đồ án nâng hạ cầu trục phân xưởng

MỤC LỤC CHƯƠNG I 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 .5 1.2 Đặc điểm công nghệ 1.3 Yêu cầu truyền động 1.3.1 Đặc tính phụ tải 1.3.2 Chế dộ làm việc cấu truyền động 1.3.3 Yêu cầu truyền động CHƯƠNG II .11 TÍNH CHỌN CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG .11 2.1 Tính tốn phụ tải 11 2.1.1 Lựa chọn thông số .11 2.1.2 Chọn sơ công suất động 11 CHƯƠNG III .13 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG 13 3.1 Hệ thống truyền động máy phát-động cơ(F-Đ) 13 3.2 Hệ truyền động Thyristor – Động (T-Đ) .15 Hình 3.4: Đặc tính hệ CL-Đ .16 3.3 Hệ truyền động Xung áp – Động (XA-Đ) 17 3.4 Đánh giá lựa chọn phương án truyền động 19 CHƯƠNG IV .20 THIẾT KẾ MẠCH LỰC VÀ ĐIỀU KHIỂN CHO BBĐ CỦA 20 HỆ TRUYỀN ĐỘNG 20 4.1.Thiết kế mạch động lực 20 4.1.1.Chỉnh lưu điều khiển hình tia pha 20 4.1.1.2.Chỉnh lưu cầu pha .21 SVTH: TRẦN KHẮC ĐỨC 4.1.1.3.Kết luận: 23 4.1.2.Lựa chọn phương án đảo chiều .23 4.1.2.1.Đảo chiều dịng điện phần ứng cách dùng cơng tắc tơ 23 4.1.2.2.Đảo chiều dòng điện phần ứng hai chỉnh lưu cầu triristor mắc song song ngược 24 4.1.2.3.Kết luận 25 4.1.3.Sơ đồ nguyên lý mạch động lực hệ truyền động 25 4.1.3.1.Giới thiệu sơ đồ 25 4.1.3.2.Nguyên lí làm việc mạch động lực 27 4.1.4.Tính chọn mạch lực 27 4.1.4.1.Tính điện áp khơng tải chỉnh lưu thơng số máy biến áp .27 4.1.4.2 Tính chọn thyristor: .32 4.1.4.3.Tính chọn cuộn kháng lọc chiều .33 4.2.Thiết kế mạch điều khiển 38 4.2.1.Lựa chọn phương pháp phát xung điều khiển 39 4.2.1.1.Phát xung điều khiển theo nguyên tắc khống chế pha đứng 39 4.2.1.2.Phát xung điều khiển dùng điôt cực gốc UJT .39 4.2.1.3.Phát xung điều khiển theo pha ngang 40 4.2.1.4.Lựa chọn phương án thiết kế hệ điều khiển 40 4.2.2.Thiết kế mạch phát xung điều khiển .42 4.2.2.1 Khối đồng hóa phát xung cưa (ĐBH- FXRC) 42 4.2.2.2 Mạch so sánh 47 4.2.3.Mạch tạo xung 49 4.2.4.THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 56 CHƯƠNG MÔ PHỎNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TRÊN MATLAP/SIMULINK .58 5.MÔ PHỎNG .58 5.1.Xây dựng mơ hình mơ 58 5.2.Kết mô hệ truyền động 59 SVTH: TRẦN KHẮC ĐỨC LỜI NÓI ĐẦU Ngày phát triển nhanh chóng cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung lĩnh vực điện - điện tử - tin học nói riêng làm cho mặt xã hội thay đổi ngày Trong hồn cảnh đó, để đáp ứng điều kiện thực tiễn sản xuất đòi hỏi người kĩ sư điện tương lai phải trang bị kiến thức chuyên ngành cách sâu rộng Trong q trình học mơn thiết kế hệ thống tự động hóa q trình em nhận đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển cho hệ cấu nâng hạ cầu trục Do kiến thức hạn chế, phạm vi thời gian có hạn, lượng kiến thức lớn nên khơng khỏi có sai sót Em mong nhận góp xây dựng thầy, cô giáo bè bạn để đồ án hồn thiện Trong q trình làm đồ án em nhận giúp đỡ, hướng dẫn, bảo nhiệt tình thầy, giáo góp ý xây dựng bạn bè Đặc biệt giúp đỡ cô giáo NGUYỄN MINH THƯ thầy cô giáo công tác khoa điện Em xin chân thành cảm ơn ! Vinh, tháng 10 năm 2020 Sinh Viên TRẦN KHẮC ĐỨC SVTH: TRẦN KHẮC ĐỨC CHƯƠNG I 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 đường ray cố định kết cấu kim loại tường cao để vận chuyển vật phẩm khoảng không ( độ) hai đường ray Các cấu cầu trục phải đảm bảo chuyển động: - Nâng hạ vật Di chuyển xe Di chuyển xe cẩu 1.1.2 Đặc điểm cấu tạo cầu trục Dầm cầu gọi dầm chính, thường 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 định 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 điện tay chủ yếu dùng phân xưởng sửa chữa, lắp ráp nhỏ, nâng hạ không thường xun, khơng địi hỏi suất tốc độ cao Cầu trục thường chế tạo với thông số : - Tải trọng nâng: Q = ÷ 500 - Chiều cao nâng: Hmax = 16 m - Vận tốc nâng: Va = ÷ 40 m/phút - Vận tốc di chuyển con: Vxmax = 60 m/phút - Vận tốc di chuyển cầu trục: Vcmax = 60m/phút Cầu trục có Q > 10 thường trang bị hai ba cấu nâng, gồm cấu nâng hai cấu nâng phụ, lắp xe 1.1.3 Phân loại + Theo hình dạng phận nâng hạ mục đích sử dụng: - Cầu trục dùng móc tiêu chuẩn - Cầu trục dùng gầu ngoặm SVTH: TRẦN KHẮC ĐỨC - Cầu trục dùng nam châm điện + Theo tải trọng: - Loại nhẹ dưới: 10 - Loại trung bình: từ 10 tới 15 - Loại nặng 15 + Theo chế độ làm việc : - Loại nhẹ: TĐ%=10÷15% số lần đóng cắt 60 - Loại trung bình: TĐ%=15÷25% số lần đóng cắt 120 - Loại nặng: TĐ%=40÷60% số lần đóng cắt 240 + Theo chức năng: - Cầu trục vận chuyển sử dụng rộng rãi u cầu độ xác khơng cao - Cầu trục lắp ráp sử dụng phân xưởng khí, yêu cầu độ xác cao 1.1.4 Cấu tạo Hình 1.1 Cấu tạo cầu trục Cấu tạo cầu trục thể hình 1.1 gồm phận chính: + Xe cầu Là khung sắt hình chữ nhật, thiết kế với kết cấu chịu lực, gồm dầm chế tạo thép, đặt cách khoảng tương ứng với khảng cách bánh xe con, bao quanh dàn khung Hai dầm cầu liên kết khí với hai dầm ngang tạo SVTH: TRẦN KHẮC ĐỨC thành khung hình chữ nhật mặt phẳng ngang Các bánh xe cầu trục thiết kế dầm ngang khung để cầu trục chạy dọc suốt nhà xưởng cách dễ dàng + Xe Là phận chuyển động đường ray xe cầu, 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 xưởng nhà máy đáp ứng việc vận chuyển hàng hóa đến nơi phân xưởng + 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 chế tạo theo tải trọng tốc độ nâng yêu cầu - Đối với loại dầm thông thường, cấu nâng hạ chế tạo đặt xe để di chuyển dọc theo dầm Trên xe có từ đến ba cấu nâng hạ Ngồi cịn có cấu phanh hãm (hình 1.2) phanh 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 - Đối trọng phanh SVTH: TRẦN KHẮC ĐỨC Hình 1.2 Cấu tạo cấu phanh hãm 1.2 Đặc điểm công nghệ Cầu trục làm việc mơi trường nặng nề ngồi hải cảng, nhà máy, xí nghiệm luyện kim Làm việc chế độ đóng cao Ngồi ra, tùy theo q trình cơng nghệ mà ta có số u cầu như: - Cầu trục vận chuyển sử dụng rộng rãi, u cầu độ xác khơng cao - Cầu trục lắp ráp thường sử dụng phân xưởng 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 đưa 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 riêng biệt, độc lập - Có cơng tắc hành trình hạn chế hành trình tiến lùi cho xe cẩu, xe con, hạn chế hành trình lên cấu nâng hạ - Đảm bảo hạ hang tốc độ thấp - Tự dộng cắt nguồn có người làm việc xe cẩu 1.3 Yêu cầu truyền động 1.3.1 Đặc tính phụ tải Khảo sát cấu nâng hạ người ta nhận thấy momen cản cấu không đổi độ lớn chiều chiều quay động thay đổi Nói cách khác, momen cản ấu nâng hạ thuộc loại momen cản năng, có đặc tính M c = constant khơng 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 hướng ngược chiều quay Khi hạ tải, momen lại momen gây chuyển động tức hướng theo chiều quay động SVTH: TRẦN KHẮC ĐỨC Dạng đặc tính cấu nâng hạ sau: Hình 1.3 Đặc tính cấu nâng – hạ Từ đặc tính cấu nâng hạ ta có nhận xét: - Khi hạ tải tương ứng với trạng thái máy phát động Md momen hãm, Mc momen gây chuyển động - Khi cần trục hạ tải dụng lực: hai momen gây chuyển động Như vậy, giai đoạn nâng, hạ tải động cần phải điều khiển để làm việc với trạng thái làm việc chế độ máy phát hay động cho phù hợp với đặc tính tải Phụ tải cần trục biến đổi từ tới giá trị lớn 1.3.2 Chế dộ làm việc cấu truyền động + Ở góc phần tư thứ nhất: Máy điện làm việc chế độ động (đường 1) M= MC + Mđm Với (1.1) M - Momen động sinh Mc - Momen cản tải trọng gây Mđm – Momen cản ma sát gây Đối với động nâng hạ làm việc chế dộ nâng hàng, động di chuyển làm việc chế độ chạy tiến SVTH: TRẦN KHẮC ĐỨC + Ở góc phần tư thứ 2: Máy điện làm việc chế độ máy phát Đối với cấu di chuyển, đường thực hãm tái sinh có ngoại lực tác dụng chiều với chuyển động cấu Còn cấu nâng hạ thực hãm động (đường 3) + Ở góc phần tư thứ 3: Máy điện làm việc chế độ động Đối với cấu di chuyển tương ứng với chạy lùi Còn cấu nâng hạ: Mc < Mm M=Mm – Mc (1.2) Chế độ gọi chế độ hạ động lực + Ở góc phần tư thứ 4: Máy điện làm việc chế độ máy phát Đối với cấu nâng hạ: Mc > Mm M=Mc – Mms (1.3) Hàng hạ tải trọng Cịn động đóng điện nâng để hãm tốc độ hạ hàng Lúc động làm việc chế độ hãm ngược ( đường 2) Khi thực hạ động lực, động làm việc chế độ hãm tái sinh ( máy phát) với tốc độ hạ lớn tốc độ đồng (đường 4) SVTH: TRẦN KHẮC ĐỨC Hình 1.4.Trạng thái làm việc động truyền động cầu trục 1.3.3 Yêu cầu truyền động + Chế độ làm việc: Động truyền động cấu nâng hạ nói chung có chế độ làm việc ngắn hạn lặp lặp lại, có tần số đóng cắt lớn + Vấn đề đảo chiều: Động cầu trục phải có khả đảo chiều quay, có memen thay đổi theo tải trọng rõ rệt Theo khảo sát từ thực tế khơng có tải trọng , momen động khơng vượt ( 15÷ 20%) Mđm Đối với cấu nang hạ cầu trục gầu ngoặm tới 50% Mđm + Yêu cầu khởi động hãm: Trong hệ thống truyền động cấu nâng hạ nói chung cầu trục nói riêng, yêu cầu trình tăng tốc giảm tốc phải êm Bởi vậy, Momen động trình độ phải hạn chế theo yêu cầu kĩ thuật an toàn máy nang tải trọng, gia tốc cho phép thường quy định theo khả chịu đựng phụ tải động Đối với cấu nâng hạ cầu trục gia tốc phải nhỏ 50m/s2 để không dứt cáp Thời gian khởi động nhỏ 2s Sử dụng phanh hãm chuẩn bị dừng điện phanh hãm phải dừng hệ truyền động trạng, tránh rơi tự Phải dừng xác tốc dộ thấp + Phạm vi điều chỉnh: Trong cấu nâng hạ cầu trục phạm vi điều chỉnh không cao Ở cầu trục thông thường D < 3, cầu trục lắp ráp D > 10 Độ xác điều chỉnh yêu cầu không cao, khoảng 5% SVTH: TRẦN KHẮC ĐỨC 10 Để đảm bảo yêu cầu độ xác thời điểm xuất xung, đối xứng xung kênh khác mà người ta thường thiết kế cho khâu so sánh làm việc với cơng suất xung nhỏ, xung khâu so sánh thường chưa đủ thông số yêu cầu điện cực điều khiển tiristor Để khắc phục vấn đề cần phải thực khuếch đại xung, thay đổi độ dài xung, phân chia xung truyền xung từ đầu mạch phát xung đến điện cực điều khiển katot tiristor Khâu tạo xung bao gồm mạch sau: + Mạch sửa xung + Mạch phân chia xung + Mạch gửi xung + Mạch khuếch đại xung + Mạch truyền xung đến Tirstor (thiết bị đầu ra) + Mạch sửa xung: Xuất phát từ nguyên lý hoạt động khâu so sánh, thấy thay đổi trị số U đk để thay đổi góc điều khiển  độ dài xung khâu so sánh thay đổi Như xuất tình trạng có số trường hợp độ dài xung ngắn không đủ để mở Tiristor độ dài xung lớn, gây tổn thất lớn mạch phát xung Mạch sửa xung đưa vào nhằm để khắc phục vấn đề Mạch sửa xung làm việc theo nguyên tắc có xung vào với độ dài khác mạch cho xung có độ dài theo yêu cầu giữ nguyên thời điểm bắt đầu xuất xung a)Mạch sửa xung +Ucc R 12 R - + IC2 E C2 + (-) 13 (+) R11 D1 Tr6 Ur Hình 4.17: Sơ đồ mạch sửa xung + Điện áp đầu vào điện áp (xung) đầu khâu so sánh (điểm E) có hai mức bão hịa dương âm mạch sửa xung hai phần tử C2 R11 định độ dài xung (Ura) + Nguyên lý làm việc mạch: - Khi điện áp vào (Uv) có mức bão hịa dương (tức tín hiệu điện áp khâu so sánh có mức bão hịa dương) với có mặt định thiên R 12 làm cho Tranzitor Tr6 mở bão hòa tụ C2 nạp điện theo đường +U v (điểm E)  C2  R11  Tr6 Tr6 mở bão hịa dẫn đến điểm F có mức logic “0” (U = 0) Mức logic “0” điểm F tồn suốt trình Uv bão hòa dương - Khi điện áp đầu vào mức bão hịa âm (U v < 0) tụ C2 phóng điện  D1  R11  C2 Chính dịng phóng tụ C2 đặt âm lên mạch phát gốc Tranzitor Tr6 làm cho Tr6 khóa dẫn đến điểm F có mức logic “1” nghĩa đầu nhận xung Do điện trở ngược Tr6 lớn nên Ura  Ucc - Khi tụ C2 phóng hết điện tích nạp theo chiều ngược lại Nhờ có R12 mà (+) lại đặt lên mạch0 t phát - gốc Tr6 làm đầu lại có mức lơgíc “0” Mặc dù cịn xung âm đầu vào nhờ có R12 mà Tr6 mở U tx t bão hoà Như thời gian tồn xác định theo biểu thức: tx = R11 C2 ln2 - Độ dài xung phụ thuộc vào giá trị R11 C2 xung ln có độ rộng khơng đổi Hình 4.18: Giản đồ điện áp mạch sửa xung b)Mạch chia xung mạch gửi xung * Mạch chia xung Trong chu kỳ điện áp đồng bộ, kênh phát xung điều khiển tạo xung ứng với nửa chu kỳ điện áp đồng Hai xung lệch 180 độ điện Mỗi xung sử dụng để điều khiển riêng Tiristor sơ đồ chỉnh lưu cầu pha Như ta cần phải tách riêng xung kênh phát xung Để thực mạch tách mạch phát xung điều khiển trình bày trên, ta sử dụng mạch chia xung gồm phần tử logic "và" (AND) Tín hiệu đầu (Y) phần tử AND nhận mức tín hiệu logic theo phần tử trạng thái Y = X1.X2 Hình 4.19: Sơ đồ mạch chia xung + Đầu vào phần tử tín hiệu mạch tạo xung điện áp chữ nhật (điểm A điểm B sơ đồ trước, lấy cực góp Tr3 Tr4) có mức lơgíc “0” “1” nửa chu kỳ điện áp đồng hoá Điểm F (trên cực góp Tr6) có mức lơgíc “0” “1” tương ứng với nửa chu kỳ điện áp đồng hoá Như kênh phát xung sử dụng phần tử AND để tách riêng xung chu kỳ điện áp đồng hoá Xp1 = A.F, Xp2 = B.F + Trong nửa chu kỳ dương điện áp đồng hoá, sau góc điều khiển  F = “1”; A = “1”; B = “0” nên nhận Xp1 = Xp2 = + Trong nửa chu kỳ âm điện áp đồng hố, sau góc điều khiển  F = 1; A = 0; B = nên ta nhận Xp1 = Xp2 = + Như vậy, với kênh phát xung sử dụng mạch tách xung đảm bảo tách riêng rẽ xung mà thời điểm xuất xung không thay đổi Các xung sau tách đưa đến thiết bị đầu truyền xung đến Tiristor tương ứng *Mạch gửi xung: G1 Hình 4.20: Sơ đồ mạch gửi xung + Do tính chất chỉnh lưu cầu thời điểm phải có hai Tiristor mở đồng thời van nhóm anốt chung van nhóm katốt chung Vì biến đổi cầu pha mắc song song ngược giống hệt nên cần xét đại diện cho chỉnh lưu, lại suy tương tự Giả sử xét với biến đổi BBĐ1 gồm van T1T T6T Nguyên tắc điều khiển theo thứ tự T 1T, T2T, T3T, T4T, T5T, T6T van đứng sau mở sau van đứng kế trước góc /3 Vậy van nhận xung điều khiển van đứng liền trước phải nhận xung điều khiển Từ phần tích trên, ta đưa nguyên lý gửi xung Khi T nhận xung gửi tới T6, xung T2 gửi cho T1 Cứ van đứng sau nhận xung gửi lên cho van đứng trước mở + Mạch gửi xung sử dụng phần tử diơt làm việc theo phương trình trạng thái: Ura = Uv1 + Uv2 với Uv1 Uv2 tín hiệu đầu vào có mức logic logic (Uv1, Uv2 mức logic đầu vào) Đầu mạch gửi xung đưa tới đầu vào mạch khuếch đại xung Với việc thực mạch gửi xung đảm bảo khởi động sơ đồ chỉnh lưu cách chắn mà không cần thiết phải kéo dài xung điều khiển c)Thiết bị đầu mạch khuếch đại xung  Thiết bị đầu ra: (mạch truyền xung đến Tiristor) + Thơng thường có cách truyền xung từ đầu hệ thông điều khiển mạch điện cực G - K Tiristor truyền xung trực tiếp truyền xung qua máy biến áp xung + Bản thuyết minh sử dụng phương pháp truyền xung qua máy biến áp xung Đây phương pháp truyền xung nhiều khắc phục nhược điểm phương pháp truyền xung trực tiếp, là: + Đảm bảo cách ly tốt điện mạch động lực mạch điều khiển chỉnh lưu + Dễ dàng thực việc truyền đồng thời xung đến Tiristor mắc nối tiếp song song cách dùng máy biến áp xung có nhiều cuộn thứ cấp + Dễ dàng phối hợp điện áp nguồn cung cấp cho tầng khuếch đại công suất xung biên độ xung cần thiết điện cực điều khiển Tiristor nhờ việc chọn tỷ số máy biến áp xung cho phù hợp - Máy biến áp xung (BAX) kết cấu giống máy biến áp bình thường cơng suất nhỏ Hoạt động BAX tương tự MBA làm việc với dịng điện áp khơng sin xác định phi tuyến không từ trường lõi thép BAX đặt giá trị bão hịa BAX có mạch từ chóng bão hịa, hoạt động khoảng thời gian ngắn  Mạch khuếch đại xung + Để khuếch đại công suất xung điều khiển, phổ biến sơ đồ khuếch đại Tiristor Tranzitor Ở em sử dụng Tranzitor làm mạch KĐX phổ biến dễ dàng thực Sơ đồ nguyên lý mạch đại xung hình vẽ sau: D6 R 16 D5 D4 R1 Tr7 R1 Tr8 Hình 4.21: Sơ đồ mạch khuếch đại xung + Tín hiệu đầu vào (Uv) mạch khuếch đại xung, tín hiệu điện áp xung đầu mạch chia xung gửi tới Thiết bị đầu sử dụng biến áp xung (BAX) + Sơ đồ mạch khuếch đại xung sử dụng Tranzitor ghép kiều Darlingtor (mắc nối tiếp hai Tranzitor) + Hai Tranzitor Tr7 Tr8 mắc nối tiếp tương đương với Tranzitor có hệ số khuếch đại dòng điện Tranzitor thành phần:  = 1.2 Trong 1 2 hệ số khuếch đại dòng điện theo sơ đồ cực phát chung Tr7 Tr8 * Chức phần tử sơ đồ sau: - R14, R15 điện trở có tác dụng hạn chế xung áp đầu vào - R16 điện trở có tác dụng hạn chế dịng điện colector D4 điơt có tác dụng giảm dòng điện qua cuộn dây sơ cấp BAX Transitor khoá , đồng thời hạn chế điện áp Transitor - D5 để bảo vệ cuộn dây thứ cấp BAX D4 mạch sơ cấp - - D6 để ngăn xung âm tới cực điều khiển Tiristor Transistor khác  Nguyên lý làm việc sơ đồ: + Tín hiệu vào mạch khuếch đại xung (U v) tín hiệu mạch gửi xung tín hiệu logic có mức logic “0” “1” Để phân tích nguyên lý hoạt động sơ đồ ta gọi - txv: Thời gian tồn xung điện áp vào tbh: Thời gian tính từ lúc có dịng điện chiều qua cuộn sơ cấp máy BAX (khi Tr7 Tr8 mở bão hịa) đến lúc từ thơng lõi thép BAX đặt giá trị từ thơng bão hịa - txr: Thời gian tồn xung điện áp - + Xét trường hợp tbh > txv Trong khoảng t =  t1 lúc chưa có xung vào (Uv = 0) khơng có dịng chạy cuộn sơ cấp BAX nên khơng có xung điện áp cuộn thứ cấp, U đkT = (chưa có tín hiệu điều khiển Tiristor) - Khi t = t1 bắt đầu xuất xung vào (U v > 0) làm cho Tr7 Tr8 mở bão hòa, nên cuộn W1 đột ngột chịu điện áp Ucc, xuất dòng qua cuộn W1 có giá trị tăng dần, cảm ứng sang phía thứ cấp (W 2) BAX xung điện áp Với cực tính hai cuộn dây hình xung xuất bên W đặt cực thuận lên D6 truyền qua D6 đến cực điều khiển (G) katốt (K) Tiristor Khi t = t1 + txv = t2 (lúc mạch từ chưa bão hòa), xung vào (Uv = 0) làm cho hai Tranzitor Tr7 Tr8 đồng thời khóa lại, dịng qua cuộn W1 giảm khơng Do có giảm dần dòng điện sơ cấp BAX nên từ thơng lõi thép BAX biến thiên theo hng ngược lại lúc Tr7 Tr8 mở dẫn đến cuộn dây BAX xuất xung điện áp với cực tính ngược lại (xung âm), xung cuộn thứ cấp làm khóa D6 nên khơng cịn xung cực điều khiển Tiristor tức Uđk1 = - + Tác dụng D4: Khi xung vào, Transitor khóa lại gây nên giảm dịng cuộn W1 làm xuất xung âm cuộn dây ngược cực tính với lúc Transitor mở, xung cuộn sơ cấp đặt thuận D4 làm D4 mở Do mà dòng qua cuộn sơ cấp BAX không giảm đột ngột, nên xung điện áp xuất cuộn dây có giá trị nhỏ nên an toàn cho Transitor + Tác dụng D5 tương tự D4: Giả sử khơng có D4 mà sơ đồ lại có D5 Tại thời điểm xung vào, Transitor khóa lại, xuất xung điện áp âm cuộn dây BAX Như vậy, cuộn sơ cấp hở mạch nên dòng qua cuộn sơ cấp giảm đột ngột khơng Như vậy, cuộn sơ cấp hở mạch nên dịng qua cuộn sơ cấp giảm đột ngột không, xung cuộn thứ cấp lại đặt thuận lên D5 nên có dịng khép kín qua D5 cuộn thứ cấp BAX Kết từ trường lõi thép BAX giảm chậm nên xung điện áp cảm ứng cuộn dây có giá trị nhỏ, đảm bảo an toàn cho Transito BAX + Xét trường hợp tbh < txv Trong khoảng từ  t1: chưa có xung đầu vào (Uv = 0) nên Tr7 Tr8 khóa khơng có dịng điện qua W1 nên phía thứ cấp W2 khơng có xung cảm ứng sang, kết khơng có xung điều khiển Tiristor (Uđkt = 0) - Khi t = t1 bắt đầu có xung áp vào (U v > 0) làm cho Tr7 Tr8 mở bão hòa, Trên cuộn sơ cấp BAX (W1) đột ngột đặt điện áp U cc có dịng tăng dần qua Với cực tính cuộn dây hình phía thứ cấp BAX (W 2) có xung đặt lên cực thuận nên điốt D6 truyền qua đến cực điều khiển (G) Katốt (K) Tiristor - Khi t = t1 + tbh mạch từ BAX bị bão hịa, nên từ thơng lõi thép không biến thiên dẫn đến xung cảm ứng cuộn dây mất, xung đến cực Tirisitor (Uđk1 = 0) - Khi t = t1+ txv = t2 xung áp vào (U v = 0) dẫn đến Tr7 Tr8 khóa Dịng qua W1 giảm dần khơng Sự giảm dần dịng qua W1 làm từ thông lõi thép BAX biến thiên theo hướng ngược lại Các xung điện áp âm bị khử nhờ D D5 trường hợp Như vậy, trường hợp độ dài xung thời gian bão hòa BAX: txr = tbh - b) Khi txv > tbh a) Khi t bh> t Uv Uv xv t1 t t1 t t tbh t xv t xv U®k t2 Udk t1 t t bh Hình 4.22: Đồ thi điện áp máy biến áp + Kết luận: Thời gian làm việc mạch từ máy BAX có ảnh hưởng lớn đến độ dài xung điều khiển Tiristor Trong trường hợp t bh > txv độ dài xung độ dài xung vào (txt = txv) Còn trường hợp tbh < txv độ dài xung thời gian mạch từ BAX bão hòa (txt = tbh) Vậy cần phải cho BAX có thời gian bão hịa mạch từ đủ lớn 4.2.4.THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN D5 BA1 R4 R5 D3 R16 R9 R6 R2 C2 R8 R10 C3 R21 R11 AD648S TR8 D1 C1 R20 3 R7 T4 R22 TR7 R19 D6 R23 TR6 R15 TR1 D2 R18 R1 G1 U1:A TR5 TR4 BA R17 15V D4 G2 R30 TR2 D7 R24 D11 R29 TR3 D15 BA3 R3 R44 R12 D14 D13 R45 G3 R35 TR12 R32 T1 R34 U1:B D12 R31 R13 D16 R36 TR15 R43 R33 TR11 R14 AD648S D22 -10V G4 D17 R37 D21 R42 D27 BA6 R49 R50 R51 R47 C6 R53 R56 C7 T6 R67 R57 AD648S TR22 D23 C5 R66 3 R52 R68 TR23 R65 D28 R69 TR21 R61 TR16 D24 R64 R46 G5 U2:A TR20 TR19 BA5 R63 15V D26 D25 R62 R55 G6 R54 TR18 D29 R70 D33 R75 TR17 D37 BA8 R48 R89 R58 R90 D36 D35 G7 R80 TR27 R77 T3 R79 U2:B D34 R76 R59 C8 D38 R81 TR30 R88 R78 TR26 R60 AD648S D44 -10V G8 D39 R82 D43 R87 D49 BA11 R94 R95 BA10 R91 R92 C10 R98 R101 C11 TR38 R110 D50 R114 TR36 R106 R102 AD648S R111 TR37 D45 G10 R99 TR33 D51 R115 D55 R120 TR32 D59 BA13 R93 R134 R103 R135 D58 D57 G11 D56 R121 R125 TR42 R122 R124 U3:B R104 C12 R133 D60 R126 TR45 R105 AD648S D66 G12 -10V T2 R112 C9 R113 3 R97 D46 R109 U3:A TR35 TR34 TR31 G9 R96 R108 15V D48 D47 R107 R100 D61 R127 D65 R132 R123 TR41 T5 CHƯƠNG MÔ PHỎNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TRÊN MATLAP/SIMULINK 5.MÔ PHỎNG 5.1.Xây dựng mơ hình mơ Tham số động cơ: 5HP; Uđm = 240V; nđm =1750v/p; Uktđm = 300V Tham số BBD AC/DC: Sơ đồ cầu pha có cơng suất 6HP; Ud = (0V 380V) Mơ hình Malab/Simulink hệ truyền động T – Đ Khâu đồng Khâu đồng pha Khâu tạo điện áp cưa Khâu So sánh Khâu Chia xung Xung ĐK đến van V1 V4 Mơ hình Hệ thống phát xung điều khiển BBĐ AC/DC hệ truyền động T – Đ 5.2.Kết mơ hệ truyền động a) Trường hợp góc điều khiển α =350, điện áp biến đổi Eb = Uưđm =240V: Các Tham số hệ truyền động góc điều khiển α=350, điện áp biến đổi Eb = Uưđm =240V Điện áp lưới AC 3phase (US) Dòng điện lưới AC 3phase (IS) Điện áp chiều biến đổi (Ud) Dòng điện phần ứng động điện (Iu) Tốc độ động điện áp Uư định mức ( rad) ➢ Các Tham số động góc điều khiển α =350, điện áp biến đổi Eb = Uưđm =240V Tốc độ động điên áp định mức ( _rad) Dòng điện phần ứng động ( Iu) Dịng điện kích từ động If Mô men động Mdc ( N/m) Trường hợp góc điều khiển α =600, điện áp biến đổi Eb = Uưđm =100V: ➢ Các Tham số hệ truyền động góc điều khiển α =600, điện áp biến đổi Eb = Uưđm =100V b) Điện áp lưới AC 3phase (US) Dòng điện lưới AC 3phase (IS) Điện áp chiều biến đổi (U d) Dòng điện phần ứng động điện (Iu) Tốc độ động điện áp Uư định mức ( rad) ➢ Các Tham số động góc điều khiển α =600, điện áp biến đổi Eb = Uưđm =100V / ➢ Tín hiệu xung đưa đến cực điều khiển van bán V1, V4, V3, V6, V5, V2 dẫn góc điều khiển α =600, điện áp biến đổi Eb = Uưđm =100V Tín hiệu xung đưa điều khiển van V1 (UG1) / ➢ Tín hiệu đầu khâu kênh hế thống điều khiển góc điều khiển α= 600, điện áp biến đổi Eb = Uưđm =100V Điện áp đồng pha (uđp) / SVTH : Phạm Hoàng Long ... chuyển cầu trục: Vcmax = 60m/phút Cầu trục có Q > 10 thường trang bị hai ba cấu nâng, gồm cấu nâng hai cấu nâng phụ, lắp xe 1.1.3 Phân loại + Theo hình dạng phận nâng hạ mục đích sử dụng: - Cầu trục. .. năng: - Cầu trục vận chuyển sử dụng rộng rãi u cầu độ xác khơng cao - Cầu trục lắp ráp sử dụng phân xưởng khí, yêu cầu độ xác cao 1.1.4 Cấu tạo Hình 1.1 Cấu tạo cầu trục Cấu tạo cầu trục thể... bánh xe cầu trục thiết kế dầm ngang khung để cầu trục chạy dọc suốt nhà xưởng cách dễ dàng + Xe Là phận chuyển động đường ray xe cầu, đặt cấu nâng hạ cấu di chuyển cho xe Tùy theo công dụng cầu