THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ GIỚI THIỆU CHUNG I- Khái niệm chung Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, máy sản suất ngày đa dạng có nhiều chức dẫn tới hệ thống trang bị điện ngày phức tạp địi hỏi độ xác, tin cậy cao Do biến đổi lượng điện xoay chiều thành chiều sử dụng nhiều thiết bị hệ thống máy phát, khuyếch đại từ, hệ thống van Chúng điều khiển theo nguyên tắc khác có ưu, nhược điểm khác nhau; kết hợp hệ thống với động điện chiều ta có hệ thống truyền động có chất lượng khác Do để có phương án truyền động phù hợp với loại công nghệ địi hỏi nhà thiết kế phải có so sánh logic dựa tiêu kỹ thuật kinh tế II- Nội dung chọn phương án Trong thực tế, đứng trước vấn đề có nhiều phương án giải Tuy nhiên phương án có ưu, nhược điểm riêng nhiệm vụ nhà thiết kế phải chọn phương án tốt Đối với hệ thống truyền động đơn giản khơng có u cầu cao cần dùng động xoay chiều với hệ thống điều khiển đơn giản Còn hệ thống truyền động phức tạp có yêu cầu cao chất lượng điều chỉnh trơn, dải điều chỉnh rộng, đảo chều phải dùng động chiều, hệ thống điều khiển với phải đảm bảo yêu cầu có khả tự động hố cao Như vậy, để chọn hệ thống truyền động phù hợp phải dựa vào cơng nghệ máy từ đưa phương án đáp ứng yêu cầu công nghệ Để chọn phương án tốt phương án đưa cần so sánh chúng kỹ thuật kinh tế Đối với truyền động động điện chiều biến đổi phần tử quan trọng, định đến chất lượng hệ thống Do việc chọn lựa phương án ta chọn biến đổi thông qua việc xét hệ thống ( biến đổi - động ) III- Ý nghĩa việc lựa chọn phương án Việc so sánh lựa chọn phương án hợp lý có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, thể qua mặt: + Đảm bảo yêu cầu công nghệ máy sản suất + Đảm bảo làm việc tin cậy, lâu dài + Giảm giá thành sản phẩm tăng năg suất lao động + Khi sải hỏng hóc sửa chữa, thay dễ dàng với linh kiện , thiết bị dự trữ sẵn có, dễ kiếm, dễ mua 2-2 CÁC PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG I- Các phương án đưa Để có dược phương án truyền động phù hợp xét hai khía cạnh kỹ thuật kinh tế cho truyền động ăn dao máy doa 2620B, em đưa số phương án mà đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cơng nghệ truyền động để từ làm chọn phương án tốt Yêu cầu cơng nghệ truyền động ăn dao máy doa có đặc điểm sau: + Phạm vi điều chỉnh: D= 2000:1 + Độ trơn điều chỉnh: j= ni +1 ni =1 +Độ ổn định tốc độ làm việc : Dn= noi −ndm ≤( ¸ 5) % noi Ta thấy phạm vi điều chỉnh đòi hỏi rộng D=2000:1 hệ thống khuyếch đại từ - động cơ, máy phát - động không thoả mãn tiêu Do ta loại hai phương án đưa ba phương án sau: + Hệ thống máy điện khuyếch đại - động + Hệ thống van - động + Hệ thống xung áp - động II- Phương án I Hệ thống máy điện khuyếch đại - động ( MY- Đ ) 1,Giới thiệu hệ thống a, Sơ đồ A B C MY Đ/C CKĐ Đ FT CKF KĐ UĐK n Ucđ Hình 2-1 + FT :là máy phát tốc , có nhiệm vụ khâu phản hồi âm tốc độ + CKĐ, CKF: cuộn kích từ động máy điện khuyếch đại + KĐ: khâu khuyếch đại, thực nhiệm vụ khuyêch đai tín hiệu điều khiển UĐK +U đ :là điện áp đặt 2, Hoạt động hệ thống Giả sử động sơ cấp Đ/C quay với tốc độ = const , ta đặt vào hệ thống điện áp đặt Uđ , thông qua mạch khuyếch đại, cuộn dây CKF cấp điện, MY kích thích phát điện áp chiều cấp cho động  động quay Do đặc điểm MY có cuộn dọc, cuộn ngang ; cuộn ngang nối ngắn mạch nên có dịng điện lớn sinh từ thơng lớn Do hệ thống có hệ số khuyếch đại lớn - Nếu trình làm việc nguyên nhân mà làm cho tốc độ đông giảm, qua biểu thức Uđk =Uđ - n ta thấy n giảm Uđk tăng qua mạch khuyếch đại ICKF tăng Ud tăng  tốc độ động tăng trị số yêu cầu Khi tốc độ động tăng mức trình diễn ngược lại Đó nguyên lý ổn định tốc độ 3, Họ đặc tính hệ thống ta có : ICKF = KKĐUđk = KKĐ ( Uđ - n ) E  = Kd KNICK  E = KdKNKKĐ  (Uđ- n ) đặt :KdKNKKĐ  = K  EMY= K(U - n ) Xây dựng phương trình đặc tính hệ thống: n= Uu Rud + RuE Iu Kd f d Kd f d U u =E EMY E EMY RuE + R ud ⇒n= − Iu Kd f d K d f d K ( U cd −gn ) RuE + R ud Ûn= − Iu Kd f d Kdfd − Sau biến đổi biểu thức ta được: n= KU cd K d f d + g K − R I Kd f d u (*) Trong : K = KđKNKKĐ Uđ : điện áp đặt R = Rư + Rưđ Phương trình (  ) phương trình n0 max đặc tính hệ thống Ta thấy độ cứng đặc tính là: β= R K d f d +g K n0 I,M Hình 2-2 Độ cứng có mạch vịng phản hồi âm tốc độ cải thiện nhiều Họ đặc tính hệ thống vẽ hình 2-2 4, Đánh giá chất lượng hệ thống a, Ưu điểm + Hệ thống làm việc linh hoạt + Họ đặc tính có dạng tuyến tính +Việc điều chỉnh thực mạch kích từ nên thuận tiện cho tự động hoá , nâng cao chất lượng hệ thống + Có hệ số khuyếch đại lớn b, Nhược điểm + có nhiều thiết bị quay ,gây ồn + Hiệu suất sử dụng điện thấp  = Đ/C  đ = 0,3 - 0,5 +Diện tích lắp đặt lớn, địi hỏi móng đặc biệt III - Phương án II Hệ thống van - động (T - Đ ) 1,Giới thiệu a, Sơ đồ b,Các phần tử sơ đồ + Đ: động chiều kích từ độc lập,thực chức biến lượng điện chiều thành truyền động cho cấu sản xuất + BBĐ: biến đổi van có điều khiển , thực chức biến lượng điện xoay chiều thành lượng điện chiều cung cấp cho động + Uđ tín hiệu điện áp đặt + FT máy phát tốc thực chức khâu phản hồi âm tốc độ +TH & KĐ khối tổng hợp khuyếch đại tín hiệu + FX mạch phát xung A B C BBĐ CKĐ Đ FT XĐK FX Hình 2-3 2, Hoạt động hệ thống TH & KĐ n Uđ Giả sử ban đầu hệ thống đóng vào lưới với điện áp thích hợp, lúc động chưa làm việc Khi ta đặt vào hệ thống điện áp đặt Uđ ứng với tốc độ động cơ.Thơng qua khâu TH & KH mạch FX suất xung đưa tới chân điều khiển van biến đổi biến đổi , lúc nhóm van đặt điện áp thuận , van mở với góc mở  Đầu BBĐ có điện áp Ud đặt nên phần ứng động  động quay với tốc độ ứng với Uđ ban đầu Trong trình làm việc, nguyên nhân làm cho tốc độ động giảm qua biểu thức : UĐK = Uđ - n n giảm  UĐK tăng   giảm  Ud tăng  n tăng điểm làm việc yêu cầu Khi n tăng mức cho phép trình diễn ngược lại Đây nguyên lý ổn định tốc độ 3,Họ đặc tính hệ thống Sức điện động BBĐ: Eb = Ebm cos = Ub ( Ub =UƯ : điện áp đầu biến đổi ) Eb = KKĐKb( Uđ - n ) α =actg K KD K b (U d −gn ) Ebm +Phương trình đặc tính hệ thống: n= Ub Kd f d ⇒n= − Rb + Ru Kd f d K KD K b U cd Kd f d I u= − K KD K b U d Kd f d − Rb + R u Kd f d R b+ R u K d f d + g K KD K b Iu Iu Đây phương trình đặc tính hệ thống.Từ ta vẽ họ đặc tính hệ thống hình 2-4 n n0max M Hình 2-4 4, Đánh giá chất lượng hệ thống a, Ưu điểm: + Do sử dụng thiết bị bán dẫn biến đổi nên hệ thống có độ tác động nhanh cao, hiệu suất hệ thống cao + Là biến đổi tĩnh có kết cấu gọn nhẹ, khơng u cầu móng đặc biệt + Dễ thiết lập hệ thống tự động kín để nâng cao chất lượng hệ thống b, Nhược điểm + Khả chịu tải dịng, áp nhỏ; có gia tốc dịng áp du/dt, di/dt có nguy làm hỏng lớp tiếp giáp +Sức điện động biến đổicó dạng đập mạch làm phát sinh thành phần sóng hài bậc cao gây phát nóng động ( khắc phục nhược điểm cách mắc thêm cuộn kháng ) + Hệ thống làm việc có cos nhỏ IV - Phương án III Hệ thống xung áp - động 1, Giới thiệu a, Sơ đồ CKĐ U D0 Đ ... mạch động lực thực q trình cơng nghệ Như thiết kế sơ đồ nguyên lý phải từ mạch động lực I -Thiết kế mạch động lực Mạch động lực bao gồm phần tử: sơ đồ chỉnh lưu, cuộn kháng, máy biến áp động... độc lập Như vậy,việc thiết kế sơ đồ mạch động lực lựa chọn phần tử khác cho phù hợp 1, Chọn sơ đồ chỉnh lưu Có nhiều sơ đồ chỉnh lưu đáp ứng yêu cầu công nghệ Tuy nhiên sơ đồ có tiêu chất lượng... chọn phương án II làm phương án truyền động cho truyền động ăn dao máy doa THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ Mạch điện nguyên lý hệ thống truyền động điện gồm hai phần: + Mạch động lực + Mạch diều khiển