Xây Dựng Tính Toán Chọn Và Thay Thế Điều Khiển Cho Động Cơ Quay Chi Tiết Máy Mài Tròn Dùng Hệ Thyristor Động Cơ

Đồ án tốt nghiệp lời cam đoan Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp em tự tìm hiểu thiết kế dới hớng dẫn Thầy giáo Phan Cung Các số liệu kết đề tài hoàn toàn trung thực Để hoàn thành đồ án này, em sử dụng tài liệu tham khảo đợc ghi bảng tài liệu tham khảo, không sử dụng tài liệu khác mà không đợc liệt kê phần tài liệu tham khảo Sinh viên Nguyễn Thế Trung Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu Trong năm gần đây, nớc ta bớc vào công công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc, giáo dục đóng vai trò quan trọng công này, đặc biệt đào tạo đội ngũ có tay nghề cao, biết kết hợp chặt chẽ lý thuyết thực tiễn vào lao động sản xuất Cùng với phát triển ngành kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin, ngành kỹ thuật điều khiển tự động hoá đạt đợc nhiều tiến Tự động hoá trình sản xuất đợc phổ biến rộng rãi hệ thống công nghiệp giới nói chung Việt Nam nói riêng Tự động hoá làm giảm nhẹ sức lao động mà cải thiện chất lợng sản phẩm, nâng cao suất lao động Trong dây chuyền sản xuất, động điện chiều đợc sử dụng phổ biến, việc điều khiển chúng cho phù hợp với công nghệ đặt yêu cầu quan trọng Động điện chiều đợc ứng dụng nhiều dây chuyền đợc điều khiển tự động, việc điều khiển động chủ yế thay đổi tốc độ chúng cho phù hợp với công nghệ đặt tơng ứng với công đoạn Trên thực tế có nhiều phơng pháp khuếch đại từ - động Thyristor, động phơng pháp có u điểm bật nh độ tác động nhanh cao, không gây ồn dễ tự hoá van bán dẫn hệ số khuếch đại công suất cao Sau phần trình bày bớc để xây dựng tính toán chọn thay điều khiển cho động quay chi tiết máy mài tròn dùng hệ Thyristor động - (TĐ) Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B Đồ án tốt nghiệp Chơng I Đặc điểm công nghệ truyền động máy mài I.1 Giới thiệu chung: Máy mài mòn có nhiều loại nhng ta chia làm hai loại là: Máy mài mòn máy mài phẳng Ngoài ra, có máy khác nh: máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài Trên máy mài gia công mặt phẳng, mặt trụ trong, mặt trụ ngoài, côn trong, côn mài trục khuỷu Thờng máy mài có ụ chi tiết bàn để kẹp chi tiết ụ đá mài, có trục với đá mài, hai ụ đặt bệ máy Hình I-1 Hình I-2 Máy mài tròn Máy mài tròn Trên máy mài chuyển động chuyển động quay đá mài Còn chuyển động ăn dao di chuyển tịnh tiến ụ đá dọc trục (ăn dao dọc trục) Chuyển động di chuyển vuông góc với chi tiết (ăn dao ngang) chuyển động quay chi tiết Chuyển động phụ di chuyển nhanh ụ đá chi tiết Máy mài phẳng có hai loại: Mài phẳng biên đá mặt đầu Đặc điểm chi tiết gắn cố định bàn tròn bàn chữ nhật máy mài biên đá, đá mài quay tròn chuyển động tịnh tiến qua lại Chuyển động chuyển quay đá chuyển động ăn dao di chuyển đá (ăn dao ngang) Còn chuyển động ăn dao dọc chuyển động tịnh tiến đá Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B Đồ án tốt nghiệp theo chiều dọc chi tiết máy mài mặt đầu đá, bàn tròn chữ nhật Chuyển động quay đá chuyển động chính, chuyển động ăn dao ngang chuyển động di chuyển tịnh tiến đá Còn chuyển động ăn dao dọc chuyển động qua lại bàn mang chi tiết Tốc độ cắt: V = đ Rđ = 0,5d d 10 (m/s) Trong đó: d: đờng kính (m) đ: tốc độ quay đá mài (rad/s) Thông thờng chọn V = 30 ữ 50m/s I.2 Máy mài tròn ngoài: a) Máy mài tròn ngoài: * Các phơng pháp mài mòn: Mài tròn mặt trụ thực phơng pháp chạy dao dọc, chạy dao hớng kính va chạy dao bậc - Mài mòn chạy dao dọc: Chi tiết đợc gá mũi tâm tĩnh có chuyển động quay tròn chuyển động dọc trục với vận tốc S dọc (m/ph) Cuối hành trình kép đờng chạy dao đá mài đợc dịch chuyển theo phơng vuông góc với đờng tâm chi tiết lợng lợng sâu cắt (lợng chạy dao hớng kính) Phơng pháp đợc sử dụng để mài chi tiết có chiều dài lớn, chiều sâu cắt mài không nên lớn 0,05mm, mài tinh chiều sâu cắt mài nên chọn bé để nâng cao suất mài thờng tăng thêm lợng chạy dao dọc * Mài với chiều sâu lớn: Đây dạng phơng pháp mài chạy dọc sử dụng gia công chi tiết ngắn, độ cứng vững cao, lợng d gia công lớn tới 0,4mm hành trình Quá trình cắt phần côn đá thực chính, phần trụ đá làm bề mặt gia công Đôi ngời ta sử dụng phơng pháp mài hai đá đồng thời, đá mài thô đợc chọn với độ hạt lớn độ cứng cao so với đá mài tinh, để thuận Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B Đồ án tốt nghiệp lợi cho trình sửa, đá mài viên đá ngời ta đặt lót dày 56mm Khi mài phơng pháp này, đá mài phải thoát hết khỏi bề mặt chi tiết Mài với chiều sâu lớn thờng đợc thực với lợng chạy dao dọc (100-300mm/ph) hoàn thành sau hành trình dọc b) Mài chạy dao hớng kính: Phơng pháp ngời ta sử dụng mài thô mài tinh mặt trụ Quá trình mài đợc thực viên đá mài rộng bản, chiều dày đá thờng lớn 1-1,5mm so với chiều dài mặt gia công Chi tiết chạy dọc dao, lợng chạy dao hớng kính thực liên tục gián đoạn Để nâng cao độ xác độ nhám bề mặt gia công, đá mài có thêm dịch chuyển dọc trục khoảng 3mm sang phải sang trái giống nh chuyện động lắc Phơng pháp mài chạy dao dọc hớng kính có u điểm sau: - Chạy dao thực liên tục nên suất cao - Có thể mài đợc chi tiết có prophin phức tạp - Trên trục lắp ráp vài viên đá để mài nhiều đoạn chi tiết đồng thời c) Mài chạy dọc gián đoạn: Phơng pháp hình thức kết hợp chạy dao dọc chạy dao hớng kính, phần trùng lặp đoạn vào khoảng 5-10mm Tuy vậy, đoạn xuất bậc, ngời ta không cắt hết toàn lợng d đoạn mà để lại lợng vào khoảng 0,02-0,08mm để mài phơng pháp chạy dao dọc với lợng chạy dao lớn Phơng pháp hiệu quả, gia công chi tiết dài, số lợng lớn, hình dáng giống nhau, đoạn có đờng kính lớn trục, bậc thờng đợc mài trớc, chiều dài bậc khác chiều dày đá đợc chọn đoạn có chiều dài bé Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B Đồ án tốt nghiệp I.3 Đặc điểm yêu cầu truyền động điện trang bị điện máy mài Sử dụng động không đồng Roto lồng sóc, không đảo chiều quay máy cỡ nặng để trì tốc độ cắt không đổi mòn đá hay kích thớc gia công thay đổi Hầu nh không yêu cầu điều chỉnh tốc độ nên động có phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (2 ữ 4)1 với công suất không đổi máy trung bình nhỏ V = 50 ữ 60m/s nên đá mài có đờng kính lớn, tốc độ quay đá khoảng 1000vòng/phút, máy có đờng nhỏ tốc độ đá cao Động truyền động động đặc biệt, đá mài gắn trục động có tốc độ 24.000 ữ 28.000 vòng/phút lên tới 150.000 ữ 200.000 vòng/phút Nguồn động biến tần, máy phát tần số cao (BBT) biến tần tĩnh Quán tính lớn, mô men cản tĩnh trục động thờng 15 ữ 20% mô men định mức Mô men quán tính đá cấu truyền lực lại lớn 500 ữ 600% mô men quán tính động cơ, cần hãm cỡng động quay đá Truyền động ăn dao: Phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 10/1 sử dụng hệ truyền động chiều, điều chỉnh tốc độ điều chỉnh điện áp (đối với máy cỡ lớn) Với máy cỡ nhỏ trung bình sử dụng động không đồng Roto lồng sóc thay đổi tốc độ thay đổi số đôi cực Với chuyển động ăn dao dọc với máy cỡ lớn sử dụng hệ truyền động quay chiều với D = (20 ữ 25)/1 Máy nhỏ, trung bình sử dụng truyền động thuỷ lực Truyền động ăn dao ngang hầu hết máy sử dụng hệ truyền động thuỷ lực Truyền động phụ: Sử dụng động không đồng Roto lồng sóc Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B Đồ án tốt nghiệp Đối với máy mài tròn 3A161 dùng để gia công mặt trụ chi tiết có chiều dài dới 1000mm đờng kính dới 280mm, đờng kính đá mài lớn 60mm, với thông số sau: động ĐM (P = 7kw, = 930vòng/phút) Quay đá mài ĐT (P = 1,7kw, = 930 vòng/phút, bơm dầu cho hệ thống thuỷ lực để thực ăn dao ngang ụ đá, ăn dao dọc bàn máy di chuyển nhanh ụ đá ăn vào chi tiết khỏi chi tiết ĐB: Động bơm nớc làm mát ĐC: Động quay chi tiết I.4 Đặc tính máy mài: Đặc tính cấu sản xuấ đợc khái quát phơng trình M c = M o + ( M dm M ) dm q Trong đó: Mw: Mô men ứng với tốc độ w = Mđm: Mô men ứng với tốc độ định mức wđm Mc: Mô men ứng với tốc độ w q: Số mũ phụ thuộc vào loại cấu sản xuất với máy mài nói riêng máy cắt gọt kim loại nói chung, q thờng nhận hai giá trị q = (ứng với truyền động Mc = 1/w p = Const) q = (ứng với truyền động ăn dao Mc = Mđ = Const) Trong thực tế, đặc tính cấu sản xuất không giữ đợc cố định theo quy luật toàn phạm vi điều chỉnh tốc độ mà thay đổi theo điều kiện công nghệ điều kiện tự nhiên Đối với truyền động máy mài mòn, nói chung công suất không đổi (p = Const) tốc độ thay đổi mô men tỷ lệ ngợc với tốc độ Mc = 1/w Nh vậy, tốc độ thấp mô men lớn nên kích thớc phận khí phải chọn lớn lên, điề lợi Mặt khác, thực tế sản xuất cho thấy tốc độ thấp dùng cho chế độ làm việc nhẹ (F z Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B Đồ án tốt nghiệp pz phải nhỏ) vùng tốc độ thấp, ngời ta giữ mô men không thay đổi công suất thay đổi theo quan hệ bậc với tốc độ Đối với truyền động ăn dao nói chung, mô men không thay đổi điều chỉnh tốc độ Tuy nhiên, vùng tốc độ thấp, lợng ăn dao nhỏ, lực cắt Fz bị hạn chế chiều sâu cắt tới hạn t Trong vùng này, tốc độ ăn dao giảm, lực ăn dao mô men ăn dao giảm theo vùng tốc độ cao, tơng ứng với tốc độ Vz truyền động phải lớn, giữ F ad lớn nh cũ công suất truyền động lớn, cho phép giảm nhỏ lực ăn dao vùng này, mô men truyền động ăn dao giảm theo F2 Fad a.Truyền động V b Truyền động ăn dao Hình I.3: Đồ thị đặc tính phụ O O tải máy mài Vgh VZ V V V Một hệ thống truyền động điện có điều chỉnh 1gọi tốt2 đặc adtính điều chỉnh giống đặc tính máy Khi đó, động đợc sử dụng hợp lý tức làm việc đồng tải tốc độ Nhờ đó, hệ thống truyền động đạt đợc tiêu lợng cao Nói cách khác, lựa chọn động có kích thớc nhỏ cho máy Đặc tính điều chỉnh truyền động điện quan hệ công suất mô men động với tốc độ động chiều kích từ độc lập, điều chỉnh điện áp M.P M P Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B O Wmin Vgh W Vmax W Đồ án tốt nghiệp Hình I.4: Quan hệ M(w) p(w) động chiều kích từ độc lập Phần ứng từ thông máy không đổi ta có: M = K. Iu = Const; p = M. = Khi điều cỉnh từ thông, điện áp phần cứng không đổi M = K. = 1/w; p = Mw = Const Kết hơpợ hai phơng pháp điều chỉnh ta có đồ thlị nh hình 1-2 Đặc tính điều chỉnh vùng có dạng giống đặc tính truyền động Một tiêu quan trọng để đánh giá chất lợng hệ thống truyền động điện độ ổn định độ % đờng đặc tính cứngthì độ ổn định tốc độ cao Nói chung, truyền động ăn dao yêu cầu % (5 ữ 10%) truyền động yêu cầu % (5 ữ 15%) Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B Đồ án tốt nghiệp Chơng II Đặc điểm công nghệ nguyên lý làm việc sơ đồ trang bị điện máy mài 3A161 Đặc điểm công nghệ: Máy mài tròn 3A161 đợc dùng để gia công mặt trụ chi tiết có chiều dài, dới 1000mm đờng kính dới 280mm Đờng kính đá mài lớn 600mm II.1 Tìm hiểu sơ đồ điện máy mài 3A161 Máy mài 3A161 có sơ đồ điện nh sau: Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 10 Đồ án tốt nghiệp u O uA O Hình V-2 Nguyên lý làm việc Khâu đồng pha khâu tạo tín hiệu xung có dạng xung vuông có pha trùng với pha điện áp nguồn Để đa tới khâu so sánh khâu tạo xung Trong trờng hợp ta thay đổi đợc độ rộng xung vuông Tuy nhiên để dải điều chỉnh điện áp đạt tối đa thông thờng độ rộng xung vuông phải lớn giới hạn cho phép điều chỉnh V.1.2 Khối tạo xung ca: +E d4 R5 R3 R4 T2 T1 r2 d3 c1 T3 VR1 R6 -E Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 54 Đồ án tốt nghiệp uA UC Uđk Hình V-3 Nguyên lý làm việc Mạch tạo xung ca có chất lợng tơng đối tốt ta tạo dòng phóng cho tụ nguồn dòng Trên sơ đồ Transistor T làm việc chế độ nguồn dòng điện áp điện trở emiter VR1 + R7 Khi có tín hiệu điều khiển vào Transistor T mở Tụ C đợc nạp nhanh đến nguồn theo đờng +un, R6, T2, C1 điểm trung tính nguồn Khi T2 bị khoá lúc tụ C phóng điện qua nguồn dòng tạo Transistor T3 V.1.3 Khâu so sánh: Sơ đồ: R26 R7 Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B OA2 + 55 Đồ án tốt nghiệp UC Uđk UD Nguyên lý hoạt động Hình V-4 Gồm hai điện trở hạn chế dòng khuếch đại OA OA2 làm việc nh trigger trạng thái thay đổi Urc = Uđk Khi Urc > Uđk Uss = + Ubh Khi Urc < Uđk Uss = - Ubh Khi Urc = Uđk Uss = Góc điều khiển tăng khoảng từ ữ 180o điện áp tải tơng ứng thay đổi từ Uđm ngợc lại Các xung đầu củ so để tạo xung chùm đa vào khuếch đại xung xung điều khiển đợc khuếch đại đạt công suất biên độ thoả mãn điều kiện mở van V.1.4 Khối tạo xung chùm: Sơ đồ: +E R15 D7 R16 555 C2 Udd C3 Hình V-5 Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 56 Đồ án tốt nghiệp tnạp C2 = 0,693R11C2 tphóngC2 = 0,693R11C2 TCK = tn + tph f = 1/TCK V.1.5 Khâu khuếch đại xung Sơ đồ: D5 +15V D6 D4 R11 R12 R14 Q3 R13 Q4 Hình V-6 Nguyên lý làm việc: Vì công suất tín hiệu nhận đợc đầu so sánh thờng nhỏ kích mở đợc Thyristor ta phải khuếch đại xung Bộ khuếch đại xung nhằm tạo đồng với tín hiệu từ đầu so sánh Xung đầu khuếch đại tạo xung đợc đa vào cực điều khiển Thyristor công suất qua biến áp xung Bộ khuếch đại tạo xung dùng cặp Transistor mắc kiểu darlington Cặp darlington đợc coi tơng đơng với transistor Khi cha có xung vào cực bazơ Q3 Q3 Q4 bị khoá nên dòng qua biến áp xung Nên đầu biến áp xung xung Khi có xung dơng đặt vào cực bazơ Q3 làm cho Q3 Q4 thông điện áp +Ec đặt nên cuộn sơ cấp biến áp xung thứ cấp biến áp xung có xung kích mở Thyristor Khi xung vào tắt làm cho Q3 Q4 khoá biến áp xung ngắt dòng Lúc điốt D thông làm triệt Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 57 Đồ án tốt nghiệp tiêu sức điện động làm Thyristor không bị áp điốt D5 ngăn chặn xung âm có Thyristor khoá V.2 Tính chọn phần tử mạch điều khiển V.2.1 Tính khâu đồng pha: Chọn R1 = 5k điot D1, D2 loại 1N5402 V.2.2 Tính mạch tạo xung ca: Điện áp tụ C nạp là: Uc = I c dt ( I c = const ) c Điện áp tụ C phóng là: U c = I c t + U cm (1) c Ta có: I T = E R I c = T3 I T3 = T3 E R (2 ) Thay (2) vào (1) ta có: Uc = E T3 t + U cm C R Tại t2 = 9m/s Uc = U cm = Ta có: R = E T3 t C R T3 Et C.U cm Chọn C = 1àF Ucm = 6V E1 = 15V T2 = 9m/s Chọn T3 làm Transitor C828 có thông số sau: UCE = 35V ICE = 250ma Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 58 Đồ án tốt nghiệp = 10ữ150 Chọn Ic = 40mA = 10 Ta có: R = VR1 + R = 10.15.9.10 = 22,5K 6.1.10 Chọn T2 transitor M41 có thông số sau: Ic = 150mA = 30 Ta có: I T = 150 = 5mA 30 U cm = = 1,2 K T2 5.10 E 12 I ET = I CT = = = 10.10 ( A ) R 1,2.10 I 10 I Cl = I T = CT = = 1mA T2 10 R5 = R6 = Chọn T1 transitor D163 có: I T1 = R3 = R2 = I CT1 = = 0,1mA T2 10 E I T1 U ng I T1 = 12 = 120 K 0,1 = 0,6 = K 0,1 V.2.3 Tính khâu so sánh: Chọn R8 = R9 = R10 = 10K Chọn khuếch đại thuật toán loại àa741 V.2.4 Tính khâu khuếch đại xung: Biến áp xung: Chọn Thyristor loại Tc10 có thông số sau: I2 = iđk = 0,42A U2 = Uđk = 10V Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 59 Đồ án tốt nghiệp Chọn n = E1 = 15V Ta có: U = n.U = 2.10 = 20 V I1 = I 0,42 = = 0,21A n Chọn Q4 transitor D163 làm việc chế độ xung có thông số sau: Uc = 85V Icmax = 6A f = 15àHz = 10 ữ 320 Ta có: I Q = R 22 = I cQ Q4 E1 I Q = 0,21 = 10 mA 20 = 15 = 1,5( K ) 10.10 Chọn Q3 transitor D 163 làm việc chế độ xung có thông số sau: I c max = 6a Q3 = R14 = I cQ Q3 = 10 = 0,5mA 50 E1 15 = = 30K I bQ 0,5.10 Chọn R16 = 25 R17 = 7k Các điot D5, D6 chọn loại 1N5402 V.2.5 Tính máy biến áp xung: Chọn vật liệu sắt Ferit dạng hình xuyến làm việc phần đặc tính từ có B = 0,3 Tecla H = 30A/m Độ từ thẩm lõi sắt từ là; Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 60 Đồ án tốt nghiệp tb = B 0,3 = = 8.10 H / m o H 1,25.10 30 Thể tích lõi sắt từ là: V = Q.1 = tb o t x S.U I1 B (1) Trong đó: Q: Là tiết diện lõi sắt từ àtb: Là độ từ thẩm lõi sắt từ à0: Là độ từ thẩm không khí tx: Là độ rộng xung tx = 600às S: Là mức sụt biên độ xung S = 0,15 U1: Là điện áp sơ cấp biến áp xung U1 = 20V I1: Là dòng điện sơ cấp máy biến áp xung I1 = 0,21A Thay vào (1) ta có: 8.10 3.1,25.10 6.0,15.20.0,21 V= = 3,78cm 0,3 Lấy hệ số an toàn 1,5 ta có: V = 3,78 1,5 = 5,67cm3 Chọn biến áp hình xuyến loại 0215/40 có thông số sau: D = 45mm a = 7,5mm v = 6,5mm Q = 0,39cm2 d = 25mm Số vòng sơ cấp biến áp xung U 1t x dB 20.6.10 U = W1 Q W1 = = = 1025 vòng dt B.Q 0,3.0,39.10 Số vòng cuộn thứ cấp là: Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 61 Đồ án tốt nghiệp W2 = W1 1025 = = 512 vòng n Tiết diện cuộn dây sơ cấp là: S1 = I1 0,21 = = 0,06mm J 3,5 Tiết diện cuộn dây thứ cấp là: S2 = I 0,42 = = 0,12 mm J 3,5 Chọn J = 3,5A/mm2 Đờng kính dây quấn sơ cấp là: d1 = 4S 4.0,06 = = 0,276mm 3,14 Đờng kính dây quấn thứ cấp là: d2 = 4S 4.0,12 = = 0,39 mm 3,14 Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 62 Sơ đồ mạch điều khiển Đồ án tốt nghiệp - t t t t t t c c r c r c r c r c r 26 đ ld + ckđ r 27 - - r 29 r 28 r + r u(I) đt - + r 25 d10 + d11 + r 24 r 18 d9 d5 +15v d6 vr2 r3 d1 220vac r1 r2 d2 r6 r4 d4 r9 oa2 + t2 t1 r8 d3 r5 t3 r 11 r 12 r 10 c1 and q3 q4 r 13 d5 +15v vr1 r 15 r7 d7 Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B r17 d6 555 r 16 d8 c2 q5 d10 r 20 r 23 q6 r 21 r 22 c3 63 Đồ án tốt nghiệp Kết luận Qua trình thiết kế đồ án tốt nghiệp giúp em hiểu rõ sâu vấn đề lý thuyết, thực tế liên quan đến đề tài nhằm củng cố cho em kiến thức học trờng Đồng thời giúp em có thêm số ký thiết kế hệ thống cụ thể thực tế Vì thời gian kiến thức có hạn em hoàn thành cách tơng đối nhiệm vụ đợc giao phần không tránh khỏi thiếu sót Vậy em mong đợc bảo thêm thầy cô để đồ án em có kết tốt Trong trình làm đồ án em nhận đợc giúp đỡ tận tình thầy cô giáo môn giúp chúng em hoàn thành tốt đồ án Một lần em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô giáo, đặc biệt Thầy Phan Cung giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án Hà Nội, ngày tháng năm 2006 Sinh viên thực Nguyễn Thế Trung Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 64 Đồ án tốt nghiệp Tài liệu tham khảo - Điện tử công suất Nguyễn Bính 2- Truyền động điện Bùi Quốc Khánh Nguyễn Văn Liễn Nguyễn Thị Hiền 3- Trang bị điện - điện tử máy gia công kim loại Nguyễn Mạnh Tiến 4- Khí cụ điện Vũ Quang Hồi Phạm Văn Chới Bùi Tín Hữu Nguyễn Tiến Tôn Kỹ thuật điện Đặng Văn Đảo Điện tử công suất Lê Văn Doanh Vụ Trung Học chuyên nghiệp dạy nghề Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 65 Đồ án tốt nghiệp lời cam đoan Mục lục Lời nói đầu Chơng I Đặc điểm công nghệ truyền động máy mài I.1 Giới thiệu chung: I.2 Máy mài tròn ngoài: I.3 Đặc điểm yêu cầu truyền động điện trang bị điện máy mài I.4 Đặc tính máy mài: Chơng II 10 Đặc điểm công nghệ nguyên lý làm việc 10 II.1 Tìm hiểu sơ đồ điện máy mài 3A161 10 II.2 Các truyền động cho máy mài 3A161: 11 Động ĐM: động quay đá mài 11 Động ĐT: 11 Động ĐB: 12 Động ĐC: 12 II.3 Nguyên lý làm việc sơ đồ: 12 II.4 Sơ đồ máy mài tròn 3A161 (hệ khuếch đại từ động KĐT-Đ) đặc tính 13 II.4.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo: 13 II.4.3 Khuếch đại từ - Động KĐT - ĐM 16 Chơng III 18 Thiết kế thay hệ truyền động quay chi tiết 18 cho máy mài 3A161 18 III.1 Các phơng án điều chỉnh tốc độ động chiều: 18 III.1.1 Phơng pháp điều chỉnh điện áp: 19 III.1.2 Phơng pháp điều chỉnh từ thông: 22 III.1.3 Phơng pháp điều chỉnh hai vùng từ thông điện áp 24 III.2 Các phơng án, sơ đồ mạch chỉnh lu 25 III.2.1 Sơ đồ cầu pha đối xứng: 25 III.2.2 Chỉnh lu cầu pha không đối xứng 29 III.2.3 Sơ đồ chỉnh lu cầu pha dùng Thyristor 30 Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 66 Đồ án tốt nghiệp III.2.4 Sơ đồ chỉnh lu cầu ba pha không đối xứng: 34 III.2.5 Sơ đồ chỉnh lu Thyristor pha hình tia: 35 III.3 Lựa chọn sơ đồ thiết kế 39 Chơng IV 41 tính toán thiết kế mạch lực 41 IV.1 Sơ đồ mạch lực: 41 IV.2 Tính toán lọc: 41 IV.3 Tính chọn van động lực 44 IV.4 Tính toán máy biến áp 45 IV.4.1 Điện áp chỉnh lu không tải 45 IV.4.2 Tính số vòng dây pha: 46 IV.4.3 Kích thớc mạch từ: 47 IV.4.4 Kết cấu dây quấn: 48 IV.4.5 Khối lợng sắt đồng sử dụng là: 49 IV.4.6 Tính sụt áp máy biến áp 51 IV.5 Tính toán mạch bảo vệ áp 51 Chơng V 53 Thiết kế mạch điều khiển 53 V.1 Sơ đồ khối: 53 V.1.1 Khối đồng pha: 53 V.1.2 Khối tạo xung ca: 54 V.1.3 Khâu so sánh: 55 V.1.4 Khối tạo xung chùm: 56 V.1.5 Khâu khuếch đại xung 57 V.2 Tính chọn phần tử mạch điều khiển 58 V.2.1 Tính khâu đồng pha: 58 V.2.2 Tính mạch tạo xung ca: 58 V.2.3 Tính khâu so sánh: 59 V.2.4 Tính khâu khuếch đại xung: 59 V.2.5 Tính máy biến áp xung: 60 Kết luận 64 Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 67 Đồ án tốt nghiệp Tài liệu tham khảo 65 Mục lục 66 Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 68 [...]... khác u việt hơn hệ KĐT ĐC hầu nh là không sử dụng và trong thiết kế nữa Chơng này là thiết kế thay thế hệ KĐT - ĐC bằng hệ thống chỉnh lu Thyristor - Động cơ (T - Đ) III.1 Các phơng án điều chỉnh tốc độ động cơ một chi u: Căn cứ vào phơng trình đặc tính của động cơ ta có: = U Ru + R f Iu K K Có ba phơng án điều chỉnh tốc độ động cơ 1 chi u * Phơng án điều chỉnh điện áp U * Phơng pháp điều chỉnh từ thông... - Đặc tính cơ Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 17 Đồ án tốt nghiệp Chơng III Thiết kế thay thế hệ truyền động quay chi tiết cho máy mài 3A161 Máy mài 3A161 đợc chế tạo vào khoảng những năm 1960 do Liên Xô sản xuất Hệ thống này có những nhợc điểm chính sau: * Tổn thất nhiều vật t, kỹ thuật * Kồng kềnh, tốn diện tích lắp đặt * Dài điều chỉnh và chất lợng điều chỉnh của lộ hạn chế * Hệ số quán tính lớn... kỹ thuật động cơ ĐB 4 Động cơ ĐC: Động cơ quay chi tiết, đóng mở các van thuỷ lực Ký hiệu trên Công suất Tốc độ Điện áp sơ đồ ĐC KW 0,76 Vòng/phút 250ữ 2800 V 220 Bảng II.4: Bảng thông số kỹ thật động cơ ĐC II.3 Nguyên lý làm việc của sơ đồ: Sơ đồ cho phép điều khiển máy ở chế độ thử máy và chế độ làm việc tự động ở chế độ thử máy các contăctor từ 1CT ữ 3CT đợc đóng ở vị trí 1 Mở máy động cơ ĐT nhờ... thuật của động cơ ĐM 2 Động cơ ĐT: Là động cơ bơm dầu cho hệ thống thuỷ lực để thực hiện ăn dao ngang của U đá, ăn dao dọc của bàn máy Di chuyển nahnh của ụ đá ăn vào chi tiết hoặc ra khỏi chi tiết Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 11 Đồ án tốt nghiệp Ký hiệu trên Công suất Tốc độ Điện áp sơ đồ ĐT KW 1,7 Vòng/phút 930 V 380 Bảng II.2 Bảng thông số kỹ thuật động cơ ĐT 3 Động cơ ĐB: Thực hiện chuyển động. .. chi tiết và cắt điện các động cơ ĐC-ĐB Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 12 Đồ án tốt nghiệp Khi các contăctor 1CT, 2CT, 3CT ở vị trí 2 di chuyển nhanh ụ đá vào chi tiết Khi ụ đá đã đi đến vị trí cần thiết thì công tắc hành trình 1KT tác động đóng mạch cho cuộn dây contăctor KC, KB và các động cơ ĐC, ĐB đợc khởi động Đồng thời, truyền động thuỷ lực của máy đợc khởi động và quá trình gia công chi tiết. .. khởi động đồng thời ĐM và ĐB bằng nút ấn MN Động cơ ĐC đợc khởi động bằng nút ấn MC ở chế độ làm việc tự động thì các contăctor từ 1CT ữ 3CT đợc đóng sang vị trí 2 Quá trình làm việc của máy gồm 3 giai đoạn; * Đa nhanh ụ đá vào chi tiết gia codong nhờ truyền động thuỷ lực đóng các động cơ ĐC, ĐB * Mài thô rồi tự động chuyển sang mài tinh nhờ tác động của các contactor * Tự động đa nhanh ụ đá ra khỏi chi. .. + Động cơ ĐC: Là động cơ điện 1 chi u đợc cung cấp điện nhờ KĐT và đợc bảo vệ ngắn mạch nhờ cầu chì (CC2) và bảo vệ quá tải nhờ rơ le nhiệt (3RN) - Phần mạch điều khiển: Sử dụng nguồn 220V nhờ biến áp (2BA) 2BA đợc bảo vệ ngắn mạch nhờ cầu chì (CC2) Toàn bộ mạch điều khiển đợc bảo vệ ngắn mạch bởi cầu chì CC4 II.2 Các truyền động cho máy mài 3A161: 1 Động cơ ĐM: là động cơ quay đá mài Ký hiệu trên... mạch động lực: Bao gồm 4 động cơ: ĐM, ĐT, ĐB, ĐC Trong đó các động cơ ĐM, ĐT, ĐB là các động cơ không đồng bộ roto lồng sóc Cả ba động cơ đợc cung cấp điện áp xoay chi u 3 pha, đợc đóng cắt nhờ cầu dao CD + Động cơ ĐM: Đợc bảo vệ ngắn mạch nhờ cầu chì (CC1) và đợcbảo vệ quá tải nhờ rơ le nhiệt (1RN) + Động cơ ĐT: Đợc bảo vệ ngắn mạch nhờ cầu chì (CC3) và bảo vệ quá tải nhờ rơle nhiệt (2RN) + Động cơ. .. contăctor KC, KB Động cơ đợc cắt điện và đợc hàm động năng nhờ contăctor H Khi tốc độ động cơ đủ thấp, tiếp điểm rơle kiểm tra tốc độ RKt mở ra, cắt điện cuộn dây contăctor H II.4 Sơ đồ máy mài tròn 3A161 (hệ khuếch đại từ động cơ KĐT-Đ) và đặc tính cơ * Khái niệm về khuếch đại từ: Khuếch đằit (KĐT) là khí cụ điện mà tín hiệu đầu ra đợc khuếch đại nhờ cuộn kháng bằng cách thay đổi dòng điện điều khiển II.4.1... ) 2 Độ cứng đặc tính cơ tự nhiên là: TN 2 ( K dm ) = Ru Sinh viên: Nguyễn Thế Trung K10B 20 Đồ án tốt nghiệp Độ cứng đặc tính cơ cấp từ bộ biến đổi: TN 2 ( K dm ) = Ru + RB Nh vậy: B < TN Đặc tính bộ biến đổi dốc hơn đặc tính cơ tự nhiên Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh sức điện động Eb Khi sức điện động Eb giảm dẫn đến tốc độ không tải 0 giảm bằng hằng số Dải điều chỉnh tốc độ