Thuyết minh nguyên lý làm việc của máy công nghiệp doc

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

1

Chơng I
Trang bị điện TĐH cho nhóm máy tiện

Đ1.1. Giới thiệu chung và phân loại máy tiện

I. Chức năng, công dụng của máy tiện:
Máy tiện là một loại máy cắt gọt kim loại. Các chi tiết sau khi gia công trên máy tiện có
hình dáng gần đúng yêu cầu (gia công thô) hoặc thoả mn phần nào yêu cầu về độ chính
xác của kích thớc và độ bóng bề mặt.
Trên máy tiện có thể thực hiện nhiều nguyên công tiện:
- Tiện trụ ngoài
- Tiện trụ trong
- Tiện côn
- Tiện định hình
Ngoài ra nếu sử dụng các dụng cụ cắt khác nh mũi khoan, doa thì còn có thực hiện
một số nguyên công khác nh khoan, doa, tiện ren, taro ren
II. Phân loại máy tiện:
Nhóm máy tiện có thể phân loại theo những đặc điểm sau:
Theo công dụng:
Máy tiện vạn năng:
- Máy tiện chuyên trách
- Máy tiện ren
- Máy tiện mặt đầu.
Máy tiện chuyên dùng: Thực hiện một nguyên công nào đó.

Theo hình thức truyền động chính:
- Máy tiện đứng: Chi tiết quay theo phơng thẳng đứng.
- Máy tiện ngang: Chi tiết quay theo phơng nằm ngang.
Theo mức độ phức tạp của hệ thống điện:
- Đơn giản: Dùng động cơ KĐB với 1-2 cấp tốc độ cho truyền động chính
- Trung bình: Dùng động cơ KĐB nhiều cấp tốc độ hoặc động cơ một chiều điều chỉnh
mạch hở.
- Phức tạp: Điều chỉnh và ổn định tốc độ với chỉ tiêu chất lợng cao.
















Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

2

Đ1.2. các chuyển động trên máy tiện và yêu cầu TBĐ cho các hệ truyền
động

Các chuyển động trên máy tiện gồm hai nhóm cơ bản:
- Chuyển động cơ bản:
Chuyển động chính: là chuyển động quay tròn của chính
Chuyển động ăn dao: Là chuyển động tịnh tiến của bàn dao có gá dao
- Chuyển động phụ: Bao gồm các chuyển động: bơm dầu bôi trơn, bơm nớc làm mát,
di chuyển nhanh bàn dao, chuyển động nâng, hạ, kẹp xà
Yêu cầu TBĐ cho các TĐ cơ bản trên máy tiện
1. Chuyển động chính:
TĐ chính cần phải đảo chiều quay để đảm bảo quay chi tiết cả hai chiều ở chế độ xác lập
hệ thống TĐ điện phải đảm bảo độ cứng đặc tính cơ trong phạm vi điều chỉnh tốc độ với sai
số nhỏ hơn 10% khi phụ tải thay đổi từ 0 đến định mức. Quá trình khởi động, hm yêu cầu
phải trơn, tránh va dập tới bộ truyền.
ở những máy tiện công suất nhỏ và rất nhỏ thì thông thờng hệ truyền động chính không
yêu cầu điều chỉnh tốc độ bằng phơng pháp điện, hoặc nếu có chỉ yêu cầu điều chỉnh có
cấp và trong phạm vi hẹp. Do đó thờng sử dụng động cơ KĐB 3 pha rôto lồng sóc một
hoặc nhiều cấp tốc độ điều chỉnh tốc độ, phơng pháp thay đổi số đôi cực từ của động cơ.
Với các máy công suất lớn và máy tiện đứng dùng để gia công các chi tiết có đờng kính
lớn, để đảm bảo tốc độc cắt tối u và không đổi khi đờng kính chi tiết thay đổi thì thờng
đặc tính điều chỉnh của TĐ gồm hai vùng nh hình vẽ.


Yêu cầu điều chỉnh tốc độ bằng phơng pháp điện với giải điều chỉnh tơng đối rộng và
điều chỉnh vô cấp. Vì vậy với TĐ chính cho các máy này thờng sử dụng động cơ điện một
chiều kích từ độc lập điều chỉnh tốc độ theo vùng:
Vùng 1: từ n
1

-n
2
: điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp phần ứng động cơ:
M=const.
Vùng 2: từ n
2
-n
3
: điều chỉnh bằng cách giảm từ thông động cơ.
2. Chuyển động ăn dao:
n
3
n
2
n
1
n

M
C
P
C
P,M

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

3

Chuyển động ăn dao yêu cầu đảo chiều quay để đảm bảo ăn dao theo hai chiều. Đảo bàn
dao có thể thực hiện bằng đảo chiều động cơ điện hoặc dùng khớp ly hợp điện từ. Phạm vi
điều chỉnh tốc độ của truyền động ăn dao thờng là D=(50-300)/1 với độ trơn điều chỉnh
= 1,06-1,21 và M
C
= const.
ở chế độ sai lệch tĩnh yêu cầu 5%, động cơ khởi động và hm êm. Tốc độ di chuyển
bàn dao cần liên hệ với tốc độ quay chi tiết để đảm bảo giữ nguyên lợng ăn dao.
ở các máy tiện cỡ nhỏ, TĐ ăn dao đợc thực hiện từ động cơ TĐ chính. Máy cỡ loén thì
đợc thực hiện bởi động cơ riêng KĐMĐ - động cơ một chiều hoặc chỉnh lu có điều khiển
- động cơ.
3. Chuyển động phụ:
Thờng dùng động cơ KĐB


Đ1.3. Mạch điện máy tiện t616

1. Giới thiệu mạch điện T616
Máy tiện T616 là máy tiện vạn năng do Việt Nam sản xuất, trên máy có thể thực hiện
đợc nhiều nguyên công: tiện ren, tiện mặt ngoài, khoan,
- Hệ thống có 3 động cơ:
+ Động cơ TĐ chính: 1Đ
+ Động cơ bơm dầu: 2Đ
+ Động cơ bơm nớc: 3Đ
Động cơ 1Đ có thể quay theo hai chiều, điều khiển quay cho động cơ này bằng công tắc
xoay 3 vị trí và 4 tiếp điểm.
Các công tắc tơ 1K, 2K, 3K
Cung cấp nguồn chiếu sáng qua biến áp BA

2. Nguyên lý làm việc:
a. Nguyên lý khống chế động cơ TĐ chính theo chiều quay thuận:
Đóng cầu dao 1CD, đa tay gạt KC về vị trí 0, nếu điện áp lới cho phép khởi động thì
RA sẽ tác động, tiếp điểm của nó sẽ duy trì cho tiếp điểm KC1. Để động cơ quay thuận,
chuyển tay gạt sang vị trí 1, các tiếp điểm KC2, KC4 kín, 3K có điện, khởi động động cơ
bơm dầu đồng thời tiếp điểm của nó sẽ cấp điện co 1K và 1K có điện, đóng động cơ 1Đ vào
lới.
b. Nguyên lý không chế động cơ TĐ chính quay theo chiều ngợc: Tơng tự.

3. Nguyên lý hãm dừng:
+ Hm tự do: Xoay tay gạt KC về vị trí 0, các công tắc tơ 1K, 2K, 3K sẽ mất điện, động
cơ đợc hm tự do cho tới khi dừng.
+ Hm ngợc: Xoay tay gạt KC về vị trí 2, động cơ sẽ đợc tiến hành hm ngợc. Khi
tốc độ giảm xấp xỉ 0 thì xoay tay gạt về vị trí 0 (nếu để nguyên ở vị trí 2 nó sẽ khởi động
theo chiều ngợc).

4. Bảo vệ và liên động:
- Bảo vệ ngắn mạch bằng cầu chì.
- Bảo vệ điện áp cực tiểu bằng rơ le điện áp RA.
- Bảo vệ ngắn mạch giữa các pha bằng liên dộng điện cơ (1K, 2K, công tắc quay)
Đ1.4. mạch điện TĐ chính máy tiện đứng 1565

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

4

1. Giới thiệu sơ đồ:

Máy tiện đứng 1565 có đờng kính mâm cặp 4500mm đợc dùng để gia công chi tiết có
đờng kính nhỏ hơn 5000mm. TĐ chính dùng động cơ một chiều công suất 70KW. Điều
chỉnh tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh dòng điện kích từ (điều chỉnh từ thông) trong
phạm vi 500-1500 v/ph. Để mở rộng phạm vi điều chỉnh tốc độ ngời ta dùng hộp tốc độ 3
cấp. Truyền động ăn dao đợc thực hiện từ động cơ chính, các TĐ phụ sử dụng động cơ
lồng sóc.

Mạch phần ứng:
Trên sơ đồ, động cơ Đ là động cơ một chiều kích từ độc lập, đợc cấp nguồn từ bộ chỉnh
lu cầu 3 pha không điều khiển gồm các diot từ D
1
- D
6
(các van đợc làm mát bởi dầu
MBA). Bộ chỉnh lu đợc nỗi trực tiếp vào lới không thông qua MBA, do đó ngời ta nối
vào mỗi pha một điện kháng lõi không khí 1ĐK 3ĐK (các điện kháng này có tác dụng
hạn chế dòng ngắn mạch và tốc độ tăng dòng anot chỉnh lu)
Quá trình khởi động động cơ đợc chia thành hai giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: từ n = 0

n = n
cb
: sử dụng điện trở phụ trong mạch phần ứng, khống
chế khởi động một cách tự động theo nguyên tắc tốc độ.
+ Giai đoạn 2: từ n = n
cb


tốc độ làm việc: sử dụng phơng pháp rung giảm từ thông
theo nguyên tắc dòng điện.

Để đảo chiều quay của động cơ tiến hành đảo chiều điện áp phần ứng nhờ cặp tiếp điểm
thuận ngợc T, N.
Hm dừng động cơ: Hm động năng, khống chế quá trình hm theo nguyên tắc tốc độ

Mạch phần ứng:
- Cuộn kích từ động cơ đợc cung cấp nguồn bởi BBĐ một pha bán điều khiển gồm
hai Tiristor và hai diot.
- Mạch phát xung điều khiển theo nguyên tắc pha đứng gồm hai kênh điều khiển riêng
biệt.
- ổn định tốc độ dùng máy phát tốc FT.

2. Nguyên lý hoạt động của hệ:
a. Hoạt động của mạch kích thích:
* Mạch động lực: Gồm MBA, cầu chỉnh lu, tải là cuộn kích từ loại R L với điện cảm lớn.
Với chỉnh lu bán điều khiển và tải điện cảm lớn, dòng là liên tục, điện áp đặt lên cuộn kích
thích là:


2
cos1
.
0

+
==
ddkt
UUU

Xét nguyên lý làm việc của một kênh tạo xung:
Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

5


Điện áp điều khiển: U
dk
= U
cd
+ U
0
n
Trong đó: U
cd
: Điện áp chủ đạo
U
0
: điện áp chuyển dịch là nguồn điện áp tạo ra góc mở khi khởi động
n: điện áp phản hồi âm tốc độ
Điện áp đồng bộ U
db

là điện áp hình sin lấy trên cuộn thứ cấp MBA đồng bộ.
Tranzitor Tr vừa đóng vai trò khâu tổng hợp tín hiệu vừa có chức năng khuếch đại xung.
Máy biến xung có 3 cuộn dây trong đó cuộn W
3
lấy tín hiệu phản hồi dơng để tăng tốc độ
chuyển mạch của Tr, cuộn phản hồi W
3
đặc biệt phát huy tác dụng trong khoảng U
dk


biên
độ điện áp đồng bộ.
- Nguyên lý làm việc của mạch phát xung:
*

*

*

U
0
* U
db1
+ -
n

U
dk
U

cd
D
3

D
2
W
1
W
2
W
3
W
3

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

6



Điện áp đặt lên tiếp giáp E-B của Tr là U
EB
= U
db
U
dk

(cha kể tới điện áp phản hồi từ
cuộn W
3
).
Giả thiết, tại thời điểm t = 0, điện áp đồng bộ bằng không và chuyển sang nửa chu ký
dơng. Trong khoảng 0 1, |U
db
| < |U
dk
| do đó U
EB
= U
db
U
dk
< 0. Tiếp giáp EB của Tr bị
phân cực ngợc nên Tr khoá, trên các cuộn dây của BAX cha có dòng điện nên cha có
xung ra.
Tại thời điểm 1, |U
db
| = |U
dk
| và có xu hớng lớn hơn, U
EB
> 0, Tr đợc phân cực thuận
Tr bắt đầu mở, xuất hiện dòng cực góp chảy qua sơ cấp BAX, trên hai cuộn dây thứ câp
W
2
, W
3

xuất hiện các sức điện động cảm ứng với thể + ở đầu cực tính có dấu (*), sức điện
động cuộn W
3
đặt thuạn lên tiếp giáp phát gốc cuat Tr làm cho Tr nhanh chóngchuyển sang
mở bo hoà. Trên cuộn W
2
xuất hiện xung ra đa tới cựuc điều khiển mở Tiristor.
Đến thời điểm
2
, U
db
giảm xuống bằng U
dk
và sau đó nhỏ hơn, U
EB
< 0, Tr khoá lại, sức
điện động tự cảm trên cuộn W
1
xuất hiện khi Tr khoá đợc triệt tiêu bởi diot D
2
.
Mạch điện đợc thiết kế để sao cho từ thông ban đầu khi khởi động động cơ có giá trị
bằng 0,7
dm
và giai đoạn đầu khởi động thì U
cd
bằng không, do đó cần đa mạch kích từ
điện áp U
0
để sao cho khi U

cd
= 0, n = 0 thì U
dk
= U
0
tơng ứng bộ chỉnh lu làm việc với
góc điều khiển
0
, với:
ktdmdkt
UUU 7,0
2
cos1
0
00
=
+
=


Và do đó:

0,7
dm


b. Quá trình khởi động động cơ:
Động cơ chỉ có thể khởi động và làm việc bình thờng đợc khi:
- Các bánh răng trong hộp tốc độ đ ăn khớp hoàn toàn.
- Đ gạt tay gạt trong hộp tốc độ.

t

t

U
dk

U
db
U
dkT
U

1

1
3 2
Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

7

- Hệ thống dầu bôi trơn hoạt động bình thờng.
- Máy đ đợc kẹp chặt
- Dòng điện kích từ đủ lớn để cho rơle từ trờng RTT tác động.
Giả sử khởi động động cơ theo chiều thuận, ta ấn nút MT (trong mạch khống chế), T tác
động, mạch phần ứng động cơ đợc cấp điện và bắt đầu khởi động.
Rơle 1RG có hai cuộn dây, cuộn 1RG

1
sinh ra lực từ có tác dụng làm đóng tiếp điểm,
cuộn 1RG
2
sinh ra từ lực làm mở tiếp điểm.
Ban đầu sức từ động (hay từ lực) của rơle 1RG bằng không, rơle 1RG cha tác động nên
công tắc tơ 1G cha tác động tiếp điểm 1G cha kín

2RG cha có điện

2G cha
có điện nên động cơ đợc khởi động với toàn bộ điện trở phụ trong mạch. Từ thông độn cơ
lúc này có giá trị = 0,7
dm
nên momen khởi động không lớn lắm tránh đợc va đập trong
bộ truyền cơ khí
Gọi R
f
= R
f1
+ R
f2

Ta có:
Điện áp đặt lên 1RG
1
là: R

.I

+ E
Đ

Điện áp đặt lên 1RG
2
là: R
f
.I


Sức từ động do cuộn 1RG
1
sinh ra sẽ là:
1
1
1
.
.
W
R
RIE
F
g
uuD
+
=

Sức từ động do cuộn 1RG
2
sinh ra sẽ là:

2
2
2
.
.
W
R
RI
F
g
fu
=

1g
R
,
2g
R
là giá trị điện trở tổng trong mạchvòng cuộn dây 1RG
1
và 1RG
2

W
1
, W
2
là số vòng cuộn dây 1RG
1
và 1RG

2
.
Sức từ động tổng của 1RG là:

2
2
1
1
21
.
.
.
.
W
R
RI
W
R
RIE
FFF
g
fu
g
uuD

+
==

Chọn
21

1
.
.
g
uf
g
u
R
WR
R
WR
=
thì ta có:
n
R
WC
nK
R
W
EF
g
e
g
D
.


2
1
1

1

===

Khi tốc độ tăng

n giảm làm cho U
dk
= U
0
n giảm

giảm

U
kt
tăng


tăng dần từ 0,7
dm
cho đến khi đạt trị số địn mức.
Khi tốc độ tăng đến giá trị tính toán n
1
thì sức điện động của rơle 1RG đạt tới giá trị tác
động, 1RG tác động sẽ cấp nguồn điện áp cho công tắc tơ 1G, 1G tác động ngắn mạch điện
trở phụ R
f1
đa động cơ lên khởi động trên đờng đặc tính có điện trở phụ R
f2

đồng thời nối
cuộn dây 2RG vào mạch phần ứng. Sức từ động tổng của cuộn 2RG cũng đợc xác định
tơng tự nh trên.
Tốc độ động cơ tiếp tục tăng cho tới khi đạt giá trị n
2
thì rơ le 2RG tác động

2G tác
động ngắn mạch điện trở phụ R
f2
đa động cơ lên gia tốc trên đặc tính tự nhiên.
Khi tốc độ đạt đến giá trị n
3
, rơle R tác động đóng mạch điện áp chủ đạo, điện áp điều
khiển U
dk
tăng lên, song nhờ có tụ C
3
mà điện áp trên biến trở không tăng đột ngột, góc mở
tăng lên và động cơ tiếp tục tăng tốc lên đến tốc độ tơng ứng với giá trị từ thông đ đặt.


c. Nguyên lý tự ổn định tốc độ:
Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

8

Giả thiết động cơ đang làm việc ổn định với tốc độ n
od1
, momen tải là M
c1
, điện áp chủ
đạo là U
cd1
thì giá trị điện áp điều khiển mạch phát xung là:
U
dk
= U
cd
+ U
0
n
od1
tơng ứng với góc điều khiển
1
và từ thông của động cơ là
1
. Khi
đó phơng trình cân bằng điện áp trong mạch phần ứng sẽ là:
C
e
.
1
.n
od1
+ I
udm

.R
u
= U
dm
Bây giờ, nếu vì lý do nào đó M
c
tăng

M
dg
= M
d
M
c
=
0. <
dt
d
J


tốc độ động cơ
giảm



n giảm

U
dk

= (U
cd
+ U
0


n) tăng



tăng làm cho U
kt
giảm



giảm


n tăng.
Nh vậy, phản hồi âm tốc độ đ giúp cho hệ có đặc tính tự động ổn định tốc độ khi tải
thay đổi trong phạm vi cho phép.
Trong trờng hợp M
c
giảm, quá trình xảy ra hoàn toàn tơng tự



tăng

n giảm.

d. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ:
Để điều chỉnh tốc độ động cơ ta điều chỉnh điện áp đặt vào cuộn kích thích động cơ
Giả sử động cơ đang làm việc ổn định tai tốc độ n
od1
tơng ứng với U
cd1
, muốn tăng tốc
độ động cơ ta điều chỉnh cong trợt trên biến trở sao cho U
cd2
> U
cd1
. Lúc này điện áp điều
khiển có giá trị U
dk
= U
cd2
+ U
0


n. Do quán tính cơ của hệ mà tốc độ động cơ cha thay
đổi ngay

U
dk
tăng

góc điều khiển

tăng lên

điện áp đặt vào cuộn kích thích giảm



giảm

n tăng. Cùng với quá trình tăng của tốc độ thì U
dk
giảm cho tới khi đạt tới
giá trị xác lập nào đó tơng ứng với tốc độ xác lập của động cơ tơng ứng với giá trị điện
áp chủ đạo đ đặt.

e. Nguyên lý hãm dừng động cơ:
Hệ thống đợc thiết kế hm động năng khi dừng máy. Khống chế quá trình hm động
năng nhờ rơle điện áp RH trong mạch động lực. Khi động cơ khởi động lên đến tốc độ cỡ
(0,3 0,4)n
dm
thì rơle RH tác động chuẩn bị quá trình hm. Để dừng máy ta ấn nút dừng D,
các công tắc tơ T hoặc N, 1G, 2G mất điện đồng thời công tắc tơ H có điện, đa điện trở
hm vào song song với mạch phần ứng động cơ bắt đầu quá trình hm động năng. Khi tốc
độ giảm đến giá trị nào đó rơle RH nhả, H mất điện. Kết thúc quá trình hm động năng,
chuyển sang hm tự do đến khi dừng.

Chơng II
Trang bị điện tđh cho nhóm máy mài

Đ2.1. giới thiệu chung và phân loại

Máy mài có hai loại chính: máy mài tròn và máy mài phẳng. Ngoài ra còn có các máy
khác nhau: máy mài vô tâm, máy mài rnh, máy mài cắt, máy mài răng Thờng trên máy
mài có ụ chi tiết hoặc bàn, trên đó kẹp chi tiết và ụ đá mài, trên đó có trục chính với đá mài,
cả hai ụ đều đặt trên bệ này.
Máy mài tròn có hai loại: Máy mài tròn ngoài (hình 21a) và máy mài tròn trong (hình
2-1b)
Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

9


Hình 2-1
Trên máy mài tròn, chuyển động chính là chuyển động quay theo của đá mài; Chuyển
động ăn dao là di chuyển tịnh tiến của ụ đá dọc trục (ăn dao dọc trục) hoặc di chuyển tịnh
tiến theo hớng ngang trục (ăn dao ngang) hoặc chuyển động quay củ chi tiế (ăn dao vòng).
Chuyển động phụ là di chuyển nhanh của ụ đá hoặc chi tiết.
Máy mài phẳng có hai loại: mài bằng biên đá (hình 2-1c) và mài bằng mặt đầu đá (hình
2-1d)



Hình 2-1

ở máy mài bằng niên đá, đá mài quay tròn và chuyển động tịnh tiến ngang so với chi
tiết, bàn máy mang chi tiết chuyển động tịnh tiến qua lại. Chuyển động quay của đá là
chuyển động chuyển động chính, chuyển động ăn dao là di chuyển của đá (ăn dao ngang)
hoặc chuyển động của chi tiết (ăn dao dọc).
ở máy mài bằng mặt đầu của đá, bàn có thể là tròn hoặc chữ nhật, chuyển động quay của
đá là chuyển động chính, chuyển động ăn dao là di chuyển ngang của đá (ăn dao ngang)
hoặc chuyển động tịnh tiến qua lại của bàn máy mang chi tiết (ăn dao dọc).




a

b

c

d

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

10

Đ2.2. các chuyển động trên máy mài và yêu cầu trang bị điện cho các hệ
TĐĐ

1. Truyền động chính:

Thông thờng không yêu cầu điều chỉnh tốc độ nên thờng sử dụng động cơ không đồng
bộ rôto lồng sóc. ở các máy mài cỡ nặng để duy trì tốc độ cắt là không đổi khi mòn đá hay
kích thớc chi tiết gia công thay đổi thờng sử dụng truyền động động cơ có phạm vi điều
chỉnh tốc độ là D = (2-4)/1 với công suất không đổi.
ở máy mài trung bình và nhỏ v = 50-80m/s nên đá mài có đờng kính lớn thì tốc độ
quay của đá khoảng 1000v/ph. ở những máy có đờng kính nhỏ tốc độ đá rất cao. Động cơ
TĐ là các động cơ đặc biệt, đá mài gắn trên trục động cơ, động cơ có tốc độ (24000-
48000)v/ph. Nguồn của động cơ là các bộ biến tần, có thể là các máy phát tần số cao (bộ
biến tần quay) hoặc là các bộ biến tần tĩnh (bộ biến tần bằng tiristor).
Momen cản tĩnh trên trục động cơ thờng là 15 20% momen định mức. Momen quán
tính của đá và cơ cấu truyền lực lại lớn 500-600% momen quán tính của động cơ, do đó cần
hm cỡng bức động cơ quay đá. Không yêu cầu đảo chiều quay động cơ quay đá.




2. Truyền động ăn dao:
a. Máy mài tròn: ở máy mài cỡ nhỏ, TĐ quay chi tiết dùng động cơ không đồng bộ nhiều
cấp tốc độ (điều chỉnh số đôi cực p) với D = (2-4)/1, ở các máy lớn thì dùng BBD-động cơ
một chiều, hệ KĐT - ĐM có D = 10/1 với điều chỉnh điện áp phần ứng.
Truyển động ăn dao của bàn máy mài tròn cỡ lớn thực hiện theo hệ BBĐ - ĐM với
D=(20-25)/1.
Truyền động ăn dao ngang sử dụng thuỷ lực.
b. Máy mài phẳng: Truyền động ăn dao của ụ đá thực hiện lặp lại nhiều chu kỳ, sử dụng
thuỷ lực. TĐ ăn dao tịnh tiến qua lại của bàn, dùng hệ TĐ một chiều với D = (8-10)/1

3. Truyền động phụ: Sử dụng động cơ KĐB rôto lồng sóc.

Đ2.3. mạch điện máy mài 3a130, 3131

1. Giới thiệu sơ đồ:
Các động cơ từ 1Đ - 6 Đ là động cơ KĐB rôto lồng sóc không điều chỉnh tốc độ. Động
cơ 7Đ là động cơ một chiều kích từ độc lập, động cơ đợc cấp nguồn từ bộ chỉnh lu không
điều khiển cầu 3 pha kết hợp với khuếch đại từ để tạo ra một bộ biến đổi điều khiển điện áp
đặt lên phần ứng động cơ.
Để điều khiển và ổn định tốc độ động cơ 7Đ sơ đồ dùng 2 mạch vòng phản hồi: phản hồi
âm điện áp phần ứng động cơ (lấy trực tiếp trên phần ứng động cơ) và phản hồi dơng dòng
(lấy qua biến dòng BD và đợc chỉnh lu bởi 2CL).
Biến áp 2BA, chỉnh lu 1CL để cung cấp nguồn kích từ cho 7Đ, nguồn chủ đạo và nguồn
chuyển dịch trong KĐT.

2. Nguyên lý làm việc:
Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

11

a. Nguyên lý khởi động hệ thống:
Sau khi đóng các Aptomat A1, A2, A3 ta ấn nút M1, giả sử ấn định chế độ mài tròn
ngoài thì 1CM để ở vị trí trên. ấn M1 thì 1K sẽ có điện khởi động 1Đ và 2Đ. Tiếp theo ấn
M2 thì 2K có điện, khởi động 3Đ, nếu 2CM để ở vị trí trên tức là khởi động động cơ quay
chi tiết bằng tay thì ta ấn M3, rơle trung gian Rtr có điện. Nếu từ thông của động cơ đủ lớn
làm RTT tác dộng thì lúc này 5K sẽ có điện nối BBĐ vào nguồn và khởi động động cơ 7Đ,
đồng thời 3K có điện

hệ thống bơm nớc gạt phoi có điện.

Nếu 2CM để ở vị trí bên dới tức là đặt chế độ tự động thì khi hệ thống thuỷ lực đa ụ đá
vào gần chi tiết thì KH bị ấn và rơle Rtr có điện

quá trình khởi động lại nh trên.

b. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ động cơ 7Đ:


- Các tín hiệu đặt trên W
KC1
gồm có:
+ Điện áp chủ đạo U
cd
lấy trên biến trở PR
+ Tín hiệu phản hồi dơng dòng

I
u
lấy trên R
2

+ Tín hiệu phản hồi âm áp lấy trên phần ứng động cơ 7Đ
Ta có:
U
1,2
= U
cd
+

I

u


U
u
= U
cd


n
Muốn tăng tốc độ động cơ ta phải chỉnh biến trở về phía trái để tăng điện áp chủ đạo


U
1,2
tăng dần dẫn tới dòng qua cuộn khống chế chủ đạo tăng lên

tức là tăng tốc độ từ hoá
lõi thép của KĐT và phần điện áp rơi trên cuộn làm việc giảm đi

điện áp đặt trên phần
ứng động cơ tăng lên

tốc độ động cơ tăng lên.

c. Nguyên lý ổn định tốc độ: Khi động cơ đang làm việc bình thờng ở một tốc độ nhất
định vì một lý do nào đó, giả sử tải tăng làm cho tốc độ động cơ giảm, khi đó U
1,2
=U
cd

-

n
tăng dẫn tới dòng qua cuộn khống chế chủ đạo tăng

tức là tăng tốc độ từ hoá lõi thép
của KĐT và phần điện áp rơi trên cuộn làm việc giảm

điện áp đặt trên phần ứng động cơ
tăng lên

tốc độ động cơ tăng lên

ổn định đợc tốc độ động cơ.

7Đ

WKC1

WKC2


1R

2R

+

I
u

PR

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

12

d. Nguyên lý hm dừng động cơ 7Đ: Giả sử động cơ đang quay thuận, để hm dừng máy ta
ấn nút D3 hoặc tiếp điểm KH đợc phục hồi

rơle Rtr mất điện, 3K và 5K mất điện


7Đ đợc cắt ra khỏi lới đồng thời công tắc tơ H đợc cấp điện đóng tiếp điểm H đa điện
trở hm vào mạch phần ứng động cơ và xảy ra quá trình hm động năng cho đến khi dừng.








Đ2.4. mạch điện truyền động quay chi tiết
máy mài tròn dùng hệ t-đ

1. Giới thiệu sơ đồ:

Động cơ quay chi tiết ĐC là động cơ một chiều kích từ nối tiếp đợc cấp nguồn từ chỉnh
lu cầu một pha bán điều khiển, động cơ đợc thiết kế mạch hm động năng khi dừng máy
Mạch điều khiển sử dụng hai kênh phát xung cho hai van T1, T2 khống chế theo nguyên
tắc pha đứng gồm có:
+ Mạch ĐBH&FSRC: máy BA đồng bộ, các điện trở, tụ điện, tranzitor, nguồn cung
cấp tạo ra điện áp răng ca để so sánh.
+ Mạch so sánh: dùng tranzitor để so sánh điện áp răng ca và điện áp điều khiển.
+ Mạch tạo xung, sửa xung: Gồm tụ điện, các điện trở, các tranzitor, diot và các
MBA xung nhằm sửa độ rộng xung vào tạo xung điều khiển phù hợp đa đên tiristor.
+ Mạch tổng hợp và KĐTG: làm nhiệm vụ tổng hợp và khuếch đại tín hiệu điều
khiển làm tăng độ nhạy ổn định, mở rộng phạm vi điều chỉnh của hệ thống. Bộ KĐ này
đợc thực hiện bằng tranzitor Tr, đầu ra của bộ này là tín hiệu điều khiển đợc đa đến
khâu so sánh.
+ Mạch tạo nguồn nuôi: Gồm MBA, các bộ chỉnh lu, tụ điện, IC ổn áp tạo ra nguồn
nuôi cho các tranzitor và tạo nguồn điện áp chủ đạo.
Để ổn định tốc độ động cơ ta dùng khâu phản hồi âm tốc độ sử dụng MF

2. Nguyên lý làm việc:
a. Nguyên lý làm việc của mạch phát xung điều khiển các Tiristor:
* Khối đồng bộ hoá và phát sóng răng ca:

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

13

ở nửa chu kỳ dơng của điện áp lới thì diot D
1
thông, xuất hiện dòng điện qua IR
2
từ
trên xuống dới, rơi điện áp 1R
2
do dòng điện này gây ra sẽ phân cực ngợc 1Tr
1
làm cho
1Tr
1
khoá và tụ 1C
1
đợc nạp điện theo mạch vòng: (+) nguồn

qua biến trở 1VR
1



qua tụ 1C
1

24V.
Khi điện áp chuyển sang chu kỳ âm, diot D
1
bị phân cực ngợc và khoá lại, dòng điện

qua 1Tr
2
sẽ phân cực thuận 1Tr
1
làm mở và tụ 1C
1
sẽ phóng điện qua (+)1C
1


1R
3


EC
1Tr
1


(-) IC
1
cho đến hết và giữ nguyên đến hết nửa chu ký âm.
Điện áp răng ca đợc biểu diễn nh trên hình vẽ

* Khâu so sánh, tạo xung và sửa xung:

1R
2

1

Đ
1

BA
Đ

1R
1

1VR
1
-
24V

1C
1
1Tr
1

U
db

t

t

t
U
C1
U

RC

+

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

14




Điện áp răng ca và điện áp điều khiển đợc so sánh nối tiếp với nhau và đợc đặt lên
cực phát gốc của 1Tr
2
. Điện áp rằn ca có tác dụng mở bóng còn điện áp điều khiển thì có
tác dụng khoá bóng.
Trong giai đoạn điện áp trên tụ 1C
1
còn nhỏ hơn điện áp điều khiển, Tr
2
khoá và tồn tại
một xung trên tiếp giáp phát góp của Tr
2
, trong gia đọan này do 1Tr
3
đợc định thiên bởi
1R

5
nên sẽ mở và tụ 1C
2
đợc nạp điện với cực tính nh hình vẽ và trên tiếp giáp của 1Tr
1

không có xung.
Khi điện áp trên tụ 1C
1
có giá trị bằng và bắt đầu lớn hơn điện áp điều khiển thì 1Tr
2
mở
và tụ 1C
2
sẽ phóng điện theo mạch vòng (+)IC
2


1R
5


nguồn

1R
4


(-)1C
2

. Trong
giai đoạn tụ 1C
2
phóng điện thì tiếp giáp phát gốc của 1Tr
3
bị đặt điện áp ngợc

1Tr
3

U
db
U

U

U

U

U
sx
t

t

t

t

t
t

-
24V

1R
4
IC
2
1R
5
1R
6

1Tr
3
1Tr
2
U
C2

U
RC
U
dk
+24V

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

15

khoá

xuất hiện xung ra trên tiếp giáp phát hóp của 1Tr
3
, nh vậy qua hai khâu này xung
đ đợc tạo ra và sửa cho có độ rộng xung phù hợp với yêu cầu.

*Khâu khuếch đại xung:
Xung lấy trên tiếp giáp phát góp của 1Tr
3
đ có độ rộng xung phù hợp nhng vì công
suất cha đủ để mở Tiristor, do đó ngời ta phải khuếh đại công suất xung và đồng thời khi
truyền xung tới Tiristor thì cần phải cách ly điện áp cao phía mạch động lực với điện áp
thấp ở mạch điều khiển, việc này đợc thực hiện bởi biến áp xung 1BAX và 2BAX.
Nguyên lý làm việc: Khi có một xung đặt vào tiếp giáp gốc phát của 1Tr
4
thì 1Tr
4
sẽ mở
cho dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp của 1BAX. Sự biến thiên của dòng điện này sẽ làm
cảm ứng sang phía thứ cấp một điện áp và đợc đa tới để mở van T
1
. Khi xung ở đàu vào
kết thúc thì điện áp ở thứ cấp của 1BAX bị mất và kết thúc xung mở van. Nh vậy, xung ra
ở thứ cấp BAX có độ rộng bằng độ rộng của xung đầu vào khâu khuếch đại nhng công

suất xung đợc nâng cao.


b. Nguyên lý khởi động động cơ quay chi tiết:
Khi khởi động động cơ làm việc ở một tốc độ nào đó tơng ứng với một giá trị điện áp
chủ đạo U
cd
, ta aans nút mở máy M (mạch không chế)

công tắc tơ K có điện, đóng tiếp
điểm K ở mạch động lực, động cơ đợc nối vào bộ chỉnh lu, lúc này tốc độ động cơ bằng
0, tín hiệu vào khâu KĐTG bằng U
dk
= U
cd


n có giá trị lớn, tín hiệu này đợc đa tới cực
gốc của Tr khống chế Tr làm việc ở chế độ khuếch đại và khi đó ở đầu ra Tr có tín hiệu U
dk

đa dến so sánh với tín hiệu răng ca lấy từ mạch ĐBH&FSRC để quyết định thời điểm
xuất hiện xung, xung này đợc đa tới để mở các Tiristor (hai Tiristor mở lệch nhau một
góc 180
0
)

động cơ đợc khởi động với dòng khởi động.

c. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ động cơ quay chi tiết:

Muốn điều chỉnh tốc độ động cơ ta điều chỉnh điện áp chủ đạo. Giả sử, muốn tăng tốc độ
động cơ, ta điều chỉnh biến trở VR
1
sao cho U
cd
tăng, do quán tính cơ của hệ thống mà tốc
độ động cơ cha kịp thay đổi, khi đó tín hiệu vào khâu khuếch đại trung gian là U
dk
= U
cd


n tăng

Tr mở nhiều hơn

U
dk
giảm

góc mở

giảm

điện áp đặt vào phần ứng
động cơ tăng

tốc độ động cơ tăng. Để điều chỉnh tốc độ động cơ ta điều chỉnh giảm điện
áp chủ đạo, quá trình xảy ra tơng tự.

d. Nguyên lý tự động ổn định tốc độ động cơ quay chi tiết:
Giả sử, động cơ đang làm việc bình thờng ở một tốc độ n
1
, vì một lý do nào đó, giả sử
tải tăng làm cho tốc độ động cơ giảm xuống giá trị n
2
<n
1
thì khi đó tín hiệu vào khâu
khuếch đại trung gian là U
dk
= U
cd


n
2
tăng lên

Tr mở nhièu hơn

rơi điện áp trên
R
1
lớn hơn

U
dk
giảm

góc mở

giảm

điện áp đặt vào phần ứng động cơ tăng


tốc độ động cơ tăng lên đến tốc độ đặt

tốc độ động cơ đợc ổn định. Quá trình xảy ra
tơng tự khi tốc độ động cơ tăng.

e. Nguyên lý hm dừng động cơ:
ấn nút dừng máy D (mạch khống chế)

công tắc tơ mất điện

các tiếp điểm thờng
mở K mở

động cơ đợc cắt ra khỏi lới, đồng thời tiếp điểm thờng kín K đóng nối điện
trở hm R
h
vào mạch phần ứng động cơ xảy ra quá trình hm động năng cho tơi khi dừng
máy.


Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan

đ

16



Chơng III
Trang bị điện tđh cho nhóm máy doa

Đ3.1. Giới thiệu chung và phân loại
Máy doa là máy gia công kim loại, để gia công các chi tiết với các nguyên công: khoét lỗ
trụ, khoan lỗ, có thể dùng để phay.
Máy doa đợc chia thành hai loại chính: máy doa đứng (trục chính thẳng đứng) và máy
doa ngang (trục chính nằm ngang). Máy doa ngang dùng để gia công các chi tiết cỡ trung
bình và nặng, máy doa ngang là loại máy mà dao doa đợc gá theo phơng nằm ngang, còn
chi tiết đợc gá trên bàn gá chi tiết. Trên máy doa ngang, nếu dùng dao phay mặt đầu có thể
gia công mặt phẳng thẳng đứng, nếu dùng dao phay trụ có thể gia công mặt phẳng nằm
ngang.
Các chuyển động của máy doa gồm:
- Chuyển động cơ bản:
+ Chuyển động chính: là chuyển động quay của trục chính gá dao doa.
+ Chuyển động ăn dao: tuỳ theo nguyên công thực hiện trên máy doa mà chuyển
động ăn dao có thể là: chuyển động tịnh tiến dọc trục của trục chính khi doa, khoan, tiện,
chuyển động tịnh tiến ngang, dọc bàn máy của bàn gá chi tiết.
- Các chuyển động phụ: Chuyển động bơm nớc, bơm dàu, dịch chuyển ụ trục chính theo
phơng thẳng đứng, dịch chuyển các trụ, chuyển động quay bàn


Đ3.2. yêu cầu trang bị điện cho các tđ trên máy doa

1. Truyền động chính:
Yêu cầu đảo chiều quay, phạm vi điều khiển tốc độ D = 130/1 với công suất không đổi.
Độ trơn điều chỉnh

= 1,26
Hệ TĐ chính yêu cầu hm dừng nhanh.
Trong thực tế, hệ TĐ chính máy doa thờng sử dụng động cơ KĐB roto lồng sóc và hộp
tốc độ, động cơ có một hoặc vài cấp tốc độ điều chỉnh bằng phơng pháp thay đổi số đôi
cực (thờng là hai cấp tốc độ), ở máy doa cỡ nặng để đơn giản về kết cấu cơ khí và hạn chế
momen ở vùng tốc độ thấp có thể sử dụng động cơ một chiều điều chỉnh tốc độ theo hai
vùng

2. Truyền động ăn dao:
Phạm vi điều chỉnh rộng, thực hiện bằng phơng pháp điện, có dải điều chỉnh là, D=
(1500-2000)/1, lợng ăn dao đợc điều chỉnh trong phạm vi 2mm với v = 600mm/ph khi di
chuyển nhanh có thể đạt tới 2,5 3m/ph. Lợng ăn dao (mm/vòng) ở những máy cỡ nặng
yêu cầu giữ không đổi khi tốc độ trục chính thay đổi.
Điều chỉnh trơn tốc độ



1, M
c
= const.
Độ ổn định tốc độ

n%
5%
Hệ TĐ ăn dao máy doa phải đảm bảo độ tác động nhanh, cao, dừng máy phải chính xác,
đảm bảo sự liên động với TĐ chính khi làm việc tự động.

Do các yêu cầu trên mầ TĐ ăn dao máy doa thờng sử dụng động cơ một chiều kích từ
độc lập với các hệ MĐKĐ - Đ; T - Đ.


Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

17



Đ3.3. mạch điện hệ thống Tđ chính máy doa 2620

1. Giới thiệu sơ đồ hệ thống TĐ chính máy doa 2620:
Máy doa 2620 là máy cỡ trung bình:
Đờng kính trục chính: 90mm
Công suất động cơ TĐ chính: 10KW
Tốc độ quay trục chính điều chỉnh trong phạm vị (12,5 1600)v/ph
Công suất động cơ ăn dao: 2,1KW
Tốc độ động cơ ăn dao có thể điều chỉnh trong phạm vi (2,1 1500)v/ph, tốc độ lớn
nhất: 3000v/ph


*Sơ đồ nguyên lý hệ thống TĐ chính:
Động cơ TĐ chính là động cơ KĐB roto lồng sóc hai cấp tốc độ: 1460v/ph khi dây quấn
stator đấu tam giác, và 2890v/ph khi dây quấn stator đấu sao kép, việc chuyển đổi tốc độ từ
thấp đến cao tơng ứng với chuyển đổi từ đấu

YY và ngợc lại đợc thực hiện bới tay
gạt cơ khí 2KH có liên quan đến thiết bị chuyển đổi tốc độ. Nếu tiếp điểm 2KH hở, dây
quấn động cơ đấu tơng ứng với tốc độ thấp, khi 2KH kín dây quấn động cơ đợc đấu tơng
ứng với tốc độ cao.
Động cơ đợc đảo chiều quay nhờ các công tắc tơ 1T, 1N, 2T, 2N
Trong sơ đồ còn có động cơ bơm dầu bôi trơn ĐB, nó đợc đóng cắt đồng thời với động
cơ chính nhờ công tắc tơ KB và các tiếp điểm liên động.

2. Nguyên lý làm việc:
a. Nguyên lý khởi động động cơ TĐ chính quay thuận:
Giả thiết 1Kh kín, 2Kh kín. Để khởi động động cơ theo chiều thuận ta ấn nút MT


công tắc tơ 1T có điện, đóng các tiếp điểm thờng mở, dây quấn động cơ đợc nối vào lới
đồng thời lúc này công tắc tơ KB có các tiếp điểm KB cấp điện cho rơle thời gian Rth
nhng tiếp điểm thờng đóng mở chậm Rth cha mở ngay

công tắc tơ Ch có điện đóng
các tiếp điểm thờng mở Ch, còn tiếp điểm thờng mở đóng chậm của Rth cha đóng nên
công tắc tơ 1Nh, 2Nh cha có điện

dây quấn động cơ đợc đấu

(tơng ứng với tốc độ
thấp). Sau thời gian duy trì của rơle thời gian, tiếp điểm thờng đóng mở chậm Rth mở, cắt
điện của Ch, đồng thời tiếp điểm thờng mở đóng chậm của Rth đóng lại cấp điện cho 1Nh
và 2Nh

dây quấn động cơ dợc đấu YY tơng ứng với tốc độ cao.

b. Quá trình khởi động theo chiều ngợc: Tơng tự

c. Nguyên lý dừng động cơ TĐ chính:
Sau khi ấn nút dừng D, động cơ đợc hm ngợc đến khi dừng máy. Quá trình hm
ngợc xảy ra nh sau:
Để chuẩn bị mạch hm và kiểm tra tốc độ động cơ ở sơ đồ dùng rơle kiểm tra tốc độ
RKT, khi máy đang làm việc ở chiều quay thuận, tiếp điểm RKT kín sẵn

rơle 1RH có
điện do đó trong quá trình hm công tắc tơ 2N mất điện kết thúc quá trình hm. Qúa trình
hm động cơ ở chiều quay ngợc xảy ra tơng tự, chỉ khác là tiếp điểm RKT-2 sẽ điều
khiển sự tác động của công tắc tơ 2T.


Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

18

t
1

t
2

t
3

t
4

t
5

t
6

t
7

t
8

t
9

t
9

t
10

t
11

t
11

t
12

t
13

t
12

t
13

t
14

V

V
ng
V
th
V
0
-
V
0


Chơng IV
Trang bị điện tđh cho nhóm máy bào

Đ4.1 giới thiệu chung và phân loại
Máy bào dùng để gia công các chi tiết có trọng lợng và chiều dài lớn.
- Phân loại máy bào:
+ Loại nhỏ: chiều dài của bàn là 3m; lực kéo từ 30 50KN
+ Loại trung bình: Chiều dài của bàn là 3m 5m; lực kéo 70KN
+ Loại lớn: Chiều dài cảu bàn là 12m, lực kéo lớn hơn 70KN
- Các loại chuyển động:
a. Chuyển động chính:
Là chuyển động tịnh tiến của bàn máy. Chuyển động này mang tính chất chu kỳ. Mỗi
chu kì gồm hai hành trình thuận và ngợc. Hành trình thuận thực hiện gia công chi tiết đợc
gọi là hành trình cắt gọt, hành trình ngợc đa bàn máy chạy về phía ban đầu không cắt gọt
đợc gọi là hành trình không tải. Sau khi kết thúc hành trình ngợc, bàn dao di chuyển theo
chiều ngang một khoảng gọi là lợng ăn dao S.

Đồ thị tốc độ thông thờng nhất của bàn máy nh hình vẽ:

Giả thiết động cơ đang ở đầu hành trình thuận, sẽ diễn ra các quá trình sau:
- Khoảng t
1
: Động cơ gia tốc đa bàn máy lên tới tốc độ V
0
với V
0
= (5-15)v/ph đợc
gọi là tốc độ vào dao.
- Khoảng t
2
: Bàn dao chạy ổn định ở tốc độ V
0
trớc khi vào dao.
Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

19

- Khoảng t
3
: Dao ăn chi tiết với tốc độ thấp để tránh mẻ dao.
- Khoảng t
4:
Gia tốc bàn máy tới tốc độ cắt gọt ổn định V
th
với V
th
= (5-120)v/ph.
- Khoảng t
5
: Thực hiện cắt gọt ổn định ở tốc độ cao trong khoảng gần hết hành trình
thuận.
- Khoảng t
6
: Sơ bộ giảm tốc về V
0
trớc khi ra dao và chuẩn bị cho đảo chiều.
- Khoảng t
7
: Cắt gọt ở tốc độ thấp trớc khi ra dao để tránh mẻ chi tiết.
- Khoảng t
8
: Chạy không tải chuẩn bị hm dừng.
- Khoảng t
9

: Hm dừng và đảo chiều sang hành trình ngợc.
- Khoảng t
10
: Di chuyển ngợc bàn dao với tốc độ cao V
ng
> V
th
để tăng năng suất máy.
- Khoảng t
11
: Sơ bộ giảm tốc trớc khi đảo chiều.
- Khoảng t
12
: Chạy ở tốc độ V
0

- Khoảng t
13
: Hm dừng và đảo chiều bắt đầu chu kỳ mới.
Từ đồ thị làm việc của bàn máy ta thấy, khoảng thời gian bàn máy ở hành trình ngợc
càng nhỏ càng nâng cao năng suất máy. Thông thờng ngời ta tăng tốc độ hành trình
ngợc và chọn V
ng
= (2-3)V
th
, ngoài ra thời gian khởi động đảo chiều cũng có ảnh hởng
lớn đến năng suất, do đó một trong những điều cần chú ý khi thiết kế TĐ bàn là làm sao
giảm đợc thời gian của quá trình quá độ. Một trong những biện pháp giảm thời gian
QTQĐ là xác định tủ số truyền tối u của cơ cấu TĐ từ động cơ đến trục làm việc đảm bảo
máy khởi động với tốc độ cao nhất.

b. Chuyển động ăn dao:
Là chuyển động tịnh tiến từng bớc của bàn dao sau mỗi hành trình kép của bàn máy.
Tần số chuyển của bàn dao có thể lên tới 1000lần/giờ.

c. Các chuyển động phụ:
Bao gồm các chuyển động đảm bảo di chuyển nhanh bàn dao, nâng, hạ, kẹp nới xà, bơm
dầu bôi trơn, nâng đầu dao trong hành trình ngợc

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

20

Đ4.2. các yêu cầu của các tđ trên máy bào giờng

1. Truyền động chính:
Đặc tính phụ tải của TĐ chính nh hình vẽ:

Dải điều chỉnh
1/)305,12(
min
max
min
max
===
th
ng
V
V
V
V
D

Thông thờng, để đảm bảo công suất đặt là nhỏ nhất cho động cơ TĐ thì nếu sử dụng
động cơ một chiều kích từ độc lập ta điều chỉnh tốc độ theo hai vùng:
+ Vùng điều chỉnh điện áp: D

A
= V
gh
/V
max
= (5-6)/1
V
gh
= (20-25)m/ph
V
min
= (4-6)m/ph
V
max
= (75-120)m/ph
+ Vùng điều chỉnh từ thông D

= (3-5)/1
Tuy nhiên do hằng số thời gian mạch kích từ động cơ lớn làm tăng thời gian của QTQĐ
nên tăng năng suất máy giảm khi sử dụng phơng pháp điều chỉnh từ thông động cơ. Vì vậy
trong thực tế ngời ta mở rộng D
A
và thu hẹp D

.
Sai lệch tĩnh của hệ thống yêu cầu S%

5%
Điều chỉnh trơn
Quá trình khởi động, hm êm tránh va đập trong bộ truyền với tốc độ tác động

2. Truyền động ăn dao:
D = (100 200)/1, lợng ăn dao cực đại có thể đạt tới (80-100)mm/hành trình kép
Đảo chiều ở cả chế độ di chuyển làm việc và chế độ di chuyển nhanh
Truyền động ăn dao thờng đợc thực hiện bằng động cơ KĐB rôto lồng sóc và hộp tốc
độ, cũng có thể sử dụng các hệ cơ khí, thuỷ lực, khí nén Hệ đợc sử dụng rộng ri nhất là
động cơ một chiều và hệ trục vít êcu hoặc các bánh răng thanh răng.

V
max
V
gh

V
min
V

M
C
P
C
P,M

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

21

3. Các truyền động phụ: Đợc thực hiện bởi động cơ KĐB roto lồng sóc và nam châm
điện



Đ
4.3. Mạch điện hệ thống truyền động chính
Máy bào giờng dùng hệ f-đ

1. Giới thiệu sơ đồ:
TĐ chính MBG 7210 sử dụng hệ thống MF-Đ có

MY làm khâu khuếch đại trung gian.
F: Máy phát một chiều kíhc từ độc lập cấp nguồn cho động cơ Đ
Đ: Động cơ một chiều kích từ độc lập là động cơ TĐ chính cung cấp nguồn lực cho bàn
máy
MĐKĐ: Khâu khuếch đại trung gian
FK: máy phát một chiều tự kích cung cấp kích từ cho động cơ, đồng thời cung cấp nguồn
cho mạch khống chế.
ĐK: Động cơ sơ cấp cho FK, F và MĐKĐ
MĐKĐ có 4 cuộn dây kích thích: 3cuộn CK1 CK3 nối nối tiếp nhau đợc gọi là cuộn
chủ đạo và phản hồi âm tốc độ đẳng trị (âm áp, dơng dòng). Cuộn CK4 lấy tín hiệu phản
hồi âm dòng có ngắt, đồng thời hạn chế dòng khởi động đảo chiều.
Các bóng đèn BĐ1, BĐ2 là khâu điện trở phi tuyến (R
BD
tăng khi dòng bóng đèn tăng) để
hạn chế cỡng bức khởi động (hạn chế dòng qua cuộn CK1 CK3).
Hệ thống đợc điều chỉnh tốc độ trong hành trình thuận và ngợc độc lập với nhau trên
hai biến trở BTT và BTN.
Khống chế đảo chiều bằng cách đảo chiều điện áp chủ đạo nhờ tiếp điểm T, N.

2. Nguyên lý làm việc:
Tín hiệu không chế quá trình làm việc của hệ thống bao gồm:
- Tín hiệu chủ đạo lấy trên biến tor BTN hoặc BTT (tuỳ theo chiều quay).
- Điện áp phản hồi dơng dòng phần ứng lấy trên các cuộn cực từ CPF và CPĐ của F
và Đ:

.I

.R


.
- Điện áp phản hồi âm áp lấy trên biến trở 1R:

U
F

- Điện áp phản hồi mềm lấy trên đờng chéo cầu động (điện trở 5R), cầu động này
gồm 4 nhánh: cuộn CKF, hai nửa của điện trở 2R, điện trở 4R, điện áp của MĐKĐ
đặt vào một đờng chéo của cầu, đờng chéo kia là điện trở 5R lấy điện áp phản
hồi U
tm
= K.di
kt
/dt. Tín hiệu này dùng để cải thiện chất lợng động của hệ thống. ở
chế độ xác lập, các nhánh cầu đợc chỉnh định sao cho cầu cân bằng và nh vậy U
tm

= 0, còn trong quá trình quá độ do từ thông của máy thay dổi, cuộn CKF có điện cảm

nên cầu mất cân bằng U
tm
# 0 và tỷ lệ với đạo hàm sức điện động của máy phát, tức là
phản ánh sự dao động của sức điện động máy phát.
Các tín hiệu trên đợc mắc nối tiếp nhau và đặt lên cuộn khống chế chủ đạo CK1-CK3
và có giá trị là:
U
13
= U
cd


U

+

.I

.R


+ K.di
kt
/dt = U
cd


n
dt
+ K.di

kt
/dt
Tín hiệu phản hồi âm dòng có ngắt lấy trên CPF và CPĐ đa qua khâu ngắt bao gồm
phân áp 3R tạo ra điện áp so sánh và các van 1D-4D, nguồn 1 chiều đặt lên cuộn khống chế
CK4. Tín hiệu phản hồi âm dòng có ngắt đợc so sánh với điện áp mẫu đặc trng cho dòng
điện ngắt trên phân áp 3R. Khi I

I
ng

thì khâu này cha tác động, sức từ động của cuộn
CK4 là F4 = 0. Khi I

> I
ng
khâu này tác động xuất hiện dòng trong cuộn CK4, sức từ động
Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

22

F4 lúc này khác 0 và có chiều ngựoc với chiều sức từ động CK1-CK3 (khử từ) tạo ra đặc
tính máy xúc cho hệ thống.
+ Sức từ động của CK1 CK3 là:

3
1313
1313

1313
.

.
. W
R
dt
di
KnU
R
WU
WiF
kt
cd
+
===


Trong đó: R
13
: Điện trở tổng trong mạch vòng cuộn khống chế chủ đạo
W
13
: Tỏng số vòng dây cuộn khống chế chủ đạo CK1-CK3
+ Sức từ động cuộn dây CK4 là:
4
4
444
).(1) (
.

R
WIII
WiF
ngu


==


Với: R
4
: Điện trở tổng trong mạch vòng cuộn dây ngắt dòng
W
4
: Số vòng cuộn ngắt dòng CK4
1(

I): Hàm bớc nhảy đơn vị
1(

I) = 1 khi I



I
ng

1(

I) = 0 khi I

< I
ng

Xét hệ thống ở chế độ ổn định: di
kt
/dt = 0.
Ta có: F
MĐKĐ
= F
13
F
4

= (U
cd


dt
.
n).W
13
/R
3


(I

I
ng

). 1(

I).W
4
/R
4

= (U
cd


dt
.n)W
13
/R
3


(I

- I
ng
). 1(

I).W
3
/R
3

= [U

cd


dt
.n

(I

I
ng
). 1(

I)].K
13

Trong đó: K
13
= W
13
/R
13


4
13
13
4
'
R
R

W
W

=

Từ đây, nếu giả thiết MĐKĐ và F làm việc trong vùng tuyến tính thì ta có:
E
F
= [U
cd


đt
.n

(I

I
ng
). 1(

I). K
a. Quá trình khởi động:
Động cơ đợc cỡng bức khởi động, hệ số cỡng bức đợc duy trì trong thời gian đủ dài.
Sau khi cho lệnh khởi động, điện áp chủ đạo đợc đa vào mạch kích thích của MĐKĐ
(cuônk CK1 CK3) còn sức điện động của động cơ bằng 0 nên điện áp tổng U
13
có giá trị
cực đại và động cơ đợc khởi động cỡng bức giới hạn cho phép do trong sơ đồ dùng khâu
điện trở phi tuyến gồm hai bóng đèn BĐ1 và BĐ2 và khâu phân mạch 4D 3R 2D hoặc

3D 3R 1D. Khi U
13
tăng, điện trở bóng đèn tăng theo làm điện trở tổng mạch các cuộn
dây CK1 CK3 tăng. Mặt khác, khi điện áp trên các cuộn dây đó đủ lớn, các van 4D, 2D
mở xuất hiện dòng phân mạch i
p
, dòng điện này càng lớn khi điện áp U
13
càng lớn, nh vậy
dòng điện trong các cuộn CK1 CK3 đợc duy trì ở mức độ cho phép hầu nh không đổi
trong quá trình khởi động. Trong thời gian khởi động khâu phản hồi âm dòng có ngắt cũng
có tác dụng hạn chế dòng điện nhỏ hơn trị số dòng điện cho phép.
Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

23

Sơ đồ có khả năng làm việc ở chế độ tự động hoặc chế độ thử máy. Để khởi động động
cơ ở chế độ tự động ta ấn nút MT, các công tắc tơ KL, T và rơle R
th
tác động, biến trở BTN
bị ngắn mạch, biến trở BTT đợc nối vào nguồn một chiều và nối các cuộn CK1 CK3 vào
điện áp chủ đạo. MĐKĐ và F đợc kích thích cỡng bức và động cơ Đ đợc khởi động
cỡng bức đa bàn chạy theo chiều thuận. ở đầu hành trình thuận, công tắc hành trình 2KC
bị ấn

2KC-2 kín

rơle RC đợc tiếp điện. Nếu tốc độ cắt đ chọn lớn hơn (12-
15)m/ph thì tiếp điểm RC phân mạch biến trở BTT làm điện áp chủ đạo có trị số tơng ứng
với tốc độ thấp của bàn (tốc độ vào dao). Sau khi dao cắt vào chi tiếp, công tắc hành trình
2KC không bị ấn nữa, các tiếp điểm của nó đợc phụ hồi, rơle RC mất điện. Tốc độ động cơ
tiếp tục đợc tăng lên trị số tơng ứng với điện áp chủ đạo trên biến trở BTT. Cuối hành
trình thuận, chổi tiếp xúc của tiếp điểm hành trình 1KH đợc đẩy vào phía trái, một phần
biến trở BTT bị ngắn mạch, U
cd
lại giảm xuống trị số tơng ứng với tốc độ V
0
của bàn máy,
dao ra khỏi chi tiết. Sau khi công tắc hành trình 1KC bị ấn, cắt điện T, kết thúc hành trình
thuận. Mặt khác công tắc tơ N tác động ngắn mạch biến trở BTT, đa biến trở BTN vào
mạch kích từ MĐKĐ, máy phát đợc kích từ theo chiều ngợc, động cơ bắt đầu quay
ngợc. Khi bàn máy chạy ngợc, công tắc hành trình 1KC và sau đó là chổi tiếp xúc 1KH
đợc trả về vị trí ban đầu để chuẩn bị cho chu kỳ làm việc tiếp theo. Gần cuối hành trình
ngợc, 2KH ngắn mạch một phần biến trở BTN làm cho tốc độ động cơ giảm xuống trị số
tơng ứng với tốc độ V
0
. Hết hành trình ngợc công tắc 2KC bị ấn, N mất điện, T lại có
điện

b. Nguyên lý hoạt động của khâu hạn chế dòng:
Khi dòng điện còn nhỏ giá trị dòng ngắt (I

< I
ng
) thì sụt áp trên cuộn dây cực từ phụ của
động cơ và máy phát là:

U = (R
CPF
+ R
CPD
).I

=

.I

R



còn điện áp so sánh lấy trên điện trở 3R, các diot 1D, 2D không thông, trong cuộn CK4
không có dòng điện, sức từ động F
4
= 0
Khi I



I
ng
tơng ứng

U

U

ss
, các van 1D (2D) thông, trong cuộn CK4 xuất hiện dòng
điện và sức từ động của cuộn CK4 sẽ tác dụng ngợc chiều với sức từ động của các cuộn
CK1 CK3 làm điện áp máy phát giảm, tốc độ động cơ giảm nhanh khi dòng điện phần
ứng tăng, tạo ra đặc tính dạng dốc. Đặc tính cơ có dạng nh hình vẽ:


c. Nguyên lý đièu chỉnh tốc độ động cơ:
I
đm
I
ng
I

n

Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

24

Động cơ đợc điều chỉnh tốc độ bằng phơng pháp điều chỉnh điện áp phàn ứng. Điều
chỉnh tốc độ theo chiều thuận bằng biến trở BTT và chiều ngợc bằng biến trở BTN.
Giả sử, động cơ đang quay thuận với tốc độ n
1
tơng ứng với điện áp chủ đạo U
cd1
, muốn

giảm tốc độ động cơ xuống n
2
ta điều chỉnh giảm điện áp chủ đạo xuống U
cd2
. Nừu bỏ qua
quán tính điện từ, chỉ xét quán tính cơ thì:
F
MĐKĐ
= K
13
.[U
cd2


dt
.n
1
] sẽ giảm nhỏ hơn trớc (nếu U
cd2
<

dt
.n
1
thì F
MĐKĐ
sẽ đổi chiều).
Giả sử, giảm chiều sâu tốc độ làm cho U
13
= U

cd


dt
.n
1
< 0, do quán tính điện từ của
MĐKĐ và F mà sức điện động máy phát E
F
không giảm ngay mà giảm một cách từ từ, song
E
F
< E
D


xảy ra quá trình hm tái sinh

tốc độ động cơ giảm dần

U
13
tăng dần


E
F
tăng dần. Cho tới tốc độ n
2
thì E

F
đạt giá trị ổn định tơng ứng với điện áp chủ đạo đ đạt
và hệ làm việc ổn định.
Muốn tăng tốc độ ta tiến hành ngợc lại.

d. Nguyên lý ổn định tốc độ:
Giả thiết động cơ đang quay thuận với tốc độ n
1
vì lý do nào đó tải tăng lên

tốc độ
động cơ giảm. Ban đầu ta có U
13
= U
cd


.n
1
, khi n

< n
1
thì U
13
= U
cd


.n sẽ lớn hơn U

13


F
MĐKĐ
tăng

E
MĐKĐ
tăng



1
tăng

E
1
tăng

Ko theo tốc độ cũng tăng lên.

e. Nguyên lý đảo chiều:
Việc đảo chiều động cơ có thể đợc thực hiện bằng tay hoặc tiến hành tự động trong quá
trình làm việc. Giả sử động cơ đang quay thuận tơng ứng với U
cd1
, tiến hành đảo sang
chiều quay ngợc tơng ứng với U
cd2
thì U

13
trớc và sau thời điểm đảo chiều có giá trị U
13t

= U
cd1


dt
.n
1
: U
13S
= U
cd2


dt
.n
1
, nh vậy điện áp đặt lên cuộn chủ đạo đảo chiều và có giá
trị lớn. Do quán tính điện từ của hệ thống nên E
F
cha đảo chiều ngay mà giảm từ từ cà có
giá trị nhỏ hoen E
D


dòng phần ứng động cơ đảo chiều, chuyển sang chế độ hm tái sinh.
Dòng điện hm ban đầu có trị số lớn hơn I

ng
, điện áp phản hồi dòng đảo chiều và có giá trị
lớn hơn điện áp giữa hai điểm 2,3 trên điện trở 3R

2D thông, xuất hiện dòng i
4
qua cuộn
CK
4
và cũng tạo ra từ thông chủ đạo làm E
F
giảm chậm. Đồng thời lúc này U
13S
có giá trị
lớn làm 3D thông, xuất hiện dòng i
p
chạy trong mạch vòng CK4 3R 3D, i
p
+ i
4
sẽ tác
dụng tạo ra từ thông khử từ làm E
F
giảm chậm. Khi E
F
=0 và bắt đầu dơng, tốc độ động cơ
cha bằng 0, động cơ hm ngợc cho tới tốc độ bằng 0 và khởi động theo chiều ngợc.

Chơng V
Trang bị điện tđh cho cầu trục

Đ5.1. khái niệm chung

1. Khái niệm chung:
Cầu trục là một thiết bị thuộc nhóm máy nâng vận chuyển, đợc dùng để nâng hạ d
chuyển hàng hoá, chi tiết trong các phân xởng.

2. Các chuyển động cơ bản trên cầu trục và yêu cầu TBĐ:
a. Các chuyển động cơ bản trên cầu trục: Trên cầu trục có 3 chuyển động cơ bản.
Chuyển động của cơ cấu nâng hạ hàng: Có đặc điểm phụ tải thờng mang tính
chất thế năng, có yêu cầu đảo chiều, yêu cầu điều chỉnh tốc độ trong phạm vi
không lớn lắm và yêu cầu dừng chính xác.
Thuyết minh nguyên lý làm việc của các máy công nghiệp

Copyright by NguyenVanToan
đ

25

Trong thực tế, TĐ nâng hạ hàng thờng hay sử dụng động cơ xoay chiều KĐB 3 pha roto
lồng dây quấn, điều chỉnh tốc độ cũng nh hạn chế dòng điện khi khởi động và đảo chiều
bằng điện trở phụ trong mạch rôto.
Chuyển động theo chiều dọc phân xởng của toàn bộ hệ thống cầu trục thờng
đợc gọi là chuyển động của xe lớn hoặc xe cầu, chuyển động này có các đặc
điểm và yêu cầu:
- Yêu cầu đảo chiều quay.
- M
c

manh tính chất phản kháng.
- Yêu cầu dừng chính xác
- Yêu cầu điều chỉnh tốc độ trong phạm vi không lớn và điều chỉnh có cấp.

Vì vậy ngời ta thờng sử dụng các hệ thống TĐ động cơ xoay chiều KĐB 3 pha rôto
dây quấn động cơ nhiều tốc độ và hạn chế dòng điện bằng điện trở phụ trong mạch rôto.
Chuyển động theo chiều ngang của phân xởng: Đây là chuyển động của một cơ
cấu mà trên nó có hệ thống TĐ nâng hạ thờng gọi là xe con, chuyển động này
có đặc điểm tơng tự nh của xe cầu và cũng sử dụng hệ TĐ tơng tự nhng với
công suất nhỏ hơn.
b. Yêu cầu trang bị điện:
Các cơ cấu trên cầu trục thờng làm việc trong điều kiện hết sức nặng nền, tần số đóng
cắt lớn, thời gian quá trình quá độ yêu cầu nhanh, thời gian làm việc ở các trạng thái nh
khởi động, hm, đảo chiều nhiều, vì vậy các hệ thống TĐĐ cũng nh mạch điện nói chung
của cầu trục thờng có một số yêu cầu sau:
- Sơ đồ cấu trúc của hệ điều khiển tự động phải đơn giản.
- Các phần tử trong mạch điện phải có độ tin cậy cao, dễ sửa chữa và thay thế.
- Trong mạch điều khiển phải bố trí thiết bị bảo vệ mất điện áp (bảo vệ điện áp
không), bảo vệ quá tải và ngắn mạch.
- Quá trình khởi động phải diễn ra theo quy luật định trớc, sơ đồ diều khiển các hệ
TĐ và từng động cơ phải độc lập nhau.
- Phải có các công tắc hành trình để giới hạn các hành trình làm việc của các cơ cấu
trên cầu trục.
- Đảm bảo hạ tải ở tốc độ thấp và phải tự động cắt điện khi có ngời làm việc trên xe
cầu, khi mở cửa cabin

Đ.5.2. mạch điện hệ thống truyền động cho
Cơ cấu nâng hạ cầu trục
1. Giới thiệu sơ đồ:
Điều khiển là động cơ xoay chiều KĐB 3 pha roto dây quấn dùng để TĐ cho cơ cấu nâng
hạ.
R
1
R
7
là các cấp điện trở phụ trong mạch rôto động cơ đợc sử dụng để hạn chế dòng
điện khi khởi động, hm và điều chỉnh tốc độ động cơ.
NCH: Nam châm điện của cơ cấu phanh
RI: Là rơle dòng điện dùng để bảo vệ quá dòng cho động cơ.
RA: Là rơle điện áp dùng để bảo vệ mất điện áp.
Để điều khiển sự làm việc của động cơ sử dụng bộ khống chế chỉ huy có 12 tiếp điểm, 6
vị trí bên phải và 6 vị trí bên trái, kết hợp với các công tắc tơ KCMX, KCML là các công tắc
hành trình dùng để giới hạn hành trình xuống và lên.