Tài liệu đồ án tốt nghiệp kĩ sư điện đề tài máy bào giường 2 trụ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN PHẦN I:TÍNH CHON CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ I.KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO MÁY BÀO MẶT PHẲNG 1.Khái niệm chung Máy bào mặt phẳng hay còn gọi là máy bào giường hiện nay được sử dụng rộng rãi. Trong các loại máy cơ khí, nó được dùng để gia công bề mặt các chi tiết kim loại có biêń dạng lớn. Ngoài ra máy bào mặt phẳng còn được dùng để xẻ rãnh hình T, V, đuôi én. Máy bào có thể gia công bề mặt các chi tiết ở mức độ thô hoặc tinh khác nhau. Truyền động chính trong máy bào mặt phẳng là chuyển động tịnh tiến của bàn máy, bàn máy được kéo bằng một động cơ điện. Chất lượng và năng suất của máy bào mặt phẳng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tốc độ bàn máy, lực cắt, mô men cắt của dao…. Vì vậy việc điều khiển động cơ truyền động cho bàn máy là hết sức quan trọng mà ta cần nghiên cứu và giải quyết. 2.Phân loại Máy bào mặt phẳng hiện nay có nhiều chủng loại, dựa vào kiểu phân loại ta chia thành các nhóm máy bào mặt phẳng như sau: *Dựa vào số trụ phân ra : Máy bào một trụ : ví dụ như các kiểu máy 710 ; 71120 ; 7116 Máy bào hai trụ : ví dụ như các kiểu máy 7210 ; 7212 ; 7216 *Dựa vào chiều dài (Lb) của bàn máy và lực kéo bàn (Fk) ta phân ra: Máy cỡ nhỏ: Chiều dài bàn Lb < 3 (m) ; Lực kéo Fk = 30 ÷ 50 (KN) Máy cỡ trung bình: Chiều dài bàn Lb = 4 ÷ 5 (m) ; Lực kéo Fk = 50 ÷ 70 (KN) Máy cỡ nặng (lớn): Chiều dài bàn Lb > 5 (m) ; Lực kéo Fk > 70 (KN) 3.kết cấu máy bào mặt phẳng Máy bào giường được cấu tạo từ nhiều chi tiết phức tạp, nhiều khối khác nhau. Ở đây ta chỉ mô tả kết cấu bên ngoài và các bộ phận chủ yếu của máy. SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 1 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN Hình 1.1. Hình dáng bên ngoài của máy bào giường hai trụ *Đế máy (thân máy) Được làm bằng gang đúc để đỡ bàn và trụ máy để có khối thế tạo vững chắc cho máy. Đế được xẻ rãnh hình chữ nhật và chữ V để cho bàn máy chuyển động dọc theo đế máy. *Bàn máy Được làm bằng gang đúc dùng để mang chi tiết gia công. Trên bàn máy có 5 rãnh chữ T để gá lắp chi tiết cần gia công. Bàn máy được kéo tịnh tiến trên đế máy nhờ lực kéo của động cơ truyền động. *Giá chữ U Được cấu tạo từ hai trụ thép vững chắc và có một dầm ngang trên cùng. Trong dầm đặt một động cơ để di chuyển xà ngang lên xuống, dọc theo trục có xẻ rãnh, có trục vít nâng hạ và dao động để di chuyển xà *Xà ngang Chuyển động lên xuống theo hai trụ, xà được kẹp chặt khi gia công SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 2 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN *Các bàn dao máy Gồm hai bàn dao đứng và hai bàn dao hông, trục bàn có giá đỡ dao. Giá máy có thể dịch chuyển một góc nào đó để gia công chi tiết, khoảng dịch chuyển lớn nhất của các con trượt là 300 mm, góc quay giá đỡ là ± 600. *Bộ phận truyền động Gồm các máy điện xoay chiều, một chiều chuyển động quay và qua các hộp truyền động truyền chuyển động cho các bộ phận của máy Tóm lại: Máy bào giường được cấu tạo hoàn chỉnh sẽ có kết cấu chắc chắn, gọn, đảm bảo tính kỹ thuật, kinh tế, thẩm mỹ. II.CÁC TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY BÀO GIƯỜNG 1. Truyền động chính của bàn máy Truyền động của bàn là truyền động chính của máy, đây là kiểu chuyển động tịnh tiến và có tính chất chu kỳ lặp lại, mỗi chu kỳ có hai hành trình là hành trình thuận và hành trình ngược. 1.1 Hành trình thuận Là hành trình gia công chi tiết nên còn gọi là hành trình cắt gọt. Ở hành trình này có nhiều giai đoạn khác nhau như khởi động, ăn dao, vào chi tiết, cắt gọt ổn định, dao ra khỏi chi tiết. Ứng với mỗi giai đoạn là một tốc độ yêu cầu khác nhau phụ thuộc vào các yếu tố của chế độ cắt gọt. 1.2 Hành trình ngược Sau khi kết thúc hành trình thuận, bàn máy được đảo chiều và bắt đầu hành trình ngược. Hành trình này bàn máy chạy không tải trở về vị trí ban đầu để chuẩn bị cho chu kỳ làm việc tiếp theo. Tốc độ của bàn máy ở hành trình ngược thường lớn hơn ở hành trình thuận (khoảng 2 ÷ 3 lần) để nâng cao năng suất làm việc của máy. Truyền động của bàn được thực hiện bằng một động cơ điện qua hộp giảm tốc truyền động tới trục vít thanh răng biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của bàn. Tốc độ bàn máy được biểu diễn theo thời gian trong một chu kỳ gia công như hình 1.2. SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 3 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN V Vth V0 V0 t V0 Vng t1 t21 t22 t3 t4 t5 t61 t62 t7 t8 t9 t10 t11 t12 TCK Hình 1.2 Đồ thị tốc độ bàn máy theo thời gian trong một chu kỳ bào Do đặc điểm chuyển động của bàn máy là đảo chiều với tần số làm việc lớn nên quá trình quá độ chiếm thời gian khá lớn trong một chu kỳ làm việc. Chiều dài hành trình (hay chiều dài bàn) càng lớn thì quá trình quá độ chiếm tỷ lệ càng nhỏ. Năng suất của máy được xác định là số hành trình kép trên một đơn vị thời gian, vậy muốn đảm bảo năng suất của máy ta cần tìm hiểu về tốc độ yêu cầu của máy theo thời gian làm việc trong một chu kỳ: • Giả thiết bàn máy đang ở đầu hành trình thuận, bàn máy được tăng tốc đến vận tốc V0 trong thời gian t1. Thường thì vận tốc V0 = 5 ÷ 15(m/phút) gọi là tốc độ vào dao. • Sau khi chạy ổn định với tốc độ V0 trong khoảng thời gian t21 thì dao cắt bắt đầu vào chi tiết. Dao cắt vào chi tiết ở tốc độ thấp nhằm mục đích tránh sứt mẻ dao hoặc chi tiết. • t 22 dao cắt vào chi tiết và cắt với tốc độ V0 cho đến hết thời gian t22. • t3 là khoảng thời gian bàn máy tăng tốc từ tốc độ V0 đến tốc độ Vth gọi là tốc độ cắt gọt. • t4 là khoảng thời gian gia công chi tiết với tốc độ cắt gọt Vth không đổi. SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 4 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN • t 5 Gần hết hành trình thuận, bàn máy sơ bộ giảm tốc độ từ tốc độ cắt gọt về tốc độ V0 trong khoảng thời gian t5. • t61 là thời gian tiếp tục gia công nhưng ở tốc độ V0 • t62 là khoảng thời gian dao được đưa ra khỏi chi tiết nhưng bàn máy vẫn chạy với tốc độ V0. • t7 là thời gian bàn máy được giảm tốc về 0 để đảo chiều sang hành trình ngược. • t8 là thời gian bàn máy tăng tốc nhanh sau khi đảo chiều sang hành trình ngược đến tốc độ Vng gọi là tốc độ không tải. • t9 là khoảng thời gian bàn máy chạy ngược ở tốc độ Vng không đổi. • t10Gần hết hành trình ngược, bàn máy được giảm tốc về tốc độ V0 trong khoảng thời gian t10. • t11 là khoảng thời gian bàn máy vẫn chạy ngược với tốc độ V0 và bắt đầu giảm tốc về 0 để đảo chiều. • t 12 là thời gian vận tốc giảm về 0 và đảo chiều để kết thúc một chu kỳ làm việc và chuẩn bị cho chu kỳ làm việc tiếp theo. Bàn dao được di chuyển bắt đầu từ thời điểm bàn máy đảo chiều từ hành trình thuận sang hành trình ngược và kết thúc di chuyển trước khi dao cắt vào chi tiết. Tổng thời gian từ khi bắt đầu hành trình thuận cho đến hết hành trình ngược gọi là chu kỳ làm việc của máy bào giường TCK. Tốc độ hành trình thuận được xác định tương ứng với chế độ cắt gọt, thường thì Vth = 5 ÷ 120 m/ph. Tốc độ bàn máy lớn nhất có thể đạt Vmax = 75 ÷ 120 m/ph. Để tăng năng suất máy, tốc độ hành trình ngược chọn lớn hơn tốc độ hành trình thuận Vng = k.Vth và thường thì k = 2 ÷ 3 Năng suất của máy phụ thuộc vào số hành trình kép trong một đơn vị thời gian: n= • 1 1 = TCK t th + t ng (1-1) TCK – thời gian một chu kỳ làm việc của bàn máy (s) SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 5 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN • tth thời gian bàn máy chuyển động ở hành trình thuận (s) • tng thời gian bàn máy chuyển động ở hành trình ngược (s) Giả sử gia tốc bàn máy lúc tăng hay giảm tốc độ là không đổi thì ta có: t th = L th L g.th + L h.th + Vth Vth / 2 ; t ng = L ng Lg.ng + L h.ng + Vng Vng / 2 (1-2) *Trong đó: • Lth , Lng : là chiều dài hành trình của bàn máy tương ứng với tốc độ ổn định Vth, Vng của hành trình thuận và hành trình ngược. • Lg.th , Lh.th : là chiều dài hành trình bàn trong quá trình tăng tốc (gia tốc) và quá trình giảm tốc (hãm) ở hành trình thuận. • Lg.ng , Lh.ng : là chiều dài hành trình bàn trong quá trình tăng tốc (gia tốc) và quá trình giảm tốc (hãm) ở hành trình ngược. Thay (1-2) vào (1-1) ta có: n= 1 1 = L L (k +1).L + + t dc + t dc Vth Vng Vng (1-3) *Trong đó: • L = Lth + Lg.th + Lh.th = Lng + Lg.ng + Lh.ng là chiều dài hành trình máy. • k= • tđc là thời gian đảo chiều của bàn máy. Vng là tỷ số giữa tốc độ hành trình ngược và hành trình thuận. Vth Từ công thức (1-3) ta thấy rằng khi đã chọn tốc độ cắt gọt ở hành trình thuận là Vth thì năng suất của máy phụ thuộc vào hệ số k và thời gian đảo chiều tđc. Khi k tăng thì Vng tăng nên năng suất của máy tăng, tuy nhiên khi k > 3 thì năng suất của máy tăng không đáng kể vì lúc đó thời gian đảo chiều tđc lại tăng. Nếu chiều dài bàn máy Lb > 3 m thì thời gian tđc ít ảnh hưởng đến năng suất mà chủ yếu là hệ số k. Khi chiều dài bàn Lb bé và nhất là khi tốc độ V = Vmax = 75 ÷ 120 (m/ph) thì tđc ảnh hưởng SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 6 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN nhiều đến năng suất của máy. Vì vậy một trong các điều kiện cần chú ý khi thiết kế truyền động cho bàn máy của máy bào giường là cần giảm thời gian quá trình quá độ càng nhỏ càng tốt. Một trong những biện pháp giảm thời gian quá trình quá độ là xác định tỷ số truyền tối ưu của cơ cấu truyền động từ động cơ đến trục làm việc, đảm bảo máy làm việc với gia tốc cao nhất. *Kêt́ luân ̣ :Từ những phân tích ở trên ta rút ra các yêu cầu về truyền động chính của máy bào giường như sau: *Phạm vi điều chỉnh tốc độ: D= Vmax Vngmax = Vmin Vthmin (1-4) Trong đó : • Vngmax : là tốc độ lớn nhất của bàn máy ở hành trình ngược, thường Vngmax= 75 ÷ 120 (m/ph) • Vthmin : là tốc độ nhỏ nhất của bàn máy ở hành trình thuận, thường Vthmin = 4 ÷ 6 (m/ph). Như vậy phạm vi điều chỉnh tốc độ nằm trong khoảng D = (12,5 ÷ 30)/1 * Đặc tính phụ tải của truyền động chính: Thông thường, để đảm bảo cho công suất đặt là nhỏ nhất cho động cơ truyền động (thường là động cơ một chiều) thì hệ truyền động thường được điều khiển theo hai vùng điều chỉnh, ta có đặc tính của đồ thị phụ tải như sau: P,M MC PC I V min SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B II Vgh Vmax 7 V LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN Hình 1.3 Đặc tính của phụ tải máy bào giường *Vùng I: là vùng thay đổi điện áp phần ứng trong dải điều chỉnh D = (5 ÷ 6)/1 với mô men trên trục động cơ không đổi ứng với tốc độ bàn máy thay đổi từ Vmin = (4 ÷ 6) m/ph đến Vgh = (20 ÷ 25) m/ph. Khi đó lực kéo bàn máy là không đổi và công suất kéo Pc tăng dần lên. *Vùng II: là vùng điều chỉnh bằng cách giảm từ thông động cơ trong phạm vi D = (4 ÷ 5)/1 khi thay đổi tốc độ từ Vgh đến Vmax = (75 ÷ 120) m/ph. Khi đó công suất kéo PC gần như không đổi còn lực kéo thì giảm dần. Tuy nhiên, việc thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi từ thông sẽ làm giảm năng suất của máy vì thời gian quá trình quá độ tăng do hằng số thời gian mạch kích từ lớn (tức do quán tính của cuộn kích từ lớn). Vì vậy thực tế người ta mở rộng phạm vi điều chỉnh điện áp và giảm phạm vi điều chỉnh từ thông, hoặc điều chỉnh tốc độ động cơ trong cả dải bằng cách thay đổi điện áp phần ứng, trong trường hợp này thì công suất động cơ phải tăng Vmax/Vgh. Độ ổn định tĩnh: Ở chế độ làm việc xác lập, độ ổn định tốc độ không được vượt quá 5% (s ≤ 5%) khi phụ tải thay đổi từ 0 đến giá trị định mức. Ở quá trình quá độ hay quá trình khởi động và hãm yêu cầu xảy ra êm, tránh va đập trong bộ truyền động với độ tác động cực đại. Đối với những máy bào giường cỡ nhỏ (Lb< 3m; FK = 30 ÷ 50KN) thì D = (3 ÷ 4)/1 với hệ thống truyền động chính thường là động cơ không đồng bộ - khớp ly hợp điện từ; động cơ không đồng bộ roto dây quấn hoặc động cơ điện một chiều kích từ độc lập và hộp tốc độ. Những máy cỡ trung bình (Lb = 3 ÷ 5 m; FK = 50 ÷ 70 KN) thì D = (6 ÷ 8)/1 với hệ thống truyền động là hệ F - Đ (máy phát điện một chiều cấp điện cho động cơ một chiều). Đối với máy cỡ nặng (Lb>5 m; FK>70 KN) thì D = (8 ÷ 25)/1, hệ truyền động là F-Đ có bộ khuếch đại trung gian hoặc hệ truyền động T-Đ SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 8 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN là hệ chỉnh lưu cấp điện cho động cơ một chiều và điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh góc mở của thyristor. 2.Truyền động ăn dao Truyền động ăn dao cũng làm việc có tính chất chu kỳ, trong mỗi hành trình kép làm việc một lần. thời gian truyền động ăn dao được thực hiện từ thời điểm đảo chiều từ hành trình thuận sang hành trình ngược và kết thúc trước khi dao cắt bắt đầu vào chi tiết. Phạm vi điều chỉnh lượng ăn dao là D = (100 ÷ 200)/1 với lượng ăn dao cực đại có thể đạt tới (80 ÷ 100) mm/1 hành trình kép. Cơ cấu ăn dao yêu cầu làm việc với tần số lớn, có thể đạt 1000 lần/giờ. Hệ thống di chuyển đầu dao cần phải đảm bảo theo hai chiều ở cả chế độ di chuyển làm việc và di chuyển nhanh. Truyền động ăn dao có thể thực hiện bằng nhiều hệ thống như: cơ khí, điện khí, thủy lực, khí nén…, thông thường sử dụng rộng rãi hệ thống điện cơ, đó là động cơ điện và hệ thống truyền động trục vít - êcu hoặc bánh răng - thanh răng. Lượng ăn dao trong một hành trình kép khi truyền động bằng hệ trục vít - êcu được tính như sau: s = ωtv .t . T Và đối với hệ bánh răng - thanh răng là: s = ωtv .Z .t . T *Trong đó : ωtv ; ωtv là vận tốc góc của trục vít; bánh răng (rad/s); Z là số bánh răng; t là bước răng của trục vít hoặc thanh răng (mm); T là thời gian làm việc của trục vít hoặc thanh răng (s) Từ hai biểu thức trên, ta có thể điều chỉnh lượng ăn dao s bằng cách thay đổi thời gian sử dụng nguyên tắc hành trình (sử dụng công tắc hành trình) hoặc nguyên tắc thời gian (sử dụng rơle thời gian). Các nguyên tắc này đơn giản nhưng năng suất máy thường bị hạn chế, lý do là lượng ăn dao lớn thì thời gian làm việc phải dài, nghĩa là thời gian đảo chiều từ hành trình thuận sang hành trình ngược phải dài và SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 9 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN trong nhiều trường hợp thì điều này không cho phép. Để thay đổi tốc độ trục làm việc, ta có thể dùng nguyên tắc tốc độ, điều chỉnh tốc độ bản thân động cơ hoặc dùng hộp tốc độ nhiều cấp. Nguyên tắc này phức tạp hơn nguyên tắc trên nhưng có thể giữ được thời gian làm việc của truyền động như nhau với các lượng ăn dao khác nhau. 3. Truyền động nâng hạ xà Máy bào giường có giá đỡ gọi là xà ngang để đỡ giá dao vững chắc. Xà ngang được dịch chuyển lên xuống dọc theo hai trục máy để điều chỉnh khoảng cách giữa đầu dao và chi tiết gia công. 4. Truyền động kẹp nhả xà Là truyền động được định vị để kẹp chặt xà trên hai trục của máy để gia công chi tiết hoặc nới lỏng xà để nâng hạ dao, giá dao. Truyền động được thực hiện nhờ động cơ xoay chiều qua hệ thống cơ khí. Tác dụng của lực nêm chặt bao nhiêu tùy ý do ta điều chỉnh chuyển động với việc nâng hạ xà như trên. 5. Bơm dầu Khi cấp điện cho hệ truyền động làm việc thì bơm dầu cũng phải được làm việc, lượng dầu trong máy đảm bảo thì rơle áp lực mới hoạt động kích hoạt làm kín mạch cho chuyển động của bàn. Áp lực cần thiết là 2,5 at, hệ thống bơm dầu được thực hiện từ động cơ xoay chiều. 6. Quạt gió Động cơ quạt gió là động cơ xoay chiều đảm bảo cho hoạt động của máy làm việc với nhiệt độ cho phép. Nói chung, máy bào giường có công nghệ phức tạp, truyền động chính yêu cầu phải có độ chính xác khá cao và có nhiều truyền động phụ. Các truyền động bàn và truyền động ăn dao có thể được điều khiển ở chế độ hiệu chỉnh hoặc tự động với SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 10 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN trang thiết bị hợp lý, hiện đại. Nếu điều khiển chính xác, đáp ứng được các yêu cầu về truyền động thì máy bào giường có thể gia công ở chế độ tinh với độ chính xác cao III:TÍNH CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ 1. Tập hợp số liệu ban đầu Fth=20.000 N=20*103 N V 0 =6m/ph ⇒ ω 0 = 10 (rad/s) Vth=20m/ph ⇒ ωth = Vth 20 = = 33,3 (rad/s) 60 * ρ 60 * 0,01 Vng=(2-3)Vth=2*20 = 40 m/ph ⇒ ωng = Vng 60 * ρ = 40 = 66, 67 (rad/s) 60 * 0, 01 Gb= 150000 (N)=150*103(N) Gct=100.000(N)=100*103(N) η dm = 0,76 µ = 0,06 ; Lb=12 m J Σ = 14,6kg / m 2 2.Tính chọn sơ bộ công suất động cơ - Xác định thành phần thẳng đứng của lực cắt Fy0 Fy0=0,4*Fz0=0,4*20*103=8*103(N) - Xác định lực kéo tổng Fk1= Fz0+(Gb+Gct+Fy0)* µ = 20*103+(100*103+150*103+8*103)*0,06=35480 (N) - Xác định công suất đầu trục động cơ P 0 th1= Fk1 * V0 35480 * 6 = = 4, 67 (KW) 60 *1000 *η 60 *1000 * 0, 76 * Ở chế độ cắt : - Xác định : Fyth=0,4*Fzmax=0,4*20*103=8*103(N) Fk2=Fzmax+(Gct+Gb+Fyth)* µ =35480 (N) - Xác định công suất đầu trục của động cơ: SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 11 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Pth2= GVHD: VŨ ANH TUẤN Fk 2 * Vth 35480 * 20 = = 15,56 (KW) 60 * 1000 *η 60 *1000 * 0,76 - Xác định công suất tính toán: Ptt2=P th . Vng Vth = 15,56.40 = 31,12 (KW) 20 Từ các số liệu tính toán ta lập bảng để chọn công suất động cơ: chế độ cắt 1 trọng V th Vng m/ph m/ph lực cắt lượng Fz (KN) Gb + Gct (N) 6 20 20000 250000 công lức kéo suất công suất max đầu trục tính toán Ptt Fk(N) Pth (KW) 35480 (KW) 15,56 31,12 Từ các số liệu đã tính toán ở trên ta chọn Pdm ≥ 31,12 (kw) .Dựa vào bảng thông số các động cơ điện một chiều ta chọn được: Ký hiệu Pdm π -806 (KW) 32 n dm Idm (v/ph) 1000 (A) 165 r+ r cp rCKS Udm 0,047 (Ω) 65 (V) 220 Vận tốc góc của động cơ ω dm = 2π * n dm 2 * 3,14 * 1000 = = 105 (rad/s) 60 60 -Xác định kφ dm : Từ phương trình đặc tính động cơ điện một chiều kích từ độc lập ta có: U1=E+I(ru+rp) ⇔ E=U1(ru+rp) Mặt khác : E= kφω ⇒ kφω =U1-I(ru+rp) ⇒ kφ = SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B U 1 − I (ru + rp ) 12 ω LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ⇒ kφdm = GVHD: VŨ ANH TUẤN U dm − I dm (ru + rp ) ωdm = 220 − 165 * 0, 047 = 2(vb) 105 3. kiểm nghiệm động cơ Để kiểm nghiệm động cơ đã chọn ta tiến hành như sau : - Xác định công suất đầu trục động cơ khi không tải ở hành trình thuận : P0th= ∆P0th + ∆Pp *Trong đó : Tổn hao không tải ở hành trình thuận là ∆P0 = 0,6.Pth1 .(1 − η ) = 0,6.15,56.(1 − 0,76) = 2,24 (Kw) Tổn hao do ma sát nơi gờ trượt lúc không tải: -khi tốc độ v ad = v 0 = 6(m / ph) ∆p P 0 = ( Gct + Gb ) *Vad 60 *1000 *µ = (100 *10 ) + 150 *10 3 * 6 * 0,06 = 1,5 (kw) 60 *1000 3 ⇒ Tổn hao không tải ở hành trình thuận:P oth = ∆P0 + ∆Pp 0 = 1,5 + 5 + 2, 24 = 3, 74 (kw) - Xác định mômen không tải của động cơ M0= kφdm * I dm − M đt 0 = M 0 + p0 p ω0 Pdm *103 32 *103 = 2 *165 − = 25, 2 (Nm) ωdm 105 =25,2+ 1,5.1000 = 175, 2 (Nm) 10 - Xác định momen điện từ của động cơ ở hành trình thuận khi tải đầy: PDth *103 15,56 *103 = 25, 2 + = 321,8 (Nm) Mdtth=M0+Mth=M0+ ωth 33,3 - Xác định dòng điện không tải : I 0= M đt 0 176, 2 = = 87, 6 (A) k Φ đm 2 - Xác định dòng điện lúc đầy tải : Ith= M dtth 321,8 = = 160,9( A) kφdm 2 SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 13 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: VŨ ANH TUẤN - Công suất động cơ trong hành trình ngược khi dùng phương pháp điều chỉnh điện áp ở cả dải tốc độ: PDng=P0th* Vng Vth = 3, 74 * 40 = 7, 48 (kw) 20 - Xác định mômen điện từ ở hành trình ngược: Mdtng=M0+ PDng *103 ωng = M0 + PDng *103 Vng / ρ 7, 48 *103 = 138( Nm) = 25, 2 + 66, 67 - Dòng điện trong hành trình ngược: Ing= - Dòng điện quá độ: M dtng kφ dm = 138 = 69 (A) 2 Iqđ=2*Idm=2*165=330 (A) - Xác định các khoảng thời gian làm việc: - Thời gian quá độ : tqđ= M J J * (ω 2 − ω1 ) = ( I qd − I c ) * kφdm * ( ω 2 − ω1 ) qd − M c *Trong đó : • J=Jpu+Jcd=10,3(kg/m2) • Mqd , Iqd: momen, dòng điện động cơ trong quá trình quá độ • Mc , Ic: momen, dòng điện phụ tải của động cơ ω1 , ω 2 : tốc độ động cơ ở cuối và đầu quá trình quá độ • Từ đó ta xác định được các khoảng thời gian: t1 = t9 = t14 = 14, 6 *10 = 0,3( s ) (330 − 87, 6) * 2 Với: ω1 = 0, ω2 = ω0 = 10(rad / s ) I c = 87, 6( A) t 4 = t6 = 14, 6 * ( 33,33 − 10 ) = 1 (s) (330 − 160,9).2 Với: ω1 = ω 0 = 10, ω 2 = ω th = 33,33 ; Ic= 160,9(A) SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 14 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP t10 = GVHD: VŨ ANH TUẤN 14, 6 * 66, 67 = 1,87( s) (330 − 69) * 2 Với ω1 = 0, ω2 = ωng = 66, 67 ; I C =69(A) t12 = 14, 6 * ( 66, 67 − 10 ) = 1,59( s ) (s) (330 − 69) * 2 Với ω1 = ω0 = 10, ω2 = ωng = 66, 67 ;I C =69 (A) Theo kinh nghiệm vận hành ta có t13 = 1,5 * t1 = 1,5 * 0,3 = 0, 45( s) t3 = t7 ; t2 = t8 ; t2 + t3 = t13 ; t2 = 3* t3 → t3 = t7 = t2 = t8 = 1 1 1 * t13 = * t13 = * 0, 45 = 0,12 4 4 4 3 3 * t13 = * 0, 45 = 0,34 (s) 4 4 - Thời gian làm việc ở tốc độ thuận (Vth) t5 là: Ta có : V 0 L5 = Lb- ΣLith = Lb −  ( t1 + t 9 ) + 2  = 12 − Vậy : V0 + Vth ( t 4 + t 6 ) + V0 ( t 2 + t 3 + t 7 + t 8 )  2   ( 6 + 20 ) 1 6 * 2 + 6 * ( 0, 24 + 0, 68 )  = 11, 4( m)  * 0, 6 * + 60  2 2  L5= 11,4 (m) Vậy ta có: t5 = L5 11, 4 = = 0,57( ph) = 34, 2( s) Vth 20 - Xác định thời gian làm việc ở vận tốc ngược Vng: t11 Ta có : Vng + V0 Vng  V * t10 + * t12 + 0 * t14 + V0 * t13  2 2  2  L11=Lb- ΣL ing =Lb-  =12 − 1  40 46 6  *1,87 + *1,59 + * 0,3 + 6 * 0, 45  = 10, 7 m  60  2 2 2  SVTH:NGUYỄN XUÂN TUẤN K2B 15 LỚP:ĐHLT _ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Vậy ta có : t11= GVHD: VŨ ANH TUẤN L11 10, 7 = = 0, 27( ph) = 16, 2( s ) Vng 40 Thời gian làm việc của một chu kỳ: Tck= Σti = 56,3( s ) 3.1. Kiểm nghiệm theo điều kiện phát nóng : 14 I dt = = ∑I i =1 2 i .ti Tck I 2 qd * (t1 + t4 + t6 + t9 + t10 + t12 + t14 ) + I 02 (t2 + t8 + t11 + t13 ) + I th2 (t3 + t5 + t7 ) t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6 + t7 + t8 + t9 + t10 + t11 + t12 + t13 + t14 = 157, 4( A) Ta có Idt - Xem thêm -