Chương 1 : Cơ sở Truyền động điện

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

128
lượt xem 38
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khái niệm chung về hệ truyền động điện 1.Cấu trúc chung và phân loại a. Cấu trúc chung : - Định nghĩa: Hệ truyền động điện là một tập hợp các thiết bị nh-: Thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử, phục vụ cho việc biến đổi năng l-ợng điện - cơ cũng nh- gia công truyền tín hiệu thông tin để điều khiển quá trình biến đổi năng l-ợng đó. - Truyền động lực cho một máy, một dây truyền sản xuất mà dùng năng l-ợng điện gọi là truyền động điện Cấu trúc của...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chương 1 : Cơ sở Truyền động điện

Tr-êng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Khoa §iÖn Bé M«n Tù §éng ho¸ xncn Bµi gi¶ng Häc phÇn: Trang bÞ ®iÖn Ng-êi thùc hiÖn: NguyÔn ThÞ Chinh Bé m«n : Tù ®éng ho¸ - Khoa §iÖn N¨m 2008
Ch-¬ng 1 : C¬ së TruyÒn ®éng ®iÖn 1. Kh¸i niÖm chung vÒ hÖ truyÒn ®éng ®iÖn 1.CÊu tróc chung vµ ph©n lo¹i a. CÊu tróc chung : - §Þnh nghÜa: HÖ truyÒn ®éng ®iÖn lµ mét tËp hîp c¸c thiÕt bÞ nh-: ThiÕt bÞ ®iÖn, thiÕt bÞ ®iÖn tõ, thiÕt bÞ ®iÖn tö, phôc vô cho viÖc biÕn ®æi n¨ng l-îng ®iÖn - c¬ còng nh- gia c«ng truyÒn tÝn hiÖu th«ng tin ®Ó ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh biÕn ®æi n¨ng l-îng ®ã. - TruyÒn ®éng lùc cho mét m¸y, mét d©y truyÒn s¶n xuÊt mµ dïng n¨ng l-îng ®iÖn gäi lµ truyÒn ®éng ®iÖn CÊu tróc cña mét hÖ truyÒn ®éng ®iÖn gåm 2 phÇn chÝnh:
BB§ §C MSX R RT K KT GN VT H×nh 1: M« t¶ cÊu tróc cña hÖ truyÒn ®éng. BB§- Bé biÕn ®æi; §C- §éng c¬ truyÒn ®éng; MSX- M¸y s¶n xuÊt; RT- Bé ®.chØnh c«ng nghÖ; KT- C¸c bé ®ãng c¾t phôc vô c«ng nghÖ; R- C¸c bé ®iÒu chØnh truyÒn ®éng; K- C¸c bé ®ãng c¾t phôc vô truyÒn ®éng; VH- Ng-êi vËn hµnh; GN- M¹ch ghÐp nèi.
• PhÇn m¹ch lùc: gåm bé biÕn ®æi vµ ®éng c¬ truyÒn ®éng. • C¸c bé biÕn ®æi th-êng dïng lµ bé biÕn ®æi m¸y ®iÖn (m¸y ph¸t mét chiÒu, xoay chiÒu), bé biÕn ®æi ®iÖn tõ (khuÕch ®¹i tõ, cuén kh¸ng b·o hoµ), bé biÕn ®æi ®iÖn tö (chØnh l-u tirist¬r, biÕn tÇn tranzitor, tirist¬r). • §éng c¬ ®iÖn cã c¸c lo¹i: ®éng c¬ mét chiÒu, xoay chiÒu ®ång bé, kh«ng ®ång bé vµ c¸c lo¹i ®éng c¬ ®iÖn ®Æc biÖt kh¸c…
• PhÇn m¹ch ®iÒu khiÓn: gåm c¸c c¬ cÊu ®o l-êng, c¸c bé ®iÒu chØnh c«ng nghÖ, ngoµi ra cßn cã c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn, ®ãng c¾t phôc vô c«ng nghÖ vµ cho ng-êi vËn hµnh. • §ång thêi mét sè hÖ truyÒn ®éng ®iÖn cã c¶ m¹ch ghÐp nèi víi c¸c thiÕt bÞ tù ®éng kh¸c trong mét d©y chuyÒn s¶n xuÊt. Tuy nhiªn, trong thùc tÕ s¶n xuÊt, kh«ng ph¶i hÖ truyÒn ®éng ®iÖn nµo còng cã ®Çy ®ñ cÊu tróc nh- vËy
b. Ph©n lo¹i hÖ thèng truyÒn ®éng * Ph©n lo¹i theo sè ®éng c¬ sö dông: TruyÒn ®éng nhãm : Lµ hÖ truyÒn ®éng dïng mét ®éng c¬ ®iÖn ®Ó kÐo mét nhãm gåm nhiÒu m¸y s¶n xuÊt. TruyÒn ®éng ®¬n : Lµ hÖ truyÒn ®éng dïng mét ®éng c¬ ®iÖn ®Ó kÐo toµn bé mét m¸y s¶n xuÊt. TruyÒn ®éng nhiÒu ®éng c¬ : Trong hÖ truyÒn ®éng nµy, mçi chuyÓn ®éng riªng biÖt cña m¸y SX do mét ®éng c¬ riªng ®¶m nhiÖm. * Ph©n lo¹i theo ®Æc ®iÓm chuyÓn ®éng: - ChuyÓn ®éng quay - ChuyÓn ®éng tÞnh tiÕn (th¼ng)
* Ph©n lo¹i theo chÕ ®é lµm viÖc: - ChÕ dé lµm viÖc liªn tôc - ChÕ dé lµm viÖc gi¸n ®o¹n * Ph©n lo¹i theo chiÒu quay cña ®éng c¬: -TruyÒn ®éng cã ®¶o chiÒu quay -TruyÒn ®éng kh«ng ®¶o chiÒu quay * Ph©n lo¹i theo dßng ®iÖn : -TruyÒn ®éng xoay chiÒu -TruyÒn ®éng mét chiÒu
* Ph©n lo¹i theo ®Æc ®iÓm thay ®æi c¸c th«ng sè ®iÖn - TruyÒn ®éng kh«ng ®iÒu chØnh: Th-êng chØ cã ®éng c¬ nèi trùc tiÕp víi l-íi ®iÖn vµ kÐo m¸y s¶n xuÊt víi mét tèc ®é nhÊt ®Þnh. - TruyÒn ®éng cã ®iÒu chØnh: Trong lo¹i nµy, tuú thuéc vµo yªu cÇu c«ng nghÖ mµ ta cã truyÒn ®éng ®iÒu chØnh tèc ®é, truyÒn ®éng ®iÒu chØnh momen, lùc kÐo vµ truyÒn ®éng ®iÒu chØnh vÞ trÝ. Trong cÊu tróc hÖ truyÒn ®éng cã ®iÒu chØnh cã thÓ lµ truyÒn ®éng nhiÒu ®éng c¬. Ngoµi ra, tuú thuéc vµo cÊu tróc vµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ta cã hÖ truyÒn ®éng ®iÒu khiÓn sè, t-¬ng tù hoÆc truyÒn ®éng ®iÒu khiÓn theo ch-¬ng tr×nh.
2. Kh¸i niÖm chung vÒ ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn §Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn lµ quan hÖ gi÷a momen vµ tèc ®é quay cña ®éng c¬. §Æc tÝnh c¬ tù nhiªn cña ®éng c¬: lµ ®Æc tÝnh cña ®éng c¬, nÕu nh- ®éng c¬ vËn hµnh ë chÕ ®é ®Þnh møc (®iÖn ¸p, tÇn sè, tõ th«ng ®Þnh møc kh«ng nèi thªm c¸c ®iÖn trë, ®iÖn kh¸ng vµo ®éng c¬). Trªn ®Æc tÝnh tù nhiªn ta cã ®iÓm lµm viÖc ®Þnh møc cã gi¸ trÞ M®m, ®m. §Æc tÝnh c¬ nh©n t¹o cña ®éng c¬: lµ ®Æc tÝnh khi ta thay ®æi tham sè nguån hoÆc nèi thªm ®iÖn trë, ®iÖn kh¸ng vµo ®éng c¬.
§Ó ®¸nh gi¸ vµ so s¸nh c¸c ®Æc tÝnh c¬, ng-êi ta ®-a ra kh¸i niÖm ®é cøng ®Æc tÝnh c¬  vµ ®-îc tÝnh : M     lín, ta cã ®Æc tÝnh c¬ cøng,  nhá, ®Æc tÝnh c¬ mÒm,    ®Æc tÝnh c¬ tuyÖt ®èi cøng. TruyÒn ®éng cã ®Æc tÝnh c¬ cøng, tèc ®é Ýt thay ®æi khi momen thay ®æi lín. TruyÒn ®éng cã ®Æc tÝnh c¬ mÒm tèc ®é gi¶m nhiÒu khi momen t¨ng.  1 2 1 2 3 M 0 M H×nh 2. §é cøng ®Æc tÝnh c¬. 1: ®Æc tÝnh c¬ cøng tuyÖt ®èi; 2: ®Æc tÝnh c¬ cøng; 3: ®Æc tÝnh c¬ mÒm
3. §Æc tÝnh c¬ cña m¸y s¶n xuÊt §Æc tÝnh c¬ cña m¸y s¶n xuÊt rÊt ®a d¹ng. Tuy vËy phÇn lín nã ®-îc biÓu diÔn d-íi d¹ng biÓu thøc tæng qu¸t:   c  Mc  Mc0  (Mcdm  Mc0 )     cdm  Trong ®ã: Mc: M«men øng víi tèc ®é . Mc0: M«men øng víi tèc ®é  = 0. Mdm: M«men øng víi tèc ®é ®m : Sè mò ®Æc tr-ng cho phô t¶i
Ta cã c¸c tr-êng hîp : +  = 0, Mc = Mcdm = const: Ph-¬ng tr×nh ®Æc tÝnh cña c¸c c¬ cÊu n©ng h¹, b¨ng t¶i, c¬ cÊu ¨n dao m¸y c¾t gät thuéc lo¹i nµy. (®-êng 1) +  = 1, M«men tØ lÖ bËc nhÊt víi tèc ®é, thùc tÕ rÊt Ýt gÆp, vÒ lo¹i nµy cã thÓ lÊy vÝ dô vÒ m¸y ph¸t mét chiÒu t¶i thuÇn trë. (®-êng 2) +  = 2, M« men tØ lÖ bËc hai víi tèc ®é, ®©y lµ ®Æc tÝnh cña m¸y b¬m, qu¹t giã (®-êng 3)
+  = -1, momen tØ lÖ nghÞch víi tèc ®é, c¸c c¬ cÊu m¸y cuèn d©y, cuèn giÊy, c¸c truyÒn ®éng quay trôc chÝnh m¸y c¾t gät kim lo¹i cã ®Æc tÝnh thuéc lo¹i nµy (®-êng 4) c 1 2 c®m 3 4 Mc 0 MCD Mc®m
4. Tr¹ng th¸i lµm viÖc cña truyÒn ®éng ®iÖn. Trong hÖ truyÒn ®éng ®iÖn, bao giê còng cã qu¸ tr×nh biÕn ®æi n¨ng l-îng ®iÖn - c¬. ChÝnh qu¸ tr×nh biÕn ®æi nµy quyÕt ®Þnh tr¹ng th¸i lµm viÖc cña truyÒn ®éng ®iÖn. C«ng suÊt ®iÖn P® ®iÖn cã gi¸ trÞ d-¬ng nÕu nh- nã cã chiÒu truyÒn tõ nguån vÒ ®éng c¬ biÕn ®æi c«ng suÊt ®iÖn thµnh c«ng suÊt c¬ Pc= M. cÊp cho m¸y s¶n xuÊt. C«ng suÊt c¬ Pc cã gi¸ trÞ d-¬ng nÕu momen ®éng c¬ sinh ra cã chiÒu cïng chiÒu víi tèc ®é quay.
Ng-îc l¹i, c«ng suÊt ®iÖn P® cã gi¸ trÞ ©m nÕu nã cã chiÒu tõ ®éng c¬ vÒ nguån C«ng suÊt c¬ Pc cã gi¸ trÞ ©m khi nã truyÒn tõ m¸y s¶n xuÊt vÒ ®éng c¬ vµ momen ®éng c¬ sinh ra ng-îc chiÒu víi tèc ®é quay. Momen cña m¸y s¶n xuÊt ®-îc gäi lµ phô t¶i hay momen c¶n. Nã còng ®-îc ®Þnh nghÜa dÊu ©m vµ d-¬ng, ng-îc l¹i víi dÊu momen ®éng c¬.
Ph-¬ng tr×nh c©n b»ng c«ng suÊt cña hÖ truyÒn ®éng ®iÖn lµ: P® = Pc + P Trong ®ã: P®: C«ng suÊt ®i Pc: C«ng suÊt c¬ P: Tæn thÊt c«ng suÊt. - Tuú thuéc vµo biÕn ®æi n¨ng l-îng trong hÖ mµ ta cã tr¹ng th¸i lµm viÖc cña ®éng c¬ gåm: Tr¹ng th¸i ®éng c¬ vµ tr¹ng th¸i h·m - Tr¹ng th¸i ®éng c¬: gåm chÕ ®é cã t¶i vµ chÕ ®é kh«ng t¶i.
- Tr¹ng th¸i h·m gåm: h·m kh«ng t¶i, h·m t¸i sinh, h·m ng-îc vµ h·m ®éng n¨ng. H·m t¸i sinh: P®iÖn < 0, Pc¬ < 0 c¬ n¨ng biÕn thµnh ®iÖn n¨ng tr¶ vÒ l-íi. H·m ng-îc: P®iÖn > 0, Pc¬ < 0 ®iÖn n¨ng vµ c¬ n¨ng chuyÓn thµnh tæn thÊt P. H·m ®éng n¨ng: P®iÖn = 0, Pc¬ < 0 c¬ n¨ng biÕn thµnh c«ng suÊt tæn thÊt P.
Tr¹ng th¸i h·m vµ tr¹ng th¸i ®éng c¬ ®-îc ph©n bè trªn ®Æc tÝnh c¬ (M) ë gãc phÇn t- II, IV: tr¹ng th¸i h·m, gãc phÇn t- I, III  II Tr¹ng th¸i h·m I Tr¹ng th¸i ®éng c¬ M® Mc Mc   M ® PC = M®. < 0 PC = M®. > 0 M M® Mc   Mc M® PC = M®. > 0 PC = M®. < 0 III Tr¹ng th¸i ®éng c¬ IV H×nh 4. Tr¹ng th¸i lµm viÖc cña T§§ trªn c¸c gãc phÇn t- cña ®Æc tÝnh c¬.
5. Ph-¬ng tr×nh ®éng häc cña truyÒn ®éng ®iÖn Ph-¬ng tr×nh c©n b»ng n¨ng l-îng cña hÖ truyÒn ®éng ®iÖn. W = Wc + W Trong ®ã:W lµ n¨ng l-îng ®-a vµo ®éng c¬. Wc lµ n¨ng l-îng tiªu thô cña m¸y sản xuất. W: lµ møc chªnh n¨ng l-îng gi÷a n¨ng l-îng ®-a vµo vµ n¨ng l-îng tiªu thô chÝnh lµ ®éng n¨ng cña hÖ: 1 W  J 2 2 §¹o hµm ph-¬ng tr×nh vµ chia 2 vÕ cho  ta cã : 1 dW 1 dWc 1 d 1 2   ( Jω ) ω dt ω dt ω dt 2
1 dW M M: lµ momen cña ®éng c¬. ω dt 1 dWc  Mc Mc : lµ momen c¶n. ω dt 1d 1 2 ( J ) Mdg Mdg : Momen ®éng dt 2 Ph-¬ng tr×nh ®éng häc cña hÖ truyÒn ®éng tæng qu¸t cã d¹ng: dω 1 dJ M J.  ω  Mc dt 2 dt Th«ng th-êng dJ/dt = 0, v× vËy ta cã ph-¬ng tr×nh ®éng häc th-êng dïng lµ: dω M  J.  Mc dt