Tài liệu công nghệ: Nghiên cứu mô phỏng hệ thống điều khiển tự động của máy xúc pps

BÀI TẬP LỚN

NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CỦA MÁY XÚC

******************************
NHÓM 2:
1. VŨ THỊ THANH HUYỀN
2. PHẠM THỊ MAI LI ÊN
3. ĐÀO ĐỨC LINH
4. NGUYỄN NHƯ LONG
5. VŨ THẾ LUÂN
6. ĐỖ XUÂN MẠNH
7. NGUYỄN HOÀI NAM
8. TẠ THỊ NGẦN
9. LỤC THỊ TUYẾT NHUNG
10.THIỀU QUANG PHỐ
11.VŨ VĂN PHÚC
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
****** Mục Lục ******
1
NéI DUNG
LêI NãI §ÇU
A.Tìm hiểu chung về máy xúc
I.Giới thiệu chung về máy xúc
II.Yêu cầu công nghệ của máy xúc
III.Máy xúc có thể phân loại theo các quan điểm sau
III1.Phân loại theo tính năng sử dụng
III.2.Phân loại theo cơ cấu bốc xúc
III.3.Phân loại theo cơ cấu truyền động

III.4.Phân loịa theo nước chế tạo
B.Qóa trình hoạt động của máy xúc
I.Qúa trình hoạt động
II.Các yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động của máy xúc
C.Hệ thống máy xúc EKG-5A
Chương 1
1.1 Máy xúc EKG 5A
1.2 Các thông số kĩ thuật của hệ thống TĐĐ trên máy xúc EKG5A
1.2.1 Động cơ và máy phát điện
1.2.2 Hệ thống cung cấp điện xoay chiều
1.2.3 Nhận xét
1.3 Nguyên lý làm việc của cơ cấu nâng hạ
1.3.1 Đặc tính cơ kiểu máy xúc
1.3.2 Chức năng bộ khuyếch đại từ của máy xúc EKG5A
1.3.3 Nguyên lý làm việc của mạch hồi tiếp cắt nhanh theo dòng phần ứng БTO
1.3.4 Nguyên lý làm việc của hệ truyền động điện cơ cấu nâng hạ của máy xúc EKG5A
1.3.5 Nguyên lý tác động bộ tự động xúc
Chương 2
2.1 - Phương trình trạng thái khuếch đại từ kép ПДД -1,5B
2.2 Phương trình trạng thái mô tả khâu máy phát.
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
2.3 - Phương trình mô tả trạng thái động cơ.
2.4 – Hệ phương tình mô tả hệ thống truyền động điện của cả hệ thống.
2-5 Nhật xét
2
Chương 3
3.1 Xác định các thông số
3.1.1 - Xác định hệ số K
Ii

3.1.2 - Xác định hằng số thời gian của các cuộn dây trong khuếch đại từ kép ПДД -1,5B.
3.1.3 - Xác định điện áp ra của khuếch đại từ ở trạng thái ổn định
3.1.4 - Xác định sức từ động của cuộn dây điều khiển YCM-2 (F
2
).
3.1.5 - Xác định sức từ động của cuộn YCM-1 (F
1
).
3.1.6 - Xác định sức từ động của cuộn YCM-6 (F
6
).
3.1.7 - Xác định sức từ động của cuộn YCM-4 (F
6
).
3.1.8 - Xác định tham số E
ođ
của máy phát nâng hạ gầu
3.1.9 - Xác định sức từ động kích thích độc lập (F
ĐL
).
3.1.10 - Xác định sức từ động trong mạch kích thích song song (F
KTSS
).
3.1.11 - Xác định hằng số thời gian của máy phát T
F.
3.1.12 - Xác định tham số của động cơ nâng hạ gầu
3.3 Nghiên cứu thành lập các mô hình trong hệ thống truyền động điện cơ cấu Nâng hạ
gầu trong máy xúc ЭΚΓ-5A.
1 Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng thời gian khuếch đại từ
2. Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng khâu khuếch đại từ

3. Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng khâu máy phát
4. Sơ đồ cấu trúc MATLAB mô phỏng khâu động cơ
Tài liệu tham khảo:
Giáo trình tự động hoá trường ĐHCN QUẢNG NINH
Bài giảng máy khai thác trường ĐH MỎ ĐỊA CHẤT
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
3
LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, các thành tựu khoa học kỹ
thuật không ngừng phát triển và được ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất.
Ở nước ta, công nghiệp mỏ giữ một vai trò quan trọng trong nền kinh tế, do đó việc ứng
dụng các thành tựu khoa học để nâng cao hiệu quả sản xuất là tất yếu.Một trong những
thanh tựu khoa học đó phải kể đến chiếc máy xúc.
Máy xúc được sử dụng rộng rãi trong ngành khai thác mỏ lộ thiên, trên công
trường xây dựng công nhiệp và dân dụng, trên các công trình thuỷ lợi, xây dựng cầu
đường và nhiều hạng mục công trình khác nhau, ở những nơi mà yêu cầu bốc xúc đất đá
với khối lượng lớn .


A.TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY XÚC
I. Tình hình sử dụng ở Việt Nam
Trong các mỏ lộ thiên ở Việt Nam thì máy xúc một gầu là thiết bị được
sử dụng làm phương tiện khai thác chính.Máy xúc là một phụ tải điện lớn tiêu thụ rất
nhiều điện năng.
Ví dụ như máy xúc EKG-4,6 và EKG-5A đều có công suất định mức là
Pdm=250KW.Còn máy xúc EKT-8N có công suất lên đến 520KW.
Công dụng của máy xúc là dùng để bốc đất, đá,than nên nó thường phải làm việc
trong điều kiện phụ tải thay đổi thường xuyên và một cách đột ngột.
Máy xúc có nhiều cơ cấu truyền động như:truyền động ra vào tay gầu,nâng hạ tay

gầu,truyền động quay và di chuyển.
II. Yêu cầu công nghệ của máy xúc
Hệ thống truyền động điện phải có nhiều cấp tốc độ
Có hệ thống điều chỉnh tốc độ và mômem để có đặc tính cơ như mong muốn phù
hợp với yêu cầu của phụ tải.
Có hệ thống điều khiển tự động và liên động giữa các cơ cấu truyền động
Có hệ thống bảo vệ sự cố một cách chắc chắn.
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
III. Máy xúc có thể phân loại theo các quan điểm sau
4
1. Phân loại theo tính năng sử dụng:
Máy xúc xây dựng chay bánh xích,bánh lốp có thể có gầu xúc từ 0.25-2m.
Máy xúc dùng trong công nghiệp khai thác mỏ có dung tích gầu 4.6-8m.
Máy bốc xúc đất đá có thể tích gầu từ 4-35m.
Máy xúc gầu ngoạm có thể tích gầu tư 4-80m.
2.Phân loại theo cơ cấu bốc xúc:
Máy xúc kiểu gầu cào.
Máy xúc kiểu gầu treo dây.
Máy xúc kiểu gầu thuận.
Máy xúc kiểu gầu ngược.
Máy xúc kiểu gầu ngoạm.
Máy xúc kiểu gầu quay.
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
5
Hình 1.0. Các loại máy xúc
a) máy xúc gàu thuận; b) máy xúc gàu ngược; c) máy xúc gàu cào; d) máy xúc gàu treo;
e) máy xúc roto; h) máy xúc nhiều gàu xúc

SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
6
* Nghiên cứu 2 loại máy xúc thường dùng :
2.1 Máy xúc kiểu gầu thuận
Hình 1.1 . MÁY XÚC GẦU THUẬN
* Cấu tạo
Cơ cấu quay(bàn quay) 1 được lắp trên cơ cấu di chuyển bằn bánh xích
2. Cần gàu 6 và tay gàu 5 cùng được lắp trên bàn quay 1. Tay gàu 5 cùng với gàu xúc 7 di
chuyển theo gương lò do cơ cấu đẩy tay gàu 4 và cáp kéo 9 của cơ cấu nâng - hạ gàu.
Quá trình bốc xúc được thực hiện kết hợp giữa hai cơ cấu: cơ cấu đẩy tay gàu tạo ra bề
dày lớp cắt, cơ cấu nâng - hạ gàu tạo ra lớp cắt là đường di chuyển của gàu theo gương
lò. Để đổ tải từ gàu xúc sang các phương tiện khác được thực hiện nhờ cơ cấu mở đáy
gàu 3 lắp trên thành thùng xe của máy xúc.
Máy xúc có ba chuyển động cơ bản: nâng - hạ gàu, ra - vào tay gàu và quay, ngoài ra còn
có một số chuyển động phụ khác như: nâng cần gàu, di chuyển máy xúc, đóng - mở đáy
gàu v.v…
Chu trình làm việc của máy xúc bao gồm các công đoạn sau: đào, nâng gàu đồng thời
quay gàu về vị trí đổ tải, quay gàu về vị trí đào và hạ gàu xuống gương lò. Thời gian của
một chu trình làm việc khoảng từ 20 ÷ 60s.
Cơ cấu nâng hạ gàu và cơ cấu tay gàu của máy xúc thường xuyên làm việc quá tải (gọi là
quá tải làm việc) do gàu bốc xúc phải đất đá cứng hoặc lớp cắt quá sâu.
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
7
Các cơ cấu chính của máy xúc làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại với hệ số tiếp điểm
tương đối TĐ% = (25 ÷ 75)%
2.2 Máy xúc kiểu gầu treo dây
Hình1.2.máy xúc kiểu treo dây
* Cấu tạo :

Tất cả thiết bị điện và thiết bị cơ khí của máy xúc được lắp đặt trên bàn quay 1. Có thể
quay với góc quay tới hạn trên bệ 2. Di chuyển máy xúc thực hiện bằng cơ cấu tạo bước
tiến 3 và hai kích thuỷ lực 4. Máy xúc di chuyển được nhờ tấm trượt 5 lắp ở hai bên
thành của bàn quay 1. Cần gàu 6 lắp cố định trên bàn quay bằng hệ thống thanh giằng 9.
Gàu xúc 8 được treo trên dây cáp nâng 10. Quá trình bốc xúc đất đá được thực hiện nhờ
cáp kéo 7, kéo gàu theo hướng từ ngoài vào trong máy xúc.
Các cơ cấu của máy xúc làm việc trong điều kiện môi trường khắc nghiệt với chế độ làm
việc nặng nề, chao lắc mạnh, nhiều bụi, nhiệt độ môi trường thay đổi trong phạm vi rộng.
Một số yếu tố khác cũng gây ảnh hưởng đến chế độ làm việc của các cơ cấu của máy xúc
như: độ nghiêng, độ chênh dọc trục của máy xúc, gia tốc lớn khi mở máy và hãm v.v…
Do chế độ làm việc của máy xúc nặng nề như vậy, nên các thiết bị của máy xúc phải
được chế tạo chắc chắn, độ bền cơ học cao và độ tin cậy làm việc cao.
3. Phân loại theo cơ cấu truyền động
a.Máy xúc truyền động bằng động cơ điện.
b.Máy xúc truyền động bằng động cơ điện-thuỷ lực.
c.Máy xúc truyền động bằng động cơ đốt trong-thuỷ lực.
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
8
4. Phân loại theo nước chế tạo
B. Qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña m¸y xóc
I. Qúa trình hoạt động
Nghiên cứu chế độ làm việc của máy xúc là một vấn đề rất phức tạp.Nhưng trên
những điểm chung nhất ta có thể khái quát chế độ làm việc của máy xúc như sau:
Cơ cấu quay(bàn quay) được lắp trên cơ cấu di chuyển bánh xích.Cần gầu và tay gầu
được lắp trên bàn quay.Tay gầu và gầu xúc di chuyển vào đất đá do cơ cấu đẩy tay gầu và
cáp kéo của cơ cấu nâng-hạ.quá trình bốc xúc được thực hiện kết hợp giữa hai cơ cấu:cơ
cấu đẩy tay gầu tạo ra bề dày lớp cắt và cơ cấu nâng hạ tạo ra lớp cắt là đường di chuyển
của gầu xúc trong đất đá. Đổ tải từ gầu xúc sang các phương tiện vân chuyển khác băng
cơ cấu mở đáy gầu.

Máy xúc có 3 chuyển động cơ bản: đào,nâng-hạ,quay ngoài ra còn có một số chuyển
động phụ khác như:nâng cần,di chuyển, đóng mở đáy gầu…
Chu kỳ làm việc của máy xúc bao gôm những giai đoạn sau:hạ gầu xuống mặt bằng làm
việc-đào đồng thời nâng gầu-quay gầu về vị trí dổ tải-mở đáy gầu đổ tải-quay gầu về vị
trí ban đầu.Thời gian một chu kỳ làm việc khoảng từ 20s đến 60s.
Cơ cấu nâng-hạ và cơ cấu đẩy tay gầu thường xuyên làm việc quá tải(quá tải làm
việc)do gầu xúc bốc xúc phải đát đá quá cứng hoặc lớp cắt quá sâu.
Các cơ cấu chính của máy xúc làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại với hệ số tiếp điện
tương đối TĐ%=(25->100)%.Các cơ cấu của máy xúc làm việc trong điều kiện nặng
nề,chao lắc mạnh,nhiều bụi,nhiệt độ môi trường thay đổi trong phạm vi rộng.Các yếu tố
khác cũng gây ảnh hưởng manh đến các cơ cấu của máy xúc như : độ nghiêng, độ chênh
dọc trục của máy xúc,gia tốc lớn khi mở máy và hãm.Do chế độ làm việc nặng nề của
máy xúc như vậy nên các thiết bị của máy xúc phải được chế tạo chắc chắn, độ bền cơ
học cao và độ tin cậy cao.
II. Các yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động điện của máy xúc
Từ những đặc điểm của máy xúc như đã nêu ở trên,các yêu cầu cơ bản đối với hệ
truyền động điện truyền động các cơ cấu chính của máy xúc bao gồm:
1. Đặc tính cơ của hệ truyền động điện của các cơ cấu chính của máy xúc(cơ cấu nâng
-hạ, đẩy tay gầu và cơ cấu quay)phải được bảo vệ một cách tin cậy khi quá tải.Có
nghĩa là hệ thống truyền động phải tạo ra đặc tính “máy xúc”.
2. Động cơ truyền động các cơ cấu máy xúc phải chắc chắn.Khả năng chịu quá tải lớn.
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
9
3. Độ cách điện của động cơ phải đảm bảo chịu quá nhiệt, độ ẩm cao. Động cơ phải
chịu được tần số đóng cắt lớn(từ 400->600)lần/h.
4. Động cơ truyền động các cơ cấu chính của máy xúc phải có mômem quán tính đủ
nhỏ để giảm thời gian quá độ khi mở máy và hãm.Nên chọn loại động cơ có phần
ứng dài, đường kính nhỏ.
5. Các thiết bị điều khiển dùng trong máy xúc phải đảm bảo làm việc tin cậy trong điều

kiện nặng nề nhất(độ rung động,chao lắc lớn,phụ tải đột biến và tần số đóng cắt lớn).
6. Hệ thống điều khiển hệ truyền động các cơ cấu của máy xúc phải đơn giản,chắc
chắn mức độ tự động hoá cao.
Các cơ cấu truyền động máy xúc trong quá trìng làm việc thường bị quá tải luôn,cho
nên việc hạn chế mômem nhỏ hơn trị số cho phép ở chế độ tĩnh và động là yêu cầu quan
trong bậc nhất. Để máy xúc có năng suất cao nhất đồng thời bảo vệ các thiết bị không bị
hỏng hóc khi quá tải cần thực hiện hai yêu cầu:hạn chế mômem dưới trị số cho phép và
đảm bảo độ cứng của đường đặc tính cơ trong phạm vi mômem phụ tải bằng mômem
định mức của động cơ.
(hình.a)Đặc tính cơ của máy xúc (hình.b) Đặc tính cơ các hệ truyền động
Trong thực tế không sử dụng đường đặc tính cơ lý tưởng như đường 1 mà thường sư
dụng đặc tính cơ mềm hơn (đường 2). Độ cứng của đường đặc tính cơ ở vùng phụ tải
giảm xuống từ 85->90%.Nếu đặc tính cơ quá lớn,người ta vận hành máy xúc khó cảm
nhận được khi cơ cấu bị quá
tải,không kịp giảm lớp cắt dẫn đến cơ cấu bị ngưng làm giảm năng suất của máy xúc.
Năng suất của máy xúc đặc trưng bởi diện tích giữa các trục toạ độ và đường đặc
tính cơ cấu của hệ truyền động(hình a)SADCO. Để đánh giá năng suất của máy xúc người
ta đưa ra hệ số lấp đầy k:
SADCO S.m
K=──── =──── (b)
SABCO W0.Md

SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
10
Trong đó: S=SADCO diện tích h thanh bởi hệ trục toạ độ và đường đặc tính cơ của hệ
truyền động điện.
SABCO là diện tích tạo bởi hệ trục toạ độ và đường đặc tính cơ lý tưởng.
Wo :tốc độ không tải lý tưởng
Md :mômen dừng

m:hệ số tỉ lệ
Đối với hệ truyền động này,hệ số lấp đầy của máy xúc có thể đạt tới 0.8 đến 0.9.
Hình b,biểu diễn các đường đặc tính cơ của các hệ truyền động khác nhau dùng
trong máy xúc.
Họ đặc tính cơ của cac hệ đó cho phépđánh giá và tính chọn hệ truỳen động một
cách hợp lý đối với từng loại máy xúc cụ thể.Hệ truyền động xoay chiều dùng động cơ
không đồng bộ ba pha(đường 1) được sử dụng rộng rãi cho các loại máy xúc có thể tích
gầu xúc tới 1m3
Nếu sử dụng động cơ truyền động là động c xoay chiều có hệ số trượt lớn cho phép hạn
chế được dòng điện trong phạm vi cần thiết để giảm độ cứng của đường đặc tính cơ
trong vùng mômen phụ tải bằng mômen định mức của động cơ,có thê thực hiện được
bằng cách đấu thêm điện trơ phụ vao mạch roto của động cơ:
Rf =(10→15)%R(R điện trở của dây quấn rôt động cơ).
Nếu trong mach rôt của động cơ có đấu cuộn kháng bão hoà hoặc khuyếch đại từ,ta
sẽ nhận được đường đặc tính cơ tối ưu đối với hệ truyền động xoay chiều.
Hệ truyền động máy phát-động cơ(máy phát 3 cuộn dây) với đường đặc tính cơ 3
được áp dụng rộng rãi cho các loại máy xúc từ 1 đến 5m3.Hệ này có đường đặc tính cơ
gần với đường đặc tính cơ tối ưu cho phep điều chỉnh tốc độ động cơ truyền động trong
một phạm vi khá rộng.
Hệ truyền động máy phát - động cơ có khuyếch đại trung gian(khuyếch
đại máy điện KĐMĐ,khuyếch đại từ KĐT hoặc khuyếch đại bán dẫn
KĐBD) sẽ tạo ra đường đặc tính cơ 4, đáp ứng hoàn toàn các yêu cầu đối với công nghệ
của máy xúc.Hệ nay được sử dụng rộng rãi trong các máy xúc công suất lớn có thể tích
gầu xúc từ 10→80m3.

SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
c.HÖ thèng m¸y xóc ekg-5a
11
ch¬ng 1

TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY XÚC EKG-5A
1.1.Máy xúc EKG-5A
Các cơ cấu truyền động chính ở máy xúc EKG-5A là:ra vào tay gầu,quay và di
chuyển.Người ta đều dùng động cơ điện một chiều.
Để điều khiển động cơ điện một chiều thị người ta sử dụng hệ thống máy phát động
cơ điện một chiều và khuyếch đại từ.
Trong đó khuyếch đại tư giữ vai trò điều khiển điện áp kích thích của máy phát(tức là
điều khiển điện áp phát ra của máy phát để đặt vào phần ứng của động cơ điện một
chiều).
Xét hệ thống máy phát động cơ một chiều và khuyếch đại từ để truyền động cho cơ
cấu truyền động chính của máy xúc EKG-5A,như hình 2.1.
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
12
Sơ đồ nguyên lý của máy xúc EKG-5A

Hình.2.1
a.Hệ thống gồm có:
- Động cơ điện một chiều.
- Máy phát điện một chiều F để cung cấp điện áp cho phần ứng động cơ.
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
- Khuyếch đại từ đảo chiều làm nhiệm vụ cung cấp dòng điện kích thích cho cuộn kích
thích độc lập của máy phát.
13
WKTI:là cuộn kích thích độc lập của máy phát nó được chia làm 2 nửa và mắc theo
sơ đồ cầu cân bằng RCB.
WKTII:là cuộn kích thích song song của máy phát để hỗ trợ cho cuộn
kích thích độc lập.
- CFF và CFĐ là các cuộn dây cực từ phụ của máy phát và của động cơ.

- Khuyếch đại từ MY là phần tử điều khiển chính của hệ thống truyền động
.Khuyếch đại từ đảo chiều mắc theo sơ đồ visai.
- Cuộn chủ đạo 4MY đóng vai trò cuộn điều khiển chính của khuyếch đại từ.Gía trị
và chiều dài trong cuộn chủ đạo sẽ quyết định giá trị tốc độ và chiều quay của động cơ
điện Đ.
- Điện áp chủ đạo được cung cấp tư nguồn một chiều bên ngoài và được điều khiển
bằng tay số kiểu công tắc xoay có 4 vị trí tiến và 4 vị trí lùi tương ứng với 2 chiều quay
của động cơ điện Đ.
- Cuộn dịch chuyển 5MY để dịch chuyển điểm làm việc vào giữa đoạn tuyến tính
của đặc tính và làm tăng hệ số khuyếch đại của khuyếch đại từ.
Cuộn hồi tiếp âm theo điện áp của máy phát 3MY có tác dụng nâng cao độ cứng
của đặc tính cơ của động cơ, đảm bảo năng suất làm việc bằng cách giữ ổn định điện áp
ra của máy pha do đó giữ được ổn định tốc độ của động cơ.
- Cuộn hồi tiếp cắt nhanh theo dòng điện phần ứng sử dụng bộ khuyếch đại bán dẫn
ETO.Trong bộ khuyếch đại bán dẫn có đặt 2 cuộn dây điều khiển của khuyếch đại từ
YMC4 và YMC5,một đèn bán dẫn 3 cực TR các điốt ổn áp CT1,CT2,cầu chỉnh lưu B,
điện trở nhiệt Rt và các điện trở khác.
Bộ ETO sẽ tạo thành mạch hồi tiếp cắt nhanh theo dòng điện phần ứng ở máy xúc
EKG-5A.Ta điện thế đặt vào mạch hồi tiếp chính là sụt áp trên các cuộn dây cực từ phụ
của máy phát CFF và của động cơ điện CFĐ.
Uht=UCF=IƯ(RCFF+RCFĐ)
Như vậy điện áp mạch hồ tiếp tỉ lệ với dòng điện phần ứng tức là tỉ lệ với tải của
đoọng cơ dẫn động cơ cấu chính của máy xúc.
Khi máy xúc làm việc ở chế độ định mức thi Iư=Iđm thì điôt ổn áp CT1 ở trạng
thái khoá,sụt áp trên các điện trở R2+Rt nhỏ hơn điện áp mở đèn TRAZITOR TR cũng
khoá do đó không có dòng điện qua cuộn hồi tiếp.
Nếu dòng điện phần ứng tăng lên thì điện áp đặt vào mạch hồi tiếp tăng theo làm
sụt áp trên điện trở R2+Rt lớn làm cho điôt ổn áp CT1 mở→TR mở →dòng hồi tiếp chảy
trong mạch với chiều dòng điện như trên thì dòng hồi tiếp chạy qua YMC4 như sau:
(+)→YMC4→D1→TR→Rh→B→(-)

Khi đó KĐT sẽ bị khử từ mạnh làm cho dòng kích thích độc lập của máy phát
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
giảm→điện áp ra của máy phát và dòng điện phần ứng cũng như tốc độ của động cơ một
chiều giảm nhanh tới khi Iư=Idừng thì hệ thống truyền động điện sẽ dừng lại.
14
Để ổn định dòng điện tác động của mạch hồi tiếp cắt nhanh khi nhiệt độ làm việc
của máy tăng lên thì người ta đặt thêm điện trở nhiệt Rt trong cuộn dây cực từ phụ của
máy phát.Khi máy nóng sẽ làm cho dây cuốn cực từ phụ nóng theo điện trở của nó tăng
lên khiến cho điện áp trong mạch hồi tiếp giảm nhưng điện trở nhiệt Rt cũng giảm trị số
lên điện áp đặt vào R2+Rt là không đổi để các đèn ổn áp CT1,CT2,TR làm việc ổn định
do đó ổn định được dòng điện cắt của mạch hồi tiếp.
- Cuộn hồi tiếp âm mền theo dòng điện phần ứng 1MY nó làm hạn chế sự dao động
của dòng điện phần ứng.Cuộn 1MY được cấp điện qua cuộn ổn định OĐ của máy
phát.Khi dòng điện phần ứng thay đổi thì từ thông cực từ phụ sẽ biến thiên ,do đó nó cản
ứng trong cuộn OĐ một sức điện động. Đây chính là nguồn cung cấp cho hồi tiếp âm
mền 1MY.Dòng điện này sinh ra tư thông hồi tiếp có tác dụng chống lại sự thay đổi của
dòng điện phần ứng, ổn định được chế độ làm việc của động cơ.Khi dòng điện phần ứng
ổn định thì tín hiệu phản hồi này cũng mất.
B :Nguyên lý làm việc của hệ thống
Khởi động động cơ không đồng bộ làm quay rôto của máy phát lúc này tay số vẫn
ở số 0 nên máy phát vẫn chưa phát ra điện áp một chiều để cung cấp điện áp cho phần
ứng động cơ Đ nên Đ vẫn chưa làm việc.
Sau khi tốc độ rôto của máy phát chạy ổn định ta đóng tay số về số 1(tiến) làm cho
4MY có điện và từ hoá lõi thép của khuyếch đại từ làm cho điện cảm của MYI giảm dẫn
đến dòng kích từ độc lập của máy phát có,làm đầu ra của máy phát có điện áp một chiều
đặt vào phần ứng động cơ điện một chiều Đ.Do động cơ một chiều Đ được cung cấp kích
từ từ nguồn một chiều bên ngoài nên khi có điện áp một chiều đặt vào phần ứng của động
cơ thì động cơ một chiều Đ sẽ làm việc quay rôto.Cứ làm tay số tăng quay đến vị ttrí
2,3,4 thì làm tăng Ucđ→tăng điện áp trên cuộn 4MY→từ hoá lõi thép lớn hơn nữa→điện

cảm trên cuộn MYI giảm lớn hơn nữa→ФKTMF tăng=UF tăng =n động cơ tăng lên. Đó
chính là quá trình tăng tốc độ của động cơ Đ.
Khi động cơ Đ đang chạy ở vị trí số 4 tốc độ động cơ đạt tối đa,muốn giảm tốc độ
thì ta dùng tay cần về vị trí 3,2,1,0 thì Ucđ giảm dầnU trên cuộn 4MY giảm dần→điện
cảm trên cuộn MYI tăng lên → ФKTMFgiảm→n động cơ giảm . Đó chính là quá trình giảm
tốc độ của động cơ Đ.
Qúa trình trên chính là quá trình tăng tốc và giảm tốc của động cơ Đ theo chiều
thuận(tiến)muốn tăng tốc và giảm tốc theo chiều ngược lại thì ta gạt tay số về vị trí
1’,2’,3’,4’ quá trình diễn ra như quá trình chay theo chiều thuận.
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
• Nguyên tắc ổn định tốc độ
15
Khi hệ thống đang làm việc bình thường ở bất kỳ một tốc độ đặt nào đó.Vì một lý do
nào đó tải của động cơ tăng lên làm cho tốc độ động cơ giảm→Iư giảm và UF giảm.
Khi UF giảm thì 3MY có điện áp đặt vào giảm,nên làmФ 3MY giảm nên Фt tăng
→ФKTMF tăng→UF tăng→tốc độ động cơ tăng đến giá trị đặt của điện áp chủ đạo.
Khi Iư tăng điện áp rơi trên các cực tư phụ máy phát và động cơ tăng lên.Nếu
UCFF+UCFĐ>Uss thì sẽ có dòng điện chạy qua 2MY=2MY có từ thông Ф2MY→Фt
giảm→UFgiảm→n giảm,tạo ra đường dốc (gãy khúc của đặc tính cơ).
Nếu giảm về 0 thi UF=0→động cơ dừng lại.
Với Фt=Фcđ-Ф3MY-Ф2MY-Ф1MY-Ф5MY.
1.2.C ác thông số kỹ thuật của hệ thống truyền động điện trên máy xúc ЭКΓ-5A:
1.2.1 Động cơ và máy phát điện:
a. Động cơ dẫn động АГ-M, mã hiệu AЭ-113-4T:
Công suất 250KW, tốc độ 1480vg/ph loại dược bảo vệ và làm mát, có rô to lồng
sóc kép, cuộn dây Stato chia làm 2 cấp điện áp 3000V, 6000V, các cực đầu vào đặt trong
hộp kín gắn với thân động cơ.
Động cơ cho phép tải 2.2 lần trong thời gian ngắn, cuộn dây STATO có bọc chống
ẩm loại B, có bảo vệ cực tiểu khỏi điện áp mạng sụt quá thấp (<65%U

đm
) bằng cách ngắt
tự động máy cắt dầu cho cuộn HK.
b. Máy phát điện một chiều loại ΠЭΜ:
Bao gồm các máy phát nâng hạ gầu, ra vào tay gầu, quay-di chuyển, dùng để cung
cấp điện cho các động cơ một chiều của các cơ cấu chính.
Cuộn kích thích song song được cung cấp trực tiếp từ máy phát và được nối song
song với phần ứng, để tránh sự tự kích của máy phát khi không có dòng điện cuộn
KTĐL, cuộn kích thích song song được nối với phần ứng qua điện trở phụ 2СДΠ, độ lớn
của nó gấp 6-7 lần giá tri điện trở của cuộn tự kích ΟΒш.
Trên các cực phụ được đặt các cuộn ổn định chuyên dùng, cổ góp làm từ những
phiến đồng ký thuật điện hình nem, giữa chúng có cách điện bằng mi ca
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
c. Máy phát điện một chiều loại ΜΠ:
16
Dùng để cung cấp điện cho mạch điều khiển của máy xúc và cuộn KTĐL các động
cơ dẫn động và động cơ mở đáy gầu.
Máy phát được kích thích hỗn hợp (kích thích nối tiếp và song song ), sự tự kích
như vậy là cần thiết để giữ cho điện áp đầu ra của máy phát là 115V khi dòng tải thay
đổi, người ta dùng bộ điều chỉnh điện áp tự động( БCTB ), nó duy trì tự động điện áp trên
cửa ra của máy phát khi có sự thay đổi nhiệt độ của môi trường xung quanh.
d. Động cơ điện một chiều:
Trên tời nâng hạ người ta đặt một động cơ loại ДΠЭ - 816, có công suất 200kW,
440V, 750Vg/ph, phần ứng của nó được nối với máy phát.
Trên cơ cấu ra vào gầu đặt một động cơ loại ДΠЭ - 52, có công suất 54kW, 395V,
1200Vg/ph, phần ứng của nó được nối với máy phát.Cũng trên cơ cấu ra vào gầu có đặt
một loại động cơ ДΠЭ - 12Y2 có công suất 3,6kW, 110V, 1430Vg/ph.
Trên cơ cấu quay đặt hai động cơ loại ДΠЭ - 52, có công suất 60kW, 305V, 1230Vg/ph ở
bên trái và bên phải vòng quay phần ứng của nó được nối tiếp với nhau với máy phát

ГΠЭI3 -I4/I2M -Y2.
Động cơ loại ДΠЭ - 52 có công suất 54kW, 395V, 1200Vg/ph được dùng để di
chuyển máy xúc.
1.2.2Hệ thống cung cấp điện xoay chiều
Máy xúc ЭКГ-5A làm việc ở gương tầng, nhận điện từ lưới điện 3 pha - 6000V
qua tủ điện cao thế ЯKHO- 10 đặt ngoài trời, theo cáp mềm loại 3x25+1x10 mm
2

đến hộp
đầu vào đặt ở bệ dưới máy xúc, từ đó đến đầu tĩnh của vòng tiếp điện cao thế đặt ở giữa
bàn quay và đế dưới, qua vòng động của vòng tiếp điện này đến cầu dao cách ly (PY-PB)
6kV cho các thiết bị phân phối ở trong buồng máy trên bàn quay. Từ thiết bị phân phối
6kV qua máy cắt dầu (BMЭ-6) cung cấp điện cho động cơ dẫn động 3 pha của bộ dẫn
động 5 máy, cũng từ thiết bị phân phối 6kV điện dẫn qua cầu chì ống loại (ΠКЭ-6) cung
cấp cho máy biến áp lựcTP1( TAMЭ), công suất 40kVA-6/0,23kV.
Trong tủ phân phối các thiết bị cao áp để điều khiển động cơ dẫn động còn có các
thiết bị hạ áp như: Áptômát, khởi động từ , được đặt ở ngăn dưới cùng để cung cấp cho
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
17
khuyếch đại từ, các động cơ bơm dầu, quạt mát, chiếu sáng được cung cấp từ máy biến
áp lực. Riêng hệ thống đèn gầm 12V được cung cấp từ máy biến áp 1 pha 220/12V.
1.2.3 Nhật xét:
Trong máy xúc ЭΚΓ - 5A các cơ cấu chính được TĐĐ theo hệ máy phát - động cơ
- khuyếch đại từ. Với hệ thống này có nhiều ưu điểm phù hợp với các chế độ của máy:
- Có thể thay đổi tốc độ quay của động cơ phù hợp với từng chế độ làm việc cụ thể.
- Việc điều khiển các cơ cấu linh hoạt, nhẹ nhàng có độ tin cậy cao.
- Dải điều chỉnh tốc độ quay của động cơ rộng, có khả năng hãm điện và trả năng
lượng về nguồn.
- Có khả năng tự điều chỉnh, điều khiển và bảo vệ động cơ khi làm việc quá tải.

1.3 Nguyên lý làm việc của các cơ cấu nâng hạ gầu
1.3.1 Đặc tính cơ kiểu máy xúc
Các cơ cấu của máy xúc khi làm việc do tải luôn thay đổi có nghĩa là mô men cản
luôn thay đổi dẫn đến dòng điện trong hệ thống máy phát động cơ thay đổi theo làm cho
máy xúc làm việc không ổn định. Muốn cho hệ thống làm việc ổn định người ta phải tạo
ra cho máy xúc một đường đặc tính riêng đường đặc tính này gồm hai phần:
- vùng công tác là đoạn đặc tính Aω
0
được tạo ra bởi hệ thống truyền động làm các
mạch hồi tiếp âm theo tốc độ hoặc theo áp
- Vùng công tác là đặc tính AI
d
, vùng này được tạo ra bởi mạch hồi tiếp cắt nhanh
theo dòng phần ứng. Phần diện tích hình chữ nhật ω
0
AI
d
0 là phần đặc tính lý tưởng, để
đặc trưng cho hệ thống TĐĐ có đặc tính cơ cấu kiểu xúc, người ta đưa ra hệ số điền kín.
P: Công suất động cơ trên trục.
P
dt
: Công suất điện từ.
Với K
dk
=0,8~0,9 thì máy xúc làm việc với năng suất tương đối ổn định và cao.
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
18
1.3.2. Chức năng bộ khuyếch đại từ của máy xúc ЭKГ-5A

a. Chức năng các cuộn của KĐT:
- Cuộn YMC1: là cuộn hồi tiếp âm mềm theo dòng phần ứng, cuộn này liên hệ
mềm về cường độ đảm bảo cho tốc độ động cơ thay đổi từ từ khi tải động cơ thay đổi,
dòng điện đi qua cuộn YCM1 có chiều phụ thuộc vào sự tăng hay giảm của động cơ.
Cuộn YMC2: là cuộn chủ đạo, cho dòng một chiều chạy qua tạo ra từ thông chính
để từ hoá lõi thép KĐT, chiều và giá trị của nó sẽ quyết định đến giá trị và cực tính của
điện áp đặt lên phần ứng của máy phát, đến tốc độ và chiều quay của động cơ. Việc thay
đổi chiều và giá trị của cuộn chủ đạo thông qua hộp khống chế điều khiển KK.
Cuộn YMC3: là cuộn dịch chuyển, có tác dụng để điều chỉnh giá trị ban đầu của
dòng kích thích độc lập máy phát, cân bằng đặc tính hai khuyếch đại từ đơn tạo ra đường
đặc tính chuẩn của KĐT kép qua điểm 0 ( Điểm cân bằng ).
Cuộn YMC4: là cuộn hồi tiếp cắt nhanh theo dòng phần ứng, dòng I
c
được điều
chỉnh bởi điốt ổn áp CT1 và bóng bán dẫn T1, cuộn này có tác dụng bảo vệ hệ thống máy
phát động cơ khi làm việc quá tải.
Cuộn YMC5: có tác dụng như cuộn 4.
Cuộn YMC6: là cuộn hồi tiếp âm cứng và mềm theo điện áp máy phát, cuộn này
tạo ra từ thông tỷ lệ với phần ứng của máy phát, từ thông này có chiều chống lại chiều từ
thông trong cuộn YCM2. Cuộn YCM6 có tác dụng làm tăng độ cứng của đường đặc tính
cơ trong vùng công tác, rút ngắn thời gian quá trình quá độ tăng năng suất máy, hãm khi
hãm truyền động khi máy hạ tải.
B. nguyên lý làm việc của KĐT:
Khi chưa có tín hiệu điều khiển (I
dk
=0) thì dòng điện ở cửa ra ( +1-1 và +2-2 ) của
KĐT kép là có giá trị bằng nhau và bằng 1/2 giá trị dòng định mức nhờ việc điều chỉnh
dòng điện cuộn dịch chuyển YCM3 ( cuộn YCM3 được đấu nối tiếp với nhau còn các
cuộn khác được đấu ngược nhau theo trình tự HKKH để cho từ thông ở hai vế ngược
nhau, mỗi cuộn làm việc theo một chiều )

Khi có tín hiệu điều khiển (I
dk
≠0 ) thì do cách nối của các cuộn điều khiển mà dòng
I
dk
sẽ từ hoá một trong hai KĐT và khử KĐT còn lại. Như vậy làm cho dòng điện ở cửa
ra của KĐT bị giảm đi, kết quả là ta được điện áp của máy phát trong các cơ cấu của máy
xúc như ta mong muốn.Khi đổi chiều dòng I
dk
thì quá trình từ hoá và khử từ sẽ ngược lại
quá trình trước.
1.3. 3. nguyên lý làm việc của mạch hồi tiếp cắt nhanh theo dòng phần ứng БТΟ
* Sơ đồ nguyên lý trình bày ở hình 3.9
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
19
Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý khối БТΟ
Trong quá trình làm việc do tải thay đổi làm cho tốc độ động cơ cũng thay đổi
theo, để tránh cho động cơ bị quá tải dẫn đến dòng điện trong mạch phần ứng của máy
phát động cơ tăng cao dẫn đến hư hỏng, vì vậy người ta sử dụng bộ БТΟ để thực hiện hồi
tiếp cắt nhanh theo dòng phần ứng bảo vệ cho truyền động máy xúc.
Hai cuộn dây YCM4 và YCM5 là hai cuộn điều khiển trong KĐT sức từ động của
chúng ngược với sức từ động của cuộn chủ đạo YCM2, khi máy phát làm việc theo một
chiều nào đó và phát ra điện áp, lúc này dòng điện trong máy phát động cơ sẽ qua cuộn
phụ của nó và qua điện trở sun R
s
gây ra giáng áp tại đó.
ΔU=(R
fmf
+ R

fdc
+ R
s
).I
ư
Giáng áp này qua điểm 1-2 của cầu chỉnh lưu sẽ tạo ra điện áp U
3-4
trên hai điểm
3-4 của cầu, điện áp này tỷ lệ với ΔU và tạo ra dòng I
RΠ
khép kín qua điện trở R
Π
và R
Π1
,
dòng này tạo ra điện áp U
RΠ
và giáng áp trên R
Π1
, do đó trên các điện trở R
1
, R
2
, R
T
đều có
điện áp rơi, khi điện áp ngược đặt vào đi ốt ổn áp CT1> điện áp chọc thủng của CT1 thì
CT1 sẽ thông lúc này T1 sẽ có điện áp dương vào cực gốc và mở làm cho cuộn YCM4
hoặc YCM5 có dòng hồi tiếp chạy qua và có chiều tuỳ theo cực tính của máy phát tại thời
điểm đó.

Vậy nhờ bộ БТΟ ta đã được tự động đưa hồi tiếp âm theo dòng vào làm việc bảo
vệ cho máy xúc khi làm việc quá tải.
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
20
1.3.4. Nguyên lý làm việc của hệ thống truyền động điện của cơ cấu nâng hạ gầu của
máy xúc ЭΚΓ-5A
a- Giới thiệu chung:
АГ - Г1 và M1 là máy phát điện và động cơ điện một chiều.
АГ - Г1 - ОВШ và M1 - дп là hai cuộn dây cực từ phụ của phát động cơ.
УК - РТМП là rơ le dòng cực đại.
УК - Р1 là rơ le rò.
АГ - Г1 - CT là cuộn dây ổn định.
ККП là tay đi số điều khiển cuộn dây YCM2.
БТОП là bộ cắt nhanh theo dòng phần ứng.
УС - МСП là khối khuyếch đại từ.
УК - 4СУП là điện trở phân áp.
УК - 3СУП là điện trở thay đổi giá trị IYMC2.
УК - ПП và УК - Р2 là cuộn dây để khống chế cho phép cuộn dây KTĐL của M1
có I
KTĐLM1
lớn hay nhỏ.
УК - ВТП là công tắc vạn năng.
ЭВ1 là cuộn dây điện từ dùng để mở phanh động cơ.
b - Nguyên lý làm việc:
Điều khiển nâng gầu:
Kéo tay gầu điều khiển về phía trong, tiếp điểm K1 đóng K2 mở, nâng gầu có 4 tốc độ sẽ
tăng dần từ số 1 đến số 4.
+ Tốc độ số 1: k1 đóng ( K2 mở ) dòng điện đi từ +1 đến 1/2 УК - 3СУП từ đây
mạch điện chia làm hai nhánh:

- Nhánh 1 từ 1/2 УК - 3СУП đến 2H1 - 2H2 đến УК - 4СУП qua K1 về -2.
- Nhánh 2 từ 1/2 УК - 3СУП đến УК - Р2 đến УК - д2 qua K1 về -2.
Cuộn 2H1 - 2H2 có dòng điện đi qua nó tạo ra từ thông tổng cho KĐT và máy phát phát
ra điện áp cung cấp cho động cơ làm việc ở tốc độ số 1, cuộn УК - Р2 có điện sẽ đóng
tiếp điểm УК - Р2 làm cuộn УК - ПП có điện và đóng tiếp điểm ở mạch kích thích độc
lập của động cơ loại điện trở 3СдП-1 làm cho dòng điện qua cuộn KTĐL của động cơ
tăng lên tốc độ động cơ giảm ở chế độ nâng gầu.
+ Tốc độ số 2: K1, K5 đóng loại đi một phần điện trở УК - 4СУП làm cho dòng
qua cuộn YCM2 tăng lên điện áp máy phát tăng lên, tốc độ động cơ tăng lên.
+ Tốc độ số 3: tương tự như trên K1, K5, K4 đóng lại.
+ Tốc độ số 4: K1, K5, K4, K3 đóng lại động cơ làm việc ở tốc độ cao nhất.
Điều khiển hạ gầu:
Ở chế độ hạ gầu không cần mô men lớn và yêu cầu tốc độ phải nhanh để giảm thời gian
của một chu kỳ xúc.
Khi hạ gầu ta đẩy tay điều khiển về phía trước khi đó K2 đóng, K1 mở để đổi
chiều
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
21
CNKT ĐIỆN 1B
dòng điện đi trong cuộn YCM2 đẫn đến máy phát điện sẽ đổi chiều cực tính cung cấp cho
động cơ quay theo chiều ngược lại.
+ Tốc độ số 1: dòng điện đi từ +1 đến ВТП đến 21 mạch điện cũng được chia làm
hai nhánh
- Nhánh 1: từ 21 đến УК - 3СУП về -2.
- Nhánh 2 từ đến K2 đến 36 đến УК - 4СУП đến YCM2 qua 1/2 УК - 3СУП về
-2.
+ Tốc độ số 2: K2, K5 đóng.
+ Tốc độ số 3: K2, K5, K4đóng.
+ Tốc độ số 4: K2, K5, K4, K3 đóng, điện trở УК - 4СУП bị loại dần theo vị trí
các tay số, điện áp của máy phát phát ra tăng dần và tốc độ hạ gầu sẽ tăng dần từ số 1 đến

số 4.
* Các chế độ bảo vệ:
- Vì lý do nào đó I
ư
của Г1 tăng lên quá mức cho phép > 1,3 I
dm
thì rơ le УК -
РТМП sẽ tác động ngắt mach điện điều khiển máy xúc.
- Khi hệ thống máy phát động cơ có sự thay đổi dòng làm việc của động cơ tăng
lên (1,1 ÷ 1,2) I
dm
, do sự thay đổi đột ngột của phụ tải nên các cuộn dây cực phụ АГ - Г1
- CT sẽ liên hệ như cuộn sơ cấp của máy biến áp nên ở cuộn thứ sẽ có sức điện động cảm
ứng.
- Khi dòng điện I
ư
tăng thì sức từ động của cuộn YCM1 (F1) ngược chiều với sức
từ động của cuộn YCM2 (F2) làm cho sức từ động tổng (F
Σ
) giảm xuống dẫn đến dòng
điện I
ư
giảm xuống.
- Khi dòng điện I
ư
giảm thì sức từ động của cuộn YCM1 (F1) cùng chiều với sức từ
động của cuộn YCM2 (F2) làm cho sức từ động tổng (F
Σ
) tăng lên dẫn đến dòng điện I
ư

tăng lên.
Kết quả là làm cho sự dao động của dòng điện giảm, ổn định hơn tránh xung động
lớn của máy.
- Trong quá trình xúc làm việc động cơ từ (1,3 ÷ 1,5) I
dm
, thì bộ cắt dòng БТО sẽ
làm việc và YCM4 hoặc YCM5 có dòng điện chạy qua sinh ra F
4
hoặc F
5
ngược với
chiều F
2
làm cho I
KTĐL
của máy phát giảm đột ngột để bảo vệ đông cơ khỏi quá tải.
- Khi không có sự dò điện YK-P6 và YK-P7 vẫn có điện bình thường, nhưng vì lý
do nào đó mà bị dò điện YK-P1, YK-P3, YK-P4, YK-P5 của các bộ máy sẽ có dòng điện
chạy qua và chúng tác động tiếp điểm YK-P8 nên YK-P6 và YK-P7 sẽ mất điện và cắt
điện điều khiển chung không cho máy làm việc.
1.3.5. Nguyên lý tác động bộ tự động xúc:
Bộ này có tác dụng là làm ổn định dòng điện xúc, tức là làm ổn định lực kéo cáp nâng
của gầu bằng cách điều chỉnh mô men hãm ở động cơ ra vào tay gầu. Trong quá trình xúc
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
22
khi dũng in trong phn ng ca ng c nõng h gu t ti tr s dũng quy nh tc l
t c lc xỏc nh cho cỏp nõng gu thỡ trong mch xut hin dũng in i t +20 n
YK-3R3 n YK-3R2 n YK-P6 v YK-P7, 12 n 11 n 150 v -40, Tớn hiu c
ly t cc t ph ca mỏy phỏt nõng h gu v c a n cc gc ca T3, lm cho T3

m a tớn hiu vo u 9 v 11 ca khi H lm ni tt CT1 lm cho cun YCM5 cú
dũng in i qua xut hin t thụng 5 chng li t thụng 2 dn n hóm ng c ra
vo gu, khụng cho y tay gu ra c na khi ó xỳc y gu hoc vp phi ỏ cng.
M:
( )





=
)1
0
1
catu
catu
IkhiI
IkhiI
I

Chng 2
Thành lập hệ phơng trình
Mô tả trạng thái hệ thống truyền động điện
2.1 - Phng trỡnh trng thỏi khuch i t kộp -1,5B.
Vi khuch i t c mụ t bi phng trỡnh:
odt
t
Kd
Uu
dt

du
T =+.
(2-1)
Trong ú:
- U
od
: in ỏp n nh ca ra ca khuch i t.
- U
t
: in ỏp t lờn ti ca khuch i t.
- T
Kd
: Hng s thi gian.
Trong khuch i t kộp loi -1,5B cú 06 cun iu khin, mi cun u cú
hng s thi gian riờng, do ú hng s thi gian ca khuch i t c tớnh theo cụng
thc:

=
=
=
5
1
i
i
dkiKd
TT
(2-2)
Trong ú:
-
T

dki
l hng s thi gian ca cun th i.
i vi mỏy xỳc - 5A khuch i t thuc loi hi tip trong v cú cun dch
chuyn, do ú Tj c xỏc nh theo cụng thc sau:
dki
htIiiit
dki
rWf
WKWWR
T
8
).(
2
~

+
=
(2-3)
Trong ú:
- W
i
: S vũng dõy ca cun iu khin th i.
- W
ht
: S vũng dõy ca cun hi tip (W
ht
=315vg).
SVTH:V TH THANH HUYN
CNKT IN 1B
- W

~
: S vũng dõy ca cun xoay chiu (W
~
=190vg).
23
- r
dki
: Điện trở của cuộn điều khiển thứ i.
- R
t
: Điện trở tải đầu ra của KĐT.
- α : Hệ số thực nghiệm KĐT thuộc loại có hồi tiếp trong và có cuộn
dịch chuyển nên lấy α = 0,25.
- f : Tần số của dòng xoay chiều.
- K
Ii
: Hệ số khuếch đại dòng của cuộn thứ i.
* Hệ phương trình mô tả khâu khuếch đại từ:




















−−=
∆−=
==
=
−−−=
==
=+
∑
∑
) (
)(.1) (
)(
W.
)(;.
W
.
6
4
;1
cd2
4162
cd
dt

di
LRieF
IIiF
IfKeKe
d
di
TF
R
U
F
FFFFF
FfKK
F
U
UU
dt
du
T
u
uFuuF
catu
KTFF
t
U
M
cd
cd
dk
dkIccdIccd
dk

od
odt
t
α
β
2.2 Phương trình trạng thái mô tả khâu máy phát.
Trong máy xúc ЭΚΓ - 5A, để điều khiển điện áp ra của máy phát người ta đổi trị
số và chiều của dòng kích thích độc lập của máy phát, khi đó tốc độ động cơ thay đổi
theo.
Theo đường đặc tính không tải của máy phát, thì quan hệ E
F
và I
kt
là quan hệ phi
tuyến, E
F
= f (I
kt
) hoặc E
F
= f (F
kt
).
Ta đặt:
kt
F
kt
F
e
I

e
dI
de
K
∆
∆
≈=
Vậy:
KT
KT
KTKTeFod
W
F
IIkE =⇒= .

(2-4)
Trong đó:
- K
e
: Hệ số khuếch đại áp của máy phát.
- F
kt
: Sức từ động kích thích tổng của máy phát.
Mà: - F
kt
= F
KTĐL
+ F
KTSS
Xác định hằng số thời gian của máy phát T

F.
Ta có:
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
24
e
KTDL
KTD
F
K
R
RP
T .
R
W
W
.WC
2
KTSS
2
KTSS
2
KTDL
KTDLF
L









+=
δ
Đặt:








+=
KTSS
2
KTSS
2
KTDL
KTDLF
L
R
W
W
.WC
2
KTDL
KTD
R

RP
δ
γ
(2-5)
eF
KT .
γ
=⇒
Ta có phương trình vi phân mô tả trạng thái khâu máy phát như sau:
FodF
F
F
Ee
dt
de
T =+.
(2-6)
Trong đó:
- T
F
: Hằng số thời gian của máy phát.
- E
Fod
: Sức điện động của máy phát ở chế độ xác lập.
- e
F
: Sức điện động trên cực của máy phát.
* Hệ phương trình mô tả khâu máy phát.










=
=
=
=+
)(
)(
.
.
ktF
ktod
eF
odF
F
F
IfKe
IfE
KT
Ee
dt
de
T
γ
2.3 - Phương trình mô tả trạng thái động cơ.

Sơ đồ nguyên lý của khâu thể hiện trên hình 2.1

H.2.1. Sơ đồ nguyên lý của động cơ
Ta có phương trình cân bằng áp của động cơ và máy phát như sau:
dt
dI
LRIeU
u
udcudcudcdc
++= .
(2-7)
SVTH:VŨ THỊ THANH HUYỀN
CNKT ĐIỆN 1B
↑
Д
I
ư
U
e
F
e
d
c
J
M
C
25