Giáo trình điện công nghiệp

Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp Giáo trình điện công nghiệp

156 Chương 10 TRANG BỊ ĐIỆN MÁY XÚC 10-1 Khái niệm chung phân loại Máy xúc sử dụng rộng rãi ngành khai thác mỏ lộ thiên, công trường xây dựng công nhiệp dân dụng, công trình thuỷ lợi, xây dựng cầu đường nhiều hạng mục công trình khác nhau, nơi mà yêu cầu bốc xúc đất đá với khối lượng lớn Máy xúc có nhiều loại, phân loại theo tiêu sau: 1.Phân loại theo tính sử dụng a) Máy xúc dùng ngành xây dựng chạy bánh xích, bánh lốp tích gầu xúc từ 0,25 ÷ 2m3 b) Máy xúc dùng ngành khai thác mỏ lộ thiên tích gàu xúc từ ÷ 8m3 c) Máy xúc dùng để bốc xúc đất đá tích gầu xúc từ ÷ 35m3 d) Máy xúc bước gàu ngoạm tích gàu xúc từ ÷ 80m3 Phân loại theo cấu bốc xúc a) Máy xúc có cấu bôc xúc gàu thuận, gàu xúc di chuyển vào đất đá theo hướng từ máy xúc phía trước tác dụng hai lực kết hợp: cấu nâng - hạ gàu cấu tay gàu (h.10-1a) b) Máy xúc có cấu bốc xúc gàu ngược, gàu di chuyển vào đất đá theo hướng từ vào tác dụng hai lực kết hợp: cấu nâng hạ gàu cấu đẩy tay gàu (h.10-1b) c) Máy xúc có cấu bốc xúc kiểu gàu cào Gàu cào di chuyển theo mặt phẳng ngang từ vào cần gàu dẫn hướng (h.10-1c) d) Máy xúc có cấu bốc xúc gàu treo dây, gàu di chuyển theo hướng từ vào máy xúc tác dụng hai lực kết hợp: cấu kéo cáp cấu nâng cáp (h.10-1d) e) Máy xúc có cấu bốc xúc kiểu gàu ngoạm, trình bốc xúc đất đá thực cách kéo khép kín dần hai nửa thành gàu tác dụng cấu kéo cáp cấu nâng cáp (h.10-1e) Cơ cấu bốc xúc kiểu gàu ngoạm thay cấu móc gọi máy xúc - cần cẩu g) Máy xúc rôto, có cấu bốc xúc gàu quay Gàu quay gồm bánh xe, có nhiều gàu xúc nhỏ gá lắp bánh xe theo chu vi bánh xe (h.10-1g) h) Máy xúc nhiều gàu xúc, gồm nhiều gàu nhỏ nối băng xích di chuyển liên tục (giống băng chuyền) (h.10-1h) Trong loại máy xúc kể trên, máy xúc gàu thuận (h.10-1a) có mức đứng thấp so với mức gương lò (mức đất đá cần bốc xúc) Máy xúc gàu cào có mức đứng máy xúc ngang với mức gương lò, tất máy xúc lại có mức đứng máy xúc cao mức gương lò 157 Hình 10-1 Các loại máy xúc a) máy xúc gàu thuận; b) máy xúc gàu ngược; c) máy xúc gàu cào; d) máy xúc gàu treo; e) máy xúc roto; h) máy xúc nhiều gàu xúc 158 Phân loại theo thể tích gàu xúc (hoặc theo công suất) a) Máy xúc công suất nhỏ dùng ngành xây dựng tích gầu xúc từ 0,25 ÷ 2m3 b) Máy xúc công suất trung bình dùng ngành khai thác mỏ lộ thiên tích gàu xúc từ ÷ 8m3 c) Máy xúc công suất lớn có nhiều gàu xúc với tổng thể tích gàu xúc từ ÷ 80m3 3) Phân loại theo cấu động lực (cơ cấu sinh công) a) Máy xúc có cấu sinh công động điện b) Máy xúc có cấu sinh công động đốt Phân loại theo cấu di chuyển a) Máy xúc chạy bánh xích b) Máy xúc chạy bánh lốp c) Máy xúc chạy theo đường ray d) Máy xúc chạy theo bước (h.10-1h) 10-2 Kết cấu cấu tạo máy xúc Kết cấu cấu tạo loại máy xúc đa dạng Ta nghiên cứu hai loại máy xúc đặc trưng máy xúc gầu thuận máy xúc gàu treo dây Máy xúc gàu thuận Hình 10-2 Máy xúc gàu – gàu thuận 159 Cơ cấu quay (bàn quay) lắp cấu di chuyển bánh xích Cần gàu tay gàu lắp bàn quay Tay gàu với gàu xúc di chuyển theo gương lò cấu đẩy tay gàu cáp kéo cấu nâng - hạ gàu Quá trình bốc xúc thực kết hợp hai cấu: cấu đẩy tay gàu tạo bề dày lớp cắt, cấu nâng - hạ gàu tạo lớp cắt đường di chuyển gàu theo gương lò Để đổ tải từ gàu xúc sang phương tiện khác thực nhờ cấu mở đáy gàu lắp thành thùng xe máy xúc Máy xúc có ba chuyển động bản: nâng - hạ gàu, - vào tay gàu quay, có số chuyển động phụ khác như: nâng cần gàu, di chuyển máy xúc, đóng - mở đáy gàu v.v… Chu trình làm việc máy xúc bao gồm công đoạn sau: đào, nâng gàu đồng thời quay gàu vị trí đổ tải, quay gàu vị trí đào hạ gàu xuống gương lò Thời gian chu trình làm việc khoảng từ 20 ÷ 60s Cơ cấu nâng hạ gàu cấu tay gàu máy xúc thường xuyên làm việc tải (gọi tải làm việc) gàu bốc xúc phải đất đá cứng lớp cắt sâu Các cấu máy xúc làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại với hệ số tiếp điểm tương đối TĐ% = (25 ÷ 75)% Máy xúc gàu treo dây Hình 10-3 Máy xúc gàu treo dây Tất thiết bị điện thiết bị khí máy xúc lắp đặt bàn quay Có thể quay với góc quay tới hạn bệ Di chuyển máy xúc thực cấu tạo bước tiến hai kích thuỷ lực Máy xúc di chuyển nhờ trượt lắp hai bên thành bàn quay Cần gàu lắp cố định bàn quay hệ thống giằng Gàu xúc treo 160 dây cáp nâng 10 Quá trình bốc xúc đất đá thực nhờ cáp kéo 7, kéo gàu theo hướng từ vào máy xúc Các cấu máy xúc làm việc điều kiện môi trường khắc nghiệt với chế độ làm việc nặng nề, chao lắc mạnh, nhiều bụi, nhiệt độ môi trường thay đổi phạm vi rộng Một số yếu tố khác gây ảnh hưởng đến chế độ làm việc cấu máy xúc như: độ nghiêng, độ chênh dọc trục máy xúc, gia tốc lớn mở máy hãm v.v…Do chế độ làm việc máy xúc nặng nề vậy, nên thiết bị máy xúc phải chế tạo chắn, độ bền học cao độ tin cậy làm việc cao 10-3 Các yêu cầu hệ truyền động cấu máy xúc Chế độ làm việc máy xúc phụ thuộc vào cấu tạo, kết cấu đặc điểm đặc trưng trình đào bốc xúc đất đá Bởi vậy, yêu cầu hệ truyền động cấu máy xúc có gàu xúc máy xúc có nhiều gàu xúc có nhiều điểm khác biệt Đối với máy xúc có gàu xúc Đối với máy xúc có gàu xúc, yêu cầu hệ truyền động cấu bao gồm: a) Đặc tính hệ truyền động điện truyền động cấu máy xúc (cơ cấu nâng - hạ gàu, cấu quay cấu đẩy tay gàu) phải đảm bảo hai yêu cầu sau: - Trong phạm vi tải thay đổi từ đến dòng nhỏ dòng điện ngắt (Ing = 2,25 ÷ 2,5Iđm), độ sụt tốc độ không đáng kể để đảm bảo suất máy xúc - Khi động bị tải (I ≥ Ing), tốc độ động truyền động phải giảm nhanh không để không gây hỏng hóc động Để đáp ứng hai yêu cầu trên, hệ truyền động phải tạo đường đặc tính đặc trưng gọi đặc tính “máy xúc” Hình 10- Đặc tính (đường hình 10-4a) Trong thực tế không sử dụng đường hệ truyền động cấu máy xúc đặc tính lý tưởng đường a)Dùng để xác định hệ số lấp đầy người vận hành máy xúc không cảm b)Đặc tính số hệ nhận nhận thời điểm tải truyền động tiêu biểu 161 động để giảm tốc độ hạn chế momen động nhỏ trị số lớn cho phép dẫn đến làm cho động dễ bị cháy, mà thường dùng đặc tính mềm (đường hình 10-4a) Năng suất máy xúc đánh giá diện tích tứ giác hợp thành hệ trục toạ độ đường đặc tính hệ truyền động (hình 10-4a) SADCO Để đánh giá suất máy xúc, ta có hệ số lấp đầy k Hệ số lấp đầy k tính theo biểu thức sau: k= S ADCO S m = S ABCO ω M d với: SADCO - diện tích tứ giác hợp thành hệ trục toạ độ đường đặc tính cuả hệ truyền động; SABCO - diện tích tứ giác hợp thành hệ trục toạ độ đường đặc tính lý tưởng; ω0 - tốc độ không tải động m - hệ số tỷ lệ Hệ số lấp đầy hệ truyền động đại đạt đến k = 0,8 ÷ 0,9 Trên hình 10-4b biểu diễn đường đặc tính số hệ truyền động cấu máy xúc Họ đặc tính hệ cho phép đánh giá tính chọn hệ truyền động cách hợp lý loại máy xúc cụ thể Hệ truyền động xoay chiều với động không đồng ba pha (đường 1) sử dụng rộng rãi cho loại máy xúc công suất bé với thể tích gàu xúc 1m3 Đặc biệt dùng động truyền động động không đồng có hệ số trượt lớn cho phép hạn chế dòng động giới hạn cho phép Hệ truyền động xoay chiều với động không đồng rôto dây quấn có đấu thêm điện trở phụ mạch roto động Rf = (0,1 ÷ 0,15)R (R điện trở dây quấn roto động cơ) có cuộn kháng bảo hoà mạch stato động (đường hình 10-4b) ta nhận đường đặc tính tối ưu cấu máy xúc công suất nhỏ Hệ truyền động máy phát chiều có ba cuộn kích từ - động điện chiều (đường hình 10-4b) thường dùng loại máy xúc công suất trung bình với thể tích gàu xúc từ đến 5m3 Hệ có đường đặc tính gần với đường đặc tính tối ưu, cho phép điều chỉnh tốc độ động truyền động phạm vi rộng Hệ truyền động máy phát - động (F-Đ) có khâu khuếch đại trung gian thực chức khuếch đại tổng hợp tín hiệu điều khiển (khuếch đại trung gian máy điện khuếch đại - MĐKĐ, khuếch đại từ - KĐT, khuếch đại bán dẫn KĐBD) tạo đường đặc tính (trên hình 10-4b), đáp ứng hoàn toàn yêu cầu truyền động cấu máy xúc 162 Hệ sử dụng rộng rãi máy xúc công suất lớn tích gàu xúc từ 10 ÷ 80m3 b) Động truyền động cấu cầu trục phải có độ chắn kết cấu độ tin cậy làm việc cao, có khả chịu tải lớn Độ bền nhiệt độ bền chống ẩm lớp cách điện động cao, chụi tần số đóng cắt điện lớn (400 ÷ 600) lần /h c) Động truyền động cấu máy xúc phải có momen quán tính roto (hoặc phần ứng) đủ nhỏ để giảm thời gian độ hệ truyền động tăng tốc hãm Nên chọn loại động có roto (hoặc phần ứng) dài, đường kính nhỏ d) Các thiết bị điều khiển dùng máy xúc phải đảm bảo làm việc tin cậy điều kiện nặng nề (độ rung động, chao lắc lớn, phụ tải thay đổi đột biến tần số đóng - cắt điện trở lớn) e) Hệ thống điều khiển hệ truyền động cấu máy xúc phải có sơ đồ cấu trúc đơn giản, độ tin cậy làm việc cao, tự động hoá trình điều khiển mức độ cao Máy xúc nhiều gàu xúc Hệ truyền động dùng máy xúc nhiều gàu xúc phải đáp ứng yêu cầu sau: a) Hệ truyền động phải đảm bảo trình mở máy xảy êm, hạn chế gia tốc mômen giới hạn cho phép để không ảnh hưởng đến kết cấu khí gàu xúc gá lắp băng xích b) Động truyền động phải có momen mở máy lớn để khắc phục momen quán tính lớn băng xích có gá gàu xúc con, lực ma sát dẫn hướng ổ đỡ c) Hệ thống điều khiển truyền động điện phải đảm bảo trình mở máy xảy êm phạm vi điều chỉnh tốc độ động rộng (D= 10:1) d) Hệ truyền động phải tạo đường đặc tính với độ cứng phù hợp để giảm tốc độ quay gàu xúc phụ tải thay đổi, bảo vệ tải cho băng xích có gá gàu xúc cách chắn 10-4 Biểu đồ phụ tải cấu máy xúc Biểu đồ phụ ải máy xúc gàu thuận Muốn xây dựng biểu đồ phụ tải xác hệ truyền động máy xúc cần có thông số sau: - Thông số kỹ thuật động truyền động - Các tham số mạch điều khiển - Mômen quán tính cấu quy đổi trục động chế độ làm việc khác hệ truyền động - Mômen cản tĩnh cấu chế độ làm việc khác hệ truyền động 163 Để tính chọn sơ công suất động truyền động cần dựa biểu đồ phụ tải tối giản hệ truyền động tính đến mômen cản tĩnh cấu, không tính đến mômen động cấu chế độ độ Việc tính toán xác yếu tố đặc trưng cho chế độ làm việc cấu máy xúc vấn đề phức tạp Bởi vậy, để tiến hành tính chọn công suất động truyền động cấu máy xúc sử dụng biểu đồ phụ tải gần giống với biểu đồ phụ tải thực cấu máy xúc biểu diễn hình 10-5 Chu trình làm việc cấu nâng - hạ gàu máy xúc (h.10-5a) bao gồm giai đoạn sau: • t1: thời gian tăng tốc cho trình bắt đầu đào bốc đất đá • t2: thời gian nâng tay gầu giai đoạn bốc xúc đất đá • t3: thời gian dừng gầu sau lúc bốc xúc xong • t4: thời gian giữ tay gầu cân quay gầu vị trí đổ tải • t5: thời gian đổ tải, momen cảu động giảm trình đổ tải • t6: thời gian tăng tốc hạ gầu không xuống gương lò • t7: thời gian hạ gầu với tốc độ không đổi • t8: thời gian hãm gầu trước hạ gầu xuống gương lò Từ biểu đồ phụ tải, ta rút kết luận sau: - Động truyền động cấu nâng - hạ gàu làm việc dài hạn với hệ số tiếp điện tương đối TĐ% = 100% - Trị số mômen động truyền động xác định mômen cản tĩnh phụ tải, mômen cản tĩnh cớ cấu nâng - hạ có tính Biểu đồ phụ tải động truyền động cấu đẩy tay gàu biểu diễn hình 10-5b Chu kỳ làm việc cấu đẩy tay gàu gồm giai đoạn sau: • t1: thời gian tăng tốc đưa tay gàu vào đất kết hợp với cấu nâng • t2: thời gian gàu lên để xúc đất đá • t3: thời gian đảo chiều để lùi tay gầu • t4: thời gian tay gàu di chuyển với tốc độ không đổi theo hướng lên • t5: thời gian hãm tay gàu • t6: thời gian nghĩ máy quay tay gàu vị trí đổ tải • t7: thời gian tăng tốc để đẩy tay gàu k.cách xa để đổ tải • t8: thời gian tăng tốc để đẩy tay gàu di chuyển với tốc độ không đổi • t9: thời gian hãm di chuyển tay gàu • t10: thời gian nghĩ đổ tải • t11: thời gian tăng tốc để kéo tay gàu vào • t12: thời gian kéo tay gàu vào với tốc độ không đổi • t13: thời gian hãm tay gàu trước hạ tay gàu xuống đất 164 H.10-5 Biểu đồ phụ tải cấu máy xúc gàu - gàu thuận 165 Biểu đồ phụ tải động truyền động cấu truyền động cấu quay biểu diễn hình 10-5c • t1: thời gian nghĩ gàu di chuyển vào đất đá • t2: thời gian tăng tốc gàu đầy tải • t3: thời gian quay tay gàu đầy tải với tốc độ không đổi • t4: thời gian hãm • t5: thời gian nghĩ đổ tải • t6: thời gian tăng tốc để quay gàu không vị trí bốc xúc • t7: thời gian quay gàu không với tốc độ không đổi • t8: thời gian hãm cấu quay Trong số trường hợp, để đơn giản việc tính toán, biểu đồ phụ tải không tính đến chế độ động hệ truyền động Ví dụ cấu đẩy tay gàu giả thiết rằng: M1 = M2 ; M3 = M4 ; M4 = M5 ; M6 = M7 ; M8 = M9 M10 = M11 Cũng tương tự xây dựng biểu đồ phụ tải tối giản cho động truyền động cấu nâng - hạ gàu Biểu đồ phụ tải máy xúc gàu treo dây (hình 10-6) Biểu đồ phụ tải cấu kéo cáp gồm giai đoạn sau (h.10-6a): t1 - thời gian tăng tốc động truyền động để đưa gàu xúc xuống gương lò t2 - thời gian bốc xúc t3 - thời gian kết thúc trình bốc - xúc Biểu đồ phụ tải động truyền động cấu nâng - hạ gàu (h.10-6b) t1 - thời gian nghỉ, cấu kéo gàu thực trình bốc xúc; t2 - thời gian tăng tốc cấu nâng gàu gàu xúc bắt đầu rời khỏi gương lò; t3 - thời gian nâng gàu H.10-6 Biểu đồ phụ tải cấu máy xúc gàu treo dây với tốc độ khộng đổi, a) Cơ cấu kéo; b) Cơ cấu nâng - hạ 74 Hiện hệ truyền động máy doa thường sử dụng động không đồng roto lồng sóc hộp tốc độ (động có hay nhiều cấp tốc độ ) Ở máy doa cỡ nặng sử dụng động điện chiều, điều chỉnh trơn phạm vi rộng Nhờ đơn giản kết cấu, mặt khác hạn chế mômen vùng tốc độ thấp phương pháp điều chỉnh tốc độ hai vùng b/ Truyền động ăn dao: Phạm vi điều chỉnh tốc độ truyền động ăn dao D = 1500/1 Lượng ăn dao điều chỉnh phạm vi ÷ 600mm/ph; di chuyển nhanh, đạt đến 2,5 ÷ 3mm/ph Lượng ăn dao (mm/ph) máy cỡ yêu cầu giữ không đổi tốc độ trục thay đổi Đặc tính cần có độ cứng cao, với độ ổn định tốc độ , phân cực điện áp chủ đạo nên nửa đèn phải thông yếu nửa đèn bên trái 1ĐT, điện áp R8 lớn điện áp R9, điện áp tầng có cực tính làm cho đèn 3ĐT thông mạnh 2ĐT tức Ia3 > Ia2 hay I2CK > I1CK sức từ động F∑ có dấu tương ứng với chiều quay thuận động Tốc độ động lớn hay bé tuỳ thuộc vào điện áp chủ đạo Khâu phản hồi âm dòng điện có ngắt: lợi dụng tính chất MĐKĐ có dòng điện phần ứng, điện áp giảm tác dụng phản ứng 79 phần ứng Mạch phản hồi âm dòng điện có ngắt gồm có cuộn bù, cầu chỉnh lưu 1V biến trở 2BT Khi dòng điện phần ứng nhỏ nhỏ dòng điện ngắt (Iư< Ing), sụt áp cuộn bù nhỏ điện áp biến trở 2BT(U0); cầu chỉnh lưu 1V không thông, dòng điện cuộn bù hoàn toàn tương ứng với dòng điện phần ứng, MĐKĐ bù đủ Với giả thiết Ib = Iư sức từ động cuộn bù là: Fb = Ib Wb = Iư Wb (4-3) Khi Iư > Ing ta có Ub > U0; van 1V thông, xuất dòng điện phân mạch I1V dòng điện cuộn bù giảm lượng: Ib = Iư – I1V (4-4) Mức độ bù giảm kết điện áp MĐKĐ giảm nhanh dòng điện phần ứng tăng làm cho dòng điện phần ứng hạn chế Trong trường hợp này, sức từ động MĐKĐ là: F∑ = F12 + Fb - Fd = F12 + (Iư – I1V) Wb – Iư Wb = F12 – I1V Wb (4-5) Trong : F12 – stđ hai cuộn 1CK 2CK Fb = Ib Wb - sức từ động cuộn bù Fd = Iư Wb - sức từ động dọc trục bù đủ Iư < Ing Từ công thức (4-5) ta thấy: Iư > Ing sức từ động MĐKĐ bị giảm lượng (Ilv Wb) Như coi sức từ động tổng MĐKĐ sinh hai cuộn 1CK- 2CK F12 cuộn bù Wb với sức từ động (I1V Wb) ngược chiều sức từ động F12 4.3 Sơ đồ truyền động máy doa toạ độ 2A450 1/ Thông số kỹ thuật Máy doa toạ độ 2A450 dùng để gia công nhiều lỗ có toạ độ khác chi tiết gia công tiện Máy doa cho phép nhận độ xác gia công cao Trên máy thực phép đo kích thước lấy dấu kiểm tra kích thước tâm lỗ Hình 4-5 trình bày nguyên lý mạch lực máy Động truyền động có Pđm = 8kW; Uđm = 220V; nđm = 1440vg/ph Phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 10:1 Biến áp động lực BA dùng để phối hợp điện áp điện áp lưới điện động Đ, nhằm hạn chế tốc độ tăng trưởng dòng điện (di/dt) để bảo vệ Thyristor Bộ chỉnh lưu cầu pha dùng Thyristor cấp điện cho động Đ Chỉnh lưu cầu pha dùng Điôt cấp điện cho cuộn kích từ CKĐ động mạch điều khiển công nghệ máy Sơ đồ khối chức hình 4-4 Để nâng cao chất lượng tĩnh chất lượng động hệ thống, hệ thống truyền động hệ điều khiển kín có hai mạch vòng phản hồi: 80 - Phản hồi âm dòng điện: tín hiệu tỉ lệ với dòng điện phần ứng động lấy từ biến dòng 1TI ÷ 3TI cầu chỉnh lưu 1CL (UI = KIIư) - Phản hồi âm tốc độ: tín hiệu tỷ lệ với tốc độ động lấy từ máy phát tốc FT (UFT = kω.ω) - Bộ điều chỉnh dòng điện RI khâu tỉ lệ - tích phân - Bộ điều chỉnh tốc độ Rω khâu tỷ lệ B1 A1 C1 U Rω - RI UI UFT BBĐ ω Đ KI Kω H 4-4 Sơ đồ khối chức hệ truyền động N2 C C C R R R Đg Đg BAĐF Đ10 R16 + Ucc A2 CL Đg R1 R2 N2 VR1 1TI R1 2TI R2 3TI R3 G4 K4 G6 K6 G2 4T R C2 C 6T R C 3T R C 2T R 1T R C 5T R C RĐA K2 + IC1 - Đ1 R5 R3 UI B2 C1 C Đ0 M R25 + G1 K1 Đ15 Đg RĐL Đg RĐA Đg R26 R14 555 C5 G3 K3 IC5 + VR4 C6 C2 R23 G3 K3 + Ucc R20 Đ12 IC4 + R21 R22 R18 VR3 Đ13 R19 - R24 VR5 FT UFT C3 + + Ucc RTT RLĐ G4 BAX2 R10 + Ucc * Đ16 R5 RAL D R8 + Ucc C4 CKĐ KBC IC3 + Đ R7 VR6 KH BT R6 R9 Đ Rh R11 IC2 + + Ucc R4 ĐK Đ11 R17 - 1CL A2 Đ2 VR2 R4 TR5 RTT KH TR6 Đg Đ14 2CL 4-5 Sơ đồ nguyên lý mạch lực máy doa toạ độ 2A450 TR4 R15 R28 KH KCB TR3 * K4 G1 K1 BAX1 R10 + Ucc * TR1 * TR2 R12 81 Sơ đồ điều khiển biến đổi Thyristor có kênh cho pha A kích mở Thyristor 1T 4T; pha B cho 3T 6T; pha C cho 5T 2T Đồ thị đo điểm sơ đồ điều khiển kênh hình 4-6 Hình 4-6 Đồ thị điện áp điểm đo 82 Nguyên lý làm việc sơ đồ điều khiển công nghệ sau: ấn M → Đg = 1, → đóng điện cho biến đổi nguồn điều khiển Điều chỉnh tốc độ động tốc độ tốc độ chiết áp VR3 Tốc độ động tăng dần đến ωđm Khi điện áp đặt lên động đạt trị số định mức, rơle điện áp RĐA tác động → tiếp điểm RĐA = 1, → KCB = 1, → tiếp điểm KCB mở để biến trở BT đấu nối tiếp với cuộn kích từ CKĐ làm giảm từ thông, tăng tốc đến trị số cực đại đến 3000vg/ph Dừng máy cách ấn nút D, công tắc tơ Đg có điện, tiếp điểm thường đóng làm cho công tắc tơ KH có điện, tiếp điểm đấu Rh song song với phần ứng động Quá trình hãm động bắt đầu Khi tốc độ động giảm dần gần không, điốt ổn áp Đ14 không bị đánh thủng, rơle RLD không tác động để tiếp điểm cắt điện cuộn dây công tắc tơ KH - Bảo vệ áp cho tiristo 1T ÷ 6T mạch R-C đấu song song với tiristo - Bảo vệ từ thông rơle dòng điện RTT - Hệ thống làm việc quạt gió làm mát cho tiristo làm việc (RAL kín) 83 Chương TRANG BỊ ĐIỆN MÁY MÀI 5-1 Đặc điểm công nghệ Hình 5-1 Hình dáng chung máy mài Máy mài có hai loại chính: Máy mài tròn máy mài phẳng Ngoài có máy khác như: máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài v.v… Thường máy mài có ụ chi tiết bàn, kẹp chi tiết ụ đá mài, có trục với đá mài Cả hai ụ đặt bệ máy Sơ đồ biểu diễn công nghệ mài giới thiệu hình 5-2 Máy mài tròn có hai loại: máy mài tròn (h 5-2a), máy mài tròn (h 5-2b) Trên máy mài tròn chuyển động chuyển động quay đá mài; chuyển động ăn dao di chuyển tịnh tiến ụ đá dọc trục (ăn dao dọc trục) di chuyển tịnh tiến theo hướng ngang trục (ăn dao ngang) chuyển động quay chi tiết (ăn dao vòng) Chuyển động phụ di chuyển nhanh ụ đá chi tiết v.v… Máy mài phẳng có hai loại: mài biên đá (hình 5-2c) mặt đầu (h 52d) Chi tiết kẹp bàn máy tròn chữ nhật Ở máy mài biên đá, đá mài quay tròn chuyển động tịnh tiến ngang so với chi tiết, bàn máy mang chi tiết chuyển động tịnh tiến qua lại Chuyển động quay đá chuyển động chính, chuyển động ăn dao di chuyển đá (ăn dao ngang) chuyển động chi tiết (ăn dao dọc) Ở máy mài mặt đầu đá, bàn tròn chữ nhật, chuyển động quay đá chuyển động chính, chuyển động ăn dao di chuyển ngang đá - ăn dao ngang chuyển động tịnh tiến qua lại bàn mang chi tiết - ăn dao dọc 84 Một tham số quan trọng chế độ mài tốc độ cắt (m/s): V= 0,5d.ωđ.10-3 với d - đường kính đá mài, [mm]; ωđ - tốc độ quay đá mài, [rad/s] Thường v = 30 ÷ 50m/s Hình 5.2 Sơ đồ gia công chi tiết máy mài a) Máy mài tròn b) Máy mài tròn c) Máy mài mặt phẳng biên đá d) Máy mài mặt phẳng mặt đầu (bàn chữ nhật) e) Máy mài mặt phẳng mặt đầu (bàn tròn) Chi tiết gia công Đá mài Chuyển động Chuyển động ăn dao dọc Chuyển động ăn dao ngang 85 5-2 Các đặc điểm truyền động điện trang bị điện máy mài Truyền đông chính: Thông thường máy không yêu cầu điều chỉnh tốc độ, nên sử dụng động không đồng roto lồng sóc Ở máy mài cỡ nặng, để trì tốc độ cắt không đổi mòn đá hay kích thước chi tiết gia công thay đổi, thường sử dụng truyền động động có phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (2 ÷ 4):1 với công suất không đổi Ở máy mài trung bình nhỏ v = 50 ÷ 80 m/s nên đá mài có đường kính lớn tốc độ quay đá khoảng 1000vg/ph Ở máy có đường kính nhỏ, tốc độ đá cao Động truyền động động đặc biêt, đá mài gắn trục động cơ, động có tốc độ (24000 ÷ 48000) vg/ph, lên tới (150000 ÷ 200000) vg/ph Nguồn động biến tần, máy phát tần số cao (BBT quay) biến tần tĩnh Thyristor Mô men cản tĩnh trục động thường 15 ÷ 20% momen định mức Mô men quán tính đá cấu truyền lực lại lớn: 500 ÷ 600% momen quán tính động cơ, cần hãm cưỡng động quay đá Không yêu cầu đảo chiều quay đá Truyền động ăn dao a/ Máy mài tròn : Ở máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết dùng động không đồng nhiều cấp tốc độ (điều chỉnh số đôi cực) với D = (2 ÷ 4):1 Ở máy lớn dùng hệ thống biến đổi - động chiều (BBĐ-ĐM), hệ KĐT – ĐM có D = 10/1 với điều chỉnh điện áp phần ứng Truyền động ăn dao dọc bàn máy tròn cỡ lớn thực theo hệ BBĐĐM với D = (20 ÷ 25)/1 Truyền động ăn dao ngang sử dụng thuỷ lực b/ Máy mài phẳng: Truyền động ăn dao ụ đá thực lặp lại nhiều chu kỳ, sử dụng thuỷ lực Truyền động ăn dao tịnh tiến qua lại bàn dùng hệ truyền động chiều với phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (8 ÷ 10):1 Truyền động phụ máy mài truyền động ăn di chuyển nhanh đầu mài, bơm dầu hệ thống bôi trơn, bơm nước làm mát thường dùng hệ truyền động xoay chiều với động không đồng roto lồng sóc 5-3 Sơ đồ điều khiển máy mài 3A161 Máy mài tròn 3A161 dùng để gia công mặt trụ chi tiết có chiều dài 1000mm đường kính 280mm; đường kính đá mài lớn 600mm Sơ đồ điều khiển máy mài 3A161 (đơn giản hoá) trình bày hình 5-3 Động ĐM (7 kW, 930vg/ph) quay đá mài 86 CD CC1 CC2 BD KC 2CL 4RN 2BT CK2 2RTr CLV 2NC CLV 1NC 1RTr CC3 CK1 1BT rh KT KM Ucđ H KB KC ĐC 1RN 2RN 3RN CKĐ CK3 RTT 1BA ĐT ĐM 3CL ĐB 1CC 1D 2BA 2CC MT KT RAL MM KT KM KM 4RN 1RN KT MC 2D KC 2CT KB 1CT RTT KC H 1KT KM 10 11 2KT 3CT 3CT 3KT 12 RKT 1RTr KB KC 2RTr H Hình 5-3 Sơ đồ điều khiển máy mài 3A161 87 Động ĐT (1,7 kW, 930 vg/ph) bơm dầu cho hệ thống thuỷ lực để thực dao ăn ngang ụ đá, ăn dao dọc bàn máy di chuyển nhanh ụ đá ăn vào chi tiết khỏi chi tiết Động ĐC (0,76 kW, 250 ÷ 2500 vg/ph) quay chi tiết mài Động ĐB (0,125 kW, 2800 vg/ph) truyền động bơm nước Đóng mở van thuỷ lực nhờ nam châm điện 1NC, 2NC tiếp điểm 2KT 3KT Động quay chi tiết cung cấp điện từ khuếch đại từ KĐT KĐT nối theo sơ đồ ba pha kết hợp với điốt chỉnh lưu, có cuộn làm việc cuộn dây điều khiển CK1, CK2 CK3 Cuộn CK3 nối với điện áp chỉnh lưu 3CL tạo sức từ hoá chuyển dịch Cuộn CK1 vừa cuộn chủ đạo vừa cuộn phản hồi âm điện áp phần ứng Điện áp chủ đạo Ucđ lấy biến trở 1BT, điện áp phản hồi Uph âm áp lấy phần ứng động Điện áp đặt vào cuộn dây CK1 là: UCK1 = Ucđ - Uph = Ucđ - kUư (5-1) Cuộn CK2 cuộn phản hồi dương dòng điện phần ứng động Nó nối vào điện áp thứ cấp biến dòng BD qua chỉnh lưu 2CL Vì dòng điện sơ cấp biến dòng tỉ lệ với dòng điện phần ứng động (I1= 0,815Iư) nên dòng điện cuộn CK2 tỷ lệ với dòng điện phần ứng Sức từ hoá phản hồi điều chỉnh nhờ biến trở 2BT Tốc độ động điều chỉnh cách thay đổi điện áp chủ đạo Ucđ (nhờ biến trở 1BT) Để làm cứng đặc tính vùng tốc độ thấp, giảm Ucđ cần phải tăng hệ số phản hổi dương dòng điện Vì vây, người ta đặt sẵn khâu liên hệ khí trượt 2BT 1BT Để thành lập đặc tính tĩnh động ta dựa vào phương trình sau: Điện áp tổng cuộn CK1 UCK1∑: UCK1∑ = Ucđ – Uư + Kqđ.UCK2 = Ucđ – Uư + Kqđ.Ki.Iư (5-2) Trong đó: UCK2 = Kqđ2.Ki.Iư điện áp cuộn CK2 qui đổi CK1 Sức điện động khuếch đại từ (với giả thiết điểm làm việc nằm đoạn tuyến tính) EKĐT = KKĐT.UCK1∑ (5-3) Trong đó: KKĐT - hệ số khuếch đại điện áp KĐT Phương trình cân điện áp mạch phần ứng là: EKĐT = K.Ф.ω + Iư.RưΣ (5-4) Từ phương trình (5-2), (5-3), (5-4) số biến đổi ta nhận phương trình đặc tính tĩnh hệ sau: ω= [ ] Ru ∑ + K KDT + ( RuD + K i K qd ) I K D K D K KDT U cd − (1 + K KDT ) (1 + K KDT ) Đặc tính tĩnh hệ thống vẽ hình 5.4 Sơ đồ cấu trúc hệ thống trình bày hình 5.5 (5-5) 88 ω KD Ucđ (+) (-) EĐ EKĐT K KDT T KD p + (-) ω01 ω02 1 Ru ∑ Tu ∑ p + Iư K D Ru ∑ Tcp ω ω03 ω04 RKDT KiKqđ2 H 5-5 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển máy mài 3A161 Ucđđm>Ucđ2 >Ucđ3 >Ucđ4 Ucđđm Ucđ2 Ucđ3 Ucđ4 Iư H.5-4 Đặc tính tĩnh động Nguyên lý làm việc sơ đồ điều khiển tự động sau: Sơ đồ cho phép điều khiển máy chế độ thử máy chế độ làm việc tự động Ở chế độ thử máy công tắc 1CT, 2CT, 3CT đóng sang vị trí Mở máy động ĐT nhờ ấn nút MT, sau khởi động đồng thời ĐM ĐB nút ấn MN Động ĐC khởi động nút ấn MC Ở chế độ tự động, trình hoạt động máy gồm giai đoạn theo thứ tự sau: 1) Đưa nhanh ụ đá vào chi tiết gia công nhờ truyền động thuỷ lực, đóng động ĐC ĐB 2) Mài thô, tự động chuyển sang mài tinh nhờ tác động công tắc tơ 3) Tự động đưa nhanh ụ đá khỏi chi tiết cắt điện động ĐC, ĐB Trước hết đóng công tắc tơ 1CT, 2CT, 3CT sang vị trí Kéo tay gạt điều khiển (được bố trí máy) vị trí di chuyển nhanh ụ đá vào chi tiết (nhờ hệ thống thuỷ lực) Khi ụ đá đến vị trí cần thiết, công tắc hành trình 1KT tác động, đóng mạch cho cuộn dây công tắc tơ KC KB, động ĐC ĐB khởi động Đồng thời truyền động thuỷ lực máy khởi động Quá trình gia công bắt đầu Khi kết thúc giai đoạn mài thô, công tắc hành trình 2KT tác động, đóng mạch cuộn dây rơle 1RTr Tiếp điểm đóng điện cho cuộn dây nam châm 1NC, để chuyển đổi van thuỷ lực, làm giảm tốc độ ăn dao ụ đá Như giai đoạn mài tinh bắt đầu Khi kích thước chi tiết đạt yêu cầu, công tắc hành trình 3KT tác động, đóng mạch cuộn dây rơle 2RTr Tiếp điểm rơle đóng điện cho cuộn dây nam châm 2NC để chuyển đổi van thuỷ lực, đưa nhanh ụ đá vị trí ban đầu Sau đó, công tắc 1KT phục hồi cắt điện công tắc tơ KC KB; động ĐC cắt điện hãm động nhờ công tắc tơ H Khi tốc độ động đủ nhỏ, tiếp điểm rơle tốc độ RKT mở ra, cắt điện cuộn dây công tắc tơ H Tiếp điểm H cắt điện trở hãm khỏi phần ứng động [...]... gàu thuận thường được sử dụng trên công trường xây dựng, công trình thuỷ điện, trên các công trường khai thác mỏ theo phương pháp lộ thiên a) Thông số kỹ thuật + Thể tích gàu xúc: 4m3 Trên máy xúc được trang bị các loại máy điện sau: + Tổ hợp biến đổi bao gồm các máy điện như hình 10-10 174 Hình 10-10 Tổ hợp biến đổi của máy xúc EKG-4 - Động cơ sơ cấp kéo các máy phát điện một chiều dùng loại động cơ... vị trí “0”, các công tắc tơ gia tốc 1G, 2G và 3G lần lượt mất điện, động cơ chuyển sang làm việc ở chế độ hãm tái sinh (đường “0” trên hình 10-13b) Hạ gàu bằng cách quay bộ khống chế KC sang vị trí bên phải, công tắc tơ KH có điện, đóng điện cuộn kích từ CKF1 vào điện áp có cực tính ngược lại, động cơ đảo chiều quay và làm việc trên các đường đặc tính cơ 1c ÷ 4c Tại các vị trí này, công tắc tơ cưỡng... cơ điện một chiều ĐĐC, với Pđm = 40kW; Uđm = 360V; nđm = 1110vg/ph, truyền động cơ cấu di chuyển máy xúc - Động cơ điện một chiều ĐG, với Pđm = 1,1kW; Uđm =11v; nđm = 1450vg/ph, truyền động cơ cấu đóng mở gàu 175 b) Sơ đồ cung cấp điện cho máy xúc EKG-4 Sơ đồ cung cấp điện từ lưới điện quốc gia đến máy xúc được thể hiện trên hình 10-11 Hình 10-11 Sơ đồ nguyên lý mạch lực của máy xúc EKG-4 Nguồn điện. .. truyền động có công suất lớn hơn 30kW Đối với băng tải, băng gàu di động, khi cấp điện từ nguồn đến động cơ, cần kiểm tra tổn thất điện áp trên đường cáp cấp điện, để điện áp ở cuối đường dây không được thấp hơn 0,85Uđm Khi tính chọn động cơ cần phải tiến hành kiểm tra trị số gia tốc của hệ truyền động khi tăng tốc và khi hãm dừng Đối với hệ truyền động đường cáp treo và thang chuyền, quá trình mở máy... không được vượt quá 0,7m/s2 11-4 Tính chọn công suất động cơ truyền động các thiết bị vận tải liên tục 1 Băng tải: khi tính chọn công suất động cơ truyền động băng tải cần tính đến các thành phần công suất sau: a) Công suất để dịch chuyển vật liệu P1 b) Công suất để khắc phục tổn hao do ma sát trong các ổ đỡ của các con lăn, ma sát khi băng di chuyển P2 c) Công suất cần để nâng vật liệu P3 (nếu băng... lực của máy xúc EKG-4 Nguồn điện cao áp (3 hoặc 6kV) được lấy từ lưới điện quốc gia cấp điện đến tủ phân phối 4 bằng đường cáp mềm ba pha cao áp 5 Nguồn từ tủ phân phối 4 cấp điện đến máy xúc bằng đường cáp mềm 5 đến máy xúc - đến hộp nối đầu vào trên 3 giá đỡ sứ cao áp 7 và bộ tiếp điện 8 lắp trên bệ của máy xúc Nguồn từ bộ tiếp điện cấp vào tủ phân phối đặt trong máy xúc Trong tủ phân phối gồm các... sau: - Xây dựng biểu đồ phụ tải tối giản dựa trên các công thức (sẽ trình bày sau) và xác định công suất cản tĩnh của động cơ - Tiến hành tính chọn sơ bộ công suất động cơ truyền động (trong sổ tay tra cứu) và xây dựng đường đặc tính cơ tự nhiên của động cơ truyền động - Xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác của động cơ truyền động cơ cấu cho một chu trình làm việc có tính đến chế độ động của hệ truyền... e) Cuộn phản hồi âm điện áp máy phát KĐ5 thực hiện chức năng ổn định điện áp phát ra của máy phát FN để nâng cao chất lượng của hệ truyền động Cuộn KĐ5 được nối vào đường chéo của cầu vi phân cấu thành từ 4 vai cầu: điện trở r1, r2, r4 và cuộn kích từ song song của máy phát CSF Khi điện áp phát ra của máy phát FN ổn định, cầu cân bằng, dòng trong cuộn KĐ5 bằng không Ngược lại, khi điện áp phát ra của... là giảm được công suất của khuếch đại từ KĐT và công suất của cầu chỉnh lưu Sức từ động tổng của khuếch đại từ KĐT bằng: FΣKĐT = FKĐ1 – FKĐ2 – FKĐ3 ± FKĐ4 ± FKĐ5 (10-19) Trong biểu thức 10-19, thành phần FKĐ3= 0 khi Iư < Ing , dấu (-) tương ứng với trường hợp dòng điện phần ứng và điện áp phát ra của máy phát tăng, dấu (+) tương ứng với trường hợp máy ngược lại 182 Chương 11 TRANG BỊ ĐIỆN CÁC THIẾT... với điện áp định mức 6kV, Pđm = 259kW - Máy phát điện một chiều 2 làm nguồn cấp cho động cơ truyền động cơ cấu nâng - hạ gàu với Uđm = 451V; Pđm = 192kW - Máy phát điện một chiều 4 làm nguồn cấp cho động cơ truyền động cơ cấu quay với Uđm= 395V; Pđm= 54kW - Máy phát điện một chiều 1làm nguồn cấp cho các động cơ truyền động cơ cấu đẩy tay gàu và cơ cấu di chuyển với Uđm = 395V; Pđm = 54kV - Máy phát điện