Đồ án trang bị điện máy tiện đứng 1540

Và khi nguồn điện một chiều có công suất không đủ lớn, mạch điện phần ứng và mạch điện phần kích từ được mắc vàohai nguồn điện một chiều độc lập với nhau, lúc này động cơ được gọi là độn

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

MÁY TIỆN ĐỨNG 1540

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN

GVHD: LÊ HUÂN SVTH: LÊ XUÂN TRƯỜNG LỚP: 12LT_Đ

TP.HCM – Tháng 4/2014

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

MÁY TIỆN ĐỨNG 1540

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN

GVHD: LÊ HUÂN SVTH: LÊ XUÂN TRƯỜNG LỚP: 12LT_Đ

TP.HCM – Tháng 4/2014

LỜI MỞ ĐẦU

Đất nước ta là một đất nước nông nghiệp sử dụng công cụ thô sơ là chủ yếu Nhưng hiện nay đất nước có phần thay đổi rõ rệt đó là máy móc dần thay thế các công cụ Làm cho đất nước ta phát triển theo một hướng mới, đó là hướng công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước Máy móc dần thay thế sức lao động của con người, làm cho đờisống của con người được cải thiện và nâng cao.

Nhu cầu sử dụng điện năng của các vùng nông thôn là một phụ tải rất lớn và không ngừng gia tăng khi máy móc đưa vào sản xuất nông nghiệp Điện năng tiêu thụ ở nôngthôn hiện nay không chỉ đơn thuần là thắp sáng và tưới tiêu mà điện năng còn được sửdụng nhiều để chế biến, bảo quản nông sản, xay sát, sửa chữa nông cụ… xu hướng phụ tải ngày càng tăng Bất cứ một hệ thống điện nào cũng phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản như: mức độ tin cậy khi làm việc, chất lượng điện tốt, đảm bảo độ an toàn, tiết kiệm kinh tế Ngoài ra còn phải dễ dàng vận hành và sửa chữa

Tuy không phải lúc nào lưới điện cũng hoạt động bình thường, nó luôn có sự cố, có thể là nguyên nhân chủ quan hay khách quan Để tránh thiệt hại khi có sự cố lưới điện cần phải có các thiết bị tự động bảo vệ để ngắt mạng điện khỏi khu vực có sự cố Các thiết bị bảo vệ ngày càng được hoàn thiện và đa dạng hơn Thông thường các thiết bị bảo vệ là các khí cụ điện đóng cắt một cách tự động như công tắc, cầu chì, rơle Hiện nay các dây chuyền tự động đang được sử dụng rộng rãi

Đồ án Trang Bị Điện MÁY TIỆN ĐỨNG 1540 thành công một phần nhờ sự hướng

dẫn tận tình của Cô Lê Hồng Vân Mặc dù đã cố gắng nhiều nhưng khả năng và trình

độ có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của Cô Em xin chân thành cảm ơn

MỤC LỤC

MỤC TRANG

LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ……… 4

II CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT BỊ VÀ LINH KIỆN CỦA MÁY TIỆN ĐỨNG

1) Động cơ điện một chiều kích từ độc lập và song song. 6

2) Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều: 7

3) Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông : 10

5) Các trạng thái hãm sử dụng trong động cơ một chiều 15

8) Hệ truyền động Thyrisotor – động cơ (T-Đ) 22

9) Hệ kín mạch tác động điều khiển động cơ trục chính( sơ đồ khối) 24

TRONG SƠ ĐỒ MÁY, PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CÙA MÁY TIỆN

1) Chức năng, linh kiện động chính máy tiện 1540. 33

2) Chức năng, linh kiện của sơ đồ điều khiển truyền động ăn dao máy tiện đứng

1540 37

3) Thuyết minh sơ đồ máy tiện đứng 1540 40

Sinh viên thực hiện đồ án: Mã sinh viên

 Trường cao đẳng kỹ thuật LÝ TỰ TRỌNG

 Tên đồ án: Máy tiện đứng 1540

 Thời gian thực hiện đồ án

Cơ sở lý thuyết về các thiết bị, linh kiện của máy tiện đứng 1540

Công nghệ của máy tiện, đặc điểm trang bị của máy

Phần trọng tâm của đồ án là trình bày chức năng, linh kiện trang thiết bị điện trong sơ đồ máy, phân tích nguyên lý làm việc của máy tiện đứng 1540

Liên động và bảo vệ nhược điểm, đề xuất thay đổi

Phần cuối nhận xét, đánh giá toàn cục và một số hình ảnh về máy tiện đứng 1540

 Mục đích đề tài.

Nhằm tạo điều kiện cho sinh viên thực hành kiến thức đã học ở trường chủ yếu trong bộ môn trang bị điện Đồng thời thu thập thêm những kiến thức nằm ngoài chương trình giảng dạy ở trường để học và nghiên cứu Giúp sinh viên nắm được các kiến thức đã học và vận dụng được vào thực tiễn cuộc sống

LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

I : KHÁI QUÁT VỀ ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN

Ngày nay trong lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế quốc dân, cơ khí hóa có liên quan chặt chẽ đến điện khí hóa và tự động hóa Hai yếu tố sau cho phép đơn giản kết cấu

cơ khí của máy sản xuất: tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng kĩ thuật của quá trình sản xuất và giảm nhẹ cường độ lao động

Dưới tác động của khoa học kĩ thuật hiện đại đối với các loại máy móc nói chung, đốivới các loại máy gọt kim loại nói riêng ngày càng chon phép đơn giản về kết cấu cơ khí của máy sản xuất và giảm nhẹ cường độ lao động Máy cắt gọt kim loại được dùng để gia công các chi tiết kim loại bằng cách hớt các kim loại thừa, để sau khi gia công các chi tiết có hình dáng đúng yêu cầu (gia công thô) hoặc thỏa mãn hoàn toàn các yêu cầu đặt hàng với độ chính xác nhất định về kích thước và độ bóng cần thiết của bề mặt gia công (gia công tinh) Có thể phân ra thành nhiều loại máy cắt gọt kim loại sau:

Tùy thuộc vào quá trình công nghệ đặc trưng bởi phương pháp gia công dạng dao, đặc tính truyền động… các máy cắt được chia thành các máy cơ bản:tiện, phay, bào, khoan, dao mài… và các nhóm máy khác như gia công răng, ren, vít…

Theo đặc điểm của quá trình sản xuất, có thể chia thành các máy vạn năng chuyên dùng đặc biệt Máy vạn năng là máy có thể thực hiện được các phương pháp gia công khác nhau như tiện, khoan, mài, gia công… để gia công các chi tiết khác nhau về hình đạng, kích thước…

Ở nước ta hiện nay đã và đang du nhập nhiều thiết bị máy móc hiện đại Điều này đòi hỏi những người làm việc với chúng phải có hiểu biết, những kiến thức

II CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT BỊ VÀ LINH KIỆN CỦA MÁY TIỆN ĐỨNG 1540.

1) Động cơ điện một chiều kích từ độc lập và song song.

- Trong động cơ điện một chiều gồm có bốn loại khác nhau.Và ở chương này chúng ta

đề cập kỹ hơn về hai loại động cơ điện một chiều kích từ độc lập và động cơ điện mộtchièu kích từ song song

- Trước tiên chúng ta cần hiểu và phân biệt rằng hai động cơ điện một chiều kích tư độc lập và động cơ điện một chiều kích từ song song

- Ở động cơ điện một chiều kích từ độc lập, cuộn kích từ cấp điện từ nguồn điện ngoàiđộc lập với nguồn điện cấp cho rotor (Cuộn ứng) Và khi nguồn điện một chiều có công suất không đủ lớn, mạch điện phần ứng và mạch điện phần kích từ được mắc vàohai nguồn điện một chiều độc lập với nhau, lúc này động cơ được gọi là động cơ điện một chiều kích từ độc lập

Sơ đồ nguyên lý kết nối mạch điện của động cơ một chiều kích từ độc lập

- Nếu cuộn kích từ và cuộn ứng được cấp điện bởi cùng một nguồn điện thì động

cơ là loại kích từ song song.Khi nguồn điện một chiều có công suất vô cùng lớn vàđiện áp không đổi thì phần ứng và phần kích từ thường mắc song song.Trong trường hợp này mà nguồn điện có công suất rất lớn so với công suất động cơ thì tính chất động cơ sẽ tương tự như động cơ kích từ độc lập

Sơ đồ nguyên lý kết nối mạch điện của động cơ một chiều kích từ song song 2) Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều:

Có 3 cách điều chỉnh dựa vào các thông số của phương trình như : U, , Rưtông Do vậy

ta có các cách sau :

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

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

- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông

Sau đây ta sẽ tìm hiểu các phương pháp

a) Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng :

Ta có từ thông được giữ không đổi Điện áp phần ứng được cấp từ bộ biến

đổi Khi thay đổi điện áp U cấp cho cuộn dây phần ứng, ta có họ đặc tính cơứng với các tốc độ không tải khác nhau , song song nhau như hìng vẽ đườngđặc tinh cơ trên Như ta biết điện áp chỉ có thể thay đổi về phía giảm (U < Udm)nên phương pháp này chỉ cho phép điều chỉnh giảm tốc độ

Quá trình điều chỉnh tốc độ nhờ thay đổi điện áp phần ứng đựoc giải

thích như sau :

Giả sử động cơ đang làm việc tại điểm A trên đặc tính cơ 1 ứng với điện

áp U1 trên phần ứng Khi giảm điện áp từ U1 xuống U2, động cơ thay đổi điểmlàm việc từ điểm A có tốc độ lơn hơn  A trên đương 1 xuống điểm D có tốc độnhỏ hơn ( A <  D ) trên đường đặc tính cơ 2 ( ứng vơI điện áp U2 ) Diễn biếnchuyển đổi khi giảm tốc độ như ta đã nói ở trên Trong khi giảm tốc độ theo

cách giảm điện áp phần ứng , nếu giảm mạnh điện áp nghĩa là chuyển nhanh từ

tốc độ cao xuống tốc độ thấp thì cùng với quá trình giảm tốc độ có thể xẳy raquá trình hãm tái sinh Chẳng hạn cùng trên hình trên động cơ đang làm việc tạiđiểm A với tốc độ lớn  A trên đặc tính cơ 1 ứng với điện áp U1 Ta giảm mạnhđiện áp phần ứng từ U1 xuống U3 Lúc này động cơ chuyển điểm làm việc từđiểm A trên đường 1 sang điểm E trên đường 3 (chuyển ngang với tốc độ  A =

 E ) vì  E lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng  03 của đặc tính cơ 3 nên động cơ sẽlàm việc ở trạng thái hãm tái sinh trên đoạn EC của đặc tính 3 Quá trình hãmgiúp động cơ giảm tốc nhanh Khi tốc độ xuống thấp hơn  03 thì động cơ lại làmviệc ở trạng thái động cơ lúc này do momen  D = 0 nên động cơ tiếp tục giảmtốc cho tới điểm làm việc mới F, vì tại F động cơ sinh ra momen cân bằng vớimomen tải MC Động cơ chạy ổn định tại F với tốc độ  f <  A Khi tăng tốc ,diễn biến của quá trình được giải thích tương tự Giả sử động cơ đang làm việctại điểm I có tốc độ  I nhỏ trên đặc tính cơ 5, ứng với điện áp U5 trên phần ứng.Tăng điện áp U5 lên U4 , động cơ chuyển điểm làm việc từ I trên đặc tính cơ 5sang điểm G trên đặc tính cơ 4 Do momen MG lớn hơn momen tải MC nênđộng cơ tăng tốc theo đường 4 (đoạn GH) Đồng thời với quá trình tăngtốc ,momen động cơ bị giảm và quá trình tăng tốc chậm dần Tới điểm H thìmomen động cơ cân bằng với momen tải ( MH = MC ) và động cơ sẽ làm việc

ổn định tại điểm H với tốc độ  H >  I

Phương pháp này có những đặc điểm sau :

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

- Điều chỉnh trơn trong toàn bộ dải điều chỉnh

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

- Độ sụt tốc tuyệt đối trên toàn dải điều chỉnh ứng với một momen là như nhau

Độ sụt tốc tương đối sẽ lớn nhất tại đặc tính cơ thấp nhất của dải điều chỉnh Do vậy sai số tốc độ tương đối ( sai số tĩnh ) của đặc tính cơ thấp nhất không vượt quá sai số cho phép cho toàn dải điều chỉnh

- Dải điều chỉnh của phương pháp này có thể : D ~ 10 : 1

- Chỉ thay đổi được tốc độ về phía giảm ( vì chỉ có thể thay đổi với Uư <Iđm)

- Phương pháp này cần một bộ nguồn có thể thay đổi trơn điện áp ra.

3) Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông :

cơ , ta tiến hành thay đổi dòng điện kích từ của động cơ qua một điện trở mắc nối tiếp

ở mạch kích từ Rõ ràng , Phương pháp này chỉ cho phép tăng điện trở vào mạch kích

từ nghĩa là chỉ có thể giảm dòng điện kích từ (Ikt < Iktđm ) do đó chỉ có thể thay đổi về phía giảm từ thông Khi giảm từ thông , đặctính dốc hơn và có tốc độ không tải lớn hơn Ta có họ đặc tính cơ khi khi giảm từthông như hình vẽ trên

Phương pháp này cũng có những đặc điểm sau :

- Từ thông càng giảm thì tốc độ không tải lý tưởng của đặc tính cơ càng tăng, tốc

độ động cơ càng lớn, mềm hơn

- Có thể điều chỉnh trơn trong dải điều chỉnh :

D ~ 3 : 1

- Chỉ thay đổi được tốc độ về phía tăng theo phương pháp này

- Do độ dốc đặc tính cơ tăng lên khi giảm từ thông nên các đặc tính cơ sẽ cắtnhau và do vậy , với tải không lớn (M1) thì tốc độ tăng khi từ thông giảm , còn ở vùngtải lớn (M2) thì tốc độ có thể tăng hoặc giảm tuỳ theo tải Thực tế , phương pháp nàychỉ sử dụng ở vùng tải không quá lớn so với định mức

- Phương pháp này rất kinh tế vì việc điều chỉnh tốc độ thực hiện ở mạch kích từvới dòng kích từ là ( 1 ữ 10)% dòng định mức của phần ứng Tổn hao điều chỉnhthấp rất kinh tế.

b) Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở ở mạch phần ứng :

Khi tăng điện trở mạch phần ứng , đặc tính cơ dốc hơn nhưng vẫn giữ nguyên

tốc độ không tải lý tưởng Họ đặc tính cơ khi thay đổi điện trở mạch phần ứng đượcbiểu diễn như trên

Đặc điểm của phương pháp này là:

- Điện trở mạch phần ứng càng tăng, độ dốc đặc tính cơ càng lớn ( càng mềm),

D ~ 5 : 1

- Về nguyên tắc phương pháp này cho điều chỉnh trơn nhờ thay đổi đều điện trởnhưng vì dòng Rotor lớn nên việc chuyển đổi điện trở sẽ khó khăn Thực tế thườngthực hiện chuyển đổi theo từng cặp điện trở

Với những đặc điểm như trên lại gây tổn hao nên phương pháp này it được sửdụng

4) Đảo chiều động cơ một chiều

- Có 3 phương pháp đảo chiều động cơ

a) Đảo chiều phần cảm động cơ

CKđ

K1

K2Ickn

Ickt

~3

Hình 19: Sơ đồ đảo chiều động cơ

+ Lưu ý: Khi có hiện tượng trùng dẫn ( hai van cùng dẫn) sẽ làm ngắn mạch phía thứ

cấp máy biến áp.Vì vậy để tránh hiện tượng cháy, nổ do ngắn mạch ta phải lắp MBA

có UN%={5 ¿ 10}%

 Khi thay đổi góc điều khiển α :

- Trong khoảng α =[0 ¿ Π /2] thì bộ biến đổi làm việc ở chế độchỉnh lưu

 Nếu E > 0 , động cơ làm việc ở chế độ động cơ

 Nếu E < 0 động cơ làm việc ở chế độ hãm ngược

- Trong khoảng α = [ Π /2 ¿ α max] thì tải có tính chất thếnăng Để quay ngược động cơ, lúc này Ed và E đổi dấu Nên dòng điện Iu

vẫn chạy theo chiều cũ, động cơ làm việc ở chế độ hãm tái sinh Bộ biếnđổi làm việc ở chế độ nghịch lưu biến cơ năng của tải thành điện năngxoay chiều trả về lưới

b) đảo chiều quay nhờ đảo chiều dòng điện phần ứng

Hình 20: Hệ T-Đ đảo chiều quay nhờ đảo chiều dòng điện phần ứng

- Ưu nhược điểm của hệ T- Đ

 Ưu điểm:

+ Độ tác động nhanh cao

+ Dễ tự động hoá , van có hệ số khuếch đại công suất lớn nâng cao chất lượngcác đặc tính tĩnh và đặc tính động của hệ thông

+ Không gây ồn

+ Điều khiển góc mở van α có thể điều chỉnh tốc độ nhanh

+ công suất điều khiển nhỏ, giá thành rẻ hơn so với các hệ truyền động khác

 Nhược điểm:

+ Van bán dẫn có dòng phi tuyến, thời gian quá độ sẽ lớn

+ Điện áp chỉnh lưu có biên độ đập mạch cao, gây tổn thất phụ trong máy điện

và ở xấu dạng điện áp của nguồn hoặc lưới

+ Hệ số công suất của mạch thấp

c) Đảo chiều dùng tiếp điểm contacto

~3

E T

N

N

KTđ

Hình 21: Đảo chiều dùng tiếp điểm cơ khí

Sơ đồ cho thấy truyền động điện công suất nhỏ với tần số đảo chiều không cao( vì hệ

số tiếp diểm cơ khí xen kẽ)

Những sơ đồ có hai BBĐ thyristor mắc song song hình 19 và 20 thì việc điều khiểncác BBĐ có thể là điều khiển riêng hay điều khiển chung

Khi điều khiển riêng tại mỗi thời điểm xung diều khiển chỉ được phát vào 1 BBĐ để

bộ máy làm việc, còn bộ kia không có xung điều khiển nên khóa, không làm việc

Khi điều khiển chung tại mỗi thời điểm xung diều khiển được phát vào cả 2 BBĐ,nhưng chỉ có 1 BBĐ làm việc, cấp dòng còn BBĐ kia làm việc ở chế độ chờ, khôngcáp dỏng

5) Các trạng thái hãm sử dụng trong động cơ một chiều

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

do đó sẽ làm cản trởh hoặc triệt tiêu tốc độ của động cơ

- Đặc điểm chung của các trạng thái hãm là các độngg cơ làm việc ở chế độ máy phát.Biến cơ năng của truyền động điện thành điện năng trả về lưới( hãm tái sinh) hoặc tiêután dưới dạng điện năng trên điện trở hãm( hãm ngược, hãm động năng)

- Động cơ điện một chiều kích từ độc lập hoặc kích từ song song có 3 trạng thái hãm:hãm tái sinh, hãm ngược , hãm động năng

a) Hãm động năng:

ULRhd H

CKTL

HRkh

Ikh

EIuh

- Để thực hiện hãm động năng động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp, người ta

có thể dùng một trong hai loại sơ đồ: cuộn kích từ độc lập với mạch phần ứng và tự kích từ

- Sau khi cắt contactor L liên lạc với lưới điện, đóng hai tiếp điểm của contactor hãm H, phần ứng của động cơ được nối kín qua điện trở Rhđ , còn cuộn dây kích từ

được nối với lưới điện qua Rkh Trong quá trình hãm, từ thông của động cơ không

biến đổi và công suất tiêu thụ trong mạch kích từ cũng bằng công suất định mức của động cơ

b) Hãm tái sinh

E CKTnt

CKTdl

Rpu H

U1

Hãm tái sinh là trạng thái xảy ra khi tốc độ quay của động cơ ωđ lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng ω0 trên đặc tính mà động cơ làm việc( ωđ¿ ω0) Khi làm việc ở chế độ động cơ( ωđ¿ ω0).Động cơ nhận điện năng từ lưới điện cung cấp thông qua dòng điện Iư chạy vào phần ứng sinh ra moment điện từ Mđt¿ 0 phát ra cơ năng trêntrục động cơ Ở chế độ tái sinh( ở chế độ máy phát) , động phát năng lượng trả về lưới( sđđ Eư sinh ra dòng điện I ngược chiều với dòng diện phần ứng Iư trả về lưới điện Moment điện từ đổi dấu Mđt¿ 0 và trở thành moment hãm) Năng lượng điện sinh ra là nhờ cơ năng tích lũy của hệ truyền động kéo động cơ quay với tốc độ( ωđ

Nhược điểm: gây nên hiện tượng quá tốc độ, làm vượt quá điều khiển độ bền

của cổ góp và các đai, chêm của cuộn dây phần ứng

6) Cầu chỉnh lưu

a) chỉnh lưu diode 3 pha

- Chỉnh lưu 3 pha hình cầu cấu tạo từ 6 van, mắc theo 2 nhóm: D1, D3, D5 mắccatốt chung và D2, D4, D6 mắc anốt chung Thứ tự ký hiệu các van trên sơ đồ có ýnghĩa quan trọng vì đó là thứ tự mà các van đó sẽ vào làm việc

.

Chỉnh lưu không điều khiển 3 pha hình cầu

- Sơ đồ cầu 3 pha có thể dùng với máy biến áp hoặc không

- Trong các van có anốt chung van nào có anốt âm( - ) nhất van đó sẽ dẫn

- Dựa vào đồ thị để phân tích nguyên lý làm việc của mạch Gọi các điểm chuyểnmạch tự nhiên lần lượt là θ1, θ2, θ3….

- Xét trong khoảng θ1 - θ2 : Lúc này ta thấy Uab dương nhất nên Uab dẫn Do đó, Ud

= Uab → D1 dương nhất và D4 âm nhất nên D1 và D4 dẫn

- Tại θ2 - θ3 : Ta thấy Uac dương nhất nên Uac dẫn Do đó, Ud = Uac → D1 dươngnhất và D6 âm nhất nên D1 và D6 dẫn

- θ3 - θ4 : Ubc dương nhất nên Ubc dẫn Do đó, Ud = Ubc → D3 dương nhất và D6

- θ2 - θ3 : Ta thấy Uba dương nhất nên Uba dẫn Do đó, Ud = Uba → D3 dương nhất

và D2 âm nhất nên D3 và D2 dẫn

+ Lập luận tương tự cho các van tiếp theo

- Như vậy điện áp chỉnh lưu có dạng đập mạch 6 lần trong một chu kỳ, mỗi lầnlặp lại một phần của điện áp dây

Điện áp ra Ud

Ud = 2.34 x U2 =2.34 x 220 =514.8 (VDC)

b) chỉnh lưu thyristor(scr) 3 pha

Thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng bằng cách thay đổi điện

áp phần ứng động cơ Điện áp phần ứng được thay đổi bằng BBĐ1

Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển hoàn toàn

Uα=Um.sin ωt Ub=Um.sin(ωt + 2π

+

-

+

-KĐM ĐTK

CKĐ RKĐ

Đ

CCSX

FT n R1 CK1

- Xét trong khoảng θ1- θ2: tương ứng với Uab đang dẫn Lúc đó ta thấy T1 dươngnhất và T4 âm nhất do đó nếu được cấp xung thì T1, T4 sẽ dẫn Nhưng lúc chưa được cấp xung thì trước đó thyristor nào đang dẫn sẽ tiếp tục dẫn

- Tại θ2 – θ3: tương ứng với Uac dẫn Lập luận tương tự như trên thì lúc đó nếu T1 và T6 nếu được cấp xung sẽ dẫn Lúc chưa cấp xung thì trước đó T1, T4 vẫn đang dẫn, cho đến khi cấp xung thì T1, T4 ngưng dẫn và T1, T6 bắt đầu dẫn

7) Máy phát tốc

- Sơ đồ nguyên lý.

âm tốc độ.

+ Trong đó:

- Pđm của động cơ  5KW

- CK1: Cuộn kích thích chủ đạo ( kích từ độc lập ), sinh ra sức từ động F1

- CK2: Cuộn tự kích thích, sinh ra sức từ động F2 cùng chiều với F1

- R2: Điều chỉnh hệ số tự kích Giá trị R2 càng nhỏ thì hệ số từ kích càng lớn vàngược lại

- CK3: Cuộn phản hồi âm tốc độ ( tín hiệu đưa về để khử F1 ), sinh ra sức từđộng F3 ngược chiều F1

- Nguyên lý hoạt động.

+ Ta có: F3 = I3WCK3

I3= EFT

RuFT+ R3+ RCK 3

- EFT: Sức điện động của máy phát đo tốc độ FT Là máy phát một chiều đặc biệtđược chế tạo với mạch từ bảo hòa rất sâu để từ thông này phát ra hoàn toàn bằnghằng số nên sức điện động phát ra của máy phát tỷ lệ bậc nhất với tốc độ Do đó, khiđọc sức điện động người ta biết được tốc độ theo mối quan hệ: EFT = KE  FTnFT =

KE  FTn

- Vì mạch từ bão hòa sâu nên  FT xem như là hằng số nên EFT tỷ lệ thuận với nFT

Từ các biểu thức trên, ta nhận thấy khi R3 = const thì: F3  I3  EFT  n Vì vậy F3

 n Sức từ động của KĐMĐ: FT = F1 + F2 + F3

- Hệ thống này có khả năng điều chỉnh tốc độ theo hai hướng:

* Để cho n > n cb: Ta giảm từ thông bằng cách tăng giá trị RKĐ

* Để cho n < n cb: Ta giảm điện áp đặt lên phần ứng của động cơ UĐ thông quađiều chỉnh giảm giá trị R1

- Ngoài ra, khi điều chỉnh R2 để thay đổi hệ số tự kích nghĩa là thay đổi độ cứng củađường đặc tính cơ Thực chất quá trình này là nâng cao độ cứng của đường đặc tính cơ

để đạt được tốc độ cao nhất khi động cơ được mở rộng lên Đồng thời nhờ phản hồi

âm tốc độ mà động cơ có khả năng làm việc với tốc độ thấp hơn ncb/10, nghĩa là có thể

mở rộng thêm tốc độ thấp và cao nên ta được phạm vi điều chỉnh lớn: D = ( 40 hàng trăm )/1

- Hệ thống này có khả năng ổn định tốc độ khi phụ tải thay đổi nhờ khâu phản hồi âmtốc độ: Khi động cơ đang làm việc với phụ tải Mc và tốc độ đạt yêu cầu nyc Vì lý donào đó, moment phụ tải đặt lên trục động cơ thay đổi, khác nyc thì nhờ quá trình phảnhồi âm tốc độ hệ thống sẽ tự động ổn định tốc độ đạt nyc Quá trình tự động này đượcgiải thích như sau: Giả sử khi Mc tăng sẽ làm cho nĐ giảm < nyc Mà khi n giảm  EFT

giảm  I3 giảm  F3 giảm  FT = F1 + F2 + F3 tăng  EKĐMĐ tăng  UĐ tăng  n tăngđạt đến nyc Và khi Mc giảm thì quá trình sẽ tự động xảy ra theo chiều ngược lại để tốc

MC MC1

n0 ny c n1

* Ưu điểm: Dùng sai số tốc độ quay trở lại điều khiển hệ thống để tự động ổn định

tốc độ ( khâu phản hồi trực tiếp ) Việc tính toán khâu phản hồi âm tốc độ tiến hành rấtđơn giản, tiện lợi

* Nhược điểm: Dùng máy phát tốc độ nên giá thành của hệ thống cao.

8) Hệ truyền động Thyrisotor – động cơ (T-Đ)

-Với hệ truyền động T - Đ ta có thể thay đổi thời điểm đặt xung điện áp lên cực điều

khiển, nhờ đó ta có thể điều chỉnh được điện áp chỉnh lưu

- Cấu tạo hệ T - Đ bao gồm :

+ Máy biến áp ( MBA ): Chức năng biến điện áp xoay chiều về điện áp phùhợp với động cơ

+ Thysistor: Là phần từ biến đổi:

- Thysistor mở khi : VA > VK và có xung điều khiển

- Thysistor khoá khi: VA< Vk và dòng thysistor giảm về 0 + Cuộn cảm LK: Có tác dụng san bằng điện áp làm việc

+ Động cơ điện một chiều

- Nguyên lý hoạt động :

 Xét trong chế độ dòng gián đoạn:

+ Khi cuộn cảm LK có giá trị Ld không đủ lớn thì năng lượng trong cuộn cảmkhông đủ lớn để duy trì dòng điện trong cuộn, do vậy sinh ra dòng gián đoạn.+ Đặc điểm của hệ CL – Đ ở chế độ này là dòng điện không ổn định, momensinh ra không đều, động cơ có tốc độ không được ổn định

Do vậy, ta cần áp dụng các phương pháp tự động điều chỉnh đặc biệt khi sử dụng

hệ CL – Đ ở chế chế độ dòng gián đoạn Thực tế người ta thường tăng Ld để tạo radòng liên tục

 Xét trong chế độ dòng liên tục:

+ Chỉnh lưu điều khiển có góc mở van α nhất định tính từ thời điểm chuyểnmạch tự nhiên Tác động mở từng van vào các thời điểm khác nhau cho dòng điềuchỉnh lưu id (Ta đã chọn α để có dòng id liên tục do vậy ta luôn có dòng qua độngcơ) + Việc lựa chọn thời điểm mở van ta sẽ điều chỉnh được suất điện động chỉnhlưu Ed và do vậy sẽ điều chỉnh được điện áp phần ứng động cơ Uư

Từ sơ đồ thay thế ta có : Id =

U do cos α−E

R +ω L ; Ed = Ud =Udo.cos α

Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý của hệ T - Đ

+ Lưu ý: Khi có hiện tượng trùng dẫn ( hai van cùng dẫn) sẽ làm ngắn mạch

phía thứ cấp máy biến áp.Vì vậy để tránh hiện tượng cháy, nổ do ngắn mạch ta phảilắp MBA có UN%={5 ¿ 10}%

- Ưu nhược điểm của hệ T- Đ

+ Điều khiển góc mở van α có thể điều chỉnh tốc độ nhanh

+ công suất điều khiển nhỏ, giá thành rẻ hơn so với các hệ truyền động khác

 Nhược điểm:

+ Van bán dẫn có dòng phi tuyến, thời gian quá độ sẽ lớn

+ Điện áp chỉnh lưu có biên độ đập mạch cao, gây tổn thất phụ trong máy điện

và ở xấu dạng điện áp của nguồn hoặc lưới

+ Hệ số công suất của mạch thấp

9) Hệ kín mạch tác động điều khiển động cơ trục chính( sơ đồ khối)

- Chức năng của từng khối

- Nguồn: Cấp điện cho toàn mạch ( mạch điều khiển và mạch động lực )

- Chỉnh Lưu 1 : Là cầu chỉnh lưu 3 pha Diode, dùng biến đổi điện xoay chiều

thành điện một chiều cấp cho Ucđ và cấp nguồn cho mạch đặt tốc độ

- Cầu chỉnh lưu CL2: là cầu chỉnh lưu ba pha diode dùng để biến đổi điện xoay

chiều thành nguồn điện một chiều cấp điện cho bộ khuếch đại

- Khối BBĐ 1 : Thay đổi điện áp cho động cơ

- Khối BBĐ 2: Cấp điện cho cuộn kích từ và điều khiển thuận nghịch.

- Mạch tạo tính hiệu ĐK : nhận tính hiệu phản về và đưa ra góc kích α để thay

đổi dòng điện đặt vào động cơ

- Máy phát tốc: cảm biến tốc độ động cơ , đưa tính hiệu phản hồi âm Tạo Uđk

vào bộ khuếch đại

- Mạch tạo U cđ : đưa ra tính hiệu điều kiển kết nối cơ khí với máy phát tốc.

10) Sơ đồ khối của bàn ăn dao

 Biến áp 1: cấp điện cho bộ biến đổi và bộ tạo Ucđ.

 Mạch tạo U cđ : đưa ra tính hiệu điều kiển kết nối cơ khí với máy phát tốc.

 BBĐ: cấp điện cho cuộn kích từ Tạo Uđk cấp điện phần ứng cho động cơ

III CÔNG NGHỆ VÀ ĐẶC ĐIỂM TRANG BỊ CỦA MÁY TIỆN.

1) Đặc điểm công nghệ

Hình 1_ Dạng bên ngoài máy tiện

Máy tiện gồm 4 phần:

1_ Thân máy

2_ Ụ trước: có trục chính quay chi tiết

3_ Bàn dao: thực hiện di chuyển dao cắt dọc và ngang so với chi tiết

4_ Ụ sau: có thể đặt mũi chống tâm, gá mũi khoan hoặc mũi doa

Hình 2_ Dạng gia công trên máy tiện

Chuyển động chủ yếu của máy tiện:

a) Phụ tải của cơ cấu truyền động chính

Hình 3_ Đồ thị phụ tải của truyền động

T t s



, [m/ph] (1) Trong đó: Vz_ là tốc độ cắt

Cv, m, x v, y v_ là các hệ số và số mũ phụ thuộc vật liệu chi tiết, phôi

T_ là độ bền dao, ph

t_ là chiều sâu cắt, mm

s_ là lượng ăn dao, mm/ph

+ Tại điểm tiếp xúc giữa chi tiết và dao có 1 lực :