đồ án kỹ thuật điện điện tử Thiết kế mạch điều khiển chỉnh lưu Thyristor vòng hở

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Nhiệm vô Thiết kế tốt nghiệp Họ tên: Khoá : I Ngành học : Thiết bị điện - điện tử Đầu đề thiết kế tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống truyền động Thyriotor Động chiều cho máy doa ngang 2620, truyền động ăn dao II Các số liệu ban đầu: Động chiều kích từ độc lập: Uđm = 220v , Pđm = 2,7 Kw, dđm = 1500V/ph, PO = 4% Pđm, ηđm = 0,86 Lưới đơn xoay chiều 220/380V - 50Hz Dải điều chỉnh tốc độ 1:1000 Sai số điều chỉnh tốc độ s%= 5% III Nội dung thuyết minh tính tốn; 1/ Giới thiệu phương pháp điều chỉnh tốc độ động chiều 2/ Khái quát phương án chỉnh lưu dịng dùng Thyristor 3/ Tính chọn thông số sơ đồ mạch lực 4/ Thiết kế mạch điều khiển Thyristor vòng hở 5/ Thiết kế mạch điều khiển hệ kín theo phương pháp mạch vòng tối ưu moodul IV Các vẽ đồ thị: 05 vẽ Ao LỜI NÓI ĐÀU Điện nguồn lượng sử dụng rộng rãi nhu cầu tất yếu phát triển kinh tế quốc dân Cùng với phát triển ngành -1- Thiết bị điện điện tử THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP công nghiệp điện phát triển loại máy điện nói chung, máy điện chiều nói riêng Nó sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp, đặc biệt động điện chiều dùng nhiều ngành nh cán thép, hầm mỏ, giao thông, vận tải… Mặc dù loại máy chiều có giá thành cao, bảo dưỡng khó, nguồn cấp chiều bị hạn chế Nhưng đặc tính ưu việt tự động đặc tính làm việc phạm vi điều chỉnh tốc độ mà loại máy điện khác khó có Cùng với ưu điểm khởi động, đổi chiều quay chịu tải cao, ưu điểm quan trọng với phát triển kỹ thuật điện tử bán dẫn khắc phục hạn chế nguồn chiều công nghệ điều khiển động chiều đại góp phần tích cực cơng nghiệp sản suất Với tầm quan trọng công nghệ điều khiển tự động động chiều nói trên, em chọn đề tài mong muốn hiểu biết phần công nghệ điều khiển tự động, để sau trường em góp phần nhỏ xây dựng cơng nghiệp hố đại hố đất nước Đồ án tốt nghiệp em gồm 06 phần: • Phần 1: Khái quát máy doa ngang - truyền động ăn dao • Phần 2: Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động chiều kích từ độc lập • Phần 3: Khái quát phương pháp chỉnh lưu dùng Thyistor • Phần 4: Lựa chọn tính tốn mạch động lực • Phần 5: Thiết kế mạch điều khiển chỉnh lưu Thyristor vịng hở • Phần 6: Thiết kế mạch điều khiển Thyristor theo phương pháp 02 mạch vịng tối ưu Module Em hồn thành đồ án với giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn Cao Văn Thành Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn em tận tình Do thời gian trình độ thân em có hạn Mặc dù cố gắng đồ án em cịn có điểm thiếu sót, em mong bảo thầy cô để đồ án em hoàn thiện PHẦN I: KHÁI QUÁT MÁY DOA NGANG 2620, TRUYỀN ĐỘNG ĂN DAO -2- Thiết bị điện điện tử THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP I KHÁI NIỆM Máy cắt kim loại dùng để gia công chi tiết kim loại cách cắt bớt lớp kim loại thừa, để sau gia công chi tiết có hình dáng với độ xác định kích thước độ bóng cần thiết bề mặt gia công Máy doa ngang phần loại máy máy cắt gọt kim loại II MÁY DOA NGANG Máy doa ngang dùng để gia công với ngun cơng: kht lỗ trụ, khoan lỗ, dùng để phay Thực nguyên công máy doa đạt độ xác độ bóng cao Máy doa ngang dùng để gia công chi tiết cỡ trung bình nặng Hình dạng máy mô tả sau: Trên bệ máy đặt trụ trước 6, có ụ trục Trơ sau có đặt giá đỡ để giữ trục dao q trình gia cơng Bàn quay gá chi tiết dịch chuyển theo chiều ngang dọc máy Ơ trục chuyển động theo chiều thẳng đứng trục Bản thân trục chuyển động theo phương ngang Chuyển động chuyển động quay dao doa (trục chính) chuyển động ăn dao chuyển động ngang, dọc bàn máy mang chi tiết hay di chuyển dọc trục mang đầu dao -3- Thiết bị điện điện tử THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP III YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY DOA Truyền động chính: Yêu cầu cần phải đảo chiều quay, phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 130/1 với công suất không đổi, độ trơn điều chỉnh ϕ = 1,26 Hệ thống truyền động cần phải hãm dõng nhanh Hiện hệ truyền động máy doa thường sử dụng động khơng đồng Roto lồng sóc hộp tốc độ, Ở máy doa cỡ nặng sử dụng động điện chiều, điều chỉnh tốc độ trơn phạm vi rộng Truyền động ăn dao: Phạm vi điều chỉnh truyền động ăn dao D = 1500/1 Lượng ăn dao điều chỉnh phạm vi 2mm/ph ÷ 600mm/ph Khi di chuyển nhanh đạt tới 2,5m/ph ÷ 3m/ph Lượng ăn dao (mm/ph) máy cỡ nặng yêu cầu giữ không đổi tốc độ trục thay đổi Đặc tính cần có độ cứng cao, với độ ổn định tốc độ 2Tµ : Sẽ có độ dài hạn Nếu T01 < 2Tµ : độ ngắn lại dao động lại mạch Vậy: + Tu P Wregi = 2Tµ P.K CL K i Ru Đặt Ti = 2TµP KCL Ki R u 1+ T P T u u Wrcgi = T P = T + T P i i i Đây khâu PI Để tạo khâu hiệu chỉnh ta dùng hiệu chỉnh PI Ura­ ω -Ui III R1 R2 - R3 C3 + TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ VỊNG KÍN: THEO PHƯƠNG PHÁP MẠCH VÒNG TỐI ƯU MODUL: - 74 - Thiết bị điện điện tử THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Mạch vòng dòng điện Hàm truyền hiệu chỉnh có dạng: + Tu P Wrcg = 2T P.K K µ CL i Ru U = (11 ÷ 22) + Hệ số khuyếch đại chỉnh lưu KCL = U dk max Ta chọn K CL = 240 = 20 12 Tµ = 0,01 (s) + Điện trở mạch phần ứng động cơ: Rư = 1,62(Ω) + Hằng số thời gian mạch điện từ phần ứng: Tư = Lu 0,049 = = 0,03( s) Ru 1,62 Muốn có phản hồi dịng ta dùng shunt dịng loại: 25A/75mV Mắc nối tiếp với động cơ: Shunt­dg` U Chọn Ui = -10 (V) → 10 Ki = 14,3 = 0,7 + 0,03.P ⇒ Wrcg = 2.0,01.P.20.0,7 = + 0,03P + 0,03.P = 0,173P 0,173P 1,62 Mạch tạo hiệu chỉnh có dạng - 75 - Thiết bị điện điện tử THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP R2 +10V Ura­ ω R3 R4 C4 R1 75mv + R3 A5 - -U i + -10V R A6 10 + Để tạo Ui = -10V cần có khuyếch đại với K = R = 0,075 = 134 → Chọn R1 = 1KΩ R2 = 134(KΩ) Ti = C4 R3 = 0,173 Chọn C4 = (µF) → R3 = 173(KΩ) Tu R4 = = 0,176 → R4 = 40( KΩ) Ti R3 + Khuyếch đại TT A5 A6 loại TL084 nh mạch vịng hở dùng Mạch vịng ngồi tốc độ + Để tạo phản hồi tốc độ dùng máy phát tóc có tốc độ quay tốc độ quay động Chọn loại máy phát tóc có: 100V ÷ 1500v/ph Vì máy phát tốc có điện áp lớn phải có phân áp máy phát Chọn Uωmax = 10V MA 10V - 76 - Thiết bị điện điện tử THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP WFt = 2π 1500 = 157(rad / s) 60 → Kω = + Kφđm = 10 = 0,0637 157 U dm − Ru I dm 220 − 1,62.14,3 = = 1,25 ω dm 157 j.R 2.1,62 u + Tc = ( Kφ ) = (1,25) = 2,06( s) Wrcg(ω) = K i K M φ Tc 0,7.1,25.2,06 = = 438,4 4Tµ Ru K ω 4.0,01.1,62.0,0637 Mạch tạo điều chỉnh có dạng KĐTT A7 chn TL084 nh trờn -12V Uđặt + U R01 R1 R2 + A7 R01 = K rt = 438,4 R Chọn R1 = 1(KΩ) → R01 = 440(KΩ) * mạch phản hồi tốc độ dòng điện - 77 - Thiết bị điện điện tử ... Thiết bị điện điện tử THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP C2 = µF CHƯƠNG V - THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHỈNH LƯU THYRISTOR VÒNG HỞ I NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN Điều chỉnh thyristor sơ đồ chỉnh lưu thường gặp điều khiển. .. quát phương pháp chỉnh lưu dùng Thyistor • Phần 4: Lựa chọn tính tốn mạch động lực • Phần 5: Thiết kế mạch điều khiển chỉnh lưu Thyristor vịng hở • Phần 6: Thiết kế mạch điều khiển Thyristor theo... động cơ: Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch từ điều khiển từ thơng động hay điều chỉnh M điện từ động M = KΦ.Iư Và sức điện động quay động cơ: -8- Eư = KΦω Thiết bị điện điện tử THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP