slimshady_9x
New Member
Download miễn phí Tính chọn công suất và thiết kế hệ thống truyền động điện cho truyền động chính của máy bào giường
LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, ngành trang bị điện- điện tử cho máy gia công kim loại ở nước ta đang ngày càng được trú trọng và đầu tư phát triển. Sự phát triển đó được đánh dấu bằng việc cho ra đời và đổi mới hàng loạt cách vận hành và điều khiển cho máy gia công kim loại dùng trong công nghiệp, không ngoài mục đích tăng năng suất lao động cho việc gia công cắt gọt kim loại trong các nhà máy xí nghiệp, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người thợ.
Với lòng say mê tìm hiểu và ham học hỏi em đã cố gắng tận dụng tất cả những kiến thức đã thu lượm được từ thầy cô bạn bè, mong hoàn thành đề tài này. Em xin chân thành Thank các thầy cô giáo trong khoa Điện - Điện tử, đặc biệt là cô Lê Thị Minh Tâm đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành được đề tài : Tính chọn công suất và thiết kế hệ thống truyền động điện cho truyền động chính của máy bào giường
Quyển thuyết minh của em trình bày những chương sau:
·Chương 1: Đặc điểm trang bị điện cho máy bào giường
·Chương 2: Tính chọn công suất động cơ truyền động điện
·Chương 3: Phân tích và lựa chọn phương án truyền động.
·Chương 4: Thiết kế hệ thống truyền động điện
·Chương 5: Tính chọn các thiết bị
·Chương 6: Biểu diễn trên matlab & simulink.
Với quyển thuyết minh này, hi vọng có thể trở thành tài liệu tham khảo cho học sinh, sinh viên ngành kỹ thuật điện.
Chương 2TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH CỦA MÁY BÀO GIƯỜNG1. Ý nghĩa của việc tính chọn đúng công suất động cơ.
Việc chọn đúng công suất độn cơ truyền động là hết sức quan trọng. Nếu chọn công suất động cơ lớn hơn trị số yêu cầu thì vốn đầu tư sẽ tăng, động cơ sẽ thường xuyên làm việc non tải làm cho hiệu suất và hệ số công suất cos thấp. Ngược lại, nếu chọn động cơ công suất nhỏ hơn trị số yêu cầu, thì máy sẽ không đảm bảo năng suất theo thiết kế, động cơ thường xuyên làm việc quá tải làm giảm tuổi thọ động cơ.
2. Phương pháp chọn công suất động cơ truyền động chính của máy bào giường
2.1 . Các số liệu ban đầu.
Để tính chọn công suất động cơ, cần có các số liệu sau:
a) Các thông số đặc trưng cho chế độ làm việc của máy bao gồm:
- Các thông số đặc trưng cho chế độ cắt gọt như : tốc độ cắt v , lực cắt Fz , công suất cắt Pz, hiệu suất định mức của cơ cấu , hệ số ma sát giữa bàn và gờ trượt , chiều dài hành trình bàn Lb(m), thời gian máy(thời gian gia công chi tiết)
- Khối lượng của chi tiết gia công
- Thời gian làm việc và thời gian nghỉ.
b) Kết cấu cơ khí của máy bao gồm:
- Sơ đồ động học của cơ cấu.
- Khối lượng của các bộ phận chuyển động.
2.2 . Các bước tính chọn công suất động cơ.
Quá trình tính chọn công suất động cơ có thể chia thành hai bước sau:
a) Bước 1: Chọn sơ bộ công suất động cơ truyền động được tiến hành theo trình tự sau:
- Xác định công suất hay mômen tác dụng lên trục làm việc của hộp tốc độ (Pz hay Mz).
- Xác định công suất hay mômen trên trục động cơ và xây dựng đồ thị phụ tải tĩnh (Pc = f(t) hoặc Mc = f(t)).
- Dựa trên đồ thị phụ tải tĩnh, tiến hành tính chọn sơ bộ công suất động cơ.
b) Bước 2: Tiến hành kiểm nghiệm động cơ đã chọn theo các điều kiện sau:
- Kiểm nghiệm theo điều kiện phát nóng.
- Kiểm nghiẹm theo điều kiện quá tải.
- Kiểm nghiệm theo điều kiện mở máy.
2.3 . Công thức tính chọn công suất động cơ cho máy bào .
Công suất động cơ truyền động cơ cấu chính của máy bào được tính theo biểu thức sau:
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
máy lớn.Vốn đầu tư ban đầu cao.
Điều chỉnh sâu (tốc độ rất nhỏ) bị hạn chế.
1.2. Các hệ máy phát - động cơ mở rộng.
Hê F - Đ có MKĐ tự kích từ.
MKĐ tự kích từ là máy phát điện có nhiều cuộn kích từ (>=2).Mạch kích từ của máy được chế tạo từ vật liệu có đường từ trễ hẹp, từ dư bé, ít bị bão hoà.
Hình 7 là sơ đồ nguyên lý một hệ F - Đ (công suất trung bình) mà kích từ máy phát F được cấp bởi một MKĐ tự kích.
Hình 7: Sơ đồ nguyên lý hệ F-Đ có máy điện khuếch đại tự kích từ
CK1: cuộn chủ đạo hay cuộn điều khiển được cấp điện từ nguồn một chiều ổn định. Điện áp đặt vào cuộn này thay đổi được nhờ biến trở R1. Điện áp đặt Uđ sẽ định giá trị s.đ.đ. máy phát EF cũng là một trị số tốc độ của động cơ.
CK2 cuộn phản hồi dương dòng điện của động cơ Đ (cũng là dòng điện của máy phát F).
CK3 cuộn phản hồi âm điện áp động cơ (cũng là điện áp máy phát).
CK4 cuộn kích từ của MKĐ.
Sức từ động sinh ra trong các cuộn CK1, CK2, CK4 là cùng chiều nhau còn S.t.đ. của cuộn CK3 có chiều ngược lại. S.t.đ. tổng kích từ của MKĐ sẽ là:
(….)
Trong đó giá trị chủ yếu do F1 quyết định.
Khi S.t.đ. tổng của MKĐ thay đổi sẽ làm s.đ.đ của nó phát ra thay đổi, dẫn tới thay đổi dòng kích từ máy phát F do đó s.đ.đ EF và tốc độ động cơ Đ thay đổi. Sự thay đổi này tuỳ từng trường hợp vào giá trị Uđ đặt vào cuộn chủ đạo CK1.
Hai cuộn phản hồi dương dòng điện CK2 và âm điện áp CK3 có tác dụng nâng cao độ cứng của đặc tính cơ, do đó nâng cao ổn định tốc độ của hệ thống khi tải của động cơ biến động.
Giả sử mômen tải (momen cản MC) tăng làm tốc độ động cơ tụt thấp thì dòng điện phần ứng động cơ Iư và máy phát IF tăng, điện áp máy phát UF giảm xuống (UĐ giảm). Tương ứng điều đó s.đ.đ F2 tăng (do phản hồi dương dòng điện) và F3 giảm (do phản hồi âm điện áp), dẫn tới s.t.đ. tổng theo biểu thức (…)tăng lên. Khi s.t.đ tổng tăng thì s.đ.đ của MKĐ tăng, kích từ tăng, UF tăng. Điện áp đặt vào phần ứng động cơ tăng lên sẽ kéo tốc độ động cơ tăng lên lấy lại tốc độ cũ.
Khi phụ tải động cơ giảm thì quá trình diễn biến ngược lại.
Như vậy, muốn tốc độ động cơ ổn định (Đ = const), cần điều chỉnh sao cho (F2 – F3) tỉ lệ với Đ. Phản hồi dương dòng điện và phản hồi âm điện áp tương đương với phản hồi âm tốc độ (Hình 8)
Hình 8 : Hệ F-Đ có máy điện khuếch đại tự kích từ với khâu phản hồi âm tốc độ
Dùng phản hồi âm tốc độ nhờ một máy phát tốc FT có điện áp phát ra tỷ lệ với tốc độ quay của nó. Máy phát FT nối cứng đồng trục với trục quay của động cơ nên điện áp phát ra sẽ tỷ lệ với chính tốc độ động cơ Đ. Lượng phản hồi được quy định bởi vị trí con chạy của chiết áp R2.
Quá trình ổn tốc nhờ phản hồi tốc độ động cơ tăng (giảm) sẽ làm s.t.đ. tổng giảm (tăng): = F1 – F2 + F3
Từ đó điện áp máy phát MKĐ và của máy phát F giảm (tăng) làm cho điện áp đặt vào động cơ UĐ và Đ giảm (tăng) về giá trị cũ.
Phản hồi âm tốc độ dùng máy phát tốc cho tốc độ chính xác cao hơn, nhạy hơn, ít chịu ảnh hưởng của các tham số khác và chỉ tiêu kỹ thuật tốt. Nhược điểm là cần có thêm máy phát tốc nên giá thành tăng và kết cấu thêm phức tạp.
Cuộn kích từ CK4 đảm bảo cưỡng bức kích từ máy phát MKĐ khi mở máy để s.đ.đ của nó tăng lên nhanh chóng, do đó tăng nhanh kích từ máy phát F và s.đ.đ. của máy phát cũng tăng nhanh theo, rút ngắn thời gian quá độ là thời gian tăng tốc của động cơ.
Quá trình cưỡng bức kích từ của máy phát MKĐ có thể giải thích như sau: Lúc bắt đầu mở máy, do chưa có điện áp máy phát MKĐ nên UMKĐ 0, UF = UĐ 0 và các s.t.đ. F3 0, F4 0. Tác dụng áp đảo của s.t.đ. chủ đạo F1 làm s.t.đ. tổng lớn. lớn còn do Iư lúc mở máy lớn, F2 lớn.
lớn dẫn đến EMKĐ lớn, kích từ máy phát mạnh và điện áp máy phát F, điện áp đặt vào động cơ UĐ tăng nhanh có tính chất cưỡng bức và động cơ tăng tốc nhanh. Điện áp UMKĐ tăng nhanh cũng do tác dụng (phản hồi dương) của cuộn kích từ CK4, tạo ra s.đ.đ F4 ngày càng lớn.
Cùng với quá trình tăng tốc, dòng Iư làm giảm s.t.đ F2 giảm và điện áp UF tăng làm s.t.đ. F3 tăng dẫn đến tính chất cưỡng bức giảm dần vì giảm dần. Quá trình cưỡng bức kết thúc nhờ phản hồi âm áp ở một giá trị nào đó của điện áp UF ứng với tốc độ Đ đã đặt qua chiết áp R1.
b) Hệ máy điện khuếch đại từ trường ngang - động cơ (MKĐN - Đ).
Hình 9: Nguyên lý cấu tạo của máy điện khuếch đại từ trường ngang
* Máy điện khuếch đại từ trường ngang (MKĐN) về thực chất cũng là một máy phát điện một chiều nhưng có cấu tạo đặc biệt
Stato có nhiều cuộn kích từ trong đó có cuộn chủ đạo, các cuộn phản hồi và luôn có cuộn bù.
Rôto có 4 chổi than 1 và 2 nối ngắn mạch với nhau gọi là cặp chổi than ngang trục. Cặp chổi than 3 và 4 là cặp chổi than dọc trục, cấp điện áp ra của máy điện khuyếch đại từ trường ngang MKĐN.
Về nguyên lý có thể coi MKĐN tương đương với 2 máy phát điện nối tầng với nhau thành 2 cấp khuếch đại như mạch đẳng trị (hệ số khuếch đại k = k1. k2 có thể tới hàng vạn). Do có hệ số khuếch đại lớn nên MKĐN được dùng nhiều trong các hệ truyền động để điều chỉnh tốc đôh động cơ một chiều trong một phạm vi rộng với độ ổn định tốc độ cao và quán tính điện từ nhỏ.
* Sơ đồ nguyên lý hệ máy điện khuếch đại từ trường ngang - động cơ (MKĐN - Đ) dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ Đ qua điều chỉnh điện áp đặt vào phần ứng động cơ (hình vẽ 10)
Kích từ cho MKĐN gồm có 4 cuộn:
CK1: cuộn chủ đạo hay cuộn điều khiển.
CK2: cuộn phản hồi dương dòng điện.
CK3: cuộn phản hồi âm điện áp.
CK4: cuộn phản hồi mềm hay cuộn ổn định.
Sức từ động tổng kích từ MKĐN khi hệ thống làm việc là:
Điện áp phát ra của MKĐN quyết định tốc độ động cơ sẽ được đặt bởi chiết áp R1. nghĩa là bởi trị số s.t.đ. chủ đạo F1.
Cuộn phản hồi âm điện áp CK3 có tác dụng cưỡng bức kích từ máy phát MKĐN lúc ban đầu (vì thoạt đầu UMKĐN = 0, F3 =0 nên lớn) sau đó lại hạn chế sự cưỡng bức (vì bị giảm do F3 tăng theo UMĐKĐN) và cuối cùng kết thúc quá trình cưỡng bức kích từ.
Cuộn phản hồi âm điện áp CK3 còn cùng với cuộn phản hồi dương dòng điện CK2 để ổn định tốc độ động cơ.
Cuộn phản hồi mềm hay cuộn ổn định CK4 liên hệ với điện áp phát ra của MKĐN (cũng là điện áp đặt vào phần ứng động cơ Đ) qua biến áp ổn định BA. Nếu điện áp UMKĐN ổn định thì máy biến áp không làm việc (vì từ thông trong lõi từ BA không biến thiên) và s.t.đ. của CK4 = 0 (F4 =0 ). Khi điện áp UMKĐN lên xuống thì từ thông trong lõi từ biến áp biến thiên và cuộn thứ cấp BA có điện áp. Độ lợn của điện áp này phản ánh sự giao động điện áp phát ra của MKĐN. Từ đó, s.t.đ. cuộn CK4 sẽ làm giảm (khi UMKĐN tăng) và tăng (khi UMKĐN giảm).
Đ
F4
F3
F2
F1
R1
MKĐN
BA
R2
Rc
R3
CB
Rsh
CK4
CK3
CK2
CK1
+
-
+
-
Hình 10: Sơ đồ nguyên lý hệ MKĐN - Đ
Cuộn ổn định CK4 còn có tác dụng hạn chế hiện tượng quá điều ...