đồ án thiét kế hệ thống trang bị điện cho truyền động ăn dao của máy doa vạn năng 2620B

Thiết kế hệ thống trang bị điện cho truyền động ăn dao của máy doa vạn năng 2620B

đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà Lời nói đầu Trong điều kiện công kiến thiêt nớc nhà bớc vào thời kỳ công nghiệp hoá - đại hoá với hội thuận lợi khó khăn thách thức lớn Điều đặt cho hệ trẻ, ngời chủ tơng lai đất nớc nhiệm vụ nề Đất nớc cần sức lực trí tuệ nh lòng nhiệt huyết trí thức trẻ, có kỹ s tơng lai Sự phát triển nhanh chóng cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung lĩnh vực điện - điện tử - tin học nói riêng làm cho mặt xà hội thay đổi ngày Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng đợc điều kiện thực tiễn sản xuất đòi hỏi ngời kĩ s điện tơng lai phải đợc trang bị kiến thức chuyên nghành cách sau rộng Trong khuôn khổ chơng trình đào tạo kỹ s nghành tự động hoá - cung cấp điện; nhằm giúp cho sinh viên trớc trờng có điều kiện hệ thống hoá lại kiến thức đà đợc trang bị trờng nh có điều kiện tiếp cận với mô hình kỹ thuật chuyên nghành thực tiễn sản xuất, đồng thời giúp cho sinh viên có hội t độc lập nghiên cứu thiết kế Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên tổ chức cho sinh viên trớc trờng làm đồ án tốt nghiệp - đồ án tốt nghiệp đời hoàn cảnh Thực tiễn xí nghiệp công nghiệp đặt vấn đề phải cải tạo, nâng cấp lại thiết bị dây truyền sản xuất cũ theo quan điểm giữ lại phần thiết bị đà hoàn thiện phù hợp, cải tạo thay phần đà lạc hậu có nhiều nhợc điểm thiết bị có độ hoàn thiện cao Khi đa vào sản xuất cho suất chất lợng sản phẩm cao Dựa tảng đồ án thiét kế hệ thống trang bị điện cho truyền động ăn dao máy doa vạn 2620B tập trung vào giải quyết, cải tạo hệ thống trang bị điện cho máy Bản đồ án gồm phần: F Phần I: Tìm hiểu công nghệ máy F Phần II: Thiết kế sơ đồ nguyên lý ẫ 4ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà F Phần III: Tính chọn thiết bị F Phần IV: Xây dựng đặc tính tĩnh F PhầnV: Xây dựng đặc tính độ - xét ổn định hiệu chỉnh hệ thống Trên tinh thần làm việc nghiêm túc, với lỗ lực cao thân nội dung đồ án đợc xây dựng sở tính toán logic khoa học có tính thuyết phục cao Bản đồ án đợc trình bày cách logic,gọn nhằm giúp cho ngời đọc dễ hiểu, số liệu đợc lấy từ tài liệu có uy tín Tuy nhiên, kiến thức hạn chế, phạm vi thời gian có hạn, lợng kiến thức lớn nên đồ án không khỏi khiếm khuyết Em mong nhận đợc góp xây dựng thầy nh bè bạn để đồ án đợc hoàn thiện Trong qúa trình làm đồ án em đà nhận đợc giúp đỡ, hớng dẫn, bảo nhiệt tình thầy giáo nh góp ý xây dựng bạn bè đồng nghiệp Đặc biệt giúp đỡ thầy Trần Xuân Minh công tác môn tự động hoá trờng Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ Tác giả thiết kế Sinh Viên Đinh Văn hà ẫ 5ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà Phần i giới thiệu công nghệ máy ẫ 6ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà I.1 chức - công dụng máy doa I- chức công dụng máy doa Máy doa thuộc nhóm máy cắt gọt kim loại Doa phơng pháp gia công chi tiết ,doa thuộc công đoạn gia công tinh ,nó gia công lỗ đà đợc khoan ,khoét, lỗ hình côn, hình trụ, cắt ren Ngoài máy doa đợc dung để phay Da phơng pháp gia công tinh đạt độ bóng bề mặt từ 69 cấp chinh xác từ - cấp xác II- phân loại máy doa Máy doa máy gia công cắt gọt kim loại Trên truyền động máy gá mũi khoan mũi doa, máy gia công thô ( khoan ,khoét lỗ hình côn ,hình trụ); gia công tinh gá mũi doa Đặc điểm máy doa gia công đồng thời nhiều lỗ có trục song song trục thẳng góc với Máy doa có nhiều loại khác với kích cỡ , công dụng mức độ chuyên môn hoá khác - Nếu phân loại theo chức năng, công dụng phân : + M¸y khoan , khoÐt + M¸y doa - Phân loại theo chuyển động : +Doa đứng: dao quay theo phơng thẳng đứng +Doa ngang: dao quay theo phơng nằm ngang - Phân loại theo mức độ trang bị điện : +Loại đơn giản: thờng dùng động KĐB điều chỉnh tốc độ điện +Loại trung bình thờng dùng động KĐB điều chỉnh tốc độ cách thay đổi số đôi cực dùng ddộng chiều nhng hệ thống hở ẫ 7ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà +Loại phức tạp : dùng ®éng c¬ mét chiỊu kÝch tõ ®éc lËp ®iỊu khiĨn theo hệ kín điều khiển theo chơng trình Đây loại máy doa gia công có độ xác cao - Nếu phân loại theo trọng lợng máy ,ta có: +Loại nhỏ : trọng lợng máy nhỏ 10 +Loại trung bình :trọng lợng máy từ 10 - 100 +Loại lớn: trọng lợng máy lớn 100 I.2 giới thiệu máy doa 2620B I-Giới thiệu máy 1/ Chức máy Máy doa ngang 2620B năm nhóm máy cắt got kim loại thứ ba,Đây loại máy có vay trò quan trọng công nghiệp loại máy doa vạn Loại máy có hệ thống trang bị điện đại, gia công đợc nhiều loại chi tiết khác nhau, khả công nghệ dùng để doa, khoan, khoét, phay với nguyên công sau: - Nguyên công doa: thờng doa lỗ hình côn ,hình trụ, mặt phẳng vuông góc với có độ định tâm cao - Nguyên công tiện: nắp lỡi dao tiện tiện ,cắt mặt đầu, cắt ren Với nguyên công cắt ren truyền động ăn dao đợc truyền từ trục -Nguyên công khoan: cần gia công lỗ có độ định tâm cao ta thực máy doa, nguyên công thờng nặng nề - Nguyên công phay: phay mặt đầu, phay mặt phẳng, phay mặt ,phay mặt 2/ Cảc truyền động máy doa a, Truyền động Truyền động máy doa 2620B truyền động quay mâm gá dao, truyền động đợc thực nhờ động KĐB ro to lồng sóc, thay đổi tốc độ nhờ thay đổi cách dây từ -YY ẫ 8ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà Tốc độ trục mâm gá dao thay đổi phạm vi rộng có cấp nhê hép tèc ®é Khi thay ®ỉi tèc ®é nÕu bánh cha ăn khớp động đợc đóng điện với mô men nhỏ tạo điêù kiện cho bánh vào ăn khớp, truyền động có nhiều cấp tốc độ nhờ kết hợp hai phơng pháp thay đổi tốc độ điện khí Động đợc hÃm ngợc sau ấn nút dừng sau ấn nút thử máy b, Truyền động ăn dao Bao gồm truyền động: - Chuyển động tịnh tiến theo phơng ngang -Chuyển động sang trái -Chuyển động sang phải Ngoài có chuyển động bàn máy ụ máy theo hai chiều, chuyển động đợc truyền động động điện chiều kích từ độc lập truyền động quan trọng nhất, phức tạp máy doa với yêu cầu thông số chất lợng cao c, Các truyền động phụ - Truyền động di chuyển cấu kẹp chi tiết, đợc thực nhờ động KĐB ro to lồng sóc - Các truyền động bơm nớc, bơm dầu 3- Kết cấu máy doa 2620B a, Thân máy Là phần cố định so với bệ máy, có kết cấu hình chữ U, hai đầu có hai ụ b, ụ Nằm thân máy, chuyển động tịnh tiến so vớithân máy Động trục đợc gắn vào thân máy với hộp tốc độ, trình di chuyển đợc thực hiên nhờ trục động chạy dao c, ụ trục phụ ẫ 9ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà Nằm thân máy chuyển động tịnh tiến nhờ động ăn dao tay Khi gia công chi tiết có đòi hỏi độ xác cao có tác dụng giữ dao d, Bàn máy Đợc bố trí hai ụ, di chuyển ngang, dọc, qua trái, qua phải 4/ Các chế độ vận hành máy a, Máy doa ngang 2620B có chế độ vận hành sau: +Truyền dộng ăn dao nhờ hai chế độ vận hành tay tự động + Trong trình vận hành thc chạy nhanh bàn dao phơng pháp giảm từ thông động Chỉnh định toạ độ ụ, trục nhờ hệ kính phóng đại quang học +Điều khiển máy nhờ nút bấm tay gạt, chúng đợc bố chí hai ụ máy b,Các thông số kỹ thuật máy +Đờng kính trục D= 90 mm +Kích thớc bàn máy 900 - 1200 mm + Độ dịch chuyển dọc bàn máy :1090 mm + Độ dịch chuyển hớng tâm mâm cặp :170 mm + Tèc ®é quay cđa trơc chÝnh :12,5- 2000 V/p + Mô men cực đại trục :308 KN.m + Tốc độ quay mâm cặp: 80-200 V/p + Phạm vi ăn dao bàn : 1,4 - 1110 mm/p + Pham vi ăn dao ụ : 1,4 - 1170 mm/p + Phạm vi ăn dao mâm cặp : 9,8 - 700 mm/p + Phạm vi ¨n dao cđa trơc chÝnh : 2,2 - 1760 mm/p + Lực ăn dao cực đại trục : 1500 KN + Lực ăn dao cực đại ụ : 2000 KN + Lực ăn dao cực đại bàn máy : 2000 KN + Kích thớc lỗ doa lín nhÊt gia c«ng : - B»ng trơc chÝnh :320 mm ẫ 10 ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà - Bằng mâm cặp :600 mm + Kích thớc lớn tiện mặt đầu :550 mm + Trọng lợng lín nhÊt cđa chi tiÕt gia c«ng :200 Kg + Trọng lợng bàn máy : 1500 Kg + Kích thớc máy :750 x 3000 x 3000 mm + Động truyền động động KĐB ro to lồng sãc cã hai cÊp tèc ®é P ®m =10 Kw Tốc độ định mức : N đm = 1460 , 2890 (v/p) + Động truyền động ăn dao động chiều kích từ độc lập II-Các yêu cầu trang bị điện cho truyền động ăn dao cđa m¸y doa 2620B Trong m¸y doa ngang 2620B trun động ăn dao truyền động phức tạp nhất, đòi hỏi hệ thống trang bị điện có mức độ tự động hoá cao truyền động dùng động chiêu kích từ độc lập, truyền động có yêu cầu tiêu chất lợng nh sau: 1, Phạm vi điều chỉnh tốc độ Truyền động ăn dao máy doa ngang 2620B có yêu cầu phạm vi tốc độ rộng, dải điều chỉnh đợc đặc trng bëi hÖ sè: D= n max 2000 = n 2, Độ trơn điều chỉnh Vì máy làm việc nhiều chế độ gia công khác nh doa lỗ có đờng kính lớn cần tốc độ nhỏ, phay cần tốc độ lớn Để đảm bảo chất lợng gia công bề mặt có độ bóng từ 6- tốc độ phải đợc điều chỉnh vô cấp = n i +1 =1 ni 4,Độ ổn định tốc độ làm việc ẫ 11 ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà Để đảm bảo trì ổn định tốc độ đạt mức xác cao tốc độ truyền động thay đổi Khi phụ tải biến đổi từ ữ Mmax yêu cầu độ sụt tốc độ là: n = n i − n dmi ≤ (3 ÷ 5)% n 0i 4,Sự phù hợp đặc tính điều chỉnh đặc tính Truyền độmg ăn dao máy bao gồm chuyển động tịnh tiến, mô men cản MC lực kéo ăn dao qui định phải đảm bảo phụ tải có mô men M lớn Nếu yêu cầu mô men M = const Mmax đợc xác định lực ăn dao, bao gåm : lùc kÐo Fx ,tæn hao ma sát gờ trợt máy Trong hầu hết phạm vi điều chỉnh vùng tốc độ thấp lực ăn dao bị hạn chế chiều sâu cắt Fx không đạt tới trị số cực đại mà phụ tải vào tốc độ ăn dao Mà vùng tốc độ cao, lực ăn dao phụ thuộc vào công suất truyền động cấp ăn dao cực đại sử dụng với cấp tốc độ xác cực đại, dẫn tới tải gây nguy hiểm cho truyền động Mặt khác, với cấp tốc độ thờng dùng để gia công tinh lên lực ăn dao không cần lớn, có kể đến biến đổi lực ma sát gờ trợt ảnh hởng tới tốc độ lực kéo bàn Qn đợc biểu diễn nh hình vÏ sau : Mc,Pc F,Q mc q®m f®m pc n n0 n1 n2 h×nh 1-1 É 12 Ê v đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà vùng tốc độ gia c«ng ta cã: M=const , P tØ lƯ víi U vùng chạy dao nhanh: M P/n ; P=const 5,Yêu cầu tự động hạn chế phụ tải Trong trình làm việc thờng xảy tải tĩnh tải động - Quá tải tĩnh: vật liệu không đồng nhất, dao cắt vào vùng chai cứng nhiệt độ tăng làm cho công suất cắt tăng dẫn tới tải -Quá tải động:đó trình khởi động ,hÃm , đảo chiều Để rút ngán thời gian tải động cần phải rút ngắn trình Các biện pháp han chế phụ tải: + Hạn chế phụ tải truyền động thông qua truyền động ăn dao + Hạn chế phụ tải tĩnh động phơng pháp sử dụng khâu phản hồi âm dòng có ngắt 6, Yêu cầu hÃm dừng xác ẫ 13 ấ đồ án tốt nghiệp gT - 100 Bộ môn trang bị điện 100 0,08 800 Sinh Viên : Đinh Văn Hà 200 4,8 Căn vào tốc độ định mức máy phát tốc động ta chọn truyền bánh cã tØ sè trun i = ®Ĩ trun tèc độ từ động đến MFT Điện trở mạch cña MFT R 31 ≥ U dm 100 = = 1250 I dm 0,08 ( ) Điện áp phản hồi lấy 12V từ ta chọn R31 = 47K , 2w Hệ số phản hồi tốc độ : Khi tốc động định mức điện áp 12V hệ số phản hồi tốc ®é ϒ ®ỵc tÝnh γ= 12 = 0,0075 1600 ( v / v ) - TÝnh chän BAX Tỷ số biến áp xung thờng n= U1 = 2ữ3 U2 Ta chọn n = Để đảm bảo tyristo mở điện áp lới dao đông ta chọn U2 = V, I2 = A điện áp đặt lên cuộn sơ cấp BAX U1 = nU = ì8 = 24 V Dòng sơ cấp BAX I1 = I2 = = 0,6 (A ) n Chọn vật liệu sắt từ 330 hình chữ I I I làm việc phần đặc tính tõ ho¸ ∆B = 0,7T , ∆H = 50A/m cã khe hở Từ thẩm lõi sắt từ à= B 0,7 = −6 = 1,4 ⋅10 µ ∆H 10 50 Vì mạch từ có khe hở nên phải tính từ thẩm trung bình sơ chọn chiều dài đờng sức l = 0,1m khe hở lkh = 10-5 m ẫ 67 ấ đồ án tốt nghiệp l µ TB = l kh l + µ Bé m«n trang bị điện 0,1 = 10 0,1 + 1,4 10 Sinh Viên : Đinh Văn Hà = 5,8 ⋅ 10 ThĨ tÝch lâi s¾t tõ: µ tb ⋅ µ ⋅ t x ⋅ S ⋅ U ⋅ I '2 V = Q ⋅l = ∆B 5,8 ⋅ 10 ⋅ 10 − ⋅ ⋅ 10 − ⋅ 0,15 ⋅ 24 ⋅ 0,6 V= = 15 0,7 ( cm ) Với Q tiết diện lõi sắt I'2 dòng thứ cấp quy đổi sang sơ cấp Chọn V = 16,35 cm3 ta đợc kích thớc ( Theo bảng II Điện tử công suất) Q = 163 cm2 , l = 10,03cm , a = 1,2 cm , h = cm c = 1,2 cm, e = 4,8 cm , H = 4,2 cm , B = 1,6 cm , P = w + Số vòng cuộn sơ cấp BAX: W = ⇔W = U t x ∆B Q K 24.6.10 −4 = 166 0,7.1,6310 −4 0,76 H h W1=166 (vòng) c a K = 0,76 hệ số lấp đầy + Số vòng cuộn thứ cấp BAX: W2 = W1/ = 56 (vòng) C 4, Tính khâu khuyếch đại xung Căn vào dòng sơ cấp BAX là: 0,6 A ta chọn Tr loại A1013 có : PK = 900mW ; nhiệt độ làm việc max 1500 ; f = 15 MHz ; UC E 0= 160 V ; UCB= V; IK = A ; = 60; Tr làm việc chế độ xung Nh vËy IB3 = 600/60 = 10 mA, IB3 IC Tr2 ta chọn Tr2 lo¹i A1015 cã: PK = 400mW ; f = 80 MHz ; t0max=1250C ; UCE=50 V ; UBE = V ; IC = 150 mA ; β = 70 5, Tính chọn mạch tạo điện áp ca ẫ 68 ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà Ta khuyếch đại thuật toán loại TL084 , toàn mạch điều khiển cần 20 KĐTT nên ta dùng TL084 với thông số nh sau: Điện áp nuôi 18 V; hiệu điện cổng đảo cổng không đảo 30Vnhiệt độ làm việc từ 250C đến850C Mỗi TL084 đợc bao gói mà hoá nh hình vẽ : +UCC 14 13 12 11 10 + + + + - UCC Điện áp bÃo hoà KĐTT lấy là: urBH = UCC- 2V Ta nuôi KĐTT nguồn 15V, điện áp ca đợc xác suốt thời gian tụ C đợc nạp điện áp đầu phải không đặt tới trị số bÃo hoà Chọn điện áp ur max = 12V ta cã: ur = uC = iC 1.t /C víi iC 1= 15/( R3+R4) ta tÝnh to¸n R3 , R4 cho víi thêi gian t = 1/ 50 (s) th× i C1= 12V Chän C = 0,22àF , ta tính đợc: R3 + R4 = 15 = 0,1136 MΩ 12.50.0,22.10 −6 Chän R3 = 10 K ; R4= 4,7K ta chỉnh R4 để đặt đợc ur max= 12V Chọn Tr1 loại A564 A cã UC E= 60V; β = 200 ; PK= 250mW ; IC=100 mA Chän R1= 4,7 KΩ ; R2 = 68 K Tr4 , Tr5 chọn loại A1015 Điện trở R đợc tính R 15/ IC Tr4 = 15/ 0,15 = 100Ω ; chän R = KΩ ; R0 = 4,7 KΩ É 69 Ê ®å án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà 6,Tính chọn khâu tạo điện áp đồng Chọn biến áp đồng biến áp ®Êu ∆/ Y0 ; ®iƯn ¸p pha thø cÊp: Uf 2đm = 24 V Trên biến áp đồng đặt cuộn dây tạo điện áp nguồn nuôi cho mạch điều khiển Ta biết công suất BAX W , có BAX sử dụng công suất nguồn nuôi ; đồng thời tính dến công suất nuôi cho khối khác nh khuyếch đại , so sánh , phản hồi Nh sơ chọn công suất biến áp đồng 100 (VA) Điện áp thứ cấp là: U 2f ®m = 24 V Chän c¸c tơ läc C ÷ C7 lµ 2000 µF , 30 V 7,TÝnh chän khâu tổng hợp tín hiệu Khâu tổng hợp tín hiệu có nhiệm vụ tổng hợp tín hiệu mà không yêu cầu có hệ số khuyếch đại lớn Sơ chọn hệ số khuyếch đại khâu ; giá trị điện trở xẽ đợc xác định hiệu chỉnh xong hệ thống 8, tính chọn khâu hạn chế góc mở biến đổi Từ hình vẽ ta thấy đợc quan hệ: U rcm u dk ( ) U rcm u π α = (1 − dk ) α= u Víi ur max = 12V urc ë phÇn tríc ta ®· chän αmin=30 π/ ®ã gãc α phải 30 Tức là: u (1 − dk ) ≥ π ⇒ u dk ( v ) Điện áp điều khiển lấy R43 đợc tính nh sau: u®k = uTGR43 / (R23+ R43) ; víi u®k max= V ; uTG max= 13 V ⇒ K HC = u®k / uTG = 0,3 Cuèi cïng ta chọn đợc: R23 = 500 ; R43 = 10 K ; W 9, Xác định hệ số khuyếch ®¹i cđa bé biÕn ®ỉi É 70 Ê urc max / t uđk đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà Do mạch phần ứng động có điện cảm lớn nên ta coi dòng phần ứng dòng liên tục Ud 304,1 265,7 0,332 0,004 u®k U cos α = 304 ,1 cos α π fdm u dk π α = (1 − ) u dk π ⇒ Ud = 304,1 cos (1 ) Ud = Từ ta xây dựng đợc quan hệ Ud = (uđk) Thực tế quan hệ phi tuyến,để đơn giản ta tuyến tính hoá đoạn đặc tính làm việc Đặc tính có dạng nh hình vẽ: * Hệ số khuyếch đại biến đổi: KBĐ = Ud / uđk = (265,7 - 0,332 )/ (4 - 0,004) = 66,4 10,Tính chọn khâu khuyếch đại trung gian Tính chọn khâu khuyếch đại trung gian: Hệ số khuyếch đại hệ thống đợc tính theo đặc tính thấp sai lệch tĩnh yêu cầu Gọi n độ sụt tốc độ đặc tính thấp n = S* nomin S* = (n0min - nmin )/ n0min ⇒ nomin = nmin/ (1- S* ) = n®m / (1 - S*) D Gäi K lµ hƯ sè khuch đại hệ thống ẫ 71 ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà Ta có K = KBĐK THKTGKĐK HC Phơng trình đặc tính hệ kín là: n= Ucd K − I dm RKD + γn §é sơt tốc độ n = Iđm.R.KĐ/ (1+n) (1) Mặt khác n = S* n0min = S* n®m / (1- S*)D (2) Tõ (1) vµ (2) ta cã: K= I dm RKD [ − 1] S* γ n dm S* Với KĐ = 7,8 ; nđm = 1600 v/ph ; S* ≤ 3% ; D = 800 R = R§ + Rtx + RCK + RCKcb = 1,61+ 0,33 + 0,48 + 0,48 R = 2,92 Ω Thay giá trị vào (3) ta tính đợc: K 446630,5 Nh hệ số khuyếch đại khuyếch đại trung gian là: KTG K/ ( K HCKBĐKĐK TH ) Thay số vào ta có: KTG 1149,8 Chän KTG = 2000 Cuèi cng hÖ sè khuyếch đại hệ thống là: K = KBĐK THKTGKĐK HC = 621504 11, tính chọn khâu cải thiện chất lợng động + Khi khởi động tốc đô động khâu ngắt dòng cha kịp tác động có quán tính lớn Góc mở lúc phụ thuộc vào điện áp lấy R 39 tức phụ thuộc vào điện áp IC6 Dòng ngắt lớn hay nhỏ phụ thuộc vào việc ta chỉnh biến trở lúc khâu ngắt dòng bị loại khỏi mạch Dòng dừng thờng đợc chọn : ID = 2ữ 2,5 Iđm = (18 ữ 22,5) A Sơ chọn dòng dừng ID = 18 A Vì tốc độ nên điện áp biến đổi dơi toàn nên tiristo điện trở mạch phần ứng , tức là: Ud = RI0 + U ẫ 72 ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà U d = 2,92.18 + 1,4 = 53,96 V Khi điện áp điều khiển là: uđk = Ud / KB§ = 53,96/ 66,4 = 0,81 V Điện áp đầu IC6 phải là: u rIC = u K ' HC dk Víi K'HC = R43 / R43 ⇒ urIC6 = 0,81/ 0,323 = 2,51 V Ta chän R40 = 50 KΩ ; R35 = R37 =R38 = R36 = R34 = R39 = 10 KΩ Khi ®ã ta cã: urIC6 = 2,516 - 2,5 u'R34 u'R34 phần điện áp lấy R34 Ta cã thÓ viÕt: u'R34 = A.ϒn + Giả sử động chạy tốc độ n mà ta giảm tốc độ lúc điện áp đầu IC4 giảm từ KTG K TH (- Ucđ + n1 xuống giá trị K TH KTG ( - Ucđ+ n2 Do tốc độ n cha kịp giảm nên diốt D7 thông, điện áp đặt nên R34 điện ¸p cđa IC6 ( bé biÕn ®ỉi sÏ më theo điện áp , để động hÃm tái sinh dợc điện áp bến đổi phải nhỏ sức điện động E, tức là: 2,51 - 2,5.A.ϒ.n1 < KTH KTG ϒn1 - Uc® 1 2,51 - 2,5.A.ϒ.n1 > KTHKTG (ϒn1 - Uc® ) ⇒A> ,15 + K TH K TG ( U cd1 n) ,5 n1 Để đơn giản ta chọn: A < 2,51/ (2,5..n1) Tốc độ n1 lín nhÊt chän b»ng 1600 v/ph ⇒A < u ,51 = 0,083 ,5.0,00751600 -(ϒn1- u®k1) + Khi đảo chiều từ quay thuận sang quay ngợc ta cần hạn chế dòng điện hÃm.Vì dòng điện đảo urc -urIC π α1 É 73 Ê α2 α2 < Ud2 < Ud1 t đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà chiều sụt áp tiristo đảo chiều Sơ chọn dòng điện hÃm 22A, h·m tõ tèc ®é cao nhÊt Søc ®iƯn ®éng cđa biến đổi ngợc đợc tính: 1600 = (Ud - U - IHR)KĐ Ud = 139,5 V Vì biến đổi mắc ngợc với biến đổi nên: KBĐ2 = -KBĐ1 = -66,4 uđk2 = Ud / KBĐ2 = 139,5/ (-66,4) = - 2,1V Điện áp đầu IC6 phải là: urIC6 = - 2,1/ 0,323 = - 6,5V Mặt khác ta có: urIC = 2,51- 2,5A.ϒ.n ⇔ - 6,5 = 2,51 - 2,5A.0,0075.1600 ⇒ A = 0,3 ( < 0,8 ) Nh vËy khối cải thiện chất lợng động làm việc thoả mÃn yêu cầu hạn chế dòng điện hÃm yêu cầu động đợc hÃm tái sinh giảm tốc urIC = 2,51 - 0,005631.n động quay thuËn urIC = 2,51 + 0,00563.n ®éng quay ngợc ẫ 74 ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà phần iv xây dựng đặc tính tĩnh ẫ 75 ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà iv-1 đặt vấn đề Xây dựng đặc tính tĩnh hệ thống xây dựng đặc tính n = (I) n = (M) qua kiểm tra đợc độ sụt tốc độ, tức đánh giá đợc sai lệch tĩnh hệ thống xem có đảm bảo yêu cầu đặt công nghệ truyền động ăn dao máy doa hay không ; đồng thời kiểm tra giá trị dòng điện ngắt, dòng điện dừng,hÃm xem có đảm bảo an toàn cho hệ thống hay không Từ đánh giá đợc lực tải hệ thống ; khả tác động nhanh hệ thống nh độ an toàn hệ thống trình làm việc Do động chiều kích từ độc lập có đặc tính n = (I) n = (M) đồng dạng tức suy đặc tính n= (M) từ đặc tính n= (I) ta xây dựng quan hệ n = (I) gọi đặc tính hệ thống Khi xây dựng đặc tính ta đa giả thiết sau: + Động làm việc chế độ dài hạn + Hệ số khuyếch đại biến đổi số + Tiristo phần tử bán dẫn tác động nhanh quán tính + Điện trở phần ứng động không thay đổi suốt qúa trình làm việc + Điện cảm phần ứng động cuộn kháng đủ lớn để chì dòng điện tải liên tục IV- xây dựng đặc tính 1, Xây dựng đặc tính vùng làm việc Viết phơng trình kiếc hốp cho động ta cã: Ud = Ke φ n + ∆U ∆U = 1,4 V sụt áp tiristo n = (Ud - IR - ∆U )K§ víi K§ = 1/ Ke = 7,8 ẫ 76 ấ đồ án tốt nghiệp Ucđ Bộ môn trang bị điện KTGKTHKHC Sinh Viên : Đinh Văn Hà KBĐ KĐ n U + IưR Hình 4-1: Sơ cấu trúc hệ thống Từ sơ đồ cấu trúc ta viết đợc: n = (Ucđ - ϒn).KTGKTHKB§KHCK§ - (∆U +IR).K§ n= Ucd K − ( ∆U + I u R) KD + γK Trong đó: K hệ số khuyếch đại hệ thống: K = 621504 R điện trở mạch phần ứng ; R = 2,92 Ω + Khi: n = nmax ; Idm = A ⇒ Uc® = Uc® max = 12,0029V + Khi: n = nmin ; I®m = A ⇒ Uc® = Uc®min = 0,0153 V * Điểm không tải lý tởng ( I = 0) n0 max = 12 ,0029.621504 −1,4.7,8 =1600,041( v / ph) + 0,0075.621504 n0 = 0,0153.621504 −1,4.7,8 = ,037( v / ph) + 0,005.621504 * Điểm giới hạn vùng làm việc, chọn Ing = 12,5 A Ucđ = Uc®max ⇒ n = 1599, 979 v/ ph Uc® = Ucđmin n = 1,976 v/ph * Đánh giá chất lỵng tÜnh: S* = ( n0min - nmin ) / n0min = ( 2,037 - )/ 2,037 = 0,0181 = 1,81 % ẫ 77 ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hµ [ S* ] < % Nh vËy sai lệch tốc độ tĩnh đảm bảo yêu cầu 2, Xây dựng đặc tính vùng ngắt dòng * Đặc tính khâu cải thiện chất lợng động cha tham gia khâu KĐTG cha bÃo hoà: Điện áp điều khiển ®ỵc tÝnh nh sau: u dk = [ u TG − u TG + β ' (I u − I ng ) R 23 R 22 + R 23 ]K' HC ( ta bỏ qua dòng điện rẽ qua R43 dòng nhỏ ) Với K'HC = R43 / R43 = 0,323 Đặt R23 / ( R22 + R23 ) = α ⇒ u®k = [ uTG (1- α) - α.β( I - Ing) ] K'HC Từ sơ đồ khối mạch lúc ta viết đợc: n=(Ucđ - n) KTHKTGK'HC (1- )KBĐKĐ - 'K'HCKBĐKĐ(I - Ing) - (∆U + I.R ) K§ (1) Điểm C có toạ độ: (12,5 ; 1599,979) phải nằm đờng (1) ta có: U cd K1 (1 − α) − ( ∆U + IR) K D U cd K − ( ∆U + IR) K D = + (1 − α) K1 γ + K (Tức đờng ngắt dòng phải cắt đờng làm việc toạ độ I = 12,5A) U + IưR Ucđ (1- )K ' HC KTGKTH KBĐ - KĐ n - - .'(I - Ing) Hình 4-2: Sơ đồ cấu trúc hệ thống khâu cải thiện chất lượng động chưa tham gia khâu KĐTG chưa bÃo hoà Từ ta tìm đợc: K1(1 - ) = K Với K1 = KTGKTHKBĐKĐK'HC(1 - ) Và K = KTHKHCKTGKBĐKĐ ẫ 78 ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà (1 - α) = KHC / K'HC = 0,3/ 0,323 = 0,9285 = 0,0714 Từ ta chọn R22 : 500/ ( 500 + R22) = 0,0714 ⇒ R22 = 6,5 K Hệ số phản hồi dòng ' đợc chọn ta xây dựng xong đờng đặc tính có tham gia khâu cải thiện cất lợng động * Đặc tính có tham gia khâu cải thiện chất lợng động: Đánh giá tham gia khối: để khối tác động diốt D7 phải mở Tức là: (Ucđ - n) KTHKTG 2,51 + 0,005631 n + Khi Uc® = Uc®max = 12,0029 V n 1599,967 v/ph + Khi Ucđ = Ucđmin =0,0135 V n 1,9386 v/ph Ta biết : điều kiện để khâu KĐTG bÃo hoà Ucđ - n 13/ ( KTHKTG Khi Ucđ = Ucđmax n 1599,953 v/ph Khi Ucđ = Ucđmin n 1,606 v/ph Nh đặc tính tĩnh vùng khâu KĐTG bÃo hoà trớc khâu cải thiện chất lợng động đà tác dụng Sơ đồ khối lúc là: U + IưR 2,51 + 0,005631.n 0,323KBĐ KĐ n Hình 4-3: Sơ đồ cấu trúc hệ thống khâu cải thiện chất lượng động đà tác động Từ sơ đồ khối ta cã: n = (2,51 + 0,005631.n).0,323.K B§K§ - (∆U + I.R)KĐ n = 7056,3 - 392,9I (*) (*) phơng trình đờng thẳng, với n = 1599,968 v/ph I = 13,88 A ẫ 79 ấ đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện Sinh Viên : Đinh Văn Hà Điểm toạ độ ( 13,88 ; 1599,968 ) phải nằm đờng (1) Ucđ = Ucđmax Ta có: Ucd max K1 − 16,483 β' − 327,05 1599,968 = + γ K1 Víi K1 = KTHKTGK'HCKB§K§(1- α) = 621308,226 Giải phơng trình ta đợc: ' = 1,4471 Nh t vùng ngắt dòng có khâu ngắt dòng tác độnglà: n = 133,3047Ucđ + 0,044 - 0,008595 I * Đặc tính cao qua điểm: A (9 ;1600,041) , B (9 ; 1600) , C (12,5 ; 1599,979) , E (13,88 ; 1599,968) , F (18 ; 0) n(v/ph) * Đặc tính thấp qu điểm: D (0 ; 2,037)CG (12,5 ; !,976) , A E H (17,95 ; 1,9836) , K (18 ; 0) G D H I (A) F Hình 4-4: ẫ 80 ấ Đặc tính tĩnh hệ thống đồ án tốt nghiệp Bộ môn trang bị điện ẫ 81 ấ Sinh Viên : Đinh Văn Hµ ... dao động chiều kích từ độc lập II-Các yêu cầu trang bị điện cho truyền động ăn dao cđa m¸y doa 2620B Trong m¸y doa ngang 2620B truyền động ăn dao truyền động phức tạp nhất, đòi hỏi hệ thống trang. .. phơng án II làm phơng án truyền động cho truyền động ăn dao máy doa Thiết kế sơ đồ nguyên lý Mạch điện nguyên lý hệ thống truyền động điện gồm hai phần: + Mạch động lực + Mạch diều khiển Mạch động. .. truyền động máy doa a, Truyền động Truyền động máy doa 2620B truyền động quay mâm gá dao, truyền động đợc thực nhờ động KĐB ro to lồng sóc, thay đổi tốc độ nhờ thay đổi cách dây từ -YY ẫ 8ấ đồ