Tài liệu tham khảo giáo trình Điện công nghiệp
111 Chương TRANG BỊ ĐIỆN CẦU TRỤC 8-1 Khái niệm chung Cầu trục điện có kết cấu đa dạng sử dụng rộng rãi tất lĩnh vực khác Trong xí nghiệp luyện kim, xí nghiệp cơng 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 (cầu trục vận chuyển) Trên công trường xây dựng dân dụng công nghiệp thường lắp đặt loại cổng trục 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…Ta nghiên cứu cần cẩu đặc trưng cần trục, có cấu tạo hình 8-1 H.8-1 Cấu tạo trang bị điện cầu trục Cầu trục gồm có gầm cầu di chuyển đường ray lắp đặt dọc theo chiều dài nhà xưởng, cấu nâng hạ hàng lắp xe di chuyển dọc theo dầm cầu (theo chiều ngang nhà xưởng) cấu bốc hàng cầu trục có 112 thể dùng móc (đối với cầu trục cơng suất lớn có hai móc hàng, cấu móc hàng có tải trọng lớn cấu móc phụ có tải trọng bé) dùng gầu ngoạm Trong cầu trục có ba hệ truyền động chính: di chuyển xe cầu, di chuyển xe (xe trục) nâng - hạ hàng Trên cầu trục trang bị động truyền động: hai động di chuyển xe cầu 16, động nâng hạ hàng 12 động di chuyển xe 10 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 cơng tắc hành trình cho cấu di chuyển xe cầu; 17 cho cấu di chuyển xe 13 cho cấu nâng - hạ hàng Cung cấp điện cho cầu trục hệ thống tiếp điện chinh gồm hai phận: cấp điện ba thép góc lắp giá đỡ sứ cách điện lắp dọc theo nhà xưởng phận tiếp điện lắp cầu trục Để cấp điện cho thiết bị điện lắp cấu xe dùng tiếp điện phụ 15 lắp dọc theo chiều dọc dầm cầu 8-2 Chế độ làm việc động truyền động cấu cầu trục Động truyền động cấu cầu trục làm việc điều kiện nặng nề, môi trường làm việc khắc nghiệt nơi có nhiệt độ cao, nhiều bụi, độ ẩm cao nhiều loại khí, hơi, chất gây cháy, nổ Chế độ làm việc động chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại với tần số đóng cắt lớn, mở máy, hãm dừng liên tục Do đặc điểm đặc thù trên, ngành công nghiệp chế tạo máy sản xuất loại động chuyên dùng cho cầu trục Các loại động là: động không đồng ba pha roto lồng sóc, roto dây quấn, đơng điện chiều kích từ song song nối tiếp Những đặc điểm khác biệt động cầu trục so với loại động dùng chung là: - Độ chụi nhiệt lớp cách điện cao (F H) - Mômen quán tính bé để giảm thiểu tổn hao lượng chế độ độ - Từ thông lớn để nâng cao khả tải động - Có khả chụi q tải cao (Mmax/Mđm= 2,15 ÷ đông không đồng 2,3 ÷ 3,5 động điện chiều) - Hệ số tiếp điện tương đối TĐ% 15%, 25%, 40% 60% Chế độ làm việc động truyền động cấu cầu trục biểu diễn hình 8-2 113 ω I II MC V Hãm MC V ω ω M M ω0 Chạy tiến A B C M V ω MC Nâng hàng G M1 - M1 D M2 M M Hạ hàng V ω E MC G M ω V ω MC M V A’ -ω0 B’ Chạy lùi -ω MC G IV H 8-2 Chế độ làm việc động truyền động cấu cầu trục Ở góc phần tư thứ I, máy điện làm việc chế độ động (đường đặc tính 1) M = MC + Mđm (3.1) với M – mômen động sinh MC - mômen cản tải trọng gây ra; Mms- momen cản ma sát gây Đối với động nâng - hạ làm việc với chế độ nâng hàng, động di chuyển làm việc chế độ chạy tiến Ở góc phần tư thứ hai II, máy điện làm việc chế độ máy phát Đối với cấu di chuyển đường thực hãm tái sinh có ngoại lực tác động 114 chiều với chiều chuyển động cấu, cấu nâng - hạ thực hãm động (đường 3) hãm dừng Ở góc phần tư thứ ba III, máy điện làm việc chế độ động Đối với cấu di chuyển tương ứng với chạy lùi Còn cấu nâng - hạ MC < Mm (khi khơng tải có khối lượng móc, G =0), trường hợp M = Mms – MC gọi chế độ hạ động lực (đường 4) Ở góc phần tư thứ tư IV, máy điện làm việc chế độ máy phát Đối với cấu nâng - hạ hàng, MC > Mms trường hợp M = MC – Mms, trường hợp hàng hạ tải trọng nó, cịn động đóng điện chế nâng để hãm tốc độ hạ hàng Lúc động làm việc chế độ hãm ngược đường Khi thực hạ động lực, động làm việc chế độ máy phát (hãm tái sinh) với tốc độ hạ lớn tốc độ đồng bộ, đường 8-3 Tính chọn cơng suất động truyền động cấu cầu trục 1.Cơ cấu di chuyển xe cầu xe Đối với cấu di chuyển, lực cản tĩnh phụ thuộc P vào khối lượng hàng (G) khối lượng cấu Trạng thái đường cấu di chuyển nó, cấu tạo chế độ bôi trơn cho cấu (cổ trục, khớp G + G0 nối, lề v.v…) Đối với cầu trục lắp đặt ngồi trời cịn chụi tác động phụ gió Hình 8-3 biểu diễn sơ H 8-3 Sơ đồ lực đồ lực tác dụng lên cấu di chuyển đường ray cấu di chuyển Trong trường hợp này, lực cản chuyển động tính theo biểu thức sau: F= (G + G0 + G x ) g ( β rct + f )k ms [N] Rb (8.2) Trong đó: G - khối lượng hàng hố, kg; G0 - khối lượng cấu bốc hàng, kg; Gx - khối lượng xe, kg; g - gia tốc trọng trường, m/s2 Rb - bán kính bánh xe, m; β - hệ số ma sát trượt (8.10-4 ÷ 15.10-4) rct - bán kính cổ trục bánh xe, m; 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 Momen động sinh để thắng lực cản chuyển động bằng: M= F Rb i.η [N.m] (8.3) 115 Trong đó: F – tính theo biểu thức (3.2) i - tỷ số truyền từ động đến bánh xe; η - hiệu suất cấu Công suất động di chuyển có tải chế độ xác lập bằng: P= F v η [kW] 10 −3 (8.4) Trong đó: v - tốc độ di chuyển, m/s Công suất động di chuyển không tải bằng: P0 = F0 v η 10 −3 [kW] (8.5) Trong đó: F0 tính theo cơng thức (8-2) cho G = Cơ cấu nâng - hạ hàng Động truyền động cấu nâng hạ hàng đóng vai trị quan trọng máy nâng - vận chuyển nói chung cầu trục nói riêng Trên hình 8-4 mơ tả sơ đồ động học cấu nâng - hạ hàng với cấu bốc hàng dùng móc Lực đặt lên cáp nâng tính theo biểu thức sau: (G + G0 ) g m − ηt [N] G g m.η t [N] (8-7) Momen đặt lên tang nâng tương ứng cho hai trường hợp bằng: Mt = F Rt ηt ; M t0 = F0 Rt ηt (8-8) Trong đó: ηt - hiệu suất tang nâng Momen đặt lên trục động bằng: M= Mt i.η (8-6) Trong đó: m - bội số ròng rọc (trong trường hợp m = 2) Khi nâng không tải (G = 0), lực đặt lên cáp nâng bằng: F= ~ ~ A ~~ F= Fcáp G0 G H.8-4 Sơ đồ động học cấu nâng - hạ bốc hàng móc Trục vít; Bánh vít; Truyền động bánh răng; Tang máy; 5.Cơ cấu móc hàng; Móc; Động truyền động (8-9) Trong đó: i, η - tỷ số truyền hiệu suất cấu truyền lực η = ηbv ηbr (8-10) 116 Trong đó: ηbv - hiệu suất bánh vít - trục vít; ηbr - hiệu suất cặp bánh răng; Công suất động truyền động phụ thuộc vào tốc độ nâng: P= F v.m ηc 10 −3 (8-11) Trong đó: v - tốc độ nâng hàng, m/s; ηc - hiệu suất toàn cấu truyền lực η = ηbv ηbr ηt (8-12) 8-4 Các thiết bị điện chuyên dùng cầu trục Phanh hãm điện từ Là phận thiếu cấu cầu trục, dùng để dừng nhanh cấu, giữ hàng nâng độ cao cách chắn Phanh hãm điện từ dùng cầu trục theo cấu tạo thường có ba loại: phanh guốc, phanh đai, phanh đĩa Nguyên lý hoạt động loại phanh nói giống Khi động truyền cấu đóng vào lưới điện, đồng thời cuộn dây nam châm phanh hãm có điện Lực hút nam châm thắng lực cản lị xo, má phanh giải phóng khỏi trục động để động làm việc Khi điện, cuộn dây nam châm phanh hãm điện, lực căng lò xo ép chặt má phanh vào trục động để hãm H 8-5 Cấu tạo phanh guốc pha 1,7 Cánh tay đòn cấu phanh; Lõi lò xo; Lò xo; Giá định hướng; Vòng đệm chặn; Bánh đai phanh; Cuộn dây nam châm điện; Guốc phanh má phanh 117 Cấu tạo phanh đĩa (h.8-6) gồm phần sau: đĩa phanh quay nối với trục cấu, lò xo ép 4, nam châm điện Phần ứng nam châm bắt chặt với đĩa Số lượng nam châm điện gujông hướng có ba cái, phân bố theo đường trịn cấu phanh với góc lệch 1200 Đĩa phanh di chuyển tự dọc theo gujông Khi cấp điện cho cuộn nam châm, lực điện từ kéo phần ứng đĩa phanh 3, giải phóng trục cấu NC Fs2 a Fs1 L2 L GL Gnc Gph L1 H 8-6 Cấu tạo phanh đĩa H.8-7 Sơ đồ động học phanh đai Hình 8-7 giới thiệu sơ đồ động học phanh đai Nguyên lý làm việc sau: Khi cuộn dây nam châm NC có điện, lực hút nam châm nâng cánh tay đòn L theo chiều lên làm cho đai phanh không ép chặt vào trục động Khi điện, khối lượng phần ứng nam châm Gnc đối trọng phụ Gph, hạ cánh tay đòn L theo chiều xuống đai phanh ghì chặt trục động Bộ khống chế Bộ khống chế dùng để điều khiển động truyền động gồm cấu: khởi động, dừng máy, điều chỉnh tốc độ, hãm đảo chiều quay Về nguyên lý có hai loại khống chế: - Bộ khống chế động lực có tiếp điểm đóng - cắt trực tiếp phần tử mạch động lực hệ truyền động Nó thường dùng để khống chế động truyền động cấu cầu trục có cơng suất nhỏ với chế độ làm việc nhẹ trung bình 118 - 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 cơng 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 khống chế có 2loại: a) Bộ khống chế kiểu tay gạt Nguyên lý hoạt động (hình 8-8): đẩy tay gạt sang trái sang phải, quay trục gắn chặt với tay gạt, trục có gá lắp hàng chục đĩa cam Trên đầu mút tay đòn có gắn tiếp điểm động Khi lăn nằm phần lõm đĩa cam tiếp điểm động tiếp điểm tĩnh kín, cịn lăn nằm phần lồi đĩa cam, lò xo ép vào cánh tay đòn làm cho hai tiếp điểm hở H 8-8 Cấu tạo khống chế kiểu tay gạt b) Bộ khống chế kiểu vô lăng a) b) H 8-9 Cấu tạo khống chế kiểu vơ lăng a) Hình dạng tổng thể ; b) Cấu tạo đơn nguyên 119 Cấu tạo gồm nhiều đơn nguyên (h 8-9b) lắp trục gắn với vơ lăng quay có vỏ bảo vệ xi măng amiăng Cấu tạo đơn nguyên gồm tiếp điểm tĩnh gắn giá đỡ 10 chất cách điện Tiếp điểm động gắn tay địn 8, quay xung quanh trục Đầu cuối tay địn có lăn bánh cam lắp trục Khi quay vô lăng 4, bánh cam ép vào lăn (phần lồi bánh cam 2) làm cho tay đòn quay tiếp điểm hở ngược lại phần lõm cam 2, tiếp điểm kín 3.Bộ tiếp điện 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 trơn-lây (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 điện dây cáp mềm dùng cho cầu trục tải b) a) trọng nhỏ, cung đường di chuyển không dài thường gặp H 8-10 Kết cấu hệ thống tiếp điện cứng trường hợp cung cấp điện cho a) đường tiếp điện; b) lấy điện palăng điện Ba đường thép góc [ loại (50x50x5) đến (70x70x10)mm ] gá giá đỡ đường tiếp điện cách điện sứ đỡ Bộ lấy điện gồm thép góc gá lên đầu nối cáp gang Bằng đường cáp mềm cấp điện đến động thiết bị điều khiển Bảng bảo vệ Khi điều khiển động truyền động cấu cầu trục dùng khống chế, để bảo vệ động người ta dùng bảng bảo vệ lắp cabin người điều khiển Trên bảng bảo vệ lắp thiết bị để bảo vệ cho động với chức bảo vệ sau: - Bảo vệ ngắn mạch tải (I > 2,25 Iđm) - Bảo vệ điện áp thấp điện áp lưới thấp 0,85Uđm 120 - Bảo vệ điện áp “không” nghĩa khơng cho phép động tự mở máy có điện áp trở lại sau thời gian điện (chỉ phép mở máy khống chế vị trí “0”) - Cắt điện cấp cho cầu trục có người làm việc dầm cầu, cơng tắc hành trình liên động với cửa cabin điều khiển Có hai loại bảng bảo vệ: a) Bảng bảo vệ xoay chiều H 8.11 Bảng bảo vệ xoay chiều 121 Các khí cụ điện bảng bảo vệ bao gồm: Cầu dao CD, công tắc tơ đường dây Đg, rơle dòng điện cực đại ORC1, ORC2, 1RC, 2RC 3RC; nút bấm khởi động M, cầu chì CC, cơng tắc hành trình KHN, KTT, KTC, KNC KB Nguyên lý làm việc bảng bảo vệ sau: Cuộn dây cơng tắc tơ đường dây có điện ấn nút khởi động M, vị trí ba khống chế nằm vị trí “0”, cửa buồng cabin đóng kín (KB kín), tiếp điểm ORC RC kín (một ba động truyền động không bị tải) Hai tiếp điểm công tắc tơ đường dây Đg đóng nguồn cho mạch điều khiển khống chế Bảo vệ điện áp thấp cuộn dây cơng tắc tơ đường dây Đg, điện áp lưới thấp 0,85Uđm, công tắc tơ Đg không tác động Hạn chế hành trình nâng cấu nâng - hạ cơng tắc hành trình KHN, hạn chế hành trình tiến lùi cấu di chuyển xe cơng tắc hành trình KTC KTT, cịn cấu di chuyển xe cầu công tắc hành trình KNC KNT b) Bảng bảo vệ chiều Cấp nguồn cho động khống chế công tắc tơ đường dây 0Đg, 1Đg, 2Đg 3Đg Công tắc tơ đường dây 0Đg trạng thái có điện thời gian cầu trục làm việc Cịn cơng tắc tơ 1Đg, 2Đg, 3Đg có điện ba khống chế KC đóng sang phải sang trái, nút ấn thường kín M mắc mạch cuộn dây 1Đg, 2ĐG, 3Đg để tránh không cho phép cơng tắc tơ tác động ấn nút M Các cuộn dây nam châm cấu phanh hãm điện từ NCN, NCT NCC nối song song với phần ứng động truyền động tương ứng qua tiếp điểm 1Đg, 2Đg, 3Đg H 8-12 Bảng bảo vệ chiều 122 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 với động điện chiều động không đồng roto dây quấn Khi tính chọn điện trở cần ý đến hai yếu tố sau: - Trị số điện trở chọn phải đảm bảo cho hệ truyền động tạo họ đặc tính để hạn chế dòng khởi động giới hạn cho phép, đảm bảo dải điều chỉnh tốc độ yêu cầu - Độ phát nhiệt hộp điện trở giới hạn cho phép * Điện trở thường dùng cầu trục có loại: - Điện trở làm từ gang đúc (h.8-13a) dùng cho động có dịng điện từ 10 đến hàng H.8-13 Điện trở gang a) Phần tử điện trở gang đúc b) hộp điện trở trăm ampe Các phần tử điện trở từ gang đúc lắp thành hộp điên trở cho phép làm việc chế độ dài hạn có trị số dịng làm việc từ (215 ÷ a) 240)A với trị số hộp điên trở tương ứng (0,1 ÷ 0,7)Ω Đối với động cơng suất nhỏ dùng dây điện trở tiết b) diện tròn chữ nhật Điện trở dây chế tạo từ kim loại hợp kim có điện trở suất cao như: hợp kim constantan, hợp kim reostan hợp kim fecral Dây điện trở quấn H.8-14 Điện trở dây kim loại có sứ cách điện a) Tiết diện tròn; b) tiết diện chữ nhật 123 Bàn từ bốc hàng Hình 8-15 Các loại bàn từ bốc hàng a) Bàn từ hình trịn; b) Bàn từ hình tròn mặt cầu lõm; c) Bàn từ chữ nhật; d) Bàn từ dạng xà (xà nam châm) Cầu trục từ thường dùng xú nghiệp luyện kim dùng để vận chuyển nguyên vật liệu nhiễm từ sắt thép v.v…Nó khác với loại cấu trục khác có cấu lấy tải (bốc tải ) thay cho móc, gầu ngoạm bàn từ (nam châm điện) Hình dạng kích thước bàn từ gồm có bốn loại điển hình 8-14 Bàn từ dạng tròn dùng để vận chuyển chi tiết gang, sắt, thép có kích thước nhỏ, hình dạng khác (sắt thép vụn, phôi, đinh v.v…) Bàn từ mặt cầu lõm dùng để vận chuyển vật liệu nhiễm từ có dạng hình cầu lớn 124 Bàn từ hình chữ nhật dùng để vận chuyển vật liệu nhiễm từ có kích thước dài thép tấm, đường ray, ống thép dài Bàn từ dạng xà dùng để vận chuyển vật liệu nhiễm từ có khối lượng kích thước lớn Cấu tạo bàn từ nguyên lý Trên hình 8-16 biểu diễn cấu tạo bàn từ hình trịn Cuộn dây nam châm điện lắp đặt vỏ thép khe hở cuộn dây vỏ thép đổ đầy hợp chất cách điện Phía cuộn dây có đệm bảo vệ 4, đầu nối cực định H 8-16 Cấu tạo bàn từ hình trịn vị vào vỏ bàn từ bulông Cấp điện cho cuộn dây nam châm điện đường cáp mềm Cuộn dây nam châm điện bàn từ làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại với hệ số tiếp điện TĐ% = 50% Lực nâng bàn từ phụ thuộc vào tính chất vật liệu hàng cần vận chuyển, vào nhiệt độ cuộn dây nam châm điện nhiệt độ sắt thép cần vận chuyển Thực tế vận hành cho thấy nhiệt độ sắt thép gang lớn 7200C, lực nâng giảm xuống không vật liệu nhiễm từ từ tính Bàn từ có điện cảm từ dư lớn thiết kế mạch điều khiển cầu trục từ cần ý đến bảo vệ áp cho cuộn dây nam châm điện cắt điện khử từ dư dỡ hàng 8-5 Một số sơ đồ khống chế cầu trục điển hình Điều khiển cấu cầu trục khống chế động lực Các khống chế động lực dùng để điều khiển động truyền động cấu cầu trục có cơng suất nhỏ trung bình với chế độ làm việc nhẹ nhàng Bộ khống chế động lực có cấu tạo đơn giản, dễ dàng công nghệ chế tạo, giá thành không cao, điều khiển cấu cầu trục cách linh hoạt, dứt khốt Trên hình 8-17a biểu diễn sơ đồ điều khiển động không đồng rôto dây quấn khống chế động lực H-51, hình 8-17b họ đặc tính động truyền động cấu nâng - hạ (hoặc cấu di chuyển) Bộ khống chế động lực H-51 loại đối xứng có vị trí bên phải (1÷ 5) tương ứng với chế độ làm việc nâng hàng (cơ cấu nâng - hạ) chạy tiến (cơ 125 cấu di chuyển ), vị trí bên trái (1 ÷ 5) tương ứng với chế độ hạ hàng (cơ cấu nâng - hạ) chạy lùi (cơ cấu di chuyển) H 8- 17 Sơ đồ điều khiển động KĐB rôto dây quấn khống chế H-51 Bộ khống chế động lực H-51 có 12 tiếp điểm: tiếp điểm đầu (KC1, KC3, KC5, KC7) dùng để đảo chiều quay động cách thay đổi thứ tự hai pha điện áp nguồn cấp cho dây quấn stato động cơ, tiếp điểm: KC2, KC4, KC6, KC8, KC10 dùng để điều chỉnh tốc độ động cách thay đổi trị số điện trở phụ Rf mạch roto động Còn ba tiếp điểm KC9, KC11, KC12 dùng cho mạch bảo vệ Khi mở máy điều chỉnh tốc độ, người vận hành quay từ từ vô lăng khống chế động lực từ vị trí sang H 8- 18 Họ đặc tính động 126 vị trí để tránh tượng dịng điện mômen quay đông tăng cách nhảy vọt giới hạn cho phép Họ đặc tính động tương ứng với vị trí khống chế biểu diễn hình 8-18 Đường đặc tính ứng với trị số momen động bé (M1 tốc độ động 0) dùng để khắc phục khe hở bánh cấu truyền lực (hộp tốc độ) kéo căng sơ cáp khởi động (tránh cho cáp không bị đứt) Khi khởi động trường hợp cần dừng xác (với momen M1) ta có tốc độ thấp n1 Để hạ hàng tốc độ thấp không tải với khống chế động lực thường không thực Tốc độ thấp thực chế độ hạ hãm (máy điện làm việc chế độ máy phát) Nếu khống chế động lực dùng loại không đối xứng, đặt khống chế vị trí (hạ hàng) động làm việc động pha ta nhận đường đặc tính A (đường nét đứt) ta nhận tốc độ hạ thấp n3 (với phụ tải M1) Hệ truyền động cấu nầng- hạ cầu trục dùng hệ máy phát - động điện chiều (F-Đ) Đối với cầu trục có trọng tải lớn, chế độ làm việc nặng nề, yêu cầu điều chỉnh tốc độ cao hơn, đáp ứng yêu cầu ngặt nghèo công nghệ đặt ra, dùng hệ truyền động với động KĐB điều khiển khống chế động lực không đáp ứng thoả mãn yêu cầu truyền động điều chỉnh tốc độ Trong trường hợp này, thường dùng hệ truyền động F-Đ, T-Đ hệ truyền đông với động KĐB cấp nguồn từ biến tần Hình 8- 19 biểu diễn hệ truyền đơng cấu nâng hạ dùng hệ F-Đ Đây hệ truyền động F-Đ có máy điện khuếch đại trung gian (MĐKĐ), chức tổng hợp khuếch đại tín hiệu điều khiển Hệ truyền động sử dụng phổ biến cho cầu trục xí nghiệp luyện kim, nhà máy lắp ráp sửa chữa Động truyền động cấu nâng - hạ Đ cấp từ nguồn máy phát F Kích từ cho máy phát F cuộn CKTF cấp từ máy điện khuếch đại từ trường ngang MĐKĐ MMĐKĐ có cuộn kích từ: - Cuộn chủ đạo CCĐ(9) cấp từ nguồn bên qua cầu tiếp điểm N,H (8) N,H(10) nhằm đảo chiều dòng chủ đạo nghĩa đinh chiều quay (nâng hạ) cho đông cơ, với điện trở hạn chế R6 - Cuộn phản hồi âm điện áp CFA(6) đấu song song với phần ứng động cơ, gồm chức năng: • Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi sức từ động sinh cuộn CFA biến trở R4(6) trường hợp làm việc tốc độ thấp, tiếp điểm cơng tắc tơ gia tốc G(5) kín, sức từ động sinh cuộn CFA lớn làm 127 RĐC CKTF Đ F Rsh BA KĐA CÔĐ CFĐ R1 R2 R3 V2 V1 MĐKĐ CFA N V3 H V4 N N G R4 R5 H H CCĐ RĐC H R6 KĐA N H 10 N CKĐ + RĐA RĐA KC 1 I 11 R7 RTT RĐC KĐA N 13 14 15 H HC2 12 RĐA HC1 II III KKĐ RTT 16 G 17 IV N RTh1 H RTh2 18 KKĐ 19 RTh1 N H 20 21 RTh2 H 8-19 Sơ đồ hệ thống truyền động cấu nâng hạ hệ F- Đ 22 128 giảm sức điện động tổng máy điện khuếch đại, kết điện áp máy phát F giảm dần đến tốc độ động giảm • Khi dừng máy, cuộn CFA (6) nối vào phần ứng động qua hai tiếp điểm thường kín N, H(7) điên trở hạn chế R5(7) Do chiều cuộn CFA ngược chiều với dòng cuộn CCĐ, giúp dừng nhanh động truyền động - Cuộn phản hồi âm dịng có ngắt CFD(2) hạn chế dòng mở máy đảo chiều Khi động chưa bị tải Iư < Ing, dịng ngắt Ing = (2,25 ÷ 2,5) Iđm, điện áp rơi điện trở shun nhở điện áp so sánh URsh < Uss Trong đó: URsh = Iư.Rsh (tỷ lệ với dòng điện phần ứng); Uss đặt R2 R3 Khi van 1V 2V khố, dịng qua cuộn dây CFĐ(2) bé (qua R1) Ngược lại, dòng điện động lớn giá trị Ing làm cho van 1V 2V thơng (tuỳ theo cực tính dịng điện) sinh dòng CFA lớn làm giảm sức từ động máy điên khuếch đại hạn chế momen động Để nâng cao chất lượng hệ truyền động có cuộn ổn định CƠĐ Thực chất cuộn phản hồi mềm điện áp máy điện khuếch đại Cuộn dây sơ cấp biến áp vi phân BA nối với đầu MĐKĐ, cuộn thứ cấp nối với cuộn dây CÔĐ Nguyên lý hoạt động sau: Khi điện áp phát MĐKĐ ổn định, dịng cuộn CƠĐ không; điện áp phát máy điện khuếch đại thay đổi, cuộn thứ cấp biến ap xuất sức điện động cảm ứng, làm cho dịng cuộn CƠĐ khác 0, chiều dịng cuộn CƠĐ chiều với dịng cuộn CCĐ điện áp phát giảm ngược chiều với cuộn CCĐ điện áp phát tăng, tác dụng dịng chảy cuộn CƠĐ làm cho điện áp phát MĐKĐ ổn định Điều khiển hệ truyền động khống chế huy kiểu cam KC, có hai vị trí nâng hạ hàng Đầu tiên khống chế KC đặt vào giữa, đủ điện áp cấp RĐA(13) tác động đóng RĐA(14) để trì RĐA(14,15) đóng cấp điên cho dòng 15 → 22 Quay khống chế KC sang phải, N(15) có điện, hàng đựợc nâng lên với tốc độ thấp vị trí 1, tốc độ cao vị trí lúc có thêm G(17) có điện làm tiếp điểm G(5) mở để giảm phản hồi âm áp Tương tự muốn hạ hàng, quay khống chế KC sang trái, H(16) có điện, hạ chậm KC vị trí 1, hạ nhanh vị trí Khi khởi động, cần phải tăng mômen (để dễ đưa hàng khỏi vị trí ban đầu), ta tăng dịng kích từ đơng cách nối tắt điên trở R7(12) nối tiếp với cuộn CKĐ trì thời gian rơ le thời gian RTh1 RTh2 tuỳ chế độ nâng hạ 129 Trong sơ đồ điều khiển có khâu bảo vệ sau: - Bảo vệ dòng rơle dòng điện cực đại RDC - Bảo vệ điện áp rơle điện áp cao KĐA - Bảo vệ điện áp “không” rơle điện áp RĐA - Bảo vệ từ thơng rơle dịng điện RTT Họ đặc tính hệ truyền động biểu diễn hình 8-20 Trong đường đặc tính ứng với vị trí khống chế KC đường đặc tính tương ứng với vị trí khống chế KC Hình 8-20 Đặc tính hệ truyền động hệ F- Đ Hệ truyền động cấu cầu trục dùng điều áp xoay chiều (ĐAXC) xung điện trở roto + Chế độ làm việc động góc phần tư thứ I góc phần tư thứ III (tương ứng với chế độ nâng hàng hạ động lực), điều chỉnh tốc độ vùng đường đặc tính với điện trở phụ Rfmax =R0 (đường đường 1’) với trục tung (trong trường hợp hai tiristo Tc Tp khoá) thực cách thay đổi trị số điện áp xoay chiều: - Các cặp tiristo T1-T2, T6-T7 T11-T12 mở, ứng với chiều quay thuận (nâng hàng) - Các cặp tiristo T4-T5, T6-T7 T8-T9 mở, ứng với chiều quay Hình 8-21 Đặc tính hệ truyền ngược (hạ hàng) động ĐAXCvà xung điện trở roto 130 H 8-22 Sơ đồ nguyên lý hệ truyền động cầu trục dùng ĐAXC xung điện trở roto + Chế độ làm việc đơng góc phần tư thứ hai II tư IV , động làm việc chế độ hãm động Khi tiristo T1, T3, T4, T9, T10 T12 mở, T1, T3, T10 T12 mở thực hiên chức chỉnh lưu cầu pha cấp nguồn chiều đưa vào dây quấn stato động Vùng điều chỉnh điện áp xoay chiều ba pha (ĐAXC) gạch ngang hình 8-21 + Điều chỉnh tốc độ động truyền động cấu truyền động cầu trục xung điện trở roto hai tiristo TC TP Khi điện áp đặt vào dây quấn stato động trị số định mức (ứng với góc mở α = tiristo ĐAXC) Trong TC thực chức khoá điện tử : TC khoá, điện trở phụ Rf = R0, TC mở RC = Như thay đổi thời gian mở tm, thời gian khố tk tiristo TC ta thay đổi trị số điện trở phụ mạch rơto động Trị số điện trở tính theo biểu thức sau: ... thay đổi trị số điện áp xoay chiều: - Các cặp tiristo T1-T2, T6-T7 T11-T12 mở, ứng với chiều quay thuận (nâng hàng) - Các cặp tiristo T4-T5, T6-T7 T8-T9 mở, ứng với chiều quay Hình 8- 2 1 Đặc tính... yêu cầu - Độ phát nhiệt hộp điện trở giới hạn cho phép * Điện trở thường dùng cầu trục có loại: - Điện trở làm từ gang đúc (h. 8- 1 3a) dùng cho động có dịng điện từ 10 đến hàng H. 8- 1 3 Điện trở... khiển có khâu bảo vệ sau: - Bảo vệ dòng rơle dòng điện cực đại RDC - Bảo vệ điện áp rơle điện áp cao KĐA - Bảo vệ điện áp “không” rơle điện áp RĐA - Bảo vệ từ thơng rơle dịng điện RTT Họ đặc tính