1) Chức năng, linh kiện động chính máy tiện 1540.
Các aptomat AT1, AT2, AT3: cấp nguồn cho toàn bộ mạch và bảo vệ ngắn mạch cho toàn mạch.
Máy biến áp BA1: cấp điện cho cầu chỉnh lưu CL1.
Cần chỉnh lưu CL1: là cầu chỉnh lưu ba pha diode dùng để biến đổi điện xoay chiều thành điện một chiều cấp cho cuộn kích từ máy phát tốc CKFT1 và cấp nguồn cho mạch đặt tốc độ Rω.
Cuộn kích từ CKFT1: là cuộn kích từ của máy phát FT1 được cấp điện từ cầu chỉnh lưu CL1.
Cuộn kháng không khí LK: hạn chế dòng ngắn mạch và hạn chế tốc
độ tăng trưởng dòng điện (didt) để bảo vệ các thyristor, nghĩa là để chống tốc độ tăng dòng anot và hệ thống phát xung điều khiển cho thyristor.
Bộ chỉnh lưu không đảo chiều có điều khiển BBĐ1: là bộ chỉnh lưu cầu 3 pha dùng thyriostor, dùng để biến đổi điện xoay chiều thành nguồn điện một chiều cấp cho động cơ truyền động chính Đ1.
Bộ khuếch đại một chiều KĐ: đầu vào của KĐ có hai kênh:
Kênh 1: đặt vào chân 21-23 của KĐ là hiệu số của 2 giá trị điện áp: điện áp chủ đạo Ucđ lấy trên điện trở Rω(5-9) và điện áp phản hồi âm tốc độ lấy trên máy phát tốc FT1 (45-49). Do đó Uđk=k(Ucđ – UFT)
Với k là hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại KĐ.
Kênh 2: là khâu hạn chế dòng điện trong động cơ gồm 3 biến áp BA3, BA4, BA5 có cuộn sơ cấp nối song song với cuộn kháng Lk; cuộn thứ cấp nối chỉnh lưu CL2 có điện áp đầu ra đặt lên điện trở rl, nối với diode DO2 và Transistor T. Khi dòng điện trong động cơ Đ1 lớn hơn giá trị cho phép thì điện áp trên Lk lớn → điện áp trên CL2 cũng như trên rl đủ lớn để cho ĐO2 thông làm cho transistor T mở. Kết quả là điện áp ra của bộ khuếch đại một chiều giảm nhằm làm giảm điện áp ra của BBĐ1 để giảm dòng trong động cơ không vượt quá giá trị cho phép.
Điện áp Uđk là đầu ra của bộ khuếch đại một chiều KĐ: điện áp Uđk được đặt vào khâu so sánh của hệ thống phát xung điều khiển. Khi Uđk thay đổi sẽ làm cho góc mở α thay đổi để thay đổi điện áp ra của bộ BBĐ1 nhằm thay đổi tốc độ động cơ dưới tốc độ cơ bản.
Động cơ Đ1: là động cơ truyền động chính có công suất 70kW, điện áp phần ứng 440V, phạm vi điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng là Du=6,7/1 và điều chỉnh từ thông là Dф = 3/1 (đây là động cơ một chiều kích từ nối tiếp).
Điện áp phần ứng của động cơ là 440V. Khi UBBĐ1<420V thì điện áp do khâu đo lường ĐH đặt lên trên điện trở r2 chưa đủ để ĐO3 thông, hệ thống phát xung mở các thyristor phải mở với góc mở α nhỏ nhất để điện áp ra của BBDD2 là lớn nhất tương ứng với dòng kích từ của động cơ là lớn nhất. Khi UBBĐ1 ¿ 420V, điện áp trên r2 đủ để cho ĐO3 thông, hệ thống phát xung của BBĐ2 thay đổi được góc mở α (tùy giá trị đặt) làm thay đổi điện áp ra của BBĐ2 làm thay đổi dòng kích từ của động cơ làm tăng tốc độ động cơ trên tốc độ cơ bản.
Các biến áp BA4, BA5, BA6: giảm áp cấp điện cho cầu chỉnh lưu CL2.
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.
Máy biến áp BA2: giảm áp cấp điện cho bộ biến đổi đảo chiều công suất nhỏ BBĐ2.
Bộ biến đổi đảo chiều công suất nhỏ BBĐ2: là bộ chỉnh lưu ba pha hình tia nối song song ngược và hai hệ thống phát xung điều khiển cho hai nhóm Thyristor nối anot chung và catot chung điều khiển theo phương pháp độc lập để cung cấp điện cho cuộn dây kích từ CKĐ1 của động cơ Đ1.
Role RTT: kiểm tra từ thông và bảo vệ thiếu từ thông ф.
Cuộn dây kích từ CKĐ1 của động cơ Đ1: là cuộn dây kích từ của động cơ Đ1 được cấp điện từ BBĐ2.
Đattric (bộ cảm biến) đường kính chi tiết gia công khi tiện mặt đầu là biến trở RD.
Máy phát tốc FT1: cảm biến tốc độ của động cơ Đ1, đưa tín hiệu phản hồi am vào bộ khuếch đại.
Diode ổn áp DO1, DO2, DO3, DO4: không cho dòng điện tăng quá trị số cho phép nên diode ổn áp luôn luôn làm việc ở chế độ đánh thủng nhưng không bị hư.
Đèn ĐH1 sáng: báo hiệu có điện áp đặt vào BBĐ1 và BBĐ2, sẵn sàng làm việc.
Đèn ĐH1 sáng: báo hiệu đủ dầu trong hộp tốc độ.
Đèn ĐH3 sáng: báo hiệu bánh răng trong hộp tốc độ ăn khớp hoàn toàn.
Còi C kêu lên: thiếu dầu bôi trơn khi đang làm việc.
Máy biến áp BA3: giảm áp cấp điện cho bộ chỉnh lưu ba pha dùng diode.
Cầu chỉnh lưu CL3: là bộ biến đổi điện xoay chiều thành điện một chiều cấp điện cho mạch điều khiển truyền động chính.
Nút nhấn M1: cấp điện cho contactor K1.
Contactor K1: cung cấp nguồn ba pha cho truyền động ăn dao và cấp nguồn cho phần mạch điều khiển truyền động chính (tiếp điểm K1 (73- 105)).
Nút nhấn M2: cấp điện cho contactor K2.
Contactor K2: cấp điện cho BBĐ1, BBĐ2 và khâu khuếch đại.
Role R1=1: đóng tiếp điểm R1 đặt tín hiệu điều khiển cho bộ biến đổi công suất nhỏ BBĐ2, đảm bảo cho từ thông động cơ có giá trị định mức và chiều ứng với chiều quay thuận của ĐCĐ1 (nhóm chỉnh lưu phía trên (nhóm catot chung) làm việc).
Role R2=1: đóng tiếp điểm R2 đặt tín hiệu điều khiển cho bộ biến đổi công suất nhỏ BBĐ2, đảm bỏa cho từ thông động cơ có giá trị định mức và chiều ứng với chiều quay thuận của ĐCĐ2 (nhóm chỉnh lưu phía dưới (nhóm anot chung) làm việc).
Role R3: nối máy phát tốc FT1 với cực tính sao cho phản hồi là âm.
Role R4: nối máy phát tốc FT1 với cực tính sao cho phản hồi là âm.
Nút nhấn MT: (quay thuận) mâm cặp quay phải.
Nút nhấn MN: (quay ngược) mâm cặp quay trái.
Role R5: cấp điện cho contactor R1, R3.
(R1 đặt tín hiệu điều khiển cho bộ đổi công suất nhỏ BBĐ2 và các tiếp điểm R3 nối máy phát tốc FT1 với cực tính sao cho phản hồi là âm (MT)).
Role R6: cấp điện cho cotactor R2, R4.
(R2 đặt tín hiệu điều khiển cho bộ biến đổi công suất nhỏ BBĐ2 và R4 nối máy phát tốc FT1 với cực tính sao cho phản hồi là âm (MN)).
Role R7: dung trong nhấp máy.
Role R8: đóng tiếp điểm thường hở R8, đóng nguồn điện áp cho mạch đặt tốc độ Rω.
Role R9: khi role R9 có điện, khi đó chiết áp đặt tốc độ Rω bị loại ra khỏi mạch, chiết áp RV và RD được nối vào mạch nhờ các tiếp điểm thường hở của R9.
Role R10: ở chế độ tiện cắt, role R10 (không vẽ trong sơ đồ) không có điện, tiếp điểm thường kín của nó đóng nên điện áp chủ đạo lấy trên biến trở RD1. Ở chế độ tiện mặt dầu, role R10 có điện, điện áp chủ đạo được lấy trên biến trở RD2 được tỉ lệ với điện áp máy phát tốc FT1 (vì biến trở RD2 được nối vào máy phát tốc FT1) và do máy phát tốc nối cứng trục với động cơ truyền động chính.
Role R11: khi role R11 có điện, tiếp điểm R11 (73-89) hở ra, cắt điện role R1, tiếp điểm R11(73-95) đóng cấp điện cho R2.
Role R12: nối Ucđ với UFT qua các điểm (từ dương nguồn sang âm nguồn) sau: 15, 13, 17, 19, 21, 23, 25, 41, 45, 49, 47, 7, 5, 3, 1.
Bộ khống chế KC1: được sử dụng trong chế độ hiệu chỉnh (thử máy).
Tiếp điểm BK1, BK2 kín: bánh răng trong hộp tốc độ đã ăn khớp.
Tiếp điểm BK3 kín: xà ngang đã được kẹp chặt.
Tiếp điểm BK4 kín: truyền động nâng hạ xà không làm việc.
Nút nhấn D3: để dừng và hãm động cơ (ngoài ra dừng động cơ cũng có thể thực hiện bằng các nút ẩn sau: nút D1 cắt điện contactor K1 rồi role R5, làm cho role R8 mất điện hãm dừng động cơ).
Nút D2 cắt điện K2, bộ biến đổi BBĐ1 mất điện, động cơ được hãm tự do.
Có thể dừng bằng một trong các nút dừng sự cố: D4 đặt ở bàn điều khiển, D5 đặt ở điều khiển di động, D6 đặt ở ụ dao trái, D7 đặt ở ụ dao phải.
RV: đặt tốc độ cắt.
RD: duy trì lượng ăn dao.
Role RA: role kiểm tra điện áp (đủ điện áp RA(75-79) đóng duy trì điện cho K1).
Role RAK: role kiểm tra dầu.
Role RAL: áp kế điện tiếp xúc.
Role RBT:; khi đủ dầu bôi trơn trong hộp tốc độ và gờ trượt thì RAK, RAL có điện, đóng các tiếp điểm RAL, RAK cấp điện cho RBT, tiếp điểm RBT(115-117) đóng để chuẩn bị cấp điện cho R5, R6.
RH: điện trở hãm.
RC: nối tiếp với phần ứng động cơ.
Hạn chế dòng điện động cơ được thực hiện bằng khâu ngắt tín hiệu ra khỏi bộ khuếch đại, mạch gồm cuộn kháng Lk, các biến áp BA4, BA5, BA6, bộ chỉnh lưu CL2, diode ổn áp ĐO2và tranzitor T. Sụt áp trên cuộn kháng LK tỉ lệ với dòng điện phần ứng đặt vào cầu chỉnh lưu CL2 qua biến áp BA4, BA5, BA6. Khi dòng điện phần ứng lớn hơn giá trị dòng điện ngắt thì điện áp ra của CL2 sẽ lớn hơn điện áp đánh thửng của ổn áp ĐO2, tranzitor T thông, tín hiệu điều khiển bộ biến đổi BBĐ1 giảm, điện áp phần ứng động cơ sẽ giảm và đảm bảo hạn chế dòng điện động cơ nhỏ hơn trị số cho phép.
Điều khiển BBĐ2 được thực hiện theo nguyên lý phụ thuộc bởi tín hiệu tỉ lệ với điện áp phần ứng đo bởi đattric điện áp ĐH và mạch r2, ĐO3, tín hiệu điều khiển BBĐ2 sẽ bằng không (Uđk=0). Khi đó bộ biến đổi BBĐ2 sẽ bảo đảm cho điện áp trên cuộn kích từ có giá trị định mức, ứng với từ thông của động cơ có giá trị định mức. Khi điện áp phần ứng lớn hơn 420V, điôt ĐO3 bị đánh thủng, điện áp phần ứng tăng đến 440V, từ thông của động cơ sẽ bị giảm.
2) Chức năng, linh kiện của sơ đồ điều khiển truyền động ăn dao máy tiện đứng 1540.
Giới thiệu trang thiết bị mạch điều khiển truyền động ăn dao của máy tiện 1540.
Các aptomat AT1, AT2: cấp nguồn truyền động ăn dao đồng thời bảo vệ dòng cực đại và ngắn mạch.
Máy biến áp BA1: giảm dòng cấp cho bộ biến đổi BBĐ và chỉnh lưu cầu CL1.
Bộ biến đổi BBĐ: là bộ chỉnh lưu không đảo chiều dùng thyristor cấp điện cho phần ứng động cơ Đ1, điện áp điều khiển đặt vào bộ biến đổi là hiệu điện chủ đạo Ucđ lấy trên biến trở RD1 hoặc RD2 và điện áp phản hồi tốc đọ Uft là điện áp máy phát tốc FT2 nối cứng với động cơ truyền động ăn dao Đ1.
Máy phát tốc FT2: phản hồi âm tốc độ của hệ thống T-Đ không đảo chiều.
Cuộn dây kích từ CKFT2 của máy phát tốc FT2 được cấp điện từ bộ chỉnh lưu BBĐ.
Cuộn kích từ CKĐ1: mắc nối tiếp phần ứng của động cơ Đ1 được cấp điện bộ chỉnh lưu BBĐ.
Nút nhấn D: dừng chuyển động ụ dao và bàn dao.
Nút nhấn M: khởi động truyền động ụ dao và bàn dao.
Tiếp điểm RX: tiếp điểm đóng khi xà máy đã được kẹp chặt.
Bộ khống chế KC1: điều khiển truyền động ăn dao ở ba chế độ (ăn do làm việc, di chuyển nhanh và chậm).
Tiếp điểm RLĐ: tiếp điểm kín khi truyền động chính làm việc.
Tiếp điểm KT: tiếp điểm kín khi động cơ bơm dầu đã làm việc.
Role R1: cấp điện cho biến trở RD1 thực hiện chế độ ăn dao làm việc của truyền động ăn dao.
Role R2: cấp điện cho contactor K1.
Contactor K1: cấp điện động cơ Đ2 thực hiện chế độ di chuyển nhanh của truyền động ăn dao.
Tiếp điểm RĐ1: tiếp điểm kín khi ụ dao được di chuyển khi ụ đã được nới chuẩn bị cấp điện role R4 và R5.
Tiếp điểm RĐ2: tiếp điểm kín khi bàn dao chỉ di chuyển khi đã bàn dao đã được nới chuẩn bị cấp diện role R5 và R7.
Dị chuyển lên của ụ dao: đóng công tắc chuyển đổi CĐ1, role R4 có điện, nam châm của các khớp li hợp điện từ NC1 có điện và đèn báo hiệu ĐH1 sáng.
Dị chuyển xuống của ụ dao: đóng công tắc chuyển đổi CĐ2, role R5 có điện, nam châm của các khớp ki hợp điện từ NC2 có điện và đèn báo hiệu ĐH2 sáng.
Dị chuyển tới tâm của bàn dao: đóng công tắc chuyển đổi CĐ3, role R6 có điện, nam châm của khớp li hợp điện từ NC3 có điện và đèn báo hiệu ĐH3 sáng.
Dị chuyển xa tâm của bàn dao: đóng công tắc chuyển đổi CĐ4, role R7 có điện, nam châm của các khớp li hợp điện từ NC4 có điện và đèn báo hiệu ĐH4 sáng.
Các khớp li hợp điện từ NC5 và NC6: thực hiện hãm ụ dao và bàn dao ngắt điện role R4 và R7.
Bộ khống chế KC2: khi gạt sang vị trí 1 thực hiện dừng ụ dao và bàn dao không cần hãm cưỡng bức lúc này các khớp li hợp điện từ NC5 và NC6 không có điện.
Công tắc hành trình BK1, BK2, BK3, BK4, BK5: hạn chế chuyển động của ụ dao và bàn giao.
Sơ đồ máy tiện đứng 1540
3) Thuyết minh sơ đồ máy tiện đứng 1540
- Để đưa hệ thống vào làm việc, phải đóng các aptomat
+ Aptomat AT để cung cấp nguồn ba pha cho toàn bộ mạch + Aptomat AT1 để cung cấp nguồn cho mạch điều khiển
+ Aptomat AT2 để cung cấp cho mạch kích từ động cơ phát tốc PT
- Ấn nút M1 ở dòng (1) cung cấp điện cho cuộn hút K1 tiếp điểm K1 ở mạch lực và ở dòng (1,2) đóng cung cấp nguồn cho truyền động ăn dao và nguồn cho phần mạch truyền động chính .
K1 1
D1 M1
Ra
2
K1
Đến các truyền động phụ
- Ấn nút M2 ở dòng (3) cung cấp điện cho cuộn hút K2 tiếp điểm K2 ở mạch lực đóng lại cung cấp nguồn cho BBĐ1 và BBĐ2
K1 K2 Rth
K2
D2 M2
3 4
BBĐ1
RH
RC Đ
ĐH RTT
ĐO2
R2
CKĐ BBĐ2
R1
R2 BA6 K2
LK
- Đủ dầu bôi trơn và áp lực dầu: RAK(23) = 1, RAL = 1, → RBT(23) = 1, → RBT(13) = 1,
- Các bánh răng đã được ăn khớp: BK1(13) = 1, BK2(13) = 1, - Xà ngang đã được kẹp chặt: Tiếp điểm BK3 kín
- Truyền động năng hạ không làm việc: tiếp điểm BK4 kín
- Đủ dầu bôi trơn trong hợp tốc độ và gờ trượt: role kiểm tra dầu RAK có điện, làm cho tiếp điểm RAK đóng lại, áp kế điện tiếp xúc RAL có điện, làm cho tiếp điểm RAL đóng lại, khi đó RBT có điệm làm cho tiếp điểm RBT đóng để chờ, đồng thời tiếp điểm RBT mở ra
4) Quá trình khởi động quay thuận a. Phân tích
Sau khi thỏa mãn các điều kiện liên động, để khởi động động cơ truyền động chính Đ thì cần có 2 điều kiện:
1. Có dòng điện ở cuộn kích từ Ickđ theo chiều qua tiếp điểm R1
BBĐ2
RTT
CKĐ
R1
R2
CKF 0
I tiếp điểm R1 ở BBĐ2 đóng lại cuộn hút R1 ở dòng (5) có điện Xét dòng (5), (13), (14), (15), (16), (17), (18), (19), (20)
R1 5
R5 R11
BK1 BK2 BK3 BK4 D3
R5
R6 MT
MN R5
R8 R7
R6 R6
R5
13 14 15 16
R9 R7
17 Lv Hc
R8 18
R6 19
R5 Rc RTT
BK1 R7 R9
20
RTr1 R11
ở dòng (5) ta có: R1 R R11. 5
=> để cuộn hút R1 có điện thì tiếp điểm R11= 1 và R5 = 1
+ Do lúc đầu chưa có điện áp đặt vào đầu 35, 33 nên tiếp điểm RTr1 vẫn mở =>
cuộn hút R11 chưa được cấp điện =>R11= 1
+ Xét dòng (13), (14), (15) ta có : R5 BK BK BK BK D RBT MT R R R R1. 2. 3. 4. (3 . 8 7. )5 6 Trong đó : BK1, BK2, BK3, BK4, RBT: là các tín hiệu liên động
D3: là tín hiệu dừng R6: là tín hiệu khóa chéo
8 7. 5
R R R : là tín hiệu tự giữ
R7: là tín hiệu chọn chế độ LV hay HC, khi ở chế độ LV thì R7 = 0
8 ( 5 6). .
R R R RC RTT
RC, RTT là tín hiệu bảo vệ.
Ban đầu: - Ickđ tăng đến giá trị định mức. Khi đạt giá trị chỉnh định RTT tác động =>
tiếp điểm RTT = 1 . Kéo theo cuộn hút relay R12 ở dòng (17) có điện.
- Cuộn hút relay RC được cấp điện ngay khi phần ứng động cơ Đ được cấp nguồn
=> để có dòng điện ở cuộn kích từ ICKF theo chiều R1 thì phải ấn nút MT
* Khi ấn MT cuộn hút của các relay R5, R1 , R8 có điện.
2. Có điện áp đặt vào phần ứng động cơ Uư
- Khi ấn nút M2 ở dòng (3) cung cấp điện cho cuộn hút K2 tiếp điểm K2 ở mạch lực đóng lại cung cấp nguồn cho BBĐ1.
- Ta có cuộn hút R8 có điện, tiếp điểm R8 (1-3), R8 (15-13) = 1 => Rω(5-9) được đặt điện áp Ucđ.
- Đồng thời cuộn hút R12, R3 có điện
R5 R3
R3 R4
9 10
RTT R12 R1
R2
Theo dòng (9), (10): R3 (R5R R3. )4 ; trong đóR5=1, R R3. 4 là tín hiệu tự giữ
Theo dòng (17), (18): R12(R1R RTT2). ; trong đó R1 = 1, ICKF đạt giá trị chỉnh định RTT tác động => tiếp điểm RTT = 1 => các tiếp điểm R12(19-21) = 1, +R3(41- 45) = 1, +R3(45- 49) = 1 sẽ nối Ucđ và UFT theo đường 15, 13, 17, 19, 21, 23, 35, 41, 45, 49, 47, 7, 5, 3, 1. Với giá trị Ucđ - UFT này đặt vào bộ khuếch đại một chiều KĐ làm cho Uđk ≠ 0 => UBBĐ1≠ 0 => phần ứng động cơ được cấp điện.
b) Thuyết minh
Khi ấn MT cuộn hút của các relay R5, R1 , R3, R8 và R12 có điện.
+ Ở mạch kích từ: tiếp điểm K2 ở mạch lực đóng lại cung cấp nguồn cho BBĐ2 . Khi ấn MT tiếp điểm R1 ở BBĐ2 đóng lại cấp nguồn cho CKĐ. Khi Uưđ < 420V thì điện áp do khâu đo lường ĐH đặt lên điện trở r2 chưa đủ để ĐO2 thông; hệ thống phát xung mở các Tiristor mở với góc mở α nhỏ nhất để điện áp ra của BBĐ2 là lớn nhất tương ứng với dòng kích từ của động cơ là lớn nhất. Khi ICKF đạt giá trị chỉnh định RTT tác động => tiếp điểm RTT = 1 . Kéo theo cuộn hút relay R12 ở dòng (17) có điện.
+ Ở mạch động lực:
- Khi đóng AT2 thì bộ CL2 được cấp nguồn => cấp dòng kích từ ICKFT cho động cơ FT
- Tiếp điểm K2 ở mạch lực đóng lại cung cấp nguồn cho BBĐ1 và mạch CL3.