt mỏy phỏt in cp cho ng c cú th l mỏy phỏt xoay chiu, mt chiu, thay i mch phn ng a H thng mỏy phỏt ng c n gin - S nguyờn lý ca h thng N TRANG B IN - 18 H INLT K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIN + AK: ng c khụng ng b Rụ tụ lng súc ( h thng cụng sut ln s dng ng c ng b ) kộo cỏc mỏy K, F quay vi tc khụng i + Mỏy phỏt kớch thớch K cung cp kớch t cho ng c mt chiu v mỏy phỏt F ( nu CKK... dng ca chỳng trong tng hon cnh c th cho phự hp yờu cu ỏp ng cỏc yu t cú s dung hũa gia cỏc ch tiờu kinh t - k thut Vi nhng h thng truyn ng n gin, khụng cú yờu cu cao v cht lng v truyn ng thỡ ta nờn dựng ụng c xoay chiu n gin song vi nhng h thng cú yờu cu cao v cht lng v truyn ng, v thay i tc , chớnh xỏc thỡ ngi ta thng chn ng c mt chiu cú di iu chnh phự hp N TRANG B IN - 17 H INLT K2 TRƯNG ĐHSPKT... món Mm > Mtc ng c c chn tho món vi iu kin phỏt núng ng c c chn phự hp vi tc v yờu cu ca ti N TRANG B IN - 16 H INLT K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIN PHN 2: LA CHN PHNG N TRUYN NG I Khỏi nim chung 1 Khỏi nim Ngy nay vi s phỏt trin ca khoa hc k thut thỡ cỏc mỏy sn xut ngy mt a dng, a nng hn dn n h thng trang b in ngy cng phc tp; ũi hi chớnh xỏc cao v tin cy Mt h thng truyn ng in khụng nhng phi m bo... kớch t cho ng c mt chiu v mỏy phỏt F ( nu CKK khụng i CK nguyờn ) + Mỏy phỏt F cung cp mch cho phn ng ca ng c kộo mỏy sn xut + ng c mt chiu kộo mỏy sn xut - Nguyờn lý lm vic ca h thng Khi ng AK quay bng hng s CKK kớch thớch tng CKF tng dn > tng Khi mỏy phỏt n nh > ng c n nh Mun iu chnh ta iu chnh R CKF lm cho CK thay i m bo chiu quay ng c ta o chiu dũng kớch t mỏy phỏt nh cu dao o chiu C - Phng... N TRANG B IN - 19 H INLT K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIN Khi ph ti thay i tc ng c thay i khụng cú kh nng n nh tc Trong thc t khc phc cỏc nhc im trờn, ngi ta da vo h thng cỏc khõu phn hi, h thng tr thnh h thng kớn Trong h thng tng cụng sut t ln b H thng F-D vi phn hi dng dũng in phn ng - S nguyờn lý nh hỡnh v Thay vo mỏy phỏt kớch thớch K ngi ta s dng mỏy in khuch i(MK) AK lm quay MK cung cp cho. .. phỏt tc FT N TRANG B IN - 20 H INLT K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIN Mỏy phỏt tc l mỏy phỏt in mt chiu, kớch t khụng i u phỏt t l bc 1 vi tc quay u FT = k.w : h s phn hi u fh = wc Khi wc u fh F 4 Phng trỡnh cõn bng sc t ng F = F1 F4 - u im n nh tc T ng iu chnh gia tc khi ng ca h thng - Nhc im: iu chnh tc vựng rt thp Cht lng iu chnh tt c s dng rng rói nht l cỏc truyn ng cụng sut ln N TRANG B IN... K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH d KHOA ĐIN H thng F-D vi phn hi cú ngt Phn hi õm dũng cú ngt Nhm bo v quỏ dũng cho ng c khi thc hin phn hi n nh tc Khõu ngt in ỏp so sỏnh u SS Van in D Cun dõy phn hi W 5 in ỏp t lờn van : u A = u fh - u ss u SS = K I I u Khi I u I ng : D m, F5 0 (khõu ngt tỏc ng kớch t... chnh lu (c ni theo s hỡnh tia, hỡnh cu) + c tớnh c ca h truyn ng T- N TRANG B IN - 25 H INLT K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIN - Ch dũng in liờn tc Dũng in chnh lu chớnh l dũng in phn ng Da vo s thay th vit c phng trỡnh c tớnh n= u d 0 cos R + X K I C E C E n= u d 0 cos R+ XK M C E C E C M 2 u d = u d 0 cos Xk : c trng cho st ỏp do chuyn mch gia cỏc van H c tớnh song song v mm hn c tớnh t... i Ud thay i thi im a xung iu khin vo cc iu khin b) S ni dõy hỡnh cu ba pha cú it k v s thay th N TRANG B IN - 31 H INLT K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIN + c im - S van chnh lu bng hai ln s pha ca in ỏp ngun cung cp - Cỏc van c ni thnh tng nhúm Cỏc van cú catt ni chung to thnh cc dng ca it chnh lu N TRANG B IN - 32 H INLT K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH - KHOA ĐIN Cỏc van cú ant ni chung to thnh cc õm.Mi pha . TỐT NGHIỆP Đồ án: "Thiết kế trang bị điện cho máy nâng hạ cầu trục" ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 1 ĐH ĐIỆNLT K2 TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN MỤC LỤC LU N ÁN T T NGHI PẬ Ố Ệ 1 án: ồ 1 "Thi. việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại - Chu kỳ làm việc của cơ cấu: Hạ không tải Nâng tải Hạ tải Nâng không tải Giữa các giai đoạn có thời gian nghỉ ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 4 ĐH ĐIỆNLT K2 TR¦ỜNG §HSPKT. N ÁN T T NGHI PẬ Ố Ệ 1 án: ồ 1 "Thi t k trang b i n cho máy nâng h c u tr c"ế ế ị đệ ạ ầ ụ 1 M C L CỤ Ụ 2 ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 2 ĐH ĐIỆNLT K2 TRƯNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIN LI NểI U