khao sat he thong dien cau truc trial final

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ -     - ĐỒ ÁN MƠN HỌC - TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Đề tài: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN CẦU TRỤC GVHD: Th.s HỒNG NGỌC VĂN SVTH: NHĨM 22 MSSV VÕ THANH SƠN 16542322 NGUYỄN ANH TÙNG 16542246 Email: tunganh.ckc@gmail.com TP HCM ngày 22 tháng 02 năm 2019 GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC 1.1 Khái quát chung 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Đặc điểm cấu tạo cầu trục 1.1.3 Phân loại 1.1.4 Cấu tạo 1.2 Đặc điểm công nghệ 1.3 Yêu cầu truyền động 1.3.1 Đặc tính phụ tải 1.3.2 Chế độ làm việc động truyền động 1.3.3 Yêu cầu truyền động 10 CHƢƠNG LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG 12 2.1 Lựa chọn loại động 12 2.1.1 Động điện xoay chiều không đồng 12 2.1.2.Động điện chiều 12 2.2.Tính chọn cơng suất động 12 2.2.1.Xác định phụ tải tĩnh 12 2.2.2.Xác định hệ số tiếp điện 13 2.2.3 Lựa chọn động 13 2.3.Chọn phƣơng án truyền động 14 2.3.1.Chỉnh lƣu cầu pha 15 2.3.2.Chỉnh lƣu ba pha hình tia 16 2.3.3.Chỉnh lƣu cầu ba pha 17 CHƢƠNG TÍNH TỐN MẠCH ĐỘNG LỰC 19 3.1.Sơ đồ nguyên lý mạch 19 3.2.Tính tốn máy biến áp 20 3.2.1 Tính thơng số máy biến áp 20 NHĨM 22 Trang GVHD: Th.s HỒNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 3.2.2.Tính tốn dây quấn biến áp 21 3.2.3 Tính kích thƣớc mạch từ 23 3.2.4.Kết cấu dây quấn 24 3.3.Tính chọn van mạch động lực 25 3.3.1.Chọn van theo tiêu dòng điện 25 3.3.2.Chọn van theo tiêu điện áp 26 3.4.Tính tốn thiết kế lọc 27 3.4.1.Tính chọn tham số lọc 27 3.4.2.Tính tốn thiết kế cuộn kháng lọc chiều 28 3.5.Tính tốn bảo vệ mạch động lực 32 3.5.1.Bảo vệ dòng 32 3.5.2.Bảo vệ điện áp 33 KẾT LUẬN 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 NHĨM 22 Trang GVHD: Th.s HỒNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN LỜI NÓI ĐẦU Ngày phát triển nhanh chóng khoa học cơng nghệ nói chung lĩnh vực điện - điện tử nói riêng làm cho mặt xã hội thay đổi ngày Trong hồn cảnh thực tế đó, để đáp ứng đƣợc điều kiện thực tiễn sản xuất đòi hỏi Kĩ Sƣ Điện tƣơng lai phải đƣợc trang bị kiến thức chuyên ngành cách sâu rộng Trong q trình học mơn TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN em đƣợc nhận đề tài: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN CẦU TRỤC Do kiến thức hạn chế, phạm vi thời gian có hạn, lƣợng kiến thức lớn nên đồ án khơng khỏi có sai sót Em mong nhận đƣợc góp ý xây dựng Thầy HỒNG NGỌC VĂN để đồ án đƣợc hồn thiện NHĨM 22 Trang GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC 1.1 Khái quát chung 1.1.1 Khái niệm Cầu trục tên gọi chung máy trục chuyển động hai đƣờng ray cố định kết cấu kim loại tƣờng cao để vận chuyển vật phẩm khoảng khơng ( độ) hai đƣờng ray Các cấu đảm bảo chuyển động: - Nâng hạ vật - Di chuyển xe - Di chuyển xe cầu 1.1.2 Đặc điểm cấu tạo cầu trục Dầm cầu đƣợc gọi dầm chính, thƣờng có kết cấu hộp dàn, có hai dầm Trên dầm có xe cấu di chuyển qua lại dọc theo dầm Hai đầu dầm liên kết hàn đinh tán với hai dầm đầu Trên dầm đầu có hai cụm bánh xe: cụm bánh xe chủ động cụm bánh xe bị động Dẫn động cầu trục tay dẫn động điện Dẫn động tay chủ yếu dùng phân xƣởng sửa chữa, lắp ráp nhỏ, nâng hạ khơng thƣờng xun, khơng đòi hỏi suất tốc độ cao Cầu trục thƣờng đƣợc chế tạo với thông số: - Chiều cao nâng: 10 m - Tốc độ nâng hạ: 0,35 m/s - Trọng lƣợng tải: 4000 kg - Trọng lƣợng móc câu: 50 kg - Đƣờng kính puli: 0,5 m - Tỉ số truyền: 50 - Hiệu suất truyền: 0,85 - Momen quán tính cấu: 0,1kg/ - Chu kỳ làm việc: - Vận tốc di chuyển xe con: Vxmax = m/phút - Vận tốc di chuyển cầu trục: Vcmax = m/phút NHĨM 22 360s Trang GVHD: Th.s HỒNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1.1.3 Phân loại a Theo hình dạng phận nâng hạ mục đích sử dụng: - Cầu trục dùng móc tiêu chuẩn - Cầu trục dùng gầu ngoạm - Cầu trục dùng nam châm điện b Theo phạm vi phục vụ Hiện cách phân loại đa dạng đƣợc gọi tên theo mục đích cẩu hàng nhƣ: - Cầu trục cho cầu cảng: Với sức nâng hàng hóa lớn - Cầu trục phòng nổ: Cho nhà máy gas,khí, hầm lò than, - Cầu trục thủy điện: Phục vụ trình vận hành làm việc lắp đặt sửa chữa thay tua bin máy phát, trạm nguồn, - Cầu trục luyện kim: Cầu trục làm việc phân xƣởng luyện kim có nhiệt độ cao - Cầu trục gầu ngoạm: Cầu trục có móc cẩu dạng gầu ngoạm chuyên dụng để bốc vật liệu rời (than, cát ) - Cầu trục mâm từ: Cầu trục có móc cẩu cụm nam châm điện chuyên dùng để bốc thép tấm, - Cầu trục lắp ráp: sử dụng phân xƣởng khí, yêu cầu độ xác cao 1.1.4 Cấu tạo Hình 1.1 Cấu tạo cầu trục NHÓM 22 Trang GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Cấu tạo cầu trục đƣợc thể hình 1.1, gồm phận chính: a Xe cầu Là khung sắt hình chữ nhật,đƣợc thiết kế với kết cấu chịu lực, gồm dầm chế tạo thép, đặt cách khoảng tƣơng ứng với khoảng cách bánh xe con, bao quanh dàn khung Hai dầm cầu đƣợc liên kết khí với hai dầm ngang tạo thành khung hình chữ nhật mặt phẳng ngang Các bánh xe cầu trục đƣợc thiết kế dầm ngang khung để cầu trục chạy dọc suốt nhà xƣởng cách dễ dàng b Xe Là phận chuyển động đƣờng ray xe cầu, có đặt cấu nâng hạ cấu di chuyển cho xe Tùy theo công dụng cầu trục mà xe có hai, ba cấu nâng hạ, gồm cấu nâng hai cấu nâng phụ Xe di chuyển xe cầu xe cầu di chuyển dọc theo phân xƣởng nhà máy đáp ứng việc vận chuyển hàng hóa đến nơi phân xƣởng c Cơ cấu nâng - hạ Có hai loại chính: - Loại dùng cho cầu trục dầm palăng điện palăng tay Palăng điện hay palăng tay có khả di chuyển dọc theo dầm để nâng hạ vật Các loại palăng đƣợc chế tạo theo tải trọng tốc độ nâng yêu cầu - Đối với loại dầm thông thƣờng, cấu nâng hạ đƣợc chế tạo đặt xe để di chuyển dọc theo dầm Trên xe có từ đến ba cấu nâng hạ Ngoài có cấu phanh hãm (hình 1.2) Phanh dùng dùng cầu trục có ba loại: phanh guốc, phanh đĩa phanh đai Nguyên lí hoạt động loại phanh giống Cơ cấu phanh hãm gồm có: - Má phanh - Cuộn dây nam châm phanh NHĨM 22 Trang GVHD: Th.s HỒNG NGỌC VĂN - ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Đối trọng phanh Hình 1.2 Cấu tạo cấu phanh hãm 1.2 Đặc điểm công nghệ - Cầu trục làm việc mơi trƣờng nặng nề nhƣ ngồi hải cảng, nhà máy, xí nghiệp luyện kim - Làm việc chế độ đóng cắt cao Ngồi ra, tùy theo q trình cơng nghệ mà ta có số u cầu nhƣ: - Cầu trục vận chuyển đƣợc sử dụng rộng rãi, u cầu độ xác khơng cao - Cầu trục lắp ráp thƣờng đƣợc sử dụng phân xƣởng khí, dùng để lắp ghép chi tiết khí nên yêu cầu độ xác cao - Các khí cụ điện, thiết bị điện hệ thống phải làm việc tin cậy để nâng cao suất, an toàn vận hành khai thác Từ đặc điểm đƣa yêu cầu hệ thống trang bị điện cấu: - Các phần tử cấu thành hệ thống phải đơn giản, dễ thay thế, sửa chữa, độ tin cậy cao - Trong mạch điều khiển phải có mạch bảo vệ điện áp khơng, bảo vệ tải ngắn mạch - Quá trình mở máy diễn theo quy luật định sẵn - Sơ đồ điều khiển cho động rieng biệt, độc lập NHĨM 22 Trang GVHD: Th.s HỒNG NGỌC VĂN - ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Có cơng 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 hang tốc độ thấp - Tự động cắt nguồn có ngƣời làm việc xe cầu 1.3 Yêu cầu truyền động 1.3.1 Đặc tính phụ tải Khảo sát cấu nâng hạ ngƣời ta nhận thấy momen cản cấu không đổi độ lớn chiều chiều quay động thay đổi Nói cách khác, momen cản cấu nâng hạ thuộc loại momen cản năng, có đặc tính Mc số không phụ thuộc vào chiều quay Điều giải thích dễ dàng momen cấu trọng lực tải gây Khi nâng tải, momen có tác dụng cản trở chuyển động, tức hƣớng ngƣợc chiều quay Khi hạ tải, momen lại momen gây chuyển động, tức hƣớng theo chiều quay động Dạng đặc tính cấu nâng hạ nhƣ sau: Hình 1.3 Đặc tính cấu nâng – hạ Từ đặc tính cấu nâng hạ ta có nhận xét: - Khi hạ tải ứng với trạng thái phát động Mđ momen hãm, Mc momen gây chuyển động - Khi cần trục hạ tải dụng lực: hai momen gây chuyển động Nhƣ vậy, giai đoạn nâng hay hạ động phải đƣợc điều khiển để đảm bảo làm việc với trạng thái làm việc nó, phù hợp với đặc tính tải phụ tải cầu trục biến đổi từ tới giá trị lớn NHÓM 22 Trang GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1.3.2 Chế độ làm việc động truyền động a Ở góc phần tƣ thứ nhất: Máy điện làm việc chế độ động ( đƣờng 1) M = Mc + Mđm (1) Trong đó: - M momen động sinh - Mc momen cản tải trọng gây - Mđms momen cản ma sát gây Đối với động nâng hạ làm việc chế độ nâng hàng, động di chuyển làm việc chế độ chạy tiến b Ở góc phần tƣ thứ II: Máy điện làm việc chế độ máy phát Đối với cấu di chuyển, đƣờng thực hãm tái sinh có ngoại lực tác dụng chiều với chuyển động cấu Còn cấu nâng hạ thực hãm động ( đƣờng ) c Ở góc phần tƣ thứ III: Máy điện làm việc chế độ động Đối với cấu di chuyển tƣơng ứng với chạy lùi Còn cấu nâng hạ: Mc < Mm M = Mms - Mc (2) Chế độ đƣợc gọi chế độ hạ động lực d Ở góc phần tƣ thứ IV: Máy điện làm việc chế độ máy phát Đối với cấu nâng hạ: Mc > Mms M = Mc – Mms (3) Hàng đƣợc hạ tải trọng Còn động đóng điện nâng đề hãm tốc độ hạ hàng Lúc động làm việc chế độ hãm ngƣợc ( đƣờng ) Khi thực hạ động lực, động làm việc chế độ hãm tái sinh ( máy phát ) với tốc độ hạ lớn tốc độ đồng ( đƣờng ) NHÓM 22 Trang GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Từ đó, điện áp chiều sau chỉnh lƣu là: ( ) Mặt khác điện áp chỉnh lƣu với chỉnh lƣu cầu pha đƣợc xác định công thức: ( ( với ) ) , điện áp thứ cấp định mức: Chọn ( ) ( ) Ta có: ( ( ) ) ( Biến áp nguồn đấu theo kiểu Y/Y, điện áp pha lƣới ) ( ) =220 V Hệ số máy biến áp: ( ) Dòng điện cuộn thứ cấp: ( ) ( ) Dòng điện cuộn sơ cấp: ( ) ( ) Tiết diện trụ lõi thép biến áp đƣợc tính theo cơng thức: √ √ ( ) ( ) 3.2.2.Tính tốn dây quấn biến áp Số vòng dây cuộn đƣợc tính cơng thức: ( ) Trong - U điện áp cuộn dây cần tính - B từ cảm, thƣờng chọn khoảng (1,0 - ) Tesla Chọn B = 1,4 tiết diện lõi thép f tần số lƣới điện xoay chiều f = 50Hz NHĨM 22 Trang 21 GVHD: Th.s HỒNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Số vòng dây cuộn sơ cấp là: (  ) =82 vòng Số vòng dây cuộn thứ cấp là: (  ) =42 vòng Tính tiết diện dây: ( ) Trong - I dòng điện chạy qua cuộn dây - J mật độ dòng điện biến áp, thƣờn chọn khoảng (2 )A/ Chọn J= 2,4 A/ Tiết diện dây sơ cấp: ( ) ( ) ( ) ( ) Tiết diện dây thứ cấp: Do kích thƣớc dây tròn phù hợp nên sử dụng dây hình chữ nhật Chọn loại dây dẫn phù hợp cho loại (kể lớp cách điện) là: Với dây sơ cấp: a x b=2,8 x 5,2=14,56 ( ) ( ) Với dây thứ cấp: a x b=4,0 x 7,4= 29,6 ( ) ( ) NHÓM 22 Trang 22 GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 3.2.3 Tính kích thƣớc mạch từ Hình 3.2 – Kích thước mạch từ Chọn sơ kích thƣớc mạch từ: Chọn trụ hình chữ nhật có kích thƣớc ( = a.b Theo kinh nghiệm thƣờng chọn L = b/a = Ta chọn L = 1,5 nên b = 1,5a Do đó: = a.b = 1,5 ( ) ( ) ) ( ) ) = 86,5 ( ( ) Suy ra: √ ( ) ( b = 1,5a = 1,5.7,6 = 11,4 (cm) ) Chọn thép, thƣờng chọn thép bề dày 0,35mm 0,5mm Chọn loại 0,5mm Diện tích cửa sổ cần có: = hệ số lấp đầy thƣờng chọn 2,0 Chọn + ( ) = 2,8 Do kích thƣớc cửa sổ: ( Các kích thƣớc thƣờng chọn dựa vào hệ số phụ: m = h/a ) ( ) Theo kinh nghiệm thƣờng chọn: m=2,2 Do đó: h = m.a = 2,2.7,6 = 16,7 (cm)  c= ( ) /h = 71,2/16,7 = 4,3(cm) ( ) Chiều rộng toàn mạch từ: C= 2c+3a = 2.4,3+3.7,6 = 31,4 (cm) NHÓM 22 ( ) Trang 23 GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ( Chiều cao mạch từ: H = h+2.a = 16,7+2.7,6 = 31,9 (cm) ) 3.2.4.Kết cấu dây quấn Số vòng dây lớp: ( ) Trong đó: - h chiều cao cửa sổ khoảng cách cách điện, thƣờng chọn khoảng (2 - chọn - )mm, =5 mm chiều rộng dây quấn chữ nhật kể cách điện Do đó: Số vòng dây lớp sơ cấp là: ( ) ( ) ( ) ( ) Nhƣ lớp dây sơ cấp quấn đƣợc 31 vòng Số vòng dây lớp thứ cấp là: Nhƣ lớp thứ cấp quấn đƣợc 21 vòng Số lớp dây cuộn sơ cấp cửa sổ: ( )  cuộn sơ cấp có lớp dây Số lớp dây cuộn thứ cấp cửa sổ: ( )  cuộn thứ cấp có lớp dây Bề dày cuộn dây là: ( NHÓM 22 ) Trang 24 GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Trong đó: - cd bề dày bìa cách điện , có độ dày: 0,1 ; 0,3 ; 0,5; 1,0 ; 2,0 ; 3,0 Chọn cd=0,5 - chiều cao dây dẫn Bề dày cuộn sơ cấp: ( ) ( ) Bề dày cuộn thứ cấp: ( ) ( ) Tổng bề dày cuộn dây: Bd = 9,9+9+0,5.2 = 19,9 (mm) ( ) Có 2.Bd = 19,9.2 = 39,8 (mm) < c=43 mm nên kích thƣớc cửa sổ chọn hợp lý 3.3.Tính chọn van mạch động lực 3.3.1.Chọn van theo tiêu dòng điện Cần chọn van theo nguyên tắc dòng điện van đƣợc chọn phải thỏa mãn: ( ) Trong đó: dòng trung bình van đƣợc chọn - hệ số dự trữ dòng điện cho van Tải động có dòng điện lớn nên hệ - số dự trữ nằm khoảng (1,5 )  Chọn Với chỉnh lƣu cầu pha dòng trung bình qua Tiristor: ( ) ( ) ( ) ( Do cần chọn van có dòng trung bình thỏa mãn: ) Tuy nhiên trị số dòng điện cho phép qua van sổ tay tra cứu van làm việc điều kiện tiêu chuẩn nên cần phải hiệu chỉnh lại NHÓM 22 Trang 25 GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Trong tất mạch chỉnh lƣu, van dẫn dòng theo chu kỳ lƣới điện xoay chiều, qui chuẩn dòng qua van có dạng hình sin kéo dài nửa chu kỳ nguồn điện ) ( Với chỉnh lƣu cầu pha khoảng dẫn van là: Nên giá trị dòng cho phép van giảm 0,8 Vậy phải chọn van có dòng trung bình thỏa mãn: ( ) ( ) 3.3.2.Chọn van theo tiêu điện áp Tƣơng tự với chọn van theo tiêu dòng điện, chọn van theo tiêu điện áp theo nguyên tắc điện áp van đƣợc chọn phải thỏa mãn điều kiện: ( ) Trong đó: : hệ số dự trữ điện áp cho van, thƣơng lấy khoảng (1,7 2,2) - Chọn - =1,6 : điện áp ngƣợc max van, đƣợc tính cơng thức: ( ) ( ) Do tiristor cần phải chịu đƣợc điện áp ngƣợc cực đại là: ( ) ( ) Từ thông số tra phụ lục sách “Hƣớng dẫn thiết kế điện tử công suất-Phạm Quốc Hải” chọn tiristor loại T10-40 cấp có thơng số: - =40 (A) = 500 (V) =1,75 (V) Do thực tế làm việc van có sụt áp nên làm việc với dòng điện tải lớn, công suất phát nhiệt thân van lớn Do cần phải có biện pháp làm mát cho van Với van có thơng số nhƣ chọn cần sử dụng biện pháp làm mát quạt gió, số cánh tản nhiệt với tổng diện tích bề mặt tản nhiệt khoảng NHĨM 22 Trang 26 GVHD: Th.s HỒNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 3.4.Tính tốn thiết kế lọc 3.4.1.Tính chọn tham số lọc Mục đích việc tính tốn lọc xác định trị số cần thiết điện cảm lọc tụ lọc cho thỏa mãn hệ số đập mạch cho trƣớc đồng thời hiệu chỉnh để có kích thƣớc vừa phải Các lọc chiều thƣờng dùng hệ số san để đánh giá hiệu lọc: ( ) Trong : - : hệ số đập mach đầu vào, thƣờng sơ đồ chỉnh lƣu đứng trƣớc lọc - : hệ số đập mạch đầu ra, đặc trƣng cho khả giảm độ đập mạch lọc Vì lọc phải có tác dụng giảm độ đập mạch phải có nghĩa lọc có , lớn hiệu Cả hai hệ số đập mạch tính theo biểu thức định nghĩa: Trong đồ án em sử dụng lọc điện cảm mắc nối tiếp với tải Cần xác định hệ số đập mạch vào lớn tƣơng ứng với góc điều khiển Khi điện áp động nhỏ nhất, ứng với tốc độ góc nhỏ nhất: ( ) ( ) ( ) Ta có điện áp định mức động xác định bởi: ( ) Điện áp nhỏ động là: ( ) ( ) Lại có: ( Tra đồ thị ta đƣợc độ đập mạch tƣơng đối ứng với NHÓM 22 ) là: Trang 27 GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Hệ số đập mạch tƣơng ứng với góc điều khiển là: ( ) Chọn yêu cầu hệ số đập mạch không lớn 0,1 Khi hệ số san lọc là: ( ) Sử dụng lọc điện cảm, giá trị điện cảm lọc: ( ) Trong đó: - tổng tất điện trở tải ( ) ( ) - số lần đập mạch điện áp chỉnh lƣu - tần số góc điện áp xoay chiều (rad/s) ( ) Thay vào công thức ta đƣợc: ( ) ( ) 3.4.2.Tính tốn thiết kế cuộn kháng lọc chiều Trƣớc tiên ta cần xác định số liệu cần thiết cho việc thiết kế nhƣ sau: - Giá trị điện cảm lọc L = 11,1mH - Dòng điện chiều trung bình qua cuộn cảm - Sụt áp chiều tối đa cho phép cuộn kháng (5 ) điện áp tải Chọn = =84 A , thƣờng nằm khoảng 6%.220=13,2V - Sụt áp xoay chiều tối đa cho phép cuộn kháng - Tần số đập mạch sóng hài bậc điện áp chỉnh lƣu - Nhiệt độ môi trƣờng nơi đặt cuộn kháng NHÓM 22 = =6V =m.f=6.50=300 (Hz) C Trang 28 GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN - ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Chênh lệch nhiệt độ tối đa cho phép nhiệt độ cuộn dây điện cảm nhiệt độ mơi trƣờng = C Các bƣớc tính tốn cụ thể nhƣ sau: - Các kích thƣớc lõi thép: Hình 3.3 – Kích thước lõi thép a = 2,6 √ = 2,6 √ = 6,89 (cm) ( ) Chọn a = 9cm b = 1,2a = 1,2.9 = 10,8 (cm) ( ) c = 0,8a = 0,8.9 = 7,2 (cm) ( ) h = 3a = 3.9 = 27 (cm) ( ) Tiết diện lõi thép: = a.b = 9.10,8 = 97,2 ( Diện tích cửa sổ: ) ( ) ( Độ dài trung bình đƣờng sức: Độ dài trung bình dây quấn: ) ( ) = 2(a+h+c) = 2.(9+27+7,2) = 86,4 (cm) ( ) = 2( a+b )+ c = 2(9+10,8) + = 62,22 (cm) ( ) Thể tích lõi thép: - = 2ab(a+h+c) = 2.9.10,8(9+27+7,2) = 8398 ( Điện trở dây quấn nhiệt độ C đảm bảo độ sụt áp cho phép: ( ( NHÓM 22 ) ( ) ) ) ( ) ( ) Trang 29 GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN - ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Số vòng dây cuộn cảm: √ √ ( )  w =255 vòng - Tính mật độ từ trƣờng: ( - - ( ) Tính cƣờng độ từ cảm: Tính hệ số ( ) ( ) ) ) theo H B Vì B > 0,005 T nên: ( - ) ) ( ( Tính trị số điện cảm nhận đƣợc: ( ) ( ) Trị số lớn 5% giá trị yêu cầu nên chấp nhận đƣợc - Tiết diện dây quấn: √ √ ( ) ( ) Chọn dây tiết diện chữ nhật có kích thƣớc: a x b = 4,1 x 5,9 ; s = 23,3 - Xác định khe hở tối ƣu: ( ) ( ) Vì miếng đệm có độ dày : ( - ) ( ) Tính kích thƣớc cuộn dây Chọn lõi dây có độ dầy 5mm, nên độ cao sử dụng để quấn dây là: ( NHÓM 22 ) ( ) Trang 30 GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN - ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Số vòng dây lớp: ( ) Nhƣ lớp dây quấn đƣợc 44 vòng - Tính số lớp dây ( ) Vậy cần quấn lớp độ dày cuộn dây là: Lấy khoảng cách hai lớp dây quấn ( ) ( ) ( ) ( ) Độ dày cuộn dây nhỏ kích thƣớc cửa sổ nên thỏa mãn - Kiểm tra chênh lệch nhiệt độ Tổn thất dây quấn đồng: ( ) ( ( ) ) Tổng diện tích bề mặt cuộn dây: ( ) =2.26(9+10,8+ =1656,4 ( ( ) ( ) )+1,4.3,1(3,1 +2.9) ) Hệ số phát nhiệt √ √ ( ) ( ) Độ chênh lệch nhiệt độ: ( ) ( ) Độ chênh mức cho phép nên cần khắc phục cách làm mát cƣỡng bức, đồng thời kích thƣớc cửa sổ rộng nên tăng khoảng cách lớp dây quấn để tăng bề mặt thoát nhiệt cuộn dây NHÓM 22 Trang 31 GVHD: Th.s HỒNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 3.5.Tính tốn bảo vệ mạch động lực Trong chỉnh lƣu, phần tử khả chịu đƣợc biến động mạnh điện áp dòng điện van bán dẫn Vì việc bảo vệ mạch lực chủ yếu bảo vệ van bán dẫn khỏi hai trạng thái: dòng điện áp 3.5.1.Bảo vệ q dòng Có hai kiểu bảo vệ q dòng bảo vệ qua dòng ngắn hạn bảo vệ dòng lâu dài Với tiristor cần phải bảo vệ tốc độ tăng dòng cho phép di/dt đặc điểm tiristor bắt đầu dẫn khơng cho phép dòng qua tăng nhanh vƣợt giới hạn cho phép ,nếu khơng van bị đánh thủng Để bảo vệ phải có điện cảm phía xoay chiều nhằm hạn chế tốc độ tăng dòng Bộ chỉnh lƣu đƣợc sử dụng có biến áp lực nên than điện cảm cuộn dây biến áp đẫ giữu vai trò bảo vệ điện cảm khơng cần quan tâm đến vấn đề Bảo vệ dòng lâu dài: van chịu dòng khả khơng lớn song lại lâu dài van bị nóng mức hỏng bị phá hủy nhiệt Điều xảy trƣờng hợp đấu song song nhiều van loại để tăng dòng tổng, nhiên đặc tính VA van khác dẫn đến phân dòng cho van khơng đều, có van chịu dòng lớn tính tốn Tuy nhiên sơ đồ mạch lực khơng sử dụng kiểu đấu song song nhiều van nên không cần phải xét trƣờng hợp Bảo vệ dòng điện ngắn hạn: mạch có cố, dòng điện qua van mạch lực tăng nhanh thƣờng kéo dài cỡ 10ms phần tử bảo vệ tác động Do cần phải có phần tử bảo vệ tác động kịp thời Ở em lựa chọn cầu chì tác động nhanh có thơng số: ( ) ( ) Tra phụ lục sách “Hƣớng dẫn thiết kế điện tử cơng suất-Phạm Quốc Hải” chọn cầu chì loại: 6,600 CP URC 14-51/50 có NHĨM 22 Trang 32 GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 3.5.2.Bảo vệ điện áp 3.5.2.1.Các nguyên nhân gây áp Quá áp gây hỏng van có hai dạng: áp biên độ vƣợt trị số cho phép van tốc độ tăng điện áp thuận đặt lên van Các nguyên nhân gây áp: - Quá áp từ lƣới điện đƣa tới Đây áp nhƣ: sét đánh vào đƣờng dây điện, đóng ngắt phụ tải chung nguồn với chỉnh lƣu - Quá áp đóng ngắt khối chức thân chỉnh lƣu - Quá áp tƣợng chuyển mạch van làm việc Loại mang tính chất chu kỳ, thƣơng xuyên gắn liền với hoạt động mạch chỉnh lƣu, hai loại thƣờng mang tính ngẫu nhiên 3.5.2.2.Các biện pháp bảo vệ áp - Bảo vệ áp phía nguồn xoay chiều gây Tốt sử dụng phần tử bảo vệ đƣợc chế tạo cho việc chống áp lƣới điện nhƣ varistor Tra phụ lục sách “Hƣớng dẫn thiết kế điện tử công suất-Phạm Quốc Hải” chọn loại varistor Z380LP có thơng số: 530 V - Bảo vệ xung áp van Biện pháp bảo vệ thông dụng dùng mạch RC mắc song song với van Chọn giá trị RC theo kinh nghiệm thực tế: điện trở nằm khoảng chục đến 100 , tụ điện từ 0,1 đến Chọn: R=80 NHĨM 22 ; C=0,6 (van lớn tụ lớn trở nhỏ đi) Trang 33 GVHD: Th.s HOÀNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN KẾT LUẬN Hiện nay, việc ứng dụng thành tựu khoa học tiên tiến vào thực tế nghành sản xuất nƣớc ta khơng điều mẻ, song việc ứng dụng nhƣ ứng dụng vào đâu lại vấn đề lớn cần giải Chính việc nghiên cứu triển khai thành tựu khoa học kỹ thuật đặc biệt hệ thống truyền động điện mang ý nghĩa lớn Trong trình nghiên cứu thực đề tài Tìm Hiểu Về Hệ Thống Truyền Động Điện Trong Hệ Thống Điện Cầu Trục với đóng góp ý kiến, hƣớng dẫn tận tình Thầy Hồng Ngọc Văn Nhóm chúng em học hỏi thêm nhiều kiến thức đăc điểm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chế độ làm việc động cơ, cấu hãm cầu trục, tính tốn lựa chọn phƣơng án truyền động, bảo vệ dóng, áp, hệ thống cầu trục nâng hạ nhà xƣởng phục vụ sản xuất Trong tƣơng lai nhóm chúng em tìm hiểu thêm hệ thống cảnh báo nguy hiểm trình vận hành điều khiển từ xa cho hệ thống cầu trục NHĨM 22 Trang 34 GVHD: Th.s HỒNG NGỌC VĂN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TÀI LIỆU THAM KHẢO - GIÁO TRÌNH TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN- PGS TS BÙI ĐÌNH TIẾU - https://vi.wikipedia.org/wiki/C%E1%BA%A7u_tr%E1%BB%A5c - http://tai-lieu.com/tai-lieu/do-an-thiet-ke-he-truyen-dong-co-cau-nang-ha-cua-cautruc-44450/ NHÓM 22 Trang 35 ... có dòng trung bình thỏa mãn: ( ) ( ) 3.3.2.Chọn van theo tiêu điện áp Tƣơng tự với chọn van theo tiêu dòng điện, chọn van theo tiêu điện áp theo nguyên tắc điện áp van đƣợc chọn phải thỏa mãn điều... chuyển dọc theo dầm để nâng hạ vật Các loại palăng đƣợc chế tạo theo tải trọng tốc độ nâng yêu cầu - Đối với loại dầm thông thƣờng, cấu nâng hạ đƣợc chế tạo đặt xe để di chuyển dọc theo dầm Trên... nâng hạ cấu di chuyển cho xe Tùy theo công dụng cầu trục mà xe có hai, ba cấu nâng hạ, gồm cấu nâng hai cấu nâng phụ Xe di chuyển xe cầu xe cầu di chuyển dọc theo phân xƣởng nhà máy đáp ứng việc