thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy doa

Trong khuôn khổ chơng trình đào tạo kỹ s nghành tự động hoá - cungcấp điện; nhằm giúp cho sinh viên trớc khi ra trờng có điều kiện hệ thống hoálại những kiến thức đã đợc trang bị ở trờng

Lời nói đầu

rong điều kiện công cuộc kiến thiết nớc nhà đang bớc vào thời kỳ côngnghiệp hoá - hiện đại hoá với những cơ hội thuận lợi và những khó khănthách thức lớn Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những ngời chủ tơng lai của đấtnớc những nhiệm vụ năng nề

T

Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nóichung và trong lĩnh vực điện - điện tử - tin học nói riêng làm cho bộ mặt củaxã hội thay đổi từng ngày Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng đợc những điềukiện thực tiễn của sản xuất đòi hỏi những ngời kĩ s điện tơng lai phải đợc trang

bị những kiến thức chuyên nghành một cách sâu rộng

Trong khuôn khổ chơng trình đào tạo kỹ s nghành tự động hoá - cungcấp điện; nhằm giúp cho sinh viên trớc khi ra trờng có điều kiện hệ thống hoálại những kiến thức đã đợc trang bị ở trờng cũng nh có điều kiện tiếp cận vớinhững mô hình kỹ thuật chuyên nghành của thực tiễn trong sản xuất, đồngthời cũng giúp cho sinh viên có cơ hội t duy độc lập nghiên cứu và thiết kế.Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên tổ chức cho sinh viên tr-

ớc khi ra trờng làm đồ án tốt nghiệp - bản đồ án tốt nghiệp này ra đời tronghoàn cảnh đó

Thực tiễn trong các xí nghiệp công nghiệp hiện nay đang đặt ra vấn đề là phảicải tạo, nâng cấp lại những thiết bị và dây truyền sản xuất cũ theo quan điểm

là giữ lại những phần thiết bị đã hoàn thiện hoặc còn phù hợp, cải tạo và thaythế những phần đã lạc hậu hoặc có nhiều nhợc điểm để cho ra những thiết bịkhi đa vào sản xuất cho năng suất và chất lợng sản phẩm cao Dựa trên nềntảng đó bản đồ án thiết kế hệ thống trang bị điện cho truyền động ăn dao củamáy doa vạn năng 2620B tập trung vào giải quyết, cải tạo hệ thống trang bị

điện cho máy

Bản đồ án gồm 5 phần:

 Phần I: Tìm hiểu công nghệ của máy

 Phần II: Thiết kế sơ đồ nguyên lý

 Phần III: Tính chọn thiết bị

 Phần IV: Xây dựng đặc tính tĩnh

 PhầnV: Xây dựng đặc tính quá độ - xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thốngTrên tinh thần làm việc nghiêm túc, với những lỗ lực cao của bản thânnội dung của bản đồ án đợc xây dựng trên cơ sở những tính toán logic và khoahọc có tính thuyết phục cao Bản đồ án đợc trình bày một cách logic,gọnnhằm giúp cho ngời đọc dễ hiểu, các số liệu đợc lấy từ những tài liệu có uy

Trờng Đại học KTCN  1

tín Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế, trong phạm vi thời gian có hạn, lợngkiến thức lớn nên bản đồ án không khỏi còn những khiếm khuyết Em mongnhận đợc sự góp xây dựng của các thầy cũng nh bè bạn để bản đồ án đợc hoànthiện hơn.

Trong qúa trình làm đồ án em đã nhận đợc sự giúp đỡ, hớng dẫn, chỉbảo nhiệt tình của các thầy giáo cũng nh sự góp ý xây dựng của các bạn bè

đồng nghiệp Đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy Trần Xuân Minh công tác trong

bộ môn tự động hoá của trờng Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ này

Thái Nguyên ngày 15/9/1999

Sinh viên thiết kế

Phần I

giới thiệu công nghệ của máy

Trờng Đại học KTCN  2

I.1 chức năng - công dụng của máy doa

I- chức năng và công dụng của máy doa

Máy doa thuộc nhóm máy cắt gọt kim loại Doa là một phơng pháp giacông chi tiết ,doa thuộc công đoạn gia công tinh ,nó gia công các lỗ đã đợckhoan ,khoét, những lỗ hình côn, hình trụ, cắt ren Ngoài ra máy doa còn cóthể đợc dùng để phay

Doa là một phơng pháp gia công tinh nó có thể đạt độ bóng bề mặt từ

6-9 và cấp chính xác từ 4 - 2 hoặc cấp chính xác 1

II- phân loại máy doa

Máy doa là máy gia công cắt gọt kim loại Trên truyền động chính củamáy có thể gá mũi khoan hoặc mũi doa, vì vậy máy có thể gia công thô(khoan ,khoét các lỗ hình côn ,hình trụ); có thể gia công tinh khi gá mũi doa

Đặc điểm của máy doa là có thể gia công đồng thời nhiều lỗ có trụcsong song hoặc trục thẳng góc với nhau

Máy doa có nhiều loại khác nhau với kích cỡ , công dụng và mức độchuyên môn hoá khác nhau

- Nếu phân loại theo chức năng, công dụng có thể phân ra :

+ Máy khoan , khoét

+ Máy doa

- Phân loại theo chuyển động :

+Doa đứng: dao quay theo phơng thẳng đứng

+Doa ngang: dao quay theo phơng nằm ngang

- Phân loại theo mức độ trang bị điện :

+Loại đơn giản: thờng dùng động cơ KĐB không có điều chỉnh tốc độ về

điện

+Loại trung bình thờng dùng động cơ KĐB điều chỉnh tốc độ bằng cáchthay đổi số đôi cực hoặc dùng ddộng cơ một chiều nhng là hệ thống hở

+Loại phức tạp : dùng động cơ một chiều kích từ độc lập điều khiển theo

hệ kín hoặc có thể điều khiển theo chơng trình Đây là loại máy doa gia công

có độ chính xác rất cao

- Nếu phân loại theo trọng lợng của máy ,ta có:

+Loại nhỏ : trọng lợng của máy nhỏ hơn 10 tấn

+Loại trung bình :trọng lợng của máy từ 10 - 100 tấn

+Loại lớn: trọng lợng máy lớn hơn 100 tấn

I.2 giới thiệu máy doa 2620B

I-Giới thiệu máy

1/ Chức năng của máy

Trờng Đại học KTCN  3

Máy doa ngang 2620B nằm trong nhóm máy cắt gọt kim loại thứ ba,Đây

là loại máy có vai trò quan trọng trong nền công nghiệp bởi vì nó là loại máydoa vạn năng Loại máy này có hệ thống trang bị điện hiện đại, nó có thể giacông đợc nhiều loại chi tiết khác nhau, khả năng công nghệ của nó có thểdùng để doa, khoan, khoét, phay với các nguyên công sau:

- Nguyên công doa: thờng doa các lỗ hình côn ,hình trụ, các mặt phẳng vuông

góc với nhau có độ định tâm cao

- Nguyên công tiện: khi nắp lỡi dao tiện thì có thể tiện trong ,cắt mặt đầu, cắt

ren Với nguyên công cắt ren thì truyền động ăn dao đợc truyền từtrục chính

-Nguyên công khoan: khi cần gia công các lỗ có độ định tâm cao ta có thể

thực hiện trên máy doa, nguyên công này thờng nặng nề nhất

- Nguyên công phay: phay mặt đầu, phay mặt phẳng, phay mặt trong ,phay

Tốc độ của trục và mâm gá dao thay đổi trong phạm vi rộng có cấp nhờhộp tốc độ Khi thay đổi tốc độ nếu các bánh răng cha ăn khớp động cơ đợc

đóng điện với mô men nhỏ tạo điêù kiện cho các bánh răng vào ăn khớp,truyền động này có nhiều cấp tốc độ nhờ kết hợp cả hai phơng pháp thay đổitốc độ bằng điện và bằng cơ khí

Động cơ chính đợc hãm ngợc sau khi ấn nút dừng hoặc sau khi ấn nútthử máy

b, Truyền động ăn dao

Bao gồm các truyền động:

- Chuyển động tịnh tiến theo phơng ngang

-Chuyển động sang trái

-Chuyển động sang phải

Ngoài ra còn có chuyển động của bàn máy và ụ máy theo hai chiều, cácchuyển động này đợc truyền động bằng động cơ điện một chiều kích từ độclập và nó là truyền động quan trọng nhất, phức tạp nhất trong máy doa vớinhững yêu cầu về các thông số chất lợng rất cao

c, Các truyền động phụ

Trờng Đại học KTCN  4

- Truyền động di chuyển cơ cấu kẹp chi tiết, đợc thực hiện nhờ động cơ KĐB

d, Bàn máy

Đợc bố trí giữa hai ụ, có thể di chuyển ngang, dọc, qua trái, qua phải

4/ Các chế độ vận hành của máy

a, Máy doa ngang 2620B có các chế độ vận hành sau:

+Truyền dộng ăn dao nhờ hai chế độ vận hành bằng tay hoặc tự động

+ Trong quá trình vận hành có thể thực hiện chạy nhanh bàn dao bằng phơngpháp giảm từ thông động cơ Chỉnh định toạ độ của ụ, trục nhờ hệ kính phóng

+ Tốc độ quay của trục chính :12,5- 2000 V/p

+ Mô men cực đại trên trục chính :308 KN.m

+ Tốc độ quay của mâm cặp: 80-200 V/p

+ Phạm vi ăn dao của bàn : 1,4 - 1110 mm/p

+ Pham vi ăn dao của ụ : 1,4 - 1170 mm/p

+ Phạm vi ăn dao của mâm cặp : 9,8 - 700 mm/p

+ Phạm vi ăn dao của trục chính : 2,2 - 1760 mm/p

+ Lực ăn dao cực đại của trục chính : 1500 KN

Trờng Đại học KTCN  5

+ Lực ăn dao cực đại của ụ : 2000 KN

+ Lực ăn dao cực đại của bàn máy : 2000 KN

+ Kích thớc lỗ doa lớn nhất khi gia công :

- Bằng trục chính :320 mm

- Bằng mâm cặp :600 mm

+ Kích thớc lớn nhất khi tiện mặt đầu :550 mm

+ Trọng lợng lớn nhất của chi tiết gia công :200 Kg

+ Trọng lợng bàn máy : 1500 Kg

+ Kích thớc máy :750 x 3000 x 3000 mm

+ Động cơ truyền động chính là động cơ KĐB ro to lồng sóc có hai cấptốc độ Pđm =10 Kw Tốc độ định mức : Nđm = 1460 , 2890 (v/p)

+ Động cơ truyền động ăn dao là động cơ một chiều kích từ độc lập

II-Các yêu cầu trang bị điện cho truyền động ăn dao của máy doa 2620B

Trong máy doa ngang 2620B truyền động ăn dao là truyền động phứctạp nhất, nó đòi hỏi hệ thống trang bị điện có mức độ tự động hoá cao ởtruyền động này dùng động cơ một chiều kích từ độc lập, truyền động này cócác yêu cầu về chỉ tiêu chất lợng nh sau:

1, Phạm vi điều chỉnh tốc độ

Truyền động ăn dao của máy doa ngang 2620B có yêu cầu phạm vi tốc

độ rộng, dải điều chỉnh đợc đặc trng bởi hệ số:

2, Độ trơn khi điều chỉnh

Vì máy làm việc ở nhiều chế độ gia công khác nhau nh doa lỗ có đờngkính lớn thì cần tốc độ nhỏ, còn khi phay thì cần tốc độ lớn Để đảm bảo chấtlợng gia công bề mặt có độ bóng từ 6- 9 thì tốc độ phải đợc điều chỉnh vôcấp

n

i dmi i

Truyền độmg ăn dao của máy bao gồm các chuyển động tịnh tiến, nếumô men cản MC do lực kéo ăn dao qui định thì nó phải đảm bảo phụ tải có mômen M lớn nhất.

Nếu yêu cầu mô men M = const thì Mmax này đợc xác định bởi lực ăndao, bao gồm : lực kéo Fx ,tổn hao ma sát trên gờ trợt của máy

Trong hầu hết phạm vi điều chỉnh ở vùng tốc độ thấp lực ăn dao bị hạn chế bởichiều sâu cắt do Fx không đạt tới trị số cực đại mà phụ tải vào tốc độ ăn dao

Mà vùng tốc độ cao, lực ăn dao còn phụ thuộc vào công suất của truyền độngchính vì những cấp ăn dao cực đại chỉ sử dụng với các cấp tốc độ chính xáccực đại, do đó có thể dẫn tới quá tải và gây nguy hiểm cho truyền động chính.Mặt khác, cũng với cấp tốc độ này thờng dùng để gia công tinh lên lực ăn daokhông cần lớn, nếu có kể đến sự biến đổi của lực ma sát trên gờ trợt ảnh hởngtới tốc độ thì lực kéo bàn là Qn và đợc biểu diễn nh hình vẽ sau :

ở vùng tốc độ gia công ta có:

M=const , P tỉ lệ với U

ở vùng chạy dao nhanh:

M  P/n ; P=const

5,Yêu cầu tự động hạn chế phụ tải

Trong quá trình làm việc thờng xảy ra quá tải tĩnh và quá tải động

- Quá tải tĩnh: do vật liệu không đồng nhất, khi dao cắt đi vào vùng chai cứnghoặc khi nhiệt độ tăng quá làm cho công suất cắt tăng dẫn tới quá tải

-Quá tải động:đó là các quá trình khởi động ,hãm , đảo chiều Để rút ngắn thờigian quá tải động thì cần phải rút ngắn quá trình này

Các biện pháp hạn chế phụ tải:

+ Hạn chế phụ tải truyền động chính thông qua truyền động ăn dao

qđmf

đm

0

hình 1-1

+ Hạn chế phụ tải tĩnh và động bằng phơng pháp sử dụng khâu phản hồi âmdòng có ngắt.

6, Yêu cầu hãm dừng chính xác

Việc dừng máy chính xác là một yêu cầu rất qua trọng Bởi vì khi dừngchính xác thì đảm bảo chất lợng sản phẩm, tăng năng suất của máy, an toàncho thiết bị và ngời vận hành

Các biện pháp nâng cao chất lợng quá trình hãm ( giảm thời gian hãm)

- Giảm tốc độ bằng cách giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ

7, Yêu cầu về đảo chiều

Đặc điểm công nghệ của máy doa 2620B là có đảo chiều, để đảm bảonăng suất cho máy thì việc yêu cầu về đảo chiều là rất quan trọng

8, Yêu cầu về kinh tế

+ Hệ thống thiết kế ra phải đảm bảo có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, thuận thiệncho vận hành và sửa chữa

+Vốn đầu t mua sắm thiết bị , chi phí vận hành phải hợp lý

+Giá thành hệ thống h, trong khi phải thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật

Trờng Đại học KTCN  8

Phần ii

Thiết kế sơ đồ nguyên lý

ii 1 giới thiệu chung

I- Khái niệm chung

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các máy sản suấtngày càng đa dạng và có nhiều chức năng dẫn tới hệ thống trang bị điện ngàycàng phức tạp và đòi hỏi độ chính xác, tin cậy cao

Do bộ biến đổi năng lợng điện xoay chiều thành một chiều có thể sửdụng nhiều thiết bị nh hệ thống máy phát, khuyếch đại từ, hệ thống van.Chúng đợc điều khiển theo những nguyên tắc khác nhau và có những u, nhợc

điểm khác nhau; khi kết hợp những hệ thống này với động cơ điện một chiều

ta có đợc những hệ thống truyền động có chất lợng khác nhau Do đó để có

đ-ợc một phơng án truyền động phù hợp với từng loại công nghệ đòi hỏi nhàthiết kế phải có sự so sánh logic dựa trên những chỉ tiêu về kỹ thuật và kinh tế

II- Nội dung chọn phơng án

Trong thực tế, khi đứng trớc một vấn đề sẽ có nhiều phơng án giảiquyết Tuy nhiên mỗi phơng án có những u, nhợc điểm riêng và nhiệm vụ củanhà thiết kế là phải chọn ra đợc phơng án tốt nhất

Trờng Đại học KTCN  9

Đối với các hệ thống truyền động đơn giản không có những yêu cầu caothì chỉ cần dùng các động cơ xoay chiều với hệ thống điều khiển đơn giản.Còn các hệ thống truyền động phức tạp có yêu cầu cao về chất lợng nh điềuchỉnh trơn, dải điều chỉnh rộng, đảo chều thì phải dùng động cơ một chiều,các hệ thống điều khiển đi với nó phải đảm bảo đợc các yêu cầu và có khảnăng tự động hoá cao.

Nh vậy, để chọn đợc hệ thống truyền động phù hợp chúng ta phải dựavào công nghệ của máy từ đó đa ra những phơng án đáp ứng đợc yêu cầu côngnghệ này Để chọn đợc phơng án tốt nhất trong các phơng án đa ra cần so sánhchúng về kỹ thuật và kinh tế Đối với truyền động động cơ điện một chiều thì

bộ biến đổi là phần tử rất quan trọng, nó quyết định đến chất lợng của hệthống Do đó việc chọn lựa phơng án của ta là chọn bộ biến đổi thông qua việcxét ở hệ thống ( bộ biến đổi - động cơ )

III- ý nghĩa của việc lựa chọn phơng án

Việc so sánh lựa chọn đợc phơng án hợp lý nhất có một ý nghĩa đặc biệtquan trọng, nó đợc thể hiện qua các mặt:

+ Đảm bảo đợc yêu cầu công nghệ của máy sản suất

+ Đảm bảo làm việc tin cậy, lâu dài

+ Giảm giá thành sản phẩm và tăng năg suất lao động

+ Khi sải ra hỏng hóc có thể sửa chữa, thay thế dễ dàng với các linh kiện ,thiết bị dự trữ sẵn có, dễ kiếm, dễ mua

2-2 các phơng án truyền động

I- Các phơng án đa ra

Để có dợc phơng án truyền động phù hợp xét trên cả hai khía cạnh kỹthuật và kinh tế cho truyền động ăn dao của máy doa 2620B, ở đây em đa ramột số phơng án mà đáp ứng đợc các yêu cầu về kỹ thuật công nghệ củatruyền động để từ đó làm căn cứ chọn ra phơng án tốt nhất

Yêu cầu công nghệ của truyền động ăn dao máy doa có những đặc điểmsau:

+ Phạm vi điều chỉnh:

D= 800:1 + Độ trơn khi điều chỉnh:

Ta thấy rằng do phạm vi điều chỉnh đòi hỏi rộng D=800:1 do vậy các

hệ thống khuyếch đại từ - động cơ, máy phát - động cơ không thoả mãn đợcchỉ tiêu này Do vậy ta loại hai phơng án này và đa ra ba phơng án sau:

+ Hệ thống máy điện khuyếch đại - động cơ

+ FT :là máy phát tốc , có nhiệm vụ khâu phản hồi âm tốc độ

+ CKĐ, CKF: là cuộn kích từ của động cơ và máy điện khuyếch đại

+ KĐ: là khâu khuyếch đại, thực hiện nhiệm vụ khuyếch đai tín hiệu điềukhiển UĐK

+U đ :là điện áp đặt

2, Hoạt động của hệ thống

Giả sử động cơ sơ cấp Đ/C quay với tốc độ = const , khi ta đặt vào hệthống một điện áp đặt Uđ , thông qua mạch khuyếch đại, cuộn dây CKF đợccấp điện, MY đợc kích thích sẽ phát ra điện áp một chiều cấp cho động cơ 

- Nếu trong quá trình làm việc vì một nguyên nhân nào đó mà làm chotốc độ đông cơ giảm, qua biểu thức Uđk =Uđ - n ta thấy khi n giảm thì Uđk

tăng qua mạch khuyếch đại ICKF tăng và Ud tăng  tốc độ động cơ tăng về trị

Độ cứng khi có mạch vòng phản hồi âm tốc độ đã đợc cải thiện rấtnhiều.

+Việc điều chỉnh đều đợc thực hiện trên mạch kích từ nên thuận tiện cho tự

động hoá , nâng cao chất lợng hệ thống

+ Có hệ số khuyếch đại lớn

b, Nhợc điểm

+ có nhiều thiết bị quay ,gây ồn

+ Hiệu suất sử dụng điện năng thấp  = Đ/C  đ = 0,3 - 0,5

+ Diện tích lắp đặt lớn, đòi hỏi nền móng đặc biệt

+ Đ: động cơ một chiều kích từ độc lập,thực hiện chức năng biến

năng lợng điện một chiều thành cơ năng truyền động cho cơ cấu sản xuất + BBĐ: là bộ biến đổi van có điều khiển , thực hiện chức năng

biến năng lợng điện xoay chiều thành năng lợng điện mộtchiều cung cấp cho động cơ

ứng với một tốc độ nào đó của động cơ.Thông qua khâu TH & KH và mạch

FX sẽ xuất hiện các xung đa tới các chân điều khiển của các van của bộ biến

đổi bộ biến đổi , nếu lúc này nhóm van nào đó đang đợc đặt điện áp thuận ,

van sẽ mở với góc mở  Đầu ra của BBĐ có điện áp Ud đặt nên phần ứng

động cơ dẫn đến động cơ quay với tốc độ ứng với Uđ ban đầu

Trong quá trình làm việc, nếu vì một nguyên nhân nào đó làm cho tốc

độ động cơ giảm thì qua biểu thức : UĐK = Uđ - n

khi n giảm  UĐK tăng   giảm  Ud tăng  n tăng về điểm làm việc yêucầu Khi n tăng quá mức cho phép thì quá trình diễn ra ngợc lại Đây lànguyên lý ổn định tốc độ

E

) n U ( K K

d

u b d

d

cd b KD

u d d

u b d

d

d b KD u d d

b d d b

I K K K

R R K

U K K n

I K

R R K

U K K I K

R R K

U n

4, Đánh giá chất lợng hệ thống

a, Ưu điểm:

+ Do sử dụng các thiết bị bán dẫn ở bộ biến đổi nên hệ thống có độ tác

động nhanh cao, hiệu suất hệ thống cao

+ Là bộ biến đổi tĩnh có kết cấu gọn nhẹ, không yêu cầu nền móng đặc biệt + Dễ thiết lập các hệ thống tự động kín để nâng cao chất lợng hệ thống

b, Nhợc điểm:

+ Khả năng chịu quá tải về dòng, áp nhỏ; khi có gia tốc dòng và áp du/dt, di/

dt có nguy cơ làm hỏng các van điện tử

+Sức điện động của bộ biến đổi có dạng đập mạch làm phát sinh thành phầnsóng hài bậc cao gây phát nóng động cơ ( có thể khắc phục nhợc điểm nàybằng cách mắc thêm các cuộn kháng )

0max

0

+ MK : là mạch khoá van có nhiệm vụ tạo xung điện áp ngợc đặt nên van đểkhoá van.

+ T :tiristo chức năng nh một khoá đóng mở để băm điện áp nguồn mộtchiều

+ FT : là máy phát tốc thực hiện chức năng khâu phản hồi âm tốc độ

+Uđ: là tín hiệu điện áp chủ đạo

+KĐ : là mạch khuyếch đại, có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu điện áp Uđk để

Tuy nhiên ban đầu n = 0  Uđk = Uđ , tín hiệu này qua mạch KĐ đợc đatới mạch FX sẽ pháp ra xung mở đa tới chân điều khiển của van T và ở đầu ra

có sức điện động ra Eb

CK

Sức điện động này đợc đặt nên động cơ và động cơ sẽ quay với tốc độ

t-ơng ứng với điện áp đặ10t ban đầu Khi muốn thay đổi tốc độ động cơ ta thay

ck

M(I)

Hình 2-7

+ Dạng điện áp ra có dạng xung gây tổn thất phụ trong động cơ.

+Bộ biến đổi này khi làm việc có thể rơi vào chế độ dòng gián đoạn

V- Chọn phơng án truyền động

Trong cả ba phơng án đa ra đều đáp ứng đợc yêu cầu công nghệ củatruyền động ăn dao của máy doa Tuy nhiên, phơng án I với những nhợc điểmcăn bản là:

+ Giá thành đắt vì phải sử dụng nhiều máy điện quay

+ Gây tiếng ồn, tốn diện tích lắp đặt

+ Hiệu suất thấp  chi phí vận hành lớn

Vì những lý do đó ta loại phơng án này Vấn đề là lựa chọn một tronghai phơng án còn lại

Trong hai phơng án còn lại ta thấy rằng phơng án III đòi hỏi phải cónguồn một chiều với công suất lớn, điều này không phải nhà máy cơ khí nàocũng có đợc Trong trờng hợp không có nguồn một chiều thì ta phải tạo ra nó

từ nguồn xoay chiều , khi đó phơng án III trở nên phức tạp hơn phơng án II.Mặt khác đối với truyền động ăn dao của máy doa đòi hỏi phạm vi điều chỉnhrất lớn ( D= 800:1) Nh vậy nếu sử dụng phơng án III ở vùng tốc độ thấp hệ

Trờng Đại học KTCN  18

thống rất dễ rơi vào làm việc ở chế độ dòng gián đoạn mà muốn khác phục

điều này cần phải có cuộn kháng với LK rất lớn

Từ những phân tích nh vậy ta thấy rằng phơng án II có tính u việt hơncả Ta chọn phơng án II làm phơng án truyền động cho truyền động ăn daocủa máy doa

mở  dao động rộng và nh vậy sơ đồ một pha khó đáp ứng đợc (khi góc  lớn

có nguy cơ hệ thống làm việc ở chế độ dòng gián đoạn )

- Vì những lẽ đó ta chỉ lựa chọn ở sơ đồ ba pha Sơ đồ cầu ba pha tuy

có chất lợng điện áp ra tốt hơn sơ đồ tia ba pha, song nó có giá thành cao vàmạch điều khiển cũng phức tạp hơn Sơ đồ tia ba pha có chất lợng điện áp rakém hơn ( điều này có thể khắc phục bằng các cuộn kháng ) song nó hoàntoàn đáp ứng đợc các yêu cầu công nghệ Vì những lý do này ta chọn sơ đồ tia

ba pha để chỉnh lu cho động cơ truyền động ăn dao máy doa

2, Lựa chọn phơng án đảo chiều

Để đảo chiều cho động cơ điện một chiều có hai hớng là đảo chiềudòng kích từ và đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ

Trờng Đại học KTCN  19

a, Đảo chiều dòng kích từ

Khi thực hiện đảo chiều quay của động cơ bằng đảo chiều dòng kích từthì ta phải giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ vì nếu không động cơ cónguy cơ bị ngắn mạch Ta biết rằng:

u

u u

Khi đảo chiều tức U giữ giá trị dơng E đổi dấu chuyển sang âm tức (U - E) trở thành một tổng của hai thành phần cùng dấu nên rất lớn nên dòng

I rất lớn, đồng thời khi  = 0 ( R rất nhỏ ) thì I càng tăng có nguy cơ phá hỏng

động cơ nh vậy khi thực hiện đảo chiều dòng kích từ (đảm bảo an toàn) thìthời gian đảo chiều lớn làm giảm năng suất của hệ thống.Mặt khác, ở phơngpháp này hệ thống có họ đặc tính cơ xấu

b, Đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ

Phơng pháp này có thể dùng:

+ Sử dụng cầu tiếp điểm của khởi động từ

+ Dùng hai bộ biến đổi có đảo dòng bằng hai sơ đồchỉnh lu mắc song songngợc hoặc đấu chéo

Khi dùng cầu tiếp điểm thì kém bền vì hệ thống của ta khi làm việc ờng xuyên đảo chiều, mỗi lần đảo chiều dòng hồ quang một chiều sẽ làm mòntiếp điểm Mặt khác, khi đó vùng hãm tái sinh nhỏ, vùng hãm ngợc lớn gâygiật và quá trình hãm ngợc còn làm dòng phần ứng lớn vì:

th-Iu URu E UR E

u

u u

   (  )

Dòng điện này có giá rị rất lớn

- Khi sử dụng sơ đồ đấu chéo mạch lại trở nên phức tạp đòi hỏi máy biến ápphải có hai cuộn dây thứ cấp

- Khi dùng hai BBĐ đấu song song ngợc sẽ đảm bảo khắc phục hết những

nh-ợc điểm của các phơng pháp kia, hơn nữa truyền động của ta đòi hỏi đảo chiềunhanh nên phơng án này là phù hợp hơn cả

3, Lựa chọn phơng án điều khiển hai bộ chỉnh lu

Để điều khiển hai bộ biến đổi làm việc song song ngợc có hai phơngpháp:

+ Điều khiển độc lập ( điều khiển riêng )

Trờng Đại học KTCN  20

+ Điều khiển phối hợp ( điều khiển chung ).

a,Điều khiển độc lập

ở phơng pháp này hai bộ biến đổi làm việc độc lập với nhau Khi phátcho bộ biến đổi thuận làm việc thì bộ biến đổi ngợc không đợc phát xung sẽkhoá lại và ngợc lại Phơng pháp này có u điểm là không phát sinh dòng cânbằng song nhợc điểm của nó là thời gian đảo chiều lớn vì để đảm bảo cho sơ

đồ làm việc an toàn thì yêu cầu phải có thời gian ngừng dòng để cho các vancủa bộ biến đổi làm việc ở giai đoạn trớc phục hồi lại tính chất điều khiển và

nh vậy làm giảm độ tác động nhanh của hệ thống

Tuy vậy vẫn có thể tăng độ tác động nhanh của hệ thống bằng cáchgiảm thời gian ngừng dòng xuống cực thiểu nhờ những mạch kiểm tra tác

động nhanh

b, Điều khiển chung

Trong phơng pháp này lại gồm có:

+Điều khiển phối hợp tuyến tính

+ Điều khiển phối hợp phi tuyến

 Phơng pháp điều khiển phối hợp tuyến tính: ở phơng pháp này ngời ta

đồng thời phát xung đến mở cho cả hai BBĐ , với quan hệ góc mở: 1 + 2 =

1800 Khi hệ thống làm việc luôn tồn tại một BBĐ làm việc ở chế độ chỉnh l u(  900) và một BBĐ làm việc ở chế độ nghịch lu (  900 )

* Phơng pháp này có u điểm: là đảo chiều nhanh, quan hệ giữa điện áptrung bình ra và Uđk là đơn trị Song nhợc điểm của nó là: làm phát sinh dòngcân bằng gây tổn thất trong BBĐ dẫn đến phải tăng công suất tính toán củacác phần tử Tuy nhiên, điều này có thể khắc phục bằng cách mắc thêm cáccuộn kháng cân bằng

 Phơng pháp điều khiển phối hợp phi tuyến: ở phơng pháp này ngời tacho hai BBĐ làm viện với quan hệ góc mở: 1 +2 = 1800 +2

* Phơng pháp này có u điểm là giảm đợc dòng cân bằng Song nhợc

điểm của nó là tạo ra một khoảng mà với cùng một góc điện áp điều khiển sẽ

có hai giá trị điện áp ra khác nhau, thời gian ngừng dòng khi đảo chiều lớnlàm sấu các chỉ tiêu chất lợng động khi tải có sức điện động lớn và tải có điệncảm lớn

Từ những phân tích nh vậy ta chọn phơng pháp điều khiển phối hợptuyến tính