Tài liệu giáo trình truyền động điện , chương 1 doc

8/14/2007
Chương 1
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA HỆ TRUYỀN
ĐỘNG ĐIỆN
1.1 Cấu trúc của hệ truyền động điện
1.2 Phần cơ của hệ truyền động điện
1.3 Phương trình chuyển động của hệ truyền
động
1.4 ĐTC và các trạng thái làm việc của hệ
truyền động điện
8/14/2007
1.1 Cấu trúc của hệ truyền động điện
1.1.1 Định nghĩa hệ truyền động điện
1.1.2 Hệ truyền động của máy sản xuất
1.1.3 Cấu trúc chung của hệ truyền động điện
1.1.4 Phân loại các hệ truyền động điện
Về đầu chương
8/14/2007
1.1.1 Định nghĩa hệ truyền động điện
Hệ truyền động điện
Về đầu chương
8/14/2007
1.1.2 Hệ truyền động của máy sản xuất
Xét 3 ví d:
a) Truyền động của máy bơm nước
b) Truyền động cần trục
c) Truyền động mâm cặp máy tiện
Về đầu chương
8/14/2007
a) Truyền động của máy bơm
nước

Về đầu chương
Biến đổi
8/14/2007
b) Truyền động cần trục
Về đầu chương
8/14/2007
c) Truyền động mâm cặp máy
tiện
Về đầu chương
8/14/2007
1.1.3 Cấu trúc chung của hệ truyền động điện
BĐ Đ
TL CT
ĐK
Lệnh đặt
Phần điện
Phần cơLưới
Về đầu chương
8/14/2007
1.1.4 Phân loại các hệ truyền
động điện
a) Theo đặc điểm động cơ
b) Theo tính năng điều chỉnh
c) Theo mức độ tự động hóa
d) Một số cách phân loại khác
Về đầu chương
8/14/2007
1.2 Phần cơ của hệ truyền động điệ
n
1.2.1 Các đại lượng đặc trưng cho các phần

tử cơ học
1.2.2 Sơ đồ tính toán phần cơ
1.2.3 Phân loại mômen cản
Về đầu chương
8/14/2007
1.2.1 Các đại lượng đặc trưng
cho các phần tử cơ học
Qui đổi: 1KG=9,81N; 1 rad/s=9,55 vg/ph;
Về đầu chương
kgm
2
JMomen quán
tính
kgmTrọng lượng
rad/s
2
s
-2
ε
Gia tốc gócm/s
2
aGia tốc
rad/s s
-1
ω
vòng/phútn
Tốc độm/svVận tốc
NmM, M
c
MomenN, KGF, P, GLực

Đơn vịKý hiệuĐại lượngĐơn vịKý
hiệu
Đại lượng
Chuyển động quayChuyển động thẳng
8/14/2007
1.2.2 Sơ đồ tính toán phần cơ
a) Qui đổi mômen cản Mc về (tốc độ) trục
động cơ
b) Qui đổi mômen quán tính về (tốc độ) trục
động cơ J
Về đầu chương
8/14/2007
a) Qui đổi mômen cản về trục động cơ Mc
Nguyên tắc qui đổi:
Ta có:
i i i
dc i.qd
i i
P M .
P M .
ω
= ω = =
η η
Về đầu chương
8/14/2007
a) Qui đổi mômen cản về trục động cơ Mc
• Qui đổi mômen M
i
:
• Tương tự, nếu phần tử i chuyển động thẳng với

tốc độ V
i
và có lực tác động là F
i
thì:
hay
trong đó ρ = ω/Vi
η
=
.i
1
MM
iqd.i
ηρ
=
.
1
FM
iqd.i
i i i
dc i.qd
i i
P F .v
P M .= ω = =
η η
Về đầu chương
8/14/2007
Tổng quát, momen cản tổng quy
đổi về trục động cơ
∑∑

ηρ
+
η
=
l
ll
l
k
kk
kC
.
1
F
.i
1
MM
Về đầu chương
8/14/2007
b) Qui đổi mômen quán tính về trục động cơ J
+ Động năng của phần tử quay thứ i:
2
2
i
d i.qd i
W J . J .
2 2
ω
ω
= =
Về đầu chương

8/14/2007
b) Qui đổi mômen quán tính về trục động cơ J
• Quy đổi mômen quán tính J
i
- của phần tử thứ
i làm việc với tốc độ ω
i
về tốc độ ω
• Tương tự nếu vật chuyển động thẳng V
i
, m ⇒
ω
• Tổng mômen quán tính, k – số phần tử chuyển
động
2
iqd.i
i
1
.JJ =
2
iqd.i
1
.mJ
ρ
=
∑
+
=
k
qd.idt

JJJ
Về đầu chương
8/14/2007
Sơ đồ tính toán phần cơ đơn khối
Về đầu chương
8/14/2007
Ví dụ 1 Lập sơ đồ tính toán đơn
khối cho phần cơ của cần trục
Bỏ qua trọng lượng
dây cáp, hãy qui
đổi mômen cản M
c
và mômen quán
tính J
t
trên trục
động cơ.
Về đầu chương
8/14/2007
Giải
*) Qui đổi mômen cản:
+ Qui đổi G ⇒ trống tời M
CT
+ Qui đổi M
CT
⇒ trục động cơ ω
t
t
CT
1

.
2
D
.GM
η
=
η
=
.i
1
MM
CTC
η : hiệu suất của hộp giảm tốc;
i = ω/ω
ct
/
C
.
1
.GM
ηρ
=
Hoặc:
với
ρ
= ω/v; η’ = η.η
t
V
V
ớ

ớ
i G [N]; Dt [m];
i G [N]; Dt [m];
η
η
t
t
Về đầu chương
8/14/2007
*) Qui đổi mômen quán tính:
+ Momen quán tính của rôto động cơ J
đ
và của bánh răng 1 (J
b1
)
không phải quy đổi, vì chúng quay cùng tốc độ rôto ω.
+ Momen quán tính bánh răng 2 (J
b2
)
được quy đổi từ tốc độ ω
CT
về ω như sau:
2
2bqd.2b
i
1
.JJ =
+ Tương tự, momen quán tính J
tt
của trống tời đượ

c quy
đổi thành:
2
ttqd.tt
i
1
.JJ =
+ Momen quán tính quy đổi của tải trọng G có khối lượ
ng
m và vận tốc v:
2
qd.G
1
.mJ
ρ
=
Về đầu chương
8/14/2007
Mômen quán tính tổng của hệ
J
t
= J
đ
+ J
b1
+ J
b2.qd
+ J
tt.qd
+ J

G.qd
Kết quả ta thu được sơ đồ tính toán đơn khối
Về đầu chương
8/14/2007
Bài tập 1:
Xác định mômen cản và mômen
quán tính của tải trọng và dây cáp
quy đổi về trục động cơ biết rằng
cơ cấu nâng hạ có sơ đồ động học
như trên hình bên, trong đó bộ
truyền gồm 1 cặp bánh răng có tỷ
số truyền i = 5, trọng lượng của
vật nâng G = 10kN, trọng lượng
dây cáp Gc = 10%G; tốc độ nâng
v = 16,5m/s; Hiệu suất cặp bánh
răng η = 0,95; Hiệu suất trống tời
ηt = 0,93; Đường kính trống tời Dt
= 0,6m.
Đáp án
Về đầu chương
8/14/2007
Bài tập 2
Cho hệ thống truyền động điện
như hình vẽ bên. Tính mômen
cản Mc và mômen quán tính J
t

quy đổi về trục động cơ. Biết tỷ
số truyền của 2 cặp bánh răng i
1

= i
2
= 5, trọng lượng vật nâng G
= 22kN, trọng lượng cáp
G
c
=10%G, vận tốc nâng v =
20m/s. Hiệu suất mỗi cặp bánh
răng η
1
= η
2
= 0,96; hiệu suất
trống tới η
CT
= 0,93. Đường kính
trống tời D
CT
= 0,58m. Momen
quán tính của roto, các khớp nối,
các bánh răng, và trống tời lần
lượt là 0,102; 0,01; 0,01; 0,03;
0,06; 0,03; 0,07; 0,252 kgm
2
;
Về đầu chương
8/14/2007
Bài tập 3
Đ
Cánh

quạt
ω
Q
Cho h
ệ
thống truyền động điện như hình vẽ bên.
Tính mômen cản M
c
v
à mômen quán tính J
t
quy đổi về trục động cơ khi
động cơ quay ở tốc
độ n = 955 vòng/phút.
Biết tỷ số truyền của cặp bánh răng i = 0,4; tải
quạt có phương trình đặc tính cơ:
2
dmQ
Q
dmQcocQ
n
n
MMM









+=
Với M
co
= 0; M
dmQ
= 72 Nm; n
dmQ
= 2000 vòng/phút.
Hiệu suất của cặp bánh răng η = 0,96. Momen quán tính của
roto, các bánh răng, cánh quạt lần lượt là 0,07; 0,05; 0,03; 0,02.
Về đầu chương