Tìm hiểu máy in hoa ELITEX

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 nhiệtnăn

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG

Khoa điện – điện tử

~ ~ ~

ĐỒ ÁN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

Đề tài: tìm hiểu máy in hoa ELITEX.

GVHD: LÊ THỊ HỒNG VÂNSVTH:

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: TỔNG QUAN ĐỒ ÁN

1. Giới thiệu đồ án

2. Máy in hoa trong sản xuất quy mô cong nghiệp

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1. Động cơ điện một chiều

2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều

3. Chỉnh lưu

4. Thyristor

5. IC op – amp 741

CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ MÁY IN HOA ELITEX

1. Sơ đồ máy in hoa ELITEX

2. Cấu tạo, công nghệ máy

CHƯƠNG IV: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG MÁY IN HOA ELITEX

CHƯƠNG V: KIỂM TRA, LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO MÁY

CHƯƠNG VI: TỔNG KẾT

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỒ ÁN

Trong tình hình phát triển của của công nghệ kỹ thuật nói chung, kỹ thuật điện nóiriêng ở Việt Nam cũng như trên toàn thế giới hiện nay, vấn đề nguồn nhân lực để làm chủcác trang thiết bị hiện đại là rất cần thiết, đòi hỏi trình độ tay nghề, có kiến thức vững vàng và sự hiểu biết đối với các trang thiết bị

Là một sinh viên ngành điện trong nhu cầu nhân lực kỹ thuật như hiện nay, em có

đề tài nghiên cứu : “ tìm hiểu máy in hoa ELITEX “

Quá trình tìm hiểu máy gồm có những nội dung tìm hiểu sau:

- Tìm hiểu thông về các loại máy hiện nay, các dòng máy ELITEX

- Tìm hiểu về cấu tạo, chức năng, công nghệ máy

- Nguyên lý hoạt động

Qua đó: tính toán lựa chọn những thiết bị trang bi cho máy

Đồ án mang tính chất nhỏ, chỉ tìm hiểu một trong số nhiều thiết bị hiện nay Tuy nhiên, đây là bước đầu nắm bắt kỹ thuật, làm chủ các trang thiết bị hiện nay

Trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi sai sót, rất mong sự giúp đỡ và chỉ dẫn của quý thầy cô

Khái niệm chung

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các máy sản xuất ngày càng đa dạng và cónhiều chức năng dẫn tới hệ thống trang bị điện ngày càng phức tạp và đòi hỏi độ chính xác, tincậy cao

Do bộ biến đổi năng lượng điện xoáy chiều thành 1 chiều có thể sử dụng nhiều thiết bị như hệthống máy phát, khuyếch đại từ, hệ thống van Chúng được điều khiển theo những nguyên táckhác nhau có những ưu điểm nhược điểm khác nhau ; khi kết hợp những hệ thống này với động

có điện chiều ta có được những hệ thống truyền động có chất lượng khác nhau Do đó để cóđược 1 phương án truyền động phù hợp với từng loại công nghệ đòi hỏi nhà thiết kế phải có sự

so sánh logic dựa trên những chỉ tiêu về kỹ thuật và kinh tế

Nội dung chọn phương án

Trong thực tế khi đứng trước 1 vấn đề sẽ có nhiều phướng án giải quyết tuy nhiên mỗi phương án cónhững ưu, nhược điểm riêng và nhiệm vụ của nhà thiết kế là phải chọn ra được những phương án tốtnhất Do đó, đòi hỏi người vận hành phải nắm rõ cấu tạo, nguyên lý làm việc để tránh hư hỏng, ngườibảo trì dễ dàng bảo quản, sửa chửa Một trong những máy tạo cho vải có những hình dáng, mẫu mã

đa dạng , không tao sự nhàm chán cho người tiêu dùng Vì thế, nên em thực hiện đồ án trang bị điện

cho “ Máy In Hoa Elitex “

Đối với các hệ thống truyền động đơn giản không có những yêu cầu cao thì chỉ cần dung cácđộng cơ xoay chiều với hệ thống điều khiển đơn giản còn các hệ thống truyền động phức tạp có

động cơ điện 1 chiều thì bộ biến đổi là phần tử rất quan trọng , nó quyết định đến chất lượng của

hệ thống

+ Mục tiêu

Nhằm giúp người bảo trì hiểu được cấu tạo, nguyên lý làm việc, chức năng của các thiết bịtrong máy để dễ dàng sửa chửa Người vận hành dễ dàng thao tác, tránh hư hỏng và tiết kiệm thờigian

+ Nhiệm vụ nghiên cứu

Trình bày cơ sở lý thuyết, nguyên lí, phân tích hư hỏng, giới thiệu linh kiện và chức năng của linhkiện trong máy in hoa ELITEX

+ Ý nghĩa việc lựa chọn phương án

- Đảm bảo được yêu cầu công nghệ của máy sản suất

- Đảm bảo làm việc tin cậy, lâu dài

- Giảm giá thành sản phẩm và tăng năng suất lao động

- Khi sảy ra hỏng hóc có thể sửa chữa, thay thế dễ dàng với các linh kiện, thiết bị dữ trữsẵn có, dễ kiếm, dễ mua

- Tăng gia tốc của hệ thống

- Sử dụng những thành phần nhẹ để giảm momen quán tính

- Tăng lực cản bằng cơ khí

- Hãm điện sử dụng 1 trong ba phương pháp:

+ Hãm ngược

+ Hãm động năng.

+ Hãm tái sinh

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

• Yêu cầu về thay đổi tốc độ động cơ

• Yêu cầu về đảo chiều quay:

• Yêu cầu về kinh tế:

- Hệ thống thiết kế ra phải đảm bảo có kết cấu đơn giản , gọn nhẹ, thuận tiện cho vận hành

và sữa chữa

- Vốn đầu tư mua sắm thiết bị , chi phái vận hành phải hợp lý

- Giá thành rẻ trong khi phải đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật

-2. ỨNG DỤNG MÁY IN HOA TRONG SẢN XUẤT QUY MÔ CÔNG CÔNG

NGHIỆP.

CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT.

1.2 Phân loại động cơ điện một chiều (đây là cách phân loại theo cách kích từ)

Động cơ điện 1 chiều phân loại theo kích từ thành những loại sau:

-Kích từ độc lập

-Kích từ song song

-Kích từ nối tiếp

-Kích từ hỗn hợp

1.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Động cơ điện một chiều có cấu trúc gồm 3 bộ phận chính: phần cảm, phần ứng, cổ góp và chổi than

Phẩn cảm là bộ phận tạo ra từ trường đặt ở stato, thông thường phần cảm là một nam châm điện gồm có cực từ N-S và cuộn dây kích từ

Phần ứng có lõi thép đặt ở rotor, có phay rãnh để đặt dây quấn phần ứng Mỗi cuộn dây được nối tới hai lá góp của cổ góp điện

Trong chế độ máy phát, cần cấp điện một chiều cho cuộn kích từ và nối rotor với động cơ sơ cấp khác để quay rotor (máy lai động cơ) Khi rotor quay trong từ trường phần cảm, trong cuộn dây sẽ xuất hiện thế điện động, được cổ góp và chổi than nắn thành sđđ một chiều.Trong chế độ động cơ, cần cấp điện một chiều cho cuộn kích từ và cuộn dây phần ứng Dòng điện chạy trong phần ứng sẽ tác dụng với từ trường gây bởi phần cảm tạo thành momen quayrotor

Sơ đồ cấu tạo động cơ điện một chiều

1.4 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 và kích từ song song

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

- Ảnh hưởng của điệnh trở mạch phần ứng

- Ảnh hưởng của từ thông

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

a) Hãm tái sinh

Hãm tái sinh là trạng thái xảy ra khi tốc độ quay của động cơ Đ

ω lớn hon tốc độ không tải lý

tưởng 0

ω

trên đặc tính cơ mà động cơ đang làm việc

)(ω >Đ ω0

Khi khi làm việ ở chế độ động

truyền động keo động cơ quay với tốc độ

)(ω >Đ ω0

.Suất điện động của động cơ khi thực hiện hãm tái sinh:

Eư > Uư

Dòng điện hãm và moment hãm đổi chiều:

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

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

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 trường

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

ωDòng điện hãm ban đầu:

h u

bđ đm h

u

bđ u

hbđ

R R

K R R

E I

I

+

=+

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 thành

điện 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

++

−

=+

+

−

= . .φ.ω.

1.5 Đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp

Đặc điểm của động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp là mạch kích từ được mắc nối tiếp với mạchphần ứng Dây quấn kích từ có thiết diện lớn hơn và số vòng ít ên có điện trở nhỏ, dòng điệnkích từ cũng đồng thời là dòng điện phần ứng nên từ thông của động cơ luôn biến thiên theo sựthay đổi của giá trị dòng điện phần ứng Vì vậy, khi tải thay đổi (kéo theo sự thay đổi giá trị củadòng điện phần ứng) sẽ gây lên các ảnh hưởng rõ rệt lên mạch kích từ

Hình 2.3 : Sơ đồ nguyên lý kết nối mạch điện của động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp.

1.5.1 Các trạng thái hãm của động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp.

Do tốc độ không tải 0

ω

là rất lớn so với tốc độ định mức của động cơ nên động cơ điện 1 chiềukích từ nối tiếp chỉ thực hiệ được hãm ngược và hãm động năng mà không có trạng thái hãm táisinh

a) Hãm ngược

• Hãm ngược bằng cách đóng điện trở phụ có giá trị đủ lớn vào mạch phần ứng

Để thực hiện hãm ngược ta đóng điện trỏa phụ có giá trj đủ lớn vào mạch phần ứng động cơ sẽchuyển qua đường đặc tính có mới với độ dốc tăng lên cong tốc độ giảm nhanh về 0 và sau đóđổi dấu.Vì sơ đồ kết nối động cơ vào lưới điện là không thay đổi nên đặc tính cơ hãm ngược khiđóng điện trở phụ vào mạch phần ứng chính là đặc tính biến trở

Dòng điện hãm ngược khi đóng điện trở phụ vào có giá trị bằng:

p u

• Hãm ngược bằng cách đảo cực tính điện áp đặt vào mạch phần ứng

Khi thực hiện hãm bằng cách đảo cực tính điện áp đặt vào phần ứng , cần chú ý điều chỉnh Rkt(Rp) để tránh đảo chiều dòng điện kích từ

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

p u

Quá trình hãm ngược bằng cách đảo cực tính điện áp mạch phần ứng cho phép tốc độ động cơgiảm nhanh về không với hiệu suất cao mà ít tổn hao năng lượng hơn so với hãm ngược bằngcách đóng điện trở Ứng dụng trạng thái hãm này để hãm dừng động cơ trong các truyền động

có yêu cầu dừng máy nhanh

b) Trạng thái hãm động năng

• Hãm động năng kích từ độc lâp

Để thực hiệ phương pháp này ta cắt mạch phần ứng ra khỏi nguồn 1 chiều và đóng vào 1 điệntrở hãm có giá trị lớn, trong khi mạch kích từ vẫn được kết nối với lưới điện 1 cách độc lập vớimạch phần ứng, dòng điện kích từ được giữ nguyên trị số định mức như lúc bắt đầu hãm thôngqua việc điều chỉnh Rkt (Rp), động cơ sẽ chuyển qua chế độ máy phát điện 1 chiều kích từ độclập, toàn bộ động năng tích lũy trong chuyển động trước đó được phát ra và tiêu hao hết trênđiện trở hãm, động cơ nhanh chóng mất động năng và dừng lại

Dòng điện hãm ban đầu:

p u

bđ đm

hbđ

R R

đm R

K

sang chế độ máy phát điện 1 chiều tự kích từ, toàn bộ động năng tích lũy trong chuyển độngtrước đó đều được biến đổi thành điện năng cấp cho mạch kích từ và tiêu tán hết trên điện trởhãm dưới dạng nhiệt, tốc độ động cơ suy giảm nhanh kéo theo suất điện động giảm, từ trường kích từ giảm, dòng điện hãm giảm và do đó moment hãm giảm nhanh chóng, động cơ hoàn toàn mất động năng để duy trù chuyển động.

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, Rhoặc

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

1.5.2.1 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng

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

1.5.2.2 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông

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

1.5.2.3 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch phần ứng