Đồ án Truyền Động Điện GVHD : Lê Ngọc hội NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN MƠN HỌC Hãy tính tốn thiết kế tryền động điện cho cấu nâng hạ cầu trục dùng động là: ü Động điện chiều kích từ song song ü Động điện không đồng xoay chiều pha rotor dây quấn u cầu tính tốn thiết kế sau: v Động mở máy qua cấp điện trở phụ,hãy tính tốn điện trở phụ mở máy biết động kéo tải định mức v Tính tốn điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch rotor để nâng tải lên với tốc độ l: à ẵ tc nh mc à ẳ tc độ định mức v Tính tốn điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch rotor để hạ tải với tốc đo là: ¼ tốc độ định mức, ½ tốc độ định mức,2 lần tốc độ định mức biết moment hạ tải 0.8 lần Mđm v Thiết kế sơ đồ nguyên lý điều khiển động mở máy nâng hạ tải Biết động xoay chiều pha có dây quấn stator rotor đấu tam gic/sao sức từ động bên stator lớn rotor 20% Các thông số cho : · Đối với động điện chiều kích từ song song thì:Pđm=95(kw); Uđm=220(v); Iđm=470(A); Iktđm=4.25(A); nđm=500(rpm) · Đối với động điện không đồng xoay chiều pha rotor dây quấn : Pđm=45(Kw); U1đm=500(V); 2p=8; N1=37(vòng); N2=27(vòng); kdq1=0.965; kdq2=0.965; m1=m2=3; R1=0.129( W ); R2=0.0283( W ); X1=0.485( W ); X2=0.0912( W ); DPck = 0.0151P (kw) ; DP Fe=1275(W); I0=23.35(A); h = 0.895 ; cos j = 0.865 · Dây quấn rotor stator đấu sao/ tam giác · Sức từ động rotor > Sức từ động stator 15% · Động làm việc tần số 50Hz SV TH: Tạ Văn Tiến Trang Đồ án Truyền Động Điện GVHD : Lê Ngọc hội Nhận xét Giáo Viên hướng dẫn …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… Ngày…tháng… năm… Giáo viên hướng dẫn: SV TH: Tạ Văn Tiến Trang Đồ án Truyền Động Điện SV TH: Tạ Văn Tiến GVHD : Lê Ngọc hội Trang Đồ án Truyền Động Điện GVHD : Lê Ngọc hội Lời cảm ơn Trong suốt thời gian học tập rèn luyện trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, chúng em dạy bảo tận tình tập thể Thầy Cơ trường Những kiến thức thành đạt mà chúng em có hơm nhờ dạy bảo thầy cô Chúng em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến quý Thầy Cô , người tận tâm truyền đạt tri thức khoa học kiến thức chuyên ngành cho chúng em Đặc biệt chúng em xin cảm ơn quý Thầy Cô khoa Điện, người bỏ bao tâm huyết để truyền đạt tri thức, kỹ kỹ xảo, kinh nghiệm quý báo chuyên môn để chúng em vững tin bước vào sống Chúng em xin gởi lời cảm ơn riêng đến Thầy Phan Quang Thanh, giảng viên khoa Điện trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, tận tình hướng dẫn chúng em thực đồ án môn học Truyền động điện Xin gởi đến Thầy lời chúc sức khoẻ ngày thành công bục giảng SV TH: Tạ Văn Tiến Trang Đồ án Truyền Động Điện GVHD : Lê Ngọc hội Lời mở đầu Với tốc độ phát triển kinh tế ngày tăng trưởng mạnh, khối lượng hàng hoá vận chuyển sản xuất ngày tăng nhanh Vì vậy, việc xuất cầu trục nâng dở hàng hoá bến cảng, sân bay xí nghiệp nhà máy nhu cầu thiết yếu mang lại suất lao động cao Xuất phát từ ý nghĩa này, chúng em chọn đề tài “ Tính tốn cấu nâng hạ cầu trục” làm đề tài cho đồ án môn học Truyền động điện Nội dung đồ án bao gồm phần tóm tắt lý thuyết tính tốn số liệu chia làm bốn chương : Chương 1: Sơ lược đặc tính động chiều Chương 2: Tính tốn cấu nâng hạ cầu trục dùng động chiều Chương 3: Đặc tính động xoay chiều không đồng pha Chương 4: Tính tốn cấu nâng hạ cầu trục dùng động xoay chiều không đồng ba pha Trong suốt q trình biên soạn đồ án này, nhóm thực đồ án cố gắng ứng dụng phần nhỏ phần mềm tin học để minh hoạ cho đồ án thêm trực quan Đặc biệt chương 3, nhóm biên soạn sử dụng phần mềm mơ tính tốn vẽ đồ thị đặc tính động cách xác Đồ án thực thời gian ngắn dựa vào kiến thức tích lũy q trình học tập nên khơng thể tránh sai sót nội dung hình thức Nhóm thực đồ án mong muốn cảm ơn góp ý q thầy bạn bè SV TH: Tạ Văn Tiến Trang Đồ án Truyền Động Điện GVHD : Lê Ngọc hội Phần A Truyền Động Dùng Động Cơ Một Chiều Kích Từ Song Song SV TH: Tạ Văn Tiến Trang Đồ án Truyền Động Điện GVHD : Lê Ngọc hội CHƯƠNG SƠ LƯỢC VỀ ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ DC KÍCH TỪ SONG SONG 1.1 Đặc tính động dc kích từ song song: Phương pháp đấu dây thơng dụng động DC kích từ song song minh hoạ h́nh H.1-1 + I - U Iư Rp E Rpkt Ikt Cuộn kích từ H.1-1 Các phương trình động làm việc xác lập: _Phương trình cn điện áp mạch phần ứng: U = E + Iö R (11) _Sức điện động phần ứng (the back e.m.f): E = k E F.w (12) _ Mômen điện từ: M = k E F.I ö (13) _ Mối quan hệ vận tốc gốc (rad/s) tốc độ quay n (ṿng/phút) 2.p n n w= = 60 9,55 Iư :dịng điện qua mạch phần ứng R :điện trở tổng mạch phần ứng ().Bao gồm nội trở mạch phần ứng Rư điện trở phụ Rp gắn thm vo mạch phần ứng Rö = rö + rcf + rb + rct rư : điện trở cuộn dây phần ứng rcf : điện trở cuộn cực từ phụ rb : điện trở cuộn bù SV TH: Tạ Văn Tiến Trang Đồ án Truyền Động Điện GVHD : Lê Ngọc hội rct : điện trở tiếp xúc chổi than k E = pN / 2p a K :hệ số cấu trúc, phụ thuộc vào đặc điểm thiết kế động cơ; p :số đơi cực từ a :số đôi mạch nhánh song song cùa cuộn dây phần ứng N:số cạnh tác dụng cuộn dây phần ứng Ư:từ thơng kích từ cực từ (Wb) :vận tốc gĩc (rad/s) _ Thế E từ phương tŕnh (1-2) vào phương tŕnh (1-1) ta phương tŕnh: w= U - I ö R k E F (14) Trong biểu thức (1-4), hàm ḍng điện mạch phần ứng.Mối quan hệ w = f ( I ö ) thường gọi đặc tính điện hay đặc tính tốc độ động Để t́m phương tŕnh đặc tính cơ, cần xác định tốc độ động có liên quan với moment Suy Iư từ phương tŕnh (1-3) vào phương tŕnh (1-4), ta phương tŕnh đặc tính R w= U M k E F (k F ) E (15) Từ phương tŕnh (1-5) ta thay M = k F.I ö rút gọn ta phương tŕnh đặc tính điện động DC kích từ song song: w = U - R I ö k E F k E F Hệ số k F giữ không đổi độc lập với tải động kích từ song song có cuộn bù.Nếu phản ứng phần ứng bù đủ th́ hệ số k F xem số đặc tính tuyến tính Khi thay đổi thơng số U, Ư, R, th́ đặc tính tuyến tính SV TH: Tạ Văn Tiến Trang Đồ án Truyền Động Điện GVHD : Lê Ngọc hội H́nh bên minh hoạ cho ảnh hưởng thông số điện trở R đến tốc độ động động kéo tải không đổi Rp1 Þ Smax = 44 Khi đó: ' ' ' S max = R + RP R = XN XN Þ R'P = Smax.XN - R'2= 44*0,366-0,025=16 Mà R'P = kqđ2E.RP Þ RP = ' RP 16 = = 32,7(W) k qñE 0,7 Vậy để hạ tải với tốc độ n4 =-2,5 nđm ta phải đóng vào mạch rotor phần ứng điện trở RP = 32,7 (W) § Khi hạ tải với tốc độ n1 =- 1/4nđm: ta điều khiển cho tiếp điểm K1 đóng, điện trở phụ RP = 11,6 (W) nối vào mạch rotor, động làm việc đường đặc tính số (1), tải hạ xuống với tốc độ 186 (vòng/phút) SV TH: Tạ Văn Tiến Trang 54 Đồ án Truyền Động Điện GVHD :Lê Ngọc Hội § Khi hạ tải với tốc độ n2 =- 2/3nđm: ta điều khiển cho tiếp điểm K2 đóng lại, điện trở phụ RP = 14,9 (W) nối vào mạch rotor, động làm việc đường đặc tính số (2), tải hạ xuống với tốc độ 497(vịng/phút) § Khi hạ tải với tốc độ n3=- nđm: ta điều khiển cho tiếp điểm K3 đóng lại, điện trở phụ RP = 18,6 (W) nối vào mạch rotor, động làm việc đường đặc tính số (3), tải hạ xuống với tốc độ 746(vịng/phút) § Khi hạ tải với tốc độ n4 = -2,5nđm: ta điều khiển cho tiếp điểm K4 đóng lại, điện trở phụ RP = 32,7 (W) nối vào mạch rotor, động làm việc đường đặc tính số (4), tải hạ xuống với tốc độ 1865 (vòng/phút) L1 L2 L3 K1 K2 K2 K3 SV TH: Tạ Văn Tiến Trang 55 K1 K3 3.9 10.2 18 Đồ án Truyền Động Điện GVHD :Lê Ngọc Hội SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ MỞ MÁY NÂNG TẢI HẠ TẢI: Khi mở máy:dựa theo sơ đồ nguyên lý hoạt động động mà ta giải thích sau:trước mở máy ta tiến hành mở khóa 1K,2K,3K đóng tồn khóa cịn lại Động tang tốc dần tới đến đương nhân tạo ta tiến hành đóng khóa 3K để loại bỏ điện trở phụ RP3,động tiếp tục tăng tốc đến đặc tính nhân tạo thứ 2,ta tiếp tục đóng khóa 2K để loại bỏ điện trở phu RP2,,động co tiếp tục tăng tốc tới đặc tính nhân tạo thứ 3,ta tiếp tục đóng khóa 1K để loại bỏ điện trở phụ RP1.Và cuối động hoạt động chế độ định mức Khi nâng tải: Khi tiến hành nâng tải ta để hở 4K 5K để nâng tải ½ ¼ tốc độ định mức,trước ta đống tồn khóa cịn lại Khi hạ tải:Tương tự phần nâng tải ta tiến hành loại bỏ phần điện trở phụ không liên quan đến phần hạ tải cách đóng khóa 1K,2K,3K,4K,5K để hở khóa 6K ứng với n=1/2 nđm,hoặc 7K,8K ứng voi n=1/4nđm,2nđm SV TH: Tạ Văn Tiến Trang 56 Đồ án Truyền Động Điện GVHD :Lê Ngọc Hội SƠ ĐỒ ĐIỀU K HIỂN ĐỘN G CƠ M Ở M A ÙY QUA BA CA ÁP ĐIỆN T R Ở BA ÊN G PL C ( V ỚI CHẾ ĐỘ T Ự ĐÔN G SA U 15S ĐỘN G CƠ HOA ÏT ĐỘN G T R ÊN ĐA ËC T ÍNH CƠ T Ự NHIÊN ) SV TH: Tạ Văn Tiến Trang 57 Đồ án Truyền Động Điện GVHD :Lê Ngọc Hội KẾT LUẬN Sau gần ba tháng thực hiện, đồ án truyền động điện “Cơ Cấu Nâng Hạ Cầu Trục” hướng dẫn tận tình Thầy Phan Quang Thanh Đồ án môn học giúp chúng em hiểu rõ đặc tính đặc tính tốc độ hệ thống truyền động làm việc,để từ biết cách vận hành, điều khiển hệ thống có hiệu kinh tế Với đồ án em tính tốn thiết kế cấu nâng hạ cầu trục cho hệ thống cầu trục dùng động điện chiều kích từ song song động điện xoay chiều không đồng ba pha rotor dây quấn tính tốn điện trở phụ mở máy qua ba cấp,tính tốn điện trở để nâng hạ cấu cầu trục theo tốc độ yêu cầu thiết kế sơ đồ nguyên lý cho hệ thống Tuy nhiên kiến thức lý thuyết giảng,muốn nắm vững nguyên lý hoạt động hệ thống ta phải áp dụng vào thực tiễn phải có kinh nghiệm định Vì thời gian có hạn hiểu biết chưa sâu nên q trình thực chắn có mắc nhiều sai lầm,thiếu sót cần khắc phục sữa chữa Rất mong nhận phê bình,đóng góp ý kiến quý báo Thầy Cô bạn để đồ án hoàn thiện SV TH: Tạ Văn Tiến Trang 58 Đồ án Truyền Động Điện GVHD :Lê Ngọc Hội MUC LỤC Nhiệm vụ đồ án môn học Nhận xét Giáo Viên hướng dẫn Nhận xét Giáo Viên phản biện Lời cảm ơn Lời mở đầu Phần A: Truyền động dùng động điện DC kích từ song song Chương 1: Sơ lược đặc tính động DC Chương 2: Tính tốn cấu nâng hạ cầu trục dùng động DC Phần B : truyền động dùng động điện AC ba pha rotor dây quấn Chương 3: Sơ lược đặc tính động không đồng a6 Chương 4: Tính tốn cấu nâng hạ cầu trục dùng động không đồng ba pha SV TH: Tạ Văn Tiến Trang 59 Đồ án Truyền Động Điện GVHD :Lê Ngọc Hội Một số ảnh có sử dụng cầu trục thực tế: SV TH: Tạ Văn Tiến Trang 60 ... SV TH: Tạ Văn Tiến Trang Đồ án Truyền Động Điện GVHD : Lê Ngọc hội Phần A Truyền Động Dùng Động Cơ Một Chiều Kích Từ Song Song SV TH: Tạ Văn Tiến Trang Đồ án Truyền Động Điện GVHD : Lê Ngọc hội... TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ DC KÍCH TỪ SONG SONG 1.1 Đặc tính động dc kích từ song song: Phương pháp đấu dây thông dụng động DC kích từ song song minh hoạ h́nh H.1-1 + I - U Iư Rp E Rpkt Ikt Cuộn kích từ. .. Khởi động động không đồng bộ: Có nhiều phương pháp khởi động động khơng đồng : khởi động trực tiếp, khởi động điện trở phụ, khởi động máy biến áp tự ngẫu, khởi động mềm, khởi động cuộn kháng,