đồ án điện cơ thiết kế bộ truyền động cho cơ cấu nâng hạ cầu trục 20 tấn

§å ¸n tæng hîp ®iÖn c¬ Ph¹m Gia §iÒm Líp T§H3-K43

Môc lôc 1

Lêi nãi ®Çu 3

§Ò bµi 4

Ch¬ng I.§Æc ®iÓm c«ng nghÖ vµ yªu cÇu truyÒn ®éng

1.1 Giíi thiÖu cÇu trôc 5

1.2 §Æc ®iÓm c«ng nghÖ 6

1.3 Yªu cÇu c«ng nghÖ 7

a TruyÒn ®éng ¨n dao 7

b Yªu cÇu vÒ khëi ®éng vµ h·m truyÒn ®éng 7

c Yªu cÇu vÒ hµm vµ dõng khÈn cÊp 7

d §é chÝnh x¸c 7

e Nh÷ng yªu cÇu kh¸c 7

Ch¬ng II.Lùa chän ph¬ng ¸n truyÒn ®éng

2.1 HÖ truyÒn ®éng mét chiÒu 7

2.1.1 HÖ truyÒn ®éng m¸y ph¸t ®éng c¬ ®iªn (F-§) 8

2.1.2 HÖ truyÒn ®éng m¸y ph¸t ®éng c¬ (T-§) 8

2.2 HÖ truyÒn ®éng xoay chiÒu 9

2.2.1 §iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ K§B b»ng c¸ch thay ®æi

®iÖn trë m¹ch rotor 9

2.2.2 §iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ K§B b»ng ph¬ng ph¸p tÇn sè 10

2.2.2.1 Nguyªn lý ®iÒu chØnh tÇn sè 10

2.2.2.2 C¸c lo¹i biÕn tÇn 10

Ch¬ng III.TÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬

3.1 TÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ 13

3.2 TÝnh phô t¶i tÜnh 13

3.3 TÝnh hÖ sè tiÕp ®iÖn t¬ng ®èi T§% 14

3.4 Chän s¬ bé c«ng suÊt ®éng c¬ theo hÖ sè tiÕp ®iÖn t¬ng ®èi 14

3.5 KiÓm nghiÖm c«ng suÊt ®éng c¬ 14

Ch¬ng IV.TÝnh to¸n m¹ch lùc

4.1 TÝnh to¸n bé nghÞch lu 17

19

4.2 TÝnh to¸n bé chØnh lu 18

4.3 TÝnh to¸n c¸c tham sè cho tæng hîp 18

1

§å ¸n tæng hîp ®iÖn c¬ Ph¹m Gia §iÒm Líp T§H3-K43

4.4 TÝnh c¸c thiÕt bÞ ®o 20

4.4.1 M¸y ph¸t tèc 20

4.4.2 Ph¶n håi dßng 20

Ch¬ng V.Tæng hîp hÖ ®iÒu chØnh

5.1 LuËt ®iÒu chØh tõ th«ng kh«ng ®æi 22

5.2 S¬ ®ß cÊu tróc vµ khai triÓn m¹ch vßng dßng ®iÖn 24

5.3 Thµnh lËp s¬ ®å cÊu tróc m¹ch vßng tèc ®é 25

5.4 TÝnh to¸n c¸c tham sè trong s¬ ®å tuyÕn tÝnh ho¸ 27

5.5 Tæng hîp m¹ch vßng dßng ®iÖn 28

5.6 Tæng hîp m¹ch vßng tèc ®é 29

Ch¬ng VI.ThiÕt kÕ nguyªn lý m¹ch ®iÒu khiÓn

6.1 M¹ch ®iÒu khiÓn chØnh lu 35

6.2 M¹ch ®iÒu khiÓn nghÞch lu 36

6.3 C¸c m¹ch b¶o vÖ 41

KÕt luËn 42

Tµi liÖu tham kh¶o 42

2

§å ¸n tæng hîp ®iÖn c¬ Ph¹m Gia §iÒm Líp T§H3-K43

lêi nãi ®Çu

Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y nh÷ng tiÕn bé trong khoa häc kü thuËt ®· ®a l¹i nh÷ng

øng dông lín lao vµo trong qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp hãa hiÖn ®¹i ho¸ cña mçi ®Êt n￾íc.Bªn c¹nh nh÷ng thµnh tùu vÒ mÆt thùc tiÔn th× nh÷ng lý thuyÕt vÒ ®iÒu khiÓn còng

lÇn lît ra ®êi gãp phÇn kh«ng nhá trong viÖc x©y dùng c¸c nguyªn lý ®iÒu khiÓn tèi u

c¸c hÖ thèng truyÒn ®éng trong c«ng nghiÖp.Lµ mét níc ®ang trong qu¸ tr×nh x©y dùng

nÒn kinh tÕ c«ng nghiÖp hiÖn ®¹i víi nhiÖm vô hiÖn nay lµ thùc hiÖn thµnh c«ng qu¸

tr×nh c«ng nghiÖp ho¸ hiÖn ®¹i ho¸, ®Êt níc ta ®ang ngµy cµng ®ßi hái rÊt nhiÒu nh÷ng

øng dông manh mÏ c¸c thµnh tùu cña khoa häc kü thuËt vµo qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ®Ó ®a

l¹i n¨ng suÊt lao ®éng cao h¬n, c¹nh tranh ®îc víi c¸c níc trong khu vùc vµ thÕ giíi.

Tõ tríc ®Õn nay cÇu trôc lu«n ®îc sö dông phæ biÕn trong c¸c nhµ m¸y xÝ nghiÖp,

kho, bÕn b·i, h¶i c¶ng ... Nhng ®Ó ®a ra gi¶i ph¸p ®iÒu khiÓn gióp tèi u cho c¸c chØ tiªu

chÊt lîng cña hÖ truyÒn ®éng cÇu trôc th× ta cÇn quan t©m mÊy ®iÓm sau ®©y: §éng c¬

kh«ng ®ång bé ba pha thuéc lo¹i ®éng c¬ ®îc sö dông réng r·i h¬n ®éng c¬ mét

chiÒu v× cã gi¸ thµnh rÎ, vËn hµnh an toµn sö dông trùc tiÕp líi ®iÖn c«ng nghiÖp. MÆt

kh¸c, do sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña kü thuËt ®iÖn tö c«ng suÊt vµ kü thuËt vi ®iÖn tö ®·

t¨ng kh¶ n¨ng sö dông ®éng c¬ ®iÖn K§B ba pha ngay c¶ khi yªu cÇu cÇn ®iÒu chØnh

tù ®éng truyÒn ®éng trong ph¹m vi réng cã ®é chÝnh s¸c cao mµ tríc ®©y ph¶i dïng

®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. §iÒu nµy cµng ®Æc biÖt cã ý nghÜa khi hÖ thèng lµm liÖc trong

mèi trêng cã ho¸ chÊt ¨n mßn, bÞu bÈn, ch¸y næ. Trong m«i trêng nµy sö dông ®éng c¬

K§B rotor lång sãc sÏ an toµn vµ tin cËy h¬n nhiÒu.so víi ®éng c¬ mét chiÒu. MÆt

kh¸c ph¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é §CK§B ba pha rotor lång sãc b»ng c¸ch thay ®æi

tÇn sè dßng ®iÖn stator cã u ®iÓm næi bËt so víi ph¬ng ph¸p kh¸c lµ:

Tèc ®é ®îc ®iÒu chØnh trong ph¹m vi réng

§é cøng ®Æc tÝnh c¬ ®¶m b¶o yªu cÇu

Do ®ã ta thiÕt kÕ ®å ¸n víi hÖ truyÒn ®éng b»ng bé biÕn tÇn nguån dßng cã c¸c

nhiÖm vô chÝnh lµ:

-Giíi thiÖu vÒ c«ng nghÖ cña cÇu trôc.

-Tæng hîp hÖ thèng( bao gåm tæng hîp m¹ch vßng tèc ®é vµ m¹ch vßng dßng

®iÖn)

-ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn cho hÖ truyÒn ®éng.

Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ cßn sö dông phÇn mÒm m« pháng Simulink, lµ

phÇn mÒm cã tÝnh n¨ng rÊt m¹ch trong viÖc m« pháng c¸c hÖ truyÒn ®éng ®iÖn.

Qua mét thêi gian t¬ng ®èi ng¾n víi sè lîng c«ng viÖc còng ®¸ng kÓ do ®ã ®å ¸n

nµy ch¾c ch¾n cßn cã nh÷ng thiÕu sãt, víi sù næ lùc cña b¶n th©n em rÊt mong nhËn ®-

îc ý kiÕn ®ãng gãp cña c¸c thÇy c« gi¸o.

Hµ Néi, ngµy 28 th¸ng 6 n¨m 2002

Sinh viªn thùc hiÖn

Ph¹m Gia §iÒm

3

§å ¸n tæng hîp ®iÖn c¬ Ph¹m Gia §iÒm Líp T§H3-K43

Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi

Bé m«n Tù §éng Ho¸

thiÕt kÕ m«n häc

truyÒn ®éng ®iÖn

Tªn ®Ò tµi:

ThiÕt kÕ m«n häc truyÒn ®éng ®iÖn.

Néi dung:

ThiÕt kÕ hÖ truyÒn ®éng c¬ cÊu n©ng h¹ cÇu trôc 20 tÊn

Sè liÖu kü thuËt:

T¶i trong ®Þnh møc cña t¶i G®m = 20 TÊn

T¶i träng ®Þnh møc cña cÈu G0 = 1 TÊn

B¸n kÝnh tay n©ng Rt = 0,4 m

Béi sè cña hÖ thèng rßng räc u = 1

TØ sè truyÒn i = 75

HiÖu suÊt c¬ cÊu truyÒn ®éng ηc = 0,82

ThÇy gi¸o híng dÉn: PGS-PTS Bïi Quèc Kh¸nh

Sinh viªn thùc hiÖn: Ph¹m Gia §iÒm

Líp: Tù §éng Ho¸ 3_K43

4