Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
CHƯƠNG I - GIỚI THIỆU VỀ MÁY MÀI TRÒN 3A130.…………………...…..7
I. Đặc điểm công nghệ……………………………………………………………..7
II. Các đặc điểm về truyền động điện và trang bị điện của máy mài ..……….....7
1. Truyền động chính………………………………………………………………9
2. Truyền động ăn dao…………………………………………………….……...10
3. Truyền động phụ……………………………………………………………...10
III. Máy mài 3A 130……………………………..……………………………….....10
1. Giới thiết bị điện của máy…………………………………………..……........11
2. Nguyên lý làm việc của sơ đồ…………………………………………………11
3. Liên động và bảo vệ…………………………………………...………………13
4.Đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống truyền động khuếch đại từ - động cơ…..13
CHƯƠNG II - THIẾT KẾ MẠCH LỰC HỆ TRUYỀN ĐỘNG...... …………….15
I. Giới thiệu phương án truyền động dùng hệ T - Đ ……………………..…..15
1. Nguyên lý điều chỉnh tôc độ hệ T - Đ…………………………………………16
2. Đặc tính cơ…………………………………………………………………….16
3. Đánh giá chất lượng hệ thống T - Đ…………………………………………...18
II. Tính chọn mạch động lực…………………………………………………….18
1. Lựa chọn sơ đồ mạch động lực………………………………………………..18
2. Lựa chọn phương án mạch lực và tính chọn các thiết bị cho mạch lực……….21
CHƯƠNG III : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỞ VAN.......................31
I. Nguyên lý thiết kế mạch điều khiển………………………………………….31
1. Yêu cầu của mạch phát xung điều khiển............................................................31
2. Cấu trúc mạch điều khiển theo pha đứng……………………………………...32
3. Nguyên lý làm việc…………………………………………………………….33
II. Thiết kế mạch phát xung điều khiển
1. Mạch đồng bộ hoá và phát xung răng cư-a…………………………………….33
2.Khâu so sánh……………………………………………………………………35
3 . Khâu tạo xung………………………………………………………………...36
III. Tính toán các thông số của mạch điều khiển……………………………….40
1. Tính biến áp xung………………………………………………………………42
2. Tính tầng khuếch đại cuối cùng...........................................................................42
3. Tính chọn tầng so sánh........................................................................................43
4. Chọn khâu đồng pha ..........................................................................................44
5. Tính chọn máy biến áp nguồn nuôi và đồng pha……………………………….45
6. Tính toán thiết kế mạch vòng tự động điều chỉnh.¬¬¬-............................................45
7. Tính hệ số khuếch đại của bộ biến đổi…………………………………………51
8. Tính hệ số khuếch đại trung gian……………………………………………….52
CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG VÀ THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ TRUYỀN ĐỘNG…………………………………………………………………….53
I. Xây dựng sơ đồ nguyên lý hệ truyền động …………………………………...53
1. Giới thiệu sơ đồ:……………………………………………………………….53
2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống…………………………………………………54
II. Nguyên lý làm việc của hệ thống……………………………………………...56
1. Nguyên lý khởi động………………………………………………………….56
2. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ………………………………………………….56
3. Nguyên lý ổn định tốc độ……………………………………………………..58
CHƯƠNG V : XÂY DỰNG SƠ ĐỒ CÂU TRÚC CỦA HỆ TRUYỀN ĐỘNG………...59
I. Đặt vấn đề……………………………………………………………………….59
II. Xây dựng Sơ đồ cấu trúc hệ thống …………………………………………...59
1. Mô tả toán học chỉnh lưu điều khiển…………………………………………..59
2. Mô tả toán học động cơ một chiều kích từ độc lập…. ………………………..60
3. Bộ khuếch đại tỷ lệ và máy phát tốc…………………………………………..62
4. Xây dựng sơ đồ cấu trúc……………………………………………………….62
CHƯƠNG VI : XÉT TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ HIỆU CHỈNH HỆ THỐNG………...67
I. Xây dựng đặc tính tĩnh......................................................................................67
1. Đặc tính cao nhất………………………………………………………………..67
2. Đặc tính thấp nhât……………………………………………………………….68
2. Kiểm tra chất lượng tĩnh………………………………………………………...69
II. Xét tính ổn định của hệ thống……...………………………………………...70
1. Tiêu chuẩn ổn định đại số………………...………………………………….…70
2 Xét tính ổn định……………………………………………... ……………...…71
CHƯƠNG VII : Mô phỏng hệ thống và chạy trên phần mềm Matlab…………...72
I. Giới thiệu phần mền simulink…………………………………………………72
II. Hàm truyền của các khâu
1. Hàm truyền của khâu phản hồi tốc độ…………………………………….…...72
2 Hàm truyền của khâu phản hồi dòng điện…………………... ……………..…72
3. Hàm truyền bộ biến đổi …………………………………………………….....73
4. Đặc tính động……………………………………………………………….…73
III. Mô phỏng hệ thống………………………………………………………...….73
1. Mô phỏng bộ biến đổi…………………………………………………..…….73
2. Mô phỏng động cơ điện……………………………………………………….74
3. Mô phỏng hoạt động mạch vòng dòng điện…………………………………..75
4. Mô phỏng khâu phản hồi tôc độ của hệ thống………………………………..75
Kết luận……………………………………………………………………………....77
Tài liệu tham khảo.......................................................................................................78
Ngày nay trong các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế quốc dân, cơ khí hoá có liên quan chặt chẽ đến điện khí hoá và tự động hóa. Hai yếu tố sau cho phép đơn giản kết cấu cơ khí của máy sản xuất, tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng kĩ thuật của quá trình sản xuất và giảm nhẹ quá trình lao động.
Việc tăng năng suất lao động máy và giảm giá thành thiết bị điện của máy là hai yêu cầu chủ yếu đối với hệ thống truyền động điện và tự động hoá nhưng chúng mâu thuẫn nhau. Một bên đòi hỏi sử dụng các hệ thống phức tạp, một bên lại yêu cầu hạn chế số lượng 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 máy là một bài toán khó.
Đồ án Tốt nghiệp Trang bị điện với đề tài “ Thiết kế hệ truyền động ăn dao máy mài 3A130 dùng hệ T-Đ " bao gồm các nội dung sau:
1. Giới thiệu về máy mài 3A130
2. Thiết kế mạch lực hệ truyền động.
3. Thiết kế mạch phát xung điều khiển.
4. Xây dựng và thuyết minh sơ đồ nguyên lý hệ truyên động
5. Xây dựng sơ đồ cấu trúc của hệ truyền động.
6. Xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống.
7. Mô phỏng hệ thống và chạy trên phần mềm Matlab. .
Máy mài có hai loại chính: Máy mài tròn và máy mài phẳng. Ngoài ra còn có các máy khác như : máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài răng v.v… Thường trên máy mài có ụ chi tiết hay bàn, trên đó kẹp chi tiết và ụ đá mài, trên đó có trục chính với đá mài. Cả hai ụ đều đặt trên bệ máy. Sơ đồ biểu diễn công nghệ mài được giới thiệu ở hình 1.2.
Máy mài tròn có hai loại: máy mài tròn ngoài (h 2a), máy mài tròn trong (h 2b). Trên máy mài tròn chuyển động chính là chuyển động quay của đá mài; chuyển động ăn dao là di chuyển tịnh tiến của ụ đá dọc trục (ăn dao dọc trục) hay di chuyển tịnh tiến theo hướng ngang trục (ăn dao ngang) hay chuyển động quay của chi tiết (ăn dao vòng). Chuyển động phụ là di chuyển nhanh ụ đá hay chi tiết v.v…
a) Máy mài tròn ngoài
b) Máy mài tròn trong
c) Máy mài mặt phẳng bằng biên đá
d) Máy mài mặt phẳng bằng mặt đầu (bàn chữ nhật)
e) Máy mài mặt phẳng bằng mặt đầu (bàn tròn)
Hình 1.2: Sơ đồ gia công chi tiết trên máy mài
1. Chi tiết gia công
2. Đá mài
3. Chuyển động chính
4. Chuyển động ăn dao dọc
5. Chuyển động ăn dao ngang.
Máy mài phẳng có hai loại: mài bằng biên đá (hình 2c) và mặt đầu (h 2d). Chi tiết được kẹp trên bàn máy tròn hay chữ nhật. Ở máy mài bằng biên đá, đá mài quay tròn và chuyển động tịnh tiến ngang so với chi tiết, bàn máy mang chi tiết chuyển động tịnh tiến qua lại. Chuyển động quay của đá là chuyển động chính, chuyển động ăn dao là di chuyển của đá (ăn dao ngang) hay chuyển động của chi tiết (ăn dao dọc). Ở máy mài bằng mặt đầu đá, bàn có thể là tròn hay chữ nhật, chuyển động quay của đá là chuyển động chính, chuyển động ăn dao là di chuyển ngang của đá (ăn dao ngang) hay chuyển động tịnh tiến qua lại của bàn mang chi tiết (ăn dao dọc).
Một tham số quan trọng của chế độ mài là tốc độ cắt (m/s):V= 0,5d.ωđ.10-3
với d - đường kính đá mài, [mm]; ωđ - tốc độ quay của đá mài, [rad/s]
Thường v = 30 ÷ 50 m/s.
II. Các đặc điểm về truyền động điện và trang bị điện của máy mài
1. Truyền động chính:
Thông thường máy không yêu cầu điều chỉnh tốc độ, nên sử dụng động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc. Ở các máy mài cỡ nặng, để duy trì tốc độ cắt là không đổi khi mòn đá hay kích thước chi tiết gia công thay đổi, thường sử dụng truyền động động cơ có phạm vi điều chỉnh tốc độ là D = (2 ÷ 4):1 với công suất không đổi.
Ở máy mài trung bình và nhỏ v = 50 ÷ 80 m/s nên đá mài có đường kính lớn thì tốc độ quay đá khoảng 1000vg/ph. Ở những máy có đường kính nhỏ, tốc độ đá rất cao. Động cơ truyền động là các động cơ đặc biêt, đá mài gắn trên trục động cơ, động cơ có tốc độ (24000 ÷ 48000) vg/ph, hay có thể lên tới (150000 ÷ 200000) vg/ph. Nguồn của động cơ là các bộ biến tần, có thể là các máy phát tần số cao (BBT quay) hay là các bộ biến tần tĩnh bằng Tiristor.
Mô men cản tĩnh trên trục động cơ thường là 15 ÷ 20% momen định mức. Mô men quán tính của đá và cơ cấu truyền lực lại lớn: 500 ÷ 600% momen quán tính của động cơ, do đó cần hãm cưỡng bức động cơ quay đá. Không yêu cầu đảo chiều quay đá.
2. Truyền động ăn dao
a. Máy mài tròn : Ở máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết dùng động cơ không đồng bộ nhiều cấp tốc độ (điều chỉnh số đôi cực) với D = (2 ÷ 4):1. Ở các máy lớn thì dùng hệ thống biến đổi - động cơ một chiều (BBĐ-ĐM), hệ KĐT – ĐM có D = 10/1 với điều chỉnh điện áp phần ứng.
Truyền động ăn dao dọc của bàn máy tròn cỡ lớn thực hiện theo hệ BBĐ-ĐM với D = (20 ÷ 25)/1.
Truyền động ăn dao ngang sử dụng thuỷ lực.
b. Máy mài phẳng: Truyền động ăn dao của ụ đá thực hiện lặp lại nhiều chu kỳ, sử dụng thuỷ lực. Truyền động ăn dao tịnh tiến qua lại của bàn dùng hệ truyền động một chiều với phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (8 ÷ 10):1
3. Truyền động phụ: Truyền động phụ trong máy mài và truyền động ăn di chuyển nhanh đầu mài, bơm dầu của hệ thống bôi trơn, bơm nước làm mát thường dùng hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ roto lồng sóc.
III. Máy mài 3A 130
1. Giới thiệu thiết bị điện của máy.
Trên máy có 6 động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc cấp điện áp ∆/Y-220/380V và một động cơ một chiều quay chi tiết mài.
+ Động cơ ĐMN quay đá mài tròn ngoài kiểu A051-4 công suất 4,5kW, tốc độ 1440 vòng/phút.
+ Động cơ ĐT bơm thủy lực kiểu A042-6, (1,7kW-930 v/p).
+ Động cơ ĐML quay đá mài lỗ kiểu A0 31-2, (1kW-2680 v/p).
+ Động cơ ĐD bơm dầu bôi trơn ở trục đá kiểu A0 012-4, (0,08kW-1400 v/p).
+ Động cơ ĐM bơm chất lỏng làm mát kiểu A22, (0,15kW-2800 v/p).
+ Động cơ ĐG để gạt phoi kiểu A0 012-4, (0,08kW-1400v/p).
+ Động cơ ĐC quay chi tiết mài; công suất 0,75kW; số vòng quay định mức là 2500 vòng/phút.
Mạch điều khiển máy cấp điện áp 127V, mạch chiếu sáng cục bộ 36V.
Trong công nghiệp gia công chi tiết kim loại, máy mài dùng để gia công láng sau khi gia công trên máy tiện, máy phay, máy bào, vì lượng thừa trên gia công máy mài rất ít, phạm vi lượng thừa cũng vài phần 10 ly. Gia công những chi tiết tui mà nhiều máy khác không làm nổi. Máy mài gia công đạt độ chính xác cao do lực cắt tương đối lớn đặc biệt độ dày của lát mài mỏng vì thế không thể mài một lần mà sử dụng nhiều lần mài.
2. Nguyên lý làm việc của sơ đồ
hình 1.3 )
Đóng các aptomat A1, A¬2, A3. Ấn nút khởi động M1 khởi động từ KT tác động, động cơ ĐT bơm thủy lực và động cơ ĐD bơm dầu bôi trơn làm việc. Chọn chế độ mài tròn ngoài hay mài lỗ do vị trí của hãm cắt HC1 quyết định. Khi mài tròn ngoài, tiếp điểm HC1 39- 41 đóng, ấn nút khởi động M2, khởi động từ KMN tác động, động cơ quay đá mài ngoài ĐMN làm việc. Khi mài lỗ, tiếp điểm HC1 39- 45 đóng, ấn nút M2 khởi động từ KMT tác động, động cơ quay đá mài lỗ ĐML làm việc.
Động cơ quay chi tiết ĐC có hai chế độ làm việc:
Làm việc không tự động: Tiếp điểm của công tắc CT 49-51 đóng. Khống chế sự làm việc của động cơ quay chi tiết ĐC bằng nút ấn khởi động MĐ và ngừng làm việc của động cơ ĐC bằng nút dừng DĐ.
Làm việc tự động: Tiếp điểm của công tắc CT 51-53 đóng. Khống chế sự làm việc của động cơ quay chi tiết bằng hãm cắt HC2. Khi ụ đá mài tiến vào chi tiết, tiếp điểm hãm cắt HC2 35-53 đóng, rơ le trung gian RTG tác động kéo theo khởi động từ KĐC tác động, động cơ quay chi tiết làm việc. Cùng lúc đó khởi động từ KH làm việc, động cơ bơm chất lỏng làm mát ĐM và động cơ tách phoi ĐG quay. Khi ụ đá lùi về phía sau, tiếp điểm của hãm cắt HC2 mở ra, rơ le trung gian RTG, khởi động từ KĐC, KH bị cắt điện làm cho động cơ ĐC ngừng làm việc.
Để dừng nhanh động cơ ĐC, thực hiện quá trình hãm động năng, trong lúc máy làm việc các tiếp điểm thường kín RTG 35-61 và KĐC 61-63 mở ra, khởi động từ H không làm việc. Khi ấn nút dừng D để dừng toàn bộ máy hay khi ấn nút dừng DĐ hay chuyển tay gạt thủy lực đưa ụ đá lùi về phía sau, hãm cắt HC2 35-53 rơ le RTG và công tắc tơ KĐC mất điện. Khởi động từ H tác động, tiếp điểm H 50-56 đóng lại khép mạc phần ứng động cơ vào điện trở hãm Rh để hãm động năng.
Hệ thống khuếch đại động cơ có tác dụng điều chỉnh vô cấp tốc độ động cơ H. Thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ. Điện áp phần Ưư trên phần ứng động cơ tỷ lệ với hiệu số điện áp theo công thức :
Un – Uw1 = Uư
Trong đó un là điện áp phụ thuộc vào lưới điện.
Uw1 là điện áp trên cuộn dây công tác W1 của khuếch đại từ.
Muốn thay đổi Ưư phải thay đổi Uw1 tức là thay đổi từ hóa lỗi thép của khuếch đại từ. Cuộn dây khống chế w2 làm nhiệm vụ thay đổi mức độ từ hóa lõi thép. Trên cuộn day w2 có ba thành phần điện áp tác dụng :
- Điện áp trên phần ứng động cơ H là Ưư¬.
- Điện áp lấy trên chiết áp 1R – P – 2R gọi là Uz lấy từ nguồn chỉnh lưu 2B
theo mạch 4 – 14 – 13 – 26 – 1.
- Điện áp trên điện trở 5R là điện áp phản hồi dương dòng điện phần ứng động
cơ H lấy từ biến dòng TT qua chỉnh lưu 3B gọi là U1.
Sức từ động tổng cộng của cuộn dây khống chế W2 là :
FT¬ = K.( Uz – Ưư + U1¬ ).
K là hệ số tỷ lệ.
Chiều dây quấn của w2 là chiều sao cho nếu điện áp Uz lớn hơn điện áp Uư thì dòng điện qua cuộn dây w2 sẽ từ hóa lõi thép khuếch đại từ. Nếu điện áp Uz + U1 nhỏ hơn điện áp Uư thì dòng điện qua cuộn dây w2 sẽ khử tù lõi thép. Khi di chuyển đầu con trượt trên điện trở P về phía đầu 14 lõi thép được từ hóa.
Điện kháng của cuộn dây công tác w1 giảm làm cho điện áp rơi trên nó giảm. Như vậy điện áp đặt vào động cơ tăng lên và tốc độ động cơ tăng. Nếu dịch chuyển con trượt P về phía đầu 13 quá trình sẽ xảy ra ngược lại.
Điện áp phản hồi U1 làm nhiệm vụ ổn định tốc độ động cơ. Nếu vì một lý nào đó dòng điện phụ tải của động cơ H tăng lên điện áp Uư giảm làm cho tốc độ động cơ giảm. khi đó dòng điện phía thứ cấp máy biến dòng TT tăng lên làm cho điện áp U1 tăng.
Theo biểu thức tính toán thì sức từ động của cuộn dây khống chế w2 tăng từ hóa lõi thép. Điện áp Uư được phục hồi về trị số cũ và giữ tốc độ động cơ không đổi. Thay đổi trị số điện trở 5R sẽ làm thay đổi mức độ phản hồi dòng điện tức là làm thay đổi độ cứng của đặc tính cơ.
Khi điều chỉnh điện trở 5R cần chú ý hai điểm :
KẾT LUẬN
Đồ án tốt nghiệp là một nhiệm vụ hết sức quan trọng đối với mỗi sinh viên để có thể hoàn thành khóa học của mình. Với việc thiết kế hệ truyền động ăn dao cho máy mài tròn 3A130 dùng hệ chỉnh lưu động cơ một chiều, nhiệm vụ này đã giúp em có cái nhìn tổng quát hơn về việc điều khiển các máy gia công, cắt gọt kim loại và sâu hơn là điều khiển các hệ thống trong công nghiệp sử dụng các bộ biến đổi điện tử công suất.
Sau một thời gian được giao nhiệm vụ thiết kế đề tài tốt nghiệp trên, dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Vũ Anh Tuấn , các thầy trong bộ môn và nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình. Do thời gian có hạn, chưa có nhiều kinh nghiệp thực tế, đồ án của em không tránh khỏi thiếu sót, rất kính mong các thầy cô và các bạn trong bộ môn có thể chỉ bảo thêm.
Qua đây em xin Thank các thầy cô giáo đã dìu dắt em trong 5 năm học vừa qua. Em xin chân thành Thank các thầy cô trong bộ môn đã trang bị cho em những kiến thức chuyên ngành quý giá. Đặc biệt, em xin gửi tới Thạc sỹ Vũ Anh Tuấn lời Thank sâu sắc nhất, là người đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Sắp trở thành một kỹ sư điện, em sẽ luôn cố gắng không ngừng học hỏi, trau dồi thêm kiến thức và kỹ năng, áp dụng sáng tạo những hiểu biết của mình đã học vào công việc thực tế sau
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
CHƯƠNG I - GIỚI THIỆU VỀ MÁY MÀI TRÒN 3A130.…………………...…..7
I. Đặc điểm công nghệ……………………………………………………………..7
II. Các đặc điểm về truyền động điện và trang bị điện của máy mài ..……….....7
1. Truyền động chính………………………………………………………………9
2. Truyền động ăn dao…………………………………………………….……...10
3. Truyền động phụ……………………………………………………………...10
III. Máy mài 3A 130……………………………..……………………………….....10
1. Giới thiết bị điện của máy…………………………………………..……........11
2. Nguyên lý làm việc của sơ đồ…………………………………………………11
3. Liên động và bảo vệ…………………………………………...………………13
4.Đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống truyền động khuếch đại từ - động cơ…..13
CHƯƠNG II - THIẾT KẾ MẠCH LỰC HỆ TRUYỀN ĐỘNG...... …………….15
I. Giới thiệu phương án truyền động dùng hệ T - Đ ……………………..…..15
1. Nguyên lý điều chỉnh tôc độ hệ T - Đ…………………………………………16
2. Đặc tính cơ…………………………………………………………………….16
3. Đánh giá chất lượng hệ thống T - Đ…………………………………………...18
II. Tính chọn mạch động lực…………………………………………………….18
1. Lựa chọn sơ đồ mạch động lực………………………………………………..18
2. Lựa chọn phương án mạch lực và tính chọn các thiết bị cho mạch lực……….21
CHƯƠNG III : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỞ VAN.......................31
I. Nguyên lý thiết kế mạch điều khiển………………………………………….31
1. Yêu cầu của mạch phát xung điều khiển............................................................31
2. Cấu trúc mạch điều khiển theo pha đứng……………………………………...32
3. Nguyên lý làm việc…………………………………………………………….33
II. Thiết kế mạch phát xung điều khiển
1. Mạch đồng bộ hoá và phát xung răng cư-a…………………………………….33
2.Khâu so sánh……………………………………………………………………35
3 . Khâu tạo xung………………………………………………………………...36
III. Tính toán các thông số của mạch điều khiển……………………………….40
1. Tính biến áp xung………………………………………………………………42
2. Tính tầng khuếch đại cuối cùng...........................................................................42
3. Tính chọn tầng so sánh........................................................................................43
4. Chọn khâu đồng pha ..........................................................................................44
5. Tính chọn máy biến áp nguồn nuôi và đồng pha……………………………….45
6. Tính toán thiết kế mạch vòng tự động điều chỉnh.¬¬¬-............................................45
7. Tính hệ số khuếch đại của bộ biến đổi…………………………………………51
8. Tính hệ số khuếch đại trung gian……………………………………………….52
CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG VÀ THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ TRUYỀN ĐỘNG…………………………………………………………………….53
I. Xây dựng sơ đồ nguyên lý hệ truyền động …………………………………...53
1. Giới thiệu sơ đồ:……………………………………………………………….53
2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống…………………………………………………54
II. Nguyên lý làm việc của hệ thống……………………………………………...56
1. Nguyên lý khởi động………………………………………………………….56
2. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ………………………………………………….56
3. Nguyên lý ổn định tốc độ……………………………………………………..58
CHƯƠNG V : XÂY DỰNG SƠ ĐỒ CÂU TRÚC CỦA HỆ TRUYỀN ĐỘNG………...59
I. Đặt vấn đề……………………………………………………………………….59
II. Xây dựng Sơ đồ cấu trúc hệ thống …………………………………………...59
1. Mô tả toán học chỉnh lưu điều khiển…………………………………………..59
2. Mô tả toán học động cơ một chiều kích từ độc lập…. ………………………..60
3. Bộ khuếch đại tỷ lệ và máy phát tốc…………………………………………..62
4. Xây dựng sơ đồ cấu trúc……………………………………………………….62
CHƯƠNG VI : XÉT TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ HIỆU CHỈNH HỆ THỐNG………...67
I. Xây dựng đặc tính tĩnh......................................................................................67
1. Đặc tính cao nhất………………………………………………………………..67
2. Đặc tính thấp nhât……………………………………………………………….68
2. Kiểm tra chất lượng tĩnh………………………………………………………...69
II. Xét tính ổn định của hệ thống……...………………………………………...70
1. Tiêu chuẩn ổn định đại số………………...………………………………….…70
2 Xét tính ổn định……………………………………………... ……………...…71
CHƯƠNG VII : Mô phỏng hệ thống và chạy trên phần mềm Matlab…………...72
I. Giới thiệu phần mền simulink…………………………………………………72
II. Hàm truyền của các khâu
1. Hàm truyền của khâu phản hồi tốc độ…………………………………….…...72
2 Hàm truyền của khâu phản hồi dòng điện…………………... ……………..…72
3. Hàm truyền bộ biến đổi …………………………………………………….....73
4. Đặc tính động……………………………………………………………….…73
III. Mô phỏng hệ thống………………………………………………………...….73
1. Mô phỏng bộ biến đổi…………………………………………………..…….73
2. Mô phỏng động cơ điện……………………………………………………….74
3. Mô phỏng hoạt động mạch vòng dòng điện…………………………………..75
4. Mô phỏng khâu phản hồi tôc độ của hệ thống………………………………..75
Kết luận……………………………………………………………………………....77
Tài liệu tham khảo.......................................................................................................78
Ngày nay trong các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế quốc dân, cơ khí hoá có liên quan chặt chẽ đến điện khí hoá và tự động hóa. Hai yếu tố sau cho phép đơn giản kết cấu cơ khí của máy sản xuất, tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng kĩ thuật của quá trình sản xuất và giảm nhẹ quá trình lao động.
Việc tăng năng suất lao động máy và giảm giá thành thiết bị điện của máy là hai yêu cầu chủ yếu đối với hệ thống truyền động điện và tự động hoá nhưng chúng mâu thuẫn nhau. Một bên đòi hỏi sử dụng các hệ thống phức tạp, một bên lại yêu cầu hạn chế số lượng 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 máy là một bài toán khó.
Đồ án Tốt nghiệp Trang bị điện với đề tài “ Thiết kế hệ truyền động ăn dao máy mài 3A130 dùng hệ T-Đ " bao gồm các nội dung sau:
1. Giới thiệu về máy mài 3A130
2. Thiết kế mạch lực hệ truyền động.
3. Thiết kế mạch phát xung điều khiển.
4. Xây dựng và thuyết minh sơ đồ nguyên lý hệ truyên động
5. Xây dựng sơ đồ cấu trúc của hệ truyền động.
6. Xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống.
7. Mô phỏng hệ thống và chạy trên phần mềm Matlab. .
Máy mài có hai loại chính: Máy mài tròn và máy mài phẳng. Ngoài ra còn có các máy khác như : máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài răng v.v… Thường trên máy mài có ụ chi tiết hay bàn, trên đó kẹp chi tiết và ụ đá mài, trên đó có trục chính với đá mài. Cả hai ụ đều đặt trên bệ máy. Sơ đồ biểu diễn công nghệ mài được giới thiệu ở hình 1.2.
Máy mài tròn có hai loại: máy mài tròn ngoài (h 2a), máy mài tròn trong (h 2b). Trên máy mài tròn chuyển động chính là chuyển động quay của đá mài; chuyển động ăn dao là di chuyển tịnh tiến của ụ đá dọc trục (ăn dao dọc trục) hay di chuyển tịnh tiến theo hướng ngang trục (ăn dao ngang) hay chuyển động quay của chi tiết (ăn dao vòng). Chuyển động phụ là di chuyển nhanh ụ đá hay chi tiết v.v…
a) Máy mài tròn ngoài
b) Máy mài tròn trong
c) Máy mài mặt phẳng bằng biên đá
d) Máy mài mặt phẳng bằng mặt đầu (bàn chữ nhật)
e) Máy mài mặt phẳng bằng mặt đầu (bàn tròn)
Hình 1.2: Sơ đồ gia công chi tiết trên máy mài
1. Chi tiết gia công
2. Đá mài
3. Chuyển động chính
4. Chuyển động ăn dao dọc
5. Chuyển động ăn dao ngang.
Máy mài phẳng có hai loại: mài bằng biên đá (hình 2c) và mặt đầu (h 2d). Chi tiết được kẹp trên bàn máy tròn hay chữ nhật. Ở máy mài bằng biên đá, đá mài quay tròn và chuyển động tịnh tiến ngang so với chi tiết, bàn máy mang chi tiết chuyển động tịnh tiến qua lại. Chuyển động quay của đá là chuyển động chính, chuyển động ăn dao là di chuyển của đá (ăn dao ngang) hay chuyển động của chi tiết (ăn dao dọc). Ở máy mài bằng mặt đầu đá, bàn có thể là tròn hay chữ nhật, chuyển động quay của đá là chuyển động chính, chuyển động ăn dao là di chuyển ngang của đá (ăn dao ngang) hay chuyển động tịnh tiến qua lại của bàn mang chi tiết (ăn dao dọc).
Một tham số quan trọng của chế độ mài là tốc độ cắt (m/s):V= 0,5d.ωđ.10-3
với d - đường kính đá mài, [mm]; ωđ - tốc độ quay của đá mài, [rad/s]
Thường v = 30 ÷ 50 m/s.
II. Các đặc điểm về truyền động điện và trang bị điện của máy mài
1. Truyền động chính:
Thông thường máy không yêu cầu điều chỉnh tốc độ, nên sử dụng động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc. Ở các máy mài cỡ nặng, để duy trì tốc độ cắt là không đổi khi mòn đá hay kích thước chi tiết gia công thay đổi, thường sử dụng truyền động động cơ có phạm vi điều chỉnh tốc độ là D = (2 ÷ 4):1 với công suất không đổi.
Ở máy mài trung bình và nhỏ v = 50 ÷ 80 m/s nên đá mài có đường kính lớn thì tốc độ quay đá khoảng 1000vg/ph. Ở những máy có đường kính nhỏ, tốc độ đá rất cao. Động cơ truyền động là các động cơ đặc biêt, đá mài gắn trên trục động cơ, động cơ có tốc độ (24000 ÷ 48000) vg/ph, hay có thể lên tới (150000 ÷ 200000) vg/ph. Nguồn của động cơ là các bộ biến tần, có thể là các máy phát tần số cao (BBT quay) hay là các bộ biến tần tĩnh bằng Tiristor.
Mô men cản tĩnh trên trục động cơ thường là 15 ÷ 20% momen định mức. Mô men quán tính của đá và cơ cấu truyền lực lại lớn: 500 ÷ 600% momen quán tính của động cơ, do đó cần hãm cưỡng bức động cơ quay đá. Không yêu cầu đảo chiều quay đá.
2. Truyền động ăn dao
a. Máy mài tròn : Ở máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết dùng động cơ không đồng bộ nhiều cấp tốc độ (điều chỉnh số đôi cực) với D = (2 ÷ 4):1. Ở các máy lớn thì dùng hệ thống biến đổi - động cơ một chiều (BBĐ-ĐM), hệ KĐT – ĐM có D = 10/1 với điều chỉnh điện áp phần ứng.
Truyền động ăn dao dọc của bàn máy tròn cỡ lớn thực hiện theo hệ BBĐ-ĐM với D = (20 ÷ 25)/1.
Truyền động ăn dao ngang sử dụng thuỷ lực.
b. Máy mài phẳng: Truyền động ăn dao của ụ đá thực hiện lặp lại nhiều chu kỳ, sử dụng thuỷ lực. Truyền động ăn dao tịnh tiến qua lại của bàn dùng hệ truyền động một chiều với phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (8 ÷ 10):1
3. Truyền động phụ: Truyền động phụ trong máy mài và truyền động ăn di chuyển nhanh đầu mài, bơm dầu của hệ thống bôi trơn, bơm nước làm mát thường dùng hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ roto lồng sóc.
III. Máy mài 3A 130
1. Giới thiệu thiết bị điện của máy.
Trên máy có 6 động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc cấp điện áp ∆/Y-220/380V và một động cơ một chiều quay chi tiết mài.
+ Động cơ ĐMN quay đá mài tròn ngoài kiểu A051-4 công suất 4,5kW, tốc độ 1440 vòng/phút.
+ Động cơ ĐT bơm thủy lực kiểu A042-6, (1,7kW-930 v/p).
+ Động cơ ĐML quay đá mài lỗ kiểu A0 31-2, (1kW-2680 v/p).
+ Động cơ ĐD bơm dầu bôi trơn ở trục đá kiểu A0 012-4, (0,08kW-1400 v/p).
+ Động cơ ĐM bơm chất lỏng làm mát kiểu A22, (0,15kW-2800 v/p).
+ Động cơ ĐG để gạt phoi kiểu A0 012-4, (0,08kW-1400v/p).
+ Động cơ ĐC quay chi tiết mài; công suất 0,75kW; số vòng quay định mức là 2500 vòng/phút.
Mạch điều khiển máy cấp điện áp 127V, mạch chiếu sáng cục bộ 36V.
Trong công nghiệp gia công chi tiết kim loại, máy mài dùng để gia công láng sau khi gia công trên máy tiện, máy phay, máy bào, vì lượng thừa trên gia công máy mài rất ít, phạm vi lượng thừa cũng vài phần 10 ly. Gia công những chi tiết tui mà nhiều máy khác không làm nổi. Máy mài gia công đạt độ chính xác cao do lực cắt tương đối lớn đặc biệt độ dày của lát mài mỏng vì thế không thể mài một lần mà sử dụng nhiều lần mài.
2. Nguyên lý làm việc của sơ đồ
hình 1.3 )Đóng các aptomat A1, A¬2, A3. Ấn nút khởi động M1 khởi động từ KT tác động, động cơ ĐT bơm thủy lực và động cơ ĐD bơm dầu bôi trơn làm việc. Chọn chế độ mài tròn ngoài hay mài lỗ do vị trí của hãm cắt HC1 quyết định. Khi mài tròn ngoài, tiếp điểm HC1 39- 41 đóng, ấn nút khởi động M2, khởi động từ KMN tác động, động cơ quay đá mài ngoài ĐMN làm việc. Khi mài lỗ, tiếp điểm HC1 39- 45 đóng, ấn nút M2 khởi động từ KMT tác động, động cơ quay đá mài lỗ ĐML làm việc.
Động cơ quay chi tiết ĐC có hai chế độ làm việc:
Làm việc không tự động: Tiếp điểm của công tắc CT 49-51 đóng. Khống chế sự làm việc của động cơ quay chi tiết ĐC bằng nút ấn khởi động MĐ và ngừng làm việc của động cơ ĐC bằng nút dừng DĐ.
Làm việc tự động: Tiếp điểm của công tắc CT 51-53 đóng. Khống chế sự làm việc của động cơ quay chi tiết bằng hãm cắt HC2. Khi ụ đá mài tiến vào chi tiết, tiếp điểm hãm cắt HC2 35-53 đóng, rơ le trung gian RTG tác động kéo theo khởi động từ KĐC tác động, động cơ quay chi tiết làm việc. Cùng lúc đó khởi động từ KH làm việc, động cơ bơm chất lỏng làm mát ĐM và động cơ tách phoi ĐG quay. Khi ụ đá lùi về phía sau, tiếp điểm của hãm cắt HC2 mở ra, rơ le trung gian RTG, khởi động từ KĐC, KH bị cắt điện làm cho động cơ ĐC ngừng làm việc.
Để dừng nhanh động cơ ĐC, thực hiện quá trình hãm động năng, trong lúc máy làm việc các tiếp điểm thường kín RTG 35-61 và KĐC 61-63 mở ra, khởi động từ H không làm việc. Khi ấn nút dừng D để dừng toàn bộ máy hay khi ấn nút dừng DĐ hay chuyển tay gạt thủy lực đưa ụ đá lùi về phía sau, hãm cắt HC2 35-53 rơ le RTG và công tắc tơ KĐC mất điện. Khởi động từ H tác động, tiếp điểm H 50-56 đóng lại khép mạc phần ứng động cơ vào điện trở hãm Rh để hãm động năng.
Hệ thống khuếch đại động cơ có tác dụng điều chỉnh vô cấp tốc độ động cơ H. Thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ. Điện áp phần Ưư trên phần ứng động cơ tỷ lệ với hiệu số điện áp theo công thức :
Un – Uw1 = Uư
Trong đó un là điện áp phụ thuộc vào lưới điện.
Uw1 là điện áp trên cuộn dây công tác W1 của khuếch đại từ.
Muốn thay đổi Ưư phải thay đổi Uw1 tức là thay đổi từ hóa lỗi thép của khuếch đại từ. Cuộn dây khống chế w2 làm nhiệm vụ thay đổi mức độ từ hóa lõi thép. Trên cuộn day w2 có ba thành phần điện áp tác dụng :
- Điện áp trên phần ứng động cơ H là Ưư¬.
- Điện áp lấy trên chiết áp 1R – P – 2R gọi là Uz lấy từ nguồn chỉnh lưu 2B
theo mạch 4 – 14 – 13 – 26 – 1.
- Điện áp trên điện trở 5R là điện áp phản hồi dương dòng điện phần ứng động
cơ H lấy từ biến dòng TT qua chỉnh lưu 3B gọi là U1.
Sức từ động tổng cộng của cuộn dây khống chế W2 là :
FT¬ = K.( Uz – Ưư + U1¬ ).
K là hệ số tỷ lệ.
Chiều dây quấn của w2 là chiều sao cho nếu điện áp Uz lớn hơn điện áp Uư thì dòng điện qua cuộn dây w2 sẽ từ hóa lõi thép khuếch đại từ. Nếu điện áp Uz + U1 nhỏ hơn điện áp Uư thì dòng điện qua cuộn dây w2 sẽ khử tù lõi thép. Khi di chuyển đầu con trượt trên điện trở P về phía đầu 14 lõi thép được từ hóa.
Điện kháng của cuộn dây công tác w1 giảm làm cho điện áp rơi trên nó giảm. Như vậy điện áp đặt vào động cơ tăng lên và tốc độ động cơ tăng. Nếu dịch chuyển con trượt P về phía đầu 13 quá trình sẽ xảy ra ngược lại.
Điện áp phản hồi U1 làm nhiệm vụ ổn định tốc độ động cơ. Nếu vì một lý nào đó dòng điện phụ tải của động cơ H tăng lên điện áp Uư giảm làm cho tốc độ động cơ giảm. khi đó dòng điện phía thứ cấp máy biến dòng TT tăng lên làm cho điện áp U1 tăng.
Theo biểu thức tính toán thì sức từ động của cuộn dây khống chế w2 tăng từ hóa lõi thép. Điện áp Uư được phục hồi về trị số cũ và giữ tốc độ động cơ không đổi. Thay đổi trị số điện trở 5R sẽ làm thay đổi mức độ phản hồi dòng điện tức là làm thay đổi độ cứng của đặc tính cơ.
Khi điều chỉnh điện trở 5R cần chú ý hai điểm :
KẾT LUẬN
Đồ án tốt nghiệp là một nhiệm vụ hết sức quan trọng đối với mỗi sinh viên để có thể hoàn thành khóa học của mình. Với việc thiết kế hệ truyền động ăn dao cho máy mài tròn 3A130 dùng hệ chỉnh lưu động cơ một chiều, nhiệm vụ này đã giúp em có cái nhìn tổng quát hơn về việc điều khiển các máy gia công, cắt gọt kim loại và sâu hơn là điều khiển các hệ thống trong công nghiệp sử dụng các bộ biến đổi điện tử công suất.
Sau một thời gian được giao nhiệm vụ thiết kế đề tài tốt nghiệp trên, dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Vũ Anh Tuấn , các thầy trong bộ môn và nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình. Do thời gian có hạn, chưa có nhiều kinh nghiệp thực tế, đồ án của em không tránh khỏi thiếu sót, rất kính mong các thầy cô và các bạn trong bộ môn có thể chỉ bảo thêm.
Qua đây em xin Thank các thầy cô giáo đã dìu dắt em trong 5 năm học vừa qua. Em xin chân thành Thank các thầy cô trong bộ môn đã trang bị cho em những kiến thức chuyên ngành quý giá. Đặc biệt, em xin gửi tới Thạc sỹ Vũ Anh Tuấn lời Thank sâu sắc nhất, là người đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Sắp trở thành một kỹ sư điện, em sẽ luôn cố gắng không ngừng học hỏi, trau dồi thêm kiến thức và kỹ năng, áp dụng sáng tạo những hiểu biết của mình đã học vào công việc thực tế sau
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: