Đồ án Thiết kế hệ thống thiết kế hệ thống trang bị điện cho máy sản xuất

hi gia cụng cỏc chi tiết cú hỡnh dỏng gần đỳng yờu cầu (gia cụng thụ) hoặc thỏa món hoàn toàn yờu cầu đặt hàng với độ chớnh xỏc nhất định về kớch thước và độ bong cần thiết cho bề mặt gia cụng, tựy thuộc vào quỏ trỡnh cụng nghệ đặc trưng bởi phương phỏp gia cụng, dạng dao, đặc tớnh truyền động, cỏc mỏy cắt gọt được chia thành cỏc phần cơ bản tiện, phay, bào, khoan, doa, mài… và cỏc nhúm mỏy khỏc như gia cổng răng, ren, vớt… Như đối với mỏy tiện, đặc biệt là mỏy tiện cỡ nhỏ và trung bỡnh hệ truyền động chớnh thường là động cơ khụng đồng bộ rụto lồng súc, và hộp tốc độ cú vài cấp tốc độ. Hay đối với mỏy doa cũng vậy: yờu cầu đối với mỏy doa cần phải đảo chiều quay phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 130/1 với cụng suất khụng đổi, độ trơn điều chỉnh y = 1,26. Hệ thống truyền động chớnh phải đảm bảo đừng nhanh, chớnh vỡ vậy mà hiện nay mỏy doa thường sử dụng động cơ khụng đồng bộ rụto lồng súc và hộp tốc độ. Như mỏy mài cũng vậy, thụng thường mỏy mài khụng yờu cầu điều chỉnh tốc độ nờn sử dụng động cơ khụng đồng bộ roto lồng súc. Hệ thống truyền động trờn cũn được sử dụng cho cỏc loại mỏy cỏn: Mỏy cỏn là loại mỏy thực hiện nguyờn cụng chớnh là làm biến dạng dẻo kim loại để cú hỡnh dạng và kớch thước mong muốn, kim loại được nộn ộp và kẹp kộo qua giữa 2 trục cỏn quay ngược chiểu. Như mỏy cỏn dõy thường là cỏc mỏy cỏn dõy cỡ nhỏ được ứng dụng rất rộng rói động cơ khụng đồng bộ 3 pha roto lồng súc. Với những ứng dụng đó nờu trờn chỳng ta thấy rằng với hệ thống truyền động với động cơ khụng đồng bộ 3 pha roto lồng súc với 2 cấp tốc độ cú đảo chiều được sử dụng rất rộng rói trong thực tế. Phần II Tỡm hiểu cụng nghệ của một số mỏy sản xuất sử dụng hệ thống truyền động điện và thiết kế hệ thống trang bị điện cho mỏy Từ những ứng dụng của hệ thống truyền động đó cho em xin tỡm hiểu hệ thống cụng nghệ của mỏy doa và trang bị điện cho mỏy đú. I, Tỡm hiểu cụng nghệ của mỏy doa. Mỏy doa là thiết bị với cỏc nguyờn cụng, gia cụng lỗ và yờu cầu độ chớnh xỏc cao, hay cú thể sử dụng để phay, khoan, gia cụng, ren… Thực hiện cỏc nguyờn cụng trờn mỏy mang lại độ chớnh xỏc rất cao. Mỏy doa thường chia làm 3 loại chớnh, mỏy doa đứng và mỏy doa ngang, mỏy doa xạ độ. Truyền động chớnh của mỏy doa là chuyền động quay của dao doa, và chuyển động ăn dao cú thể là: + Chuyển động ngang hoặc dọc của bàn mỏy gỏ chi tiết gia cụng + Chuyển động di chuyển dọc trục của trục chớnh mang dàn doa Chuyển động phụ chueyern động theo chiều thẳng đứng của ụ dao, và cỏc động cơ truyền động bơm dầu của hệ thống bụi trơn, và động cơ bơm nước làm mỏt. Đối với truyền động chớnh đa số là tần số đúng cắt điện khụng lớn, phạm vi điều chỉnh tốc độ khụng rộng, thường dựng với hệ truyền động với động cơ khụng đồng bộ roto lồng súc và yờu cầu phải đảo chiều quay. Phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 130/1 với cụng suất khụng đổi, độ trơn điều chỉnh y =1,26. Hệ thống truyền động chớnh phải hóm dừng nhanh. Hiện nay hệ truyền động của động cơ khụng đồng bộ roto lồng súc và hộp tốc độ (cú 1 hoặc nhiều cấp tốc độ) ở những mỏy doa cỡ nặng cú thể sử dụng động cơ một chiều, điều chỉnh tốc độ trơn trong phạm vi rộng nhờ võy cú thể đơn giản kết cấu cơ khớ mặt khỏc cú thể hạn chế được momen ở cựng tốc độ thấp bằng phương phỏp điều chỉnh tốc độ ở 2 vựng. Truyền động ăn dao phạm vi điều chỉnh của truyền dộng ăn dao là p=1500/1 lượng ăn dao được điều chỉnh trong phạm vi 2mm/phỳt ữ 600mm/phỳt, khi di chuyển nhanh cú thể đạt tới 2,5mm/phỳt ữ 3mm/phỳt, lượng ăn dao (mm/phỳt) ở những mỏy cỡ nặng yờu cầu được giữ khụng đổi khi tốc độ trục chớnh thay đổi. Đặc tớnh cơ cần cú độ cứng cao, với độ ổn định tốc độ <10% hệ thống truyền động ăn dao phải đảm bảo độ tỏc động nhanh cao, đừng mỏy chớnh xỏc đảm bảo sự liờn động với truyền động chớnh khi làm việc tự động. Ở những mỏy doa cỡ trung bỡnh và nặng hệ thống truyền động ăn dao sử dụng hệ thống khuếch đại mỏy điện. II, Thiết kế hệ thống trang bị điện cho mỏy doa. 1, Chọn động cơ: Để chọn được động cơ ta phải nắm vững được yờu cầu sử dụng mà từ đú để lấy những căn cứ để chọn động cơ và cụng suất động cơ, điều này cú ý nghĩa rất lớn trong việc thiết kế. Nếu ta chọn động cơ khụng phự hợp như cụng suất động cơ quỏ lớn so với nhu cầu của tải dẫn đến hiệu suất làm việc của động cơ khụng cao non tải, đem lại hiệu suất thấp khụng đảm bảo tớnh kinh tế, hoặc cụng suất động cơ nhỏ hơn so với tải, khi đú động cơ sẽ làm việc ở chế độ quỏ tải, khụng đảm bảo năng suất, thậm trớ kộo dài sẽ gõy chúng hỏng động cơ và khụng đỏp ứng được nhu cầu cụng nghệ. Do vậy chọn động cơ phự hợp với tải là rất quan trọng nớ đảm bảo yờu cầu kĩ thuật như yờu cầu về kinh tế. Để chọn động cơ cho một hệ thống ta phải dựa vào những chỉ tiờu sau + khả năng làm việc của động cơ yờu cầu cụng nghệ để chọn động cơ cho phự hợp. + Dải điều chỉnh tốc độ càng lớn thỡ hệ cú chất lượng càng cao. + Sự phự hợp đặc tớnh điều chỉnh và đặc tớnh tải cỏc động cơ điện 1 chiều, xoay chiều làm việc tối ưu nhất ở chế độ định mức, khả năng mang tải. + Chỉ tiờu kinh tế cú tớnh chất quyết định lựa chọn cỏc phương ỏn thiết kế thể hiện ở chi phớ lắp đặt và chi phớ vận hành. + Chỉ tiờu tổn hao năng lượng: ∆P càng nhỏ càng tốt. + Tổn hao trong dõy dẫn và tổn hao trong lừi thộp. Để tớnh chọn được cụng suất động cơ ta phải cú đủ cỏc số liệu ban đầu như sau: + Cỏc chế độ đặc trưng cho chế độ cắt gọt. + Khối lượng của chi tiết gia cụng. + Thời gian làm việc và thời gian nghỉ. Kết cấu cơ khớ của mỏy bao gồm. Sơ đồ động học của cơ cấu. Khối lượng của cỏc bộ phận chuyển động. Cỏc bước tớnh toỏn chọn cụng suất đụng cơ Bước 1: chọn rơ bộ cụng suất động cơ truyền động được tiến hành theo trỡnh tự như sau: Xỏc định cụng suất mụ men tỏc dụng lờn trục làm việc của hộp tốc độ (pz hoặc mz). Xỏc định cụng suất, moomen tỏc dụng lờn trục động cơ và xõy dựng đồ thị phụ tải tĩnh. Tiến hành tớnh chọn sơ bộ cụng suất động cơ. Bước 2: Tiến hành kiểm nghiệm động cơ đó chọn theo cỏc tiờu điểm sau: Kiểm nghiệm theo điều kiện phỏt núng. Kiểm nghiệm theo điều kiện quỏ tải. Kiểm nghiệm theo điều kiện mở mỏy. Đối với động cơ điện 1 chiều: đặc biệt là động cơ điện 1 chiều kớch từ độc lập, và kớch từ song song Ưu điểm của động cơ điện 1 chiều, Mụ men khởi động lớn, dễ điều chỉnh như ở cỏc mỏy nõng vận chuyển, cỏn thộp, cú khả năng chịu quỏ tải lớn, từ thụng khụng phụ thuộc vào điện ỏp mà chỉ phụ thuộc vào dũng điện, nờn thường sử dụng khi nguồn cấp cho động cơ là đường dõy dài Nhược điểm: động cơ điện 1 chiều cú kết cấu phức tạp trong quỏ trỡnh làm việc hay hỏng cổ gúp và chổi than, dựng nguồn điện 1 chiều do vậy phải dựng thờm chỉnh lưu, động cơ đắt do vậy tớnh kinh tế khụng cao. Đối với động cơ điện khụng đồng bộ: Ưu điểm: cú cấu trỳc đơn giản, chế tạo dễ dàng giỏ rẻ, được ứng dụng rộng rói, cú thể sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều 3 pha giỏ rẻ hơn động cơ điện 1 chiều rất nhiều. Động cơ khụng đồng bộ cú khả năng làm việc rất tốt, chia làm 2 loại động cơ khụng đồng bộ roto lồng súc và day quấn. Nhược điểm: phương phỏp điều chỉnh điện ỏp, cho chất lượng điều chỉnh khụng cao, việc xõy dựng đặc tớnh cơ khả năng điều chỉnh thấp. Khi giảm điện ỏp sẽ rơi vào trạng thỏi làm việc khụng ổn định, dải điều chỉnh của hệ số thấp, khú điều chỉnh vơ cấp. Qua quỏ trỡnh phõn tớch trờn ta thấy rằng hệ truyền động với động cơ khụng đồng bộ 3 pha roto lồng súc với 2 cấp tốc độ và đảo chiều quay rất thớch hợp với hệ truyền động của mỏy doa bởi vỡ động cơ khụng đồng bộ 3 pha roto lồng súc cú kết cấu của hai dõy quấn rất khỏc với kết cấu cỏc loại dõy quấn stato trong mỗi rónh của lừi sắt. Thanh dẫn bằng đồng hoặc nhụm dài (ra khỏi lừi sắt và được nối tắt ở hai đầu bằng hai vành ngắn mạch (bằng đồng hay nhụm làm thành 1 cỏi lồng người ta quen gọi là lồng súc. Cỏc đặc tớnh của động cơ khụng đồng bộ: 1, Đặc tớnh tốc độ: n = f(p2) Theo cụng suất về hệ số trượt ta cú n = n1(1-3) Trong đú S = Khi khụng tải tổn hao trờn roto PCu2 rất nhỏ so với cụng suất điện tử nờn hệ số trượt S ≈ 0, động cơ điện quay gần tốc độ đồng bộ n ≈ n1 khi tải tăng lờn thỡ tổn haoPCu2 cũng tăng lờn nờn tốc độ giảm xuống 1 ớt, thường khi tải định mức hệ số trượt vào khoảng 1,5 → 5% đặc tớnh n = f(p2) là 1 đường hơi dốc xuống. Đặc tớnh momen: M = f(P2) Theo đường M = f (s) thỡ momen thay đổi rất nhiều theo hệ số trượt S, nhưng trong phạm vi 02S < Sm thỡ đường M = f(s) rất gần giống đường thẳng trong phạm vi làm việc bỡnh thường, do tốc độ thay đổi ớt, nờn momen khụng tải hầu như khụng đổi và quan hệ giữa momen đưa ra M2 = M - M0. Với cụng suất đưa ra P2 cũng gần như đường thẳng. Tổn hao và hiệu suất: n = f(P2) Tổn hao của mỏy điện khụng đồng bộ bao gồm tổn hao động trong stato tổn hao động cơ và tổn hao phụ, tổn hao sắt trong roto rất nhỏ, do tần số thấp nờn cú thể bỏ qua Tổn hao phụ: Bao gồm tổn hao trong đồng và sắt, tổn hao phụ trong đồng gồm cú tổn hao phụ trong hiệu ứng mặt ngoài gõy nờn, và do súng bậc cao của từ thụng gõy ra, dũng điện trong roto thường dựng dõy quấn statocos bước quấn ngắn, chọn phối hợp rónh thớch hợp như: Z2 , 1,25 Z1 giảm bớt tổn hao phụ. Tổn hao phụ bằng sắt cũng do súng bậc cao của từ thụng gõy nờn. Tổn hao phụ rất phức tạp nờn thường lấy bằng 0,5 cụng suất đưa vào. Trong cỏc tổn hao thỡ tổn hao đồng thay đổi theo tải hiệu suất của mỏy bằng: Trong đú Σp là tổn hao của mỏy. Hệ số cụng suất cosφ = f(p2) Vỡ mỏy điện khụng đồng bộ phải lấy cụng suất kớch từ từ lưới vào nờn cosφ luụn luụn nhỏ hơn 1, lỳc khụng tải cosφ rất thấp thường khụng vượt quỏ 0,2, khi cú tải do dũng điện I2 tăng lờn nờn cosφ cũng tăng lờn và đạt trị số lớn nhất khi tải xấp xỉ định mức. Năng lực quỏ tải: Khi động cơ làm việc bỡnh thường M ≤ Mđm Nhưng trong một thời gian ngắn mỏy cú thể chịu tải lớn hơn (quỏ tải) mà khụng xảy ra hư hỏng gỡ. Trong động cơ khụng đồng bộ năng lực quỏ tải Km từ 1,6 ữ 1,8 đối với mỏy nhỏ và bằng 1,8 ữ 2,5 đối với mỏy vừa và lớn trong động cơ điện khụng đồng bộ, dũng điện mở mỏy, momen mở mỏy, momen cực đại, hiệu suất và hệ số cụng suất đến tiờu chuẩn húa, từ đú ta cú đặc tớnh làm việc của động cơ khụng đồng bộ. Cỏc phương trỡnh của động cơ khụng đồng bộ 1, Phương trỡnh điện ỏp dõy quấn stato Dõy quấn stato động cơ điện tương tự như dõy quấn sơ cấp của mỏy biến ỏp. Ta cú phương trỡnh cõn bằng điện ỏp là: U1 = IZ1 - E1 Trong đú : Z = R1 + jX1 là tổng trở của dõy quấn stato R1: là điện trở dõy quấn stato X1: là điện khỏng tản của dõy quấn stato, đặc trưng cho từ thụng tản stato E1: là sức điện động pha stato do từ trường của từ trường quay sinh ra cú trị số là: E1 = 4,44 fW1 Kđp1 m W1, Kđp1 là số vũng dõy và hệ số dõy quấn của 1 pha hệ số Kđp1 < 1, núi lờn sự giảm suất điện động của dõy quấn do quấn dải trờn cỏc rónh và rỳt ngắn bước quấn so với quấn tập trung như ở mỏy biến ỏp. Phương trỡnh dõy quấn roto Dõy quấn roto được coi như dõy quấn thứ cấp và chuyển động đối với từ trường quay với tốc độ trượt là: n2 = n1 - n = Sn1. Như vậy suất điện động và dũng điện trong dõy quấn roto cú tần số là: Tần số dũng điện roto lỳc quay bằng hệ số trượt nhõn với tần số dũng điện stato f. Lỳc roto đứng yờn tần số dũng điện roto là f: Suất điện động pha dõy quấn roto lỳc quay là: E2 = 4,44 f2 W2 Kđq2 m E2S = 4,44 Sf2 W2 Kđq2 m W2, Kđq2 thứ tự là số vũng dõy quấn, hệ số dõy quấn của dõy quấn roto Hệ số Kđq2 < 1 núi lờn sự giảm suất điện động của dõy quấn do quấn rải trờn cỏc rónh và rỳt ngắn bước quấn. Khi roto đứng yờn S = 1, tần số f2 = f suất điện động dõy quấn roto lỳc khụng quay là: E2 = 4,44 f W2 Kđq2m So sỏnh E2 và E2S ta thấy: E2S = E2 . S Suất điện động pha của roto lỳc quay bằng suất điện động pha roto lỳc khụng quay nhõn với hệ số trượt S Cũng tương tự như vậy điện khỏng tản dõy quấn roto lỳc quay là: X2S = 2Mf2L2 = S . 2ML2 = S . X2 Trong đú L2 là điện cảm tản pha dõy quấn roto, X2 là điện khỏng tản roto lỳc khụng quay. Từ đú ta cú tỷ số suất điện động pha stato và roto là: Phương trỡnh sức từ động của động cơ khụng đồng bộ: Khi động cơ làm việc, từ trường quay trong mỏy do đồng thời dũng điện của cả hai dõy quấn sinh ra. Dũng điện trong dõy quấn stato sinh ra từ trường quay của stato với tốc độ n1 đối với stato, dũng điện trong dõy quấn roto sinh ra từ trường quay roto quay đối với roto tốc độ: Vỡ roto quay đổi stato do tốc độ n cho nờn từ trường roto sẽ quay đối với stato tốc độ là: n2 + n = Sn1 + n = Sn1 + n(1-S) = n1 Như vậy từ trường quay stato và từ trường roto khụng chuyển động tương đối với nhau, từ trường tổng hợp của mỏy và từ thụng m cú giỏ trị hầu như khụng đổi ứng với chế độ khụng tải và chế độ cú tải do đú ta cú thể viết phương trỡnh cõn bằng từ của động cơ: m1W1Kđq - m2W2Kđq= m1W1Kđq1 Trong đú là dũng điện stato lỳc khụng tải. ,là dũng điện stato, roto khi động cơ kộo tải m1,m2 là số pha dõy quấn stato và roto Cỏc hệ số m1W1Kđq1, m2W2Kđq2 núi lờn từ trường quay do đồng thời m stato và m2 pha roto sỉnh ra và cú đến số vũng dõy, cấu tạo dõy quấn. Dấu trừ trước vỡ theo quy tắc cảm ứng điện từ chia cả hai vế cho m1W1Kđq1 và đặt Ta cú: : là dũng điện roto quy đổi về stato hệ số: Gọi là hệ số quy đổi dũng điện roto. Momen quay của động cơ khụng đồng bộ 3 pha Xõy dựng biểu thức momen Ở chế độ động cơ điện, momen điện từ đúng vai trũ momen quay được tớnh là: M= Mđt = P.dư/W1 Với Pđt = 3I²2 . P2/3 Trong đú: W1: là tốc độ quay của từ trường quay W: là tốc độ biến thiờn của dũng điện ở stato. D: là số đụi cực. Ta cú: Từ đú ta cú: Nếu thay S = (n1 - n)n1 ta sẽ cú quan hệ M = f(n) đú là đường đặc tớnh của động cơ khụng đồng bộ khi đú động cơ sẽ làm việc ở điểm M = Mc - Cỏc đặc điểm của momen động cơ khụng đồng bộ 3 pha từ biểu thức momen ta thấy momen của động cơ phụ thuộc vào những yếu tố sau: Momen tỉ lệ với bỡnh phương điện ỏp, nếu điện ỏp đặt vào động cơ thay đổi thỡ momen của động cơ thay đổi rất nhiều. Momen trị số cực đại Mmax ứng với giỏ trị tới hạn Sth làm cho đạo hàm Sau khi đạo hàm ta tớnh được trị số Sth cú momen là: Do R1 cú giỏ trị rất nhỏ so với X1 và X’2 nờn ta cú thể bỏ qua R1 Hệ số trượt tới hạn Sth tỉ lệ thuận với điện trở roto, cũn Mmax khụng phụ thuộc vào điện trở roto, khi cho thờm điện trở phụ RP, đường đặc tớnh M=f(S), thay đổi trờn hỡnh dưới tớnh chất này được sử dụng để điều chỉnh tốc độ và mở mỏy roto dõy quấn. Quan hệ giữa M, Mth và Sth cú thể viết gần đỳng như sau Khi mở mỏy n = 0, khi đú S = 1, từ đú ta cú Đặc biệt đối với động cơ roto lồng súc thường được thiết kế với cỏc tỉ số sau: , Mở mỏy động cơ khụng đồng bộ 3 pha roto lồng súc: Sử dụng phương phỏp mở mỏy trực tiếp: Đõy là phương phỏp đơn giản nhất, chỉ việc đúng động cơ trực tiếp vào lưới điện Khuyết điểm của phương phỏp này là dũng điện mở mỏy lớn, làm tụt điện ỏp lưới rất nhiều, nếu quỏn tớnh mở mỏy lớn, thời gian mở mỏy sẽ rất lõu, cú thể làm chỏy cầu chỡ bảo vệ, do đú phương phỏp này chỉ được sử dụng khi cụng suất của nguồn lớn hơn rất nhiều so với cụng suất của dõy. Phương phỏp giảm điện ỏp stato khi mở mỏy Khi mở mỏy ta giảm điện ỏp đặt vào động cơ, cú thể giảm dũng điện mở mỏy, khuyết điểm của phương phỏp này là momen giảm xuống rất nhiều, vỡ thế chỉ được sử dụng với cỏc trường hợp khụng yờu cầu momen mở mỏy lớn. Ta cú thể sử dụng cỏc biện phỏp giảm điện ỏp như sau: Điện ỏp đặt vào động cơ qua cuộn khỏng CK Lỳc mở mỏy, cầu dao D1 đúng, cầu dao D2 mở, khi tốc độ động cơ đó ổn định thỡ đúng D2 để ngắn mạch cuộn khỏng. Nhờ điện ỏp rơi trờn cuộn khỏng mà điện ỏp đặt trực tiếp vào động cơ giảm đi K lần. Dũng điện giảm đi K lần thỡ momen giảm đi K² lần. Dựng mỏy biến ỏp tự ngẫu Điện ỏp nguồn đặt vào cỏc cuộn sơ cấp của MBA điện ỏp thứ cấp được đưa vào động cơ. Điện ỏp đặt vào động cơ cú thể thay đổi được nhờ dịch chuyển con chạy để thay đổi số vũng dõy thứ cấp mỏy biến ỏp tự ngẫu. Thay đổi vị trớ con chạy để lỳc điện ỏp đặt vào động cơ nhỏ sau đú dần dần tăng đến định mức, gọi K là hệ số biến đổi của mỏy biến ỏp tự ngẫu, U1 là điện ỏp lưới, Zn là tổng trở động cơ lỳc mở mỏy là: Dũng điện chạy vào động cơ lỳc cú mỏy biến ỏp tự ngẫu là: Ta thấy khi dựng mỏy biến ỏp tự ngẫu dũng điện mở mỏy giảm đi K² lần, so với dựng cuộn khỏng chỉ giảm Kº đồng bộ lần Phương phỏp đổi nối sao - tam giỏc Phương phỏp này chỉ được sử dụng với những động cơ khi làm việc bỡnh thường, dõy quấn stato đấu hỡnh tam giỏc Khi mở mỏy ta nối hỡnh sao để điện ỏp đặt vào động cơ giảm đi lần. Sauk hi mở mỏy ta nối lại thành hỡnh tam giỏc theo đỳng quy định của mỏy, trờn hỡnh vẽ để mở mỏy ta đúng cầu dao phớa sao, mở mỏy xong ta đúng cầu dao phớa tam giỏc Dũng điện khi nối tam giỏc: Dũng điện khi nối sao : So sỏnh ta thấy lỳc mở mỏy kiểu nối sao - tam giỏc, dũng điện dõy mang điện ỏp giảm đi lần. Qua việc nghiờn cứu cỏc phương phỏp giảm điện ỏp ta đều thấy momen mở mỏy giảm đi nhiều lần, để khắc phục điều này người ta chế tạo ra những động cơ điện khụng đồng bộ cú cải thiện đặc tớnh mở mỏy. 7.3. Mạch điện hệ thống truyền Động máy doa ngang 2620 7.3.1. Giới thiệu sơ hệ thống truyền động máy doa ngang 2620 Máy doa ngang 2620 là máy cỡ trung bình. * Máy có thông số kỹ thuật - Đường kính trục chính : 90mm - Công suất động cơ TĐ chính : 10/ 7,5 kW - Tốc độ quay trục chính điều chỉnh trong phạm vi ( 12,5 – 1600) v/ph. - Công suất động cơ ăn dao : 2,1 KW. - Tốc độ động cơ ăn dao có thể điều chỉnh trong phạm vi ( 2,1 – 1500 ) v/ph, tốc độ lớn nhất : 3000 v/ph * Máy doa ngang được trang bị các máy điện sau: - 1Đ động cơ truyền động trục chính là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc hai cấp tốc độ kiểu A61-4/2; Pđm = 7,5/10 kw; nđm = 1460/2890 vòng/phút. - 2Đ, động cơ truyền động bơm dầu bôi trơn kiểu ếIT-21/4; Pđm = 0,26kw; nđm = 1400 vòng/phút. - 3Đ, động cơ truyền động cơ cấu ăn dao là động cơ điện một chiều kích từ độc lập mã hiệu PБCT-42; Pđm = 1,6kw; Uđm=220v; .nđm=1500 vòng/phút. - MĐKĐ- máy điện khuếch đại từ trường ra. Ngoài ra còn có một số động cơ không đồng bộ truyền động các cơ cấu phụ khác (không thể hiện trong sơ đồ nguyên lý). 7.3.2. Sơ đồ truyền động chính máy doa ngang 2620 a) Sơ đồ nguyên lý Động cơ TĐ chính là động cơ KĐB rô to lồng sóc hai cấp tốc độ : 1460 v/ph khi dây quấn stato đấu tam giác và 2890 v/ph khi đấu sao kép , việc chuyển đổi tốc độ từ thấp đến cao tương ứng với chuyển đổi từ đấu D - YY và ngược lại được thực hiện bởi tay gạt cơ khí 2KH có liên quan đến thiết bị chuyển đổi tốc độ , nếu tiếp điểm 2KH hở dây quấn động cơ được dấu tương ứng với tốc độ thấp , khi 2 KH kín dây quấn động cơ được đấu tương ứng với tốc độ cao . Hình 7-2 Tiếp điểm 1KH liên quan đến thiết bị chuyển đổi tốc độ trục chính, nó ở trạng thái hở trong thời gian chuyển đổi tốc độ và chỉ kín khi đã chuyển đổi xong. Động cơ được đảo chiều nhờ các công tắc tơ 1T, 1N, 2T, 2N. Trong sơ đồ còn có động cơ bơm dầu bôi trơn ĐB , nó được đóng cắt điện đồng thời với động cơ chính nhờ công tắc tơ KB và các tiếp điểm liên động . b) Nguyên lý làm việc * Nguyên lý khởi động động cơ TĐ chính quay thuận Giả thiết 1Kh kín , 2Kh kín . Để khởi động động cơ theo chiều thuận ta ấn nút MT đ công tắc tơ 1T có điện , đóng các tiếp điểm thường mở 1T đ dây quấn động cơ được nối với lưới đồng thời lúc này công tắc tơ KB có điện , đóng tiếp điểm KB cấp điện cho rơ le thời gian Rth nhưng tiếp điểm thường đóng mở chậm Rth chưa mở ngay đ công tắc tơ Ch có điện , đóng các tiếp điểm thường mở Ch , còn tiếp điểm thường mở đóng chậm của Rth chưa đóng nên các công tắc tơ 1Nh, 2Nh chưa có điện đ dây quấn động cơ được đấu D ( tương ứng với tốc độ thấp ). Sau thời gian duy trì của rơ le thời gian tiếp điểm thường đóng mở chậm Rth mở cắt điện của Ch , đồng thời tiếp điểm thường mở đóng chậm của Rth đóng lại cấp điện cho 1Nhvà 2Nh đ dây quấn động cơ được đấu YY tương ứng với tốc độ cao . * Quá trình khởi động động theo chiều ngược : tương tự * Nguyên lý dừng động cơ TĐ chính Sau khi ấn nút dừng D , động cơ được hãm ngược đến khi dừng máy . Quá trình hãm ngược xảy ra như sau : Để chuẩn bị mạch hãm và kiểm tra tốc độ động cơ ở sơ đồ dùng rơ le kiểm tra tốc độ RKT, khi máy đang làm việc ở chiều quay thuận tiếp điểm RKT – 1 kín sẵn đ rơ le 1RH có điện do đó trong quá trình hãm công tắc tơ 2N có điện , đổi nối hai trong ba pha điện áp stato để thực hiện hãm ngược động cơ , khi tốc độ động cơ giảm nhỏ tiếp điểm RKT – 1 mở , công tắc tơ 2N mất điện kết thúc quá trình hãm . Quá trình hãm động cơ ở chiều quay ngược xảy ra tương tự chỉ khác là tiếp điểm RKT – 2 sẽ điều khiển sự tác động của công tắc tơ 2T. * Thử động cơ TĐ chính : Muốn điều chỉnh thử máy ấn nút TT hoặc TN đ 2T hoặc 2N có điện , ở chế độ này dây quấn động cơ luôn được đấu D và có điện trở phụ trong mạch stato. 7.2.3. Sơ đồ truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 ( tham khảo) a) Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ hệ thống truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 như hình7-3. r3 r3 Hình 7-3. Sơ đồ hệ thống truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 Hệ thống truyền động ăn dao thực hiện theo hệ MĐKĐ-Đ có bộ khuếch đại điện tử trung gian, thực hiện theo hệ kín với phản hồi âm tốc độ. Tốc độ ăn dao được điều chỉnh trong phạm vi (2,2-1760) mm/ph. Di chuyển nhanh đầu dao với tốc độ 3780mm/ph chỉ bằng phương pháp điện khí. Tốc độ ăn dao được thay đổi bằng cách chuyển đổi sức điện động của khuếch đại máy điện khi từ thông động cơ là định mức, còn di chuyển nhanh đầu dao được thực hiện bằng giảm nhỏ từ thông động cơ khi sức điện động của MĐKĐ là định mức. Kích từ của MĐKĐ là 2 cuộn 1CK và 2CK được cung cấp từ bộ khuếch đại điện tử 2 tầng. Tầng 1 là khuếch đại điện áp (đèn kép 1ĐT) và tầng 2 là khuếch đại công suất (đèn 2ĐT và đèn 3ĐT) Tín hiệu vào tầng 1 là: UVL=UCĐ- g.w - UM2 (7-1) Trong đó: UCĐ - Điện áp chủ đạo lấy trên biến trở 1BT g.w - Điện áp phản hồi tốc độ động cơ, lấy trên máy phát tốc độ FT. UM2- Điện áp phản hồi mềm, tỷ lệ với gia tốc và đạo hàm`gia tốc, lấy ở đầu ra quận thứ cấp 2BO-2 và 2BO-3 của biến áp 2BO, cuộn sơ cấp của 2BO (2BO-1) nối tiếp với mạch R,C song song. Do đó dòng điện sơ cấp biến áp vi phân 2BO-1 gồm 2 thành phần tỷ lệ với tốc độ và tỷ lệ với gia tốc động cơ. Như vậy điện áp thứ cấp biến áp 2BO sẽ tỷ lệ với gia tốc và đạo hàm gia tốc động cơ. Điện áp vào tầng khuếch đại 2 là UV2 được xác định bằng biểu thức: UV2 = UR1 - UM1 (7-2) Trong đó: UR1 - Điện áp đầu ra tầng 1, là điện áp rơi trên điện trở R8, R9. UM1 Điện áp phản hồi mềm tỷ lệ với đạo hàm dòng điện mạch ngang, được lấy trên 2 cuộn thứ cấp 1BO-2 và 1BO-3; Cuộn sơ cấp 1BO-1 mắc nối tiếp trong mạch ngang của MĐKĐ. b) Nguyên lý làm việc Khi điện áp chủ đạo bằng không, do sơ đồ bộ khuếch đại nối theo sơ đồ cân bằng nên dòng điện Anôt 2 nửa đèn 1ĐT là như nhau (IAP=IAT), điện áp rơi trên R8 và R9 là bằng nhau, như vậy điện áp ra tầng 1 là bằng không. UR1=( IAP - IAT) x R8 = 0 (7-3) Tương tự, dòng điện Anốt 2 đèn 2ĐT và 3ĐT bằng nhau (IA2 = IA3), 2 cuộn 1CK và 2CK có điện trở và số vòng như nhau, sức từ động của chúng tác động ngược chiều nhau nên sức từ động tổng của MĐKĐ bằng không FS = F1CK - F2CK =(IA2 - IA3) .W = 0 (7-4) Khi UCĐ > 0 (khi tiếp điểm RT kín) thì do sự phân cực của điện áp chủ đạo nên nửa đèn phải thông yếu hơn nửa đèn trái 1ĐT, điện áp trở trên R8 > R9, điện áp ra của tầng 1 có cực tính làm cho đèn 3ĐT thông mạnh hơn 2ĐT tứ là IA3 > IA2 hay I2CK > I1CK và sức tự động FS có dấu tương ứng với chiều quay thuận của động cơ. Tốc độ động cơ lớn hay bé là tùy thuộc vào điện áp chủ đạo. Tương tự ta có thể xét khi UCĐ < 0 (tiếp điểm RN kín) Khâu phản hồi âm dòng điện có ngắt: Lợi dụng tính chất của MĐKĐ là khi có dòng điện phản ứng, điện áp ra của nó sẽ giảm do tác dụng của phản ứng phần ứng. Tác dụng của cuộn bù là bù lại phản ứng phần ứng. Mạch phản hồi âm dòng điện có ngắt gồm có cuộn bù, cầu chỉnh lưu 1V và biến trở 2BT. Khi dòng điện phần ứng còn nhỏ và nhỏ hơn dòng điện ngắt (Iư < Ing), sụt áp trên cuộn bù nhỏ hơn điện áp trên biến trở 2BT (U0): Cầu chỉnh lưu 1V không thông và dòng điện cuộn bù hoàn toàn tương ứng với dòng điện phần ứng, MĐKĐ được bù đủ. Với giả thiết I b = Iư thì s.t.đ của cuộn bù sẽ là: Fb = Ib .Wb = Iư .Wb (7-5) Khi Iư > Ing thì ta có Ub > U0; các van 1V thông, xuất hiện dòng phân mạch I1v và dòng điện cuộn bù sẽ giảm đi một lượng. Ib = Iư - I1V (7-6) Mức độ bù giảm đi và kết quả điện áp ra của MĐKĐ giảm nhanh khi dòng điện phần ứng tăng. Như vậy dòng điện phần ứng được hạn chế. Trong trường hợp này, sức từ động của MĐKĐ là: FS = F12 + Fb - Fd = F12 + (Iư - I1V ) .Wb - Iư .Wb =F12-I1v.Wb (7-7) Trong đó: F12 sức từ động của 2 cuộn 1CK và 2CK; Fb= Ib.Wb là sức tự động của cuộn bù Fb= Iư .Wb Sức tự động dọc trục được bù đủ khi Iư < Ing Từ công thức (7-8) ta thấy: Khi Iư >I ng thì sức từ động của MĐKĐ bị giảm đi một lượng (I1v x Wb). Như vậy có thể coi sức từ động tổng của MĐKĐ được sinh ra bởi 2 cuộn 1CK-2CK là F12 và cuộn bù (I1v.Wb) với sức từ động (I1v.Wb) ngược chiều sức từ động F12. Phần 3 Thiết lập sơ đồ mạch điện, mụ hỡnh thực Sơ đồ mạch điện khống chế động cơ khụng đồng bộ 3 pha rụ to lồng súc 2 cấp tốc độ cú đảo chiều quay và hóm động năng khi dừng 1.Sơ đồ mạch độ