Đề tài Hệ thống điều khiển tự động của máy xúc

A.Tìm hiểu chung về máy xúc

I.Giới thiệu chung về máy xúc

II.Yêu cầu công nghệ của máy xúc

III.Máy xúc có thể phân loại theo các quan điểm sau

III1.Phân loại theo tính năng sử dụng

III.2.Phân loại theo cơ cấu bốc xúc

III.3.Phân loại theo cơ cấu truyền động

III.4.Phân loịa theo nước chế tạo

B.Qóa trình hoạt động của máy xúc

I.Qúa trình hoạt động

II.Các yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động của máy xúc

C.Hệ thống máy xúc EKG-5A

1.1 Máy xúc EKG 5A

1.2 Các thông số kĩ thuật của hệ thống TĐĐ trên máy xúc EKG5A

1.2.1 Động cơ và máy phát điện

1.2.2 Hệ thống cung cấp điện xoay chiều

1.2.3 Nhận xét

1.3 Nguyên lý làm việc của cơ cấu nâng hạ

1.3.1 Đặc tính cơ kiểu máy xúc

1.3.2 Chức năng bộ khuyếch đại từ của máy xúc EKG5A

1.3.3 Nguyên lý làm việc của mạch hồi tiếp cắt nhanh theo dòng phần ứng БTO

1.3.4 Nguyên lý làm việc của hệ truyền động điện cơ cấu nâng hạ của máy xúc EKG5A

1.3.5 Nguyên lý tác động bộ tự động xúc

2.1 - Phương trình trạng thái khuếch đại từ kép ПДД -1,5B

2.2 Phương trình trạng thái mô tả khâu máy phát.

2.3 - Phương trình mô tả trạng thái động cơ.

2.4 – Hệ phương tình mô tả hệ thống truyền động điện của cả hệ thống.

2-5 Nhật xét

3.1 Xác định các thông số

3.1.1 - Xác định hệ số KIi

3.1.2 - Xác định hằng số thời gian của các cuộn dây trong khuếch đại từ kép ПДД -1,5B.

3.1.3 - Xác định điện áp ra của khuếch đại từ ở trạng thái ổn định

3.1.4 - Xác định sức từ động của cuộn dây điều khiển YCM-2 (F2).

3.1.5 - Xác định sức từ động của cuộn YCM-1 (F1).

3.1.6 - Xác định sức từ động của cuộn YCM-6 (F6).

3.1.7 - Xác định sức từ động của cuộn YCM-4 (F6).

3.1.8 - Xác định tham số Eođ của máy phát nâng hạ gầu

3.1.9 - Xác định sức từ động kích thích độc lập (FĐL).

3.1.10 - Xác định sức từ động trong mạch kích thích song song (FKTSS).

3.1.11 - Xác định hằng số thời gian của máy phát TF.

3.1.12 - Xác định tham số của động cơ nâng hạ gầu

1 Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng thời gian khuếch đại từ

2. Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng khâu khuếch đại từ

3. Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng khâu máy phát

4. Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng khâu động cơ

 

doc45 trang | Chia sẻ: lethao | Ngày: 07/01/2013 | Lượt xem: 9475 | Lượt tải: 49download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Hệ thống điều khiển tự động của máy xúc, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÀI TẬP LỚN NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CỦA MÁY XÚC ****************************** NHÓM 2: VŨ THỊ THANH HUYỀN PHẠM THỊ MAI LI ÊN ĐÀO ĐỨC LINH NGUYỄN NHƯ LONG VŨ THẾ LUÂN ĐỖ XUÂN MẠNH NGUYỄN HOÀI NAM TẠ THỊ NGẦN LỤC THỊ TUYẾT NHUNG 10.THIỀU QUANG PHỐ 11.VŨ VĂN PHÚC SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B ****** Mục Lục ****** NéI DUNG LêI NãI §ÇU A.Tìm hiểu chung về máy xúc I.Giới thiệu chung về máy xúc II.Yêu cầu công nghệ của máy xúc III.Máy xúc có thể phân loại theo các quan điểm sau III1.Phân loại theo tính năng sử dụng III.2.Phân loại theo cơ cấu bốc xúc III.3.Phân loại theo cơ cấu truyền động III.4.Phân loịa theo nước chế tạo B.Qóa trình hoạt động của máy xúc I.Qúa trình hoạt động II.Các yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động của máy xúc C.Hệ thống máy xúc EKG-5A Chương 1 T×M hiÓu chung vÒ m¸y xóc EKG-5A Máy xúc EKG 5A Các thông số kĩ thuật của hệ thống TĐĐ trên máy xúc EKG5A Động cơ và máy phát điện Hệ thống cung cấp điện xoay chiều Nhận xét Nguyên lý làm việc của cơ cấu nâng hạ Đặc tính cơ kiểu máy xúc Chức năng bộ khuyếch đại từ của máy xúc EKG5A Nguyên lý làm việc của mạch hồi tiếp cắt nhanh theo dòng phần ứng БTO Nguyên lý làm việc của hệ truyền động điện cơ cấu nâng hạ của máy xúc EKG5A Nguyên lý tác động bộ tự động xúc Chương 2 Thµnh lËp hÖ ph­¬ng tr×nh m« t¶ tr¹ng th¸i hÖ thèng truyÒn ®éng ®iÖn 2.1 - Phương trình trạng thái khuếch đại từ kép ПДД -1,5B 2.2 Phương trình trạng thái mô tả khâu máy phát. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B 2.3 - Phương trình mô tả trạng thái động cơ. 2.4 – Hệ phương tình mô tả hệ thống truyền động điện của cả hệ thống. 2-5 Nhật xét Chương 3 Nghiªn cøu hÖ thèng t® ® c¬ cÊu n©ng h¹ cña m¸y xóc 3.1 Xác định các thông số 3.1.1 - Xác định hệ số KIi 3.1.2 - Xác định hằng số thời gian của các cuộn dây trong khuếch đại từ kép ПДД -1,5B. 3.1.3 - Xác định điện áp ra của khuếch đại từ ở trạng thái ổn định 3.1.4 - Xác định sức từ động của cuộn dây điều khiển YCM-2 (F2). 3.1.5 - Xác định sức từ động của cuộn YCM-1 (F1). 3.1.6 - Xác định sức từ động của cuộn YCM-6 (F6). 3.1.7 - Xác định sức từ động của cuộn YCM-4 (F6). 3.1.8 - Xác định tham số Eođ của máy phát nâng hạ gầu 3.1.9 - Xác định sức từ động kích thích độc lập (FĐL). 3.1.10 - Xác định sức từ động trong mạch kích thích song song (FKTSS). 3.1.11 - Xác định hằng số thời gian của máy phát TF. 3.1.12 - Xác định tham số của động cơ nâng hạ gầu 3.3 Nghiên cứu thành lập các mô hình trong hệ thống truyền động điện cơ cấu Nâng hạ gầu trong máy xúc Э((-5A. 1 Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng thời gian khuếch đại từ 2. Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng khâu khuếch đại từ 3. Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng khâu máy phát 4. Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng khâu động cơ Tài liệu tham khảo: Giáo trình tự động hoá trường ĐHCN QUẢNG NINH Bài giảng máy khai thác trường ĐH MỎ ĐỊA CHẤT SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, các thành tựu khoa học kỹ thuật không ngừng phát triển và được ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất. Ở nước ta, công nghiệp mỏ giữ một vai trò quan trọng trong nền kinh tế, do đó việc ứng dụng các thành tựu khoa học để nâng cao hiệu quả sản xuất là tất yếu.Một trong những thanh tựu khoa học đó phải kể đến chiếc máy xúc. Máy xúc được sử dụng rộng rãi trong ngành khai thác mỏ lộ thiên, trên công trường xây dựng công nhiệp và dân dụng, trên các công trình thuỷ lợi, xây dựng cầu đường và nhiều hạng mục công trình khác nhau, ở những nơi mà yêu cầu bốc xúc đất đá với khối lượng lớn . Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ Ĝ A.TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY XÚC Tình hình sử dụng ở Việt Nam Trong các mỏ lộ thiên ở Việt Nam thì máy xúc một gầu là thiết bị được sử dụng làm phương tiện khai thác chính.Máy xúc là một phụ tải điện lớn tiêu thụ rất nhiều điện năng. Ví dụ như máy xúc EKG-4,6 và EKG-5A đều có công suất định mức là Pdm=250KW.Còn máy xúc EKT-8N có công suất lên đến 520KW. Công dụng của máy xúc là dùng để bốc đất, đá,than nên nó thường phải làm việc trong điều kiện phụ tải thay đổi thường xuyên và một cách đột ngột. Máy xúc có nhiều cơ cấu truyền động như:truyền động ra vào tay gầu,nâng hạ tay gầu,truyền động quay và di chuyển. Yêu cầu công nghệ của máy xúc Hệ thống truyền động điện phải có nhiều cấp tốc độ Có hệ thống điều chỉnh tốc độ và mômem để có đặc tính cơ như mong muốn phù hợp với yêu cầu của phụ tải. Có hệ thống điều khiển tự động và liên động giữa các cơ cấu truyền động Có hệ thống bảo vệ sự cố một cách chắc chắn. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B Máy xúc có thể phân loại theo các quan điểm sau 1. Phân loại theo tính năng sử dụng: Máy xúc xây dựng chay bánh xích,bánh lốp có thể có gầu xúc từ 0.25-2m. Máy xúc dùng trong công nghiệp khai thác mỏ có dung tích gầu 4.6-8m. Máy bốc xúc đất đá có thể tích gầu từ 4-35m. Máy xúc gầu ngoạm có thể tích gầu tư 4-80m. 2.Phân loại theo cơ cấu bốc xúc: Máy xúc kiểu gầu cào. Máy xúc kiểu gầu treo dây. Máy xúc kiểu gầu thuận. Máy xúc kiểu gầu ngược. Máy xúc kiểu gầu ngoạm. Máy xúc kiểu gầu quay. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B  Hình 1.0. Các loại máy xúc a) máy xúc gàu thuận; b) máy xúc gàu ngược; c) máy xúc gàu cào; d) máy xúc gàu treo; e) máy xúc roto; h) máy xúc nhiều gàu xúc SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B * Nghiên cứu 2 loại máy xúc thường dùng : 2.1 Máy xúc kiểu gầu thuận  Hình 1.1 . MÁY XÚC GẦU THUẬN * Cấu tạo Cơ cấu quay(bàn quay) 1 được lắp trên cơ cấu di chuyển bằn bánh xích 2. Cần gàu 6 và tay gàu 5 cùng được lắp trên bàn quay 1. Tay gàu 5 cùng với gàu xúc 7 di chuyển theo gương lò do cơ cấu đẩy tay gàu 4 và cáp kéo 9 của cơ cấu nâng - hạ gàu. Quá trình bốc xúc được thực hiện kết hợp giữa hai cơ cấu: cơ cấu đẩy tay gàu tạo ra bề dày lớp cắt, cơ cấu nâng - hạ gàu tạo ra lớp cắt là đường di chuyển của gàu theo gương lò. Để đổ tải từ gàu xúc sang các phương tiện khác được thực hiện nhờ cơ cấu mở đáy gàu 3 lắp trên thành thùng xe của máy xúc. Máy xúc có ba chuyển động cơ bản: nâng - hạ gàu, ra - vào tay gàu và quay, ngoài ra còn có một số chuyển động phụ khác như: nâng cần gàu, di chuyển máy xúc, đóng - mở đáy gàu v.v… Chu trình làm việc của máy xúc bao gồm các công đoạn sau: đào, nâng gàu đồng thời quay gàu về vị trí đổ tải, quay gàu về vị trí đào và hạ gàu xuống gương lò. Thời gian của một chu trình làm việc khoảng từ 20 ÷ 60s. Cơ cấu nâng hạ gàu và cơ cấu tay gàu của máy xúc thường xuyên làm việc quá tải (gọi là quá tải làm việc) do gàu bốc xúc phải đất đá cứng hoặc lớp cắt quá sâu. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B Các cơ cấu chính của máy xúc làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại với hệ số tiếp điểm tương đối TĐ% = (25 ÷ 75)% 2.2 Máy xúc kiểu gầu treo dây  Hình1.2.máy xúc kiểu treo dây * Cấu tạo : Tất cả thiết bị điện và thiết bị cơ khí của máy xúc được lắp đặt trên bàn quay 1. Có thể quay với góc quay tới hạn trên bệ 2. Di chuyển máy xúc thực hiện bằng cơ cấu tạo bước tiến 3 và hai kích thuỷ lực 4. Máy xúc di chuyển được nhờ tấm trượt 5 lắp ở hai bên thành của bàn quay 1. Cần gàu 6 lắp cố định trên bàn quay bằng hệ thống thanh giằng 9. Gàu xúc 8 được treo trên dây cáp nâng 10. Quá trình bốc xúc đất đá được thực hiện nhờ cáp kéo 7, kéo gàu theo hướng từ ngoài vào trong máy xúc. Các cơ cấu của máy xúc làm việc trong điều kiện môi trường khắc nghiệt với chế độ làm việc nặng nề, chao lắc mạnh, nhiều bụi, nhiệt độ môi trường thay đổi trong phạm vi rộng. Một số yếu tố khác cũng gây ảnh hưởng đến chế độ làm việc của các cơ cấu của máy xúc như: độ nghiêng, độ chênh dọc trục của máy xúc, gia tốc lớn khi mở máy và hãm v.v…Do chế độ làm việc của máy xúc nặng nề như vậy, nên các thiết bị của máy xúc phải được chế tạo chắc chắn, độ bền cơ học cao và độ tin cậy làm việc cao. 3. Phân loại theo cơ cấu truyền động a.Máy xúc truyền động bằng động cơ điện. b.Máy xúc truyền động bằng động cơ điện-thuỷ lực. c.Máy xúc truyền động bằng động cơ đốt trong-thuỷ lực. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B Phân loại theo nước chế tạo B. Qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña m¸y xóc Qúa trình hoạt động Nghiên cứu chế độ làm việc của máy xúc là một vấn đề rất phức tạp.Nhưng trên những điểm chung nhất ta có thể khái quát chế độ làm việc của máy xúc như sau: Cơ cấu quay(bàn quay) được lắp trên cơ cấu di chuyển bánh xích.Cần gầu và tay gầu được lắp trên bàn quay.Tay gầu và gầu xúc di chuyển vào đất đá do cơ cấu đẩy tay gầu và cáp kéo của cơ cấu nâng-hạ.quá trình bốc xúc được thực hiện kết hợp giữa hai cơ cấu:cơ cấu đẩy tay gầu tạo ra bề dày lớp cắt và cơ cấu nâng hạ tạo ra lớp cắt là đường di chuyển của gầu xúc trong đất đá. Đổ tải từ gầu xúc sang các phương tiện vân chuyển khác băng cơ cấu mở đáy gầu. Máy xúc có 3 chuyển động cơ bản: đào,nâng-hạ,quay ngoài ra còn có một số chuyển động phụ khác như:nâng cần,di chuyển, đóng mở đáy gầu… Chu kỳ làm việc của máy xúc bao gôm những giai đoạn sau:hạ gầu xuống mặt bằng làm việc-đào đồng thời nâng gầu-quay gầu về vị trí dổ tải-mở đáy gầu đổ tải-quay gầu về vị trí ban đầu.Thời gian một chu kỳ làm việc khoảng từ 20s đến 60s. Cơ cấu nâng-hạ và cơ cấu đẩy tay gầu thường xuyên làm việc quá tải(quá tải làm việc)do gầu xúc bốc xúc phải đát đá quá cứng hoặc lớp cắt quá sâu. Các cơ cấu chính của máy xúc làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại với hệ số tiếp điện tương đối TĐ%=(25->100)%.Các cơ cấu của máy xúc làm việc trong điều kiện nặng nề,chao lắc mạnh,nhiều bụi,nhiệt độ môi trường thay đổi trong phạm vi rộng.Các yếu tố khác cũng gây ảnh hưởng manh đến các cơ cấu của máy xúc như : độ nghiêng, độ chênh dọc trục của máy xúc,gia tốc lớn khi mở máy và hãm.Do chế độ làm việc nặng nề của máy xúc như vậy nên các thiết bị của máy xúc phải được chế tạo chắc chắn, độ bền cơ học cao và độ tin cậy cao. II. Các yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động điện của máy xúc Từ những đặc điểm của máy xúc như đã nêu ở trên,các yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động điện truyền động các cơ cấu chính của máy xúc bao gồm: Đặc tính cơ của hệ truyền động điện của các cơ cấu chính của máy xúc(cơ cấu nâng -hạ, đẩy tay gầu và cơ cấu quay)phải được bảo vệ một cách tin cậy khi quá tải.Có nghĩa là hệ thống truyền động phải tạo ra đặc tính “máy xúc”. Động cơ truyền động các cơ cấu máy xúc phải chắc chắn.Khả năng chịu quá tải lớn. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B Độ cách điện của động cơ phải đảm bảo chịu quá nhiệt, độ ẩm cao. Động cơ phải chịu được tần số đóng cắt lớn(từ 400->600)lần/h. Động cơ truyền động các cơ cấu chính của máy xúc phải có mômem quán tính đủ nhỏ để giảm thời gian quá độ khi mở máy và hãm.Nên chọn loại động cơ có phần ứng dài, đường kính nhỏ. Các thiết bị điều khiển dùng trong máy xúc phải đảm bảo làm việc tin cậy trong điều kiện nặng nề nhất(độ rung động,chao lắc lớn,phụ tải đột biến và tần số đóng cắt lớn). Hệ thống điều khiển hệ truyền động các cơ cấu của máy xúc phải đơn giản,chắc chắn mức độ tự động hoá cao. Các cơ cấu truyền động máy xúc trong quá trìng làm việc thường bị quá tải luôn,cho nên việc hạn chế mômem nhỏ hơn trị số cho phép ở chế độ tĩnh và động là yêu cầu quan trong bậc nhất. Để máy xúc có năng suất cao nhất đồng thời bảo vệ các thiết bị không bị hỏng hóc khi quá tải cần thực hiện hai yêu cầu:hạn chế mômem dưới trị số cho phép và đảm bảo độ cứng của đường đặc tính cơ trong phạm vi mômem phụ tải bằng mômem định mức của động cơ.  (hình.a)Đặc tính cơ của máy xúc (hình.b) Đặc tính cơ các hệ truyền động Trong thực tế không sử dụng đường đặc tính cơ lý tưởng như đường 1 mà thường sư dụng đặc tính cơ mềm hơn (đường 2). Độ cứng của đường đặc tính cơ ở vùng phụ tải giảm xuống từ 85->90%.Nếu đặc tính cơ quá lớn,người ta vận hành máy xúc khó cảm nhận được khi cơ cấu bị quá tải,không kịp giảm lớp cắt dẫn đến cơ cấu bị ngưng làm giảm năng suất của máy xúc. Năng suất của máy xúc đặc trưng bởi diện tích giữa các trục toạ độ và đường đặc tính cơ cấu của hệ truyền động(hình a)SADCO. Để đánh giá năng suất của máy xúc người ta đưa ra hệ số lấp đầy k: SADCO S.m K=──── =──── (b) SABCO W0.Md SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B Trong đó: S=SADCO diện tích h thanh bởi hệ trục toạ độ và đường đặc tính cơ của hệ truyền động điện. SABCO là diện tích tạo bởi hệ trục toạ độ và đường đặc tính cơ lý tưởng. Wo :tốc độ không tải lý tưởng Md :mômen dừng m:hệ số tỉ lệ Đối với hệ truyền động này,hệ số lấp đầy của máy xúc có thể đạt tới 0.8 đến 0.9. Hình b,biểu diễn các đường đặc tính cơ của các hệ truyền động khác nhau dùng trong máy xúc. Họ đặc tính cơ của cac hệ đó cho phépđánh giá và tính chọn hệ truỳen động một cách hợp lý đối với từng loại máy xúc cụ thể.Hệ truyền động xoay chiều dùng động cơ không đồng bộ ba pha(đường 1) được sử dụng rộng rãi cho các loại máy xúc có thể tích gầu xúc tới 1m3 Nếu sử dụng động cơ truyền động là động c xoay chiều có hệ số trượt lớn cho phép hạn chế được dòng điện trong phạm vi cần thiết để giảm độ cứng của đường đặc tính cơ trong vùng mômen phụ tải bằng mômen định mức của động cơ,có thê thực hiện được bằng cách đấu thêm điện trơ phụ vao mạch roto của động cơ: Rf =(10→15)%R(R điện trở của dây quấn rôt động cơ). Nếu trong mach rôt của động cơ có đấu cuộn kháng bão hoà hoặc khuyếch đại từ,ta sẽ nhận được đường đặc tính cơ tối ưu đối với hệ truyền động xoay chiều. Hệ truyền động máy phát-động cơ(máy phát 3 cuộn dây) với đường đặc tính cơ 3 được áp dụng rộng rãi cho các loại máy xúc từ 1 đến 5m3.Hệ này có đường đặc tính cơ gần với đường đặc tính cơ tối ưu cho phep điều chỉnh tốc độ động cơ truyền động trong một phạm vi khá rộng. Hệ truyền động máy phát - động cơ có khuyếch đại trung gian(khuyếch đại máy điện KĐMĐ,khuyếch đại từ KĐT hoặc khuyếch đại bán dẫn KĐBD) sẽ tạo ra đường đặc tính cơ 4, đáp ứng hoàn toàn các yêu cầu đối với công nghệ của máy xúc.Hệ nay được sử dụng rộng rãi trong các máy xúc công suất lớn có thể tích gầu xúc từ 10→80m3. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B c.HÖ thèng m¸y xóc ekg-5a ch­¬ng 1 TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY XÚC EKG-5A 1.1.Máy xúc EKG-5A Các cơ cấu truyền động chính ở máy xúc EKG-5A là:ra vào tay gầu,quay và di chuyển.Người ta đều dùng động cơ điện một chiều. Để điều khiển động cơ điện một chiều thị người ta sử dụng hệ thống máy phát động cơ điện một chiều và khuyếch đại từ. Trong đó khuyếch đại tư giữ vai trò điều khiển điện áp kích thích của máy phát(tức là điều khiển điện áp phát ra của máy phát để đặt vào phần ứng của động cơ điện một chiều). Xét hệ thống máy phát động cơ một chiều và khuyếch đại từ để truyền động cho cơ cấu truyền động chính của máy xúc EKG-5A,như hình 2.1. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B Sơ đồ nguyên lý của máy xúc EKG-5A  Hình.2.1 a.Hệ thống gồm có: - Động cơ điện một chiều. - Máy phát điện một chiều F để cung cấp điện áp cho phần ứng động cơ. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B - Khuyếch đại từ đảo chiều làm nhiệm vụ cung cấp dòng điện kích thích cho cuộn kích thích độc lập của máy phát. WKTI:là cuộn kích thích độc lập của máy phát nó được chia làm 2 nửa và mắc theo sơ đồ cầu cân bằng RCB. WKTII:là cuộn kích thích song song của máy phát để hỗ trợ cho cuộn kích thích độc lập. - CFF và CFĐ là các cuộn dây cực từ phụ của máy phát và của động cơ. - Khuyếch đại từ MY là phần tử điều khiển chính của hệ thống truyền động .Khuyếch đại từ đảo chiều mắc theo sơ đồ visai. - Cuộn chủ đạo 4MY đóng vai trò cuộn điều khiển chính của khuyếch đại từ.Gía trị và chiều dài trong cuộn chủ đạo sẽ quyết định giá trị tốc độ và chiều quay của động cơ điện Đ. - Điện áp chủ đạo được cung cấp tư nguồn một chiều bên ngoài và được điều khiển bằng tay số kiểu công tắc xoay có 4 vị trí tiến và 4 vị trí lùi tương ứng với 2 chiều quay của động cơ điện Đ. - Cuộn dịch chuyển 5MY để dịch chuyển điểm làm việc vào giữa đoạn tuyến tính của đặc tính và làm tăng hệ số khuyếch đại của khuyếch đại từ. Cuộn hồi tiếp âm theo điện áp của máy phát 3MY có tác dụng nâng cao độ cứng của đặc tính cơ của động cơ, đảm bảo năng suất làm việc bằng cách giữ ổn định điện áp ra của máy pha do đó giữ được ổn định tốc độ của động cơ. - Cuộn hồi tiếp cắt nhanh theo dòng điện phần ứng sử dụng bộ khuyếch đại bán dẫn ETO.Trong bộ khuyếch đại bán dẫn có đặt 2 cuộn dây điều khiển của khuyếch đại từ YMC4 và YMC5,một đèn bán dẫn 3 cực TR các điốt ổn áp CT1,CT2,cầu chỉnh lưu B, điện trở nhiệt Rt và các điện trở khác. Bộ ETO sẽ tạo thành mạch hồi tiếp cắt nhanh theo dòng điện phần ứng ở máy xúc EKG-5A.Ta điện thế đặt vào mạch hồi tiếp chính là sụt áp trên các cuộn dây cực từ phụ của máy phát CFF và của động cơ điện CFĐ. Uht=UCF=IƯ(RCFF+RCFĐ) Như vậy điện áp mạch hồ tiếp tỉ lệ với dòng điện phần ứng tức là tỉ lệ với tải của đoọng cơ dẫn động cơ cấu chính của máy xúc. Khi máy xúc làm việc ở chế độ định mức thi Iư=Iđm thì điôt ổn áp CT1 ở trạng thái khoá,sụt áp trên các điện trở R2+Rt nhỏ hơn điện áp mở đèn TRAZITOR TR cũng khoá do đó không có dòng điện qua cuộn hồi tiếp. Nếu dòng điện phần ứng tăng lên thì điện áp đặt vào mạch hồi tiếp tăng theo làm sụt áp trên điện trở R2+Rt lớn làm cho điôt ổn áp CT1 mở→TR mở →dòng hồi tiếp chảy trong mạch với chiều dòng điện như trên thì dòng hồi tiếp chạy qua YMC4 như sau: (+)→YMC4→D1→TR→Rh→B→(-) Khi đó KĐT sẽ bị khử từ mạnh làm cho dòng kích thích độc lập của máy phát SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B giảm→điện áp ra của máy phát và dòng điện phần ứng cũng như tốc độ của động cơ một chiều giảm nhanh tới khi Iư=Idừng thì hệ thống truyền động điện sẽ dừng lại. Để ổn định dòng điện tác động của mạch hồi tiếp cắt nhanh khi nhiệt độ làm việc của máy tăng lên thì người ta đặt thêm điện trở nhiệt Rt trong cuộn dây cực từ phụ của máy phát.Khi máy nóng sẽ làm cho dây cuốn cực từ phụ nóng theo điện trở của nó tăng lên khiến cho điện áp trong mạch hồi tiếp giảm nhưng điện trở nhiệt Rt cũng giảm trị số lên điện áp đặt vào R2+Rt là không đổi để các đèn ổn áp CT1,CT2,TR làm việc ổn định do đó ổn định được dòng điện cắt của mạch hồi tiếp. - Cuộn hồi tiếp âm mền theo dòng điện phần ứng 1MY nó làm hạn chế sự dao động của dòng điện phần ứng.Cuộn 1MY được cấp điện qua cuộn ổn định OĐ của máy phát.Khi dòng điện phần ứng thay đổi thì từ thông cực từ phụ sẽ biến thiên ,do đó nó cản ứng trong cuộn OĐ một sức điện động. Đây chính là nguồn cung cấp cho hồi tiếp âm mền 1MY.Dòng điện này sinh ra tư thông hồi tiếp có tác dụng chống lại sự thay đổi của dòng điện phần ứng, ổn định được chế độ làm việc của động cơ.Khi dòng điện phần ứng ổn định thì tín hiệu phản hồi này cũng mất. B :Nguyên lý làm việc của hệ thống Khởi động động cơ không đồng bộ làm quay rôto của máy phát lúc này tay số vẫn ở số 0 nên máy phát vẫn chưa phát ra điện áp một chiều để cung cấp điện áp cho phần ứng động cơ Đ nên Đ vẫn chưa làm việc. Sau khi tốc độ rôto của máy phát chạy ổn định ta đóng tay số về số 1(tiến) làm cho 4MY có điện và từ hoá lõi thép của khuyếch đại từ làm cho điện cảm của MYI giảm dẫn đến dòng kích từ độc lập của máy phát có,làm đầu ra của máy phát có điện áp một chiều đặt vào phần ứng động cơ điện một chiều Đ.Do động cơ một chiều Đ được cung cấp kích từ từ nguồn một chiều bên ngoài nên khi có điện áp một chiều đặt vào phần ứng của động cơ thì động cơ một chiều Đ sẽ làm việc quay rôto.Cứ làm tay số tăng quay đến vị ttrí 2,3,4 thì làm tăng Ucđ→tăng điện áp trên cuộn 4MY→từ hoá lõi thép lớn hơn nữa→điện cảm trên cuộn MYI giảm lớn hơn nữa→ФKTMF tăng=UF tăng =n động cơ tăng lên. Đó chính là quá trình tăng tốc độ của động cơ Đ. Khi động cơ Đ đang chạy ở vị trí số 4 tốc độ động cơ đạt tối đa,muốn giảm tốc độ thì ta dùng tay cần về vị trí 3,2,1,0 thì Ucđ giảm dầnU trên cuộn 4MY giảm dần→điện cảm trên cuộn MYI tăng lên → ФKTMFgiảm→n động cơ giảm . Đó chính là quá trình giảm tốc độ của động cơ Đ. Qúa trình trên chính là quá trình tăng tốc và giảm tốc của động cơ Đ theo chiều thuận(tiến)muốn tăng tốc và giảm tốc theo chiều ngược lại thì ta gạt tay số về vị trí 1’,2’,3’,4’ quá trình diễn ra như quá trình chay theo chiều thuận. SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B Nguyên tắc ổn định tốc độ Khi hệ thống đang làm việc bình thường ở bất kỳ một tốc độ đặt nào đó.Vì một lý do nào đó tải của động cơ tăng lên làm cho tốc độ động cơ giảm→Iư giảm và UF giảm. Khi UF giảm thì 3MY có điện áp đặt vào giảm,nên làmФ 3MY giảm nên Фt tăng →ФKTMF tăng→UF tăng→tốc độ động cơ tăng đến giá trị đặt của điện áp chủ đạo. Khi Iư tăng điện áp rơi trên các cực tư phụ máy phát và động cơ tăng lên.Nếu UCFF+UCFĐ>Uss thì sẽ có dòng điện chạy qua 2MY=2MY có từ thông Ф2MY→Фt giảm→UFgiảm→n giảm,tạo ra đường dốc (gãy khúc của đặc tính cơ). Nếu giảm về 0 thi UF=0→động cơ dừng lại. Với Фt=Фcđ-Ф3MY-Ф2MY-Ф1MY-Ф5MY. 1.2.C ác thông số kỹ thuật của hệ thống truyền động điện trên máy xúc ЭК(-5A: 1.2.1 Động cơ và máy phát điện: a. Động cơ dẫn động АГ-M, mã hiệu AЭ-113-4T: Công suất 250KW, tốc độ 1480vg/ph loại dược bảo vệ và làm mát, có rô to lồng sóc kép, cuộn dây Stato chia làm 2 cấp điện áp 3000V, 6000V, các cực đầu vào đặt trong hộp kín gắn với thân động cơ. Động cơ cho phép tải 2.2 lần trong thời gian ngắn, cuộn dây STATO có bọc chống ẩm loại B, có bảo vệ cực tiểu khỏi điện áp mạng sụt quá thấp (<65%Uđm ) bằng cách ngắt tự động máy cắt dầu cho cuộn HK. b. Máy phát điện một chiều loại ΠЭΜ: Bao gồm các máy phát nâng hạ gầu, ra vào tay gầu, quay-di chuyển, dùng để cung cấp điện cho các động cơ một chiều của các cơ cấu chính. Cuộn kích thích song song được cung cấp trực tiếp từ máy phát và được nối song song với phần ứng, để tránh sự tự kích của máy phát khi không có dòng điện cuộn KTĐL, cuộn kích thích song song được nối với phần ứng qua điện trở phụ 2СДΠ, độ lớn của nó gấp 6-7 lần giá tri điện trở của cuộn tự kích ΟΒш. Trên các cực phụ được đặt các cuộn ổn định chuyên dùng, cổ góp làm từ những phiến đồng ký thuật điện hình nem, giữa chúng có cách điện bằng mi ca SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN CNKT ĐIỆN 1B c. Máy phát điện một chiều loại ΜΠ: Dùng để cung cấp điện cho mạch điều khiển của máy xúc và cuộn KTĐL các động cơ dẫn động và động cơ mở đáy gầu. Máy phát được kích thích hỗn hợp (kích thích nối tiếp và song song ), sự tự kích như vậy là cần thiết để giữ cho điện áp đầu ra của máy phát là 115V khi dòng tải thay đổi, người ta dùng bộ điều chỉnh điện áp tự động( БCTB ), nó duy trì tự động điện áp trên cửa ra của máy phát khi có sự thay đổi nhiệt độ của môi trường xung quanh. d. Động cơ điện một chiều: Trên tời nâng hạ người ta đặt một động cơ loại ДΠЭ - 816, có công suất 200kW, 440V, 750Vg/ph, phần ứng của nó được nối với máy phát. Trên cơ cấu ra vào gầu đặt một động cơ loại ДΠЭ - 52, có công suất 54kW, 395V, 1200Vg/ph, phần ứng của nó được nối với máy phát.Cũng trên cơ cấu ra vào gầu có đặt một loại động cơ ДΠЭ - 12Y2 có công suất 3,6kW, 110V, 1430Vg/ph. Trên cơ cấu quay đặt hai động cơ loại ДΠЭ - 52, có công suất 60kW, 305V, 1230Vg/ph ở bên trái và bên phải vòng quay phần ứng của nó được nối tiếp với nhau với máy phát ГΠЭI3 -I4/I2M -Y2. Động cơ loại ДΠЭ - 52 có công suất 54kW, 395V, 1200Vg/ph được dùng để di chuyển máy xúc. 1.2.2Hệ thống cung cấp điện xoay chiều Máy xúc ЭКГ-5A làm việc ở gương tầng, nhận điện từ lưới điện 3 pha - 6000V qua tủ điện cao thế ЯKHO- 10 đặt ngoài trời, theo cáp mềm loại 3x25+1x10 mm2 đến hộp đầu vào đặt ở bệ dưới máy xúc, từ đó đến đầu tĩnh của vòng tiếp điện cao thế đặt ở giữa bàn quay và đế dưới, qua vòng động của vòng tiếp điện này đến cầu dao cách ly (PY-PB) 6kV cho các thiết bị phân phối ở trong buồng máy trên bàn quay. Từ thiết bị phân phối 6kV qua máy cắt dầu (BMЭ-6) cung cấp điện cho động cơ dẫn động 3 pha của bộ dẫn động 5 máy, cũng từ thiết bị phân phối 6kV điện dẫn qua cầu chì ống loại (ΠКЭ-6) cung cấp cho máy biến áp lựcTP1( TAMЭ), công suất 40kVA-6/0,23kV.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docTài liệu công nghệ - tìm hiểu chung về máy xúc.doc