Đồ án môn học thiết kế hệ thống truyền động điện nâng hạ cho cầu trục phân xưởng

ĐẠI HỌC SPKT VINH
Bộ mơn Điều khiển và Tự động hóa

----------

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Thiết kế hệ thống truyền động điện nâng hạ cho cầu trục phân
xưởng

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Văn Tuấn

Sinh viên thực hiện: Lại Văn Long

Lớp: DHTDHCK13Z

Hà Nội, 12/2020

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói
chung và trong lĩnh vực điện - điện tử - tin học nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội
thay đổi từng ngày. Trong hồn cảnh đó, để đáp ứng được những điều kiện thực tiễn
của sản xuất đòi hỏi những người kĩ sư điện tương lai phải được trang bị những kiến
thức chuyên ngành một cách sâu rộng.
Trong q trình học mơn thiết kế hệ thống tự động hóa q trình em được nhận
đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển cho hệ cơ cấu nâng hạ cầu trục
Do kiến thức còn hạn chế, trong phạm vi thời gian có hạn, lượng kiến thức lớn
nên khơng khỏi có những sai sót. Em mong nhận được sự góp xây dựng của các thầy,
cơ giáo cũng như bè bạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn. Trong quá trình làm đồ án
em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy, cơ giáo cũng
như sự góp ý xây dựng của các bạn bè. Đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy giáo NGUYỄN

VĂN TUẤN và các thầy cô giáo công tác trong khoa điện.
Em xin chân thành cảm ơn !

Vinh, tháng 12 năm 2020
Sinh Viên

LẠI VĂN LONG

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ CỦA HỆ THỐNG CẤU TRỤC
PHÂN XƯỞNG.............................................................................................................8

1.1 Tổng quan về thiết bị cầu trục phân xưởng.................................................8
1.1.1 Khái niệm.............................................................................................8
1.1.2 Đặc điểm cấu tạo của cầu trục..............................................................8
1.1.3 Phân loại...............................................................................................8
1.1.4 Cấu tạo..................................................................................................9
1.1.5 Đặc điểm công nghệ...........................................................................10
1.2 Yêu cầu truyền động.................................................................................11
1.2.1 Đặc tính phụ tải..................................................................................11
1.2.2 Chế độ làm việc của động cơ truyền độ.............................................12
1.2.3 Yêu cầu truyền động..........................................................................14
CHƯƠNG 2. TÍNH CHỌN CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ CHO HỆ TRUYỀN
ĐỘNG........................................................................................................................... 15
2.1 Tổng hợp thông tin về hệ thống................................................................15
2.2 Tính tốn các thơng số của hệ thống.........................................................16
2.3 Tính toán phụ tải tĩnh................................................................................16
2.4 Tính hệ số tiếp điện tương đối TĐ%.........................................................17
2.5 Tính chọn động cơ....................................................................................18

CHƯƠNG 3. LỰA CHỌN HỆ TRUYỀN ĐỘNG.........................................20
3.1 Lựa chọn hệ truyền động..........................................................................20
3.2 Động cơ điện không đồng bộ....................................................................20
3.2.1 Nguyên lý làm việc............................................................................20
3.2.2 Ứng dụng :..........................................................................................23
3.2.3 Khả năng dùng động cơ xoay chiều thay thế máy điện một chiều:....24

3.2.4 Kết luận..............................................................................................25
3.3 Biến tần.....................................................................................................26
3.3.1 Nguyên lý bộ biến tần........................................................................26
3.3.2 Cấu trúc bộ biến tần...........................................................................26

CHƯƠNG 4. TÍNH CHỌN MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ ĐIỀU KHIỂN CHO

BBĐ............................................................................................................................... 28

4.1 Thiết kế mạch lực......................................................................................28

4.1.1 Sơ đồ mạch lực...................................................................................28

4.1.2 Tính tốn lựa chọn mạch lực..............................................................29

4.2 Phương pháp điều khiển............................................................................35

4.2.1 Các phương pháp điều khiển..............................................................35

4.2.2 Giới thiệu về biến tần nguồn áp điều khiển theo phương pháp V/f...37

4.2.3 Các phương pháp thông dụng trong điều khiển động cơ không đồng
bộ ............................................................................................................ 40

4.2.4 Cấu trúc điều khiển............................................................................53

CHƯƠNG 5. MƠ PHỎNG..............................................................................55
5.1 Sơ đồ mơ phỏng........................................................................................55
5.2 Kết quả mô phỏng.....................................................................................56

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Cấu tạo cầu trục....................................................................................9
Hình 1.2: Cấu tạo cơ cấu phanh hãm.................................................................10
Hình 1.3: Đặc tính cơ cấu nâng-hạ.....................................................................12
Hình 1.4: Trạng thái làm việc của động cơ truyền động cầu trục......................13
Hình 2.1: Hệ truyền động nâng hạ cho cầu trục phân xưởng.............................15
Hình 2.2: Quan hệ phụ thuộc nc vào tải trọng....................................................16
Hình 2.3: Bảng tra động cơ cho cơ cấu nâng hạ................................................18
Hình 3.1: Quá trình tạo moment của máy điện khơng đồng bộ.........................20
Hình 3.2: Lá thép kỹ thuật điện..........................................................................22
Hình 3.3: Sơ đồ mạch nguyên lý hoạt động của biến tần...................................26
Hình 3.4: Sơ đồ mạch điều khiển.......................................................................27
Hình 4.1: Sơ đồ mạch lực...................................................................................28
Hình 4.2: Sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha dùng diode...............................................29
Hình 4.3: Nghịch lưu độc lập nguồn áp ba pha..................................................30
Hình 4.4: Dạng tín hiệu điều khiển các van và dạng dòng điện, điện áp trên các
phần tử trong sơ đồ NLĐL ba pha.....................................................................30
Hình 4.5: Hình ảnh thực tế van IGBT FS75R12KE3G......................................31
Hình 4.6: Quan hệ giữa momen và điện áp theo tần số.....................................40
Hình 4.7: Nguyên lý phương pháp điều rộng sin...............................................41
Hình 4.8: Sơ đồ dạng điện áp trên các pha.........................................................41
Hình 4.9: Quá trình hoạt động của bộ điều khiển..............................................43
Hình 4.10: Sơ đồ kết nối các khóa trong bộ nghịch lưu.....................................44

Hình 4.11: Sơ đồ bộ biến tần nghịch lưu áp 6 khóa...........................................45
Hình 4.12: Biểu diễn khơng gian vector trong hệ tọa độ x-y.............................45
Hình 4.13: Các vector khơng gian tử 1-6...........................................................47
Hình 4.14: Trạng thái đóng ngắt của các khóa...................................................48
Hình 4.15: Vector khơng gian Vs trong vùng 1.................................................49
Hình 4.16: Vector khơng gian Vs trong vùng bất kỳ.........................................50

Hình 4.17: Giản đồ đóng cắt linh kiện...............................................................51
Hình 4.18: Vector Vs trong các vùng tử 0-6......................................................53
Hình 4.19: Sơ đồ khối của phương pháp điều khiển vơ hướng vịng hở cho bộ
nghịch lưu...........................................................................................................54
Hình 4.20: Sơ đồ khối của phương pháp điều khiển vơ hướng vịng kín cho bộ
nghịch lưu...........................................................................................................54
Hình 5.1: Sơ đồ mơ phỏng.................................................................................55
Hình 5.2: Đáp ứng momen.................................................................................56
Hình 5.3: Dịng điện dịng điện..........................................................................58
Hình 5.4: Điện áp đầu ra....................................................................................60
Hình 5.5: Đáp ứng tốc độ...................................................................................61

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 4.1: Thông số diode chỉnh lưu..................................................................30
Bảng 4.2: Thông số van IGBT FS75R12KE3G.................................................32
Bảng 4.3: Bảng lựa chọn van IGBT loại 6 IGBT kiểu đấu sẵn theo sơ đồ cầu 3
pha...................................................................................................................... 32
Bảng 4.4: Thông số kỹ thuật ACEPACK™ 2....................................................34
Bảng 4.5: Giá trị điện áp các trạng thái đóng ngắt và vector khơng gian tương
ứng...................................................................................................................... 48

CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ CỦA HỆ THỐNG CẤU TRỤC PHÂN
XƯỞNG

1.1 Tổng quan về thiết bị cầu trục phân xưởng

1.1.1 Khái niệm

Cầu trục là tên gọi chung của các máy trục chuyển động trên hai đường ray cố
định trên kết cấu kim loại hoặc tường cao để vận chuyển các vật phẩm trong khoảng
không (khẩu độ) giữa hai đường ray đó.

Các cơ cấu của đảm bảo 3 chuyển động:
- Nâng hạ vật.
- Di chuyển xe con.
- Di chuyển xe cầu.

1.1.2 Đặc điểm cấu tạo của cầu trục

Dầm cầu được gọi là dầm chính, thường có kết cấu hộp hoặc dàn, có thể có một
hoặc hai dầm. Trên dầm có xe con và cơ cấu di chuyển qua lại dọc theo dầm chính.
Hai đầu dầm chính liên kết hàn hoặc đinh tán với hai dầm đầu. Trên mỗi dầm đầu có
hai cụm bánh xe: cụm bánh xe chủ động và cụm bánh xe bị động.

Dẫn động của cầu trục có thể bằng tay hoặc dẫn động điện. Dẫn động bằng tay
chủ yếu dùng trong các phân xưởng sửa chữa, lắp ráp nhỏ, nâng hạ không thường
xuyên, không đòi hỏi năng suất và tốc độ cao.

Cầu trục thường được chế tạo với các thông số:

- Tải trọng nâng: Q = 1 ÷ 500 tấn

- Chiều cao nâng: Hmax = 16 m

- Vận tốc nâng: Vn = 2 ÷ 40 m/phút

- Vận tốc di chuyển xe con: Vxmax = 60 m/phút

- Vận tốc di chuyển cầu trục:Vcmax = 60 m/phút

Cầu trục có Q > 10 tấn thường được trang bị hai hoặc ba cơ cấu nâng, gồm một
cơ cấu nâng chính và một hoặc hai cơ cấu nâng phụ, được lắp trên xe con.

1.1.3 Phân loại
 Theo hình dạng bộ phận nâng hạ và mục đích sử dụng:

SVTH: Lại Văn Long 8

- Cầu trục dùng móc tiêu chuẩn.
- Cầu trục dùng gầu ngoạm.
- Cầu trục dùng nam châm điện.
 Theo tải trọng:
- Loại nhẹ: dưới 10 tấn.
- Loại trung bình: từ 10 tới 15 tấn
- Loại nặng: trên 15 tấn.
 Theo chế độ làm việc:
- Loại nhẹ: TĐ%= 10÷15%, số lần đóng cắt trong một giờ là 60.
- Loại trung bình: TĐ%= 15÷25%, số lần đóng cắt trong một giờ là 120.
- Loại nặng: TĐ%= 40÷60%, số lần đóng cắt trong một giờ là trên 240.
 Theo chức năng:
- Cầu trục vận chuyển: sử dụng rộng rãi, yêu cầu độ chính xác khơng cao.
- Cầu trục lắp ráp: sử dụng trong các phân xưởng cơ khí, yêu cầu độ chính

xác cao.

1.1.4 Cấu tạo

Hình 1.1: Cấu tạo cầu trục
Cấu tạo cầu trục được thể hiện trên hình 1.1, gồm bộ phận chính:
 Cơ cấu nâng - hạ
Có hai loại chính:

SVTH: Lại Văn Long 9

- Loại dùng cho cầu trục một dầm là palăng điện hoặc palăng tay. Palăng
điện hay palăng tay đều có khả năng di chuyển dọc theo dầm chính để
nâng hạ vật. Các loại palăng này được chế tạo theo tải trọng và tốc độ
nâng yêu cầu.

- Đối với các loại dầm thông thường, các cơ cấu nâng hạ được chế tạo và
đặt trên xe con để có thể di chuyển dọc theo dầm chính. Trên xe con có
từ một đến ba cơ cấu nâng hạ.

Ngồi ra cịn có cơ cấu phanh hãm (hình 1.2). Phanh dùng trong dùng trong cầu
trục có ba loại: phanh guốc, phanh đĩa và phanh đai. Nguyên lí hoạt động của các loại
phanh này cơ bản giống nhau. Cơ cấu phanh hãm gồm có:

- Má phanh.
- Cuộn dây nam châm phanh.
- Đối trọng phanh.

Hình 1.2: Cấu tạo cơ cấu phanh hãm

1.1.5 Đặc điểm công nghệ

Cầu trục làm việc trong môi trường rất nặng nề như ngoài hải cảng, các nhà
máy, xí nghiệp luyện kim.

Làm việc ở chế độ đóng cắt rất cao.
Ngoài ra, tùy theo q trình cơng nghệ mà ta có một số yêu cầu như:

- Cầu trục vận chuyển được sử dụng rộng rãi, yêu cầu về độ chính xác
không cao.

SVTH: Lại Văn Long 10

- Cầu trục lắp ráp thường được sử dụng trong các phân xưởng cơ khí,
dùng để lắp ghép các chi tiết cơ khí nên yêu cầu độ chính xác cao.

- Các khí cụ điện, thiết bị điện trong hệ thống phải làm việc tin cậy để
nâng cao năng suất, an toàn trong vận hành và khai thác.

Từ những đặc điểm trên có thể đưa ra những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống và
trang bị điện của cơ cấu:

- Các phần tử cấu thành của hệ thống phải đơn giản, dễ thay thế, sửa chữa,
độ tin

- cậy cao.
- Trong mạch điều khiển phải có mạch bảo vệ điện áp khơng, bảo vệ q

tải và ngắn mạch.
- Quá trình mở máy diễn ra theo một quy luật định sẵn.

- Sơ đồ điều khiển cho từng động cơ rieng biệt, độc lập.
- Có cơng tắc hành trình hạn chế hành trình tiến lùi cho xe cầu, xe con,

hạn chế hành trình lên của cơ cấu nâng hạ.
- Đảm bảo hạ hang ở tốc độ thấp.
- Tự động cắt nguồn khi có người làm việc trên xe cầu.

1.2 Yêu cầu truyền động

1.2.1 Đặc tính phụ tải

Khảo sát cơ cấu nâng hạ người ta nhận thấy rằng momen cản của cơ cấu luôn
không đổi cả về độ lớn và chiều bất kể chiều quay của động cơ thay đổi thế nào. Nói
cách khác, momen cản của cơ cấu nâng hạ thuộc loại momen cản thế năng, có đặc tính
Mc = constant và khơng phụ thuộc vào chiều quay. Điều này có thể giải thích dễ dàng
là momen của cơ cấu do trọng lực của tải gây ra. Khi nâng tải, momen có tác dụng cản
trở chuyển động, tức là hướng ngược chiều quay. Khi hạ tải, momen thế năng lại là
momen gây ra chuyển động, tức là nó hướng theo chiều quay của động cơ.

SVTH: Lại Văn Long 11

Dạng đặc tính cơ của cơ cấu nâng hạ như sau:

Hình 1.3: Đặc tính cơ cấu nâng-hạ
Từ đặc tính của cơ cấu nâng hạ ta có nhận xét:

- Khi hạ tải ứng với trạng thái phát của động cơ thì Mđ là momen hãm, Mc
là momen gây chuyển động.

- Khi cần trục hạ tải dụng lực: cả hai momen đều gây chuyển động.

Như vậy, trong mỗi giai đoạn nâng hay hạ thì động cơ phải được điều khiển để
đảm bảo làm việc đúng với trạng thái làm việc của nó, phù hợp với đặc tính tải. phụ tải
của cầu trục có thể biến đổi từ 0 tới những giá trị rất lớn.

1.2.2 Chế độ làm việc của động cơ truyền độ

 Ở góc phần tư thứ nhất:
Máy điện làm việc chế độ động cơ (đường 1)

M = Mc + Mđm
Với:

M - momen do động cơ sinh ra
Mc - momen cản do tải trọng gây ra
Mđms - momen cản do ma sát gây ra
Đối với động cơ nâng hạ làm việc ở chế độ nâng hàng, còn đối với động cơ di
chuyển làm việc ở chế độ chạy tiến.

SVTH: Lại Văn Long 12

 Ở góc phần tư thứ II:
Máy điện làm việc ở chế độ máy phát. Đối với cơ cấu di chuyển, đường 1 thực
hiện hãm tái sinh khi có ngoại lực tác dụng cùng chiều với chuyển động của cơ cấu.
Còn đối với cơ cấu nâng hạ thực hiện hãm động năng ( đường 3 ).
 Ở góc phần tư thứ III:
Máy điện làm việc ở chế độ động cơ. Đối với cơ cấu di chuyển tương ứng với
chạy lùi. Còn đối với cơ cấu nâng hạ:

Mc < Mm
M = Mms - Mc

Chế độ này được gọi là chế độ hạ động lực.
 Ở góc phần tư thứ IV:
Máy điện làm việc ở chế độ máy phát. Đối với cơ cấu nâng hạ:
Mc > Mms
M = Mc – Mms
Hàng sẽ được hạ do tải trọng của nó. Cịn động cơ đóng điện ở nâng đề hãm tốc
độ hạ hàng. Lúc này động cơ làm việc ở chế độ hãm ngược đường 2).
Khi thực hiện hạ động lực, động cơ làm việc ở chế độ hãm tái sinh (máy phát)
với tốc độ hạ lớn hơn tốc độ đồng bộ đường 4).

Hình 1.4: Trạng thái làm việc của động cơ truyền động cầu trục.

SVTH: Lại Văn Long 13

1.2.3 Yêu cầu truyền động

Chế độ làm việc: Động cơ truyền động của cơ cấu nâng hạ nói chung có chế độ
làm việc là ngắn hạn lặp lại, có tần số đóng cắt lớn.

Vấn đề đảo chiều: Động cơ cầu trục phải có khả năng đảo chiều quay, có
momen thay đổi theo tải trọng rất rõ rệt. Theo khảo sát từ thực tế thì khi khơng có tải
trọng, momen động cơ khơng vượt q (5÷20%)Mđm. Đối với cơ cấu nâng hạ của cầu
trục gầu ngoạm tới 50%Mđm.

Yêu cầu về khởi động và hãm: Trong các hệ thống truyền động của cơ cấu nâng
hạ nói chung và cầu trục nói riêng, yêu cầu về quá trình tăng tốc và giảm tốc phải êm.
Bởi vậy, momen động trong quá trình quá độ phải được hạn chế theo yêu cầu kĩ thuật
an toàn. Ở các máy nâng tải trọng, gia tốc cho phép thường được quy định theo khả
năng chiu đựng phụ tải của từng động cơ. Đối với cơ cấu nâng hạ cầu trục thì gia tốc
phải nhỏ hơn 0,5m/s2 để khơng làm đứt cáp. Thời gian khởi động nhỏ nhất là 2s. Sử

dụng phanh hãm khi chuẩn bị dừng và khi mất điện phanh hãm phải dừng hệ truyền
động ở hiện trạng, tránh rơi tự do. Phải dừng chính xác tại nơi lấy tải và hạ tải hay
dừng chính xác ở tốc độ thấp.

Yêu cầu đối với truyền động trong trạng thái bất bình thường, như hãm khẩn
cấp, đảo chiều quay tức thời hay hãm đột ngột.

Các bộ phận chuyển động phải có phanh hãm điện từ để giữ chặt các trục, khi
mất điện hay xảy ra sự cố đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị. Để đảm bảo
điều này, trong sơ đồ điều khiển phải có các cơng tắc hành trình để hạn chế chuyển
động của cơ cấu. Khi hãm khẩn cấp hay hãm đột ngột thì phải dừng chính xác.

Yêu cầu về nguồn và trang bị điện: Điện áp cung cấp cho cơ cấu cầu trục không
vượt quá 500V. Mạng điện xoay chiều hay dùng là 380/220V, mạng một chiều hay
dùng là 220V, 44V. Điện áp chiếu sang không vượt quá 220V. Đa số làm việc trong
môi trường nặng nề, đặc biệt trong các hải cảng, nhà máy, xí nghiệp luyện kim, phân
xưởng sửa chữa, ... Nên các khí cụ trong hệ thống truyền động và trang bị điện cơ cấu
yêu cầu phải làm việc tin cậy, đảm bảo an toàn, năng suất trong mọi điều kiện khắc
nghiệt, đơn giản trong thao tác.

SVTH: Lại Văn Long 14

CHƯƠNG 2. TÍNH CHỌN CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG

2.1 Tổng hợp thông tin về hệ thống

 Các thông số đã cho:
 Bộ truyền lực có 2 cặp bánh răng có tỷ số truyền i1 = i2 = 4,5
 Hiệu suất mỗi cặp bánh răng ƞ1 = ƞ2 = 0,96
 Trọng lượng vật nâng G = 20kN

 Trọng lượng cáp nâng Gc = 10%G
 Vận tốc nâng v = 4m/s
 Tang trống có: Đường kính trống tời DCT= 0,58m, hiệu suất trống tời
ƞCT= 0,93
 Momen quán tính của các cơ cấu chuyển động của hệ truyền động:
Momen quán tính roto động cơ Jd= 0,102; các khớp nối lần lượt là
Jk1=0,012; J1=0,014; J2 =0,03; J3 =0,06; J4 =0,03; Jk2 =0,07; và trống tời JCT
=0,252kgm2.

 Lựa chọn các thông số:
Ở đây chúng ta cho hệ thống làm việc ở mức trung bình, chọn một số thơng số
cần thiết như sau:

 Bội số của hệ thống ròng rọc: u=1
 Chiều cao nâng tải: h=10 m

Hình 2.5: Hệ truyền động nâng hạ cho cầu trục phân xưởng

SVTH: Lại Văn Long 15

2.2 Tính tốn các thơng số của hệ thống

Bán kính trống tời:
Trọng lượng nâng vật:
Trọng lượng cáp nâng:
Tỷ số truyền:
Hiệu suất cơ cấu truyền động:
Quán tính quy đổi về trục động cơ:

2.3 Tính tốn phụ tải tĩnh

Tỷ số truyền:

Hệ số mang tải không tải:

Hình 2.6: Quan hệ phụ thuộc nc vào tải trọng
Dựa vào đường đặc tính quan hệ giữa hệ số mang tải và hiệu suất (hình 2.2), ta

có hệ số bộ truyền khơng tải .

SVTH: Lại Văn Long 16

Momen khi nâng tải không tải:
Momen khi hạ tải không tải
Momen trên trục động cơ khi nâng tải định mức:
Momen trên trục động cơ khi hạ với tải bằng tải định mức:

Momen hạ khơng tải có nghĩa là cơ cấu làm việc ở chế độ hạ động lực

2.4 Tính hệ số tiếp điện tương đối TĐ%

Khi tính tốn hệ số tiếp điện tương đối ta có thể bỏ quan thời gian mở máy và
hãm máy.

Chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng hạ bao gồm 4 giai đoạn chính: Hạ khơng tải,
nâng tải, hạ tải và nâng không tải. Giữa các giai đoạn trên cịn có thời gian nghỉ.

Giả thiết tốc độ làm việc và chiều cao nâng hạ trong các giai đoạn như sau:

Giả thiết chiều dài phân xưởng l = 100m.

Hệ số tiếp điện tương đối:
.

SVTH: Lại Văn Long 17

Ta có các hệ số tiếp điện chuẩn TĐtc% (15%, 25%, 40%, 60%). Trong bài này,
ta sử dụng động cơ có hệ số tiếp điện là 15%.
2.5 Tính chọn động cơ

Momen tính tốn:

Công suất động cơ.

Công suất quy đổi tương đối ứng với hệ số tiếp điện chuẩn 15%:

Tra bảng đển chọn động cơ:

Hình 2.7: Bảng tra động cơ cho cơ cấu nâng hạ
Ta lựa chọn động cơ: 1LE1004-1BA2 có các thông số như sau:

- Công suất định mức: f = 50 Hz
- Tần số định mức:

SVTH: Lại Văn Long 18

- Số đôi cực: p = 2
- Tốc độ định mức: = 2950 rad/phút
- Hiệu suất: = 90%
- Hệ số công suất:
cosφ= 0.89

- Momen quán tính:
- Trọng lượng: m =34kg

SVTH: Lại Văn Long 19

CHƯƠNG 3. LỰA CHỌN HỆ TRUYỀN ĐỘNG

3.1 Lựa chọn hệ truyền động

Lựa chọn hệ truyền động: Biến tần – Động cơ KĐB xoay chiều 3 pha
Giải thích:
- Do hệ thống băng tải là thiết bị hoạt động ở chế độ dài hạn, khởi động đầy tải
do vậy cần mô men khởi động đủ lớn để đáp ứng yêu cầu tải.
- Môi trường làm việc thường bụi, ẩm
- Dải điều chỉnh không cao (5:1)
Động cơ không đồng bộ có thể đáp ứng được những yêu cầu trên. Động cơ
không đồng bộ: là loại động cơ phù hợp với thiết bị có cơng suất nhỏ, rẻ, chắc chắn, độ
tin cậy cao. So với các loại động cơ điện dùng trong cơng nghiệp thì động cơ khơng
đồng bộ được dùng nhiều hơn cả và chúng đang dần thay thế các loại động cơ một
chiều. Đến nay đã có phần lớn các cầu trục được trang bị bằng động cơ không đồng
bộ, nhiều cơ cấu của máy cắt gọt kim loại, truyền động phụ của máy cán và nhiều cơ
cấu trong lĩnh vực công nghiệp cũng sử dụng động cơ khơng đồng bộ. Cịn với một số
truyền động trong thực tế dùng nhiều như băng tải, quạt gió, bơm nước…có cơng suất
khơng lớn thì hầu như chỉ sử dụng động cơ không đồng bộ.

3.2 Động cơ điện không đồng bộ

3.2.1 Nguyên lý làm việc

Hình 3.8: Q trình tạo moment của máy điện khơng đồng bộ

Khi nam châm điện quay (tốc độ n1 vòng/ phút) làm đường sức từ quay cắt qua
các cạnh của khung dây cảm ứng gây nên sức điện động E trên khung dây. Sức điện
động E sinh ra dòng điện I chạy trong khung dây. Vì dịng điện I nằm trong từ trường

SVTH: Lại Văn Long 20