… Đồ án này em sẽ tập trung đi sâu tìm hiểu công nghệ điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ 3 pha băng tải với nội dung chính là: điều khiển tốc độđộng cơ bằng phương pháp U/f thông q
Giới Thiệu Băng Tải Và Các Phương Pháp Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ KĐB
GIỚI THIỆU HỆ TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI
Băng tải là thiết bị quan trọng trong việc di chuyển vật liệu đơn giản và vật liệu rời theo phương ngang và nghiêng Chúng được sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất để vận chuyển cơ cấu nhẹ, cũng như trong các xưởng luyện kim để chuyển nhiên liệu Tại các kho bãi, băng tải giúp vận chuyển hàng bưu kiện, vật liệu hạt và sản phẩm trong các ngành công nghiệp nhẹ, thực phẩm và hóa chất Ngoài ra, băng tải còn đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển sản phẩm hoàn thành và chưa hoàn thành giữa các công đoạn, đồng thời hỗ trợ loại bỏ sản phẩm không sử dụng được.
Hình ảnh : Băng tải trong dây chuyền điều khiển và giám sát sản xuất tinh bột sắn.
Băng tải có nhiều kiểu dáng và có nhiều chức năng khác nhau vì thế được phân loại như sau:
Băng tải loại này được sử dụng phổ biến trong ngành xây dựng để vận chuyển nguyên liệu, than đá và sản phẩm đóng gói Kết cấu của băng tải bao gồm băng tải đai vải, với chân băng tải có khả năng điều chỉnh độ cao để tạo độ dốc nghiêng hoặc giữ cố định Tuy nhiên, độ dốc tối đa cần nhỏ hơn 7-10 độ để đảm bảo ma sát giữa vật liệu và băng tải.
Hình ảnh : băng tải theo phương ngang.
Dùng vận chuyển sản phẩm trên cao đã đóng gói đóng thùng hoặc vận chuyển các sản phẩm dạng rời như than đá, sỏi…
Hình ảnh: băng tải theo phương nghiêng.
Băng tải loại này được thiết kế để vận chuyển kiện hàng hoặc khối nhỏ lên cao, thường hoạt động theo chiều từ trên xuống hoặc từ dưới lên Với hình dáng tương tự như băng gầu, loại băng tải này còn có ưu điểm nổi bật là tiết kiệm diện tích trong quá trình vận hành.
Hình ảnh : Băng tải theo phương thẳng đứng.
Băng tải dạng ốc xoắn được thiết kế để vận chuyển các kiện hàng nhỏ và vừa, cho phép di chuyển hàng hóa theo chiều lên và xuống Một trong những ưu điểm nổi bật của loại băng tải này là tiết kiệm diện tích trong quá trình vận hành.
1.2.4: Theo kết cấu a) Loại cố định:
Băng tải cố định được sử dụng trong dây chuyền sản xuất liên tục và cố định, trong khi băng tải di động phù hợp cho dây chuyền không liên tục, không bị ảnh hưởng bởi tính cố định Cấu trúc của băng tải di động tương tự như băng tải cố định, nhưng có thêm bộ phận di động ở chân đế, giúp linh hoạt trong quá trình vận chuyển.
Có nhiệu loại băng tải được ứng dụng trong các điều kiện và tính chất làm việc khác nhau. a) Băng tải cao su :
Hệ thống băng chuyền bằng băng tải cao su là giải pháp vận chuyển hiệu quả cho nguyên liệu, có khả năng lắp đặt linh hoạt trên mọi địa hình và khoảng cách.
Hình ảnh : băng tải cao su. b) Băng tải xích:
Băng tải xích là giải pháp lý tưởng cho việc vận chuyển tải nặng, như tấm nâng hàng và hộp lưới điện, với cấu hình một hoặc hai sợi dây chuyền Tải được đặt trên dây chuyền, tạo ma sát để di chuyển hàng hóa Công nghệ băng tải xích được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô để truyền tải phụ tùng qua các nhà máy sơn Ngoài ra, băng tải xích cũng được sử dụng phổ biến trong các ngành hàng hóa màu trắng và nâu, hoàn tất kim loại và phân phối.
Hình ảnh : Băng tải xích. c) Băng tải con lăn:
Băng tải con lăn là một hệ thống bao gồm các con lăn được lắp đặt trên các giá dựng đứng, rất hữu ích trong kho chứa hàng hóa Hệ thống giá con lăn này giúp việc đặt và dỡ thùng hàng trở nên thuận tiện và hiệu quả hơn.
Băng tải con lăn có các loại đề bạn lựa chọn như:
- Băng tải con lăn nhựa.
- Băng tải con lăn nhựa PVC
- Băng tải con lăn thép mạ kẽm.
- Băng tải con lăn truyền động bằng motor.
Hình ảnh : Băng tải con lăn. d) Băng tải đứng:
Băng tải đứng, còn được gọi là thang máy, là hệ thống băng tải dùng để nâng hoặc hạ hàng hóa giữa các mức khác nhau trong một cơ sở Bên cạnh đó, băng tải xoắn ốc cũng là một loại thiết bị quan trọng trong quá trình vận chuyển vật liệu.
Băng tải xoắn ốc cho phép vận chuyển vật liệu một cách liên tục và hiệu quả, đặc biệt trong các ngành công nghiệp yêu cầu sản lượng cao như thực phẩm, nước giải khát, và dược phẩm Những băng tải này thường được tích hợp vào hệ thống băng tải tiêu chuẩn, giúp tối ưu hóa quy trình vận hành Để đảm bảo an toàn trong quá trình hoạt động, băng tải xoắn ốc thường có góc nghiêng thấp, khoảng 11 độ hoặc thấp hơn, nhằm ngăn chặn trượt và nhào lộn.
Hình ảnh : Băng tải xoắn. f) Băng tải linh hoạt:
Băng tải linh hoạt được thiết kế với khung nhôm hoặc thép không gỉ, sử dụng đường ray trượt ma sát thấp để hướng dẫn chuỗi đa cong bằng nhựa Sản phẩm có thể được vận chuyển trực tiếp trên băng tải hoặc trên tấm nâng hàng của nhà cung cấp Những băng tải này có khả năng hoạt động xung quanh chướng ngại vật, giúp duy trì sự lưu thông trong dây chuyền sản xuất Chúng thường được ứng dụng trong ngành bao bì thực phẩm, đóng gói hồ sơ, và ngành dược phẩm.
Hình ảnh : Băng tải linh hoạt. g) Băng tải rung :
Băng tải rung là thiết bị có bề mặt rắn nghiêng để tạo thành máng vận chuyển, thường được sử dụng trong ngành thực phẩm nhờ vào tính vệ sinh và bảo trì thấp Chúng cũng hoạt động hiệu quả trong các môi trường khắc nghiệt, bao gồm những nơi có nhiệt độ cao, bụi bẩn hoặc tính ăn mòn.
Hệ thống khí nén sử dụng các ống dẫn gọi là đường giao thông hỗn hợp để vận chuyển tài liệu và không khí Những vật liệu này có thể là dạng rời hoặc nhẹ như bột khô, bao gồm xi măng, tro bay và các loại bột khác.
Các Phương Pháp Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ KĐB 3 Pha
Độ Động Cơ KĐB 3 Pha
1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Động cơ không đồng bộ 1.1 Cấu tạo : gồm 2 phần a) Stato: là phần tĩnh của động cơ bao gồm lõi thép (ghép từ các lá thép kĩ thuật điện) có răng để chứa dây quấn Stato được gắn vào bệ động cơ với nắp có ổ trục định vị cho rôto (hình 1). b) Rotor: gồm lõi thép (mạch từ) hình trụ các rãnh đặt dây quấn Lõi thép có trục quay định tâm để gắn vào ổ trục trên stato.
Rotor lồng sóc, hay còn gọi là rotor ngắn mạch, được thiết kế với dây quấn dạng lồng sóc, bao gồm các thanh dẫn bằng đồng hoặc nhôm Các thanh dẫn này được đặt trong các rãnh của rotor và hai đầu của chúng được kết nối với nhau thông qua một vòng ngắn mạch.
Rotor dây quấn, hay còn gọi là rotor pha, bao gồm ba đầu dây quấn được kết nối với ba vòng đồng tại đầu rotor Những vòng đồng này tiếp xúc với ba chổi than ở stato, giúp dẫn điện ra bên ngoài.
Hình 1.1: Cấu tạo động cơ điện không đồng bộ
Khi kết nối dây quấn Stato với lưới điện xoay chiều ba pha, động cơ sẽ tạo ra một từ trường quay Từ trường này tác động lên các thanh dẫn của roto, gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ, tạo ra sức điện động E2 và sinh ra dòng điện I trong dây quấn roto.
2 chạy trong dây quấn Chiều của sức điện động và chiều dòng điện được xác định theo qui tắc bàn tay phải.
Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động động cơ không đồng bộ
Dòng điện trong các thanh dẫn của rôto có hướng khác nhau: ở nửa phía trên, dòng điện chảy từ trong ra ngoài, trong khi ở nửa phía dưới, dòng điện chảy từ ngoài vào trong.
Dòng điện I tương tác với từ trường stato, tạo ra lực điện từ trên dây dẫn rôto, sinh ra mômen quay giúp rôto quay với tốc độ n theo chiều quay của từ trường.
Tốc độ quay của rôto n luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường quay stato n
1 Có sự chuyển động tương đối giữa rôto và từ trường quay stato duy trì được dòng điện I 2 và mômen M Vì tốc độ của rôto khác với tốc độ của từ trường quay stato nên gọi là động cơ không đồng bộ. Đặc trưng cho động cơ không đồng bộ ba pha là hệ số trượt:
Trong đó: n tốc độ quay của roto f 1 tần số dòng điện lưới
P số đôi cực n 1 tốc độ quay của từ trường quay (tốc độ đồng bộ của động cơ) n 1 = 60 f 1
P (1.2) Khi tần số của mạng điện thay đổi thì n 1 thay đổi làm cho n thay đổi. Khi mở máy thì n = 0 và S = 1 gọi là độ trượt của máy.
Dòng điện trong dây cuốn tương tác với từ trường quay, tạo ra mômen M theo chiều ngược lại Để từ trường quay với tốc độ n1, cần cung cấp một công suất điện từ nhất định.
60 (1.3) Khi đó công suất điện đưa vào:
Ngoài thành phần công suất điện từ còn có tổn hao trên dây quấn điện trở stato. ΔP d 1 =3 r 1 2 I 1 2
Công suất cơ ở trục là:
Công suất cơ nhỏ hơn công suất điện từ vì còn tổn hao trên dây quấn rôto:
(1.9) m 2 số pha của dây cuốn rôto
' < P đt do đó n < n 1 Công suất cơ của P 2 đưa ra nhỏ hơn P 2
' vì còn tổn hao do ma sát trên trục động cơ và tổn hao phụ khác:
(1.10) Hiệu suất của động cơ: η = P 2
2 Các đại lượng cơ bản của động cơ không đồng bộ
2 1 Hệ số trượt: Để biểu thị mức độ đồng bộ giữa tốc độ quay của rôto n và tốc độ của từ trường quay stato n 1
Hay tính theo phần trăm:
Xét về mặt lý thuyết giá trị S sẽ biến thiên từ 0 đến 1 hoặc từ 0 ¿ 100% Trong đó: n 1 = 60 f 1 p (1.14) n=n 1 ( 1−s )
2.2 Sức điện động của mạch rôto lúc đứng yên
(1.16) Trong đó: φ m trị số cực đại của từ thông trong mạch từ
Hệ số dây quấn rôto K2 của động cơ f20 được xác định bởi tần số tại tốc độ biến đổi của từ thông quay qua cuộn dây Do rôto đứng yên, ta có công thức f20 = Pn1.
60 (1.17) f 20 bằng với tần số dòng điện đưa vào f 1
2.3 Sức điện động khi roto quay:
Tần số trong dây quấn rôto là:
Sức điện động trên dây quấn rôto lúc đó là:
Với f 2 s =s.f 1 thế vào (1.19), ta được:
2.4 Đặc tính cơ của động cơ điện không đồng bộ:
Phương trình đặc tính cơ:
Biểu thức (1) mô tả phương trình đặc tính cơ, thể hiện mối quan hệ giữa m và n dưới dạng m = f(n) Khi lấy đạo hàm của mômen theo hệ số trượt và đặt dm/ds = 0, ta xác định được hệ số trượt tương ứng với mômen tới hạn mt, được gọi là hệ số trượt tới hạn.
Do đó ta có biểu thức mômen tới hạn:
Ta có dạng đơn giản của phương trình đặc tính cơ như sau:
- Đối với động cơ rôto lồng sóc có công suất lớn thì r1
