TÌM HIỂU máy IN HOA ELITEX

Muốn thay đổi trị số suất điện động, ta có thể điều chỉnh tốc độ quay, hoặc điều chỉnh từ thông bằng cách điều chỉnh dòng điện kích từ.. Do đó nếu không tính đến các tương tác điện từ xả

TRỌNG Khoa điện – điện tử

~ ~ ~

ĐỒ ÁN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

Đề tài: TÌM HIỂU MÁY IN HOA ELITEX.

GVHD: LÊ HỒNG VÂNSVTH: Trịnh Tấn VinhLỚP : 12 CĐ – Đ3

Lời mở đầu

Đất nước ta đang trong giai đoạn thực hiện quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đấtnước Nhiều nhà máy nhiều khu công nghiệp ,khu chế xuất ra đời Để đáp ứng kịp thời nhucầu phục vụ sản xuất ngày càng gia tăng trong các nhà máy, khu công nghiệp đòi hỏi việc tựđộng hóa trong qua trình hoạt động, sản xuất trong các nhà máy khu công nghiệp càng phảiđược nâng cao để đưa đến hiệu quả, chất lượng công việc ngày càng tốt hơn Đứng trướctình hình đó cần có đội ngũ cán bộ kĩ thuật có trình độ chuyên môn ngày càng cao

Qua quá trình thực hiện đồ án , tìm hiểu thực tế với sự hướng dẫn tận tình của cô … đến nay đồ án của em đã được hoàn thiện Do thời gian và điều kiện còn hạn chế do đónhững thiếu sót là điểu không thể tránh khỏi Rất mong được sự góp ý của thầy cô và cácbạn sinh viên

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

I. Động cơ điện một chiều………5

II. Chỉnh lưu cầu 1 pha không điều khiển……….16

III. Chỉnh lưu cầu 3 pha có điều khiển………17

IV. IC op – amp 741……… 19

V. Máy phát tốc……… 20

VI. Cơ sở lý thuyết tính toán lựa chọn thiết bị hệ thống……….21

CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ - NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG MÁY IN HOA ELITEX 1. Sơ đồ khối máy in hoa ELITEX……….23

2. Chức năng các khối……….24

3. Sơ đồ nguyên lý máy in hoa ELITEX………25

4. Công nghệ máy………27

5. Nguyên lý hoạt động………29

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG 1. Tính toán lựa chọn cầu chì……… 31

2. Tính toán lựa chọn CB đóng cắt……….32

3. Tính toán lựa chọn dây dẫn……….33 CHƯƠNG IV: TỔNG KẾT

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT.

Kết cấu của máy điện 1 chiều có thể phân thành 2 thành phần chính là phần tĩnh và phần quay

từ, trong đó có dòng 1 chiều chạy qua, các dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng, mỗi cuộn đều được cách điện thành 1 khối, được đặt trên các cực từ và mắc nối tiếp với nhau Cuộn dây được quấn vào khung dây, thường làm bằng nhựa hóa học hay giấy bakelit cách điện

Các cực từ được gắn chặt với than máy nhờ bu lông

b. Cực từ phụ

Được đặt giữa cực từ chính dùng để cải thiện đổi chiều, triệt tia lửa tên chổi than Lõi thép của cực từ phụ cũng có thể được làm từ thép khối, trên than cực từ phụ có đặt dây

quấn Có cấu tạo giống như dây quấn của cực từ chính Để mạch từ của cực từ phụ không

bị bão hòa thì khe hở của nó với rotor lớn hơn khe hở của cực từ chính với rotor

c. Vỏ máy( gông từ)

Làm nhiệm vụ kết cấu đồng thời dùng làm mạch từ nối liền các cực từ Trong máy điện nhỏ và vừa thông thường dùng thép tấm để uốn và hàn lại Máy có công suất lớn dùng thép đúc có từ ( 0,2 – 2)% chất than

d. Các bộ phận khác.

- Nắp máy: để bảo vệ máy khỏi những vật ngoài rơi vào làm hư hỏng dây quấn Trong máy điện nhỏ và vừa nắp máy có tác dụng làm giá đỡ ổ bi

- Cơ cấu chổi than: để đưa điện từ phần quay ra ngoài hoặc ngược lại

2. Phần quay hay rotor.

a Lõi sắt và phần ứng:

Để dẫn từ thường dùng lá thép kỹ thuật điện dày 0,5mm có sơn cách điện 2 mặt rồi ép lại chặt để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên Trân các lá thép có dập các rảnh để đặt dây quấn Rảnh có thể hình thang hình quả lê hoặc hình chữ nhật… Trong các máy lớn lõi thép thường chia thành từng thếp và cách nhau 1 khoảng để hở làm nguội máy, các khe hở đó được gọi là rảnh thông gió ngang trục Ngoài ra người ta còn dập các rảnh thông gió dọc trục…

b Dây quấn phần ứng.

Là phần sinh ra suất điện động và có dòng điện chạy qua Dây quấn phần ứng thường làmbằng dây đồng có bọc cách điện Trong máy điện nhỏ thường dùng dây có tiết diện tròn, trong máy điện vừa và lớn có thể dùng dây tiết diện hình chữ nhật dây quấn được cách điện cẩn thận với rảnh và lõi thép Để tránh cho khi văng ra ngoài bằng sức li tâm, ở miệng rảnh có dùng nêm để đè chặt và phải đai chặt các phần đầu nối dây quấn Nêm có thể dùng tre gỗ hoặc bakelit

c Cổ góp.

Dây quấn phần ứng được nối ra cổ góp Cổ góp được làm bởi nhiều phiến đồng mỏng được cách điện với nhau bằng những tấm mica có chiều dày 0,4 đến 1,2mm và hợp thành

1 hình trụ tròn Hai đầu trụ tròn dùng 2 vành ép hình chữ V ép chặt lại, giữa vành ép và

cổ góp có cách điện bằng mica hình V Đuôi cổ góp có cao hơn 1 it để hàn các đầu dây của các phần tử Dây quấn vào các phiến góp được dễ dàng

d Chổi than.

Máy có bao nhiêu cực thì có bao nhiêu chổi than Các chổi than dương được nối chung với nhau để có 1 cực dương duy nhất Tương tự đối với các chổi than âm cũng vậy

e Các bộ phận khác.

- Cánh quạt dùng để quạt gió làm nguội máy

- Trục máy trên đó có đặt lõi thép phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi Trục máy thường được làm bằng thép các bon tốt

3. Nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều.

Khi có điện áp 1 chiều U vào 2 cực A và B, trong dây quấn phần ứng có dòng điện Iư Các thanh dẫn ab, cd có dòng điện nằm trong từ trường, sẽ chịu lực Fđt tác dụng làm cho rotor quay Chiều lực xác định theo quy tắc bàn tay trái

Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí các thanh dẫn ab, cd đổi chỗ nhau, do có phiến góp đổi chiều dòng điện, giữ cho chiều tác dụng không đổi, đảm bảo động cơ có chiều quay không đổi

Khi động cơ quay, các thanh dẫn cắt từ trường sẽ cảm ứng suất điện động E, chiều sđđ xác định theo quy tắc bàn tay phải Ở động cơ 1 chiều sđđ Eư ngược chiều với dòng điện Iư

nên Eư còn được gọi là sức phản biện

Sức điện động phần ứng tỉ lệ với tốc độ quay phần ứng và từ thông dưới mỗi cực từ Muốn thay đổi trị số suất điện động, ta có thể điều chỉnh tốc độ quay, hoặc điều chỉnh từ thông bằng cách điều chỉnh dòng điện kích từ Muốn đổi chiều suất điện động thì đổi chiều dòng kích từ

4. Các khái niệm chung về đặc tính cơ điện của động cơ điện.

1.4.1 Đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập.

Đối với động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập, nguồn 1 chiều kích cho mạch kích từ là hoàn toànđộc lập với nguồn cấp cho mạch phần ứng Do đó nếu không tính đến các tương tác điện từ xảy

ra giữa mạch kích từ và mạch phần ứng thì dòng điện chạy trong mạch phần ứng Iư và dòng điệnkích từ Ikt là hai dòng riêng biệt không có sự lien hệ với nhau (hình 2.1)

Hình 2.1 : Sơ đồ nguyên lý kết nối mạch điện của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập.

Đối với động cơ điện 1 chiều kích từ song song thì thì mạch kích từ được cấp chung nguồn vớimạch phần ứng Dòng điện I chạy trong mạch động cơ có giá trị bằng tổng dòng điện chạy trongmạch phần ứng và dòng điện kích từ (hình 2.2)

Hình 2.2 : Sơ đồ nguyên lý kết nối mạch điện ccuar động cơ điện 1 chiều kích từ song song

• Ảnh hưởng của các thông số điện đối với đặc tính cơ

- Ảnh hưởng của điện áp phần ứng:

Giả thiết Rư+Rp,

φ

là không đổi Khi điện áp phần ứng thay đổi theo hướng giảm so với

Uđm ( vì thực tế không cho phép điện áp đặt vào phần ứng vượt quá trị số định mức).Tốc độ không tải lý tưởng tỉ lệ thuận với các Uư

- Ảnh hưởng của điện trở mạch phần ứng:

Giả thiết Rư+Rp,

φ

là không đổi Khi thay đổi điện trở mạch phần ứng theo hướng tăng

Rp (vì Rư là trị số không thay đổi được) khi đó:

Tốc độ không tải lý tưởng không đổi:

β =−

biến thiênVậy khi thay đổi điện trở phụ Rp trên mạch phần ứng theo hướng tăng ta được một họ cácđường đặc tính cơ nhân tạo có cùng tốc độ không tải nhưng độ dốc thay đổi ( theo hướng tăng tức là độ cứng càng giảm )

- Ảnh hưởng của từ thông:

Giả thiết Uư, Rư+Rp là không đổi khi ta thay đổi từ thông

tế không thể tăng từ thông quá mức định mức vì sẽ làm ảnh hưởng đến mạch từ của động

cơ ), trong trường hợp đó ta có:

Tốc độ không tải thay đổi tỉ lệ ngịch với trị số từ thông

Đặc tính cơ thay đổi tỉ lệ thuận với bình phương của trị số từ thông (

φ

)2:

Rp R

K

u+

= ( .φ)2β

biến thiênKhi từ thông

φ

giảm, thì tốc độ ω

tăng lên theo, nhưng độ cứng của đường đặc tính cơ thì giảm nhanh Mặt khác khi thay đổi từ thông thì dòng điện ngắn mạch không đổi, nhưng moment ngắn mạch thì thay đổi

1.4.2 Đặc tính cơ trong các trạng thái hãm :

Trạng thái hãm điện là trạng thái động cơ sinh ra moment điện từ ngược chiều với tốc độ, do đó

sẽ làm cản trở hoặc triệt tiêu tốc độ động cơ

Đặc điểm chung của các trạng thái hãm điện là động cơ làm việc ở chế độ máy phát , biến cơnăng từ hệ truyền động thành điện năng trả về lưới (hãm tái sinh) hoặc tiêu tán dưới dạng nhiệtnăng trên điện trở hãm (hãm ngược, hãm động năng)

Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập , kích từ song song có 3 trạng thái hãm: hãm tái sinh, hãmngược, hãm động năng

Khi khi làm việ ở chế độ động

sinh ra dòng điện I ngược chiều với dòng điện phần ứng Iư trả về lưới điện, moment điện từ đổi

dấu Mđt < 0 trở thành moment hãm) Năng lượng điện sinh ra là nhờ cơ năng tích lũy của hệ

truyền động keo động cơ quay với tốc độ

)(ω >Đ ω0

U

R

h

ωφω

Có 2 phương pháp hãm ngược sau:

• Hãm ngược nhờ đóng điện trở vào mạch phần ứng

Động cơ đang làm việc với 1 tốc độ Đ

ω

, để thực hiện phương pháp này ta đóng điện trở phụ cógiá trụ đủa lớn Rp vào mạch phần ứng , tốc độ giảm nhanh về không rồi đổi dấu tăng dần theochiều ngược lại.Vì sơ đồ kết nối động cơ vào lưới điện là không thay đổi nên đặc tính cơ hãmngược khi đóng điện trở phụ vào mạch phần ứng là đặc tính biến trở

Giả sử động cơ nâng tải với tốc độ xác lập Đ

ω

tại điểm a trên đường đặc tính cơ Đóng điện trởphụ đủ lớn vào mạch phần ứng Động cơ sẽ chuyển sang làm việc tại điểm b trên đường đặc tínhbiến trở

Khi hãm ngược tóc độ đổi chiều , suất điện động đổi dấu nên dòng điện hãm ngược có giá trị:

p u p

u

h

R R

K R

Nhược điểm: tổn thất điện trở hãm rất lớn

• Hãm ngược bằng các đảo chiều quay động cơ

Hãm ngược bằng cách đảo chiều quay động cơ được thực hiện thông qua việc thay đổi kết nốimạch điện động cơ để đảo chiều dòng điện kích từ hoặc dòng điện phần ứng Trong thực tếthường sử dụng biện pháp đảo cực tính điện áp đặt vào phần ứng Uư để đảo chiều Iư

Dòng điện và moment hãm ngược khi đảo cực tính điện áp phần ứng có giá trị:

p u

Mhbđ = Mh.max ≤ 2.5Mđm

Ihbđ = Ihmax ≤ 2.5Iđm

Về năng lượng ở phương pháp này, động cơ vẫn phải nhận điện năng từ lưới và điện năng quaquá trình biến đổi từ cơ năng tích lũy của hệ truyền động tiêu hao dưới dạng nhiệt năng tỏa ratrên tổng trở mạch phần ứng nên tổn thất công suất là tương đối cao

c) Hãm động năng

Trạng thái hãm động năng của động cơ điện 1 chiều kích từ song song, độc lập là trạng tháiđộng cơ làm việc ở chế độ máy phát biến động năng tích lũy của hệ truyền động trong quá trính

là việc trước đó thành điện năng tiêu thụ dưới dạng nhiệt trên điện trở hãm

Để hãm động năng phần cảm cần được duy trì kích từ còn phần ứng được cắt khỏi nguồn và nốithành mạch kín với điện trở hãm Chuyển động quay quán tính của phần ứng trong từ trườngphần cảm làm xuất hiện suất điện động cảm ứng , sinh ra dòng điện hãm và moment hãm chốnglại chiều quay động cơ Có 2 cách hãm sau :

• Hãm động năng kích từ độc lập

Đây là phương pháp duy trì kích từ khi hãm nhờ nguồn ngoài

Để thực hiện hãm ta cắt mạch phần ứng ra khỏi lưới điện 1 chiều và đóng và đóng 1 điện trởhãm Rh có giá trị lớn, trong khi mạch kích từ vẫn giữ nguyên kết nối với lưới điện 1 cách độclập với mạch phần ứng, điều chỉnh Rkt để dòng điện kích từ giữ nguyên trị số định mức, động cơ

sẽ chuyển qua chế độ máy phát điện 1 chiều kích từ độc lập, toàn bộ động năng tích lũy trongchuyển động trước đó được chuyển hóa thành điện năng phát ra và tiêu thụ trên điện trở hãm,động cơ nhanh chóng mất động năng duy trì chuyển động và dừng lại

Suất điện động của động cơ khi bắt đầu hãm ứng với tốc độ =

bđ

ω

Dòng điện hãm ban đầu:

h u

bđ đm h

u

bđ u

hbđ

R R

K R R

E I

I

+

=+

sao cho dòng điện hãm ban đầu nắm trong giới hạn cho phép:

Hãm động năng tự kích từ là phương pháp hãm mà nguồn kích từ khi hãm do động cơ tự cấp

Để thực hiện hãm, khi động cơ đang làm việc, ta cắt cả mạch phần ứng lần mạch kích từ ra khỏilưới điện 1 chiều và đóng vào điện trở hãm có giá trị lớn đồng thời kết hợp với việc điều chỉnh

Rkt giữ không đổi chiều dòng điện kích từ, động cơ sẽ chuyển qua chế độ máy phát điện 1 chiều

tự kích từ , toàn bộ động năng tích lũy trong chuyển động trước đó đều được chuyển hóa thànhđiện năng, một phần được cấp cho mạch kích từ , phần lớn còn lại bị tiêu thụ hết trên điện trởhãm gây tỏa nhiệt Dòng điện Iư đảo chiều sẽ sinh ra moment hãm làm tốc độ động cơ suy giảm,

từ trường kích từ giảm , dòng điện hãm giảm và do đó moment hãm giảm nahnh chóng, động cơhoàn toàn mất dộng năng và kết thúc quá trình chuyển động.

Iư = Ikt + Ih

h kt

h kt u h kt

h kt

u

u

R R

R R R

K

R R

R R

R

E

I

++

−

=+

ωφ

Phương pháp hãm động năng kích từ có hiệu quả hãm thấp hơn phương pháp hãm động năngkích từ độc lập trong cùng điều kiện và tốc độ moment tải, tuy nhiên ưu điểm lớn nhất của nó( và cũng là nhược điểm của phương pháp hãm kích từ độc lập ) là có thể thực hiện hãm khi mấtđiện nguồn

1.5.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập và kích từ song song.

Việc thay đổi tốc độ động cơ, có thể thực hiện bằng cách thay đổi một trong các thông số U, R

hoặc

φ

Vì vậy, tốc độ động cơ có thể được điều chỉnh theo các phương pháp sau:

- Điều chỉnh điện áp phần ứng của động cơ

- Điều chỉnh từ thông phần cảm của động cơ

- Điều chỉnh điện trở mạch phần ứng

I.5.2.1 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng

Khi thay đổi điện áp phần ứng của động cơ, ta được họ đường đặc tính cơ song song nhau ( cùng

độ cứng ) với các tốc độ không tải lý tưởng khác nhau

Nhận xét phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập bằng cách thayđổi điện áp phần ứng:

- Chỉ thay đổi tốc độ về phía giảm (vì chỉ được thay đổi theo hướng Uư

đm

U

≤

)

- Điện áp phần ứng càng giảm, tốc độ động cơ càng nhỏ

- Điều chỉnh trơn trong toàn dải điều chỉnh D=10:1

- Độ cứng đặc tính cơ không đổi trong toàn dải điều chỉnh

I.5.2.2 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thong

Muốn điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi từ thông, chỉ có thể giảm dòng điện kích từcủa động cơ, từ thông sẽ thay đổi về phía giảm Khi giảm từ thông, ta được 1 họ những đặc tính

cơ có các cấp tốc độ không tải lý tưởng khác nhau và độ cứng khác nhau

Nhận xét phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông:

- Chỉ thay đổi tốc độ về phía tăng (vì chỉ được thay đổi theo hướng

đm

φ

φ <

)

- Từ thông càng giảm, tốc độ động cơ càng tăng

- Độ cứng đặc tính cơ giảm khi giảm từ thông

- Điều chỉnh trơn trong dải điều chỉnh D=3:1

I.5.2.3 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch phần ứng

Khi thay đổi điện trở mạch phần ứng, ta được 1 họ các đặc tính cơ có độ dốc khác nhau nhưng cócùng tốc độ không tải lý tưởng

Nhận xét phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch phần ứng:

- Chỉ thay đổi tốc độ về phía giảm (vì chỉ có thể tăng thêm điện trở)

- Điện trở mạch phần ứng càng tăng, độ dốc đặc tính cơ càng lớn do đó tốc độ động cơcàng giảm

- Độ dốc đặc tính cơ giảm khi tăng điện trở ở mạch phần ứng

- Phương pháp này về nguyên tắc cho phép điều chỉnh trơn nhờ thay đổi được điện trởtrong phạm vi nhỏ (mịn), tuy nhiên do dòng điện phần ứng lớn, việc thay đổi điện trở sẽkhó khăn, nên thực tế chỉ chuyển đổi điện trở theo từng cấp Phương pháp này cho dảiđiều chỉnh tốc độ: D=5:1

1.1.Sơ đồ mạch

1.2.Mạch gồm 2 nhóm điốt: nhóm anode chung D1, D2 à nhóm catode chung D3,D4.Điện áp thứ cấp của máy biến áp là.