Nghiên cứu tổng quan về động cơ VSED

Với các xí nghiệp công nghiệp điện năng để thực hiện cơ khí hoá ,tự động hoá các quá trình sản xuất làm cho năng xuất lao động ngày một tăng cao tiết kiệm nguồn nguyên liệu ,giảm nhẹ điề

LỜI NÓI ĐẦU

Điện năng là một sản phẩm không thể nào thiếu trong cuộc sống của chúng

ta hiện này cũng nh tơng lai sau này.Với các điều kiện sinh hoạt, điện đợc dùng để chiếu sáng, chạy quạt , ti vi… Với các xí nghiệp công nghiệp điện năng để thực Với các xí nghiệp công nghiệp điện năng để thực hiện cơ khí hoá ,tự động hoá các quá trình sản xuất làm cho năng xuất lao động ngày một tăng cao tiết kiệm nguồn nguyên liệu ,giảm nhẹ điều kiện làm việc của con ngời Trong nông nghiệp điện năng đợc dùng để khống chế ảnh hởng của thiên nhiên , nâng cao năng suất trồng trọt, chăn nuôi, cải tạo môi trờng sống cho con ng-ời

Trong công nghệ sản xuất giấy, sử dụng rất nhiều động cơ để truyền động Một số động cơ cú cụng suất lớn từ 100-200Kw.Một số động cơ cần độ điều chỉnh tốc độ chớnh sỏc v à đũng bộ cao Sau khi thực tập tại nhà máy giấy HAPACO em

đợc giao chuyên đề thực tập : “Nghiờn cứu tổng quan về dộng cơ VSED”.

Em xin chõn thành cảm ơn các cỏn bộ viờn chức của cụng ty, thầy hướng dẫn đã giúp đỡ em hoàn thành đợt thực tọ̃p vừa qua

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN GIẤY HAPACO

1.1 Giới thiệu chung về tập đoàn Hapaco

Tập đoàn Hapaco được thành lập từ năm 1960 với tên gọi ban đầu là Xí nghiệp sản xuất giấy bìa Trong quá trình xây dựng và phát triển, Xí nghiệp đã trải qua nhiều giai đoạn và nhiều lần được cơ cấu, tổ chức lại

Năm 1986, thực hiện chủ trương của Đảng và Nhà nước về tăng cường, mở rộng quy mô các doanh nghiệp Nhà nước, Xí nghiệp sản xuất giấy bìa được đổi tên thành Nhà máy giấy Hải Phòng; đến tháng 12 năm 1992 chuyển tên thành Công ty gíây Hải Phòng

Năm 1998, thực hiện Nghị định số 28/1996/NĐ-CP ngày 07/5/1996 của Chính phủ

về việc cổ phần hóa các doanh nghiệp Nhà nước, Nhà máy giấy Hải Phòng được cổ phần hóa và đổi tên thành Công ty cổ phần giấy Hải Phòng - Hapaco; đến năm 1999 hợp nhất thành Công ty cổ phần HAPACO và đến tháng 8/2009, Công ty chính thức

đổi tên thành Công ty cổ phần Tập đoàn Hapaco ( tên giao dịch là Tập đoàn

Hapaco).

Khi mới cổ phần hóa , vốn điều lệ của Tập đoàn là 1,25 tỷ đồng , đến đầu năm

2008 số vốn đó đã được nâng lên 500 tỷ đồng Tập đoàn Hapaco gồm 15 đơn vị thành viên hoạt động theo mô hình Công ty mẹ - Công ty con Các lĩnh vực hoạt động chính của Tập đoàn gồm: Sản xuất giấy, bột giấy các loại; Sản xuất hàng dệt may xuất khẩu; Kinh doanh bất động sản; Đầu tư tài chính; Kinh doanh dịch vụ thương mại; Đầu tư chiến lược

Tất cả các lĩnh vực hoạt động sản xuất kinh doanh của Tập đoàn đều phát triển với tốc độ cao qua từng năm Là một trong những doanh nghiệp đầu tiên tham gia thị trường chứng khoán Việt Nam tại sàn TP Hồ Chí Minh Với năng lực và uy tín thương hiệu của mình, cổ phiếu của Hapaco đã tạo được sự quan tâm rất lớn của các nhà đầu tư trong nước và nước ngoài Hiện nay mặc dù tình hình thị trường chứng

2

khoán có nhiều biến động mạnh, nhưng cổ phiếu của Tập đoàn Hapaco vẫn nằm trong danh sách các cổ phiếu có tính thanh khoản cao

Tập đoàn Hapaco có quan hệ hợp tác kinh doanh với hàng chục tập đoàn kinh tế quốc tế và hàng trăm doanh nghiệp lớn trong và ngoài nước Đội ngũ CBCNV của tập đoàn là những kỹ sư, chuyên gia cao cấp, công nhân lành nghề trong các lĩnh vực sản xuất kinh doanh Hiện Tập đoàn có 1.135 người, tốt nghiệp chuyên ngành và được đào tạo nâng cao trong và ngoài nước; trong đó có 1 tiến sĩ, 60 kỹ sư, 150 trung cấp kỹ thuật,924 công nhân kỹ thuật, công nhân lành nghề; vốn liếng kỹ thuật tích lũy trong gần 30 năm; các chương trình tính toán thiết kế luôn được cập nhật từ các nguồn trên thế giới Về tài chính, vốn chủ sở hữu 1.200 tỷ đồng, vốn điều lệ 500

tỷ đồng; có nguồn vốn lớn từ các ngân hàng trong và ngoài nước Tập đoàn thực hiện quản lý theo mô hình tiên tiến, chất lượng, an toàn và tiết kiệm chi phí; nhân viên được đào tạo bài bản, chuyên sâu; áp dụng phần mềm quản trị doanh nghiệp toàn diện, và áp dụng Hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001- 2000

1.2 Công ty cổ phần giấy Hapaco

Tiền thân của công ty là Doanh nghiệp Nhà Nước được thành lập từ năm 1960 và chính thức chuyển đổi sang Công ty cổ phần từ năm 1998 Trong gần 50 năm hoạt động, HAPACO đã có những bước phát triển vuợt bậc, trở thành một tập đoàn kinh tế lớn mạnh với hơn 15 Công ty thành viên và 05 Công ty liên kết, có nhiều đóng góp trong việc tạo dựng và phát triển kinh tế của TP Hải Phòng nói riêng và

cả nước nói chung.Với uy tín và thế mạnh của mình, HAPACO được thực

hiện nhiều dự án lớn của thành phố, như dự án "Khu Công nghiệp Nam Đình Vũ diện tích 630 ha" là một trong những dự án trọng điểm của Thành phố Hải Phòng và miền Bắc, Dự án Nhà máy lọc hóa dầu công suất 05 triệu tấn/năm, Dự án Bệnh viện phụ sản Quốc tế Hải Phòng, Dự án Trung tâm Tài chính Đồng hành cùng doanh nghiệp, nhiều dự án nối nhau hoàn thành in đậm dấu ấn thương hiệu HAPACO

Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy:

CHƯƠNG 2:

Phân loại Ngâm Nghiền Đánh tơi

Giấy cuộn Sấy khô Xeo

Bìa Carton vụn

Ghim sắt, băng dán, nilon, bụi Nước thải Tiếng ồn Tiếng ồn Nước thải Tiếng ồn, bụi Tiếng ồn, bụi

Nước, hoá chất

Than

Lò hơi

Xỉ than

Sản phẩm

4

KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ VSED VÀ CÁC ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ TRONG DÂY TRUYấ̀N CễNG NGHỆ.

2.1 Nội dung khảo sát

Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ VSED

Khảo sát mô hình thực tiễn

Phân tích các mạch điều chỉnh tốc độ trong thực tế, so sánh các mạch

Lắp ráp mạch điều chỉnh tốc độ theo các phân tích đã xây dựng

Phân tích nguyên lý làm việc của mạch

Thử nghiệm mạch điều chỉnh tốc độ, khảo sát kết quả thực nghiệm bằng máy hiện sóng và các thiết bị đo thông thờng

Nhận xét kết quả, rút ra kết luận

2.2 Động cơ VSED

Động cơ VSED ( Variable – Speeds – Electrical – Direct) giống như các loại động

cơ thụng thường cú khác là thờm cái phần phía trước trục động cơ nhằm làm nhiợ̀m

vụ tăng giảm tốc độ cho trục thứ cấp ( trong khi tốc độ gốc của ĐC khụng thay đụ̉i )

Cú thể cơ cấu này là 5 dõy hoặc 4 dõy tựy theo máy phát tốc trong đú

+ Cú 2 dõy điợ̀n một chiều vào nam chõm điợ̀n (khớp từ ) dũng một chiều đặt vào nam chõm điợ̀n càng lớn thì lực điợ̀n từ sinh ra càng lớn dẫn đến tốc độ quay trục thứ cấp càng lớn tốc độ lớn nhất bằng trục sơ cấp

+ Cú thể là 2 hoặc 3 dõy cú nhiợ̀m vụ hồi tiếp về hiển thị tốc độ và so sánh để điều khiển tốc độ

2.2.1 Cṍu tạo động cơ VSED

Động cơ VSED có cấu tạo gồm 2 phần chính:

+ Phần thứ nhất: Động cơ sơ cấp

+ Phần thứ hai: Động cơ thứ cấp

+ Ngoài hai phần chính trên, động cơ VSED còn có các phần khác nh:

Vỏ máy, máy phát điện hồi tiếp, cánh quạt làm mát

VR1

VR2

Đ/C sơ cấp 3 pha

fuse

0-90v DC

+

-AC 3 phase supply

AC power

DC

U CĐ

Uw

H.3

2.2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển

6

224/600V =2

Zener 12V=1

Vr 2K =2

Vr 25K =1 220R =1

100R =1

10R =1

100M/50V =2

TNR 250V =1

hiển thị

HOLD

SPEED CONTROL BOARD VS MOTOR

86v x 0.25 86v x 0.25 210v x 0.25 230v x 0.25

220v x 0.25

2100v x 0.12

Black

White

Yellow Red

Green

Blue White

Black

Yellow

Red Green

290v x 0.23 580v

Red

Red

(10x16) mm

1N5408 =2

POWER SUPPLY

PMPM (Phat toc)

W W BL

Y Y

BL

R

W W

R16 1k

150

5k

20

100

1k

47/2W

10

1k 27k

220

11

25k

12v

3

4

A1015

2k

+ 1uF/50v

FUSE 2

1

1uF/50v

224/650v

224/650v

Tr2 Tr1

2P4M

2P4M 1k

2k

10uF/150v

5 6

8 7

100uF/50v

100k

10

9

TMR-1S6471K

C7

CL3

CL4

CL1

CL2 C8

C6 R5

VR1 VR2

Q

1

2

SCR2 R10

C5 R9

C4 VR3

R1

SCR1

Đến bộ điều tốc

224/650v C2

C1

R8 VR4

2.2.2.1 Đụ̣ng cơ sơ cṍp

Đây là loại động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc Nguyên lý làm việc của động cơ này có thể tóm tắt nh sau:

Khi ta đa dòng điện xoay chiều 3 pha hình sin có điện áp định mức bằng với

điện áp định mức của động cơ vào 3 dây quấn 3 pha của động cơ sơ cấp, lúc này trong Stato của động cơ sơ cấp sinh ra một từ trờng quay, từ trờng này móc vòng qua khe hở không khí vào rôto Các thanh dẫn của rôto sinh ra một dòng điện theo luật cảm ứng điện từ, vì các thanh dẫn này đợc nối ngắn mạch với nhau Dới sự tác dụng tơng hỗ giữa dòng điện rô to và từ trờng quay Stato tạo nên mô men quay làm cho rô

to quay Muốn đảo chiều quay của động cơ sơ cấp ta chỉ việc đảo chéo hai trong 3 pha nguồn cung cấp cho động cơ sơ cấp

2.2.2.2 Điờ̀u chỉnh tụ́c đụ̣ quay của đụ̣ng cơ VSED

Khi động cơ sơ cấp quay, ống lót gắn trên trục của động cơ sơ cấp cũng quay theo Tốc độ quay của ống lót bằng tốc độ quay của động cơ sơ cấp Lúc này ta bắt đầu cấp nguồn một chiều vào cuộn dây nam châm điện, dới tác dụng của từ trờng nam châm điện nằm trong ống lót đang chuyển động tạo nên một lực điện từ Lực này kéo cho phần động của nam châm điện quay theo Dòng một chiều đặt vào nam

châm điện càng lớn thì lực điện từ sinh ra càng lớn và dẫn đến tốc độ quay của động cơ càng lớn Tốc độ quay của động cơ lớn nhất bằng với tốc độ quay của ống lót, có nghĩa là bằng với tốc độ quay của động cơ sơ cấp

Nh vậy khớp nối giữa động cơ sơ cấp và động cơ thứ cấp ở đây đợc thực hiện bằng

từ trờng của nam châm, vì vậy nó đợc gọi là khớp từ hay khớp nối mềm.

2.2.2.3 Máy phát tốc

Đây chính là một máy phát điện đơn giảm, phần động là một nam châm vĩnh cửu

đợc gắn đồng trục với trục động cơ nên khi động cơ quay thì nam châm này cũng quay theo Từ trờng của nam châm vĩnh cửu này quét qua các vòng dây của phần tĩnh máy phát, sinh ra trong các vòng dây của máy phát một sức điện động Nếu mạch ngoài của máy phát kín mạch thì nó sẽ sinh ra trong máy phát một dòng điện

Điện áp phát ra trên 2 cực của máy phát này phụ thuộc vào tốc độ quay của nam châm, động cơ quay càng nhanh nghĩa là nam châm quay càng nhanh thì điện áp máy phát phát ra càng lớn

Phạm vi điều chỉnh tốc độ tơng ứng với tải định mức (theo đặc tính tải) từ

130vòng / phút đến 1300 vòng / phút

Khi tốc độ càng thấp mô men càng nhỏ, tốc độ tăng lên, mô men cũng tăng lên Tốc độ trợt từ tốc độ không tải lý tởng xuống, tạo nên đặc tính cơ mềm

Với dạng đặc tính nh vậy nó thích hợp với những truyền động băng truyền, tải trọng thay đụ̉i đều

2.2.3 Ưu nhợc điểm của động cơ VSED:

2.2.3.1 Ưu điờ̉m

- Đây là loại động cơ có cấu tạo đơn giản dựa trên kết cấu của những loại máy điện thông dụng

- Khả năng điều chỉnh tốc độ đơn giản nhờ điều chỉnh gián tiếp bằng nguồn một chiều từ bên ngoài

- Khả năng điều chỉnh tốc độ trơn mềm, phạm vi điều chỉnh rộng, tốc độ lớn nhất có thể bằng với tốc độ động cơ sơ cấp

- Kết cấu dạng module cho phép tháo lắp sửa chữa, bảo dỡng từng bộ phận dễ dàng

- Điều chỉnh tốc độ hệ thống thông qua việc điều chỉnh điện áp một chiều công suất nhỏ

- Có máy phát tốc làm cơ sở để kiểm tra tốc độ và hồi tiếp ổn định tốc độ sau này

2.2.3.2 Nhược điờ̉m

- Phải sử dụng hai nguồn điện áp khác nhau là nguồn một chiều cho điều chỉnh tốc

độ và nguồn xoay chiều 3 pha cho động cơ sơ cấp 3 pha

8

- Mạch khống chế điều chỉnh tốc độ tơng đối phức tạp

2.2.3.3 Hiợ̀u suṍt

Với kết cấu nh trên, động cơ VSED có hiệu suất làm việc không cao

2.2.3.4 Ứng dụng

-Động cơ VSED được sử dụng trong dõy truyền ở cỏc lụ cuốn và sấy giấy trong xưởng xeo

-Ngoài ra cũn sử dụng cho cỏc mỏy cắt giấy

CHƯƠNG 3:

LẮP RÁP BOARD ĐIấ̀U CHỈNH Tễ́C ĐỘ ĐỘNG CƠ KIấ̉U

VSED

* Yêu cầu bài toán:

Mạch điều chỉnh tốc độ động cơ VSED là mạch cung cấp nguồn một chiều có điều chỉnh vào nam châm điện của động cơ thứ cấp Nguồn một chiều này đợc lấy từ nguồn 1 pha trong số 3 pha cung cấp cho động cơ sơ cấp, sau đó đa qua mạch chỉnh

lu có điều khiển dùng SCR Sơ đồ khối cụ thể nh sau:

3.1 Dạng xung dao động của mạch dao động:

Dạng xung tại chân B của TZT thuận Q

u

t

U

Bng

0,7

Tụ phóng

Tụ nạp 0

Dạng sóng hài tại tụ C8

Dạng điện áp UCE của TZT Q

Nhận xét: Khi Transistor Q khoá thì điện áp đặt vào 2 cực C và E của Transistor

Q chính là điện áp sau cầu chỉnh lu CL2 Điện áp này có giá trị lớn nhất sau chỉnh lu

= 15V DC Khi Transistor dẫn bão hoà thì điện áp rơi trên EC của nó là 0,2 V DC

10

0

u

t

Hình 5 Dạng sóng hài trên tụ C8

u

t 0

U

0,2V

TZT khoá

TZT mở bão hoà

Hình 6 Dạng điện áp U

CE của Transistor Q

Thời điểm Anode của SCR1 dơng hơn Cathode của nó chính là thời điểm này Ta sẽ thay đổi thời điểm kích mở của SCR1 trong khu vực nửa chu kỳ trên của tín hiệu đầu vào Nửa chu kỳ dới của tín hiệu đầu vào, SCR1 tự động khoá lại nh vậy đến chu kỳ sau việc kích mở lại bắt đầu lại từ đầu, cứ nh vậy ta tạo thành các chuỗi xung liên tiếp kích mở một cách đồng bộ với điều kiện cần của SCR1 Khi SCR1 dẫn sẽ có điện

áp một chiều đa ra tải điều chỉnh cuộn dây nam châm điện của động cơ VSED Điều chỉnh thời điểm kích mở cho SCR1 sẽ thay đổi đợc điện áp ra đặt trên tải Nh vậy ta thay đổi đợc tốc độ động cơ VSED

3.2 Dạng xung điợ̀n áp trờn cực điều khiờ̉n G của SCR1

u

t

0  2

Umax

- Umax

8V

Góc kích

mở SCR2 Hình 7 Dạng xung trên cực G của SCR2

Hình 8 Dạng xung cực G của SCR

1

u

t

0  2

Umax

- Umax

308V

- 308V

u

t

0  2

Umax

- Umax

20V

Dạng điện áp đặt vào

2 đầu Anode và

Cathode của SCR

1

Khi ch a có xung tại

cực G

Dạng xung điện áp

đồng bộ tại cực G của

SCR

1

3.3 Dạng xung điợ̀n áp của máy phát tụ́c

Điện áp phát ra của máy phát tốc trên động cơ VSED là điện áp xoay chiều hình sin Giá trị biên độ lớn nhất của điện áp hồi tiếp (máy phát tốc phát ra) khi tốc

độ động cơ VSED đạt tối đa ở 1450 vòng/phút là 42V Nh vậy giá trị điện áp VPP = 84V

3.4 Nhọ̃n xét

Các thông số ghi trên các giản đồ xung trong các điểm test ở trên đều đợc xác

định tại thời điểm tốc độ động cơ lớn nhất

Hệ thống động cơ VSED đợc xây dựng dựa trên cơ sở của việc kết nối giữa

động cơ sơ cấp và động cơ thứ cấp

Nh vậy ta có thể điều chỉnh điện áp đa vào động cơ sơ cấp để nhận đợc các đ-ờng đặc tính cơ làm việc theo ý muốn, và nh vậy ta sẽ khống chế đợc tốc độ quay và tốc độ làm việc trên tải

12

u

t

0  2

Umax

- Umax

42V

- 42V Hình 9 Dạng xung điện áp hồi tiếp

Kết luận

Sau 6 tuần thực tập tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn của các kỹ sư và thầy giáo Ngô Quang Vĩ Em đã hoàn thành xong chương trình thực tập theo đề cương của nhà trương đề ra

Ngoài ra trong thời gian thực tập em đã tìm hiểu và học hỏi được một số kinh nghiệm từ thực tế:

- Sơ đồ cấp điên trong nhà máy

- Hệ thống chiếu sáng cho các xưởng khác nhau

- Tìm hiểu các trang bị điện thực tiễn

- Các khâu vận hành và tổ chức sản xuất

Em xin chân thành cảm ơn!