TBD HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

Chương TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ MÁY CÔNG NGHIỆP DÙNG CHUNG 6.1 TRANG BỊ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ CẦU TRỤC 6.1.1 Những đặc điểm hệ truyền động điện trang bị điện – điện tử cầu trục Cầu trục điện có kết cấu đa dạng sử dụng rộng rãi tất lĩnh vực khác Trong xí nghiệp luyện kim, xí nghiệp công nghiệp thường lắp đặt loại cầu trục để vận chuyển nguyên vật liệu, thành phẩm bán thành phẩm Trong xí nghiệp tuyển than, tuyển quặng, bãi chứa than nhà máy nhiệt điện thường lắp đặt cầu trục xếp dỡ Trên công trường xây dựng dân dụng công nghiệp dân dụng lắp đặt loại cần cẩu tháp, v.v Ngoài loại cầu trục lắp đặt cố định sử dụng cần cẩu di động như: Cần cẩu ô tô, cần cẩu bánh xích, cần cẩu v.v Hình 6-1 trình bày cấu tạo trang bị điện cầu trục Hình 6-1 Cấu tạo trang bị điện cầu trục Trong cầu trục có ba hệ truyền động chính: Di chuyển xe cầu, di chuyển xe (xe trục) nâng - hạ hàng - Cơ cấu di chuyển xe cầu: Di chuyển toàn dầm cầu đường ray lắp đặt dọc theo chiều dài nhà xưởng - 139 - - Cơ cấu di chuyển xe con: Di chuyển cấu nâng hạ theo chiều ngang nhà xưởng, - Cơ cấu nâng hạ hàng hóa - Cơ cấu nâng hạ hàng lắp xe di chuyển dọc theo dầm cầu (theo chiều ngang nhà xưởng) Cơ cấu bốc hàng cầu trục dùng móc (đối với cầu trục công suất lớn có hai móc hàng: Cơ cấu móc hàng có tải trọng lớn cấu móc phụ có tải trọng bé) dùng gầu ngoạm, bàn từ Trên cầu trục trang bị động truyền động: hai động di chuyển xe cầu 16, động di chuyển xe 10 động nâng hạ hàng 12 Phanh hãm điện từ 6, 11, 14, 18 lắp hợp với động truyền động Điều khiển động truyền động khống chế cabin điều khiển Hộp điện trở dùng để khởi động điều chỉnh tốc độ động lắp đặt dầm cầu Bảng bảo vệ để bảo vệ tải, bảo vệ điện áp thấp, bảo vệ điện áp “không” lắp đặt cabin điều khiển Để hạn chế hành trình di chuyển cấu dùng công tắc hành trình 17 cho cấu di chuyển xe cầu; cho cấu di chuyển xe 13 cho cấu nâng - hạ hàng Chế độ làm việc cấu cầu trục xác định từ yêu cầu trình công nghệ, chức cầu trục dây chuyền sản xuất Cấu trúc cầu trục đa dạng Việc thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển hệ truyền động điện phải phù hợp với loại cụ thể Động truyền động cấu cầu trục làm việc trong điều kiện nặng nề, môi trường làm việc khắc nghiệt: Nơi có nhiệt độ cao, nhiều bụi, độ ẩm cao nhiều loại khí, gây cháy, nổ Chế độ làm việc động chế độ ngắn hạn lặp lại với tần số đóng cắt lớn, mở máy, hãm, đảo chiều quay, dừng liên tục Do vậy, người ta sản xuất động chuyên dùng cho cầu trục Đó động không đồng ba pha rô to lồng sóc, rô to dây quấn, động điện chiều kích thích song song nối tiếp Từ đặc điểm trên, đưa yêu cầu hệ truyền động trang bị điện cho cấu cầu trục: - Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển tự động đơn giản; - Các phần tử cấu thành có độ tin cậy cao, đơn giản cấu tạo, thay dễ dàng; - Trong mạch điều khiển phải có có thiết bị bảo vệ điện áp (bảo vệ điện áp “không”), tải ngắn mạch; - Quá trình mở máy diễn theo luật định sẵn; - Sơ đồ điều khiển hệ hệ truyền động động phải độc lập nhau; - Có công tắc hành trình hạn chế hành trình tiến, lùi cho xe cầu, xe con; hạn chế hành trình lên cấu nâng - hạ; - Đảm bảo hạ hàng tốc độ thấp; - Tự động ngắt nguồn cấp có người làm việc xe cầu, mở cửa cabin 6.1.2 Tính chọn công suất động truyền động cho cấu cầu trục a) Động truyền động cấu nâng - hạ * Tính toán phụ tải Động truyền động cấu nâng - hạ có vai trò quan trọng máy nâng - vận chuyển nói chung cầu trục nói riêng Hình 6-2 mô tả sơ đồ động học cấu nâng hạ hàng với cấu bốc hàng dùng móc - Khi nâng tải Lực đặt lên cáp nâng tính theo biểu thức: F= ( G + G0 ) g m ,N (6-1) G - Khối lượng hàng hoá, kg; G0 - Khối lượng cấu bốc hàng, kg; - 140 - m - Bội số ròng rọc, trường hợp m = 2; Khi nâng không tải (G = 0) lực đặt lên cáp nâng: F0 = G 0g ,N m (6-2) Mô men đặt lên tang nâng ứng với hai trường hợp: ĐC FR t F0 R t Trục vít Mt = , Mt0 = , Nm (6-3) ηt ηt Bánh vít ηt - Hiệu suất tang nâng Rt – Bán kính tang nâng, m Truyền động Mô men đặt lên trục động cơ: bánh Mt Mn = (6-4) iη Tang nâng i, η - Tỷ số truyền hiệu suất cấu truyền lực: 2πR t n i= (6-5) v v - Tốc độ nâng tải, m/s n - Tốc độ quay động (vg/s) η = ηbv.ηbr (6-6) A ηbv - Hiệu suất bánh vít, trục vít; Fcáp ηbr - Hiệu suất cặp bánh răng; Công suất động truyền động phụ thuộc vào tốc độ nâng: Bộ phận Fv móc P= 10-3, kW (6-7) ηc hàng G0 Móchàng ηc - Hiệu suất toàn cấu truyền lực: ηc = ηbv.ηbr.ηt (6-8) G Trong công thức hiệu suất ηc Hình 6-2 Sơ đồ động học lấy định mức tải trọng định cấu nâng - hạ dùng móc mức Khi tải trọng khác định mức cần xác định ηc theo tải trọng hình 6-3 - Khi hạ tải: Có hai chế độ hạ tải: Hạ động lực hạ hãm Hạ động lực thực tải trọng nhỏ Khi mô men tải trọng sinh không đủ để thắng mô men ma sát cấu Máy điện làm việc chế độ động Hạ hãm thực hạ tải trọng lớn Khi mô men tải trọng gây lớn Máy điện phải làm việc chế độ hãm để giữ cho tải trọng hạ với tốc độ ổn định G Mô men trục động tải trọng Hình 6-3 Quan hệ ηc theo tải trọng gây tổn thất Mt: ( G + G ) gR t , Nm Mt = (6-9) mi - 141 - Khi hạ tải, lượng truyền từ phía tải trọng sang cấu truyền động nên: Mh = Mt - ∆M = Mt ηh (6-10) Mh – Mô men trục động hạ tải, Nm; ∆M - Tổn thất mô men cấu truyền động, Nm; ηh - Hiệu suất cấu hạ tải Khi Mt > ∆M: Hạ hãm; Khi Mt < ∆M: Hạ động lực Giả thiết tổn thất cấu nâng - hạ nâng tải hạ tải nhau, từ công thức (6-4) (6-10) có M n = ∆M = Mn – Mt = Mt thì: ηc Mt - Mt = Mt ηc Do đó:    − 1÷  ηc      Mh = Mt - ∆M = Mt - Mt  − 1÷ = Mt  − ÷ (6-11) ηc    ηc  So sánh biểu thức (6-10) (6-11) ta có: ηh = − (6-12) ηc Đối với tải trọng tương đối lớn (ηc > 0,5) ta có ηh > 0, Mh > Điều có nghĩa mô men động ngược chiều với mô men tải Động làm việc chế độ hạ hãm; Đối với tải trọng nhỏ (ηc < 0,5) ηh < 0, Mh < 0, mô men động chiều với mô men tải, động làm việc chế độ hạ động lực * Tính thời gian đóng điện tương đối (TS%) Chu kỳ làm việc cấu nâng - hạ bao gồm giai đoạn sau: Hạ không tải, nâng tải, hạ tải nâng không tải, giai đoạn thường có thời gian nghỉ Khi tính toán TS% ta bỏ qua thời gian mở máy hãm máy Thời gian chu kỳ làm việc cấu nâng - hạ tính theo suất Q tải trọng định mức: Tck = 3600G H g ,s Q tlv TS% = Tck (6-13) 100 (6-14) Thời gian làm việc chu kỳ t lv xác định theo thời gian làm việc cụ thể cấu * Chọn công suất động Công suất động chọn theo phụ tải trung bình M tb phụ tải đẳng trị M đt kết hợp với thời gian đóng điện tương đối TS% n ∑M t i i Mtb = k (6-15) n ∑ti - 142 - n Mđt = ∑M i ti (6-16) n ∑t i Với Mi mô men khoảng thời gian t i, k = 1,2 ÷ 1,3; k hệ số phụ thuộc vào độ nhấp nhô đồ thị phụ tải, tần số mở máy, hãm máy Công suất động chọn: MHĐC ≥ Mtb; MHĐC ≥ Mđt * Kiểm tra lại động - Kiểm tra điều kiện phát nóng Để kiểm tra lại động chọn, cần phải xây dựng đồ thị phụ tải xác sau xét đến thời gian mở máy, hãm máy Ta phải tính lại thời gian đóng điện tương đối thực TS% th: TS%th = ∑t lv + ∑ t mm + ∑ t h ∑t (6-17) i Trong đó: ∑ t l v - Tổng thời gian làm việc, s; ∑t ∑t - Tổng thời gian mở máy, s; h - Tổng thời gian hãm, s tính lại mô men đẳng trị xác M đtcx Động chọn khi: mm MHĐC ≥ Mđtcx = Mtc TS% th TS% tc (6-18) Mtc mô men quy đổi thời gian đóng điện tương đối tiêu chuẩn; TS%tc = 15%, 25%, 40%, 60% Chú ý: Với động điện chiều kích thích độc lập không điều chỉnh từ thông, để kiểm tra lại công suất động ta dùng phương pháp tổn thất trung bình hay phương pháp dòng điện, công suất, mô men đẳng trị; Với động điện chiều kích thích nối tiếp nên sử dụng phương pháp tổn thất trung bình dòng điện đẳng trị Với động không đồng bộ, phương pháp tổn thất trung bình dòng điện đẳng trị cho kết xác phương pháp khác - Kiểm tra theo điều kiện mở máy Theo số liệu kỹ thuật sơ đồ đấu dây động ta xác định mô men mở máy động Đối với động không đồng rô to lồng sóc: Mmmtb = (Mmax + Mmm) (6-19) Mmax, Mmm, Mmmtb – Mô men cực đại, mô men mở máy mô men mở máy trung bình động Đối với động điện chiều mở máy điện trở: Mmmtb = (M1 + M2) (6-20) M1, M2 – Mô men cực đại mô men mở máy chuyển tiếp Sau kiểm tra lại động theo điều kiện mở máy - 143 - - Kiểm tra theo điều kiện tải b) Động truyền động cấu di chuyển xe cầu xe Đối với cấu di chuyển, lực cản tĩnh phụ thuộc vào khối lượng hàng khối lượng cấu, trạng thái đường cấu di chuyển, cấu tạo chế độ bôi trơn cho cấu (cổ trục, khớp nối, lề v.v ) Đối với cầu trục lắp đặt trời chịu tác động phụ gió Sơ đồ lực tác dụng lên cấu chuyển động đường ray trình bày hình 6-4 Trong trường hợp này, lực cản chuyển động tính theo biểu thức: (G + G + G x )g (βrct + f)k ms , N Rb Fc = (6-21) Trong đó: G - Khối lượng hàng hoá, kg; F G0 - Khối lượng cấu bốc hàng, kg; (G+G0)g Gx - Khối lượng xe, kg; g – Gia tốc trọng trường, 9,8m/s 2; Rb – Bán kính bánh xe, m; β - Hệ số ma sát trượt (8.10 -4 ÷ 15.10 -4); Hình 6-4 Sơ đồ lực rct – Bán kính cổ trục bánh xe, m; cấu di chuyển f - Hệ số ma sát lăn (5.10 -4m); kms - Hệ số có tính đến ma sát mép bánh xe đường ray, (kms = 1,2 ÷ 1,5); Nếu cấu di chuyển đường dốc có góc nghiêng α, toàn lực cản F c’ tính theo biểu thức: (G + G + G x )g (βrct + f) cosα ± (G + G0 + Gx)gsinα, N Rb Fc’ = (6-22) Đối với cấu làm việc trời cần phải tính thêm lực cản gió: Fg = C γ q vΣ2, N g (6-23) Với: C - Hệ số kinh nghiệm, C = 0,8 ÷ 0,9; γ - trọng lượng riêng không khí, γ = 12N/m3; q - Diện tích cản gió, m2; vΣ - Tốc độ tổng cấu gió, m/s Mô men động sinh để thắng lực cản chuyển động: M= Fc R b , Nm iη (6-24) Trong đó: Fc - Lực tính theo biểu thức (6-21), (6-22) có thêm F g (6-23), N; i - Tỷ số truyền từ động đến bánh xe; η - Hiệu suất cấu Công suất động di chuyển có tải tính theo công thức: P= Fc v 10-3, kW η (6-25) Với v - Tốc độ di chuyển theo phương ngang xe, m/s Công suất động di chuyển không tải: P0 = F0 v 10-3, kW η (6-26) F0 tính theo công thức (6-21) cho G = Chọn công suất động cơ, kiểm tra lại động chọn tiến hành theo bước giống động truyền động cho cấu nâng - hạ - 144 - 6.1.3 Các thiết bị chuyên dùng cầu trục a) Phanh hãm điện từ Phanh hãm phận thiếu cấu cầu trục dùng để dừng nhanh cấu, giữ hàng nâng độ cao cách chắn Phanh hãm thường dùng cầu trục có loại: Phanh guốc, phanh đĩa, phanh đai Nguyên lý hoạt động loại phanh giống Hình 6-5 trình bày cấu tạo phanh guốc lò xo Bình thường, cuộn dây nam châm điện điện, lò xo tác động vào cấu đòn bẩy 1, để guốc phanh ép chặt vào trục động Khi động cấp điện để quay đồng thời cuộn dây nam châm điện có điện nam châm hút nắp từ động, gây chuyển động cấu đòn bẩy, kéo căng lò xo để guốc phanh nới lỏng trục động cơ, động quay Khi động bị cắt điện cuộn dây nam châm bị điện, phanh tác động nhờ lò xo ép chặt vào trục động cơ, động Hình 6-5 Cấu tạo phanh guốc lò xo ngừng quay 1, 7- Cánh tay đòn cấu phanh; 2- Lõi lò xo; 3- Lò xo; Sơ đồ động học phanh 4- Giá định hướng; 5- Vòng đệm chặn; 6- Trục động cơ; đai phanh guốc có đối trọng 8- Cuộn dây nam châm điện; 9- Guốc phanh má phanh hình 6-6 b F1 Fs1 NC Fs2 a F2 a L A GL L2 Gnc K A L Gph L a) GL L2 L a) NC Gnc Gph L L1 b) L Hình 6-6 Sơ đồ động học phanh đai phanh guốc có đối 1trọng Nguyên lý hoạt động sơ đồ sau: Khi động cấp điện để quay đồng thời cuộn dây nam châm điện NC có điện, nam châm hút lõi thép phần động (lõi thép phần động nam châm nối với hệ thống đòn bẩy phanh hãm) Lực hút nam châm điện nâng cánh tay đòn L theo chiều lên, nâng đối trọng làm cho đai phanh (hình 6-6a hay guốc phanh (hình 6-6b) không ép chặt vào trục động động quay Khi điện, khối lượng phần ứng nam châm điện - 145 - Gnc đối trọng phụ Gph, cánh tay đòn L hạ xuống đai phanh guốc phanh ghì chặt trục động Đối với loại phanh hành trình ngắn (phanh đai phanh guốc có lò xo), điện, tác dụng lực lò xo, đai phanh ép chặt lấy trục động Cấu tạo phanh hãm điện từ kiểu đĩa trình bày hình 6-7 Cấu tạo phanh đĩa gồm phần chính: Đĩa phanh quay nối với trục động cơ, lò xo ép 4, nam châm điện Phần ứng nam châm bắt chặt với đĩa Số lượng nam châm điện gujiong hướng có ba cái, phân bố theo đường tròn cấu phanh với góc lệch 120 Đĩa phanh di chuyển tự dọc theo gujong Khi cấp điện cho cuộn dây nam châm điện, lực điện từ kéo phần ứng đĩa 3, giải phóng trục cấu Ngoài phanh hãm điện từ nêu trên, hệ truyền động điện sử dụng phanh hãm điện – thủy lực Phanh hãm điện – thủy lực có nhược điểm thời gian tác động lớn phanh điện từ có nhiều ưu điểm hơn: Bền, khối lượng nhỏ, không gây va đập phanh hãm phanh, chi phí lượng Hình 6-7 Cấu tạo phanh đĩa thấp b) Bộ khống chế Bộ khống chế để điều khiển chế độ làm việc động truyền động: Khởi động, dừng máy, điều chỉnh tốc độ, hãm đảo chiều quay Về nguyên lý có hai loại INCLUDEPICTURE "http://china-thietbi.com/iem/uploads/lssine/image00245.jpg" \* MERGEFORMATINET "http://china-thietbi.com/uploads/KTJ1-80-3,-50-1.jpg" \* MERG khốngINCLUDEPICTURE chế: - Bộ khống chế động lực có tiếp điểm đóng cắt trực tiếp phần tử mạch động lực hệ, dùng để khống chế động truyền động cấu cầu trục có b) a) công suất nhỏ với chế độ làm việc nhẹ trung bình Hình 6-8 Bộ khống chế - Bộ khống chế từ gồm khống chế huy hệ thống rơle công tắc tơ Các tiếp điểm khống chế huy đóng - cắt phần tử mạch động lực hệ truyền động cách gián tiếp thông qua hệ thống tiếp điểm phần tử trung gian (như rơle công tắc tơ) Bộ khống chế từ thường dùng để điều khiển động truyền động cấu cầu trục có công suất trung bình lớn làm việc chế độ nặng nề nặng nề với tần số đóng - cắt điện lớn (hơn 600 lần/giờ) Về cấu tạo có hai kiểu: - Kiểu tay gạt (hình 6-8a) có vị trí: Tiến, lùi, “0” thường dùng với cầu trục có tải trọng bé, chế độ làm việc nhẹ nhàng, tiêu truyền động điện không cao - 146 - - Kiểu vô lăng (hình 6-8b) có số tiếp điểm nhiều (11 vị trí: tiến, lùi, “0”) c) Hộp điện trở Hộp điện trở dùng cầu trục để hạn chế dòng điện mở máy, hạn chế dòng hãm dừng điều chỉnh tốc độ động điện chiều động không đồng rô to dây quấn Điện trở thường dùng cầu trục có hai loại: - Điện trở làm từ gang đúc (hình 6-9a) dùng cho động có công suất lớn Các phần tử điện trở từ gang đúc lắp thành hộp điện trở cho phép làm việc chế độ dài hạn có trị số dòng làm việc từ (215 ÷ 240)A với trị số hộp điện trở tương ứng (0,1 ÷ 7,1) Ω - Đối với động công suất nhỏ trung bình dùng dây điện trở tiết diện tròn tiết diện chữ nhật (hình 6-9b) Điện trở dây chế tạo từ kim loại hợp kim có điện trở suất cao hợp kim constantan, fecran (Ni-Al) Dây điện trở quấn kim loại có sứ cách điện a) b) Hình 6-9 Cấu tạo hộp điện trở d) Hệ thống tiếp điện Trong trình làm việc, cấu cầu trục trạng thái chuyển động để cấp điện cho động truyền động cấu cầu trục, thiết bị điều khiển lắp đặt cầu trục di chuyển, người ta dùng hệ thống tiếp điện đặc biệt gọi đường trolley Có hai hệ thống tiếp điện: - Hệ thống tiếp điện cứng thường dùng cho loại cầu trục tải trọng lớn, cung đường di chuyển dài - Hệ thống tiếp điểm dây cáp mềm dùng cho cầu trục tải trọng nhỏ, cung Hình 6-10 Cấu tạo hệ thống TĐ cứng đường di chuyển không dài thường gặp trrường hợp cung cấp điện cho palăng điện Hình 6-10 mô tả kết cấu hệ thống tiếp điện cứng Ba thép góc (loại 50x50x5) đến (70x70x10) mm gá giá đỡ đường tiếp điện nằm cầu trục cách điện sứ đỡ - 147 - Bộ lấy điện gồm thép góc gá lên đầu nối cáp gang 3, qua ba đường cáp mềm cấp điện đến động thiết bị điều khiển cầu trục e) Bảng bảo vệ ~3 CD Dg ORC1 ORC2 CC CC 1RC 2RC 3RC ~ M CC Đến động truyền động cấu nâng hạ 3RC Đến động truyền động cấu di chuyển xe cầu truyền động cấu di chuyển xe trục L 3Dg 0T H0N Đến động CD 0Dg 1Dg KB 2Dg L T 2RC ORC 2 Dg KNN NCC 3Dg KC KC Nâng - Hạ 2Dg KTT NCT KTC KLT KLC NCN 1RC ORC RC CC D2 Dg Dg 1Dg KC Xe Xevệcầu Hình 6-11 Bảng bảo xoaycơchiều Đến động Đến động Đếncon động di chuyển di chuyển nâng - hạ động truyền động xecơ trụccấu cầu trục dùng xe cầu Khi điều khiển khống chế, để bảo vệ động người ta dùng bảng bảo vệ lắp cabin người điều khiển Trên bảng bảo vệ lắp M thiết bị để bảo vệ cho động với chức bảo vệ sau: H0N 0T T 0Dg - Bảo vệ ngắn mạch cầuL chì (I tđ ≥ L(2,25 ÷ 2,5)I H) - Bảo vệ điện áp thấp điện áp lưới thấp 0,85U H cuộn dây 0Dg công tắc tơ Dg RC - Bảo vệ điện áp “không” ba khống chế nghĩa không cho phép động tự mở 3Dg máy có điệnDáp trở lại sau thời gian điện (chỉ phép mở máy KTC tay quay khống chế nằm vị trí “0”) - Cắt điện cấp cho cầu trục có người làm việc dầm KLC cầu công tắc hành trình KB liên động với cửa ca bin điều khiển 2Dg KTT điện cực đại: - Bảo vệ tải rơKClexe dòng 0Dg KLT 1Dg KNN KC xe cầu - 148 KC nâng - hạ 32c) Với tác dụng khử từ cuộn w 2, dòng điện hàn tăng, điện áp hàn U giảm tạo đường đặc tính cứng (dòng hồ quang ổn định) + Máy phát hàn chiều kích thích song song có cuộn khử từ nối tiếp Sơ đồ nguyên lý máy phát hàn biểu diễn hình RV 6-33 Máy phát hàn có hai cuộn dây: Cuộn kích thích _ song song w1 cuộn khử từ w2 nối tiếp w2 Họ đặc tính điều chỉnh dòng C điện hàn tương tự M+ loại máy phát hàn có cuộn kích thích độc lập Hình 6-33 MP hàn chiều kt // có cuộn khử từ nối tiếp Máy phát hàn chiều có cực từ rẽ Sơ đồ máy phát hàn có cực rẽ trình bày hình 6-34 N RV φd w1 w2 D C A Z φn N2 + S2 Z A _ + C S1 a) Hình 6-34 Máy phát hàn chiều có cực rẽ b) Máy phát hàn chiều có cực rẽ tạo đặc tính mềm tác dụng khử từ từ thông sinh cuộn dây phần ứng máy phát (phản ứng phần ứng) Máy phát có hai cuộn kích thích: cuộn kích thích w cuộn kích thích phụ w Máy phát có cực từ N1, N2, S1, S2 ba nhóm chổi than A, C, Z Loại máy phát kiểu khác với hai máy phát kể cực từ cực tính xếp phía Trên đường trung tính AC lấy điện áp ra: UAC = Uhq (6-51) Điện áp UCZ lấy hai chổi than C Z hai chổi than phụ Mỗi đôi cặp cực tính coi cực từ - Khi không tải: Do tác dụng tương hỗ từ thông dọc trục φd từ thông ngang trục φn, chổi than xuất điện áp: UAZ = kdφd, UCZ = knφn (6-52) Suất điện động tổng máy phát: EAC = UAZ + UCZ = kdφd + knφn (6-53) - Khi có tải: Có dòng điện chạy phần ứng máy phát sinh từ thông chiều với từ thông ngang trục φn ngược chiều với từ thông dọc trục φd Các dẫn - 158 - phần ứng góc phần tư AOZ DOC tạo từ thông bù thêm cho từ thông cuộn kích thích w1 Các dẫn phần ứng nằm góc phần tư ZOC AOD tạo từ thông ngược chiều với từ thông cuộn kích thích phụ w2 Khi có tải, có phản ứng phần ứng nên điện áp AZ giảm xuống: UAZ = kd(φd - φư) (6-54) φư - Từ thông phản ứng phần ứng sinh Điện áp UZC không tăng mạch từ bão hoà UZC = knφn ≈ const Do điện áp hai chổi than C, Z không phụ thuộc vào tải, điện áp hai chổi than A, C thay đổi theo tải: UAC = UAZ + UZC = kd(φd - φư) + UZC - IưRư (6-55) Khi dòng điện hàn tăng, phản ứng phần ứng tăng làm điện áp U AC giảm xuống Khi ngắn mạch, từ thông phần ứng tăng nhanh lớn từ thông φd, điện áp UAZ ngược chiều với UZC điện áp UAC = 0: UAC = Cn(φn - φd) = kdφd - IưRư = (6-56) * Máy phát xoay chiều dùng chỉnh lưu Cấu tạo máy phát xoay chiều biểu diễn hình 6-35 Trên rôto máy phát cuộn dây Cuộn dây phần ứng cuộn kích thích phân bố stato máy phát Khi máy phát hoạt động, cuộn dây đứng yên nên không cần cổ góp Kết cấu máy phát kiểu đảm bảo độ tin cậy làm việc cao, nâng cao tuổi thọ máy phát 1- Trục máy phát 2- Ống lót 3, 8- Mạch từ rô to 4- Cuộn dây phần ứng 5, 9- Mạch từ stato 6- Vỏ máy phát 7- Cuộn dây kích thích φ- Từ thông Hình 6-35 Cấu tạo máy phát hàn xoay chiều Sơ đồ nguyên lý máy phát giới thiệu hình 6-36 Dây quấn stato đấu theo hình tam giác, cấp điện cho cầu chỉnh lưu CL Khi mạch hàn kín, I2 = Id (Id dòng chỉnh lưu cầu) Dòng điện hàn điều chỉnh hai phương pháp: - Thay đổi suất điện động máy phát - Thay đổi cách đấu dây dây quấn stato máy phát Ở phương pháp thứ nhất, suất điện động máy phát E MF phụ thuộc vào dòng chạy cuộn kích từ (CKF) Máy phát làm việc theo nguyên tắc tự kích Sau khởi động máy phát, có từ dư nên không tải, hai cực máy phát có E MF = (3 ÷ 4)V Biến áp TU cấp nguồn cho cuộn kích thích máy phát Suất điện động E MF tăng dần, dẫn đến dòng kích từ tăng dần suất điện động máy phát đạt đến trị số định mức Khi dòng hàn I ≠ 0, biến dòng TI bắt đầu cấp nguồn cho cuộn kích từ qua diode D Vì đặc tính máy phát mềm (do điện cảm dây quấn stato lớn) nên dòng hàn I tăng, điện áp phát máy phát giảm, dòng kích từ lấy từ biến áp TU giảm, dòng cấp từ TI lại tăng Kết quả, tổng giá trị tức thời hai điện áp thứ cấp TU TI gần không đổi cấp nguồn cho cuộn kích từ máy phát ổn định Diode D thực chức diode hoàn lượng chế độ ngắn mạch.Chiết áp VR dùng để điều chỉnh trị số - 159 - phản hồi dòng, điều chỉnh độ dốc đặc tính máy phát biểu diễn hình 6-37 CL TI TU CKF D1 D2 VR Hình 6-37 Họ đặc tính MP xoay chiều có CL D3 1, 2- Phạm vi điều chỉnh dòng điện bé; 3, 4- Phạm vi điều chỉnh dòng điện trung bình; 5, 6- Phạm vi điều chỉnh dòng điện lớn Hình 6-36 Sơ đồ nguyên lý MP xoay chiều có CL a- Vùng điều chỉnh dòng bé; b- Vùng điều chỉnh dòng trung bình; c- Vùng điều chỉnh dòng điện lớn Hình 6-38 Sơ đồ đấu dây dây quấn stato máy phát hàn Ở phương pháp thứ hai, dòng điện hàn điều chỉnh thô cách thay đổi cách đấu dây dây quấn stato máy phát Dây quấn pha stato máy phát chế tạo thành hai nửa cuộn dây đấu nối tiếp đấu song song (hình 6-38) * Các chỉnh lưu hàn Các chỉnh lưu hàn nguồn hàn chiều thường dùng cho công nghệ hàn hồ quang Trong chỉnh lưu hàn gồm hai phần tử là: biến áp hàn mạch chỉnh lưu dùng diode thyristor Bộ chỉnh lưu hàn có ưu điểm bật sau: - Chất lượng mối hàn cao tạo dòng hàn ổn định - Hiệu suất cao, tổn hao không tải thấp - Phạm vi điều chỉnh dòng hàn điện áp hàn rộng - 160 - - Không có phần quay nên độ tin cậy tuổi thọ cao - Có khả tự động hoá chương trình hoá trình hàn Bộ chỉnh lưu hàn phân thành nhóm sau: - Có họ đặc tính mềm dùng cho công nghệ hàn hồ quang tay, công nghệ hàn hồ quang tự động lớp trợ dung - Có họ đặc tính cứng dùng cho công nghệ hàn hồ quang khí bảo vệ - Có họ đặc tính vạn (mềm cứng) dùng cho tất phương pháp hàn hồ quang Chỉnh lưu chỉnh lưu hàn thường dùng hai sơ đồ chỉnh lưu: Sơ đồ cầu ba pha sơ đồ chỉnh lưu sáu pha hình tia Dùng sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha có ưu điểm sau: + Cân phụ tải cho lưới điện; + Giảm tổu hao sắt từ, tổn hao đồng cho biến áp hàn cuộn kháng + Giảm độ đập mạch dòng điện điện áp chỉnh lưu Thông số sơ đồ chỉnh lưu chỉnh lưu hàn: + Trị số hiệu dụng điện áp thứ cấp (U 2p, U2) phụ thuộc vào điện áp chỉnh lưu không tải Ud0; + Điện áp ngược cực đại đặt lên van (Ungmaxx); + Trị số hiệu dụng dòng điện thứ cấp (I 2p, I2d), trị số phụ thuộc vào dòng điện chỉnh lưu Id; + Trị số hiệu dụng dòng điện sơ cấp I máy biến áp hàn; + Dòng điện trung bình qua van (I VTB); + Dòng điện cực đại qua van (I Vmaxx); + Trị số hiệu dụng dòng điện qua van (I V); + Công suất tính toán dây quấn sơ cấp thứ cấp P 1, P2; Công suất tính toán máy biến áp hàn tính gần theo biểu thức sau: PBAH = (P1 + P2)/2 (6-57) Sau giá trị thông số ứng với sơ đồ chỉnh lưu Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha (hình 6-39) Thường dùng chỉnh lưu hàn với đặc tính mềm cứng Khi điều chỉnh điện áp dòng điện hàn không dùng tiristor + Tần số f = 300Hz; + Trị số trung bình điện áp chỉnh lưu không tải: U d0 ≈ 2,34U2p ≈ 1,35U2; + Điện áp ngược đặt lên van: Ungmax ≈ 2,45U2p ≈ 1,41U2 = 1,045Ud0; Id; + Trị số hiệu dụng dòng thứ cấp máy biến áp hàn: I = + Trị số hiệu dụng dòng sơ cấp máy biến áp hàn: I = I2 = k MBA; + Dòng trung bình qua van: I VTB = Id ; + Dòng cực đại qua van: I Vmax = 3,41I VTB; + Trị số hiệu dụng dòng điện qua van: IV = 1,73IVTB với họ đặc tính cứng; IV = 1,57IVTB với họ đặc tính mềm + Công suất tính toán máy biến áp hàn: PBAH = 3U2pI2 = 1,05I dUd0 với họ đặc tính cứng; PBAH = 0,95IdUd0 với họ đặc tính mềm - 161 - k Id với k – Hệ số Hình 6-39 Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha Sơ đồ chỉnh lưu hình tia sáu pha có cuộn kháng cân (hình 6-40) Sơ đồ thường dùng với mạch chỉnh lưu dùng thyristor có yêu cầu dòng điện hàn I2 ≤ 500A Biến áp hàn có cuộn dây thứ cấp đấu thành hai sơ đồ ba pha hình tia ngược pha 1800 (hình 640a) Giữa chúng có hai cuộn kháng cân T5 T4 T6 T3 để cân điện áp hai sơ đồ T2 T1 a) chỉnh lưu hình tia làm việc song song Nhìn hình 6-40b, ta thấy điện áp tức thời hai sơ đồ chỉnh lưu khác Độ lệch điện áp sinh dòng điện chạy cuộn kháng cân (I CB), từ b) điện áp cuộn cân có trị số nhau: UCB1 = UCB2 = UCB/2 có đặc tính ngược Nhờ có cuộn kháng cân mà điện áp sơ đồ c) giảm xuống lượng UCB1, sơ đồ thứ hai tăng lên lượng UCB2 Trị số điện áp cân bằng: UCB1 = Hình 6-40 Sơ đồ CL hình tia pha có CKCB UCB2 = U2p/2 Trong phạm vi dòng hàn bé, chỉnh lưu làm việc chế độ sơ đồ hình tia pha có điểm trung tính Khi dòng điện hàn I ≥ 0,01I d, sơ đồ chỉnh lưu làm việc sơ đồ chỉnh lưu hình tia pha có cuộn kháng cân Cuộn sơ cấp biến áp hàn nối theo sơ đồ hình hay hình tam giác + Tần số f = 300Hz; + Trị số trung bình điện áp chỉnh lưu không tải: U d0 ≈ 1,35U2p Khi làm việc vùng dòng hàn bé (I2 ≤ 0,01I d): Ud0’ = 1,17U2p; + Điện áp ngược đặt lên van: Ungmax ≈ 2,09Ud0; + Dòng điện thứ cấp máy biến áp hàn: I ≈ 1,19I d; + Dòng điện sơ cấp máy biến áp hàn: I = I2/k; + Công suất cuộn kháng cân bằng: Khi dùng diode: P CKCB = 0,07P d; Khi dùng thyristor: P CKCB = 0,2P d Với: Pd = UdId - 162 - Dưới đây, xin trình bày chi tiết chỉnh lưu máy hàn vạn B ДY506 Nga sản xuất Bộ chỉnh lưu máy hàn vạn dùng cho công nghệ hàn hồ quang tay, hàn hồ quang tự động lớp trợ dung hàn hồ quang khí bảo vệ (CO 2) - Đặc tính kỹ thuật máy hàn: + Điện áp nguồn định mức : ba pha 220/380V; + Công suất tiêu thụ: 40kVA; + Dòng điện nguồn cấp: 105/60A; + Dòng điện hàn định mức: I2H = 500A; + Phạm vi điều chỉnh dòng điện hàn: I = (60 ÷ 500)A; + Điện áp không tải: Ud0 = 80V; + Điện áp hàn định mức: U2H = 48V; + Phạm vi điều chỉnh điện áp hàn: U2 = (20 ÷ 80)V - Sơ đồ khối chức mạch điều khiển (hình 6-41) CKSB Hệ thống điều khiển + chỉnh lưu hàn BДY-506 hệ tự MBA BBĐ R sh _ B động điều khiển kín với mạch vòng phản hồi theo dòng điện hàn CM (UPHD) mạch vòng phản hồi theo UFHA UFHD điện áp hàn (UPHA) Để tạo họ đặc tính mềm dùng mạch KN HC phản hồi âm dòng (chuyển mạch KĐK CM mở) Họ đặc tính cứng nhận dùng hai mạch vòng phản hồi: Phản hồi âm áp kết UĐK UAC hợp với phản hồi âm dòng (chuyển mạch CM đóng) KĐ KĐC Ngoài có mạch vòng phản hồi tỷ lệ với điện áp lưới UCĐ điện đảm bảo cho lửa hồ quang cháy ổn định điện áp Hình 6-41 Sơ đồ khối chức mạch điều khiển lưới dao động (UAC) Khâu tổng hợp khuếch đại tín hiệu điều khiển KĐ, tín hiệu đầu vào gồm: Điện áp chủ đạo (UCĐ) lấy từ đầu khâu đặt chế độ hàn (KĐC), tín hiệu phản hồi âm dòng UFHD lấy từ điện trở shunt R sh, tín hiệu phản hồi âm điện áp U FHA lấy từ đầu biến đổi BBĐ tín hiệu phản hồi âm tỷ lệ với điện áp lưới U AC lấy từ khối nguồn KN Tín hiệu khâu KĐ điện áp điều khiển (U ĐK), trị số định trị số góc mở α thyristor tức giá trị điện áp biến đổi BBĐ dùng thyristor Khâu điều khiển xung pha KĐK tổng hợp so sánh hai tín hiệu: Điện áp đồng pha lấy từ khối nguồn KN điện áp điều khiển U ĐK lấy từ khâu KĐ Khâu HC khâu hạn chế tác dụng tín hiệu phản hồi âm UFHA làm việc chế độ với họ đặc tính cứng - Mạch lực (hình 6-42) Mạch lực chỉnh lưu MBA vạn BДY-506 gồm phần tử sau: + Máy biến áp hàn có cuộn sơ cấp nối theo hình tam giác (Δ), cuộn Hình 6-42: Sơ đồ mạch lực chỉnh lưu - 163 - thứ cấp gồm có sáu cuộn dây nối thành hai nhóm hình tia ba pha (nhóm 1: UA, UB, UC; nhóm 2: U A , U B , U C ) + Các thyristor chỉnh lưu 1T ÷ 6T + Cuộn kháng cân CKCB + Cuộn kháng lọc CKSB - Mạch điều khiển (hình 6-42) + Mạch tạo xung điều khiển tiristor chỉnh lưu hàn vạn có kênh hoàn toàn giống nhau, hình 6-43a vẽ cho kênh A Điện áp đồng pha lấy từ máy biến áp đồng pha, phía thứ cấp có cuộn dây Để điều khiển pha, điện áp đồng pha lấy hai pha sau: Điện áp pha Điện áp đồng pha A cb B ac C ba A cb B ac C ba Điện áp UC đồng pha với điện áp lưới (pha C), diode Đ cắt nửa chu kỳ âm (hình 817b: Đồ thị điện áp mạch tạo xung điều khiển kênh A), nửa chu kỳ dương U C + UĐK đưa vào cửa R trigger R-S (hình 6-43a) Điện áp U B có trị số điện áp pha B lưới ngược pha nhau, U B + UĐK đưa vào cửa S trigger R-S Trigger R-S cấu tạo từ hai phần tử VÀ – ĐẢO (NAND) loại K155ЛA1, có điện áp ngưỡng tác động U ng = 7V Khi điện áp nhỏ điện áp ngưỡng, tín hiệu vào có mức logic “0”, điện áp lớn điện áp ngưỡng, tín hiệu vào có mức logic “1” Quá trình tạo xung điều khiển sau (xét trường hợp U ĐK = 0): Trong khoảng θ = (0 ÷ 600): Đầu vào R = “0”, S = “0”, đầu trigger có mức “1”; θ = (600 ÷ 1200): Đầu vào R = “1”, S = ”0”, đầu trigger “1”; θ = (1200 ÷ 1800): Đầu vào R = “0”, S = ”1”, đầu trigger “0”; Mức logic “0” đưa vào đầu vào phần tử VÀ (DD2) dùng để phối hợp trở kháng đưa vào cực bazo tranzitor TR làm cho TR thông, có xung điều khiển mở tiristor 1T Trên hình 6-43b, ta thấy góc mở α = ứng với điện áp chỉnh lưu lớn Khi U ĐK tăng, xung có mức logic “0” dịch sang bên phải, góc mở α tăng, điện áp chỉnh lưu giảm + Mạch tạo điện áp điều khiển (hình 6-43c) Mạch tạo điện áp điều khiển gồm khâu sau: Khâu đặt chế độ hàn (tạo điện áp chủ đạo UCĐ), khâu tạo điện áp điều khiển (UĐK), khâu hạn chế tác dụng tín hiệu phản hồi điện áp CKSB a) - 164 - ML a) Mạch tạo xung điều khiển thyristor kênh A; b) Đồ thị điện áp mạch tạo xung điều khiển kênh A; c) Mạch tạo điện áp điều khiển kênh A b) c) Hình 6-43 Mạch điều khiển chỉnh lưu hàn vạn BДY-506 Khâu tạo điện áp chủ đạo gồm: Biến trở R1, R8 điện trở R ÷ R7 Điện áp chủ đạo UCĐ đấu vào cửa (+) khuếch đại thuật toán A Biến trở R8 dùng để điều chỉnh góc mở αmin tiristor Điều chỉnh dòng điện hàn chiết áp R Chọn điện áp chủ đạo phụ thuộc vào họ đặc tính công tắc S1.1, S1.2 (có hai vị trí “C” cứng, “M” mềm) Khâu tạo điện áp điều khiển khuếch đại thuật toán A 2, tổng hợp khuếch đại tín hiệu sau: Khi cần tạo họ đặc tính mềm, điện áp điều khiển: UĐK = k(UCĐ + UFHD) (6-58a) k – Hệ số khuếch đại khuếch đại thuật toán A 2; UFHD - Điện áp rơi điện trở shun (R sh) tỷ lệ với dòng điện hàn I Tín hiệu đưa vào cửa (-) khuếch đại thuật toán A qua điện trở R20 Khi dòng điện hàn tăng, dẫn đến UĐK tăng điện áp chỉnh lưu giảm - 165 - Khi cần tạo họ đặc tính cứng, điện áp điều khiển: UĐK = k(UCĐ – UFHA – UAC) (6-58b) UFHA – Tín hiệu phản hồi âm điện áp tỷ lệ với điện áp chỉnh lưu U d (U2) đưa vào cửa (-) khuếch đại thuật toán A qua điện trở R15, R16; UAC – Tín hiệu phản hồi âm điện áp tỷ lệ với điện áp lưới điện Khâu hạn chế tác dụng khâu phản hồi âm điện áp gồm có: Khuếch đại thuật toán A1, diode ổn áp VD3 VD4 tranzitor trường VT1, VT2 6.3.4 Máy hàn hồ quang tự động a) Khái quát chung Công nghệ hàn tay có nhiều nhược điểm: - Năng suất thấp, giá thành cao; - Chất lượng mối hàn không ổn định, phụ thuộc vào tay nghề điều kiện làm việc công nhân; - Tổn hao que hàn lớn Với công nghệ hàn tự động, nhược điểm khắc phục Tuy nhiên, để đảm bảo cho lửa hồ quang cháy ổn định, bảo vệ mối hàn không bị không khí xâm thực vấn đề không đơn giản Để giải vấn đề đó, dùng hai phương pháp: - Hàn hồ quang tự động với chất trợ dung bảo vệ vùng hàn; - Hàn hồ quang tự động khí bảo vệ Trên máy hàn có hai hệ truyền động riêng biệt: - Hệ truyền động tự động cấp dây hàn vào vùng hàn; - Hệ truyền động di chuyển xe hàn để tạo đường hàn Trong trình làm việc, máy hàn đảm bảo thao tác công nghệ hàn hồ quang tự động: Mồi hồ quang, trì lửa hồ quang cháy ổn định trình hàn, cấp dây hàn vào vùng hàn, di chuyển xe hàn, quay đầu hàn, cấp chất trợ dung vào vùng hàn v.v Hệ truyền động máy hàn hồ quang tự động yêu cầu điều chỉnh tốc độ êm, phạm vi điều chỉnh tốc độ tới D = 10:1, thường dùng hệ truyền động chiều Hình dáng tổng thể máy hàn hồ quang tự động lớp trợ dung trình bày hình 6-44 Sau đây, trình bày chi tiết máy hàn hồ quang tự động AДC-1000T b) Máy hàn hồ quang tự động AДC-1000T * Thông số kỹ thuật máy hàn hồ quang tự động lớp trợ dung AДC-1000T - Dòng điện hàn: (400 ÷ 1200)A; - Đường kính dây hàn: (2 ÷ 6)mm; - Tốc độ dây hàn: (0,5 ÷ 5)m/ph; - Tốc độ di chuyển xe hàn: (10 ÷ 70)m/h - 166 - Hình 6-44 Hình dáng tổng thể máy hàn hồ quang tự động AДC-1000T 1- Xe tự hành; 2- Đầu hàn tự động; 3- Xà ngang; 4- Bảng điều khiển lô đựng dây hàn; 5- Phanh tay xe hàn; 6- Cơ cấu quay * Trang bị điện máy Sơ đồ nguyên lý điện toàn máy trình bày hình 6-45 Máy hàn có hai phận riêng biệt: - Bộ nguồn hàn: Gồm phần tử sau: + Biến áp hàn 1BA + Cuộn kháng CK dùng để điều chỉnh dòng điện hàn cách thay đổi số vòng dây cuộn kháng động chấp hành 2Đ Điều khiển động 2Đ hai nút MT ML Hạn chế hành trình di chuyển trượt hai công tắc hành trình 1HC 2HC + Động 1Đ truyền động quạt làm mát máy biến áp hàn - Xe hàn: Được trang bị hai hệ truyền động độc lập: + Động điện chiều kích từ độc lập ĐX di chuyển xe hàn cấp nguồn từ máy phát điện chiều kích từ độc lập FX Điều chỉnh tốc độ động ĐX thực cách thay đổi điện áp phần ứng động chiết áp VR2 để xe hàn di chuyển phạm vi v = (10 ÷ 70)m/h Đảo chiều quay động cầu dao đảo chiều 3CD + Động điện chiều kích từ độc lập ĐK truyền động quay puli cấp dây hàn vào vùng hàn cấp nguồn từ máy phát điện chiều FK (được động 3Đ kéo) Máy phát FK có hai cuộn kích từ 1CKTFK 2CKTFK Cuộn kích từ 1CKTFK cấp nguồn từ cầu chỉnh lưu 1CL, điện áp cuộn tỷ lệ với điện áp hồ quang (điện áp hàn U2) Cuộn kích từ 2CKTFK cấp nguồn từ cầu chỉnh lưu 2CL Sức từ động hai cuộn kích từ ngược chiều Điều chỉnh tốc độ dây hàn chiết áp dây hàn VR1 Hệ truyền động cấp dây hàn có hai chế độ điều khiển: Nâng – Hạ dây hàn nút ấn MN MH (khi chưa cấp nguồn hàn) - 167 - KC 2Đ 1Đ 1CD MT 2CD 1CC KT ML KL KT 2CC KT RTr 1HC KL KL 2HC KL MN KC KC KC 2CL 2BA 3Đ VR2 1BA C VR1 1CL CK KC A R TI 1CKTFK V 2CKTFK 1D FK L KC ĐK KC CKTFX MH FX 2D MC RTr KC 3CD RTr ĐX CKTĐX CKTĐK Hình 6-45 Sơ đồ nguyên lý điện máy hàn hồ quang tự động AДC-1000T - 151 - Nguyên lý làm việc hệ truyền động cấp dây hàn vào vùng hàn chế độ tự động sau: Ấn nút MC, rơ le trung gian RTr có điện, công tắc tơ KC có điện, tiếp điểm đóng nguồn cấp cho máy biến áp hàn 1BA, nối phần ứng động ĐK vào phần ứng máy phát FK đóng, mở tiếp điểm khác cho mạch điều khiển Khi dây hàn chưa chạm vào chi tiết hàn, điện áp U = U20 có giá trị lớn nhất, điện áp U1CL có giá trị lớn U2CL Máy phát FK phát điện áp để động ĐK quay theo chiều đưa dây hàn xuống Khi dây hàn chạm vào chi tiết hàn, U = 0, dòng điện hàn I = Inm Lúc điện áp đặt lên cuộn 1CKTFK Máy phát FK phát điện áp có cực tính ngược lại, dây hàn nâng theo chiều lên Trong trình dây hàn lên, dòng điện I giảm điện áp hàn tăng dần lên Đến thời điểm điện áp đặt lên cuộn 1CKTFK điện áp đặt lên cuộn 2CKTFK, động ĐK ngừng quay, lửa hồ quang mồi hoàn tất Trong trình hàn, dây hàn bị cháy cụt dần, hệ truyền động tự động cấp dây hàn vào vùng hàn với tốc độ v = (0,5 ÷ 5)m/ph tùy thuộc vào vị trí chiết áp VR1 Khi hàn xong, muốn dừng máy, ấn nút 1D để tắt lửa hồ quang, sau ấn nút 2D, công tắc tơ KC điện, cắt điện nguồn cấp cho biến áp mạch lại c) Hệ truyền động cấp dây hàn vào vùng hàn dùng hệ T-Đ Hệ truyền động tự động điều chỉnh tốc độ dây hàn vào vùng hàn dùng hệ T-Đ (bộ biến đổi dùng thyristor – động điện chiều) Hiện nay, hệ T-Đ dùng rộng rãi máy hàn hồ quang tự động lớp trợ dung, máy hàn hồ quang bán tự động môi trường khí bảo vệ (công nghệ hàn khí CO2 - hàn MIG, khí argon – hàn MAG) * Thông số kỹ thuật - Điện áp định mức động cơ: 48 110V; - Công suất định mức động cơ: (40 ÷ 250)W tùy thuộc loại máy; - Hệ số đóng điện tương đối TS%: 60% máy hàn bán tự động; 100% máy hàn tự động - Phạm vi điều chỉnh tốc độ: D = 10:1 * Sơ đồ nguyên lý hệ truyền động (hình 6-46) Động điện chiều ĐC kích từ nam châm vĩnh cửu, truyền động quay lăn cấp dây hàn vào vùng hàn, cấp nguồn từ biến đổi cầu chỉnh lưu pha bán điều khiển gồm hai thyristor VS1, VS2 hai diode VS6, VS7 Điều chỉnh tốc độ động cách thay đổi góc mở thyristor VS 1, VS2 Dịch pha tín hiệu đưa vào cực điều khiển hai thyristor tạo thành từ phần tử R 3, VT2 C1 Bộ tạo ngưỡng mở VT3 VT4 Các phần tử C1, VT2, R3, R7 R8 tạo thành mạch cầu Cực gốc B cực phát E transitor VT3 nối vào đường chéo cầu Khi tụ C1 nạp điện, điện áp phân bố đường chéo cầu phải cho cực phát E VT dương cực gốc B transitor, VT3 khoá Cầu thiết kế cho C1 nạp đến điện áp 8V VT3 thông, dòng ICE VT3 đủ làm cho VT4 thông Để cho tạo ngưỡng làm việc tin cậy cần đưa thêm thiên áp dương vào cực gốc B VT qua điện trở R Khi VT3 thông, tụ C1 phóng điện qua VT3, VT4 làm cho VT5 thông Cuộn sơ cấp biến áp xung T có dòng chạy qua, phát xung dương điều khiển mở thyristor VS VS2 Để tạo tuyến tính tốc độ quay động tín hiệu đặt, mạch thiết kế tụ C1 nạp theo nguồn dòng điện áp nạp tụ tuyến tính Tụ C nạp qua phần tử phi tuyến VT Điện áp UBE VT2 ổn định diode ổn áp VD2 Thời gian nạp tụ C1 phụ thuộc vào dòng ICE VT1 VT2 Hai transitor VT1, VT2 đấu theo sơ đồ Emiter chung qua R Như vậy, điện áp điều khiển: - 151 - UĐK = UCĐ – UFHA (6-59) UCĐ - Điện áp đặt điều chỉnh R 1; UFHA – Điện áp phản hồi âm động lấy từ R Trong sơ đồ có tính đến mạch phản hồi âm điện áp hồ quang qua điện trở R RP1 Với động chiều công suất nhỏ coi mạch vòng phản hồi âm điện áp gần tương đương với mạch vòng phản hồi âm tốc độ nhằm ổn định tốc độ R6 100Hz + VD3 VT5 C1 VT4 R4 R7 VD1 T R1 VT3 VT1 VT2 R3 VD5 R8 R5 C2 VD4 VS1 VD6 ∼ VD7 VS2 VD8 VD2 _ N R2 S ĐC R9 Hình 6-46 Sơ đồ điều chỉnh tốc độ động cấp dây hàn vào vùng hàn dùng hệ T-Đ Hiện có mạch điều khiển máy hàn dùng công nghệ Inverter sừ dụng công nghệ điều khiển vi mạch cao cấp - 152 - CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG Những đặc điểm yêu cầu hệ truyền động trang bị điện cho cấu cầu trục Tính, chọn phần tử hệ truyền động điện trang bị điện cầu trục Nêu nguyên lý hoạt động sơ đồ điều khiển cầu trục điều khiển động lực Vai trò, trang bị điện có sơ đồ điều khiển Nêu nguyên lý hoạt động vai trò trang bị điện - điện tử có sơ đồ điều khiển cấu nâng - hạ cầu trục dùng hệ Máy phát - Động điện chiều Nêu nguyên lý hoạt động vai trò trang bị điện - điện tử có sơ đồ điều khiển cấu nâng - hạ cầu trục dùng biến đổi Thyristor - Động điện chiều Phân loại lò điện trở yêu cầu vật liệu làm dây đốt Tính chọn dây điện trở Nêu phương pháp điều chỉnh nhiệt độ lò điện trở giải thích sơ đồ khối chức hệ điều chỉnh ổn định nhiệt độ lò điện trở Trang bị điện – điện tử nguyên lý hoạt động sơ đồ điều khiển ổn định nhiệt độ lò điện trở điều áp xoay chiều ba pha dùng thyristor 10 Các yêu cầu kỹ thuật nguồn hàn hồ quang 11 Cấu tạo, nguyên lý làm việc loại máy biến áp hàn 12 Cấu tạo, nguyên lý làm việc nguồn hàn hồ quang chiều 13 Trang bị điện – điện tử nguyên lý làm việc máy hàn hồ quang tự động 14 Trang bị điện – điện tử nguyên lý hoạt động sơ đồ điều chỉnh tốc độ động cấp dây hàn vào vùng hàn dùng hệ T-Đ - 153 - - 154 - ... trang bị động truyền động: hai động di chuyển xe cầu 16, động di chuyển xe 10 động nâng hạ hàng 12 Phanh hãm điện từ 6, 11, 14, 18 lắp hợp với động truyền động Điều khiển động truyền động khống... công nghệ đặt ra, việc sử dụng động không đồng với điều khiển động lực không thoả mãn mà thường dùng hệ truyền động F-Đ, T-Đ hệ truyền động với động KĐB cấp nguồn từ biến tần Hệ truyền động sử... điểm RĐA thường mở, ngắt mạch điện phía dưới, động ngừng hoạt động Hệ truyền động cấu cầu trục dùng hệ biến đổi Thyristor - Động điện chiều (hệ T-Đ) Đối với động điện chiều có công suất 15kW,