TRUYEN ĐỘNG ĐIỆN. Tải bản lán thứ § NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC & KỸ THUẬT , HÀ NỘI 2001 iy ie LOI NOI DAL Truyền động điện cơ nhiệm vụ thực hiện các công đoạn -cudi cùng của một công nghệ sản xuất. Dac biệt trong dây chuyên sản xuất tự đông hiện đại. truyền động điện đóng góp vai trò quan trong trong viéc nang cao nang suất và chất lượng sản phim. Vi vậy các hệ truyền động điện luôn luôn được quan tâm nghiên cứu nâng cao chất lượng để đáp ứng các yêu câu công nghệ mới với mức độ tự động hóa cao Ngày nay. do ứng dụng tiến bộ ký thuật điện tử tin học. các hệ truyền động điện được phát triển và có thay đổi đáng kế. Đạc biệt do công nghệ sản xuất các thiết bị điện tử công suất ngày càng hoàn thiện. nên các bộ biến đổi điện tử công suất trong hệ truyền động diện không những đáp ứng được đô tác động nhanh, độ chình xác cao mà còn góp phân làm giảm kích thước và hạ giá thành của hệ Ở nước ta. do yêu câu công nghiệp hoa và hiện đai hóa nên kinh tả. ngày càng xuat hiện nhiều đây chuyên sản xuất mới có tức độ tự động hóa cao với những hệ truyền động điện hiện dai Để kịp thời tiếp thụ các tiến bộ kỳ thuật, Bộ môn Tự động hóa XNCN Trương đại học Bách khoa Hà Nội. một mật cho biên soàn tiếp phản hai giáo trính Truyền động dién itu động điều chín h truyện đóng điện! đông thời tải bản có sửa chữa, bổ sung chin h lý giáo trình Truyền đông điện ‘phan 1) Noi dung giáo trình này trinh bày những kiến thức cơ bản về hệ truyền động điện hiện đại bào góm việc phản tích các đạc tỉnh của các hệ truyền động điền vo bo bien đổi điện tử công suật . Nghiên cứu các cầu dê diệu khiến mới của cac hệ truyền đông đồng cơ xoay chiêu động be va Không động hộ Giao trình Truyền động điền do tấp, ch cán bộ giảng dạy Độ môn Tu động hóa trường ĐHBK Hà Nội biên soạn gồm 7 chương. - Chương l1 và chương 2 nêu các khái niệm chung về hệ truyền động và đặc tính cơ của động cơ. õ và 6 trình bày các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều và xoay chiều. Phân tích quá trình điện từ cố trong hệ truyền động dùng các bộ biến đổi. Nghiên cứu một số cấu trúc mới của truyền động điện xoay chiếu hiện đại. - Chương 7 nêu phương pháp chung tính và chọn thiết bị lực, thiết bị bảo vệ cho các hệ truyền động điện, Các chương được phân công biên soạn cụ thể như sau Bùi Quốc Khánh các chương Ì, 6, 7 và chịu trách nhiệm chủ biên, Nguyễn Văn Liễn các chương 3 4 và 5, Nguyễn Thị Hiển chương 2. Nội dung giáo trỉnh được Hội đồng khoa học Khoa tự động hóa XNCN xét đuyệt và được giáo sư Nguyễn Bính giúp đỡ trong việc hoàn thiện. Các tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó, Giáo trình này được biên soạn với mục đích làm tài liệu học tập cho các sinh viên ngành điện, đồng thời cũng có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho các kỹ sư điện và các ngành cố liên quan. Nội dung giáo trỉnh chác chắn còn nhiều vấn để cần bổ sung hoàn thiện. Rất mong các bạn đồng nghiệp và độc giả góp ý kiến. Thư góp ý xin gửi về Bộ môn Tự động hơa XNCN Trường đại học Bách khoa Hà Nội hay Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 70 Trần Hưng Đạo Hà Nội, Các tác giả Chuong 1 NHUNG KHAI NIEM CO BAN VE HE TRUYEN DONG DIEN 1-1. CAU TRUC CHUNG VA PHAN LOAI Hé truyén déng điện là một tập hợp các thiết bị như: thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử, phục vụ cho việc biến đổi năng lượng điện~cơ cũng như gia công truyền tín hiệu thông tin để điều khiển quá trình biến đổi năng lượng do. Cấu trúc chung của hệ truyền động điện, được trình bày trên H.1-1, bao gồm 2 phần chính: — Phần lực là bộ biến đổi và động cơ truyền động. Các bộ biến đổi thường dùng là bộ biến đổi máy điện (máy ph át một chiều, xoay chiều), bộ biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bão hòa), bộ biến đổi điện tử (chỉnh lửu tiristo, biến tần tranzito, tiristo). Động cơ điện có các loại: động cơ một chiều, xoay chi ều đồng bộ, không đồng bộ và các loại động cơ điện đặc biệt khác v. — Phần điều khiển gồm các cơ cấu đo lường, các bộ điều chỉnh tham số và công nghệ, ngoài ra còn có các thi ết bị điều khiển, đóng cắt phục vụ công nghệ và cho người vận hành. Đồ ng thời một số hệ truyền động có cả mạch ghép nối với các thi ết bị tự động khác trong một đây chuyền sản xuất, Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất, không phả i hệ truyền động nào cũng cớ đầy đủ cấu trúc như vậy. Ch o nên có thể phân loại hệ truyền động điện như sau: — Truyền động không điều chỉnh: thường chỉ có động cơ nối trực tiếp với lưới điện, quay máy sản xuất với một tốc độ nhất định. — Truyền động có điều chỉnh: trong loại này , tùy thuộc vào yêu cầu công nghệ mà ‡a có truyền động điều chỉn h tốc độ, truyền động 5 điều chỉnh mômen. lực kéo và truyện động điều chính vị trí, Trong cẩu trúc hệ truyền động có điệu chỉnh cớ thể là truyền động nhiều động cơ. Ngoài ra tùy thuộc vào cấu ,trúc và tín hiệu điều khiển ta co hệ truyền động điều khiển số, Hinh | ~i. M6 1a cau true chung của hệ truyền động, điêu khiển tương BBD -~ Bỏ biên đối. ĐC - Động cơ truyền đông: tự hoặc truyền MSX_ - Máy sản xuất: #+ Bộ điều chỉnh công nghệ: động điều khiển Kt ~ Các bô đóng cắt phục vụ công nghệ R — Các bộ diều thea chương chính truyền động K ~ Cac bộ đóng cất phục vụ truyền déng: trình v. VH ~ Người vận hành: GN ~ Mạch ghép nối 1-2. KHAL NIEM CHUNG VE DAC TINH CO CUA ĐỘNG CÓ ĐIỆN Đặc tính cơ của động cơ điện là quan hệ giữa tốc độ quay và mômen của động cơ. Ta co dac tính cơ tự nhiên của động cơ, nếu như động cơ vận hành ở chế độ định mức (điện áp, tần số, từ thông định mức và không nối thêm các điện trở, điện kháng vào động cơ). Trên đặc tỉnh cơ tự nhiên ta cố điểm làm việc định mức có giá trị Mam: “gm Đặc tính cơ nhân tạo của động cơ là đạc tính khi ta thay đổi các tham sô nguôn hoặc nội thêm các điện trở. điện kháng vào động cơ Để đánh giá và so sánh các đạc tính cơ. người ta đưa ra khái 6 niệm độ cứng đác tính cơ Ø và được tính: AM =— . a= Ũ Au Blén, ta cd dae tinh co cting, 6 nhé đặc tính cơ mềm, Ø > o dae tinh ca tuyệt đối cứng. Truyền động cơ đặc tính cơ cứng tốc độ thay đổi rất ít khi . mômen biến đổi lớn. Truyền động cơ cớ đặc tính cơ mềm tốc Hình ¡—3. Độ cúng đặc tính có. độ giảm nhiều khi Dường t đặc tính có mềm; đường 2: đặc tính có cứng : đường mômen tăng (xem 3: đặc tính có tuyệt đối cúng H. DAC TINH CO CUA MAY SAN XUAT Đặc tính cơ của máy sản xuất rất đa dạng. Tuy vậy phân lớn nơ được biểu diễn đưới dạng biểu thức tổng quát: M, = My, + (Magn ~ M. — Mômen ứng với tốc độ œ = Ô Mạm — Mômen ứng với tốc độ định mức am M, — Momen tng vdi téc d6 w. Ta có các trường hợp: =œ=0,M.= Mom = const, các cơ cấu nâng hạ. bảng tái, cơ cấu án dao máy cát gọt thuộc loại này (đường 1, H. a) Dạng đặc tính có của một số máy sản xuất: (} @=0 (2 x= (3) a =2 (4) ø = — 1b) Dạng đặc tính có của máy Sản xuất có tính thế năng; o) Dạng đặc tính cơ của máy sản xuất có tính phản kháng. — # = Ì, mômen tỷ lệ bậc nhất với tốc độ, thực tế rất Ít gặp, về loại này cơ thể lấy ví dụ máy phát một chiều tải thuần trở (đường 2, H.1— 3ø), — # = 2, mômen tỷ lệ bậc hai với tố c độ là đặc tính của các máy bơm, quạt gió (đường 3, H. ~a=— 1, mémen tỷ lệ nghịch với tốc độ, các cơ cấu may cuén đây, cuốn giấy, các truyền động quay tr ục chính máy cất gọt ˆ kim loại có đặc tính thuộc loại này (đường 4, H.1~3a), Ngoài ra, một số cơ cấu của các máy có đặc tính khác, ví du: — Mômen phụ thuộc vào gốc quay M. =f(y) hoặc mômen phụ thuộc vào đường đi M, = fis), trong thực tế các máy công tác có pittông, các máy trục không có cá p cân bằng có đặc tính thuộc loại này. — Mômen phụ thuộc vào số vòng quay va dutng di M, = flw, s) như các loại xe điện. — Mômen cản phụ thuộc vào thời gian M. = f(t), vi du như may nghiền đá, quặng, Trên H.1~3ö và e biểu diễn đặc tính củ a mômen cản phản kháng va momen can thé nang. ~ Mômen cản thế năng (như ở trong cá c cơ cấu nâng hạ tải trọng) có đặc tính M, = const và không phụ thuộc vào chiều quay (ŒH. — Mômen cân phân kháng luôn luôn chống lại chiều quay như mômen ma sát, mômen của cơ cấu ăn dao máy cắt gọt kim loạ i v. TRANG THAI LAM VIEC CUA TRUYE N DONG DIEN Trong hé truyén dong dién, bao giờ cũng có quá trình biến đổi năng lượng điện — cơ, Chính quá tr ình biến đổi này quyết định trạng thái làm việc của truyền động điện. Ta định nghĩa: Dòng công suất điện Pain CO gid tri đương nếu như nớ có chiều truyền: từ 9 nguồn đến động cơ và từ động cơ biến đổi công suất điện thành công suất cỡ PQ„ = Mớ cấp cho may sản xuất, Công suất cơ này có giá trị dương nếu như mömen động cơ sinh ra cd cùng chiều với tốc độ quay. Ngược lại. công suất điện có giá trị âm nếu nó có chiều từ động cơ về nguồn, công suất cơ có giá trị âm khi nó truyền từ máy sản xuất về động cơ và mômen động cơ sinh ra ngược chiều với tốc độ quay. Mômen của máy sản xuất được gọi là mômen phụ tải hay mômen cản. Nó cũng được định nghĩa đấu âm và dương, ngược lại với dấu mômen của động cơ. Phương trình cân bằng công suất của hệ truyền động là: Py =P.
