THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
- 1 - Thiết bị điện điện tử
NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
I. Đầu đề thiết kế tốt nghiệp:
Thiết kế hệ thống truyền động Thyriotor
Động cơ một chiều cho máy doa ngang 2620, truyền động ăn dao
II. Các số liệu ban đầu:
Động cơ 1 chiều kích từ độc lập: Uđm = 220v , Pđm = 2,7 Kw, dđm =
1500V/ph, PO = 4% Pđm, ηđm = 0,86.
Lưới đơn xoay chiều 220/380V - 50Hz
Dải điều chỉnh tốc độ 1:1000
Sai số điều chỉnh tốc độ s%= 5%.
III. Nội dung các thuyết minh và tính toán;
1/ Giới thiệu các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều
2/ Khái quát các phương án chỉnh lưu dòng dùng Thyristor
3/ Tính chọn các thông số của sơ đồ mạch lực
4/ Thiết kế mạch điều khiển Thyristor vòng hở
5/ Thiết kế mạch điều khiển hệ kín theo phương pháp 2 mạch vòng tối ưu
moodul.
IV. Các bản vẽ đồ thị:
05 bản vẽ Ao
LỜI NÓI ĐÀU
Điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi và là một nhu cầu tất
yếu trong sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Cùng với sự phát triển của ngành
công nghiệp điện là sự phát triển của các loại máy điện nói chung, trong đó máy
điện một chiều nói riêng. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp,
đặc biệt là động cơ điện một chiều được dùng nhiều trong các ngành như cán thép,
hầm mỏ, giao thông, vận tải…. Mặc dù các loại máy một chiều có giá thành cao,
bảo dưỡng khó, nguồn cấp một chiều bị hạn chế. Nhưng do các đặc tính ưu việt về
tự động và các đặc tính làm việc cùng phạm vi điều chỉnh tốc độ mà các loại máy
điện khác khó có thể có được. Cùng với ưu điểm về khởi động, đổi chiều quay và
có thể chịu quá tải cao, những ưu điểm quan trọng trên với sự phát triển của kỹ
thuật điện tử bán dẫn đã khắc phục được sự hạn chế về nguồn một chiều và công
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
- 2 - Thiết bị điện điện tử
nghệ điều khiển động cơ một chiều cũng hiện đại hơn góp phần tích cực trong nền
công nghiệp sản suất.
Với tầm quan trọng của công nghệ điều khiển tự động động cơ một chiều
nói trên, em chọn đề tài này mong muốn được hiểu biết một phần trong công nghệ
điều khiển tự động, để sau khi ra trường em có thể góp một phần nhỏ xây dựng nền
công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước.
Đồ án tốt nghiệp của em gồm 06 phần:
• Phần 1: Khái quát máy doa ngang - truyền động ăn dao
• Phần 2: Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ độc lập
• Phần 3: Khái quát các phương pháp chỉnh lưu dùng Thyistor
• Phần 4: Lựa chọn và tính toán mạch động lực.
• Phần 5: Thiết kế mạch điều khiển chỉnh lưu Thyristor vòng hở.
• Phần 6: Thiết kế mạch điều khiển Thyristor theo phương pháp 02 mạch vòng
tối ưu Module.
Em đã hoàn thành đồ án với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn
Cao Văn Thành.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo đã hướng dẫn em tận tình.
Do thời gian và trình độ của bản thân em có hạn. Mặc dù đã cố gắng nhưng
đồ án của em còn có điểm thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo các thầy cô để đồ
án của em được hoàn thiện hơn.
PHẦN I: KHÁI QUÁT MÁY DOA NGANG 2620,
TRUYỀN ĐỘNG ĂN DAO
I. KHÁI NIỆM
Máy cắt kim loại được dùng để gia công các chi tiết kim loại bằng cách cắt
bớt các lớp kim loại thừa, để sau khi gia công chi tiết có hình dáng với độ chính xác
nhất định về kích thước và độ bóng cần thiết của bề mặt gia công
Máy doa ngang là 1 phần loại máy cơ bản của máy cắt gọt kim loại.
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
- 3 - Thiết bị điện điện tử
II. MÁY DOA NGANG
Máy doa ngang dùng để gia công với các nguyên công: khoét lỗ trụ, khoan
lỗ, có thể dùng để phay. Thực hiện các nguyên công trên máy doa sẽ đạt độ chính
xác và độ bóng cao.
Máy doa ngang dùng để gia công các chi tiết cỡ trung bình và nặng. Hình
dạng của máy được mô tả như sau:
Trên bệ máy 1 đặt trụ trước 6, trên đó có ụ trục chính 5. Trụ sau 2 có đặt giá
đỡ 3 để giữ trục dao trong quá trình gia công. Bàn quay 4 gá chi tiết có thể dịch
chuyển theo chiều ngang hoặc dọc bộ máy. Ụ trục chính có thể chuyển động theo
chiều thẳng đứng cùng trục chính. Bản thân trục chính có thể chuyển động theo
phương ngang.
Chuyển động chính là chuyển động quay của dao doa (trục chính) chuyển
động ăn dao có thể là chuyển động ngang, dọc của bàn máy mang chi tiết hay di
chuyển dọc của trục chính mang đầu dao.
III. YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY DOA
1.. Truyền động chính:
Yêu cầu cần phải đảo chiều quay, phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 130/1 với
công suất không đổi, độ trơn điều chỉnh ϕ = 1,26. Hệ thống truyền động chính cần
phải hãm dừng nhanh.
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
- 4 - Thiết bị điện điện tử
Hiện nay hệ truyền động chính máy doa thường sử dụng động cơ không đồng
bộ Roto lồng sóc và hộp tốc độ, Ở những máy doa cỡ nặng có thể sử dụng động cơ
điện 1 chiều, điều chỉnh tốc độ trơn trong phạm vi rộng.
2.. Truyền động ăn dao:
Phạm vi điều chỉnh của truyền động ăn dao D = 1500/1.
Lượng ăn dao được điều chỉnh trong phạm vi 2mm/ph ÷ 600mm/ph. Khi di
chuyển nhanh có thể đạt tới 2,5m/ph ÷ 3m/ph.
Lượng ăn dao (mm/ph) ở những máy cỡ nặng yêu cầu được giữ không đổi
khi tốc độ trục chính thay đổi.
Đặc tính cơ cần có độ cứng cao, với độ ổn định tốc độ <10%, hệ thống
truyền động ăn dao phải đảm bảo độ tác động nhanh cao, dừng máy chính xác đảm
bảo sự liền động với truyền động chính khi làm việc tự động.
PHẦN II - CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ 1 CHIỀU.
I. KHÁI NIỆM CHUNG:
Điều chỉnh tốc độ truyền động điện là dùng các phương pháp thuần tuý điện,
tác động lên bản thân hệ thống truyền động điện để thay đổi tốc độ quay của trục
động điện.
Khi thay đổi tốc độ quay của tải và gián tiếp thay đổi qua các tốc độ quay
động cơ, người ta xây dựng nên đặc tính ω = f (M) gọi là đặc tính cơ.
II. -
PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ CỦA ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP:
Từ sơ đồ này ta có phương trình cân bằng
điện áp của mạch phần ứng:
U
ư = Eư + RưIư (1-1)
U
ư : Điện áp phần ứng (V)
E
ư : Sức điện động phần ứng (V) Hình 1
R
ư : Điện trở của mạch phần ứng (Ω)
Uư
U
KT
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
- 5 - Thiết bị điện điện tử
Sức điện động Eư được xác định bởi biểu thức :
ωω
π
Φ=Φ= K
a
pN
Eu2 (1-2)
Trong đó:
P: Số đôi cực
N: Số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng
a : Số đôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng
Φ : Từ thông kích từ dưới 1 cực từ (Wb)
ω : Tốc độ góc (rad/s)
a
pN
K
π
2
= hệ số cấu tạo động cơ
Từ (1-1) và (1-2) ta có
Φ
−
=K
IRU uuu
ω
(1-3)
Mặt khác, mômen điện từ của động cơ được xác định theo công thức:
M
đt = KΦ Iư (1-4)
Từ đó ta có Mđt
KΦ
Thay vào (1-3 ) ta được:
U
ư RưMđt
KΦ (KΦ)2
Nếu bỏ qua các tổn thất cơ và thép thì mômen cơ trên trục = mômen điện từ
U
ư Rư
KΦ (KΦ)2
Đây là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập.
Đồ thị của phương trình (1-6)
- Cắt trục hoành tại
U
ư
R
ư
- Cắt trục tung tại
Iư =
ω = - (1-5)
ω = - M (1-6)
Mnm = KΦ
ω
ωO
Δω
Mnm M