Thiết kế hệ truyền động cho bàn máy bào giường

Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện Tên đề tài: (Đề số 5/TC) Thiết kế hệ truyền động cho bàn máy bào giờng Số liệu ban đầu: - Tốc độ hành trình thuận (Vth) 35 [m/ph] - Tốc độ hành trình ngợc (Vng) 70 [m/ph] - Bán kính quy đổi lực cắt trục động điện (=V/] 0,024 [m] - Hiệu suất định mức cấu ) 0,81 - Hệ số ma sát trợt bàn gờ trợt (à) 0,081 0,081 - Chiều dài hành trình bàn (Lb) [m] - Khối lợng bàn 1000 [kg] - Lực cắt (Fz) 30 [kN] - Mômen quán tính phận chuyền động bao gồm: chi tiết, bàn máy, động cấu truyền lực Nội dung tính toán: - Nêu yêu cầu công nghệ truyền động - Chọn phơng án truyền động Tính chọn công suất động mạch lực - Xây dựng cấu trúc điều khiển tổng hợp hệ - Thiết kế mạch điều khiển - Mô (Simulink) Phơng án thiết kế: Hệ truyền động động chiều dùng phơng pháp chỉnh lu Hệ truyền động động xoay chiều không đồng dùng phơng pháp điều chỉnh tần số Chơng I Đặc điểm công nghệ cấu tạo truyền động điện máy bào giờng I Đặc điểm công nghệ cấu tạo MBG Nhìn chung, với xí nghiệp công nghiệp loại trung bình ngành công nghiệp thuộc khí chế tạo, máy bào giờng thiết bị gia công phôi với hình dáng khác nh hình vuông, hình chữ nhật, đa giác gần so với yêu cầu chi tiết cho máy công cụ khác nh: máy tiện, phay, khoan, mài, Ngoài ra, máy bào giờng gia công chi tiết lớn vừa nhỏ nh: mặt bích, hình khối dạng bậc độ nhẵn bề mặt độ xác cao Vì vậy, máy bào giờng thiết bị thuộc máy công cụ đẩy mạnh sản xuất công nghiệp Máy bào giờng có chiều dài từ 1,5 ữ 12m Tuỳ thuộc vào chiều bàn máy lực kéo phân máy bào giờng thành loại: Hình Cấu tạo máy bào giờng Chi tiết gia công Bàn máy Dao cắt Bàn dao đứng Xà ngang + Máy cỡ nhỏ: Lb 3m, FK = 30 ữ 50 kN + Máy cỡ trung bình: Lb = ữ 5m; FK = 50 ữ 70 kN + Máy cỡ nặng: Lb 5m; FK > 70 kN * Quá trình làm việc nguyên lý Chi tiết gia công đợc kẹp chặt bàn máy chuyển động tịnh tiến qua lại Dao cắt đợc kẹp chặt bàn dao đứng Bàn dao đứng đợc đặt xà ngang cố định gia công Trong trình làm việc, bàn máy di chuyển theo chu kỳ lặp lặp lại, chu kỳ gồm hành trình: thuận ngợc hành trình thuận, thực gia công chi tiết, nên gọi hành trình cắt gọt hành trình ngợc, bàn máy chạy vị trí ban đầu không cắt gọt nên gọi hành trình không tải Sau kết thúc hành trình ngợc bàn dao lại di chuyển theo chiều ngang khoảng gọi lợng ăn dao s (mm/hành trình kép) Chuyển động tịnh tiến qua lại bàn máy gọi chuyển động Dịch chuyển bàn dao sau hành trình kép gọi chuyển động ăn dao Các CĐP di chuyển nhanh xà, bàn dao, nâng đầu dao trình không tải * Đồ thị tốc độ bàn máy CĐC máy bào giờng (h2-4) Tính cho chu kỳ, thời điểm ban đầu đầu hành trình thuận bàn máy tăng tốc độ V01 = ữ 15m/ph khoảng thời gian t (tốc độ vào dao) Sau chạy ổn định với tốc độ V 01 khoảng thời gian t2 dao cắt vào chi tiết (thời gian có tải thời gian vào dao dao cắt vào chi tiết tốc độ thấp để tránh sứt dao chi tiết) Hết khoảng thời gian t bàn máy tăng tốc độ đến Vth (tốc độ cắt gọt) = Vz ĐC = 20 ữ 75 m/ph Trong khoảng thời gian t4 bàn máy chuyển động với tốc độ V th thực gia công chi tiết V C Vth A V01 O Vth D V02 E B F L V03 K I H Vng t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 Vth t8 G t9 t10 Tck Hình 2: Đồ thị tốc độ bàn máy máy bào giờng t11 t Gần hết hành trình thuận, bàn máy từ từ giảm tốc độ đếnV 02 dao chuẩn bị khỏi chi tiết chuẩn bị cho hành trình ngợc Khi bàn máy đảo chiều sang hành trình ngợc đến tốc độ Vng, thực trình không tải, đa bàn máy trở vị trí ban đầu Hết hành trình ngợc (V03) khoảng thời gian t10 đảo chiều sang hành trình ngợc Khi bàn máy đảo chiều sang hành trình ngợc đến tốc độ Vng, thực trình không tải, đa bàn máy trở vị trí ban đầu Hết hành trình ngợc (V03) khoảng thời gian t10 đảo chiều sang hành trình thuận, thực chu kỳ khác + Vth = ữ (75 ữ 120) m/ph + Vzmax = 75 ữ 120 m/ph + Vng = kVth với k = ữ tăng suất máy => Vng>Vth n= 1 = TCK t th + t ng + n: suất máy + TCK: thời gian chu kỳ làm việc bàn máy (s) + tth: thời gian bàn máy chuyển động hành trình thuận (s) + tng: thời gian bàn máy chuyển động hành trình ngợc (s) * Tính toán phụ tải truyền động máy bào giờng Công thức: FK = FZ + Fms + FK: lực kéo tổng (N) + FZ: lực cắt (N) + Fms: thành phần lực ma sát (N) * Hành trình thuận (có tải) FK = FZ + Fms = FZ + [FY + g (mc + mb)] + FY = 0,4FZ: thành phần thẳng đứng lực cắt (N) => FK = 30.103 + 0,081 [0,4.30.103 + 9,8 (1000 + 1000)] = 30.103 [1 + 0,081.0,4] + 9,8.0,081.2.103 = 30.103.1,0324 + 1,5876.103 = 32.103(N) = 32 (kN) * Hành trình ngợc (không tải): FZ = => FK = Fms = àg (mct + mb) = 0,081 (1000 + 1000) = 0,081.(2.103) = 0,162.103 = 162 (N) Fk Fkcf O Vgh Vmax V Hình Đồ thị phụ tải TĐC MBG II Hệ truyền động MBG Truyền động MBG Phạm vi điều chỉnh tốc độ truyền động tỷ số tốc độ lớn bàn máy (tốc độ lớn hành trình ngợc) tốc độ nhỏ bàn máy (tốc độ nhỏ hành trình thuận) D= Vmax Vng max = Vmin Vth max + Vngmax: tốc độ lớn bàn máy hành trình ngợc = 75 ữ 120 m/ph + Vthmin: tốc độ nhỏ bàn máy hành trình thuận = ữ m/ph => D = (12,5 ữ 30)/1 Thông thờng, hệ thống truyền động điện (TĐĐ) sử dụng động chiều (ĐM) đợc cấp nguòn từ bọ biến đổi (BBĐ) Theo yêu cầu đồ thị phụ tải H3-5 điều chỉnh tốc độ đợc thực theo vùng + Vùng (1) thay đổi điện áp phần ứng phạm vi từ (5 ữ 6)/1 với mômen trục động số ứng với V b tăng từ Vmin = (4 ữ 6) m/ph => FK = PK = const vùng (2) thông thờng điều chỉnh tốc độ phơng pháp điều chỉnh từ thông nhng sử dụng phơng pháp giảm suất máy, thời gian qtqđ tăng số thời gian mạch kích từ động lớn Vì ngời ta mở rộng phạm vi điều chỉnh tốc độ đảo dải thay đổi điện áp phần ngs (U) chế độ xác lập, độ ổn định tốc độ 5% phụ tải tăng từ ữ định mức Quá trình độ khởi động, hãm yêu cầu phải êm, tránh va đập truyền với độ tác động cực đại Thông thờng hệ TĐC MBG nh sau: + MBG cỡ nhỏ: Lb < 3m; Fk = 30 ữ 50 kN D = (3 ữ 4)/1 Hệ TĐC: ĐK khớp ly hợp động không đồng rôto dây quấn ( ĐK) Hoặc động chiều kích từ độc lập (ĐM) +hộp tốc độ + MBG cỡ trung bình: Lb = (3 ữ 5) m; D = ( ữ 8)/1 FK = 50 ữ 70 (kN) Hệ TĐC: FM - ĐM + Máy cỡ nặng: Lb > (m) F=K > 70 (kN) D (8 ữ 25)/1 Hệ TĐC: + FM - ĐM có khuếch đại trung gian + Hệ CL dùng T - ĐM Truyền động ăn dao TĐAD có tính chất, chu kỳ, hành trình kép làm việc lần (từ thời điểm đảo chiều từ ngợc -> thuận lết thúc trớc dao cắt vào chi tiết) Phạm vi điều chỉnh lợng ăn dao: D = (100 ữ 200)/1 Lợng ADmax = (80 ữ 100) mm/hành trình kép Cơ cấu AD làm việc với tần số lớn, đạt 100- lần/giờ TĐAD đợc thực ĐK roto lồng sóc hộp tốc độ Di chuyển đầu dao nhanh thực theo chiều chế độ di chuyển làm việc di chuyển nhanh Thông thờng TĐAD sử dụng hệ thống điện cơ: Hệ thống điện (HTĐ) trục vít - ecu S = tv t T + Hệ thống điện (HTĐ) bánh - răng: S = tr Z t T Với: S: lợng ăn dao (mm/hành trình kép) + tv, br: tốc độ góc trục vít, bánh (1/s) + Z: số bớc bánh + t: bớc trục vít (mm) + T: thời gian làm việc trục vít (s) Với máy trung bình TĐAD sử dụng phận hệ thống đĩa số đĩa khác Số đĩa số cấp ăn dao ứng với tốc độ trục làm việc Số đĩa đĩa đĩa + hộp tốc độ cấp => S = 0,5 ữ 50 mm/htr kép đĩa + hộp tốc độ cấp => S = 0,5 ữ 100 mm/htr kép Với = 1,26 Số đĩa xác định lợng ăn dao Mỗi đĩa ứng với lợng ăn dao Phần ứng rơle R di chuyển tựa đĩa, gặp đĩa rơle R nhả, tác động đến mạch điều khiển cắt điện động TĐĂD Tới mạch điều khiển U dao Gờ tr ợt TAD HTĐ ĐK Hình Hệ thống truyền động ăn dao MBG * Truyền động phụ Truyền động phụ đảm bảo di chuyển nhanh bàn dao, xà máy, nâng đầu dao hành trình ngợc, đợc thực ĐK NCĐ Chơng II Tính chọn công suất động - phơng án TĐĐ máy bào giờng I Tính chọn công suất động cơ: Trong hệ truyền động điện (TĐĐ) có trình biến đổi lợng điện Chính trình biến đổi định trạng thái làm việc TĐĐ Mong muốn lớn hệ TĐĐ tốc độ làm việc TĐĐ công nghệ yêu cầu đạt đợc tốc độ nh mong muốn Tuy nhiên, trình làm việc tốc độ động thờng tăng biến thiên tải, nguồn gây sai lệch tốc độ thực so với tốc độ đặt Do đó, việc lựa chọn công suất động phù hợp với yêu cầu công nghệ cho hệ TĐĐ máy công cụ mục tiêu để đảm bảo trì làm việc lâu dài, ổn định, chất lợng, kinh tế cho thiết bị chi tiết cần gia công Đối với MBG nh chơng I trình bày ta tóm tắt lại chuyển động bao gồm nh sau: * CĐC: di chuyển qua lại bàn máy mang chi tiết gia công gồm nhiều chu kỳ, chu kỳ có hành trình: + Hành trình thuận: hành trình cắt gọt (có tải) + Hành trình ngợc: hành trình đa bàn máy vị trí ban đầu (không tải) * CĐP : di chuyển nhanh bàn dao, bơm dầu bôi trơn, lên xuống xà TĐ phụ không liên quan trực tiếp đến trình cắt gọt, tốc độ ổn định (M, = const) Ta chọn động rôto lồng sóc (Pđm = 0,25 ữ 1,7 (kW); Uđm = 220v/380v) * CĐAD: chuyển động tịnh tiến bàn dao có tính chất chu kỳ, thực thời gian ngắn tính từ thời điểm ban đầu đảo chiều từ hành trình ngợc đến hành trình thuận kết thúc trớc dao ăn vào chi tiết Chọn PĐ truyền động (TDC) MBG Đặc điểm TĐC máy bào giờng đảo chiều với tần số lớn, Mkđ, Mhãm lớn Quá trình độ chiếm tỷ lệ đáng kể chu kỳ làm việc Chiều dài hành trình bàn giảm, ảnh hởng qtqđ tăng Vì chọn PĐ TĐC MBG cần xét phụ tải tĩnh lẫn phụ tải động a) Số liệu ban đầu: Vth = 35 (m/p) = Vth/ Vng = 70 (m/p) max = Vng/ = 0,024 (m) = 0,81 = 0,081 Lb = 3(m) FZ = 30 (kN) mb = 1000 (kg) mct = 1000 (kg) b) Chọn sơ động cơ: ứng với chế độ cắt gọt, ta xác định FK trục vít truyền, công suất đầu trục công suất tính toán FK = FZ + (Gb + Gct + Fy) + Fz: lực cắt (N) + Gb, Gct: trọng lợng bàn, chi tiết (kg) + Fy = 0,4 FZ : thành phần lực cắt thẳng đứng (N) => FK = 30.103 + (1000 + 1000 + 0,4.30.103).0,081 = 31,134 (kN) Công suất động hành trình thuận: FK Vth 31,134.35.103 Pth = = = 22,4 (kw) 60.1000. 60.103.0,81 + Với hệ thống TĐĐ máy bào giờng biến đổi ( BBĐ) - Động chiều điều chỉnh tốc độ động dải tốc độ điều chỉnh điện áp phần ứng ta chọn động nh sau: Ptt = Pth Vng Vth = 22,4 70 = 44,8 (kw) 35 PI uđi BBĐ R R ui (V) uđ KCL (1 + TđkP)(1 + TvoP) Ki 1/R 1+T P S + TiP RI: điều chỉnh dòng điện BBĐ: chỉnh lu cầu pha có đảo chiều Si: Sensor dòng điện Tđk, TV0: số thời gian mạch lọc, mạch điều khiển chỉnh lu T: số thời gian phần ứng động R: điện trở mạch phần ứng Ti: số thời gian sensor dòng điện KCL, Ki: hệ số khuếch đại chỉnh lu sensor dòng điện * Hệ số khuếch đại chỉnh lu: K CL = E d dE d d = U dk d dU dk ) K cl = E d sin .T0 ( d U dk U rm =1 = T0 ( ) dU dk U rm U rm + Ed0 = 2,34.U2 = 2,34.127 = 297 (V) dE d = Ed sin d mà Ed = Ed0 cos => cos = E d 127 = = 0,43 E d 297 => = 6405 + TCL = Tv0 = = 0,3.10-3 (ms) 2mf + = 2f = 3,14 Rad/s => KCL = 297.0,9.0,3.0,2 = 16 Uidi = = 0,016 I dm 306 + Ti = Tđk = (ms) Ki = +T= L 0,0038 = = 0,05 (s) R 0,076 Uđk Uđk t to /2 Hàm truyền mạch vòng dòng điện (của định lợng điều chỉnh) Soi ( P) = K cl K i / R (1 + Tdk P)(1 + Tv P)(1 + T P )(1 + Ti P) Soi ( P) = K cl K i / R 3,37 = (1 + Ts P)(1 + T P ) (1 + 0,001P)(1 + 0,05P) áp dụng tiêu chuẩn tối u modul, ta tìm đợc hàm truyền điều chỉnh dòng điện có dạng khâu PI Trong ta chọn Tsi = Ti + Tđk = (ms); a = (1 + T P + 0,05P = K cl K i a.Ts 0,0067( P) (P) R Hàm truyền mạch vòng kín là: Ri( P) = Fi (P) = I( P ) = = Fmc U di (P) + 2Tsi P + 2Tsi2 P (KI = Uđi => I = => Fki (P) = U di ) Ki 1/ K i + 2Tsi P + 2Tsi2 P 1/ K i 71,4 + 2Tsi P + 0,002P b) Tổng hợp mạch vòng tốc độ = MC HCD R uđi 1/Ki P I + 2TsP ui (V) K KI M _ JP S + T P Hệ số khuếch đại sensor tốc độ K = U d 10 v = = 0,064 dm 157 Hằng số thời gian lọc: T = (ms) Ta có: Fki (P) = 1/ K i 71,4 = + 2Ts P + 0,002P Đặt: TS = TSi + 0,5 T = 0,002 + 0,005 = 0,007 Khi định lợng điều chỉnh có hàm truyền: So (P) = / K i K.R (1 + 2Tsi P)(1 + T P )(JP)(1 + Ts P)P 1/ K (P) 15,6 = = U d (P) 4T 'S P( 2Ts P + 1) + 0,000056P + 0,028P + Theo tiêu chuẩn tối u modul ta xác định đợc hàm truyền điều chỉnh tốc độ khâu P (với hệ số a2 = 2; Tc = 0,15) = R(P) = KP = K i K.Tc = 22,5 R K 2Ts ' a Chơng iV MACH Điều khiển thyzistor I Nguyên lý mạch điều khiển - Thyzistor mở cho dòng điện chảy qua có điện áp đặt vào Anốt xung áp dơng đặt vào cực điều khiển G Sau Thyzistor mở xung điều khiển không tác dụng dòng điện chảy qua thông số mạch động lực định A K R = 25 CC==0,47àF 25àF - Mạch điều khiển có chức + Điều chỉnh đợc vị trí xung điều khiển phạm vi điều chỉnh ứng với nửa chu kỳ dơng điện áp đặt Anốt Ktốt Thyzistor + Tạo đợc xung điều khiển đủ điều kiện mở đợc thyzistor (xung điều khiển có biên độ độ rộng đợc xác định) Cấu trúc mạch điều khiển Điều khiển uCM i So sánh Đồng Phát xung Khuếch đại công suất Biến áp xung T uS Dao động + Ucm : Điện áp điều khiển chiều + Us : điện áp đồng bộ, điện áp xoay chiều biến thể nó, đồng với điện áp UAK Thyristor + Bằng tác động vào U cm điều chỉnh đợc vị trí xung điều khiển, điều chỉnh góc điều khiển II Nguyên tắc điều khiển - Để điều khiển vị trí xung nửa chu kỳ dơng điện áp đặt thyzistor, ta sử dụng nguyên tắc điều khiển arcos Theo nguyên tắc này, ta sử dụng điện áp: + Điện áp đồng Us vợt mức UAK = Umsint thyzistor góc /2; Us = Umcost + Điện áp điều khiển Ucm điện áp chiều điều chỉnh đợc đồng qua điều chỉnh tốc độ dòng điện (R, Ri) Nếu đặt Us vào cổng đảo Ucm vào cổng không đảo khâu so sánh hi Us = Ucm ta nhận đợc xung mảnh đầu khâu lật trạng thái: Ucm = Um cos Do đó: = arccos ( U cm ) Um Nh vậy, điều chỉnh Ucm từ Ucmmin ữ Ucmmax ta điều khiển đợc ( = ữ max) Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng (arccos) u uAK uS uCM /2 O t III Cấu trúc khối chức Các điều chỉnh R Ri: Bộ điều chỉnh phần tử quan trọng hệ điều chỉnh tự động đảm bảo chất lợng động tĩnh hệ Bộ điều chỉnh có nhiệm vụ: - Khuếch đại tín hiệu sai lệch nhỏ hệ - Tạo hàm điều khiển đảm bảo chất lợng động tĩnh hệ Trong hệ thống sử dụng điều chỉnh: - Bộ điều chỉnh tỷ lệ dùng để điều chỉnh tốc độ có tính tốc độ tác động nhanh, có tính ổn định coa thời gian điều khiển ngắn (P) U = Km.e; m (P) = K - Bộ điều chỉnh tỷ lệ tích phân (PI) dùng để điều chỉnh dòng điện quy luật khâu tỷ lệ tích phân có qu điểm tốc độ tác động nhanh có thành phần tỷ lệ triệt tiêu đợc sai số có thành phần tích phần m(P) = Km (1 + U = Km ( e + ) Ti P edt ) Ti P * Hàm truyền điều chỉnh dòng điện (dùng tiêu chuẩn tối u modul): R i (P) = = 1+ T P K cl K i a.Ts P R + 0,0015P + 0,05P = 16.0,016 0,006P 2.0,001P 0,076 K cl K i 2Ts = R C R T = R3.C Ki = R1 K 'i (với Ki hệ số truyền thân sensor dòng điện) R2 Để tạo lọc F, thờng nối thêm tụ CK song song với điện trở R3 cho R3CK = Tf R3 (C + CR) = T * Hàm truyền điều chỉnh tốc độ: R (P) = K p = Ki.K.Tc R = = 22,5 R K 2T 's a R Cấu trúc điều chỉnh R Ri uđ R R2 CK u R _ uiđ R R3 ui R _ C + + Sensor dòng điện - SS1: Sensor thu thuận - SS2: Sensor thu ngợc Yêu cầu đặt với đo dòng điện chiều điện áp chiều, việc đảm bảo xác đảm bảo cách ly mạch lực mạch điều khiển Ta sử dụng phơng pháp điến điệu để truyền tín hiệu tỷ lệ với dòng chiều thông qua chế độ cộng hởng từ Sensor tốc độ Sử dụng máy phát tốc chiều TY/220 tốc độ định mức = 1500 V/p Pđm = 23,2 W, chọn R = 10 K; C = 10 àF Mạch đo tốc độ máy phát tốc chiều Uđk R3 Đ CKĐ + FT CKTFT _ + Rt C u _ Mạch hạn chế dòng Mạch hạn chế dùng để hạn chế lợng đặt dòng điện hạn chế tín hiệu điều khiển Uđk không vợt đỉnh điện áp so sánh với Uđk tức không lớn 10V _ u2 u1 +un = 12 V 10 K 10 K + umax = 10 V 10 K Khâu so sánh tín hiệu: Khâu so sánh tín hiệu dùng khuếch đại thuật toán OA operation Amplifier đây, ta so sánh tín hiệu đại lợng đồng với tín hiệu điện áo nguồn Us tín hiệu đại lợng đặt tín hiệu điều khiển Ucm Các điện áp Us Ucm với cực tính ngợc đợc đặt vào cổng đảo OA Mạch so sánh hai tín hiệu ~ uS _ uCM RS RCM _ ur + RO Khâu tạo điện áp đồng Để điều chỉnh thyzistor mở với góc , thờng cần đến hệ điện áp pha làm điện áp đồng, góc đợc tính từ giao điểm điện nguồn Vì vậy, hệ điện áp đồng phải vợt trớc hệ điện áp nguồn nuôi góc /3 Yêu cầu đợc thoả mãn cách dễ dàng sử dụng MBA pha Sơ cấp có cuộn dây đấu Y lấy điện từ thứ cấp MBA công suất Điểm trung tính ký hiệu 0, đợc nối với điểm mạch điều khiển u2a us2 u2b us4 u2a u2c us6 u2b u2c us2 us1 us3 us6 us4 us5 us1 us3 Tạo điện áp đồng cho chỉnh lu cầu pha Khâu tạo điện áp nguồn cung cấp us5 Nguồn điện áp chiều dùng mạch tạo xung điều khiển thờng nguồn điện áp ổn định trớc dao động bất thờng lới điện xoay chiều Vì vậy, phải sử dụng mạch ổn áp ta dùng IC ổn áp có nguồn nuôi 12V + 330àF ~ ~ 25 V LM78L12 33 àF _ 10àF + _ + 330àF ~ ~ LM78L12 330àF _ 10àF 25 V + _ Nguồn điện áp chiều dùng vi mạch LM 78L12 Khâu khuếch đại xung biến áp xung +E R1 D2 BAX Dr Rg Th R2 IC ue R T Mạch hạn chế Hạn chế dòng điện momen hạn chế tín hiệu điều khiển u2 _ u2 u1 u+ + D+ +uno u+ u- P2 P1 u1 D- u -un 10 Mạch dao động: Vi mạch Timer 555 hãng signetics chế tạo sử dụng khuyếch đại thuật toán (KĐTT) với A1 mạch so sánh, A2 mạch tích phân R3 C1 _ R4 A1 + R1 _ A2 + R2 u2 D1 D2 Mạch phát xung chữ nhật tam giác dùng KĐTT +VCC R1 u2 +u2m D C t TIMER -u2m 555 +u1m C t -u1m Mạch dao động sử dụng vi mạch Timer 555 Kết luận Sau trình học tập với hớng dẫn tận tình Thầy giáo dạy môn học Nguyễn Mạnh Tiến thầy giáo hớng dẫn Nguyễn Văn Liễn, với giúp đỡ bạn bè lớp em hoàn thành đợc đề tài đồ án: Thiết kế truyền động cho máy bào giờng Trong nội dung đồ án em thực đợc bớc nh sau: - Nêu đợc yêu cầu công nghệ truyền động - Chọn phơng án truyền động Tính chọn công suất động mạch lực - Xây dựng cấu trúc điều khiển tổng hợp hệ - Thiết kế mạch điều khiển Trong trình thực nhiều thiếu sót, em mong đợc giúp đỡ thêm thầy Em xin chân thành cảm ơn ! Tài liệu tham khảo Truyền động điện (NXB KHKT) Tác giả: Bùi Quốc Khánh Nguyễn Văn Liễn Nguyễn Thị Hiền Điều chỉnh tự động truyền động điện (NXB-KHKT) Tác giả: Bùi Quốc Khánh Nguyễn Văn Liễn Phạm Quốc hải Dơng Văn Nghị Trang bị điện - Điện tử máy gia công kim loại (NXB-GD) Tác giả: Nguyễn Mạnh Tiến Vũ Quang Hồi Điện tử công suất (NXB-KHKT) Tác giả: Nguyễn Bính Mục lục Chơng I .2 Đặc điểm công nghệ cấu tạo truyền động điện máy bào giờng I Đặc điểm công nghệ cấu tạo MBG II Hệ truyền động MBG Chơng II Tính chọn công suất động - phơng án TĐĐ máy bào giờng I Tính chọn công suất động cơ: Chọn PĐ truyền động (TDC) MBG 10 Khái niệm chung: .12 Đặc tính động điện chiều 13 Các phơng án cho hệ thống truyền động động chiều 14 II Chọn phơng án truyền động điện: 12 Chọn R = 5,1 21 Chọn C = 0,25àF .21 Bảo vệ điện áp cho trình đóng cắt tiristor đợc thực cách mắc R-C song song với tiristor Khi có chuyển mạch điện tích tích tụ lớp bán dẫn phóng tạo dòng điện ngợc khoảng thời gian ngắn, biến thiên nhanh chóng dòng điện ngợc gây suất điện động cảm ứng lớn điện cảm làm cho trình điện áp Anod Catod tiristor có mạch R-C mắc song song với tiristor, tạo mạch vòng phóng điện tích trình chuyển mạch nên tiristor không bị điện áp 21 Chơn g III 23 Xây dựng cấu trúc điều khiển tổng hợp hệ 23 I Xây dựng cấu trúc điều khiển .23 Cấu trúc chung: 23 Sơ đồ cấu trúc 23 Chơng iV 29 MACH Điều khiển thyzistor .29 I Nguyên lý mạch điều khiển 29 II Nguyên tắc điều khiển 30 III Cấu trúc khối chức 31 Các điều chỉnh R Ri: 31 Sensor dòng điện 32 Sensor tốc độ 32 Mạch hạn chế dòng 33 Mạch hạn chế dùng để hạn chế lợng đặt dòng điện hạn chế tín hiệu điều khiển Uđk không vợt đỉnh điện áp so sánh với Uđk tức không lớn 10V .33 33 Khâu so sánh tín hiệu: .33 Khâu tạo điện áp đồng 34 Khâu tạo điện áp nguồn cung cấp 34 Khâu khuếch đại xung biến áp xung 35 Mạch hạn chế 35 10 Mạch dao động: .36 Kết luận 38 Tài liệu tham khảo 39 [...]... (BBĐXA) Tơng ứng với việc sử dụng các BBĐ mà ta có các hệ truyền động nh: + Hệ truyền động máy phát - động cơ (MF - Đ) + Hệ truyền động máy điện khuếch đại động cơ (MĐKĐ - Đ) + Hệ truyền động chỉnh lu Tiristor - động cơ (T-Đ) + Hệ truyền động xung áp - động cơ (XA-Đ) Ngoài ra các hệ TĐ điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều đợc phân loại theo truyền động có đảo chiều quay và không đảo chiều quay Đồng thời... giữ nguyên, do đó Mtải cho phép của hệ sẽ là: Mccp = Kđm Iđm = Mđm Khi làm việc ở chế độ xác lập M do động cơ sinh ra đúng bằng M tải trên trục 3 Các phơng án cho hệ thống truyền động đối với động cơ một chiều a) Hệ thống truyền động F-Đ: Là hệ TĐĐ mà BBĐ là máy phát (MF) 1 chiều kích từ độc lập MF này do động cơ sơ cấp không đồng bộ 3 pha quay và coi tốc độ của MF là không đổi Hệ F-Đ có khả năng chịu... hợp hệ I Xây dựng cấu trúc điều khiển 1 Cấu trúc chung: Với mục tiêu cơ bản của hệ điều chỉnh tự động truyền động điện là phải đảm boả giá trị yêu cầu của các đại lợng điều chỉnh mà không phụ thuộc vào tác động nhiễu loạn lên hệ điều chỉnh NL THĐ R BBĐ M Mx ĐL + M: động cơ truyền động + Mx: máy sản xuất + BBĐ: thiết bị biến đổi năng lợng + ĐL: thiết bị đo lờng + R: bộ điều chỉnh + THĐ: tín hiệu đặt cho. .. khiển chung Phơng án này dùng cho công suất vừa và lớn có tần số đảo chiều cao, thực hiện đảo chiều êm nhng có kích thớc cồng kềnh, vốn đầu t lớn Sơ đồ mạch lực hệ truyền động phơng án III ~ ~ BBĐ 1 _ Đ CKĐ + Đ BBĐ 2 CKĐ + _ * Phơng án IV Phơng án này sẽ đợc sử dụng cho hệ truyền động mà đề tài đã yêu cầu Hệ truyền động dùng 2 BBĐ cấp cho phần ứng điều khiển riêng Đợc dùng cho mọi giải công suất và có... động cơ + Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ động cơ Cấu trúc phần lực của hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bao giờ cũng cần có bộ biến đổi (BBĐ) Các BBĐ này cấp cho mạch phần ứng động cơ hoặc mạch kích từ động cơ Trong công nghiệp sử dụng 4 loại bộ BBĐ chính: + BBĐ máy điện gồm: động cơ sơ cấp kéo máy phát một chiều hoặc máy điện khuếch đại (KĐM) + BBĐ điện từ: khuếch đại... khiển của hệ T-Đ có đảo chiều lại an toàn cao và có logic điều khiển chặt chẽ, có 5 loại sơ đồ chỉnh lu đợc dựa theo 2 nguyên tắc + Giữ nguyên chiều IƯĐ và đảo chiều IKTĐ + Giữ nguyên chiều IKTĐ và đảo chiều IƯĐ * Phơng án I: Truyền động dùng BBĐ cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng đảo chiều IKTĐ Kiểu phơng án này dùng cho hệ truyền động công suất lớn rất ít đảo chiều Sơ đồ mạch lực hệ truyền động phơng... CKĐ BBĐ 3 BBĐ 2 * Phơng án II: Truyền động dùng BBĐ cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng công tắc tơ chuyển mạch ở phần ứng (giữ I= const) Phơng án này thờng dùng cho công suất nhỏ, tần số đảo chiều thấp Sơ đồ mạch lực hệ truyền động phơng án II ~ T N N _ Đ CKĐ + T BBĐ * Phơng án III (a) Truyền động dùng 2 bộ biến đổi nối song song ngợc điều khiển chung (b) Truyền động dùng 2 bộ biến đổi theo sơ... chỉnh dòng điện: Mạch vòng điều chỉnh dòng điện là mạch vòng cơ bản của hệ thống xác định mômen kéo của động cơ và thực hiện các chức năng bảo vệ, điều chỉnh gia tốc Hệ truyền động điện động cơ quay để kéo bàn máy MBG có hằng số thời gian cơ học lớn so với hằng số thời gian điện từ của mạch phần ứng nên có thể coi sức điện động của động cơ ảnh hởng đến quá trình điều chỉnh của mạch vòng dòng điện Sơ đồ... trỉnh dòng của hệ thống R: bộ điều chỉnh tốc độ UđI: định lợng đặt Uđ: định lợng đặt BBĐ: bộ biến đổi HCD: hạn chế lợng đặt của UđI I: tín hiệu dòng cần điều khiển Đầu ra là tốc độ động cơ Đ0I: lấy khâu phản hồi dòng điện * Sơ đồ cấu trúc của hệ: Với phơng án chọn hệ điều khiển nh ở chơng II đã nêu ta xây dựng đợc cấu trúc điều khiển của hệ nh sau: Hệ truyền động T - Đ có đảo chiều dùng cho MBG RI HCD... tiêu Tại t 3, sđđ động cơ vẫn còn dơng, tín hiệu logic b2 kích cho FX2 phát xung mở BBĐ2 với góc 2 > /2 và sao cho dòng điện phần ứng không vợt giá trị cho phép, động cơ đợc hãm tái sinh Nếu nhịp điệu giảm 2 phù hợp với quán tính của hệ thì có thể duy trì dòng điện hãm và dòng điện khởi động ngợc không đổi, điều này đợc thực hiện bởi các mạch vòng điều chỉnh tự động dòng điện của hệ thống Trên sơ đồ