Đồ án Trang Bị Điện Máy mài

Đồ án trang bị điện cho máy mài (tham khảo). tài liệu mang tính chất tham khảo, giúp bạn hiểu thêm về máy mài và nguyên lý hoạt động của máy mài. Đồ án trang bị điện máy mài (Dùng cho hệ CĐ) Đồ án trang bị điện cho máy mài (tham khảo). tài liệu mang tính chất tham khảo, giúp bạn hiểu thêm về máy mài và nguyên lý hoạt động của máy mài. Đồ án trang bị điện máy mài (Dùng cho hệ CĐ)

PHẠM DUY ÁI 1

MỤC LỤC

Chương 1: Cơ Sở Lý Thuyết

PHẠM DUY ÁI 2

Nhận xét của GV

PHẠM DUY ÁI 3

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay khi nền kinh tế phát triển mạnh mẽ kéo theo các mặt khác của nền kinh tế cũng phát triển đòi hỏi phải có sự hài hòa giữa các ngành để mang lại hiệu quả tốt nhất cho đất nước Trong đó nền kinh tế kĩ thuật cũng đóng một vai trò hết sức quan trọng nó như một nền móng của một ngôi nhà, một ngôi nhà muốn vững chắc thì cần có một nền móng thật tốt Trong các ngành kĩ thuật thì kĩ thuật cơ khí cũng đóng góp một phần kinh tế rất to lớn, các ngành như là tiện, phay, bào, chế tạo máy,… góp phần tạo ra một lượng các sản phẩm

có chất lượng tốt phục vụ cho đời sống Trong đó có một ngành mặc dù không được nhắc đến nhiều trong cơ khí nhưng cũng rất cần đối với một số sản phẩm sau khi gia công từ các ngành trên đó là kĩ thuật mài

Trong quyển đồ án trang bị điện này, em xin giới thiệu sơ lược về kĩ thuật mài trong cơ khí giúp gia công tinh cho chi tiết sau khi đã được làm ra

Em xin cảm ơn Thầy Lê Thế Huân đã giúp em thực hiện và hoàn thành đồ án này

PHẠM DUY ÁI 4

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

I Động cơ không đồng bộ:

1 Cấu tạo:

Sơ đồ nguyên lý của động cơ không đồng bộ: Bao gồm động cơ không đồng bộ rôto

dây quấn và rôto lồng sóc Cấu tạo động cơ không đồng bộ gồm 2 phần:

- Stato: Phần tĩnh: Phần tĩnh gồm các bộ phận là lõi thép và dây quấn, ngoài ra có

vỏ máy và nắp máy

+ Lõi thép: Lõi thép stato hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên

trong, ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục Lõi thép được ép vào trong vỏ máy

+ Dây quấn: Dây quấn stato làm bằng dây dẫn điện được bọc cách điện (dây điện từ)

được đặt trong các rãnh của lõi thép

+ Vỏ máy:Vỏ Máy làm bằng nhôm hoặc bằng gang, dùng để giữ chặt lõi thép, cố định

máy trên bệ, bảo vệ máy và đỡ trục rôto

- Rotor: Phần động: Gồm lõi thép, dây quấn và trục máy

+ Lõi thép:Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh mặt ngoài ghép lại,

tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa các lỗ để lắp trục

+ Dây quấn:Dây quấn rôto của máy điện không đồng bộ thường có hai kiểu: rôto lồng

sóc (rôto ngắn mạch) và rôto dây quấn

 Rôto lồng sóc trong các rãnh của lõi thép rôto đặt các thanh đồng (hoặc nhôm), các thanh đồng thường đặt nghiêng so với trục, hai đầu nối ngắn mạch bằng 2 vòng đồng (nhôm), tạo thành lồng sóc

Hình 1: Hình cắt cấu tạo stato động cơ không đồng bộ

Rãnh đặt dây quấn

Lá thép

PHẠM DUY ÁI 5

 Rôto dây quấn gồm lõi thép và dây quấn.Lõi thép do các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau tạo thành các rãnh hướng trục

Hình 3: Cấu tạo rôto dây quấn

Hình 2: Cấu tạo rôto lồng sóc

Cổ góp Trục rôto

Hình: Đặc tính làm việc của động cơ điện không đồng bộ Trong đó:

- n: tốc độ quay định mức của động cơ

- 𝜂: hiệu suất của động cơ

- M: moment quay của động cơ

- s: hệ số trượt của động cơ

- cos𝜑: hệ số công suất của động cơ

3 Ký hiệu:

3 ~ M

PHẠM DUY ÁI 7

4 Phân loại:

Động cơ không đồng bộ gồm các loại:

 Phân loại theo sơ đồ nối điện:

- Động cơ rôto dây quấn

 Phân loại theo tốc độ:

- Động cơ đồng bộ

- Động cơ không đồng bộ

5.Thông số kỹ thuật:

- Công suất cơ có ích trên trục động cơ: Pđm ( P )

- Điện áp dây stato: U1đm.( V )

- Dòng điện dây stato: I1đm( A )

Lựa chọn động cơ điện không đồng bộ dựa trên công suất của tải, dòng điện và điện áp

của lưới điện

- Điều kiện công suất: Pđc= (1.3÷1.5) Ptải

- Điều kiện điện áp: Uđmđc= Ulv

- Điều kiện dòng điện: Iđmđc= Ilv

7.Khởi động động cơ:

Có nhiều cách khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha:

- Phương pháp khởi động trực tiếp

- Phương pháp khởi động đổi nối sao_ tam giác

- Phương pháp khởi động sử dụng máy biến áp tự ngẫu

- Phương pháp khởi động sử dụng cuộn kháng phụ (hoặc điện trở phụ) mạch stato

- Phương pháp khởi động mềm (soft stater)

- Phương pháp khởi động sử dụng cuộn kháng phụ (hoặc điện trở phụ) mạch roto Máy phay P12A sử dụng phương pháp khởi động trực tiếp có chế độ nhấp máy Nguyên lý hoạt động chung của mạch khởi động trực tiếp động cơ không đồng bộ có chế độ nhấp máy: trước khi để động cơ vào chế độ hoạt động bình thường

người ta nhấn nút nhấp máy để khởi động nhẹ động cơ, sau đó mới tiến hành khởi động bình thường

Trạng thái hãm trong máy phay FA3B là hãm động năng

a.Khái niệm: Hãm động năng là trạng thái mà động cơ không đồng bộ làm việc như

một máy phát điện đồng bộ cực ẩn có tần số biến đổi và được kích từ ở stato Động năng được tích luỹ trong quá trình làm việc trước đó, biến thành điện năng tiêu hao trên điện trở rôto dưới dạng nhiệt Trạng thái này xảy ra khi động cơđang quay ta cắt

nó khỏi lưới điện xoay chiều và đóng vào nguồn một chiều

b.Hãm động năng:

Khi tiến hành thực hiện hãm động năng, các bước tiến hành như sau:

-Ngắt các tiếp điểm KM1 ra khỏi lưới điện ba pha

-Cấp nguồn 1 chiều cho động cơ bằng cách đóng các tiếp điểm KM2 sau khi tác động vào mạch điều khiển Sau khi tác động, động cơ sẽ giảm tốc rồi dừng hẳn

Hình 6: Đồ thị đặt tính cơ trong hãm động năng

Đường 1,2 có cùng giá trị R’2 nhưng giá trị dòng một chiều khác nhau

Đường 2,3 có cùng giá trị dòng một chiều nhưng giá trị R’2 khác nhau

Đường 1,3 khác nhau cả về giá trị dòng một chiều và giá trị R’2

là từ thông chính

Giả sử điện áp U1 sin nên từ thông  cũng biến thiên sin, ta có: = msin wt

Theo định luật cảm ứng điện từ, các sđđ cảm ứng e1, e2 sinh ra trong dây quấn sơ cấp

Nếu N2 < N1 thì U2 < U1 và I2 > I1: MBA giảm áp

Chọn máy biến áp có các thông số kỹ thuật sau:

- Công suất máy biến áp: SMBA=( 1.3÷ 1.5) Stải

- Điện áp định mức cuộn sơ cấp máy biến áp: UđmMBA= Ulv

- Dòng điện định mức cuộn sơ cấp máy biến áp: IđmMBA= Ilv

**Chỉnh lưu cầu 1 pha:

pha

U D1-D2

𝜃

PHẠM DUY ÁI 12

Hình 11: Ký hiệu chỉnh lưu cầu

4.Phân loại:

- Chỉnh lưu cầu 1P có điều khiển

- Chỉnh lưu cầu 1P không điều khiển

5.Thông số kỹ thuật và đặt tuyến làm việc của diode:

- IDmax: Dòng điện cực đại mà diode có thể chịu được

- Vng, max: Điện áp ngược cực đại mà diode không bị đánh thủng

Hình 12: Đặt tuyến làm việc của diode

b.Nguyên lý hoạt động:

* Sơ đồ nguyên lý của CB dòng điện cực đại:

Hình 14: Sơ đồ CB dòng điện cực đại

Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm với tiếp điểm động

PHẠM DUY ÁI 14

Bật CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không hút

Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn lực

lò xo 6 làm cho nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt

*Sơ đồ nguyên lý của CB điện áp thấp:

c.Ký hiệu:

CB 3 pha CB 1 pha

d.Phân loại:

- Theo kết cấu người ta chia CB ra làm 3 loại:một cực ,hai cực, ba cực

- Theo thời gian thao tác, người ta chia CB ra loại tác động không tức thời và loại

tác động tức thời nhanh

PHẠM DUY ÁI 15

- Tùy theo công dụng bảo vệ, người ta chia CB ra các loại : CB cực đại theo dòng

điện ,Cb cực tiểu theo điện áp, Cb dòng điện ngược…

Việc lựa chọn CB chủ yếu dựa vào:

-Dòng điện tính toán đi trong mạch

-Dòng điện quá tải

-CB thao tác phải có tính chọn lọc

-Ngoài ra việc lựa chọn CB còn phải căn cứ vào đặc tính làm việc của phụ tải.Tức là

CB không được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn,thường xảy ra trong điều kiện làm việc bình thường như dòng điện khởi động,dòng điện đỉnh trong phụ tải công nghệ -Yêu cầu chung là dòng điện định mức của móc bảo vệ ICB không được bé hơn dòng điện tính toán Itt của mạch

-Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc của phụ tải,người ta hướng dẫn lựa chọn dòng điện định mức của móc bảo vệ bằng 125%,150% hay lớn hơn so với dòng điện tính toán

2.Cầu dao:

a.Cấu tạo:

Phần chính của cầu dao là lưỡi dao và hệ thống kẹp lưỡi được làm bằng hợp kim của

đồng, ngoài ra bộ phận nối dây cũng được làm bằng hợp kim của đồng

Hình 16: Cấu tạo cầu dao

b.Nguyên lý hoạt động:

Khi thao tác trên cầu dao, nhờ vào lưỡi dao và hệ thống kẹp lưỡi, mạch điện được đóng ngắt Trong quá trình ngắt mạch, cầu dao thường xảy ra hồ quang điện tại đầu

hồ quang được kéo dài nhanh và hồ quang bị dập tắt trong thời gian ngắn

- Theo kết cấu cầu dao được chia thành loại 1 cực, 2 cực, 3 cực hoặc 4 cực

- Cầu dao có tay nắm ở giữa hoặc tay ở bên Ngoài ra còn có cầu dao 1 ngả, 2 ngả

được dùng để đảo nguồn cung cấp cho mạch và đảo chiều quay động cơ

- Theo điện áp dịnh mức : 250V, 500V

- Theo dòng điện định mức: Dòng điện định mức của cầu dao được cho trước

bởi nhà sản xuất (thường là các loại 10A, 15A, 20A, 25A, 30A, 60A, 75A,100A, 150A, 200A, 350A, 600A, 1000A )

- Theo vật liệu cách điện: Có loại đế sứ, đế nhựa, đế đá

- Theo điều kiện bảo vệ: Loại có nắp và không có nắp (loại không có nắp được

đặt trong hộp hay tủ điểu khiển)

- Theo yêu cầu sử dụng: Loại cầu dao có cầu chì bảo vệ ngắn mạch hoặc

PHẠM DUY ÁI 17

không có cầu chì bảo vệ

e.Thông số kỹ thuật ( dùng ở Việt Nam):

- Cầu dao 30A Dòng điện định mức 30A

- Cầu dao 60A Dòng điện định mức 60A

f.Lựa chọn:

Chọn cầu dao theo dòng điện định mức và điện áp định mức :

Gọi Itt là dòng điện tính toán của mạch điện

Unguồn là điện áp nguồn của lưới điện sử dụng

Iđm cầu dao = Itt

3.Công tắc tơ :

a.Cấu tạo :

Contactor được cấu tạo gồm các thành phần : Cơ cấu điện từ (nam châm điện), hệ

thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (tiếp điểm chính và phụ)

 Nam châm điện

- Nam châm điện gồm có 4 thành phần:

- Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm

- Lõi sắt (hay mạch từ ) của nam châm gồm 2 phần : phần cố định và phần nắp di

động Lõi thép nam châm có thể có dạng EE,EI hay dạng CI

- Lò xo phản lực có tác dụng đẩy phần nắp di động trở về vị trí ban đầu khi ngừng

cung cấp điện vào cuộn dây

1.Trạng thái nam châm chưa hút 2.Trạng thái nam châm tạo lực hút

Hình 17 : Trạng thái hút của nam châm điện

 Hệ thống dập hồ quang điện :

Khi contactor chuyển mạch, hồ quang điện sẽ xuất hiện làm cho các tiếp điểm bị cháy, mòn dần Vì vậy cần có hệ thống dập hồ quang gồm nhiều vách ngăn làm bằng kim loại đặt cạnh bên hai tiếp điểm tiếp xúc nhau, nhất là ở các tiếp điểm chính của contactor

PHẠM DUY ÁI 18

 Hệ thống tiếp điểm của contactor :

Hệ thống tiếp điểm liên hệ với phần lõi từ di động qua bộ phận liên động về cơ Tùy theo khả năng tải dẫn qua các tiếp điểm ta có thể chia tiếp điểm của contactor thành 2 loại:

- Tiếp điểm chính: Có khả năng cho dòng điện lớn đi qua (từ 10A đến vài nghìn

A, thí dụ khoảng 1600A hay 2250A) Tiếp điểm chính là tiếp điể thường hở đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của Contactor làm mạch từ Contactor hút lại

- Tiếp điểm phụ: Có khả năng cho dòng điện đi qua các tiếp điểm nhỏ hơn

5A Tiếp điểm phụ có hai trạng thái: Thường đóng và thường hở

Tiếp điểm thường đóng là loại tiếp điểm ở trạng thái đóng (có liên lạc với nhau giữa hai tiếp điểm) khi cuộn dây nam châm trong Contactor ở trạng thái nghỉ (không được cung cấp điện) Tiếp điểm này hở ra khi Contactor ở trạng thái hoạt động Ngược lại là tiếp điểm thường hở

Như vậy, hệ thống tiếp điểm chính thường được lắp trong mạch điện động lực, còn các tiếp điểm phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển (dùng điều khiển việc cung cấp điện đến các cuộn dây nam châm của các Contactor theo quy trình định trước)

Theo một số kết cấu thông thường của Contactor, các tiếp điểm phụ có thể được liên kết cố định về số lượng trong mỗi bộ Contactor, tuy nhiên cũng có một vài nhà sản xuất chỉ bố trí cố định số tiếp điểm chính trên mỗi Contactor, còn các tiếp điểm phụ được chế tạo thành những khối rời đơn lẻ Khi cần sử dụng ta chỉ ghép thêm vào trên Contactor, số lượng tiếp điểm phụ trong trường hợp này có thể bố trí tuỳ ý

b.Nguyên lý hoạt động:

Khi cấp nguồn điện bằng giá trị điện áp định mức của contactor vào hai đầu của cuộn dây quấn trên phần lõi từ cố định thì lực từ tạo ra hút phần lõi từ di động hình thành mạch từ kín ( lực từ lớn hơn phản lực của lò xo ), contactor o trạng thái hoạt động.Lúc này nhờ vào bộ phận liên động về cơ giữa lõi từ di động và hệ thống tiếp điểm làm cho tiếp điểm chính đóng lại, tiếp điểm phụ chuyển đổi trạng thái( thường đóng sẽ mở ra, thường hở sẽ đóng lại ) và duy trì trạng thái này Khi ngừng cấp

nguồn cho cuộn dây thì contactor ở trạng thái nghỉ, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu

PHẠM DUY ÁI 19

Hình 18 : Sơ đồ nguyên lý hoạt động của contactor

c.Ký hiệu :

Có nhiều tiêu chuẩn của các quốc gia khác nhau, dùng để biểu diễn cho cuộn dây

và tiếp điểm của contactor

Cuộn dây Tiếp điểm thường đóng Tiếp điểm thường hở

PHẠM DUY ÁI 20

-Theo kết cấu: Contactor hạn chế chiều cao(như dùng ở bảng điện gầm xe,…), contactor

hạn chế chiều rộng ( như dùng ở buồng tầu điện,…)

e.Thông số kỹ thuật:

-Dòng điện định mức: là dòng điện dài hạn chảy qua hệ thống tiếp điểm chính của contactor khi đóng mạch điện phụ tải Với giá trị này của dòng điện, mạch dẫn điện chính của contactor không bị phát nóng quá giới hạn cho phép

-Điện áp định mức: là điện áp đặt trên hai cực của mạch dẫn điện chính của

contactor

-Khả năng đóng của contactor: được đánh giá bằng giá trị dòng điện mà contactor có thể đóng thành công Thường thì giá trị này bằng từ 1 đến 7 lần giá trị dòng điện định mức

-Khả năng ngắt của contactor: được đánh giá bằng giá trị dòng điện ngắt, mà ở giá trị

đó contactor có thể tác động ngắt thành công khỏi mạch điện Thường giá trị này bằng từ 1 đến 10 lần giá trị định mức

-Độ bền cơ: là số lần đóng ngắt khi không có dòng điện chảy qua hệ thống tiếp điểm của contactor Vượt quá số lần đóng ngắt đó, các tiếp điểm xem như bị hư hỏng, không còn sử dụng được nữa Các loại contactor thường có độ bền cơ từ 106 đến 5.106 lần thao tác

-Độ bền điện: là số lần đóng ngắt dòng điện định mức Contactor loại thường có độ bền điện vào khoảng ≤ 106 lần

- Loại hở: Loại này không có vỏ bọc kín, thường chỉ gồm dây chảy, dập tắt hồ

quang bằng không khí nên không an toàn Loại này đi liền với cầu dao dùng cho mạch điện có công suất nhỏ Có các cỡ định mức sau: 5A, 10A, 15A, 30A

- Loại vặn: Dây chảy nối với nắp Nắp có dạng răng vít để vặn chặt vào đế Có

các định mức sau: 5A, 10A, 15A, 20A, 25A, 30A, 60A, 100A ở điện áp 500V

- Loại hộp (cầu chì hộp): Hộp và nắp đều làm bằng sứ cách điện và bắt chặt các

tiếp xúc bằng đồng Tiếp xúc có kết cấu đơn hoặc kép Có các cỡ định mức sau: 5A, 10A, 15A, 20A, 30A, 60A, 80A, 100A ở điện áp 500V

- Loại kín trong ống không có cát thạch anh: Vỏ làm bằng chất hữu cơ có dạng

hình ống mà ta thường gọi là cầu chì ống phíp Dây chảy được đặt trong ống kín bằng phíp, hai đầu có nắp bằng đồng, có răng vít để vặn chặt kín, dây chảy được nối chặt với các cực tiếp xúc bằng các vòng đệm đồng

- Loại kín trong ống có cát thạch anh: Vỏ của cầu chì làm bằng sứ hoặc steatite,

có dạng là hình hộp chữ nhật Trong vỏ có trụ tròn rỗng để đặt dây chảy, sau

đó đổ đầy cát thạch anh, dây chảy được hàn vào vòng đệm đồng và được bắt chặt vào phiến có cực tiếp xúc