Giáo trình truyền động điện

tài liệu “Giáo trình truyền động điện” này là tài liệu giảng dạy và học tập trong các trường THCN ở Hà Nội, đồng thời là tài liệu thao khảo hữu ích cho các trường có đào tạo các ngành kỹ thuật – nghiệp vụ và đông

QUOC KHANH N VĂN LIÊN Wyeast eee HỌC VÀKỸ THUẬT ‘ ta i LOL NOI DAU Truys n động điện có nhiệm vụ thưc cơng đoạn cuối ng công nghệ: ân xuất, Đặc biết day chuyén san xuất tự dông đại, truyên động điện góp vai trị quan trọng việc nâng cao suất chất lượng sản phẩm VÌ hệ truyền động điện liôn quan tầm nghiên cứu cao chất lượng dể đáp ứng yêu cấu công nghờ với tức độ tự động hứa cao Ngày nay, ứng dụng tiến kỹ thuật điện tử tin học, hệ truyền động điện phát triến v y đổi đáng kế Dặc biật công nghệ sản xuất thiết bị diên rừ công suất ngày hoàn thiên, nên biến đổi điện tử công suất hệ truyền động diên không đáp ứng độ táo động nhanh, độ xác cao mà cịn góp phần làm giảm kính thước hạ gia think cua he Ổ nước tw, yếu cẩu cơng nghiệp hỏa đại hóa nén kính tế ngày xuất nhiều chuyến sản xuất có mức dộ tự động hóa cao với hộ truyền dông điện biện đại Để kịp thời tiếp thu tiến kỹ thuật, Bộ môn Tứ động hđa XNCN Trường dại học Bách khoa Hà Nội, mạt cho biển soạn tiếp phân hai giáo trình Truyền động điện (tự động diéu chỉnh truyền động điện), đồng thời tái có sửa chứa, bổ sung chỉnh giáo trình Truyến động diện (phẩn I , Nội dung giáo trình trình bày kiến thức vệ hệ truyền dộng điện dại, bao gốm việc phân tích đạc lĩnh hộ truyền động diện có hệ hiến đổi điên tử cơng suất ¡ Ngh H HỮU cae edu trie điểu khiến hệ truyền động động xoay chiều đống bo va khong đống bố, Giáo trình Truyền động điện dù lập thể biên soạn gốm Chương môn chưdng Tự động hoa trường DHBK Hà À chương nêu khải niệm chưng hệ truyền dộng dạo tỉnh động ~ Chương 3, 4, õ trình bảy cáo phương pháp diều chỉnh tổe độ động điện chiều xoay chiêu, Phân tính lrình điên từ có Irong hệ truyền động dùng biến đổi Nghiên sứu số sấu lrúc truyền động điện xoay chiếu dại = Chương nêu phương pháp chung tính chọn thiết bí lực, thiết bị bảo vệ cho hệ truyền động điên, Các chương phân công biên soạn cụ thể sau ; Bùi Quốc Khánh chương 1, 6, chíu trách nhiệm chủ biên Nguyên Van Liên chương 3, õ, Nguyễn Thị Hiến chương 3, Nội dung giáo trình Hội đơng khoa học Khoa tự động hóa XNƠN xét duyệt giáa sư Nguyễn Bính giúp việc hồn thiện Các tác giả xin chân thành cảm ơn giúp đố q báu Giáo trình biên soan với mue dịch làm tài liêu học tân cho sinh viên ngành điện, đông thời thể dùng lâm tài liêu tham khảo cho kỹ sư điện ngành, sợ liên quan Noi dung giáo trỉnh chác chấn cịn nhiều vấn để hồn thiện Tất mong bạn đồng nghiệp độc giả ‘The gop y xin gửi Bộ môn Tư dộng húa XNƠN bọc Bách khoa Hà Nỏi hay Nhà xuất khoa học 70 Trấn Hưng Đạo Hà Nội edn bd sung gúp ý kiến Trường đại kỹ thuật Các tác giả Chương NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1~1 CẤU TRÚC CHUNG VÀ PHÂN LOẠI Hệ truyền đông điện tập hợp thiết bị như: thiết bị diện, thiết bị điện tỉ, thiết bị điện tử, phục vụ cho việc biển đổi nang lượng diện —cơ gia cơng truyền Lín hiệu thơng tin để điều khiển q trình biến đổi lượng ấu trúc chung hệ truyền đơng điên, trình bảy H.1-1, bao gbm phan chinh: — Phần lựe biến đổi dộng truyền động, Các bô biến đổi thường dùng biến đổi máy điện (máy phát chiêu, xoay chiều), biến đổi điện Lừ (khuếch đại từ, cuộn kháng bão hòa), biến đổi điện tử (chỉnh lưu tiristo, biến tần tranzito, tiristo), Động điện có loại: động cư chiều, xoay chiều dồng bộ, không đồng loại động eơ điện dạc biệt khảo v.v = Phần điều khiển gồm cấu đo lường, điều chỉnh tham số cơng nghệ, ngồi cịn có thiết bì diều khiển, đóng, cất phục vụ công nghệ cho người vận hành Dồng thời số hệ truyền đông cớ mạch ghép nối với thiết bị Lự động khác dây chuyên sản xuất “Tuy nhiên, thực tế sản xuất, khơng phải hệ truyền động có đầy đủ cấu trúc Cho nên phân loại hệ truyền dộng điện sau: ~ Truyền dộng không diều chỉnh: thường ehÌ cố động eơ nối trực tiếp vi lưới điện, quay máy sản xuất với môt tốc độ định, ~— Truyền đông diều chỉnh: loại này, tùy thuộc vào yêu cầu công nghệ mà ta cớ truyền dộng diều chỉnh tốc độ, truyền động digu chỉnh momen, Ite kéo truyền động điều chỉnh vị trí | hệ truyền dong i thể truyền i Trung cấu Lrúc ed diéu chinh eở động nhiều động è, Ngồi tùy thuộc vào cấu trúc tín hiệu điều khiển ta hệ truyền động điều khiển số, diều khiển Lương tự truyền BED ì ' ae ' \ £ fr ; Kr l0} | oN Lf vit Hinds 11 Mô tÀ cẤu tre chung hệ truyền dộng BBD — Bộ biến đổi DC - Dõng truyền động; MSX ~ Máy sản xuất; 8y Bộ diều chỉnh công nghệ: dong diều khiển _ Ky - Các đóng cắt phục vụ công nghệ.H — ác diều then chương chinh truyền dơng K — Các đồng cắt phụ© vu tuyền động trình v.y, VH ~ Nguéi van hanh; GN ~ Mach ghép KHÁI NIÊM CHUNG VE DAC TINH CO CUA ĐỘNG CŨ ĐIỆN Đặc tính động điện quan hệ tốc độ quay mmơmen động cơ, Ta có dặc tính tư nhiên động cơ, động vận hành chế độ định mức (điện áp, tần số, tit thong định mức không nối thêm diện trở, diện kháng vào đơng cơ) Trên đặc tính tự nhiên ta có điểm làm việc định mức cố giá trị Many Gg Dae tinh eo nhan tao động dạo tính la thay đổi tham số ngưồn thêm điện trở, điện kháng vào động cơ, Đổ đánh giá so sánh đặc tính cơ, người ta đưa khái niệm độ cứng đáo tinh Ø tính: = AM a-1) lon, ta cé dac tính cứng, Ø nhỏ đặc tính eở mềm, / + © dac tinh tuyệt đối cứng Truyền động đạc tỉnh cứng tốc độ thay đổi Ít mơmen biến dồi lớn 'Trun động có đác tính mồm tốc Linh 1-2 08 cling Ac tinh có độ giảm nhiều Đườngt đặc tinh eo mềm; đường dic thh od etng: dudng đối củng tuyệt có tính đặc 33 (xem Lăng mơmen H1~3) 1-3, DẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT Dae tính máy sản xuất da dạng Tuy phần lớn no biểu diễn dạng hiểu thức tổng quát: @ Me = Meg + (Mim — Meo) iy 40 (1-2), đó: M,„ — Mơmen ứng với tốc độ ø = Mụ„ — Mômen ứng với tốc đô định mức ym, AM, — Mômen ứng với tốc độ ø Ta có trường hợp: Mg, = const, cfc eo cấu nâng hạ, băng tải, cấu áy cát gọt thuộc loại (đường 1, H.1~8) ye Miah =ä, 8) Dạng đặc tính có mit số máy sản xuất: (⁄=6.(2] « =8) = 9/14) œ — = †B] Dạng đặc tính có máy, sản xuất cé tính năng: el Dang đặc tính rnây sản xuất có lính phân kháng — & = 1, mơmen tỷ lệ bậc với tốe độ, thực tế Ít gặp, vẽ loại lấy dụ máy phát cÍ jeu tải trở (đường 2, IL1~81 — œ = 3, mômen tỷ lệ bậc hai với tốc độ đạc tỉnh máy hom, quat gió (đường 8, H.1— 84) — 4= — 1, mơmen tỷ lệ nghịch với tốc độ, cấu máy đây, giẩy, truyền đơng quay trục máy n loại có đặc tính thuộc loại (đường 4, TI.1~3ø) Ngoài ra, số cấu máy dạc tính kháe, ví dụ: Mơmen phụ thuộc vào gốc quay Af, =ƒUø) mômen phụ thuộc vào dưỡng di M, = /s), thực tế ác máy cơng tác pittơng, máy trục khơng có cáp cân đặc tính thuộc loại ~ Mơmen phụ thuộc vào sổ vòng quay đường M, = /te, 3) loại xe điện ~ Mômen cản phụ thuộc vào thời gian M, = /U), ví dụ máy nghiền đá, quảng Trên H.1~86 e biểu điễn đặc tính mơmien cản phản kháng mômen cản thể năng, ~ Mômen cản thể (như cấu nâng tải trong) eó đặc tính M, = const khơng phụ thuộc vào chiêu quay (H1-80) ~— Mêmen cân phản kháng luôn chống lại chiêu quay momen ma sal, mOmen cia co edu an dao may eat got kim loai vy (H 1—Be) 1-4, TRANG THAI LÀM VIỆC CỦA TRUYỀN ĐỘNG DIEN Trong hệ truyền động điện, q trình biển đổi nang lượng điện — cơ, Chính trình biến đổi định trang thái làm viếc truyền dộng điện Ta định nghĩa: Dùng công suất điện Puj„ eó giá trị đương có chiều truyền từ nguồn đến động vũ Lừ động biển đối công suất điên thành công suất P„„ = Af[ø cấp cho máy sản xuất Cơng suất ca có giá trị đương mơmen động sinh +a có chiều với tố độ quay Ngược lại, công suất diễn giá trị âm nơu nở ed chiều từ động ed võ nguồn, công suất co co gid trị Am nở truyền từ máy sản xuất động mômen dông sơ sinh rả ngược chiều với tốc độ quay, Mômen máy sản xuất dược gọi mömen phụ tải hay mômen cản Nở định nghĩa đẩu Am đương, ngược lại với dấu momen cia dong ov Phugng trinh cn bang cong suat hệ truyền động là: Py =P +P, (1~8) Pạ ¬ cơng suất diện, P, — công suất cơ, ÁP — tổn thất công suấ thuộc vào biến làm việc động (xem bang 1-1) Trang thai động — Trạng thải hãm hãm động Ham tdi sinh Pạy trả lưới đổi lượng hệ mà ta cổ trạng thái gồm: Trạng thái động eơ trạng thái hãm, bao gồm chế độ tải không tải, gồm hãm không tải, hãm tải sinh, ham ngược < 0, P,„ < biến thành điện nang Ham nguoc Pye, > Ú , P¿„ < điện chuyển thành tổn thất AP, Ham dong nang Pụyey = P, suất tổn thất ÁP, 10 < nâng biến thành công Bảng 1-1 Paul tiểu dồ công suất iy foal AP 6| =8 | =faar |6 | gà so [