Bài giảng Hệ thống cơ điện tử: Chương 3 - TS. Ngô Hà Quang Thịnh

Bài giảng Hệ thống cơ điện tử: Chương 3 Cơ cấu chấp hành cung cấp cho người học những kiến thức như: Giới thiệu về cơ cấu chấp hành; Các cơ cấu chấp hành và đặc tính; Hệ thống thủy lực và khí nén; Các phần tử xử lý và điều chỉnh;...Mời các bạn cùng tham khảo!

CƠ CẤU CHẤP HÀNH GV: TS Ngô Hà Quang Thịnh Khoa: Cơ-Điện Giới Thiệu Về Cơ Cấu Chấp Hành Giới Thiệu Về Cơ Cấu Chấp Hành Sơ đồ nguyên lý hoạt động cấu dẫn động Giới Thiệu Về Cơ Cấu Chấp Hành Dạng Công Suất Đại Lượng Thế Đại Lượng Dịng Suy Cơng Suất Suy Rộng (p) Rộng (f) P = p f Tịnh tiến học Vận tốc dài: v Lực: F Ptrans = F v Quay học Vận tốc góc: ω Moment: M Prot = ω M Điện Điện áp: U Dòng điện: I P = U I Dòng chất lỏng Áp suất: p Lưu lượng: V’ Pfl = p V’ Nhiệt Chênh lệnh nhiệt độ Δt Lượng truyền nhiệt: kA Pth = Δt kA Các dạng cơng suất đại lượng dịng, đại lượng suy rộng có liên quan Các Cơ Cấu Chấp Hành & Đặc Tính Cơ cấu chấp hành điện Điôt, thyristo, transistor lưỡng cực, triac, điac, mosfet công suất, rơ le bán dẫn Đặc tính Dạng điện tử, đáp ứng tần số cao Tiêu thụ lượng thấp Cơ cấu chấp hành điện Đặc tính ĐC chiều, kích từ độc lập Tốc độ điều khiển điện áp chạy cuộn dây phần ứng thay đổi dòng điện trường ĐC chiều mạch mắc rẽ nhánh Ứng dụng không đổi ĐC chiều mạch tổ hợp Mô men khởi động cao, mô men gia tốc cao, tốc độ cao với tải nhẹ, không ổn định tải nặng ĐC chiều nam châm vĩnh cửu kiểu truyền thống Hiệu suất cao, công suất cao, đáp ứng nhanh ĐC chiều nam châm vĩnh cửu cuộn dây chuyển động Hiệu suất cao hơn, độ cảm thấp động chiều truyền thống ĐC chiều nam châm vĩnh cửu kiểu động mô men Có thể chạy thời gian dài điều kiện chết máy vòng quay thấp ĐC chiều truyền thông điện tử (không chổi quét) Đáp ứng nhanh, hiệu suất cao > 75%, tuổi thọ dài, độ tin cậy cao, không cần bảo dưỡng, sinh nhiễu tần số sóng thấp ĐC cảm ứng xoay chiều Là động dùng nhiều công nghiệp, đơn giản, rẻ khỏe ĐC đồng xoay chiều Rotor quay với tốc độ đồng bộ, hiệu suất cao dải vận tốc tải rộng, cần trợ giúp để khởi động, tuổi thọ ngắn ĐC bước lai ghép Thay đổi xung điện chuyển động học đưa vị trí xác, khơng cần phản hồi ĐC bước từ trở biến thiên Bảo dưỡng Các Cơ Cấu Chấp Hành & Đặc Tính Cơ cấu chấp hành điện từ Đặc tính Thiết bị dạng solenoid Lực lớn, tác động nhanh Nam châm điện từ, rơ le Điều khiển đóng, mở Cơ cấu chấp hành thủy khí Đặc tính Xy lanh Thích hợp với chuyển động thẳng Động thủy lực nói chung Dải tốc độ rộng, khoảng tải rộng, tin cậy cao, khơng có rủi ro sốc điện Các loại van thủy khí Ít phải bảo dưỡng Cơ cấu chấp hành vật liệu thơng minh Đặc tính Áp điện điện giảo Tần số cao với chuyển động nhỏ, điện áp thấp với kích thích dịng điện thấp, độ phân giải cao Từ giảo Tần số cao với chuyển động nhỏ, điện áp thấp với kích từ dịng điện cao Hợp kim nhớ hình thù Điện áp thấp với kích từ dịng điện cao, tần số thấp với chuyển động lớn Dịng lưu biến điện Kích từ điện áp cao, chịu đựng tốt với sốc dao động học, tần số thấp với lực lớn Cơ cấu chấp hành mirco nano Đặc tính Động micro Thích hợp với hệ micro Van micro Co thể dùng cơng nghệ xử lý silic sẵn có, tính chất động tĩnh điện Bơm micro Có thể dùng vật liệu thông minh Hệ Thống Thủy Lực & Khí Nén Giới Thiệu Hệ Thống Thủy Khí Nguyên lý làm việc Giới Thiệu Hệ Thống Thủy Khí Hệ thống thủy lực Hệ thống khí nén Giới Thiệu Hệ Thống Thủy Khí Bơm (hoặc máy nén): thiết bị biến lượng học (của động dẫn động) thành lượng dịng mơi chất Động (thủy lực khí nén): thiết bị biến lượng dịng mơi chất thành lượng học, bơm động có tính thuận nghịch (kết cấu tương tự nhau) song động thường yêu cầu độ xác chế tạo cao bơm Động thủy lực Động khí nén Động Cơ Tịnh Tiến Ứng dụng: • Trong thực tế động tịnh tiến sử dụng thiết bị đòi hỏi tốc độ cao, có tần suất lặp lại lớn đồng thời yêu cầu độ xác cao → máy cơng cụ CNC tốc độ cao, máy cắt laser CNC, tàu siêu tốc-đệm khí • Giá thành thấp Động Cơ Servo Động Cơ Servo Động Cơ Servo      Straight transfer section : mechanical part that recti-linear movement occurs Servo motor : device that generates power Servo drive : device that flows electricity to servo motor Motion controller : device that generates various signals to control motion Electric field : other connecting devices to connect motion controller and servo drive  PC : primary device that controls motion controller by PC programming  Motion library : API that moves motion controller Động Cơ Servo Động Cơ Servo CAMC-QI Address Decoding Động Cơ Servo Pulse output signal/ direction output signal Động Cơ Servo Interface of Servo ON, Alarm Clear, Common Output Signals Động Cơ Servo Interface of Limit (+)/(-) Signals and Home Sensor Động Cơ Servo Interface of A, B and Z-phase Encoder Signals Động Cơ Servo Connection with Terminal Block Động Cơ Servo Connection Diagram between Terminal & Servo Driver Động Cơ Servo Động Cơ Servo CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI Trình bày cấu trúc hệ thống chấp hành thủy lực, khí nén Cơ cấu chấp hành cuối hệ thống thủy lực khí nén Trình bày loại van sử dụng hệ thống thủy lực khí nén Liệt kê cấu chấp hành điện thường gặp hệ thống điện tử Động bước ? Nguyên lý hoạt động động bước Động servo ? Nêu chế độ động servo