Báo cáo: Thiết kế hệ truyền động ăn dao máy mài 3A130 dùng hệ T-Đ ppsx

z

Khoa Điện : Trường ĐHSPKT Vinh Đồ Án : Tốt Nghiệp



Báo cáo: Thiết kế hệ truyền động

ăn dao máy mài 3A130 dùng hệ

T-Đ

GVHD: Vũ Anh Tuấn - 1- SVTH: Nguyễn Đức Vinh

Khoa Điện : Trường ĐHSPKT Vinh Đồ Án : Tốt Nghiệp

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1.: Hình dáng chung của máy mài ………………………………………….....7

Hình 1.2. Sơ đồ gia công chi tiết trên máy mài………………………………………...8

Hình 1.3. sơ đồ nguyên lý máy mài tròn 3A130……………………………………...14

Hình 2.1. Sơ đồ khối hệ truyền động T- Đ……………………………………….......16

Hình 2.2. Đặc tính cơ hệ truyền động T - Đ……………………………………..........17

Hình 2.3. Sơ đồ chỉnh lưu hai nũa chu kỳ với biến áp trung tính…………………......19

Hình 2.4. Giản đồ dòng điện và điện áp……………………………………………....19

Hình 2.5. Sơ đồ chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển đối xứng……………………………20

Hình 2.6. Giản đồ thời gian với điện áp……………………………………………....21

Hình 2.7. Sơ đồ mạch động lực……………………………………………………….22

Hình 2.8. Sơ đồ kết cấu lõi thép máy biến áp ………………………………………...25

Hình 2.9.Sơ đồ bảo vệ quá điện áp…………………………………………………....29

Hình 2.10. Mạch R-C bảo vệ điện áp từ lưới………………………………………....29

Hình 3.1. nguyên lý điều khiển chỉnh lưu…………………………………………….31

Hình 3.2. Sơ đồ cấu trúc mạch điều khiển…………………………………………….32

Hình 3.3 khâu đồng bộ hóa phát xung răng cưa………………………………………34

Hình 3.4. Sơ đồ khâu so sánh…………………………………………………………35

Hình 3.5. Giản đồ điện áp……………………………………………………………..36

Hình 3.6 khâu khuếch đại và truyền xung…………………………………………….37

Hình 3.7 Sơ đồ mạch phát xung điều khiển…………………………………………..39

Hình 3.8 hình chiếu lõi biến áp xung………………………………………………....41

Hình 3.9. : Sơ đồ nguyên lý nguồn nuôi là đồng pha………………………………....44

GVHD: Vũ Anh Tuấn - 2- SVTH: Nguyễn Đức Vinh

Khoa Điện : Trường ĐHSPKT Vinh Đồ Án : Tốt Nghiệp

Hình 3.10. Đặc tính máy xúc………………………………………………………….47

Hình 3.11. . Sơ đồ khâu tổng hợp mạch vòng âm tốc độ……………………………..47

Hình 3.12. Sơ đồ khâu phản hồi âm dòng có ngắt…………………………………….49

Hình 4.1. Sơ đồ nguyên lý của hệ truyền động…………………………………….....54

Hình 5.1. Sơ đồ thay thế mạch chỉnh lưu điều khiển…………………………………58

Hình 5.2. Sơ đồ cấu trúc khâu chỉnh lưu……………………………………………..59

Hình 5.3 Sơ đồ thay thế động cơ điện một chiều……………………..………………59

Hình 5.4. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống khi chưa hiệu chỉnh……………...…………...62

Hình 6.1. Đặc tính cơ của hệ ….……………………………………………………...68

Hình 7.1. Sơ đồ cấu trúc………………………………………………………………73

Hình 7.2. Sơ đồ cấu trúc bộ biến đổi…………………………………………………74

Hình 7-3: Kết quả mô phỏng bộ biến đổi .....................................................................74

Hình 7.4. Sơ đồ cấu trúc động cơ điện một ………………………………………….74

Hình 7-5: Kết quả mô phỏng động cơ điện một chiều..................................................75

Hình 7.6. Sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện……………………………………..75

Hình 7.7: Kết quả mô phỏng mạch vòng dòng điện khi khâu ngắt chưa tác động.......76

Hình 7.8: Kết quả mô phỏng mạch vòng dòng điện khi khâu ngắt tác động................76

Hình 7.9. Sơ đồ cấu trúc khâu phản hồi tốc độ.............................................................76

Hình 7.10. Kết quả mô phỏng của khâu phản hồi tôc độ..............................................77

Hình 7.11. Kết quả mô phỏng của khâu phản hồi tôc độ..............................................78

GVHD: Vũ Anh Tuấn - 3- SVTH: Nguyễn Đức Vinh

Khoa Điện : Trường ĐHSPKT Vinh Đồ Án : Tốt Nghiệp

MỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG I - GIỚI THIỆU VỀ MÁY MÀI TRÒN 3A130.…………………...…..7

I. Đặc điểm công nghệ……………………………………………………………..7

II. Các đặc điểm về truyền động điện và trang bị điện của máy mài ..……….....7

1. Truyền động chính………………………………………………………………9

2. Truyền động ăn dao…………………………………………………….……...10

3. Truyền động phụ……………………………………………………………...10

III. Máy mài 3A 130……………………………..……………………………….....10

1. Giới thiết bị điện của máy…………………………………………..……........11

2. Nguyên lý làm việc của sơ đồ…………………………………………………11

3. Liên động và bảo vệ…………………………………………...………………13

4.Đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống truyền động khuếch đại từ - động cơ…..13

CHƯƠNG II - THIẾT KẾ MẠCH LỰC HỆ TRUYỀN ĐỘNG...... …………….15

I. Giới thiệu phương án truyền động dùng hệ T - Đ ……………………..…..15

1. Nguyên lý điều chỉnh tôc độ hệ T - Đ…………………………………………16

2. Đặc tính cơ…………………………………………………………………….16

3. Đánh giá chất lượng hệ thống T - Đ…………………………………………...18

II. Tính chọn mạch động lực…………………………………………………….18

1. Lựa chọn sơ đồ mạch động lực………………………………………………..18

2. Lựa chọn phương án mạch lực và tính chọn các thiết bị cho mạch lực……….21

CHƯƠNG III : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỞ VAN.......................31

I. Nguyên lý thiết kế mạch điều khiển………………………………………….31

1. Yêu cầu của mạch phát xung điều khiển............................................................31

2. Cấu trúc mạch điều khiển theo pha đứng……………………………………...32

3. Nguyên lý làm việc…………………………………………………………….33

GVHD: Vũ Anh Tuấn - 4- SVTH: Nguyễn Đức Vinh

Khoa Điện : Trường ĐHSPKT Vinh Đồ Án : Tốt Nghiệp

II. Thiết kế mạch phát xung điều khiển

1. Mạch đồng bộ hoá và phát xung răng cưa…………………………………….33

2.Khâu so sánh……………………………………………………………………35

3 . Khâu tạo xung………………………………………………………………...36

III. Tính toán các thông số của mạch điều khiển……………………………….40

1. Tính biến áp xung………………………………………………………………42

2. Tính tầng khuếch đại cuối cùng...........................................................................42

3. Tính chọn tầng so sánh........................................................................................43

4. Chọn khâu đồng pha ..........................................................................................44

5. Tính chọn máy biến áp nguồn nuôi và đồng pha……………………………….45

6. Tính toán thiết kế mạch vòng tự động điều chỉnh.............................................45

7. Tính hệ số khuếch đại của bộ biến đổi…………………………………………51

8. Tính hệ số khuếch đại trung gian……………………………………………….52

CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG VÀ THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ

TRUYỀN ĐỘNG…………………………………………………………………….53

I. Xây dựng sơ đồ nguyên lý hệ truyền động …………………………………...53

1. Giới thiệu sơ đồ:……………………………………………………………….53

2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống…………………………………………………54

II. Nguyên lý làm việc của hệ thống……………………………………………...56

1. Nguyên lý khởi động………………………………………………………….56

2. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ………………………………………………….56

3. Nguyên lý ổn định tốc độ……………………………………………………..58

CHƯƠNG V : XÂY DỰNG SƠ ĐỒ CÂU TRÚC CỦA HỆ TRUYỀN ĐỘNG………...59

I. Đặt vấn đề……………………………………………………………………….59

II. Xây dựng Sơ đồ cấu trúc hệ thống …………………………………………...59

1. Mô tả toán học chỉnh lưu điều khiển…………………………………………..59

2. Mô tả toán học động cơ một chiều kích từ độc lập…. ………………………..60

GVHD: Vũ Anh Tuấn - 5- SVTH: Nguyễn Đức Vinh

Khoa Điện : Trường ĐHSPKT Vinh Đồ Án : Tốt Nghiệp

3. Bộ khuếch đại tỷ lệ và máy phát tốc…………………………………………..62

4. Xây dựng sơ đồ cấu trúc……………………………………………………….62

CHƯƠNG VI : XÉT TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ HIỆU CHỈNH HỆ THỐNG………...67

I. Xây dựng đặc tính tĩnh......................................................................................67

1. Đặc tính cao nhất………………………………………………………………..67

2. Đặc tính thấp nhât……………………………………………………………….68

2. Kiểm tra chất lượng tĩnh………………………………………………………...69

II. Xét tính ổn định của hệ thống……...………………………………………...70

1. Tiêu chuẩn ổn định đại số………………...………………………………….…70

2 Xét tính ổn định……………………………………………... ……………...…71

CHƯƠNG VII : Mô phỏng hệ thống và chạy trên phần mềm Matlab…………...72

I. Giới thiệu phần mền simulink…………………………………………………72

II. Hàm truyền của các khâu

1. Hàm truyền của khâu phản hồi tốc độ…………………………………….…...72

2 Hàm truyền của khâu phản hồi dòng điện…………………... ……………..…72

3. Hàm truyền bộ biến đổi …………………………………………………….....73

4. Đặc tính động……………………………………………………………….…73

III. Mô phỏng hệ thống………………………………………………………...….73

1. Mô phỏng bộ biến đổi…………………………………………………..…….73

2. Mô phỏng động cơ điện……………………………………………………….74

3. Mô phỏng hoạt động mạch vòng dòng điện…………………………………..75

4. Mô phỏng khâu phản hồi tôc độ của hệ thống………………………………..75

Kết luận……………………………………………………………………………....77

Tài liệu tham khảo.......................................................................................................78

GVHD: Vũ Anh Tuấn - 6- SVTH: Nguyễn Đức Vinh

Khoa Điện : Trường ĐHSPKT Vinh Đồ Án : Tốt Nghiệp

Lời nói đầu

Ngày nay trong các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế quốc dân, cơ khí hoá có

liên quan chặt chẽ đến điện khí hoá 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 quá trình lao động.

Việc tăng năng suất lao động máy và giảm giá thành thiết bị điện của máy là hai

yêu cầu chủ yếu đối với hệ thống truyền động điện và tự động hoá nhưng chúng mâu

thuẫn nhau. Một bên đòi hỏi sử dụng các hệ thống phức tạp, một bên lại yêu cầu hạn

chế số lượng thiết bị chung trên máy và số thiết bị cao cấp. Vậy việc lựa chọn một hệ

thống truyền động điện và tự động hoá thích hợp cho máy là một bài toán khó.

Đồ án Tốt nghiệp Trang bị điện với đề tài “ Thiết kế hệ truyền động ăn dao máy

mài 3A130 dùng hệ T-Đ " bao gồm các nội dung sau:

1. Giới thiệu về máy mài 3A130

2. Thiết kế mạch lực hệ truyền động.

3. Thiết kế mạch phát xung điều khiển.

4. Xây dựng và thuyết minh sơ đồ nguyên lý hệ truyên động

5. Xây dựng sơ đồ cấu trúc của hệ truyền động.

6. Xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống.

7. Mô phỏng hệ thống và chạy trên phần mềm Matlab. .

Với sự nhiệt tình giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn “ Vũ Anh Tuấn “ và các thầy cô

tổ bộ môn, thầy giáo hướng dẫn và nỗ lục của bản thân em đã hoàn thành đề tài đồ án

tốt nghiệp Trang bị điện. Tuy nhiên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong

thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến nhận xét để quyển đồ án được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đức Vinh

GVHD: Vũ Anh Tuấn - 7- SVTH: Nguyễn Đức Vinh

Khoa Điện : Trường ĐHSPKT Vinh Đồ Án : Tốt Nghiệp

Chương I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY MÀI

I. Đặc điểm công nghệ

Hình 1.1: Hình dáng chung của máy mài

Máy mài có hai loại chính: Máy mài tròn và máy mài phẳng. Ngoài ra còn có

các máy khác như : máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài răng v.v…

Thường trên máy mài có ụ chi tiết hoặc bàn, trên đó kẹp chi tiết và ụ đá mài, trên đó có

trục chính với đá mài. Cả hai ụ đều đặt trên bệ máy. Sơ đồ biểu diễn công nghệ mài

được giới thiệu ở hình 1.2.

Máy mài tròn có hai loại: máy mài tròn ngoài (h 2a), máy mài tròn trong (h 2b).

Trên máy mài tròn chuyển động chính là chuyển động quay của đá mài; chuyển động

ăn dao là di chuyển tịnh tiến của ụ đá dọc trục (ăn dao dọc trục) hoặc di chuyển tịnh

tiến theo hướng ngang trục (ăn dao ngang) hoặc chuyển động quay của chi tiết (ăn dao

vòng). Chuyển động phụ là di chuyển nhanh ụ đá hoặc chi tiết v.v…

a) Máy mài tròn ngoài

b) Máy mài tròn trong

c) Máy mài mặt phẳng bằng biên đá

d) Máy mài mặt phẳng bằng mặt đầu (bàn chữ nhật)

e) Máy mài mặt phẳng bằng mặt đầu (bàn tròn)

GVHD: Vũ Anh Tuấn - 8- SVTH: Nguyễn Đức Vinh