Đồ án: Thiết kế điện tử công suất điều khiển đóng mở van SCR

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP MỤC LỤC PHẦN I: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1.Tổng quan. 1.1.Mục đích – Vai trò của việc phân tích ,lựa chọn phương án truyền động điện. Việc lựa chọn phương án truyền động điện có vai trò rất quan trọng . Nó quyết định đến chất lượng sản phẩm cũng như ảnh hưởng tới hiệu quả kinh tế sản suất : ­ Khi lựa chọn đóng chóng ta có thể tăng năng suất làm việc , hạn chế những hành trình dư thừa ,nâng cao hiệu quả kinh tế . ­Việc lựa chọn lựa chọn không hợp lý không những gây ra những tổn thất về kinh tế mà có thể còn gây ra những hậu quả khó lường . 1.2. Cơ sở lựa chọn phương án truyền động. Để có được phương án lựa chọn truyền động tốt nhất ta cần căn cứ vào đặc điểm công nghệ của nó ,căn cứ vào chỉ tiêu chất lượng để chọn phương án. Mỗi phương án đều có ưu và nhược điểm riêng ,khi lựa chọn cần đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kỷ thuật cũng như về mặt kinh tế ,trong đó cần chó trọng đảm bảo chi tiêu về mặt kỷ thuật. Thường thì để đảm bảo tốt chỉ tiêu về mặt kỷ thuật thì kèm theo chỉ tiêu về kinh tế . Do vậy ,tùy thuộc vào yêu cầu chất lượng và độ chính xác của sản phẩm ta chọn phương án truyền động thỏa mạn các tiêu chí về kinh tế và kỹ thuật . 2. Chọn động cơ và các phương án điều chỉnh. 2.1.Các loại động cơ . Trong công nghiệp có 2 loại động cơ thường được sử dụng : 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ­ Động cơ xoay chiều : Động cơ không đồng bộ ( Động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc và động cơ không đồng bộ rô to dây quấn). Động cơ đồng bộ. ­Động cơ điện một chiều : Động cơ một chiều kích từ độc lập. Động cơ một chiều kích từ nối tiếp. Động cơ một chiều kích từ hỗn hợp. Mỗi loại động cơ có các đặc điểm cấu tạo, vận hành và ứng dụng riêng dựa vào yêu cầu thiết kế được giao, em nghiên cứu và phân tích để lựa chọn phương án truyền động điều khiển động cơ một chiều và các phương án điều chỉnh tốc độ kèm theo. 2.2.Động cơ điện một chiều a.Giới thiệu chung về động cơ điện 1 chiều Như ta đã biết máy phát điện một chiều có thể dùng làm máy phát điện hoặc động cơ điện. Động cơ điện một chiều là thiết bị quay biến đổi điện năng thành cơ năng. Nguyên lý làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Động cơ điện một chiều được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp và giao thông vận tải. b.Cấu tạo động cơ điện một chiều Động cơ điện một chiều gồm có 2 phần : Phần tĩnh (stator) và phần động (rôtor) 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Hình 1: Động cơ điện một chiều Gồm các phần chính sau: - Cực từ chính: Cực từ chính là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ thuật điện. Cực từ được gắn chặt vào vỏ nhờ các bulông. Dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng bọc cách điện. - Cực từ phụ: Cực từ phụ đặt giữa các cực từ chính và dùng để cải thiện đổi chiều - Gông từ: Dùng để làm mạch từ nối liền các cực từ đồng thời làm vỏ máy. - Các bộ phận khác: o Nắp máy. o Cơ cấu chổi than. Lõi sắt phần ứng: Lõi sắt phần ứng dùng để dẫn từ. thông thường dùng những lá thép kỹ thuật điện dày 0,5 mm phủ cách điện ở hai đầu rồi ép chặt lại. Trên lá thép có dập hình dạng rãnh để sau khi ép lại thì đặt dây quấn vào Dây quấn phần ứng: Dây quấn phần ứng là phần sinh ra s.đ.đ và có dòng điện chạy qua. Thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện.Trong máy điện nhỏ thường dùng dây có tiết diện tròn, trong máy điện vừa và lớn thường dùng dây tiết diện hình chữ nhật. Dây quấn được cách điện với rãnh của lõi thép. 3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Cổ góp: Cổ góp hay còn gọi là vành góp hay vành đổi chiều dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành một chiều. cỏ góp gồm có nhiều phiến đồng hình đuôi nhạn cách điện với nhau bằng lớp mica dày 0,4 đến 1,2 mm và hợp thành một hình trụ tròn. Đuôi vành góp có cao hơn lên một ít để để hàn các đầu dây của các phần tử dây quấn vào các phiến góp được dễ dàng. Các bộ phận khác: - Cánh quạt: Dùng để quạt gió làm nguội máy. - Trục máy: Trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi. Trục máy thường làm bằng thép Cacbon tốt. 2.3 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ. Để thiết kế hệ truyền động phù hợp với yêu cầu ta cần đưa ra nhiều phương án khác nhau, rồi sau đó so sánh các phương án trên phương diện kinh tế và kỹ thuật để chọn ra phương án tối ưu. Đây là động cơ sử dụng năng lượng điện 1 chiều bao gồm: ­Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập. ­Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp. ­ Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp. Với động cơ 1 chiều kích từ hỗn hợp là lọai đông cơ có kết cấu phức tạp,giá thành cao nên ta loại bỏ vì không phù hợp chỉ tiêu kinh tế. 2.3.1 Động cơ 1 chiều kích từ nối tiếp Sơ đồ nguyên lý 0 4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Hinh 2:Mạch động cơ một chiều kích từ nối tiếp. - Phương trình đặc tính cơ điện: - Phương trình đặc tính cơ : Ta thấy loại này có cuộn kích từ nối tiếp với phần ứng động cơ nên dòng kích từ chính là dòng phần ứng động cơ . Do vậy khi Iư biến đổi thì từ thông cũng biến đổi sẽ gây ra hiện tượng từ dư (tổn thất phụ) lớn. dư = (2 10). đm Mà động cơ một chiều kích từ nối tiếp có đặc tính cơ ở dạng phi tuyến (hypecbol ), nên đặc tính cơ mềm và độ cứng lại thay đổi theo phụ tải. Động cơ một chiều kích từ nối tiếp có khả năng quá tải lớn về momen nhờ cuộn CKT mắc nối tiếp vào mạch phần cứng nên có khả năng khởi động tốt hơn động cơ một chiều kích từ độc lập.Vì vậy loại động cơ này thường được sử dụng trong hệ truyền đông yêu cầu quá tải cao và momen khởi động lớn. Mặt khác, từ thông của động cơ phụ thuộc vào dòng phần ứng nên khả năng chịu tải của động cơ bị ảnh hưởng rất lớn của điện áp lưới. Điều này gây khó khăn trong quá trình điều chỉnh và ổn định tốc độ, quá trình này chỉ có hiệu quả ở tốc độ rất thấp và hiệu quả không cao, ở tốc độ cao đạt được điều này là rất khó khăn. Dựa vào phương trình đặc tính cơ ,để điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ nối tiếp ta có thể thay đổi điện áp phần ứng hoặc thay đổi điện trở phần ứng bằng cách mắc thêm điện trở phụ . Phương pháp thay đổi tốc độ động cơ băng cách thay đổi điện trở phần ứng có đặc điểm : ­ Vì phải thêm điện trở phụ nên phương pháp này chỉ cho tốc độ thay đổi theo chiều hướng giảm. 5 ... - tailieumienphi.vn