thiết kế hệ thống truyền động nâng hạ cầu trục

Tự động hoá trong sản xuất với việc áp dụng những thành tựu công nghệ mới nhằm nâng cao năng xuất, hạ giá thành sản phẩm không những là yêu cầu bắt buộc mà hơn nữa còn đợc xem nh một chi

MụC LụC

Lời nói đầu 2

Chơng I Tổng quan về công nghệ 4

I Đặc điểm chung của cơ cấu nâng-hạ cầu trục 4

II Đặc tính cơ của phụ tải 6

III Tính toán cho cơ cấu nâng hạ 7

Chơng II Tính toán công suất cơ của hệ TĐ 14

I Tính chọn sơ bộ công suất động cơ 14 II Kiểm nghiệm lại động cơ 18 Chơng III Chọn Phơng án truyền động 20 I Phân tích để chọn phơng án truyền động 20 II Sơ đồ chỉnh lu cầu 3 pha đối xứng 23 Chơng IV Tính toán mạch lực 24 I Tính toán máy biến áp nguồn 25 II Tính chọn các Tiritor cho mạch chỉnh lu 25 III Thiết kế nguồn cấp cho mạch kích từ 26

IV Tính toán các thiết bị bảo vệ cho van 27

V Chọn thiết bị đo tốc độ 28

VI Chọn thiết bị đo dòng điện 30 Chơng V Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh 32

I Mô hình động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập 33

II Tổng hợp bộ điều chỉnh 35

III Mô phỏng bằng MatLab-Simulink 37

II Thiết kế bộ điều chỉnh dòng điện và tốc độ 40

Lời nói đầu

Trong những năm gần đây, tốc độ phát triển nhanh chóng trong lĩnh vực tự động hoá đã có tác động đáng kể đến sự sản xuất của xã hội loài ngời Tự động hoá trong sản xuất với việc áp dụng những thành tựu công nghệ mới nhằm nâng cao năng xuất, hạ giá thành sản phẩm không những là yêu cầu bắt buộc mà hơn nữa còn đợc xem nh một chiến lợc đối với các nhà máy, xí nghiệp cũng nh toàn bộ nền sản xuất công nghiệp của mỗi quốc gia

Trên góc độ kĩ thuật, một dây chuyền sản xuất tự động hoá đợc hình thành do sự phối hợp nhịp nhàng và có hiệu quả của nhiều công đoạn khác nhau Truyền động điện

có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của một công nghệ sản xuất, và do đó truyền động điện đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lợng sản phẩm Những thành tựu trong lý thuyết truyền động đã ra đời và nhanh chóng đợc ứng dụng vào sản xuất để đáp ứng các yêu cầu công nghệ mới với mức độ tự động hoá cao Các hệ thống truyền động điện hiện đại không những đáp ứng đợc độ tác động nhanh,

độ chính xác điều chỉnh cao mà còn có giá thành hạ hơn nhiều thế hệ cũ

Đối với các thày cô và sinh viên ngành tự động hoá của trờng ĐH Bách Khoa Hà

Nội, môn học truyền động điện và tổng hợp hệ điện cơ đợc xem là vấn đề trọng tâm

trong giảng dạy, học tập và nghiên cứu Sau một thời gian học tập môn truyền động điện

và môn tổng hợp hệ điện cơ em đợc giao đồ án môn học tổng hợp hệ điện cơ với đề tài

”thiết kế hệ truyền động cho cơ cấu nâng của cầu trục “

Nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế hệ truyền động cho cơ cấu nâng của cầu trục

-Gia tốc cực đại khi hạ 0,5 (m/s2)

-Hiệu suất cơ cấu (η) 0,85

-Tỉ số truyền (i) 10

-Đờng kính culi(tời ) 0,7(m)

Phơng án thiết kế: sử dụng động cơ điện 1 chiều

Vinh tháng 08 năm 2009

tế Trớc khi đi vào thiết kế hệ truyền động cho cơ cấu nâng-hạ cầu trục, trong chơng này

ta đi tìm hiểu một số đặc điểm công nghệ cùng với việc phân tích những nét chính trong yêu cầu truyền động cầu trục

I Đặc điểm chung của cơ cấu nâng-hạ cầu trục.

Hệ thống cầu trục thờng có ba chuyển động:

 Chuyển động nâng hạ (của bộ phận nâng tải )

 Chuyển động ngang của xe trục

 Chuyển động dọc của xe cầu

Nội dung của đồ án là thiết kế hệ truyền động cho riêng cơ cấu nâng hạ Để có thể đa ra những phơng án hợp lý cho hệ truyền động cơ cấu nâng hạ, trớc hết ta đi phân tích khát quát những điểm cơ bản về yêu cầu trong truyền động của cơ cấu nâng hạ cần trục

Thứ nhất, về loại phụ tải: Đặc điểm của các động cơ truyền động trong cơ cấu cần trục

nói chung là đều làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, có số lần (tần số) đóng điện lớn

Thứ hai, về yêu cầu đảo chiều quay: Động cơ truyền động cần trục, nhất là cơ cấu

nâng hạ, phải có khả năng đảo chuyền quay, có mômen thay đổi theo tải trọng rất rõ rệt Theo khảo sát từ thực tế thì khi không có tải trọng (không tải) mômen động cơ không v-

ợt quá (15 ữ 20)%Mđm; đối với cơ cấu nâng của cần trục ngoặm đạt tới 50% Mđm…

Thứ ba, yêu cầu về khởi động và hãm: Trong các hệ truyền động các cơ cấu của máy

nâng, yêu cầu quá trình tăng tốc và giảm tốc phải êm Bởi vậy, mômen động trong quá trình hạn chế quá độ phải đợc hạn chế theo yêu cầu của kỹ thuật an toàn ở các máy

nâng tải trọng, gia tốc cho phép thờng đợc quy định theo khả năng chịu đựng phụ tải

động của các cơ cấu Đối với cơ cấu nâng hạ cần trục, máy xúc gia tốc phải nhỏ hơn khoảng 0,5 m/s2 để không giật đứt dây cáp Ngoài ra, động cơ truyền động trong cơ cấu này phải có phạm vi điều chỉnh đủ rộng và có các đờng đặc tính cơ thoả mãn yêu cầu công nghệ Đó là các yêu cầu về dừng máy chính xác, nên đòi hỏi các đờng đặc tính cơ thấp, có nhiều đờng đặc tính trung gian để mở hãm máy êm

Thứ t, phạm vi điều chỉnh: không lớn, ở các cần trục thông thờng D ≤ 3:1;ở các cần trục lắp ráp (D= 10 ữ 1) hoặc lớn hơn Độ chính xác điều chỉnh không yêu cầu cao, th-ờng trong khoảng ±5%

Thứ năm, yêu cầu về bảo vệ an toàn khi có sự cố: Các bộ phận chuyển động phải có

phanh hãm điện từ, để giữ chặt các trục khi mất điện, bảo đảm an toàn cho ngời vận hành và các bộ phận khác trong hệ thống sản xuất Để đảm bảo an toan cho ngời và thiết

bị khi vận hành, trong sơ đồ không chế có các công tắc hành trình để hạn chế chuyển

động của cơ cấu khi chúng đi đến các vị trí giới hạn Đối với cơ cấu nâng-hạ thì chỉ cần hạn chế hành trình lên mà không cần hạn chế hành trình hạ

Thứ sáu, yêu cầu về nguồn và trang bị điện: Điện áp cung cấp cho cần trục không vợt

quá 500V Mạng điện xoay chiều hay dùng là 220V, 380V; mạng một chiều là 220V, 440V Do đa số đều làm việc trong môi trờng nặng nề, đặc biệt ở các hải cảng, nhà máy hoá chất, xí nghiệp luyện kim , sửa chữa Nên các khí cụ điện trong hệ thống truyền

động và trang bị điện của các cơ cấu nâng hạ cần trục yêu cầu phải làm việc tin cậy, bảo

đảm về năng suất, an toàn trong mọi điều kiện khắc nghiệt của môi trờng, hơn nữa lại phải đơn giản trong thao tác

Năng suất của máy nâng quyết định bởi hai yếu tố: tải trọng của thiết bị và chu kỳ bốc, xúc trong một giờ Số lợng hàng bốc xúc trong mỗi chu kỳ không nh nhau và nhỏ hơn tải định mức, cho nên phụ tải đối với động cơ chỉ đạt (60 ữ 70%) công suất định mức của động cơ

Trên đây là một số những đặc điểm và yêu cầu cơ bản nhất của cơ cấu nâng hạ cần trục Quá trình thiết kế sau này sẽ đi sát vào các đặc điểm đó

II Đặc tính cơ của phụ tải.

Phụ tải của cơ cấu nâng hạ là loại phụ tải thế, có trị số không đổi, không phụ thuộc vận tốc và chiều quay của động cơ Khi nâng tải momen thế năng có tác dụng cản trở chuyển động, có hớng ngợc với chiều quay của động cơ Khi hạ tải, momen thế năng lại

là momen gây ra chuyển động, nghĩa là nó hớng theo chiều quay động cơ

Dạng đặc tính cơ của cơ cấu nâng hạ nh sau:

M(Nm) Mc

 Khi cần trục hạ tải dụng lực: cả hai mômen đều gây chuyển động

Nh vậy, trong mỗi giai đoạn nâng, hạ tải thì động cơ cần phải đợc điều khiển để làm việc đúng với các trạng thái làm việc ở chế độ máy phát hay động cơ sao cho phù hợp với đặc tính tải Phụ tải của cầu trục có thể biến đổi từ 0 (khi hạ hoặc nâng móc câu không tải) đến những giá trị rất lớn Phức tạp lớn hơn cả là các điều kiện hạ tải Khi hạ không tải, trọng lợng của móc câu không đủ để bù lại các lực ma sát trong truyền động, nên động cơ phải sinh ra một momen nhỏ theo chiều hạ Khi hạ những tải trọng lớn, không những các lực ma sát đợc khắc phục hết mà động cơ còn bị tải trọng kéo quay theo chiều tác dụng của nó Khi đó, muốn hạn chế và điều chỉnh tốc độ, ta phải sử dụng các phơng tiện nhất định

III Tính toán cơ cấu nâng hạ

Nh đã tìm hiểu ở trên, động cơ truyền động trong cơ cấu nâng làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại, mở máy và hãm máy nhiều Do đó, khi chọn công suất động cơ cần xét

o

u

G G T T

η

η

'

0 0

+

=

=

H1.2 Sơ đồ cơ cấu nâng-hạ cần trục

t p

v

u

R G G u

D G G D T M

η

)

(

2

)

(2

t p t

v

u

G G M

M

ηη

0

2 2

3 2

)

(.η u i ηpηtηt

R G G i

M

vµ momem trªn trôc I:

2 1 2

1

0

1 1

2 1

)

(.η ηp ηt η η

t

i i u

R G G i

M

=

=Tæng qu¸t:

t p n n

t

i i i u

R G G M

ηηηη

η ) .).(

1

0 1

+

=

§Æt:

i=i1i2…in : lµ tû sè truyÒn chung cña bé truyÓn

η=η1η2…ηn: lµ hiÖu suÊt chung cña bé truyÒn

ηc=ηPηtη lµ hiªu suÊt chung cña c¬ cÊu

c

t

i u

R G G M

i u

R G G M M

n n

v G G M

P

η

ω

.102.60

)

(1000

Rt – bán kính tang nâng (m).

ηc – hiệu suất của cơ cấu nâng

u – bội số của ròng rọc (palăng)

i – Tỉ số truyển chung của cơ cấu truyền trung gian

n

t

v u

n R i

i u

R G M

v G P

η

.102.60

0

b Phụ tải tĩnh khi hạ tải.

Có thể có hai trạng thái hạ tải

+ Hạ động lực

+ Hạ hãm

Hạ động lực đợc dùng khi hạ những tải trọng nhỏ Khi đó momen do tải trọng sinh

ra không đủ để thắng lực ma sát trong cơ cấu Máy điện làm việc ở chế độ động cơ.Hạ hãm đợc dùng khi hạ những tải trọng lớn Khi đó momen do tải trọng sinh ra lớn hơn mô men ma sát nên gây ra chuyển động của hệ thống Máy điện phải làm việc ở chế

độ hãm để giữ cho tải trọng rơi với vận tốc ổn định (tức là chuyển động không có gia tốc)

Gọi momen trên trục động cơ do tải trọng sinh ra khi không có mất mát là momen tải trọng:

i u

R G G

h t t

trong đó:

Mh – momen trên trục động cơ khi hạ tải

∆M – mất mát trong cơ cấu truyền

ηh – hiệu suất của cơ cấu khi hạ tải

Nếu Mt > ∆M ta có trạng thái hạ hãm; còn nếu Mt < ∆M ta có trạng thái hạ động lực.Nếu coi mất mát trong cơ cấu khi nâng và khi hạ tải là nh nhau thì:

)1

M M

ηη

)

()

12.(

)1

1

c

t c

t c

t t h

i u

R G G M

M M M

ηη

có nghĩa là momen động cơ cùng chiều với momen phụ tải để cùng khắc phục lực ma sát trong cơ cấu truyền lực

Từ (6) ta suy ra momen hạ không tải:

)12.(

)

12(

R G

2 Tổng kết các công thức cần thiết dùng trong tính toán cơ cấu nâng-hạ:

Từ phân tích đặc điểm công nghệ của cơ cấu cần trục nâng-hạ, ta nhận thấy chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng thờng bao gồm các giai đoạn: Hạ không tải, nâng tải, hạ tải và nâng không tải Giữa các gia đoạn đó có những thời gian nghỉ Dựa vào nhiệm vụ cụ thể

của cơ cấu mà xác định chu kỳ làm việc Dới đây xin tổng kết lại các công thức cần thiết trong tính toán cơ cấu này.

Giai đoạn hạ không tải:

)

12(

0 0

c

t h

i u

R G M

i u

R G G M

v G G P

η

.6120

)

c

t h

i u

R G G M

i u

R G M

v G P

η

.6210

0

t P

2 Xây dựng biểu đồ phụ tải

Theo kết quả phân tích ở trên, chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng-hạ th ờng gồm 4 giai đoạn: hạ không tải, nâng tải, hạ tải và nâng không tải

Mô men động cơ khi nâng tải: vn=0,35 m/s , G=30T

)(250085

,0.50

81,9.35,0.10.31

R G G

81,9.35,0.10.31

v G G

Khi hạ tải: v=0,4m/s

85,0

12(10

4,0.10.31)

12(.1000

n

v G G

t

t M

2

Dựa vào đồ thị quan hệ phụ thuộc ηc theo tải trọng (Tr.10-Trang bị điện-điện tử-NXB giáo dục) ta có ηc=0,24

Vậy khi hạ không tải : v=0,7m/s

)

12(

0 0

c

t h

i u

R G M

η

−

24,0

12(50

81,9.35,0

12(10

7,0.10)

12(

Nâng không tải : v=0,7m/s

c

t n

i u

R G M

81,9.35,0

103

Nm

=

3024,0.1000

81,9.7,0.1000

v G P

12

s v

h

h

=

=Thời gian hạ tải:

tn= 30( )

4,0

12

s v

12

s

=Thời gian làm việc:

Đồ thị phụ tải :

H2.1.Đồ thị phụ tải của động cơ

Momen đẳng trị:

)(35,176748

,98

14,17.29214,17.)155(30.17512

,34.2500

2

Nm t

t M M

i

i i

14,17.3014,17.)16(30.2,1002,34.125

2

KW t

t P P

i

i i

,0.2

35,0.60.50

2

ph v R

v u

Vì nâng tải là chế độ làm việc nặng nề nhất (chọn là chế độ định mức) của động cơ có momen và công suất lớn nên khi chọn động cơ ta nên chọn động cơ ta chú ý vấn đề quá tải trong trờng hợp này

Từ kết quả tính toán ở trên ta lựa chọn sơ bộ loại động cơ một chiều làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, có thời gian đóng điện tơng đối tiêu chuẩn ε = 25% Do đó, công suất quy đổi tơng ứng:

%25

%8,3235,1767

%

%

M M

tc

pt dc

εε

)(75,106

%25

%8,322,93

εε

Số thanh dẫn tác dụng của phần ứng N=480

Số nhánh song song của phần ứng 2a=8

Số vòng trên 1 cực của cuộn song song : Wcks=1100

Từ thông hữu ích của một cực từ φ.10-2wb=11,3

Mô men quán tính của phần ứng J=32,5 (kgm2)

Mdm=Pdm. n dm

55,9

=2325 (Nm)

II Kiểm nghiệm lại động cơ

Việc tính chọn công suất động cơ ở trên là việc tính chọn sơ bộ, vì ở đó ta bỏ qua giai đoạn mở và hãm máy Để có thể khẳng định chắc chắn loại động cơ với các thông

số ở trên có đáp ứng đợc yêu cầu truyền động hay không ta cần phải tiến hành kiểm tra lại theo: điều kiện phát nóng, điều kiện khởi động và điều kiện quá tải về momen

1 Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Việc kiểm tra động cơ theo điều kiện phát nóng là khó khăn vì không thể tính toán phát nóng động cơ 1 cách chính xác Tuy vậy, ngời ta thờng sử dụng các phơng pháp tính gần đúng để kiểm tra điều kiện phát nóng thông qua các đại lợng điện Có nhiều phơng pháp kiểm tra khác nhau ở đây, ta dùng phơng pháp momen đẳng trị

Công thức kiểm tra:

Mđc ≥ Mđt

Theo tính toán ở trên Mđt= 1767,35Nm, Mđm= 2325Nm Nh vậy, động cơ thoả mãn

điều kiện phát nóng

2 Kiểm nghiệm điều kiện khởi động và quá tải về momen:

Điều kiện khởi động:

Mkđ ≥ Mcmm

Động cơ đã chọn phải thoả mãn điều kiện khởi động tức là động cơ có thể sinh ra momen khắc phục momen tải lúc mở máy mà không bị quá tải( dòng điện phần ứng không quá 2-2,5Iđm) Do tính chất tải của ta không thay đổi theo tốc độ nên nếu động cơ

đã thoả mãn điều kiện làm việc bình thờng thì nó cũng thoả mãn điều kiện lúc khởi

động

Điều kiện quá tải về momen:

Theo tính toán ở phần I, momen cản lớn nhất khi nâng tải Mcmax=2500Nm Mặt khác

Mđm = 2325Nm, nh vậy ở điều kiện quá tải cực đại, động cơ phải làm việc với hệ số quá tải là :

Chơng iii:

Chọn phơng án truyền động

I Phân tích để chọn ph ơng án truyền động

Việc chọn phơng án truyền động tức là phải xác định đợc loại động cơ truyền động

là một chiều hay xoay chiều, phơng pháp điều chỉnh tốc độ phù hợp với đặc tính tải, sơ

đồ nối bộ biến đổi đảm bảo yêu cầu truyền động

Động cơ dùng trong truyền động cầu trục có thể là động cơ một chiều hoặc là động cơ xoay chiều Trớc kia, động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp đợc dùng rất phổ biến trong cần trục Sở dĩ nh vậy là bản thân loại động cơ này có những u điểm mà các loại động cơ không đồng bộ và đồng bộ không có đợc, đặc biệt là những yêu cầu rất đặc trng của một số lĩnh vực truyền động Trớc hết vì nó dùng nguồn một chiều nên nó yêu cầu số lợng thanh trợt ít so với các loại động cơ khác Đối với truyền động nâng, động cơ này đảm bảo đợc những tốc độ hạ ổn định (hoặc lớn hoặc nhỏ) cho mọi tải trọng.Hiện nay, đợc sự hỗ trợ của các thiết bị công suất, cùng với những đặc điểm nh: rẻ, cấu tạo đơn giản, tin cậy, hiệu suất cao thì động cơ không đồng bộ đã thay thế hầu hết các loại động cơ điện một chiều trong lĩnh vực này Thực vậy, nhờ những tiến bộ sâu sắc của lĩnh vực vi điện tử và điện tử công suất mà càng có nhiều thiết bị cho phép khắc phục nhợc điểm của động cơ không đồng bộ, cụ thể là ngời ta đã tạo ra đợc tất cả những

đặc tính cơ thoả mãn hầu hết quá trình công nghệ khắt khe nhất, đồng thời lại cho phép hạ giá thành vận hành và lắp đặt Mặt khác, việc dùng động cơ xoay chiều không đồng

bộ cũng tiện lợi do việc dùng nguồn xoay chiều 3 pha vốn sẵn có trong công nghiệp.Trong khuôn khổ đồ án này em đợc giao thiết kế theo phơng án hệ truyền động động cơ điện một chiều dùng chỉnh lu Thyristor Nên ở đây em chọn động cơ điện một chiều kích từ độc lập

Về phơng diện điều chỉnh tốc độ ,động cơ điện một chiều có nhiều u việt hơn so với các loại động cơ khác, không những nó có khả năng điều chỉnh tốc độ dễ dàng mà cấu trúc mạch lực ,mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất lợng cao trong dải

điều chỉnh tốc độ rộng Có hai phơng pháp cơ bản để điều chỉnh tốc độ động cơ điện

o Điều chỉnh điện áp cấp cho phần ứng động cơ

o Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ động cơ

Cấu trúc phần lực của hệ truyền động điều chỉnh tỗc độ động cơ điện một chiều bao giờ cũng cần có bộ biến đổi Các bộ biến đổi này cấp cho mạch phần ứng động cơ hoặc mạch kích từ động cơ Tơng ứng với việc sử dụng các bộ biến đổi ta có các hệ truyền

động nh sau:

Hệ truyền động máy phát -động cơ(F-Đ)

Ưu điểm: sự chuyển đổi trạng thái làm việc linh hoạt, khả năng quá tải lớn Do vậy,

hệ truyền động F-D thờng dùng trong công nghiệp mỏ

Nhợc điểm: là dùng nhiều máy điện quay, gây tiếng ồn lớn và công suất lắp đặt máy

ít nhất gấp 3 lần công suất động cơ chấp hành Ngoài ra, do các máy phát 1 chiều có từ

d, đặc tính từ hoá có trễ nên khó điều chỉnh sâu tốc độ

Hệ truyền động xung áp -động cơ (XA)

Hệ truyền động chỉnh lu tiristor -động cơ (T-Đ)

Trong đồ án này thiết kế theo phơng án hệ truyền động cơ điện một chiều dùng chỉnh lu tiristor nên ta chọn hệ truyền động chỉnh lu tiristor -động cơ (T-Đ)

Do yêu cầu của công nghệ, hệ truyền động điều khiển động cơ phải có khả năng

điều chỉnh tốc độ và đảo chiều quay Có 5 phơng án xây dựng mạch lực để cấp điện cho mạch phần ứng

Phơng án đảo chiều dòng kích từ:

Đảo chiều dòng kích từH3.1 Sơ đồ đảo chiều dòng điện kích từ

Ưu điểm: chỉ điều chỉnh công suất rất nhỏ so với công suất định mức của truyền

H3.2 Sơ đồ đổi nối mạch phần ứng dùng contắctơ

Hiện nay ngời ta ít sử dụng sơ đồ này do giá thành của contắctơ cao hơn các thiết

bị bán dẫn

Sơ đồ dùng 2 bộ biến đổi điều khiển chung:

MB1

B2

H3.3.Sơ đồ dùng 2 bộ biến đổi điều khiển chung

Ưu điểm: Việc đảo chiều khá đơn giản, ta chỉ phải tăng hoặc giảm góc mở α để 1 bộ biến đổi chuyển từ trạng chế độ động cơ sang trạng thái hãm Hệ có thể làm việc đợc ở cả 4 góc phần t

Nhợc điểm: Do điện áp tức thời của 2 bộ biến đổi khác nhau nên tại mỗi thời điểm luôn tồn tại dòng điện vòng chạy qua 2 BBĐ Để hạn chế dòng điện vòng này thì phải dùng thêm các cuộn kháng cân bằng Mặt khác, do có các cuộn kháng CB nên xuất hiện

ΔUcbđộng có trị số rất lớn( 7 đến 10 lần dòng tĩnh) buộc quá trình đảo chiều phải chậm Sau 1 thời gian sử dụng, phải thay thế các cuộn kháng CB

Sơ đồ dùng 2 BBĐ điều khiển riêng.

M

H3.4.Sơ đồ dùng 2 BBĐ đảo chiều điều khiển riêng

Ưu điểm : sơ đồ này không cần có cuộn kháng CB, làm việc an toàn

Nhợc điểm: logic đảo chiều phức tạp vì phải bảo tại mỗi thời điểm chỉ đợc 1 bộ mở nếu không sẽ gây ngắn mạch nguồn cấp, quá trình đảo chiều diễn ra chậm

Chọn sơ đồ:

Do đặc điểm hệ truyền động của cơ cấu nâng hạ là làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, thờng xuyên phải dừng máy và không đòi hỏi đảo chiều ngay lập tức mà thờng có trễ sau 1 thời gian nhất định nên ta chọn phơng án dùng 2 bộ biến đổi điều khiển riêng

là hợp lý hơn cả

II Sơ đồ chỉnh l u cầu 3 pha đối xứng :

Sơ đồ:

H3.5.Sơ đồ mạch chỉnh lu cầu 3 pha đối xứng

Nguyên tắc hoạt động của sơ đồ: (khi không xét đến trùng dẫn)

 Điện áp pha thứ cấp máy biến áp lần lợt là:

 Góc mở đợc tính từ điểm chuyển mạch tự nhiên( giao điểm của các nửa hình sin).Giả thiết T5 , T6 đang dẫn cho dòng chảy qua VF = U2c ; VG= U2b;

Khi θ =θ1=

6

π+α cho xung điều khiển mở T1 Tiristor này đợc mở vì U2a>0 Sự mở của T1 làm cho T5 bị khoá lại một cách tự nhiên vì U2a> U2c Lúc này T6 và T1 cho dòng chảy qua, và điện áp trên tải là:

Ud=Uab=U2a-U2b;Khi θ= θ2 = 3

6

π+α cho xung điều khiển mở T2 .Tiristor này mở vì khi T6 dẫn dòng,nó đặt U2b lên anốt T2 mà U2b>U2c.Sự mở của T2 làm cho T6 bị khoá lại một cách tự nhiên vì U2b>U2c

Quá trình cứ tiếp tục nh vậy, mỗi van đợc đa xung vào mở sau 1T

θ

sin

3

2sin 2

2 2

2 2

πθ

πθ

U u

U u

c b

 Ta có biểu thức tính toán sau:

Điện áp trung bình trên tải : Ud=

5 6

Điện áp ngợc lớn nhất đặt lên van: Unmax= 6U2;

Dòng điện chảy qua các van là : IT = Id/ 3;

Ưu nhợc điểm của sơ đồ:

 Ưu điểm:

Số xung áp chỉnh lu trong một chu kỳ lớn(6),vì vậy độ đập mạch của điện áp chỉnh

l-u thấp,chất lợng điện áp cao

Giá trị trung bình của dòng điện chạy qua mỗi van trong một chu kỳ thấp,chỉ bằng một phần ba dòng điẹn chỉnh lu

Sơ đồ có hệ số sử dụng biến áp cao; cao nhất so với các sơ đồ cầu,công suất biến áp bằng công suất tải

Sơ đồ chỉnh lu không làm lệch pha lới điện công nghiệp