Bài thuyết trình Truyền động điện: Chương 1 - Những khái niệm cơ bản

Chia sẻ: Chanh Muoi | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

121
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Gửi đến các bạn bài thuyết trình Bài thuyết trình Truyền động điện: Chương 1 - Những khái niệm cơ bản. Bài thuyết trình được tiến hành với các nội dung: Hệ thống truyền động điện và các phần tử, động học trong hệ thống động cơ - tải, hệ thống bộ biến đổi – động cơ, điều khiển tốc độ truyền động điện, bài tập ví dụ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài thuyết trình Truyền động điện: Chương 1 - Những khái niệm cơ bản

TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHƯƠNG I: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Svth: Võ Lê Vân Anh
NỘI DUNG 1.1 Hệ thống truyền động điện và các phần tử 1.2 Động học trong hệ thống động cơ - tải 1.3 Hệ thống bộ biến đổi – động cơ 1.4 Điều khiển tốc độ truyền động điện 1.5 Bài tập ví dụ
1.1 Hệ thống truyền động điện và các phần tử Một số định ngh - Hệ thống truyền động điện là hệ thống máy móc có nhiệm vụ biến đổi cơ năng thành điện năng và gồm cả khả năng điều khiển bằng điện. Hình 1.1: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống truyền động điện
- Quan hệ giữa tốc độ và mômen của tải gọi là đặc tính cơ của tải. - Quan hệ giữa tốc độ và mômen của động cơ gọi là đặc tính cơ của động cơ. - Quan hệ giữa tốc độ và dòng điện của động cơ là đặc tính cơ điện. Hình 1.2: Các dạng đặc tính cơ của động cơ a) Động cơ DC kích từ độc lập; b)Động cơ không đồng bộ; c)Động cơ đồng bộ
- Ta có đặc tính cơ tự nhiên của động cơ nếu động cơ được vận hành ở chế độ định mức. Vd: đặc tính cơ tự nhiên của động cơ không đồng bộ nhận được khi động cơ được cung cấp điện áp và tần số định mức. + Đặc tính cơ tải phải khảo sát kĩ lưỡng Lựa chọn hệ thống TĐĐ + Động cơ lựa chọn phải thỏa mãn yêu thích hợp cho ứng dụng nào cầu về mômen và tốc độ của tải. đó: +Dòng điện động cơ không vượt quá giới hạn cho phép của động cơ và của nguồn.
Bộ biến đổi giữ nhiệm vụ điều khiển dòng công suất từ nguồn đến động cơ sao cho đặc tính cơ và đặc tính tốc độ dòng điện của động cơ tương hợp yêu cầu của tải.
1.2 Động học của hệ thống động cơ – tải: 1.2.1 Phương trình mômen cơ bản: Chuyển động của động cơ thường là chuyển động quay, của tải thường là chuyển động tịnh tiến.
Phương trình động học của hệ truyền động tổng quát có dạng: dω M = MC + J (1.1) dt J – Mômen quán tính của toàn bộ hệ thống động cơ – tải quy đổi về trục động cơ, kgm2 ; ω T ốc độ góc của động cơ, rad/s; M – Mômen do động cơ sinh ra, Nm; Mc – Mômen cản quy đổi về trục động cơ, Nm.
dω M = MC + J dt - Khi M > MC hệ thống ở chế độ tăng tốc. Động cơ không chỉ cung cấp mô men đưa ra tải mà còn cung cấp cả thành phần mômen động để tạo gia tốc cho hệ truyền động điện. - Khi M
1.2.2 Các thành phần của mômen cản: Ø Mômen ma sát Mms : sinh ra do ma sát trên trục động cơ và các bộ phận khác của cơ cấu. Gồm: mômen ma sát trên trục động cơ và các bộ phận khác quy đổi về trục động cơ. Ø Mômen quạt gió Mq : Khi động cơ chuyển động, gió làm mát động cơ sẽ sinh ra mômen chống lại chuyển động này. Ø Mômen cơ do yêu cầu của tải Mt (quy đổi về trục động cơ): Phụ thuộc tính chất của tải, nó có thể độc lập hoặc phụ thuộc tốc độ.
Hình 1.5: Đặc tính mômen ma sát và các thành phần của mômen ma sát - Mmst (Mômen ma sát tĩnh) chỉ có khi hệ thống đứng yên hoặc tốc độ rất thấp, nên không được tính khi khảo sát động học của hệ. - Mmsc (Mômen ma sát khô) là hằng số - Mômen ma sát nhớt có thể biểu diễn: M ms − n = B.ω Mômen quạt gió: M q = C.ω - 2
=> Mômen cản Mc có thể biểu diễn như sau: M c = M t + B.ω + M ms −c + C.ω 2 ( M ms −c + C.ω 2 )
1.2.3 Một số đặc tính tải thường gặp: Hình 1.6: Đặc tính cơ một số tải thường gặp a) Quạt gió – Bơm ly tâm; b) Xe điện(không tính tác động của trọng lực); c) Máy cuộn; d) Máy xúc; e) Máy nâng hạ; f) Máy công cụ
1 Mômen tải có tính thế năng: Mômen này không đổi dấu khi chiều chuyển động thay đổi. 1.2.4 Phân loại mômen tải: 2 Mômen tải có tính phản kháng: Luôn chống lại chuyển động và thay đổi dấu khi chiều chuyển động thay đổi.
1.2.5 Khâu cơ khí quy đổi của truyền động điện: Tính quy đổi mômen hoặc lực của bộ phận làm việc về trục động cơ Nguyên tắc quy đổi: Dựa vào sự cân bằng công suất trong phần cơ của truyền động. MLV – mômen phụ tải trên bộ phận làm việc ChuyMến độ.ω ng quay:M ω t ốc độ góc bộ phận làm việc M t .ω = LV LV = LV .ω LV η hiệu suất cơ cấu truyền η i.η động ω i= i tỉ số truyền, ωLV
Chuyển động thẳng FLV – lực phụ tải trên bộ phận làm FLV . v LV FLV .ρ ρệc; vi M t .ω = = vi lLVực phụ tải về η η bán kính quy đ ρ= ổ trục động cơ, ω Tính quy đổi mômen quán tính Quy đổi khối lượng quán tính hoặc mômen quán tính là thay thế các khâu này bằng một mômen quán tính J trên trục động cơ có giá trị tương đường. Nguyên tắc quy đổi: Bảo toàn động năng tích lũy của hệ thống. ω2 ω 2 n ωi2 n v 2j Jm mômen quán tính động cơ; J = Jm. + �J i + �m j Ji mômen quán tính của phần tử 2 2 i =1 2 j =1 2 quay thứ i; mj khối lượng của phần tử chuyển n Ji n J = J m + � 2 + �m j ρ 2j động tịnh tiến thứ j; i =1 ii j =1 ii – tỉ số tốc độ từ trục động cơ đến phần tử quay thứ i; ρ bán kính quy đổi tốc độ từ phần tử chuyển động tịnh tiến thứ j đến trục động cơ.
1.2.6 Trạng thái làm việc của truyền động điện: Quy ước chiều của tốc độ và mômen: - Hệ thống chỉ hoạt động theo một chiều, chiều thuận là chiều quay bình thường. - Hệ thống có đảo chiều, chiều thuận được chọn tự do. Khi đó: - Tốc độ động cơ là dương nếu động cơ quay theo chiều thuận. - Tốc độ động cơ là âm nếu động cơ quay theo chiều ngược lại. Mômen: - Mômen dấu dương khi mômen gia tốc động cơ theo chiều thuận. - Mômen âm sẽ giảm tốc độ động cơ theo chiều thuận, gia tốc động cơ theo chiều nghịch.
Hình 1.8: Hệ trục Mômen – tốc độ, chia mặt phẳng tọa độ thành bốn phần tư - Chế độ động cơ: động cơ biến điện năng thành cơ năng đưa ra tải. Pcơ > 0. - Chế độ hãm: động cơ hoạt động như một máy phát, biến cơ năng của tải thành điện năng. Pcơ
Hãm tái sinh: Pd
1.2.7 Điều kiện ổn định tĩnh của truyền động điện: Điểm làm việc cân bằng đạt được khi mômen động cơ bằng mômen tải. Tại điểm làm việc cân bằng gọi: d ω0 M0 – Mômen động cơ M0 = Mco và =0 (1.12) ωMco – Mômen t 0 ải dt Tốc độ động cơ Ở thời điểm t, hệ di chuyển khỏi vị trí cân bằng và các gia số tương ∆ứMng , ∆M c , ∆ω d (ω0 + ∆ω ) Phương trình (1.1) trở thành J + (M co + ∆ M c ) − (M 0 + ∆ M) = 0 (1.13) dt d (∆ω ) Thay (1.12) vào (1.13) J + ∆ Mc − ∆ M = 0 (1.14) dt