Những khái niệm cơ bản về động cơ học_Chương 1

Chia sẻ: Vu Ngoc Huy | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:44

Thêm vào BST

Báo xấu

347
lượt xem 144
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ thống truyền động điện (TĐĐ): biến đổi điện năng thành cơ năng hoặc ngược lại • Các hệ thống TĐĐ tiêu thụ khoảng 50% lượng điện năng được sản xuất • Khoảng 20-25% các hệ thống TĐĐ có yêu cầu điều chỉnh tốc độ. Tỉ lệ này đang gia tăng cùng với sự phát triển của điện tử công suất (ĐTCS) • Các hệ thống TĐĐ có điều chỉnh tốc độ giúp nâng cao chất lượng và năng suất của máy sản xuất, góp phần tiết kiệm điện năng...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Những khái niệm cơ bản về động cơ học_Chương 1

CHƯƠNG 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1
Giới thiệu tổng quan • Hệ thống truyền động điện (TĐĐ): biến đổi điện năng thành cơ năng hoặc ngược lại • Các hệ thống TĐĐ tiêu thụ khoảng 50% lượng điện năng được sản xuất • Khoảng 20-25% các hệ thống TĐĐ có yêu cầu điều chỉnh tốc độ. Tỉ lệ này đang gia tăng cùng với sự phát triển của điện tử công suất (ĐTCS) • Các hệ thống TĐĐ có điều chỉnh tốc độ giúp nâng cao chất lượng và năng suất của máy sản xuất, góp phần tiết kiệm điện năng 2
Giới thiệu tổng quan Tỉ l ệ động cơ DC & động cơ AC trong các ứ ng dụng TĐĐ 3
Giới thiệu tổng quan Công suất (kW) Bơm nước (Thủy điện tích Nhà máy cement, năng) Máy nghiền Bơm ly tâm Máy bơm Máy làm giấy Xe điện Máy luyện Quạt gió C ầu trục Thang máy kim Máy trộn Máy in Băng chuyền Máy dệt Máy sưởi , Robot Máy đóng gói Quạt thông gió Máy công cụ hệ thống điều hòa Trung bình Cao Chất lượng đáp ứng Ứng dụng của hệ thống TĐĐ có điều khiển tốc độ 4
Một số bộ điều khiển động cơ công nghiệp Bộ điều khiển động cơ DC (ABB) 5
Một số bộ điều khiển động cơ công nghiệp Bộ điều khiển động cơ không đồng bộ (Hitachi) 6
Một số bộ điều khiển động cơ công nghiệp Bộ khởi động mềm (Softstarter) 7
Ví dụ: Tiết kiệm năng lượng với bộ biến tần điều khiển bơm nước Van tiết lư u Bộ điều Động khiển cơ tốc độ Nguồn Nguồn + lưới l ưới Động cơ B ơm B ơm a. Hệ thống bơm kiểu truyền thống b. H ệ thống bơm có điều chỉnh tốc độ Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ của hệ thống bơm khi điều chỉnh lưu lượng bằng bộ điều khiển tốc độ động cơ thay cho van tiết lưu 8
Ví dụ: Tiết kiệm năng lượng với bộ biến tần điều khiển bơm nước Tổn hao trên Tổn hao trên bơ m Nhà Động cơ máy & nhiệt Tổn hao Van ti ết l ư u đi ện truyền tải Tổn hao 9
Ví dụ: Tiết kiệm năng lượng với bộ biến tần điều khiển bơm nước Nhà máy nhiệt điện Hệ thống B ơm Hệ thống TĐĐ Truyền tải Bộ BT 10
Ví dụ: Tiết kiệm năng lượng với bộ biến tần điều khiển quạt làm mát nước giải nhiệt Nước làm mát BBT Bộ biến tần (BBT) điều khiển tốc độ quạt của tháp giải nhiệt 11
Sơ đồ khối tổng quát hệ thống TĐĐ Mạch động Động Nguồn Tải lự c cơ Khối điều Khối khiển hồi tiếp Tín hiệu đặt 12
Một số định nghĩa • Đặc tính cơ: quan hệ M(ω ) • Đặc tính cơ tự nhiên • Đặc tính tốc độ: quan hệ I(ω ) ω ω M M Đặc tính cơ động cơ DC kích từ độc lập Đặc tính cơ động cơ KĐB 13
Phương trình momen cơ bản Phương trình động học tổng quát của hệ thống truyền động điện: dω M = Mc + J dt  J : Momen quán tính của hệ thống dω  J : momen động, chỉ xuất hiện trong quá trình quá độ dt  M > M c : hệ thống tăng tốc  M < M c : hệ thống giảm tốc  M = M c : hệ thống ở trạng thái xác lập Mc M ω Động Tải cơ 14 J
Phương trình momen cơ bản Phương trình tổng quát biểu diễn momen cản: M c = M t + Bω + M ms −C + Cω 2 = M t + Bω  M t : Momen cơ do yêu cầu của tải  Bω : Momen ma sát nhớt (viscous friction)  M ms −C : Momen ma sát khô (Coulomb friction) Mc M ω Động Tải cơ 15 J
Phân loại momen tải Tổng quát, momen tải có thể chia thành hai loại chính: • Momen tải chủ động: momen tải luôn tác động lên động cơ, cả khi hệ thống ở trạng thái tĩnh (tải thế năng, tải do lực nén, lực đàn hồi trong hệ thống sinh ra…). Momen tải không đổi chiều khi tốc độ đổi chiều. • Momen tải thụ động: momen tải có khuynh hướng chống lại chuyển động và thay đổi chiều khi tốc độ thay đổi (tải ma sát, tải của máy cắt gọt kim loại…) 16
Đặc tính cơ một số loại tải ω ω ω Pc1 Pc2 Mc Mc Mc Tải bơm, quạt gió Tải động cơ xe điện Tải máy cuộn (tôn, giấy…) ω Tốc độ Tốc độ thấp cao Mc Mc Tải máy nâng (thang máy, bộ Tải máy xúc 17 phận nâng hạ cẩu trục ..)
Khâu cơ khí quy đổi của TĐĐ Mlv ωlv Mc M ω M ω Động Động Tải Bộ giảm tốc Tải cơ cơ (Flv v lv) J Quy đổi momen hoặc lực của tải về trục động cơ Nguyên tắc quy đổi : bảo toàn công suất Quy đổi momen quán tính của các bộ phận chuyển động về trục động cơ Nguyên tắc quy đổi : bảo toàn động năng của hệ thống 18
Khâu cơ khí quy đổi của TĐĐ Chuyển động của bộ phận làm việc là chuyển động quay Quy đổi momen tải về trục động cơ M ω M ω M cω = LV LV = LV η iη M LV ∴ Mc = iη ω Trong đó : tỉ số truyền : i = ωLV Mlv ωlv Mc M ω M ω Động Động Tải Bộ gi ảm tốc Tải cơ cơ (Flv v lv) J 19
Khâu cơ khí quy đổi của TĐĐ Chuyển động của bộ phận làm việc là chuyển động thẳng Quy đổi lực của tải về trục động cơ FLV vLV M cω = η F ρ ∴ M c = LV η v Trong đó : bán kính quy đổi : ρ = LV ω Mlv ωlv Mc M ω M ω Động Động Tải Bộ gi ảm tốc Tải cơ cơ (Flv v lv) J 20