Đồ án: "Thiết kế trang bị điện cho máy nâng hạ cầu trục" docx

TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Đồ án:
"Thiết kế trang bị điện cho máy
nâng hạ cầu trục"
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 1 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
MỤC LỤC
LU N ÁN T T NGHI PẬ Ố Ệ 1
án:Đồ 1
"Thi t k trang b i n cho máy nâng h c u tr c"ế ế ị đệ ạ ầ ụ 1
M C L CỤ Ụ 2
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 2 ĐH ĐIỆNLT K2
TRƯNG ĐHSPKT VINH KHOA ĐIN
LI NểI U
Trong iu kin cụng cuc kin thit nc nh ang bc vo thi k cụng
nghip hoỏ hin i hoỏ vi nhng c hi thun li v nhng khú khn thỏch thc
ln. iu ny t ra cho th h tr, nhng ngi ch tng lai ca t nc nhng
nhim v nng n.
S phỏt trin nhanh chúng ca cuc cỏch mng khoa hc k thut núi chung v
trong lnh vc in - in t - tin hc núi riờng lm cho b mt ca xó hi thay i
tng ngy. Trong hon cnh ú, ỏp ng c nhng iu kin thc tin ca
sn xut ũi hi nhng ngi K S in tng lai phi c trang b nhng kin
thc chuyờn nghnh mt cỏch sau rng.
Trong quỏ trỡnh hc mụn TRANG B IN em c nhn ti :
Thit k trang b in cho mỏy nõng h cu trc
Tuy nhiờn, do kin thc cũn hn ch, trong phm vi thi gian cú hn, lng
kin thc ln nờn bn ỏn khụng khi cú nhng sai sút. Em mong nhn c s
gúp xõy dng ca cỏc thy, cụ giỏo cng nh bố bn bn ỏn c hon thin
hn.
Trong quỏ trỡnh lm ỏn em ó nhn c s giỳp , hng dn, ch bo

nhit tỡnh ca cỏc thy, cụ giỏo cng nh s gúp ý xõy dng ca cỏc bn bố. c
bit l s giỳp ca Thầy giáo Vũ Anh Tuấn cụng tỏc trong khoa in.
Em xin chõn thnh cm n !
Vinh, 02 thỏng 06 nm 2010
Sinh Viờn:
Phạm Danh Hùng
N TRANG B IN - 3 H INLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
PHẦN I :
TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG
I. Lý thuyết chung
1. Đặc điểm của phụ tải nâng hạ
- Mô men cản là tổng họp của hai thành phần
+ Mô men ma sát: thành phần phản kháng
+ Mô men do tải trọng sinh ra: luôn luôn dương,không phụ thuộc vào tốc độ và
có tính thế năng

tms
MM >
: phụ tải phản kháng

tms
MM <
: phụ tải thế năng
- Tính chất của phụ tải là làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại
- Chu kỳ làm việc của cơ cấu:
Hạ không tải
Nâng tải
Hạ tải
Nâng không tải

Giữa các giai đoạn có thời gian nghỉ
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 4 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
2.Sơ đồ động học của cơ cấu nâng hạ dùng móc

1.Trục vít
2.Bánh vít
3.Truyền động báng răng
4.Tang nâng
5.Bộ phận móc hàng
6.Móc
7. Động cơ
A. Điểm cố định cáp
3.Biểu thức phụ tải tĩnh
Phụ tải tĩnh của cơ cấu nâng hạ chủ yếu là do tải trọng quyết định. để xác định
phụ tải tĩnh phải dựa vào phương trình động học của cơ cấu nâng hạ (hình 1)
a.Phụ tải tĩnh khi nâng
- Có tải:

)(
)(
0
Nm
ui
RGG
M
c
t
n
η

+
=
(1)
Trong đó:
G:Trọng lượng của tải trọng(N)
Go:Trọng lượng của bộ lấy tải(N)
Rt:Bán kính của tang nâng(m)

u:bội số của hệ thống ròng rọc
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 5 ĐH ĐIỆNLT K2
A
2
3
4
7 1
5
6
G
0
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN

c
η
:hiệu suất của bộ truyền
i:Tỷ số truền và được xác định như sau

Vu
nRt
i
.

.2Π
=
(2)
Với: V: vận tốc nâng tải (m/s)
n: Tốc độ quay của động cơ (v/s)

c
η
phụ thuộc vào:
dm
GG
η
,
0
+
0
0
*
GG
GG
G
dm
+
+
=
c
η
là một hàm phụ thuộc vào(
*
,G

c
η
) dùng cách tra bảng
- Không tải
)(

0
0
Nm
iu
RG
M
c
t
n
η
=
(3)
b.Phụ tải tĩnh khi hạ
- Có hai chế độ hạ tải
+ Hạ động lực thực hiện khi tải trọng nhỏ, khi đó mô men do tải trọng gây ra
không đủ để thắng nổi mô men ma sát trong cơ cấu.Lúc này máy điện làm việc ở
chế độ động cơ
+ Hạ hãm thực hiện khi tải trọng lớn ,khi đó mômmen do tải trong dược hạ với
tốc độ ổn định(chuyển độnh không có gia tốc)
- Mô men do tải trọng gây ra không có tổn thất
).(
.
)(
0

mN
iu
RGG
M
t
t
+
=
(4)
Khi hạ tải năng lượng được truyền từ phía tải trọng sang cơ cấu truyền động nên

htth
MMMM
η
.
'
=∆−=
(Nm) (5)
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 6 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
Trong đó:
h
M
:mô men trên trục động cơ khi hạ tải (Nm)
M∆
:tổn thất mô men trong cơ cấu truyền động (Nm)
h
η
: hiệu suất của cơ cấu khi hạ tải
Nếu

MMt ∆≥
: hạ hãm

MMt
∆≤
: hạ động lực
Coi tổn thất trong cơ cấu nâng - hạ khi nâng tải và hạ tải như nhau thì:

)1
1
( −=−=∆
c
tt
c
t
MM
M
M
ηη
(6)
Do đó
)
1
2(
)(
)
1
2()1
1
(

0
c
c
t
c
tth
ui
RtGG
MMMM
η
ηη
−
+
=
−=−−=
(7)
So sánh (5) và (7) ta đượ:
c
h
η
η
1
2 −=
(8)
Vậy:phụ tải tĩnh khi hạ có tải là:

)
1
2(
)(

0
c
h
ui
RtGG
M
η
−
+
=
(Nm)
phụ tải tĩnh khi hạ không tải là:

)
1
2(
.
0
0
c
h
iu
RtG
M
η
−=
(Nm).
Chế độ làm việc của động cơ phụ thuộc vào hiệu suất cơ cầu khi hạ tải:
Khi
⇒<⇒< 05.0

hc
ηη
động cơ làm việc ở chế độ động cơ đẻ hạ tải trọng
⇒
hạ
động lực
Khi
⇒>⇒> 05.0
hc
ηη
động cơ làm việc ở chế độ hãm để hạ tải trọng
⇒
hạ hãm
4.Hệ số tiếp điện tương đối TĐ%
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 7 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
Thời gian toàn bộ một chu kỳ làm việccủa cơ cấu nâng hạ có thể tính đượ
năng suất Q và tải trọng định mức

%100.
.3600
%
ck
lv
dm
ck
T
T
TD
Q

G
T
=
=
Trong đó
lv
T
thời gian làm việc trong một chu kỳ và được xác định theo điều kiện
làm việc của cơ cấu
Q:năng suất của cơ cấu nâng hạ trong một giờ làm
5.Chọn sơ bộ công suất động cơ
- Xây dựng đồ thị phụ tải
Tính mô men trung bình hoặc mô men đẳng trị

ck
n
i
ti
tb
T
M
kM
i
∑
=
=
1
.
.
(Nm)

ck
n
i
ii
dt
T
tM
M
∑
=
=
1
2
.
(Nm)
Trong đó :
i
M
là trị số mô men ứng với khoảng thời gian
i
t
k = (1,2 – 1,3 )hệ số phụ thuộc vào độ nhấp nhô của đồ thị phụ tải,tần số
mở máy và hãm máy
Điều kiện để chọn công suất động cơ

dtdmdc
tbdm
MM

MM
≥
≥
dc
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 8 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
6.Kiểm nghiệm
- Xây dựng đồ thị phụ tải sau khi xét đến thời gian mở máy và thời gian nghỉ
của động cơ,tính tại thời gian tiếp điện trong tương đối thực

ck
immii
th
T
thtt
TD
∑ ∑∑
++
=
%
trong đó:
∑
i
t
Tổng thời gian làm việc

∑
ih
t
:Tổng thời gian hãm

∑
imm
t
:Tổng thời gian mở máy
và tính lại phụ tải chính xác theo đại lượng đẳng trị
dtcx
M
Động cơ đã chọ đúng nếu thoả mãn yêu cầu

tc%
%
TD
TD
MMM
th
dtcxtcdmdc
=≥

trong đó:
tc
M
:mômen quy đổi về hệ số tiếp điện tiêu chuẩn

tc
TD
:hệ số tiếp điệ tiêu chuẩn
Nếu động cơ đã chon không thoả mãn yêu cầu
tcdmdc
MM ≥

thì phải chọn lại
công suất động cơ và tiên hành kiểm nghiệm lại động cơ giống như các bước trên
II.Tính chọn công suất động cơ truyền động
1.Xác định phụ tải tĩnh
- phụ tải khi nâng có tải:
( )
mNR
iu
GG
t
c
n
.67,86625,0.
75,0.10.2
200050000
.

0
=
+
=
+
=Μ
η
Trong đó: G = 120000(N)
G
0
= 6000(N)
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 9 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN

R
T
= 200(mm) = 0,2(m)
i = 10
u = 2
77,0=
η


- Phụ tải khi nâng không tải: G=0
Theo hình 2 ta xác định
11,0=
c
η

).(45,545
11,0.10.2
2,0.6000

0
0
mN
iu
RG
M
c
t
n
===
η

- Phụ tải tĩnh khi hạ có tải:
)(882)
77,0
1
2.(
10.2
25,0)6000120000(
)
1
2.(
.
)(
1
2
0
Nm
iu
RGG
MM
c
t
c
th
=−
+
=−
+
=









−=
ηη
- Phụ tải tĩnh khi hạ không tải:

)(45,425)
11,0
1
2(
10.2
2,0.6000
)
1
2(
.
0
0
Nm
iu
RG
M
c
t
h
−=−=−=

η
. Động cơ làm việc ở chế độ hạ hãm
2.Xác định hệ số tiếp điện tương đối
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 10 ĐH ĐIỆNLT K2
0476,0
6000120000
60000
0
0
*
=
+
+
=
+
+
=
GG
GG
G
đm
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
Với
nghilvck
nhnhlv
lv
TTT
TTTTT
Tck
T

TD
+=
+++=
=
00
%
%100
Trong đó:
h: độ cao nâng hạ h = 10(m)

0h
V
: vận tốc hạ không tải
0h
V
=2(m/s)
0h
T
là thời gian hạ không tải
)(5
2
10
0
0
s
V
h
T
h
h

===
0n
T
: thời gian nâng không tải
)(5
2
10
0
0
s
V
h
T
h
n
===
n
T
: thời gian nâng tải
)(10
1
10
s
V
h
T
n
n
===
h

T
: thời gian hạ tải
)(10
1
10
s
V
h
T
h
h
===
nghi
T
: Thời gian nghỉ bao gồm thời gian thao tác lấy tải,cắt tải,thời gian làm việc
của xe cầu T
ng
=6+6+15+15=42 (s)
thời gian làm việc T
lv
=5+5+10+10=30
)(724230 sTTT
nghilvck
=+=+=
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 11 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
Biểu đồ phụ tải
Vậy hệ số tiếp điện tương đối là
%67,41%100
72

30
%100
%
===
ck
lv
T
T
TD
3.Tính chọn sơ bộ công suât động cơ
Để xét đến đặc tính phát nóng của động cơ khi làm việc nên ta chọn công
suất động cơ theo phụ tải trung bình
)(73,429
72
5.45,54510.82210.36,16365.45,425
2,1

.
00001
Nm
T
tMtMtMtM
k
T
tM
kM
ck
nnhhnnhh
ck
n

i
ii
tb
=
+++−
=
+++
==
∑
=
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 12 ĐH ĐIỆNLT K2
t
n
t
h
M
t
T
ck
t
ho
t
dc
t
ct
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
Vì động cơ không có hệ số tiếp điện chuẩn là 134,103% nên ta chọn
%40% =
tc
TD

Ta có:
61,438
40
67,41
73,429
%
%
===
tc
tbtbcx
TD
TD
MM
(Nm)
Dựa vào tỷ số truyền chọn động cơ phù hợp

)/(2,955)/(92,15
2,0.14,3.2
.2.10
2

.
2
.
phvsv
R
ui
n
u
nR

i
t
t
===
Π
=⇒
Π
=
Căn cứ vào điều kiện chọn công suất động cơ

tbcxdmdctbcxdmdc
PPMM ≥⇔≥
Mà
)(87,49
55,9
2,955
.61,438
55,9
. Kw
n
MMP
tbcxtbcxtbcx
====
ω
Vậy
)(87,49 KWP
dmdc
≥
Dựa vào các thông số đã biết và yêu cầu công nghệ của hệ thống ,tra bảng
phụ lục và chọn động cơ điều chỉnh kích từ song song và loại cầu trục luyện kim

với số liệu sau:( phụ lục 5)
Kiểu
814
Π −

U
đm
= 220 (V)
P
đm
= 55 (kW)
I
đm
= 280 (A)
r
cks
= 35,2 (
Ω
)
TĐ
tc
% = 40%
r
ư
+ r
f
= 0,0805 (
Ω
)
φ

=82,1
N
dm
=550
v p
J=0,2
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 13 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
4.Kiểm nghiệm công sất động cơ
Đồ thi phụ tải đặc trưng cho một chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng hạ khi
tính đến thời gian mở máy và hãm
BiÓu ®å phô t¶i M(t), P(t) vµ
ω
(t)
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 14 ĐH ĐIỆNLT K2
M,
P
ω
t
t
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
Vì ở cơ cấu nâng hạ Mc = const , J = const
Phương trình đặc tính là:

dt
Jd
MM
c
ω
=−

Xét trong quá trình mở máy M = M
N
(
0
=
ω
)
Với hằng số thời gian của hệ thống T
c

NN
c
MM
J
T
00
.2,10
ωω
==
Mà ta biết

)/(23,2
1,82.2,1
220
0
srad
k
U
===
φ

ω

)(6,27585280.1,82.2,1 NmIkM
dmN
===
φ


000016,0
6,27585
23,2.2,0
==⇒
c
T
Để động cơ đạt tốc độ ổn định
od
ωω
=
thì
=
T
∞
.Trong thực tế khi tốc độ đạt
khoảng 95 – 98% tốc độ định mức thì có thể coi hệ thống đã đạt trạng thái ổn định

)(000064,0000016,0.4.4)43( sTTT
cckd
≈==−=
Xét trong quá trình hãm
Ta có

)/(2965,2123,2.55,9/23,2
00
svnsrad ==→=
ω
Áp dụng
od
od
ch
TT
ωω
ωω
−
+
=
1
1
ln.

Trong quá trình hãm tái sinh
Độ sụt tốc khi hạ tải
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 15 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN

)/(68,0
6,27585
882.2965,21
.
0
pv
M

Mn
N
h
n
===∆


)/(3,223,207,0
)/(07,0
55,9
68,0
0
srad
srad
od
=+=∆+=⇒
==∆⇒
ωωω
ω

Ở chế độ không tải

)/(33,0
6,27585
45,425.2965,21
.
00
pv
M
Mn

n
N
h
===∆

)/(196,2)/(034,0
55,9
33,0
55,9
01
sradsrad
n
=∆−=⇒==
∆
=∆
ωωωω

Động cơ làm việc hạ ở chế độ động lực
)(000066,0
07,0
3,216,2
ln. sTT
ch
=
+
=

⇒
hệ số tiếp điện tương đối theo tính toán
%3,83%100.

72
60000064,0000016,0
%
=
++
=
tt
TD
Mô men đẳng trị cx của đồ thị phụ tải là
).(14,620
40
3,83
73,429
0
0
0
0
mN
TD
TD
MM
tc
tt
dttc
===
⇒
M
đm
=
3

.
.10
dm
dm
P
ω
550
57,59( / )
9,55 9,55
dm
dm
n
rad s
ω
= = =
M
dm
=
3
55.10
955,02( . )
57,59
N m=
Vậy thoả mãn M
đm
> M
tc
⇒
Động cơ được chọn thoả mãn với điều kiện phát nóng
Động cơ được chọn phù hợp với tốc độ và yêu cầu của đề tài

ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 16 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
PHẦN 2:
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG
I – Khái niệm chung
1. Khái niệm
Ngày nay với sự phát triển của khoa học kĩ thuật thì các máy sản xuất ngày
một đa dạng, đa năng hơn dẫn đến hệ thống trang bị điện ngày càng phức tạp; đòi
hỏi độ chính xác cao và tin cậy.
Một hệ thống truyền động điện không những phải đảm bảo được yêu cầu
công nghệ mà phải đảm bảo có một chế độ đặt trước ổn định như về thơi gian quá
độ, dải điều chỉnh ổn định tốc độ… Tùy theo các loại máy công tác mà có những
yêu cầu khác nhau cần thiết cho việc ổn định tốc độ, mô men với độ chính xác cao
nào đó trước sự biến đổi của tải và các thông số nguồn… Do đó bộ biến đổi năng
lượng điện xoay chiều thành một chiều đã và đang được sử dụng rộng rãi.
Bộ biến đổi này có thể sử dụng nhiều thiết bị khác nhau chế tạo ra như hệ
thống máy phát, khuếch đại từ, hệ thống van chúng được điều khiển theo nhưng
nguyên tắc khác nhau với những ưu nhược điểm khác nhau.
Khi có một yêu cầu kỹ thuật sẽ có nhiều phương án lựa chọn, giải quyết,
song mỗi phương án lại có một số ưu nhược điểm khác nhau về ứng dụng của
chúng trong từng hoàn cảnh cụ thể cho phù hợp yêu cầu. Để đáp ứng các yếu tố có
sử dung hòa giữa các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật.
Với những hệ thống truyền động đơn giản, không có yêu cầu cao về chất
lượng và truyền động thì ta nên dùng đông cơ xoay chiều đơn giản song với những
hệ thống có yêu cầu cao về chất lượng và truyền động, về thay đổi tốc độ, độ chính
xác thì người ta thường chọn động cơ một chiều có dải điều chỉnh phù hợp.
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 17 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
Đối với truyền động của động cơ điện một chiều thì bộ biến đổi rất quan
trọng. Nó quyết định đến chất lượng của hệ thống do vậy việc lựa chọn phương án

và lựa chọn bộ biến đổi thông qua việc xét các hệ thống.
2. ý nghĩa của việc lựa chọn:
Việc lựa chọn phương án hợp lý có một ý nghĩa quan trọng, nó được thể
hiện qua các mặt:
+ Đảm bảo được yêu cầu công nghệ máy móc sản xuất
+ Đảm bảo được sự làm việc lâu dài, tin cậy
+ Giảm giá thành sản phẩm, tăng năng xuất
+ Dễ dàng sữa chữa, thay thế khi xảy ra sự cố
II –Các phương án truyền động
1.Hệ truyền động máy phát động cơ (F – Đ)
Là bộ dùng một máy phát điện để cấp cho động cơ có thể là máy phát xoay
chiều, một chiều, thay đổi mạch phần ứng…
a. Hệ thống máy phát – động cơ đơn giản
- Sơ đồ nguyên lý của hệ thống.
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 18 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
+ AK: động cơ không đồng bộ Rô tô lồng sóc ( hệ thống công suất lớn sử
dụng động cơ đồng bộ ) kéo các máy K, F quay với tốc độ không đổi.
+ Máy phát kích thích K để cung cấp kích từ cho động cơ một chiều và máy
phát F ( nếu CKK không đổi CKĐ để nguyên ).
+ Máy phát F cung cấp mạch cho phần ứng của động cơ Đ kéo máy sản xuất
.
+ Động cơ một chiều Đ kéo máy sản xuất.
- Nguyên lý làm việc của hệ thống
Khởi động AK quay bằng hằng số CKK kích thích tăng CKF tăng dần −> Đ
tăng.
Khi máy phát ổn định −> động cơ ổn định.
Muốn điều chỉnh ta điều chỉnh R ở CKF làm cho CKĐ thay đổi để đảm bảo
chiều quay động cơ ta đảo chiều dòng kích từ máy phát nhờ cầu dao đảo chiều CĐ.
- Phương trình đặc tính

n =
dC
rrIE
e
UFUDF
φ
.
)(
+−
=
DeD
UFUDFFeF
C
rrInC
φ
φ
.
)(
+−
Trong đó
eF
C
,
eD
C
: Hằng số chế tạo máy phát, động cơ
UD
r
,

UF
r
: Điện trở dây cuốn phần cứng động cơ, máy phát n
phụ thuộc
φ
nên điều chỉnh bằng kích từ phấn ứng.
- Nhược điểm của hệ F–D đơn giản.
Đặc tính cơ mềm hơn đặc tính tự nhiên do có độ sụt tốc độ gây ra bởi điện
trở điện trở cuộn dây phần ứng máy phát.
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 19 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
Khi phụ tải thay đổi tốc độ động cơ thay đổi không có khả năng ổn định tốc
độ.
Trong thực tế để khắc phục các nhược điểm trên, người ta dựa vào hệ thống
các khâu phản hồi, hệ thống trở thành hệ thống kín. Trong hệ thống tổng công suất
đặt lớn.
b. Hệ thống F-D với phản hồi dương dòng điện phần ứng
- Sơ đồ nguyên lý như hình vẽ
Thay vào máy phát kích thích K người ta sử dụng máy điện khuếch
đại(MKĐ).
AK làm quay MKĐ cung cấp cho CKF, từ không kích thích kích từ độc lập.
Cuộn W
1
: Cuộn kích thích chủ đạo, khi có I qua tạo ra sức từ động chủ đạo
F
1
, điều chỉnh được biến trở.
Cuộn W
2
: Phản hồi dương dòng, lấy trên R

s
, dòng điện chạy
c. Hệ thống F-D với phản hồi âm tốc độ

Phản hồi được thực hiện qua máy phát tốc FT
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 20 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
Máy phát tốc là máy phát điện một chiều, kích từ không đổi u phát tỉ lệ bậc 1
với tốc độ quay Đ.
FT
u
= k.w
fh
u
=
đc
w.
γ

γ
: hệ số phản hồi
Khi
đc
w

→

fh
u
→

F
4

Phương trình cân bằng sức từ động.
F =
41
FF
−
- Ưu điểm
Ổn định tốc độ.
Tự động điều chỉnh gia tốc khởi động của hệ thống.
- Nhược điểm:
Điều chỉnh tốc độ ở vùng rất thấp
Chất lượng điều chỉnh tốt.
Được sử dụng rộng rãi nhất là các truyền động công suất lớn
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 21 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
d. Hệ thống F-D với phản hồi có ngắt
Phản hồi âm dòng có ngắt
Nhằm bảo vệ quá dòng cho động cơ khi thực hiện phản hồi ổn định tốc độ.
Khâu ngắt
Điện áp so sánh u
SS
.
Van điện D
Cuộn dây phản hồi W
5
Điện áp đặt lên van :
A
u

=
fh
u
-
ss
u
u
SS
=
I
K
.I
u
Khi I
u
<I
ng
: D khóa :
5
F
=0 (khâu ngắt không tự động)
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 22 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
I
u
> I
ng
: D mở,
5
F

≠0 (khâu ngắt tác động kích từ của MKĐ
→
giảm
tốc độ dòng phân ứng).
⊕
Nhằm loại bỏ tác động của phản hồi cuộn áp trong thời gian khởi động.
Đưa vào phản hồi cuộn áp khâu ngắt.
Điện áp đặt lên van
A
u
=
fh
u
-
ss
u
fh
u
=
u
K
.
u
u
Khi
fh
u
<
ss
u

D khóa
3
F
=0 (phản hồi không làm việc)
fh
u
>
ss
u
D mở,
3
F
≠0 (phản hồi tham gia vào ổn định tốc độ động
cơ,kết thúc quá trình khởi động)
HÖ thèng F - § víi ph¶n håi ©m ¸p cã ng¾t
g. Đánh giá chung truyền động dùng BBĐ máy điện.
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 23 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
+ Động cơ có các chế độ làm việc như sau
- Hãm động năng khi kích thích máy phát bằng 0
- Hãm tái sinh khi giảm tốc độ hoặc khi đảo chiều dòng kích từ
- Hãm ngược ở cuối giai đoạn hãm tái sinh khi đảo chiều hoặc khi làm việc
ổn định với tải có tích thế năng (khi hạ tải trong).
+ Ưu điểm:
- Khả năng quá tải lớn. Sự chuyển đổi trạng thái làm việc rất linh hoạt
- Do các phần tử trong hệ thống là tuyến tính nên quá trình quá độ của hệ
thống rất tốt.
- Có khả năng giữ cho đặc tính có độ cứng cao và không đổi trong suốt
giải điều chỉnh.
+ Nhược điểm:

- Sử dụng nhiều máy điện quay do đó chiếm diện tích không gian lớn
- Làm việc gây tiếng ồn lớn
- Máy phát điện một chiều có từ dư lớn nên điều chỉnh tốc độ ở vùng tốc
độ thấp và rất thấp rất khó khăn
+ Hệ thống thích hợp với các truyền động.
- Có phạm vi điều chỉnh tốc độ lớn
- Phụ tải biến động trong phạm vi rộng
- Quá trình quá độ chiếm phần lớn thời gian làm việc của hệ thống.
(Thường xuyên khởi động, hãm, đảo chiều, ).
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 24 ĐH ĐIỆNLT K2
TR¦ỜNG §HSPKT VINH KHOA §IỆN
- Cụ thể:
- Truyền động bàn của máy bào giường.
- Truyền động mâm của máy tiện đứng.
- Các truyền động của máy xúc.
- Cơ cấu nâng hạ, thang máy, cán thép.
2.Hệ thống van - động cơ(T – Đ)
Sơ đồ khối :
Hệ T-Đ là hệ TĐ động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập, điều chỉnh tốc độ
động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng hoặc thay đổi điện áp đặt vào
phần cảm của động cơ thông qua các bộ BĐ chỉnh lưu dùng Thyristor.
I
kt
: dòng điện kích từ.
Ct
1
, Ct
2,
CL
3

: Bộ chỉnh lưu (được nối theo sơ đồ hình tia, hình cầu)
+ Đặc tính cơ của hệ truyền động T-Đ
ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN - 25 ĐH ĐIỆNLT K2