Đồ án Tổng Hợp Hệ Điện Cơ Trờng đại học bách khoa Khoa điện Bộ môn tự động hoá xncn Đại học Bách khoa đồ án môn học tổng hợp hệ điện đề Tài: thiết kế hệ truyền động cho xe cầu cầu trục Giáo viên hớng dẫn: Sinh viên thực hiện: Mã hiệu: Lớp: nguyễn mạnh tiến Hà Nội 10/2003 Mục lục Page of 38 Trang Đồ án Tổng Hợp Hệ Điện Cơ Chơng I: Tổng quan công nghệ yêu cầu công nghệ Cấu tạo 4 Đặc điểm công nghệ Chơng II : Phân tích lựa chọn phơng án Các phơng án 8 Kết luận chọn phơng án đảm bảo tính kỹ thuật tính khả thi Chơng III: Thiết kế mạch lực Chọn công suất động 13 14 14 Chọn thiết bị mạch lực Chơng IV: Thiết kế mạch điều khiển 14 22 Tổng hợp điều chỉnh 22 Sơ đồ mạch điều khiển 28 Sơ đồ mô 38 Kết mô 39 Chơng I: Tổng quan công nghệ yêu cầu công nghệ I.Cấu tạo cầu trục Page of 38 Đồ án Tổng Hợp Hệ Điện Cơ Sự phát triển mmõi nớc phụ thuộc nhiều vào mức độ giới hoá tự động hoá trình sản xuất Trong trình sản xuất, máy nâng vận chuyển đóng vai trò quan trọng Máy nâng vận chuyển cầu nối phân xởng nhà máy, máy công tác dây chuyền sản xuất Việc sử dụng máy nâng vận chuyển hạng mục công trình lớn làm giảm đáng kể thời gian xây dựng, giảm bớt số lợng công nhân Hiện hệ truyền động sử dụng máy nâng vận chuyển sử dụng phổ biến hệ truyền động với động xoay chiều chiều Cầu trục loại máy nâng vận chuyển đợc sử dụng rộng rãi phân xởng luyện kim cầu tàu, hải cảng Cấu tạo cầu trục gồm phận Xe cầu: Gồm hai dầm khung dàn đợc chế tạo thép có độ cứng không gian đặt cách khoảng tơng ứng với khoảng cách bánh xe xe Hai đầu cầu đợc liên kết khí với hai dầm ngang tạo thành khung hình chữ nhật mặt phẳng ngang Các bánh xe cầu trục đợc thiết kế dầm ngang khung hình chữ nhật tạo điều kiện cho cầu trục chạy dọc suốt nhà xởng Xe con: Trên xe đặt cầu nâng cấu di chuyển xe Tuỳ theo công dụng cầu trục mà xe có hai cấu nâng Xe di chuyển dọc xe cầu tạo điều kiện cho cầu trục di chuyển đợc suốt chiều ngang phân xởng Cơ cấu nâng hạ: Thờng có tang cắt thành rãnh xoắn hai chiều để cuộn cáp nâng hạ Cuối hai đầu dây cáp mắc palăng kép để đảm bảo nâng hạ tải trọng theo phơng thẳng đứng Toàn cầu tang, hộp biến tốc, động đợc đặt xe + Cơ cấu phanh hãm Nc Page of 38 Gph Đồ án Tổng Hợp Hệ Điện Cơ Phanh hãm phận thiếu cấu cầu trục Phanh dùng cầu trục thờng có loại: Phanh guốc, phanh dĩa phanh đai Nguyên lý hoạt động giống mô tả cấu phanh đai gồm 1.Má phanh, 2.Cuộn dây nam châm phanh ( dùng động bơm thuỷ lực tạo lực đóng mở); 3.Đối trọng phanh Khi động cấu đóng vào lới điện đồng thời động phanh có điện bơm thuỷ lực mở má phanh giải phóng trục động để động làm việc Khi động ngừng làm việc động phanh điện ép chặt má phanh vào trục động để hãm Đối với cấu nâng hạ cầu trục loại nặng thờng ngời ta dùng phanh để đảm bảo an toàn *Nhờ đặc điểm cấu tạo nh cầu trục di chuyển phụ tải theo phơng phủ kín mặt nhà xởng - Chuyển động theo phơng thẳng đứng chuyển động nhờ có cấu nâng hạ đặt xe - Chuyển động dọc theo phân xởng nhờ hệ thống chuyển động đặt xe cầu - Chuyển động ngang theo phân xởng nhờ hệ thống truyền động xe (xe trục) II Đặc điểm công nghệ - Cầu trục làm việc môi trờng nặng nề nh hải cảng, nhà máy hoá chất, xí nghiệp luyện kim v.v - Làm việc chế độ đóng, cắt cao - Ngoài tuỳ vào trình công nghệ mà cầu trục phục vụ ta có thêm số yêu cầu công nghệ khác nh: - Cầu trục vận chuyển đợc dùng rộng rãi yêu cầu độ xác không cao - Cầu trục lắp ráp phần lớn đợc dùng nhà máy xí nghiệp nhà máy khí Nó dùng để lắp ghép chi tiết máy móc yêu cầu làm việc yêu cầu độ xác cao, cụ thể trình mở máy phải êm, dải điều chỉnh tốc độ rộng, dừng xác nơi lấy trả hàng - Các khí cụ điện, thiết bị điện hệ thống truyền động trang bị điện cầu trục phải làm việc tin cậy điều kiện làm việc để nâng cao suất, an toàn vận hành khai thác Có thể phân loại cầu trục theo nhiều cách: 1) Theo đặc điểm cấu tạo, cầu trục đợc chia thành: + Cầu trục kiểu cầu- cần trục Page of 38 Đồ án Tổng Hợp Hệ Điện Cơ + Cầu trục hình cổng + Cầu trục hình tháp + Cầu trục hình cáp + Cầu trục ôtô 2) Theo trọng tải: + Loại nhỏ 5ữ10T + Trung bình: 10ữ15 T + Nặng >15T 3) Theo chế độ làm việc: + Loại nhẹ: Tần số đóng điện tơng đối %=15ữ25% số lần đóng điện h [...]... các phân xởng luyện kim cầu tàu, hải cảng Là một ngời kỹ s tơng lai, việc nắm bắt về công nghệ trong thực tế cũng nh thiết kế các hệ truyền động điện là một công việc cần thiết để bớc đầu làm quen với thực tế và có những kinh nghiệm bớc đầu Với kiến thức về truỳên động điện đợc học trong hai kỳ em đợc giao thiết kế hệ truyền động điện cho dịch chuỷên xe cầu 100T 1 Trọng lợng xe cầu 1(T) 2 Trọng tải 100(T)... Hệ Truyền Động Chỉnh Lu Tiristo - Động Cơ Có Đảo Chiều Quay vì: + Độ tác động của hệ này nhanh và cao, không gây ồn và dễ tự động hoá do các van bán dẫn công suất có hệ số khuyếch đại công suất rất cao Điều này thuận tiện cho việc thiết lập hệ thống điều chỉnh tự động nhiều vòng để nâng cao chất lợng các đặc tính tĩnh và đặc tính động của hệ thống + Trong hệ truyền động một chiều này, ta sẽ sử dụng... đồ thị gần giống mà thôi ) Nh vậy, loại động cơ sử dụng trong hệ truyền động là loại động cơ một chiều Chơng III: Thiết kế mạch lực I.Tính chọn công suất động cơ Thông số ban đầu cho tính toán: - Trọng lợng xe cầu : - Trọng tải : - Tốc độ dịch chuyển : - Lực cản chuyển động khi tải định mức : - Lực cản truyền động khi không tải : - Hiệu suất cơ cấu : - Tỉ số truyền : Page 12 of 38 G0 = 1 (T) Gđm= 100... trong đó KI,K1: tín hiệu cho phép BBĐ1 hoạt động KII,K2 :tín hiệu cho phép BBĐ2 hoạt động Theo phân tích nguyên lý hoạt động của sơ đồ, ta có + BBĐ1 hoạt động khi: L1=1 L2=0 L3=1 KI= L1,L2.L3 +BBĐ2 hoạt động khi: Page 30 of 38 Đồ án Tổng Hợp Hệ Điện Cơ L1=0 L2=0 L3=0 KII = L1.L 2 L3 Ta có sơ đồ mạch logic : L1 JK-FF T J Q2 K L2 JK-FF L3 J T Q1 K Khoảng thời gian trễ Tcủa hệ toạ xung clock Mạch tạo... từ của phần ứng động cơ L 5.10 3 Tu = = = 0,01( s ) R 0,5 Hằng số thời gian cơ học: Tc = Ru J = 0,338( s ) (Cu ) 2 Ta thấy hằng số thời gian cơ học Tc=0,338 (s) rất lớn so với hằng số thời gian điện từ của phần ứng động cơ T = 0,001 (s) nên ta có thể coi sức điện động của động cơ không ảnh hởng tới quá trình điều chỉnh của mạch vòng dòng điện Chọn mức điện áp chuẩn cho các tín hiệu sau các khâu của. .. 0.00166 (s) Vậy ta có hàm truyền của bộ biến đổi gần đúng là một khâu quán tính bậc nhất : Wcl ( p) = 22 1 + 0.00166 p * Hàm truyền của khâu phản hồi dòng: +Hệ số của senso đo dòng điện Si: Ki = U dk 10 = = 0,12 I mã 32.2,5 Rs :điện trở đo dòng, Rs =1 I :dòng điện định mức động cơ, I =32 A Hằng số thời gian của khâu phản hồi dòng: chọn Tph =1 (v/às) = 0.001 (s) Nh vậy hàm truyền của khâu phản hồi dòng... tự động dòng điện của hệ thống Trên sơ đồ của khối lôgic LOG iLđ , iL1 ,iL2 là các tín hiệu lôgic đầu vào còn b 1 và b2 là các tín hiệu đầu ra để khoá bộ phát xung điều khiển ilđ = 1 phát xung đều khiển mở BĐ1 ilđ = 0 phát xung đều khiển mở BĐ2 i1L(i2L) = 1 có dòng điện chảy qua BĐ1 (BĐ2) b1(b2) = 1 khoá bộ phát xung điều khiển FX1(FX2) II.Tính chọn mạch biến đổi Vì hệ truyền động xe lớn cầu trục. .. Máy nâng vận chuyển là cầu nối giữa các phân xởng trong 1 nhà máy, giữa các máy công tác trong 1 dây chuyền sản xuất Việc sử dụng các máy nâng vận chuyển trong các hạng mục công trình lớn sẽ làm giảm đáng kể thời gian xây dựng, giảm bớt số lợng công nhân Hiện nay hệ truyền động sử dụng máy nâng vận chuyển sử dụng phổ biến là hệ truyền động với động cơ xoay chiều và 1 chiều Cầu trục là 1 loại máy nâng... ta chọn mạch biến đổi điện áp tới động cơ gồm 2 bộ chỉnh lu cầu 3 pha Thyristor điều khiển riêng Còn mạch kích từ động cơ cũng có một bộ chỉnh lu cầu 3 pha Điốt 1.Mạch biến đổi nguồn cấp cho động cơ: Sơ đồ chỉnh lu điều khiển cầu 3 pha Trong đó: BAN : Biến áp nguồn lấy điện từ lới cấp cho động cơ Uv0 : Điện áp dây hiệu dụng thứ cấp biến áp nguồn BAN T : 6 Tiristor của mạch chỉnh lu cùng loại Lck :... Đồ án Tổng Hợp Hệ Điện Cơ khoảng thời gian trễ = t3 - t2 BĐ1 bị khoá hoàn toàn , dòng điện phần ứng bị triệt tiêu , tại t3 sức điện động E vẫn còn dơng tín hiệu lôgic b2 kích cho FX2 mở bộ BĐ2 với 2 > /2 và sao cho dòng điện phần ứng vợt quá giá trị cho phép , động cơ đợc hãm tái sinh , nếu nhịp điệu giảm 2 phù hợp với quán tính của hệ thì có thể duy trì dòng điện hãm và dòng điện khởi động ngợc không