Trang bị điện - P3

Hệ truyền động điện là một tập hợp các thiết bị như: thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử, phục vụ cho việc biến đổi năng lượng điện - cơ cũng như gia công truyền tín hi

Chương II Trang bị điện Tự động hoá cho –

nhóm máy doa

ξ2.1 Giới thiệu chung và phân loại máy doa

1 Giới thiệu chung

Máy doa là máy gia công kim loại để gia công các chi tiết với các nguyên công : Khoét lỗ trụ, khoan lỗ , có thể dùng để phay

Thực hiện các nguyên công gia công chi tiết trên máy doa sẽ đạt được độ chính xác và độ bóng cao

• Kết cấu của máy doa:

Trên bệ máy đặt trụ trước, trên đó có ụ trục chính ụ trục chính có thể dịch chuyển theo chiều thẳng đứng cùng trục chính Bản thân trục chính

có thể dịch chuyển theo phương nằm ngang

Trụ sau có đặt giá đỡ để giữ trục dao trong quá trình gia công

Bàn quay có gá chi tiết có thể dịch chuyển ngang dọc bệ máy

2 Phân loại:

Máy doa được chia thành 2 loại chính : + Máy doa đứng ( trục chính thẳng đứng ) + Máy doa ngang ( trục chính nằm ngang)

Máy doa ngang: dùng để gia công các chi tiết

cỡ trung bình và nặng

Máy doa ngang: là loại máy mà dao doa được gá theo phương nằm ngang, còn chi tiết được gá trên bàn gá chi tiết

Trên máy doa ngang: Nếu dùng dao phay mặt

đầu có thể gia công mặt phẳng thẳng đứng, nếu dùng dao phay trụ có thể gia công mặt phẳng nằm ngang

3 Đặc điểm của các chuyển động trên máy doa:

- Các chuyển động trên máy doa gồm :

* Chuyển động ngang, dọc bàn máy của bàn máy mang chi tiết.

* Chuyển động di chuyển dọc trục của trục chính mang đầu dao

- Các chuyển động phụ: Chuyển động bơm nư

ớc , bơm dầu, dịch chuyển ụ trục chính theo phư

ơng thẳng đứng, dịch chuyển các trụ, chuyển

động quay bàn

ξ2.2 Các yêu cầu trang bị điện cho các truyền động trên máy doa

1 Truyền động chính:

- Yêu cầu phải đảo chiều quay

- Phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 130/1 với công suất không đổi

- Độ trơn điều chỉnh ϕ = 1,26

- Hệ truyền động trục chính cần phải hãm dừng nhanh

-Trong thực tế hệ truyền động chính máy doa thường sử dụng động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc và hộp tốc độ, có một hoặc vài cấp tốc độ, điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB rôto lồng sóc bằng phư

ơng pháp thay đổi p ( thường là hai cấp tốc độ)

ở máy doa cỡ nặng có yêu cầu điều chỉnh tốc

độ trong phạm vi rộng Để đơn giản về kết cấu cơ khí và hạn chế mômen ở vùng tốc độ thấp có thể sử dụng động cơ một chiều, điều chỉnh tốc độ theo hai vùng

đổi

Điều chỉnh trơn tốc độ: ϕ → 1 , MC = const

Độ ổn định tốc độ: ∆n% ≤ 10%

Hệ truyền động ăn dao máy doa phải đảm bảo

độ tác động nhanh cao, dừng máy chính xác, đảm bảo sự liên động với truyền động chính khi làm việc tự động

Do các yêu cầu trên mà truyền động ăn dao ở các máy doa cỡ trung bình và nặng thường sử dụng

động cơ một chiều kích từ độc lập với các hệ MĐKĐ - Đ , T - Đ

ξ2.3 mạch điện hệ thống truyền động chính máy doa ngang 2620

Truyền động chính của máy doa là truyền

động quay của trục chính có gá dao doa theo hai chiều bằng động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc Đ

Các chế độ làm việc của truyền động chính như sau:

- Thực hiện quay trục chính có gá dao doa theo hai chiều để làm việc bằng nút ấn MT và MN

-Thực hiện quay trục chính có gá dao doa theo hai chiều để thử máy bằng nút ấn TT và TN

- Dừng động cơ truyền động chính bằng nút ấn dừng D.

* Động cơ truyền động chính Đ hai cấp tốc độ :

1460 v/ph khi dây quấn stato đấu tam giác (∆) và

2890 v/ph khi đấu sao kép (YY)

Việc chuyển đổi tốc độ từ thấp đến cao tương ứng với chuyển đổi từ đấu ∆ - YY và ngược lại đư

ợc thực hiện bởi tay gạt cơ khí 2KH có liên quan

đến thiết bị chuyển đổi tốc độ động cơ

Khi tiếp điểm 2KH hở, dây quấn động cơ được

đấu ∆ tương ứng với tốc độ thấp , khi 2KH kín dây quấn động cơ được đấu YY tương ứng với tốc

độ cao

Tiếp điểm 1KH liên quan đến thiết bị chuyển

đổi tốc độ trục chính, nó ở trạng thái hở trong thời gian chuyển đổi tốc độ và chỉ kín khi đã chuyển đổi xong

Truyền động phụ là truyền động bơm dầu của

hệ thống bôi trơn thực hiện bằng động cơ không

đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc ĐB, ĐB được đóng cắt điện đồng thời với động cơ truyền động chính nhờ công tắc tơ KB và các tiếp điểm liên động

2 Nguyên lý làm việc:

a Nguyên lý khởi động động cơ TĐ chính quay thuận:

Giả thiết 1KH kín, 2KH kín Để khởi động

động cơ truyền động chính theo chiều thuận ta ấn nút MT → công tắc tơ 1T có điện , đóng các tiếp

điểm thường mở 1T (mạch động lực và mạch khống chế)→ để chuẩn bị nối dây quấn động cơ đư

ợc với lưới, đồng thời lúc này công tắc tơ KB có

điện, đóng tiếp điểm KB cấp điện cho rơ le thời

Nhưng ngay sau rơ le thời gian Rth có điện, tiếp điểm thường đóng mở chậm Rth chưa mở ngay → công tắc tơ Ch có điện, đóng các tiếp

điểm thường mở Ch, còn tiếp điểm thường mở

đóng chậm của Rth chưa đóng nên các công tắc tơ 1Nh, 2Nh chưa có điện, các tiếp điểm 1Nh, 2Nh (mạch động lực) mở → dây quấn động cơ đư

ợc đấu ∆ ( tương ứng với tốc độ thấp )

Sau thời gian duy trì của rơ le thời gian Rth

tiếp điểm thường đóng mở chậm Rth mở ra, cắt

điện công tắc tơ Ch ,các tiếp điểm thường mở

Ch (mạch động lực) mở, đồng thời tiếp điểm thường mở đóng chậm của Rth đóng lại cấp

điện cho 1Nh và 2Nh , đóng các tiếp điểm thường mở 1Nh, 2Nh (mạch động lực) → dây quấn

động cơ được đấu YY tương ứng với tốc độ cao

b Nguyên lý khởi động động cơ TĐC theo chiều

c Nguyên lý hãm dừng động cơ truyền động

chính :

Sau khi ấn nút dừng D, động cơ được hãm ngược đến khi dừng máy Quá trình hãm ngược xảy ra như sau :

Để chuẩn bị mạch hãm và kiểm tra tốc độ

động cơ ở sơ đồ dùng rơ le kiểm tra tốc độ RKT, khi máy đang làm việc ở chiều quay thuận tiếp

điểm RKT-1 kín sẵn → rơ le 1RH có điện do đó trong quá trình hãm công tắc tơ 2N có điện ,

đổi nối hai trong ba pha điện áp stato để thực hiện hãm ngược động cơ , tốc độ động cơ giảm nhanh Khi tốc độ động cơ giảm nhỏ, tiếp điểm RKT – 1 mở , công tắc tơ 2N mất điện kết thúc quá trình hãm ngược.

Quá trình hãm động cơ ở chiều quay ngược xảy ra tương tự chỉ khác là tiếp điểm RKT – 2 sẽ

điều khiển sự tác động của công tắc tơ 2T

d Thử động cơ truyền động chính (thử máy)

Muốn hiệu chỉnh (thử máy) ta ấn nút TT hoặc

TN → 2T hoặc 2N có điện , ở chế độ này dây quấn động cơ luôn được đấu ∆ và có điện trở phụ trong mạch stato nên tốc độ động cơ thấp

1 Giới thiệu chung:

Nguyên tắc chung của công nghệ mài là đá và

chi tiết gia công đều quay nhưng ngược chiều nhau để tạo khả năng cắt gọt tốt, ụ đầu đá có thể chuyển động quay hoặc chuyển động tịnh tiến ra vào để mài chi tiết với lượng dư khác nhau,

Kết cấu của máy mài:

Trên máy mài có ụ chi tiết hoặc bàn, trên đó

kẹp chi tiết và ụ đá mài, trên đó có trục chính

và đá mài Cả hai ụ đều đặt trên bệ máy

Máy mài tròn có hai loại : Máy mài tròn ngoài

và máy mài tròn trong

Máy mài phẳng có hai loại :Máy mài bằng biên

đá và máy mài bằng mặt đầu đá

3 Đặc điểm của các chuyển động trên máy mài :

Chuyển động phụ: là di chuyển nhanh của ụ

đá hoặc chi tiết

ở máy mài bằng mặt đầu đá, bàn có thể là tròn hoặc chữ nhật

Chuyển động quay của đá là chuyển động chính Chuyển động ăn dao là di chuyển ngang của đá ( ăn dao ngang ) hoặc chuyển động tịnh tiến qua lại của bàn máy mang chi tiết ( ăn dao dọc )

ξ3.2 Các yêu cầu Trang bị điện cho

các hệ Truyền động trên máy mài

1 Truyền động chính :

Thông thường không yêu cầu điều chỉnh tốc độ nên thường sử dụng động cơ KĐB ro to lồng sóc ở các máy mài cỡ nặng để duy trì tốc độ cắt là không

đổi khi mòn đá hay kích thước chi tiết gia công thay

đổi thường sử dụng truyền động động cơ có phạm vi

điều chỉnh tốc độ là D = 2 – 4/1 với công suất không

đổi

ở máy mài trung bình và nhỏ v= 50 - 80 (m/s) nên đá mài có đường kính lớn thì tốc độ quay đá khoảng 1000 v/ph ở những máy mài có đường kính nhỏ tốc độ đá rất cao Động cơ truyền động là các

động cơ đặc biệt, đá mài gắn trên trục động cơ, động cơ có tốc độ ( 24000 – 48000) v/ph Nguồn cấp cho

động cơ là các bộ biến tần, có thể là các máy phát tần

số cao ( bộ biến tần quay) hoặc là các bộ biến tần tĩnh ( bộ biến tần bằng tiristo)

Mô men cản tĩnh trên trục động cơ thường là 15 – 20% mô men định mức Mô men quán tính của đá

và cơ cấu truyền lực lại lớn 500 – 600% mô men quán tính của động cơ, do đó cần hãm cưỡng bức

động cơ quay đá Không yêu cầu đảo chiều quay

động cơ quay đá

2 Truyền động ăn dao :

a Máy mài tròn : ở máy cỡ nhỏ truyền động quay chi tiết dùng động cơ không đồng bộ nhiều cấp tốc độ ( điều chỉnh số đôi cực p ) với D = ( 2 – 4)/1

ở các máy lớn thì dùng hệ truyền động hệ T- Đ, hệ KĐT - Đ có

b Máy mài phẳng : Truyền động ăn dao của ụ đá

thực hiện lặp lại nhiều chu kỳ, sử dụng thuỷ lực.Truyền động ăn dao tịnh tiến qua lại của bàn dùng hệ TĐ một chiều với: D = ( 8 – 10 )/1

3 Truyền động phụ : Sử dụng động cơ không đồng

bộ 3 pha rô to lồng sóc

ξ3.3 mạch điện máy mài 3a130, 3131

1 Giới thiệu sơ đồ :

Các động cơ từ 1Đ - 6Đ là động cơ KĐB rô to lồng sóc không điều chỉnh tốc độ

3Đ: Động cơ truyền động quay đá mài tròn ngoài 6Đ: Động cơ truyền động quay đá mài tròn trong 7Đ: là động cơ một chiều kích từ độc lập (động cơ truyền động quay chi tiết), 7Đ được cấp nguồn từ

bộ chỉnh lưu không điều khiển cầu 3 pha kết hợp với khuyếch đại từ để tạo ra một bộ biến đổi điều khiển

điện áp đặt lên phần ứng động cơ

Để điều khiển và ổn định tốc độ động cơ 7Đ, trong sơ đồ dùng hai mạch vòng phản hồi : Phản hồi

âm điện áp phần ứng động cơ ( lấy trực tiếp trên phần ứng động cơ) và Phản hồi dương dòng ( lấy qua biến dòng BD và được chỉnh lưu bởi 2 CL).

Biến áp 2BA, chỉnh lưu 1CL để cung cấp nguồn kích từ CKĐ của động cơ 7Đ, nguồn chủ đạo và nguồn chuyển dịch trong khuếch đại từ.

2 Nguyên lý làm việc :

a Nguyên lý khởi động hệ thống :

Sau khi đóng các áp tô mát A1, A2, A3, ta ấn nút M1 giả sử ấn định chế độ mài tròn ngoài ta để chuyển mạch 1CM ở vị trí trên Khi ấn nút M1 thì 1K

sẽ có điện, các tiếp điểm thường mở 1K ở mạch động lực đóng lại để khởi động 1Đ và 2Đ Tiếp theo ấn M2 thì 2K có điện khởi động 3Đ Nếu 2CM để ở vị trí trên tức là khởi động động cơ quay chi tiết bằng tay ấn M3 thì rơ le trung gian Rtr có điện, các tiếp

điểm thường mở Rtr đóng lại

Nếu từ thông của động cơ đủ lớn làm RTT tác

động thì lúc này công tắc tơ 5K sẽ có điện nối bộ biến đổi vào nguồn và khởi động động cơ 7Đ , đồng thời công tắc tơ 3K có điện → hệ thống bơm nước gạt phoi có điện.

Nếu chuyển mạch 2CM để ở vị trí bên dưới tức là

đặt chế độ tự động cho động cơ quay chi tiết Cứ khi

hệ thống thuỷ lực đưa ụ đá vào gần chi tiết thì KH bị

ấn và rơ le Rtr có điện → quá trình khởi động như trên.

- Các tín hiệu đặt trên WKC1 gồm có :

+ Điện áp chủ đạo Ucđ lấy trên biến trở PR

+ Tín hiệu phản hồi dương dòng β Iư lấy trên 2R + Tín hiệu phản hồi âm áp lấy trên phần ứng

động cơ 7Đ

Ta có :

U1,2 = Ucđ + β Iư - α Uư = Ucđ - γ n

Giả sử muốn tăng tốc độ động cơ ta phải chỉnh biến trở chủ đạo về phía trái để tăng điện áp chủ đạo Ucđ

→ U1,2 tăng dần → dòng qua cuộn khống chế chủ

đạo tăng lên → tức là tăng tốc độ từ hoá lõi thép của khuếch đại từ và phần điện áp rơi trên cuộn làm việc giảm đi → điện áp đặt trên phần ứng động cơ tăng lên → tốc độ động cơ tăng lên

Trường hợp muốn điều chỉnh giảm tốc độ động cơ

ta dịch chuyển biến trở chủ đạo về phía phải Quá trình điều chỉnh tương tự như trên

c Nguyên lý ổn định tốc độ :

Khi động cơ đang làm việc bình thường ở một tốc

độ nhất định Giả sử vì một lý do nào đó làm tải tăng làm cho tốc độ động cơ giảm khi đó: U1,2 = Ucđ - γ n tăng → dòng qua cuộn khống chế chủ đạo tăng →

tức là tăng tốc độ từ hoá lõi thép của khuếch đại từ và phần điện áp rơi trên cuộn làm việc giảm đi → điện

áp đặt trên phần ứng động cơ tăng lên → tốc độ động cơ tăng lên → ổn định được tốc độ động cơ

Trong trường hợp tải giảm, tương tự như trên.

d Nguyên lý hãm dừng động cơ 7Đ :

Giả sử động cơ đang quay thuận, để hãm dừng máy

ta ấn nút D3 hoặc tiếp điểm KH được phục hồi → rơ

le Rtr mất điện , công tắc tơ 3K và 5K mất điện →

phần ứng động cơ 7Đ được cắt ra khỏi lưới, đồng thời công tắc tơ H được cấp điện, đóng tiếp điểm H đưa

điện trở hãm vào mạch phần ứng động cơ và xảy ra quá trình hãm động năng cho đến khi dừng.