nhocconvuitinh_9_1
New Member
Download miễn phí Bài giảng Trang bị điện trong máy
MỤC LỤC
Trang
Chương 1 Những khái niệm cơbản
vềhệthống truyền động điện (2 tiết) 1
1.1 Cấu trúc và phân loại hệthống truyền động điện 1
1.1.1 Cấu trúc chung của hệtruyền động điện 1
1.1.2 Phân loại hệthống truyền động điện 2
1.2 Đặc tính cơcủa truyền động điện 3
1.2.1 Đặc tính cơcủa cơcấu sản xuất 3
1.2.2 Đặc tính cơcủa động cơ điện 4
1.2.3 Độcứng của đặc tính cơ5
1.2.4 Sựphù hợp giữa đặc tính cơcủa động cơ điện và đặc tính cơ
của cơcấu sản xuất 6
Chương 2 Các đặc tính và trạng thái làm việc
của động cơ điện (8 tiết) 7
2.1 Động cơ điện một chiều kích từ độc lập và kích từsong song 7
2.1.1 Phương trình đặc tính cơ7
2.1.2 Ảnh hưởng của các thông số điện đối với đặc tính cơ10
2.1.3 Mởmáy (khởi động) động cơ điện một chiều kích từ độc lập 12
2.1.4 Đảo chiều quay động cơ13
2.2 Động cơ điện một chiều kích từnối tiếp 14
2.2.1 Phương trình đặc tính cơ14
2.2.2 Ảnh hưởng của các thông số điện đối với đặc tính cơ16
2.2.3 Mởmáy (khởi động) động cơ điện một chiều kích từnối tiếp 17
2.2.4 Đảo chiều quay động cơ điện một chiều kích từnối tiếp 17
2.3 Các trạng thái hãm của động cơ điện một chiều 18
2.3.1 Hãm tái sinh 19
2.3.2 Hãm ngược 20
2.3.3 Hãm động năng 22
2.4 Động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ(KĐB) 24
2.4.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 24
2.4.2 Phương trình đặc tính cơ26
2.4.3 Ảnh hưởng của các thông số điện đối với đặc tính cơ28
2.4.4 Mởmáy (khởi động) động cơ điện KĐB 31
2.4.5 Đảo chiều quay động cơ điện KĐB 34
2.5 Các trạng thái hãm của động cơ điện KĐB 35
2.5.1 Hãm tái sinh 35
2.5.2 Hãm ngược 36
2.5.3 Hãm động năng 37
Chương 3 Điều chỉnh tốc độtruyền động điện(8 tiết) 40
3.1 Các chỉtiêu chất lượng điều chỉnh tốc độ41
3.1.1 Dải điều chỉnh tốc độ41
3.1.2 Độtrơn điều chỉnh 41
3.1.3 Độ ổn định tốc độ(độcứng của đặc tính cơ) 41
3.1.4 Tính kinh tế42
3.1.5 Sựphù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính tải 42
3.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập (song song) (1t) 42
3.2.1 Điều chỉnh tốc độbằng cách thay đổi điện áp phần ứng 42
3.2.2 Điều chỉnh tốc độbằng cách thay đổi từthông 44
3.2.3 Điều chỉnh tốc độbằng cách thay đổi điện trở ởmạch phần ứng 45
3.3 Các hệthống điều chỉnh tốc độtruyền động điện một chiều (4t) 46
3.4.1 Hệtruyền động máy phát - động cơ(F - Đ) 46
3.4.1.1 HệF - Đ đơn giản 46
3.4.1.2 HệF - Đcó phản hồi âm áp, dương dòng. 47
3.4.1.3 HệF - Đcó phản hồi âm tốc độ49
3.4.2 Hệtruyền động khuếch đại từ- động cơ(KĐT - Đ) 49
3.4.3 Hệtruyền động chỉnh lưu - động cơ51
3.4.3.1 Giới thiệu Thyristor 51
3.4.3.2 Các sơ đồchỉnh lưu Thyristor 55
3.4.3.3 Hệtruyền động T - Đ56
3.5 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện xoay chiều 3 pha KĐB (2t) 58
3.5.1 Điều chỉnh tốc độbằng cách thay đổi điện trởphụtrong mạch rôto. 58
3.5.2 Điều chỉnh tốc độbằng cách thay đổi điện áp đặt vào mạch stato. 59
3.5.3 Điều chỉnh tốc độbằng cách thay đổi tần sốcủa nguồn xoay chiều. 59
3.5.4 Điều chỉnh tốc độbằng cách thay đổi số đôi cực của động cơ. 60
Chương 4 Tính chọn công suất động cơ(2 tiết) 61
4.1 Những vấn đềchung 61
4.2 Phát nóng và nguội lạnh của động cơ61
4.3 Các chế độlàm việc của truyền động điện 62
4.4 Tính chọn công suất động cơcho những truyền động không điều chỉnh tốc độ63
4.4.1 Chọn công suất động cơlàm việc dài hạn 63
4.4.2 Chọn công suất động cơlàm việc ngắn hạn 64
4.4.3 Chọn công suất động cơlàm việc ngắn hạn lặp lại 65
4.5 Tính chọn công suất động cơcho truyền động có điều chỉnh tốc độ65
4.6 Kiểm nghiệm công suất động cơ66
Chương 5 Các phần tửkhống chế
tự động truyền động điện (3 tiết) 67
5.1 Các phần tửbảo vệ67
5.1.1 Cầu chảy 67
5.1.2 Rơle nhiệt 68
5.1.3 Áptômat 69
5.2 Các phần tử điều khiển 70
5.2.1 Công tắc 70
5.2.2 Nút ấn 71
5.2.3 Cầu dao 72
5.2.4 Bộkhống chế73
5.2.5 Công tắc tơ74
5.3 Rơle 74
5.3.1 Rơle điện từ74
5.3.2 Rơle trung gian 76
5.3.3 Rơle dòng điện và rơle điện áp 77
5.3.4 Rơle thời gian 78
Chương 6 Các nguyên tắc điều khiển tự động
truyền động điện(3 tiết) 79
6.1 Khái niệm chung 79
6.2 Điều khiển tự động theo nguyên tắc thời gian. 79
6.3 Điều khiển tự động theo nguyên tắc tốc độ. 82
6.4 Điều khiển tự động theo nguyên tắc dòng điện. 84
6.5 Các nguyên tắc điều khiển khác. 86
Chương 7 Các sơ đồhệthống điều khiển
truyền động điện điển hình (19 tiết) 87
7.1 Trang bị điện - điện tửmáy doa (2t) 87
7.1.1 Đặc điểm công nghệ, yêu cầu vềtruyền động điện và TBĐ87
7.1.2 Sơ đồtruyền động chính của máy doa ngang 2620 87
7.2 Trang bị điện - điện tửmáy tiện (4t)89
7.2.1 Đặc điểm công nghệ89
7.2.2 Sơ đồtruyền động chính máy tiện 1A660 89
7.3 Trang bị điện - điện tửmáy bào giường (3t)94
7.3.1 Đặc điểm công nghệ94
7.3.2 Sơ đồtruyền động chính máy bào giường hệF-Đ95
7.4 Trang bị điện - điện tửmáy mài (2t)99
7.4.1 Đặc điểm công nghệ99
7.4.2 Sơ đồtruyền động chính máy mài 3A161 99
7.5 Trang bị điện - điện tửlò hồquang (4t) 101
7.5.1 Khái niệm chung và phân loại 101
7.5.2 Sơ đồ điện thiết bịchính mạch lực lò hồquang 101
7.5.3 Nguyên lý làm việc của lò hồquang 102
7.5.4 Sơ đồ1 pha khống chếdịch cực lò hồquang 104
7.6 Trang bị điện - điện tửthang máy (4t) 105
7.6.1 Đặc điểm công nghệ105
7.6.2 Vấn đềdừng chính xác thang máy 105
7.6.4 Hệthống tự động khống chếthang máy tốc độtrung bình 107
Tài liệu tham khảo 110
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG - ĐO LƯỜNG
GV: ThS. Nguyễn Bê
ThS. Khương Công Minh
KS. Lê Tiến Dũng
Bộ môn Tự động - Đo lường
Khoa Điện
9 - 2005
Bộ môn TĐ - ĐL, Khoa Điện 1
Ch−¬ng 1 Nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n
vÒ hÖ thèng truyÒn ®éng ®iÖn (2 tiÕt)
1.1 CÊu tróc vµ ph©n lo¹i hÖ thèng truyÒn ®éng ®iÖn
1.1.1 CÊu tróc chung cña hÖ truyÒn ®éng ®iÖn
TruyÒn ®éng cho mét m¸y, mét d©y chuyÒn s¶n xuÊt mµ dïng n¨ng l−îng ®iÖn th× gäi lµ truyÒn
®éng ®iÖn (T§§).
HÖ truyÒn ®éng ®iÖn lµ mét tËp hîp c¸c thiÕt bÞ nh−: thiÕt bÞ ®iÖn, thiÕt bÞ ®iÖn tõ, thiÕt bÞ ®iÖn
tö, c¬, thñy lùc phôc vô cho viÖc biÕn ®æi ®iÖn n¨ng thµnh c¬ n¨ng cung cÊp cho c¬ cÊu chÊp hµnh
trªn c¸c m¸y s¶n xuÊt, ®ång thêi cã thÓ ®iÒu khiÓn dßng n¨ng l−îng ®ã theo yªu cÇu c«ng nghÖ cña
m¸y s¶n xuÊt.
VÒ cÊu tróc, mét hÖ thèng T§§ nãi chung bao gåm c¸c kh©u:
Lø¬i ®iÖn
BB§ § TL CCSX
§K
U®k
Uph
1. BB§: Bé biÕn ®æi, dïng ®Ó biÕn ®æi lo¹i dßng ®iÖn (xoay chiÒu thµnh mét chiÒu hoÆc ng−îc
l¹i), biÕn ®æi lo¹i nguån (nguån ¸p thµnh nguån dßng hoÆc ng−îc l¹i), biÕn ®æi møc ®iÖn ¸p (hoÆc
dßng ®iÖn), biÕn ®æi sè pha, biÕn ®æi tÇn sè...
C¸c BB§ th−êng dïng lµ m¸y ph¸t ®iÖn, hÖ m¸y ph¸t - ®éng c¬ (hÖ F-§), c¸c chØnh l−u kh«ng
®iÒu khiÓn vµ cã ®iÒu khiÓn, c¸c bé biÕn tÇn...
2. §: §éng c¬ ®iÖn, dïng ®Ó biÕn ®æi ®iÖn n¨ng thµnh c¬ n¨ng hay c¬ n¨ng thµnh ®iÖn n¨ng
(khi h·m ®iÖn).
C¸c ®éng c¬ ®iÖn th−êng dïng lµ: ®éng c¬ xoay chiÒu K§B ba pha r«to d©y quÊn hay lång sãc;
®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ song song, nèi tiÕp hay kÝch tõ b»ng nam ch©m vÜnh c÷u; ®éng c¬
xoay chiÒu ®ång bé...
3. TL: Kh©u truyÒn lùc, dïng ®Ó truyÒn lùc tõ ®éng c¬ ®iÖn ®Õn c¬ cÊu s¶n xuÊt hoÆc dïng ®Ó
biÕn ®æi d¹ng chuyÓn ®éng (quay thµnh tÞnh tiÕn hay l¾c) hoÆc lµm phï hîp vÒ tèc ®é, m«men, lùc.
§Ó truyÒn lùc, cã thÓ dïng c¸c b¸nh r¨ng, thanh r¨ng, trôc vÝt, xÝch, ®ai truyÒn, c¸c bé ly hîp c¬
hoÆc ®iÖn tõ...
H×nh 1.1 -CÊu tróc hÖ thèng truyÒn ®éng ®iÖn.
Bộ môn TĐ - ĐL, Khoa Điện 2
4. CCSX: C¬ cÊu s¶n xuÊt hay c¬ cÊu lµm viÖc, thùc hiÖn c¸c thao t¸c s¶n xuÊt vµ c«ng nghÖ
(gia c«ng chi tiÕt, n©ng - h¹ t¶i träng, dÞch chuyÓn...).
5. §K: Khèi ®iÒu khiÓn, lµ c¸c thiÕt bÞ dïng ®Ó ®iÒu khiÓn bé biÕn ®æi BB§, ®éng c¬ ®iÖn §, c¬
cÊu truyÒn lùc.
Khèi ®iÒu khiÓn bao gåm c¸c c¬ cÊu ®o l−êng, c¸c bé ®iÒu chØnh tham sè vµ c«ng nghÖ, c¸c khÝ
cô, thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ®ãng c¾t cã tiÕp ®iÓm (c¸c r¬le, c«ng t¾c t¬) hay kh«ng cã tiÕp ®iÓm (®iÖn tö,
b¸n dÉn). Mét sè hÖ T§§ T§ kh¸c cã c¶ m¹ch ghÐp nèi víi c¸c thiÕt bÞ tù ®éng kh¸c nh− m¸y tÝnh
®iÒu khiÓn, c¸c bé vi xö lý, PLC...
C¸c thiÕt bÞ ®o l−êng, c¶m biÕn (sensor) dïng ®Ó lÊy c¸c tÝn hiÖu ph¶n håi cã thÓ lµ c¸c lo¹i
®ång hå ®o, c¸c c¶m biÕn tõ, c¬, quang...
Mét hÖ thèng T§§ kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i cã ®Çy ®ñ c¸c kh©u nªu trªn. Tuy nhiªn, mét hÖ thèng
T§§ bÊt kú lu«n bao gåm hai phÇn chÝnh:
- PhÇn lùc: Bao gåm bé biÕn ®æi vµ ®éng c¬ ®iÖn.
- PhÇn ®iÒu khiÓn.
Mét hÖ thèng truyÒn ®éng ®iÖn ®−îc gäi lµ hÖ hë khi kh«ng cã ph¶n håi, vµ ®−îc gäi lµ hÖ kÝn
khi cã ph¶n håi, nghÜa lµ gi¸ trÞ cña ®¹i l−îng ®Çu ra ®−îc ®−a trë l¹i ®Çu vµo d−íi d¹ng mét tÝn hiÖu
nµo ®ã ®Ó ®iÒu chØnh l¹i viÖc ®iÒu khiÓn sao cho ®¹i l−îng ®Çu ra ®¹t gi¸ trÞ mong muèn.
1.1.2 Ph©n lo¹i hÖ thèng truyÒn ®éng ®iÖn
Ng−êi ta ph©n lo¹i c¸c hÖ truyÒn ®éng ®iÖn theo nhiÒu c¸ch kh¸c nhau tïy theo ®Æc ®iÓm cña
®éng c¬ ®iÖn sö dông trong hÖ, theo møc ®é tù ®éng ho¸, theo ®Æc ®iÓm hoÆc chñng lo¹i thiÕt bÞ cña
bé biÕn ®æi... Tõ c¸ch ph©n lo¹i sÏ h×nh thµnh tªn gäi cña hÖ.
a) Theo ®Æc ®iÓm cña ®éng c¬ ®iÖn:
- TruyÒn ®éng điện mét chiÒu: Dïng ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. TruyÒn ®éng ®iÖn mét chiÒu sö
dông cho c¸c m¸y cã yªu cÇu cao vÒ ®iÒu chØnh tèc ®é vµ m«men, nã cã chÊt l−îng ®iÒu chØnh tèt.
Tuy nhiªn, ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu cã cÊu t¹o phøc t¹p vµ gi¸ thµnh cao, h¬n n÷a nã ®ßi hái ph¶i cã
bé nguån mét chiÒu, do ®ã trong nh÷ng tr−êng hîp kh«ng cã yªu cÇu cao vÒ ®iÒu chØnh, ng−êi ta
th−êng chän ®éng c¬ K§B ®Ó thay thÕ.
- TruyÒn ®éng ®iÖn kh«ng ®ång bé: Dïng ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu kh«ng ®ång bé. §éng c¬
K§B ba pha cã −u ®iÓm lµ cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, dÔ chÕ t¹o, vËn hµnh an toµn, sö dông nguån cÊp
trùc tiÕp tõ l−íi ®iÖn xoay chiÒu ba pha. Tuy nhiªn, tr−íc ®©y c¸c hÖ truyÒn ®éng ®éng c¬ K§B l¹i
chiÕm tû lÖ rÊt nhá do viÖc ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ K§B cã khã kh¨n h¬n ®éng c¬ ®iÖn mét
chiÒu. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, do sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c«ng nghiÖp chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ b¸n
dÉn c«ng suÊt vµ kü thuËt ®iÖn tö tin häc, truyÒn ®éng kh«ng ®ång bé ph¸t triÓn m¹nh mÏ vµ ®−îc
khai th¸c c¸c −u ®iÓm cña m×nh, ®Æc biÖt lµ c¸c hÖ cã ®iÒu khiÓn tÇn sè. Nh÷ng hÖ nµy ®· ®¹t ®−îc
chÊt l−îng ®iÒu chØnh cao, t−¬ng ®−¬ng víi hÖ truyÒn ®éng mét chiÒu.
- TruyÒn ®éng ®iÖn ®ång bé: Dïng ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu ®ång bé ba pha. §éng c¬ ®iÖn
®ång bé ba pha tr−íc ®©y th−êng dïng cho lo¹i truyÒn ®éng kh«ng ®iÒu chØnh tèc ®é, c«ng suÊt lín
hµng tr¨m KW ®Õn hµng MW (c¸c m¸y nÐn khÝ, qu¹t giã, b¬m n−íc, m¸y nghiÒn.v.v..).
Bộ môn TĐ - ĐL, Khoa Điện 3
Ngµy nay do sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c«ng nghiÖp ®iÖn tö, ®éng c¬ ®ång bé ®−îc nghiªn cøu
øng dông nhiÒu trong c«ng nghiÖp, ë mäi lo¹i gi¶i c«ng suÊt tõ vµi tr¨m W (cho c¬ cÊu ¨n dao m¸y
c¾t gät kim lo¹i, c¬ cÊu chuyÓn ®éng cña tay m¸y, ng−êi m¸y) ®Õn hµng MW (cho c¸c truyÒn ®éng
m¸y c¸n, kÐo tµu tèc ®é cao...).
...
b) Theo tÝnh n¨ng ®iÒu chØnh:
- TruyÒn ®éng kh«ng ®iÒu chØnh: §éng c¬ chØ quay m¸y s¶n xuÊt víi mét tèc ®é nhÊt ®Þnh.
- TruyÒn cã ®iÒu chØnh: Trong lo¹i nµy, tuú thuéc yªu cÇu c«ng nghÖ mµ ta cã truyÒn ®éng
®iÒu chØnh tèc ®é, truyÒn ®éng ®iÒu chØnh m«men, lùc kÐo vµ truyÒn ®éng ®iÒu chØnh vÞ trÝ.
c) Theo thiÕt bÞ biÕn ®æi:
- HÖ m¸y ph¸t - ®éng c¬ (F-§): §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu ®−îc cÊp ®iÖn tõ mét m¸y ph¸t ®iÖn
mét chiÒu (bé biÕn ®æi m¸y ®iÖn).
Thuéc hÖ nµy cã hÖ m¸y ®iÖn khuÕch ®¹i - ®éng c¬ (M§K§ - §), ®ã lµ hÖ cã BB§ lµ m¸y ®iÖn
khuÕch ®¹i tõ tr−êng ngang.
- HÖ chØnh l−u - ®éng c¬ (CL - §): §éng c¬ mét chiÒu ®−îc cÊp ®iÖn tõ mét bé chØnh l−u
(BCL). ChØnh l−u cã thÓ kh«ng ®iÒu khiÓn (§i«t) hay cã ®iÒu khiÓn (Thyristor)...
d) Mét sè c¸ch ph©n lo¹i kh¸c:
Ngoµi c¸c c¸ch ph©n lo¹i trªn, cßn cã mét sè c¸ch ph©n lo¹i kh¸c nh− truyÒn ®éng ®¶o chiÒu vµ
kh«ng ®¶o chiÒu, truyÒn ®éng ®¬n (nÕu dïng mét ®éng c¬) vµ truyÒn ®éng nhiÒu ®éng c¬ (nÕu dïng
nhiÒu ®éng c¬ ®Ó phèi hîp truyÒn ®éng cho mét c¬ cÊu c«ng t¸c), truyÒn ®éng quay vµ truyÒn ®éng
th¼ng,...
1.2 §Æc tÝnh c¬ cña truyÒn ®éng ®iÖn
1.2.1 §Æc tÝnh c¬ cña c¬ cÊu s¶n xuÊt
§Æc tÝnh c¬ biÓu thÞ mèi quan hÖ gi÷a tèc ®é quay vµ m«men quay:
ω = f(M) hoÆc n = F(M)
Trong ®ã: ω - Tèc ®é gãc (rad/s).
n - Tèc ®é quay (vg/ph).
M - M«men (N.m).
§Æc tÝnh c¬ cña m¸y s¶n xuÊt lµ quan hÖ gi÷a tèc ®é quay vµ m«men c¶n cña m¸y s¶n xuÊt:
Mc = f(ω).
§Æc tÝnh c¬ cña m¸y s¶n xuÊt rÊt ®a d¹ng, tuy nhiªn phÇn lín chóng ®−îc biÕu diÔn d−íi d¹ng
biÓu thøc tæng qu¸t:
Mc = Mco + (M®m - Mco)
ω
ω dm
q
(1.1)
Trong ®ã:
Mc lµ m«men c¶n cña c¬ cÊu SX øng víi tèc ®é ω.
Mco lµ m«men c¶n cña c¬ cÊu SX øng víi tèc ®é ω = 0.
M®m lµ m«men c¶n cña c