Thông tin tài liệu
Đồ án tổng hợp hệ điện cơ
Đồ án môn học
Tổng hợp hệ điện cơ
(Đề số 5)
Tên đề tài :
Thiết kế hệ truyền động cho xe con cầu trục
Với các thống số kĩ thuật:
- Trọng lợng xe con 5 Tấn
-Tải trọng định mức 10 Tấn
-Tốc độ di chuyển 0.05ữ0.5 m/s
- Lực cản chuyển động khi tải định mức 4000 N
- Lực cản chuyển động khi không tải 2000 N
- Hiệu suất cơ cấu() 0.82
- Tỉ số truyền (i) 31
- Đờng kính bánh xe cầu (D
b
) 0.35 m
Yêu cầu các nội dung:
Nêu các yêu cầu về công nghệ và truyền động
Chọn phơng án truyền động. Tính chọn công suất động cơ và mạch lực.
Xây dựng cấu trúc điều khiển tổng hợp hệ.
Thiết kế mạch điều khiển.
Mô phỏng (Simulink).
Phơng án thiết kế:
1. Hệ truyền động động cơ xoay chiều dùng phơng pháp điều
chỉnh tần số.
2. Hệ truyền động động cơ một chiều dùng phơng pháp chỉnh lu
hoặc băm xung điệu áp.
3. Hệ truyền động động cơ một chiều dùng phơng pháp xung
điện trở Roto.
Tài liệu tham khảo: Trang bị máy công nghiệp dùng chung.
Danh sách sinh viên thực hiện đề tài
Số thứ tự Nhóm sinh viên Giáo viên hớng dẫn
1 Nguyễn Đăng Phú
PGS.TS Bùi quốc khánh
2 Phạm Thành Đồng
3 Nguyễn Đình Thắng
4 Phùng Văn Đức
5 Bùi Anh Tú
c Lời nói đầu
húng ta biết rằng sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia phụ thuộc rất nhiều vào mức
độ cơ giới hoá và tự động hoá các quá trình sản xuất . Trong quá trình sản xuất ,máy
nâng - vận chuyển đóng vai trò quan trọng .Cầu trục là một trong nhiều cơ cấu nh
vậy. Nó là cầu nối giữa các hạng mục sản xuất, giữa các phân xởng trong nhà máy,
giữa các máy công tác trong một dây chuyền sản xuất v.v Với vai trò là mũi nhọn
của kỹ thuật hiện đại, lĩnh vực tự động hoá đang phát triển với tốc độ ngày càng cao.
Những thành tựu của lý thuyết Điều khiển tự động, Tin học công nghiệp, Điện tử
Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 1 Tự Động Hoá 3_K44
Đồ án tổng hợp hệ điện cơ
công suất, Kỹ thuật đo lờng đã và đang đợc triển khai trên quy mô rộng lớn, tạo
nên những thiết bị và dây chuyền công nghiệp sản xuất tự động với năng suất cao và
chất lợng tốt .
Truyền động điện có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của một công
nghệ sản xuất. Đặc biệt trong dây chuyền sản xuất tự động hiện đại, truyền đồng
điện đóng góp vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lợng sản
phẩm. Vì vậy, các hệ truyền động điện luôn luôn đợc quan tâm nghiên cứu nâng cao
chất lợng để đáp ứng các yêu cầu công nghệ mới với mức độ tự động hoá cao.
Việc tăng năng suất máy sản xuất và giảm giá thành thiết bị điện của máy là hai
yêu cầu cần chủ yếu đối với hệ thống truyền động điện và tự động hoá sản xuất song
chúng thờng mâu thuẫn nhau. Một bên đòi hỏi sử dụng các hệ thống phức tạp, một
bên lại yêu cầu hạn chế số lợng thiết bị chung trên máy và số thiết bị cao cấp. Vậy
việc lựa chọn một hệ thống truyền động điện và tự động hoá thích hợp cho cơ cấu
sản xuất là không đơn giản.
Với việc ứng dụng rộng rãi các tiến bộ kỹ thuật trong lĩnh vực điện tử - tin học,
các hệ truyền động điện đợc phát triển và có thay đổi đáng kể. Đặc biệt, do công
nghệ sản xuất các thiết bị điện tử công suất ngày càng hoàn thiện nên các bộ biến
đổi điện tử công suất trong hệ truyền động điện không những đáp ứng đợc yêu cầu
tác động nhanh, độ chính xác cao mà còn góp phần làm giảm kích thớc và hạ giá
thành của hệ thống.
Việc nghiên cứu và học tập một cách nghiêm túc và sâu sắc môn học Tổng hợp
hệ điện cơ là một trong những đòi hỏi quan trọng đối với sinh viên ngành Tự động
hoá XNCN. Nó phù hợp với yêu cầu phát triển ngày càng cao và phong phú của nền
công nghiệp nớc ta cũng nh sự phát triển nh vũ bão của các thành tựu công nghệ hiện
đại trên thế giới.
Cũng để đáp ứng nhu cầu học tập môn học " Tổng hợp hệ điện cơ " việc làm đồ
án môn học là rất phù hợp và cần thiết . Bản đồ án này thực hiện việc "Thiết kế hệ
truyền động cho cầu trục". Tuy nhiên để tổng hợp đợc một hệ truyền động cho cầu
trục một cách hoàn chỉnh không phải đơn giản. Trong phạm vi và yêu cầu của môn
học này ta chỉ nghiên cứu tổng hợp hệ thống truyền động cho động cơ di chuyển
xe cầu. ở đây ngoài việc tính toán các thông số và giá trị cần thiết cho mạch động
lực và mạch điều khiển, thiết kế mạch điều khiển ,còn có sự quan tâm đến việc xây
dựng cấu trúc điều khiển tổng hợp hệ truyền động T-Đ, thiết kế các bộ điều chỉnh
cho mạch vòng phản hồi nối cấp, thực hiện mô phỏng các đặc tính hệ thống bằng ch-
ơng trình Simulink của phần mềm MATLAB.
Trong quá trình thực hiện, với sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn
Tự động hoá XNCN đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy giáo PGS.TS Bùi Quốc
Khánh cùng các sinh viên khác cộng với sự nỗ lực của bản thân, bản đồ đã đợc hoàn
thành. Tuy nhiên, do thời gian tơng đối ngắn và trình độ chuyên môn còn hạn chế
nên bản đồ án không tránh khỏi những thiếu sót . Em mong nhận đợc sự góp ý của
các thầy cô giáo và các bạn để bản đồ án này đợc hoàn thiện hơn.
Hà nội , Ngày 15/05/2003
Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 2 Tự Động Hoá 3_K44
Đồ án tổng hợp hệ điện cơ
Sinh viên : Nguyễn Đăng Phú
Chơng I: Mô tả công nghệ và yêu cầu hệ
truyền động
1.1. Mô tả công nghệ
Cầu trục là một loại máy nâng - vận chuyển đợc sử dụng phổ biến trong nhiều
ngành kinh tế khác nhau nh trong nhà máy cơ khí, xí nghiệp luyện kim, công trờng
xây dựng, hầm mỏ, hải cảng
Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 3 Tự Động Hoá 3_K44
3
2
1
Đồ án tổng hợp hệ điện cơ
Thông thờng cầu trục đợc điều khiển nhờ ngời lái ngồi điều khiển trong cabin,
theo yêu cầu của nơi sản xuất, bộ điều khiển có thể đặt ngoài cầu trục, từ một tủ điều
khiển đặt ở nền phân xởng.
Phân loại cầu trục :
+ Theo đặc điểm cấu tạo :
Cầu trục kiểu cầu (cầu trục)
Cầu trục hình cổng
Cầu trục cáp.
+ Theo trọng tải :
Loại nhẹ < 5 ữ 10 tấn
Loại trung bình 10 ữ 15 tấn
Loại nặng > 15 tấn
+ Theo chế độ làm việc :
Loại nhẹ : hệ số tiếp điện TĐ% = 10 ữ 15 %, số lần đóng máy trong một
giờ là 60.
Loại trung bình : TĐ% =15 ữ 25%, số lần đóng máy trong một giờ là 120.
Loại nặng : TĐ% = 25 ữ 40%, số lần đóng máy trong một giờ là 240.
Loại rất nặng : TĐ% = 40 ữ 60%,số lần đóng máy trong một giờ > 240.
+ Theo chức năng :
Cầu trục vận chuyển : sử dụng rộng rãi, yêu cầu chính xác không cao.
Cầu trục lắp ráp : phần lớn dùng trong các nhà máy, xí nghiệp nhất là
trong các nhà máy cơ khí. Nó dùng để lắp ghép các chi tiết máy móc, yêu
cầu có độ chính xác cao.
1.1.1 Cấu tạo cơ bản của cầu trục
Cầu trục hai dầm hiện nay đợc sử dụng rộng rãi trong các nhà máy, xí nghiệp,
dùng để cẩu các cấu kiện sắt thép, các phôi sản phẩm, lắp ráp các thiết bị máy
móc
Tuỳ theo tải trọng, theo chế độ làm việc hoặc theo cấu tạo của cơ cấu di
chuyển, cầu trục hai dầm cũng đợc chia thành nhiều loại. Nhng dù có cấu tạo đơn
giản hay phức tạp thì cấu tạo cơ bản của cầu trục gồm ba phần : xe cầu, xe con và cơ
cấu nâng hạ.
1 - Xe cầu:
Xe cầu có hai dầm chính hoặc khung dàn chính đợc chế tạo băng kép có độ
cứng không gian đặt cách nhau một khoảng tơng ứng với khoảng cách bánh xe của
xe con. Hai đầu cầu đợc liên kết cơ khí với hai dầm ngang tạo thành khung hình chữ
nhật trong mặt phẳng ngang.
Các bánh xe của cầu trục đợc thiết kế trên các dầm ngang của khung hình chữ
nhật, tạo điều kiện cho cầu trục chạy dọc suốt phân xởng. Tải trọng sẽ do trọng lợng
Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 4 Tự Động Hoá 3_K44
Đồ án tổng hợp hệ điện cơ
bản thân cầu, trọng lợng xe con cùng vật nâng sẽ truyền qua bánh xe qua đờng ray.
Trên mặt bằng kết cấu khung có lắp đặt cơ cấu di chuyển xe cầu.
2 - Xe con:
Xe con đợc thiết kế lắp đặt trên xe cầu, di chuyển dọc cầu, tạo điều kiện cho
cầu trục phục vụ đợc suốt khẩu độ gian nhà phân xởng.
3 - Cơ cấu nâng hạ:
Cơ cấu nâng hạ thờng có tang cắt thành rãnh xoắn hai chiều để cuộn cáp nâng
và hạ. Cuối hai đầu dây cáp mắc palăng kép để đảm bảo nâng hạ tải trọng theo ph-
ơng thẳng đứng, đồng thời tăng số lợng cáp có khả năng chịu lực tốt. Toàn bộ cơ cấu
tang, hộp truyền bánh răng và động cơ xe con đợc đặt trên xe con di chuyển ngang
nhà phân xởng.
Ngoài ra còn có cơ cấu phanh hãm, gồm ba loại : phanh guốc, phanh đĩa và
phanh đai. Khi động cơ của cơ cấu đóng vào lới điện thì đồng thời động cơ phanh
cũng có điện, mở má phanh giải phóng trục động cơ để động cơ làm việc. Khi động
cơ ngừng làm việc, động cơ phanh mất điện, ép chặt má phanh vào trục động cơ để
hãm. Cầu trục loại nặng thờng dùng hai phanh để đảm bảo an toàn.
1.1.2. Các chuyển động của cầu trục
+ Chuyển động của xe cầu : chuyển động này giúp cho toàn bộ cầu trục tiến
hay lùi theo phơng ngang, dọc theo đờng ray.
+ Chuyển động của xe con : chuyển động theo phơng vuông góc với chuyển
động của xe cầu trên mặt phẳng ngang.
+ Chuyển động của cơ cấu nâng hạ : nâng hạ tải trọng theo phơng đứng.
1.1.3. Đặc điểm công nghệ của cầu trục
Cầu trục làm việc trong môi trờng rất nặng nề, đặc biệt là ở ngoài hải cảng,
trong các nhà máy hoá chất, xí nghiệp luyện kim
Các khí cụ điện, thiết bị điện trong hệ truyền động và trang bị điện cầu trục
phải làm việc tin cậy trong điều kiện nghiệt ngã của môi trờng.
Các động cơ truyền động cầu trục thờng mô men thay đổi theo tải trọng, nhất
là cơ cấu nâng hạ, mô men thay đổi rõ rệt.
Hệ truyền động các cơ cấu của cầu trục yêu cầu quá trình tăng tốc và giảm tốc
xảy ra rất êm. Bởi vậy mô men động trong quá trình quá độ phải đợc hạn chế theo kĩ
thuật an toàn.
Năng suất của cầu trục quyết định bởi hai yếu tố : tải trọng của các thiết bị và
số chu kì bốc ,xúc trong một giờ. Số lợng hàng hoá bốc, xúc trong mỗi một chu kì
không nh nhau và nhỏ hơn tải trọng định mức cho nên phụ tải đối với động cơ chỉ
đạt ( 60 ữ70 )% công suất định mức của động cơ.
Do làm việc trong điều kiện nặng nề, thờng xuyên làm việc quá tải nên cầu
trục đợc chế tạo có độ bền cơ khí cao, khả năng chịu quá tải lớn.
Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 5 Tự Động Hoá 3_K44
Đồ án tổng hợp hệ điện cơ
Nguyên lí làm việc cầu trục hai dầm : Biến các chuyển động quay tròn của
các động cơ điện dẫn động qua hộp giảm tốc thành các chuyển động tịnh tiến, vào
ra, lên xuống.
1.2. Yêu cầu truyền động điện
Các động cơ truyền động đều làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại có số lần
đóng điện lớn. Đa số các cầu trục đều làm việc trong điều kiện môi trờng nặng nề
nh trong các nhà máy cơ khí, hoá chất, luyện kim ,chế độ quá độ xảy ra nhanh khi
mở máy và đảo chiều.
Các thiết bị cầu trục phải đảm bảo đợc các yêu cầu về công nghệ và năng suất, đảm
bảo an toàn cho ngời và thiết bị, đơn giản trong các thao tác. Cụ thể là :Đặc tính tải
- Phụ tải của cơ cấu nâng hạ là phụ tải thế năng. Động cơ cho truyền động nâng
hạ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
Trên hình vẽ là giản đồ phụ tải của cơ cấu nâng hạ với thời gian mở máy và thời gian
phanh coi nh bằng 0. Trong đó:
t
1
: Thời gian hạ không tải t
2
: thời gian nâng tải
t
01
: thời gian nghỉ t
3
: thời gian hạ tải
t
4
: thời gian nâng không tải t
02
: thời gian nghỉ
Qua giản đồ phụ tải ta thấy đây là phụ tải ngắn hạn lặp lại biến đổi. Động cơ làm
việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại với yêu cầu có đảo chiều.
b. Yêu cầu về khởi động và hãm truyền động
- Đối với truyền động nâng hạ tải gia tốc khởi động nhỏ nhất là t
kd
5V (s)
với v - tốc độ nâng tải (m/s)
- Thời gian hãm cũng đợc tính tơng tự nh trên
c. Yêu cầu về hàm và dừng khẩn cấp
- Sử dụng phanh hãm để hạn chế tốc độ khi chuẩn bị dừng và khi mất điện phanh
hãm phải dừng truyền động ở hiện trạng tránh rơi tự do.
- Dừng chính xác tại nơi lấy và trả tải.
d. Độ chính xác.
- Dải điều chỉnh tốc độ
1
30
05,0
5,1
D
min
max
==
=
e. Những yêu cầu khác.
+ Các động cơ truyền động phải có khả năng đảo chiều quay, phạm vi điều
chỉnh tốc độ đủ rộng và có các đờng đặc tính thoả mãn yêu cầu công nghệ.
Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 6 Tự Động Hoá 3_K44
t 1 t 2
t 01
t 3
t 4 t 02
M w
0
M(t)
w(t)
t
Đồ án tổng hợp hệ điện cơ
VD: các cầu trục lắp ráp phải thoả mãn yêu cầu về dừng máy chính xác nên
đòi hỏi có đờng đặc tính cơ cứng, có đờng đặc tính cơ thấp, có nhiều đờng đặc tính
trung gian để mở máy và hãm êm. Việc điều chỉnh tốc độ các cơ cấu đều đợc thực
hiện bằng phơng pháp điện trong phạm vi tơng đối rộng (ở các cầu trục thông thờng
D 3 : 1; ở các cầu trục lắp ráp D 10 : 1 hoặc lớn hơn ).
+ Bộ phận chuyển động phải có phanh hãm điện từ để giữ chặt các trục truyền
động khi động cơ mất điện. ở cầu trục di chuyển kim loại nóng chảy, để cho an toàn
ngời ta dùng hai phanh hãm trên trục động cơ.
Phanh hãm là bộ phận không thể thiếu trong cơ cấu chính của cầu trục. Phanh dùng
trong cầu trục thờng có 3 loại: Phanh guốc, phanh dĩa và phanh đai. Nguyên lý hoạt
động cơ bản giống nhau mô tả cơ cấu phanh đai gồm
1.Má phanh,
2.Cuộn dây nam châm phanh ( hoặc dùng động cơ bơm thuỷ lực tạo lực đóng
mở);
3.Đối trọng phanh. Khi động cơ của cơ cấu đóng vào lới điện thì đồng thời động
cơ phanh cũng có điện bơm thuỷ lực mở má phanh giải phóng trục động cơ để động
cơ làm việc. Khi động cơ ngừng làm việc thì động cơ phanh mất điện ép chặt má
phanh vào trục động cơ để hãm. Đối với cơ cấu nâng hạ cầu trục loại nặng thờng ng-
ời ta dùng 2 phanh để đảm bảo an toàn.
+ Công suất động cơ cần phải đủ để đảm bảo thời gian khởi động trong quy
định
+ Việc tăng công suất động cơ lên quá lớn cũng không cho phép do:
+ Khi
P
có khả năng làm tăng gia tốc cầu trục (cơ cấu nâng hạ) có thể dẫn
tới đứt dây treo hay tải bị dật mạnh.
+ Tăng vốn đầu t ban đầu.
+ Phải thiết kế để cơ cấu làm việc an toàn ở chế độ nặng nề nhất.
+ Các thiết bị cầu trục phải đảm bảo làm việc an toàn ở điện áp bằng 85%
điện áp định mức.
- Điện áp cung cấp cho cầu trục không vợt quá 500 V.
- Mạng điện xoay chiều hay dùng là 220 V, 380V.
- Mạng điện một chiều là 220V, 440V.
- Điện áp chiếu sáng của cầu trục không đợc vợt quá 220V .
- Điện áp chiếu sáng khi sửa chữa phải nhỏ hơn 36V, không dùng biến áp tự
ngẫu để cung cấp cho mạch điện chiếu sáng, sửa chữa.
Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 7 Tự Động Hoá 3_K44
Gph
3
21
Nc
Đồ án tổng hợp hệ điện cơ
+ Các mạch điện và các động cơ phải đợc bảo vệ ngắn mạch và quá tải trên
200% bằng các rơle dòng điện cực đại, không dùng bảo vệ nhiệt vì các động cơ làm
việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. Trong mạch khống chế phải bố trí các thiết bị bảo vệ
để loại trừ hiện tợng động cơ tự khởi động khi điện áp lới phục hồi (sau khi mất
điện).
+ Đối với cầu trục cỡ lớn, phải dùng các thiết bị khắc phục hiện tợng vênh
giàn cầu.
Trong hệ truyền động các cơ cấu của cầu trục ,các động cơ có sơ đồ điều riêng
biệt. Chính vì thế việc tổng hợp bộ điều chỉnh cho từng loại cơ cấu truyền động là
độc lập nhau .
Động cơ truyền động cầu trục, nhất là đối với cơ cấu nâng hạ ,mômen thay đổi
theo tải trọng rất rõ rệt .Khi không có tải trọng ( không tải ) mômen của động cơ
không vợt quá (15 ữ 20)% M
đm
. Đối với động cơ di chuyển xe con mômen của động
cơ bằng (35 ữ 50)% M
đm
,và bằng (50 ữ 55 )% M
đm
đối với động cơ di chuyển xe
cầu.
Quan hệ giữa mô men và tải trọng mô tả trên hình
M/M
đm
1
2
3
0,2 0,4 0,6 0,8
Trong hệ truyền động các cơ cấu cấu máy nâng - vận chuyển nói chung và cầu trục
nói riêng ,yêu cầu quá trình tăng tốc và giảm tốc xảy ra phải êm. Bởi vậy mômen
động trong quá trình quá độ phải đợc hạn chế theo yêu cầu kĩ thuật an toàn.
Những năm gần đây ,do sự phát triển của kĩ thuật bán dẫn, kĩ thuật biến đổi
điện năng công suất lớn ,các hệ truyền động điện cho cầu trục đã dùng nhiều bộ biến
đổi Thyristor thay cho các hệ cổ điển dùng máy điện khuếch đại cũng nh khuếch đại
từ. Hệ truyền động các cơ cấu cầu trục dùng bộ biến đổi Thyristor - DC Motor (T-Đ)
đối với cơ cấu di chuyển, do có ảnh hởng của mômen phản kháng cho nên sơ đồ
khống chế đảo chiều đơn giản dùng các Contactor đảo chiều trong mạch phần ứng
của động cơ.
Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 8 Tự Động Hoá 3_K44
G/G
đm
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
Đồ án tổng hợp hệ điện cơ
Chế độ làm việc của các cơ cấu cầu trục đợc xác định từ yêu cầu của quá trình
công nghệ ,chức năng của cầu trục trong dây chuyền sản xuất . Cấu tạo và kết cấu
của cầu trục rất đa dạng. Khi thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển và hệ thống
truyền động điện phải phù hợp với từng loại cụ thể. Ví dụ nh cầu trục trong phân x-
ởng luyện thép lò Mactanh ,trong các phân xởng nhiệt luyện phải đảm bảo các chỉ
tiêu kĩ thuật trong chế độ quá độ. Cầu trục trong các phân xởng lắp ráp phải đảm bảo
quá trình mở máy êm ,dải điều chỉnh tốc độ rộng ,dừng chính xác đúng nơi lấy hàng
và hạ hàng v.v
Từ những đặc điểm trên đây có thể đa ra những yêu cầu cơ bản đồi với hệ truyền
động cho các cơ cấu của cầu trục nh sau:
Sơ đồ cấu trúc của hệ điều khiển tự động đơn giản.
Các phần tử cấu thành có độ tin cậy cao, đơn giản về cấu tạo và thay thế dễ
dàng.
Sơ đồ bảo vệ phải có mạch bảo vệ điện áp " không " ,bảo vệ quá tải và ngắn
mạch.
Quá trình mở máy diễn ra theo một quy luật định sẵn.
Có công tắc hành trình hạn chế hành trình tiến ,lùi cho xe cầu ,xe con và hạn
chế hành trình lên xuống của cơ cấu nâng - hạ.
Đảm bảo hạ hàng ở tốc độ thấp .
Tự động cắt nguồn cấp khi có ngời làm việc trên xe cầu.
Sơ đồ điều khiển cho từng động cơ phải riêng biệt .
Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 9 Tự Động Hoá 3_K44
Đồ án tổng hợp hệ điện cơ
Chơng II : Phân tích và lựa chọn phơng án
Qua tìm hiểu yêu cầu công nghệ của cơ cấu nâng hạ cầu trục 120 tấn em xin
nêu một số nhận xét sau:
Hệ thống truyền động cầu trục làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (NHLL) . ở
hệ thống này chế độ làm việc NHLL đợc biẻu thị một cách dứt khoát rõ ràng về cả
thời gian nghỉ và thời gian chu kỳ. Khi máy không làm việc động cơ đợc ngắt hoàn
toàn khỏi nguồn.
Để điều chỉnh tốc độ cho hệ thống này ta có thể dùng 2 loại hệ truyền động
với động cơ một chiều hoặc xoay chiều.
Động cơ một chiều có u điểm là có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi
rộng,dễ tạo đờng đặc tính cơ học phù hợp với yêu cầu làm việc của máy,có khả năng
quá tải cao,cần có nguồn điện một chiều. Nói chung việc dùng hệ truyền động một
chiều có thể đạt đợc đặc tính điều chỉnh rất lí tởng song hệ làm việc kém tin cậy, giá
thành hệ thống đắt, nguồn cấp riêng do vậy chỉ trong những trờng hợp có công suất
lớn và yều cầu cao về truyền động mới dùng hệ này. Trong yều cầu đề bài nêu, ứng
dụng trong một hệ công suất không lớn và không cần điều chỉnh quá chính xác do
vậy ta bỏ qua giải pháp này.
Động cơ xoay chiều có hiệu quả kinh tế cao , đạt yêu cầu về đặc tính khởi
động cũng nh đặc tính điều chỉnh. Hệ truyền động này dùng động cơ không đồng bộ
3 pha . Loại động cơ này đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, chiếm tỉ lệ rất lớn
so với động cơ khác .
Tuy nhiên động cơ KĐB có cấu tạo phần cảm và phần ứng không tách biệt.
Từ thông động cơ cũng nh mô men động cơ sinh ra phụ thuộc nhiều vào tham số.
Do vậy hệ điều chỉnh tự động truyền động diện động cơ không đồng bộ là hệ
điều chỉnh nhiều tham số có tính phi tuyến mạnh .
Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 10 Tự Động Hoá 3_K44
[...]... động khi tải không tải ( FC0 ) : 2000N Hiệu suất cơ cấu ( ) : 0,82 Tỉ số truyền ( I ) : 31 Đờng kính bánh xe cầu ( Db ) : 0,35m Cho rằng cầu trục đợc thiết kế với cung đờng dịch chuyển tải trọng l = 28m Mômen quán tính của các bộ phận quay của cơ cấu quy đổi về trục động cơ : Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 14 Tự Động Hoá 3_K44 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ Jqđ = 0,15kGm2 Thời gian xe dừng để tháo tải trọng... Giống nh tổng hợp mạch vòng dòng điện ta có: R ( p ) = Fmod ul 1 = = 21,029 (1 Fmod ul ) S 0 ( p ) 2. 10, 7779 Đây là hàm truyền của một khâu khuếch đại thực hiện bằng khuyếch thuật toán OA *Mạch vòng dòng điện: Hình vẽ chạy Matlab Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 31 Tự Động Hoá 3_K44 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ *Mạch vòng tốc độ: Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 32 Tự Động Hoá 3_K44 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ Tiến... các hệ thống làm việc ngắn hạn và ngắn hạn lặp lại, các hệ thống có yêu cầu về tốc độ không cao nh cầu trục, cần trục, cơ câú nâng hạ, thang máy, Kết hợp với yêu cầu của đề bài vì vậy quyết định chọn phơng pháp điều chỉnh xung điện trở Rotor cho hệ cầu trục đã cho Khi điều chỉnh điện trở thêm vào Rôto: Điện trở trong mạch Roto động cơ KĐB là Rr=Rrd+Rf trong đó Rrd là điện trở dây quấn Roto, Rf là điện. .. ĐIềU KHIểN TRANSITOR +Vc D2 L2 R2 Rb Dg UB D1 Dg' Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú C T(ESM 3006) 25 R1 Tự Động Hoá 3_K44 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ Chơng IV: TổNG HợP MạCH VòNG Hệ truyền động Nhận xét: Để có thể tổng hợp đợc các mạch vòng truyền động thì trớc hết ta phải xây dựng đợc mô hình của hệ truyền động Chúng ta sẽ xây dựng nó với xuất phát điểm từ công thức của momen M I = 3ì ( 2 Rmcqd mc ì s 1 2... đợc hiệu suất động cơ trong trờng hợp này là =0,78 Vậy công suất tính trên trục động cơ khi xe cầu chạy không tải : Khi xe chạy không tải ta có hệ số PC 0 = k= FC 0 v 2000.0,5 = = 1,282kw 100 0. 100 0.0,78 Vậy nếu chọn sơ bộ công suất theo công suất trung bình thì ta có: PC t + P0C t 2,439 +1,282 = 1,25 = 2,326kw Sinh viên: Nguyễn Đăng 2.t Phú 15 2 Tự Động Hoá 3_K44 Pdm = k Đồ án tổng hợp hệ điện cơ Với... có điện trở phụ Rf=0.5ììR1 Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 13 Tự Động Hoá 3_K44 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ M=M(n) khi Rf biến thiên Chơng III: Tính chọn công suất động cơ và các phần tử mạch lực 1 Các thông số kĩ thuật : Trọng lợng xe cầu ( G0 ) : 5 Tấn Tải trọng định mức ( Gđm ) : 10 Tấn Tốc độ di chuyển ( v ) : ( 0,05 ữ0,5 ) m/s Lực cản chuyển động khi tải định mức ( Fc ) : 4000N Lực cản chuyển động. .. tới hạn của động cơ đợc tính nh sau: 9550 Pdm = 36,73 (Nm) n dm M t = dm M dm = 2,5.36,73 = 91,83 (Nm) M dm = Hệ số trợt định mức: s dm = n 0 n dm 100 0 910 = = 0,09 n0 100 0 Mômen quán tính của hệ thống quy đổi về trục động cơ khi có tải đợc xác định theo công thức: V J t = K t ( J dc + J 1 ) + 91.5( m dm + m0 )( ) 2 n Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 16 Tự Động Hoá 3_K44 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ 1.15(0.0675... cấp cho động cơ một chiều Đặc tính điều chỉnh có độ cứng cao Nhợc điểm: Hệ thống phải dùng thêm một sơ đồ chỉnh lu có điều khiển hoặc động cơ một chiều Đắt tiền hiệu quả kinh tế thấp Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 11 Tự Động Hoá 3_K44 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ Chỉ phù hợp điều khiển động cơ công suất lớn Phơng pháp biến đổi tần số: Ưu điểm: Mở rộng dải điều chỉnh nâng cao chất lợng động học của hệ. .. 1.15(0.0675 + 0.15) + 91.5 (10. 10 3 + 5 .10 3 )( 0.5 2 ) = 0.73 (kgm2) 846 Trong đó Kt=0.15 là hệ số tính đến mômen quán tính các bộ phận quay ngang của cơ cấu truyền lực,mđm,m0 khối lợng định mức của tải trọng và khối lợng định mức của tải trọng và khối lợng xe trục( kg) Mômen quán tính của hệ thống quy đổi về trục động cơ khi không tải V n Jo=Kt(Jdc+Jt)+91.5m0( )2 0.5 =1.15(0.0675+0.15)+91.5 .103 ( 846 )2=0.41(kgm2)... cho mạch vòng tốc độ: Sơ đồ mô phỏng vòng tốc độ Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 33 Tự Động Hoá 3_K44 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ Quá độ của tốc độ đầu ra Nh vậy tốc độ ra đạt đợc có chất lợng và tốc độ đáp ứng gần giống dạng mô hình xấp xỉ mà ta đã tổ hợp Ta hãy xét momen có đáp ứng nh thế nào đối với đầu vào thử Sinh viên: Nguyễn Đăng Phú 34 Tự Động Hoá 3_K44 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ Biến thiên momen ứng . Đồ án tổng hợp hệ điện cơ
Đồ án môn học
Tổng hợp hệ điện cơ
(Đề số 5)
Tên đề tài :
Thiết kế hệ truyền động cho xe con cầu trục
Với các. thiết . Bản đồ án này thực hiện việc " ;Thiết kế hệ
truyền động cho cầu trục& quot;. Tuy nhiên để tổng hợp đợc một hệ truyền động cho cầu
trục một cách
Ngày đăng: 04/03/2014, 21:27
Xem thêm: đồ án tổng hợp hệ điện cơ_thiết kế hệ truyền động cho xe con cầu trục tải 10 tấn, đồ án tổng hợp hệ điện cơ_thiết kế hệ truyền động cho xe con cầu trục tải 10 tấn