ĐỀ CƯƠNG TRANG BỊ ĐIỆN

Đề cơng môn trang bị điện Cao đẳng điện

đề cơng trang bị điện
chơng 1 .khái niệm chung

1. Khỏi nim chung:
-Máy cắt gọt kim loại dùng để gia công những chi tiết bằng kim loại . Quy
trình thực hiện bằng cách cắt bớt những kim loại thừa để sau khi gia công chi
tiết có hình dáng gần đúng yêu cầu (nh gia công thô) hoặc thoả mãn hoàn toàn
yêu cầu đặt hàng với độ chính xác nhất định về kích thớcvà độ bóng cần thiết
của bề mặt gia công(gia công tinh).
- Máy cắt gọt kim loại đợc sử dụng nhiều nó chiếm vị trí hàng đầu trong tất
cả các ngành công nghiệp.
- Ngày nay máy cắt gọt kim loại đợc phát triển mạnh . Nó là một yếu tố
quan trọng thúc đẩy năng xuất lao động, giảm tối thiểu các thao tác thừa , đơn
giả hoá cho quá trình vận hành của ngời thợ, tạo ra những sản phẩm có độ tinh
xảo và chính xác cao. Nó cũng là một trong những nhân tố thúc đẩy nền kinh tế
phát triển
-Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin công nghệ kỹ thuật số
đã đợc ứng dụng vào mạch điện cho các máy công cụ giúp cho quá trình công
nghiệp hoá, hiện đại hoá công nghệ sản xuất chuyển sang một giai đoạn mới.
Giai đoạn khoa học và công nghệ .
-Ngoài lĩnh vực công nghệ cắt gọt, nó còn tham gia vào các lĩnh vực sản
xuất khác nh quá trình nâng chuyển(băng tải, cầu thang máy) lò điện, máy hàn,
máy nén, bơm, quạt .
2. Phân loại máy công nghiệp:
Căn cứ theo đặc điểm, yêu cầu công nghệ và cấu trúc của máy công cụ ngời
ta phân theo hai cách: Phân theo công nghệ và phân theo cấu trúc hệ điều hành .
2.1 Phân loại theo công nghệ:
Tuỳ thuộc vào quá trình công nghệ đặc trng bởi phơng pháp gia công dạng
dao, đặc tính chuyển động. Các máy cắt đợc chia ra thành các máy cơ bản:Tiện,

phay, bào, khoan-doa, màivà các nhóm khác nh gia công răng,ren vít
Theo đặc điểm quá trình sản xuất, có thể chia thành các máy : vạn năng,
chuyên dùng, đặc biệt. Máy vạn năng là máy có thể thực hiện đợc các phơng
pháp gia công khác nhau nh tiện, khoan, gia công răng. để gia công các chi tiết
khác nhau về hình dạng và khích thớc.Các máy chuyên dùng dùng để gia công
cắt gọt
kim
loại
các chi tiết có cùng hình Máy
dạng nhng
có kích
thớc
khác nhau. Máy đặc biệt dùng
để gia công các chi tiết có cùng hình dạng và kích thớc .
Theo khích thớc và trọng lợng của chi tiết gia công trên máy ta có thể chia
ra: Loại thờng < 10.000 kg; loại cỡ lớn <30.000 kg; và loại các máy rất nặng
>100.000 kg
Quá trình
Trọng lợng
Độ chính xác
Theo độ chínhsản
xácxuất
ta có thể chiakích
ra loại
thờng,
thcó
ớcđộ chính xác
giabình
công
cao và rất cao.

Máy cắt gọt kim loại gồm nhiều chủng loại và đa dạng , căn cứ vào đặc
điểm, tính
chất gia công mà
ta có thể phân ra
Tiện
Vạn
Ththeo
ờngsơ đồ sau:
Thờng
năng

Phay
Bào
Mài
Khoan

Chuyên
dùng

Đặc
biệt

Lớn
Nặng

1 Rất

nặng

Cao

Rất
cao


Đề cơng môn trang bị điện Cao đẳng điện

2.2 Phân theo cấu trúc hệ điều khiển:
Sơ đồ cấu trúc cơ bản của hệ thống điện trong máy công nghiệp đợc biểu
diễn nh sau :
Khối giao tiếp
ngời và máy

Khối điều
khiển

Khối chấp
hành

Khối đo lờng và
phản hồi

3. Cấu trúc cơ bản của hệ thống điện trong máy công nghiệp :
3.1.Khối điều khiển:
Từ những thông tin đầu vào của quá trình gia công, thông qua khối giao tiếp
giữa ngời và máy đồng thời các thông tin từ khối khối phản hồi, tất cả các
thông tin này đã đợc đa vào khối điều khiển. Khối điều khiển thực hiện quá
trình mã hoá, xử lý thông tin và đa tín hiệu vào khối chấp hành Ví dụ nh nhập
dữ liệu, hình thành quy trình gia công, gá láp chi tiết, xác định toạ độ gia công.
3.2 Khối chấp hành:

Trên cơ sở những thông tin đã đợc xử lý và mã hoá thông qua cơ cấu chấp
hành thực hiên quá trình gia công chi tiết theo quy trình gia công, hình dạng,
kích thớc, độ bóng và độ chính xác của chi tiết đã đợc mã hoá.Một phần thông
tin từ khối chấp hành trong quá trình gia công đợc đa về khối đo lờng và phản
hồi .
3.3.Khối đo lờng và phản hồi:
Trong quá trình khối chấp hành thực hiện gia công, các thông tin liên tục đợc xác nhận và kiểm tra sau đó phản hồi lại khối điều khiển để thực hiện quá
trình điều chỉnh
3.4.Khối giao tiếp ngời và máy:
Nó thực hiện giao diện giữa ngời và máy, ngời thợ truyền những thông tin
thông qua các thiết bị điều khiển vào máy giúp cho máy nhận biết các thông tin
chính xác của quá trình gia công. Đồng thời thông qua giao tiếp giữa ngời và
máy nó còn phản ánh lại cho ngời thợ những thông tin cụ thể trong quá trình gia
công.
4. Nhắc lại một số vấn đề cơ bản:
2


Đề cơng môn trang bị điện Cao đẳng điện

4.1. Các loại động cơ điện:
Có rất nhiều loại động cơ điện đợc dùng trong máy công cụ nh động cơ
không đồng bộ ba pha to lồng sóc, động cơ điện không đồng bộ 3 pha rô to
dây quấn, động cơ điện không đồng bộ 4 pha rô to lồng sóc, động cơ điện
một chiều.
Phần lớn động cơ điện không đồng bộ ba pha rô to lồng sóc đợc sử dụng
trong máy công cụ bởi vì nó có nhiều u điểm nh: độ tin cậy cao, giá thành rẻ,
dễ chế tạo, dễ sửa chữa, hiệu suất cao. Tuy nhiên nó cũng có nhợc điểm hơn
so với các loi động cơ khác đó là vấn đề điều chỉnh tốc độ động cơ.
4.2. Thiết bị bảo vệ mạch điện:

Trong mạch điện máy công cụ ngời ta thờng sử dụng một số thiết bị bảo vệ
nh sau:
- Cầu chì : Dùng bảo vệ ngắn mạch cho các thiết bị điện và cho các thiết bị
điện
- áp tô mát: Dùng để đóng ngắt, bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho mạch
điện.
- Rơ le nhiệt: Dùng để bảo vệ quá tải cho động cơ.
- Rơ le điện áp thấp: Dùng để bảo vệ điện áp thấp và khống chế không cho
máy hoạt động khi có điện nguồn trở lại.
- Rơ le dòng: dùng để bảo vệ quá dòng cho các thiết bị điện.
-Rơ le áp lực: dùng để khống chế, điều khiển mạch điện
- Rơ le phao : Dùng để khống chế không cho mạch hoạt động khi lợng
chất lỏng trong máy đã bị cạn.
4.3.Các bộ điều khiển thông dụng:
Bộ điều khiển thông dụng thờng đợc sử dụng trong máy công cụ nh: nút
ấn, tay gạt, công tắc tơ, rơ lethời gian,công tắc.
5. c tớnh c ca cỏc loi ng c v mỏy sn xut.
5.1 c tớnh c ca ng c in khụng ng b.
+ ng c tớnh c ca ng c in l ng biu din mi quan h
gia tc quay ca ng c (ký hiu ) v mụ men quay (ký hiu M) trờn
trc ca ng c khi ng c lm vic ch xỏc lp, phng trỡnh tng quỏt
ng c tớnh c ca cỏc loi ng c in cú dng nh sau.

= f(M)
Trong ú:

(1.1)

Tc quay trờn trc ca ng c (rad/s).
M Mụmen quay trờn trc ca ng c (Nm).

3


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

+ Khi
ω
nghiên cứu
Đường đặc tính
và xem xét ω01
cơ tự nhiên
đường đặc
tính cơ của S
(1)
th1
động
cơ
điện không
(2)
Đường đặc tính cơ khi thay đổi
ω02
đồng bộ sẽ
số đôi cực
(6)
(3)
cho ta biết
(7)
(5)
(4)

được
khi Sth2
(8)
phụ tải thay
đổi (mômen
0
M
cản Mc thay
Mth2
Mth1
đổi) thì tốc
độ quay của
Hình 1.2 Đặc tính cơ của động cơ điện không đồng bộ.
động cơ sẽ thay
đổi ra sao, ở đoạn nào của đường đặc tính cơ thì động cơ sẽ làm việc ổn định.
Trong một số trường hợp đặc biệt, đường đặc tính cơ cũng có thể được biểu
diễn theo hàm số ngược như sau.

M = f(ω)

(1.2)

+ Đường đặc tính cơ của động cơ điện không đồng bộ được thể hiện ở
(hình 1.2), những tính chất và đặc tính làm việc của động cơ không đồng bộ sẽ
thay đổi khi ta thay đổi các tham số sau:
− Thay đổi điện trở phụ Rf mạch rôto (động cơ rôto dây quấn).
− Thay đổi điện áp U đặt vào mạch stato.
− Thay đổi số đôi cực p của bộ dây quấn stato.
− Thay đổi tần số f của nguồn cung cấp.
+ Qua hình vẽ (hình 1.2) ta có nhận xét sau:

 Đường đặc tính cơ (1) là đường nét đậm biểu diễn đặc tính cơ tự nhiên
với các thông số của động cơ có giá trị định mức như điện áp định mức U đm, tần
số lưới điện cung cấp định mức f đm, đường đặc tính cơ tự nhiên có độ cứng cao
hơn các đường đặc tính nhân tạo.
 Đường đặc tính cơ (2), (3) và (4) là những đường đặc tính cơ nhân tạo,
mềm hơn đường đặc tính cơ tự nhiên (mềm hoá đặc tính cơ). Khi ta thực hiện
mắc thêm điện trở phụ Rf vào mạch rôto của động cơ không đồng bộ sẽ thu
được một họ đường đặc tính cơ với giá trị mômen tới hạn (mômen cực đại) M th
không thay đổi, còn độ trượt tới hạn S th sẽ thay đổi. Khi tăng giá trị điện trở phụ
Rf thì độ trượt tới hạn tăng lên.
 Đường đặc tính cơ (5) là đường đặc tính cơ nhân tạo khi ta tăng số đôi
cực của dây quấn mạch stato, trong trường hợp thay đổi số đôi cực do công suất
cung cấp vào động cơ không đổi và tốc độ của động cơ giảm 50% nên mômen
của động cơ tăng nên gấp đôi.
4


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

 Đường đặc tính cơ (6), (7) và (8) là những đường đặc tính cơ khi ta thực
hiện giảm điện áp cung cấp vào mạch stato, giá trị tham số độ trượt tới hạn S th
không thay đổi, mômen tới hạn Mth của động cơ sẽ giảm tỷ lệ với bình phương
lần của điện áp cung cấp vào mạch stato.
5.2 Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều.
+ Đường đặc tính cơ của động cơ điện một chiều được dùng để phân tích
những tính chất và đặc tính làm việc của động cơ truyền động máy sản xuất,
cho phép ta đánh giá các đặc tính và mức độ chịu tải của động cơ, khi thay đổi
các thông số của động cơ như điện áp U huặc từ thông kích từ Ф và điện trở
phụ Rf thì tốc độ ω và mômen M của động cơ sẽ thay đổi.
+ Xét đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập, mối quan hệ

giữa tốc độ ω và mômen M của động cơ.
ω06
ω05
ω04

ω

Đường đặc tính cơ khi thay đổi
từ thông kích từ
(10)

ω0
ω03
ω02
ω03

Đường đặc tính cơ
tự nhiên

(9)
(8)
(1)
(3)
(4)

0

Đường đặc tính cơ khi thay đổi điện
trở phụ Rf phần ứng

(2)

Mnm7

(7)

Mnm6

(5)

M

(6)

Hình 1.3 Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập.

 Đường đặc tính cơ (1) là đường đặc tính cơ tự nhiên, ứng với các thông
số cung cấp cho động cơ làm việc ở giá trị định mức như điện áp định mức U đm,
từ thông kích từ có giá trị mức Фđm.
 Đường đặc tính cơ (2), (3) và (4) là những đường đặc tính cơ khi thay
đổi giá trị điện áp đặt vào phần ứng, độ cứng đặc tính cơ không thay đổi nếu
thay đổi điện áp, còn tốc độ không tải lý tưởng ω 0 thay đổi giá trị. Đặc điểm khi
thay đổi điện áp phần ứng U ta sẽ được một họ đường đặc tính cơ nhân tạo song
song với nhau và nằm dưới đường đặc tính cơ tự nhiên.
 Những đường đặc tính cơ (5), (6) và (7) cho ta thấy khi thay đổi giá trị
điện trở mắc vào mạch phần ứng (mắc thêm điện trở phụ R f vào mạch phần
ứng) thì độ cứng đặc tính cơ sẽ thay đổi, tốc độ không tải lý tưởng ω 0 được giữ
nguyên không đổi. Khi giá trị điện trở phụ R f tăng lên thì đường đặc tính cơ sẽ
mền đi và tổn thất năng lượng tăng do tiêu tán điện năng trên điện trở phụ Rf.
 Đối với các đường đặc tính cơ (8), (9) và (10) là những đường đặc tính

cơ khi thay đổi giá trị từ thông kích từ Ф, trong trường hợp này tốc độ không tải
5


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

lý tưởng ω0 và độ cứng đặc tính cơ đều thay đổi giá trị, đặc điểm của phương
pháp giảm từ thông kích từ Ф có những tính chất sau.
− Khi thực hiện giảm từ thông Ф, độ dốc của đường đặc tính cơ tăng
lên so với đường đặc tính cơ tự nhiên.
− Khả năng quá tải của động cơ giảm đi.
− Dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ lớn hơn tốc độ định mức.
5.3 Đặc tính cơ của máy sản xuất.
ω

4

1

3

2

M

0

Hình 1.4 Đặc tính cơ của máy sản xuất.

+ Căn cứ vào tính chất của phụ tải (mômen cản của phụ tải M c) của các

loại máy sản xuất, đặc tính cơ của máy sản xuất được khái quát bằng phương
trình sau.
Mc= M0 + (Mđm – M0)(ω/ωđm)q

(1−3)

+ Trong đó: ω – Tốc độ góc của máy sản xuất rad/s.
ωđm – Tốc độ góc định mức của máy sản xuất rad/s.
M0 – Mômen cản ban đầu do ma sát Nm.
Mđm – Mômen định mức của máy sản suất Nm.
q – Số mũ, giá trị tuỳ thuộc vào loại máy sản xuất.
+ Trong thực tế, đặc tính cơ của máy sản xuất (mômen cản Mc) của máy
sản xuất thường thay đổi giá trị khi ta thay đổi tốc độ của máy, người ta chia
máy sản xuất ra làm bốn nhóm máy điển hình sau.
+ Trường hợp 1: Đường đặc tính cơ (1) là loại phụ tải (mômen cản M c)
của máy sản xuất không phụ thuộc vào tốc độ, những trường hợp mômen cản
sinh ra do trọng lượng của vật nâng ở các hệ truyền động cầu trục và cơ cấu
nâng hạ không phụ thuộc vào tốc độ. Đường đặc tính cơ (1) trên hình vẽ là phụ
tải của hệ thống cầu trục nâng hạ huặc hệ thống thang máy vận chuyển hàng
hoá.
6


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

+ Phương trình đặc tính cơ của phụ tải hệ truyền động cầu trục huặc thang
máy có dạng Mc = Mđm ứng với q = 0 và Mc = Mđm = const, phụ tải không thay
đổi khi ta thay đổi tốc của độ của máy sản xuất.
+ Trường hợp 2: Đường đặc tính cơ (2) là phụ tải máy phát điện một
chiều có từ thông kích từ không đổi và phụ tải của máy phát là một điện trở,

mối quan hệ giữa của phụ tải (mômen cản M c) và tốc độ máy sản xuất thể hiện
bằng đường thẳng tuyến tính (2).
+ Phương trình đặc tính cơ của phụ tải hệ truyền động có mômen cản tỷ lệ
thuận với tốc độ của máy sản xuất là M c= M0 + (Mđm – M0)(ω/ωđm) tương ứng
với q = 1, khi tốc độ máy sản xuất tăng thì phụ tải máy sản xuất (mômen cản
Mc) tăng theo tỷ lệ thuận.
+ Trường hợp 3: Đường đặc tính cơ (3) là phụ tải của hệ truyền động
máy bơm nước và quạt gió, mối quan hệ giữa của phụ tải (mômen cản M c) và
tốc độ máy sản xuất thể hiện bằng đường cong parabol.
+ Phương trình đặc tính cơ của phụ tải hệ truyền động máy bơm nước
huặc quạt gió là Mc= M0 + (Mđm – M0)(ω/ωđm)2 tương ứng với q = 2, khi tốc độ
máy sản xuất tăng thì phụ tải máy (mômen cản Mc) tăng.
+ Trường hợp 4: Đường đặc tính cơ (4) là phụ tải của các cơ cấu sản xuất
có tính chất quán tính, Mômen của phụ tải (mômen cản M c) giảm khi tốc độ của
máy sản xuất tăng, phụ tải là những cơ cấu sản xuất có quán tính như lò quay có
quán tính, máy trộn vật liệu có quán tính.
+ Phương trình đặc tính cơ của phụ tải hệ truyền động có tính chất quán
tính có dạng công thức là M c= M0 + (Mđm – M0)(ωđm/ω) tương ứng với q = − 1,
khi tốc độ máy tăng lên thì phụ tải (mômen cản Mc) giảm.
6. Điều chỉnh tốc độ và công suất của động cơ phù hợp với đặc tính cơ của
máy sản xuất.
6.1 Điều chỉnh tốc độ máy sản xuất.
+ Trong quá trình gia công cắt gọt kim loại, máy sẽ thực hiện nhiều
nguyên công khác nhau, mỗi nguyên công có thời gian làm việc và chế độ cắt
gọt khác nhau do đó phương pháp cắt gọt, tốc độ cắt gọt và công suất cắt gọt sẽ
khác nhau. vì vậy điều chỉnh tốc độ máy cắt gọt để thực hiện tối ưu hoá quá
trình công nghệ là một thông số quan trọng của máy.
+ Quá trình điều chỉnh tốc độ huặc thay đổi tốc độ máy có thể thực hiện
bằng nhiều phương pháp khác nhau và cần quan tâm đến các tham số như phạm
vi điều chỉnh tốc độ và độ trơn trong quá trình điều chỉnh tốc độ.

+ Trong chuyển động quay, phạm vi điều chỉnh tốc độ được xác định bằng
tỷ số giữa tốc độ góc lớn nhất max và tốc độ góc nhỏ nhất min của chi tiết.
D = max / min
+ Nếu chuyển động chính là chuyển động tịnh tiến, phạm vi điều chỉnh tốc
độ được xác định bằng tỷ số giữa tốc độ dài lớn nhất V max và tốc độ dài nhỏ nhất
Vmin.
7


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

Dv = Vmax/ Vmin
+ Đối với chuyển động chạy dao, phạm vi điều chỉnh tốc độ là tỷ số giữa
lượng chạy dao lớn nhất Smax và lượng chạy dao nhỏ nhất Smin khi chi tiết quay
được một vòng.
Ds = Smax/Smin
+ Độ trơn khi điều chỉnh tốc độ là tỷ số giữa hai tốc độ liền kề nhau, được
xác định theo công thức sau.

 = i+1/i
Trong đó:
Di − Phạm vi điều chỉnh tốc độ.
 − Độ trơn khi điều chỉnh tốc độ.
6.2 Sự phù hợp đặc tính cơ của máy sản xuất.
+ Đặc tính cơ của cơ cấu sản xuất (hay còn được gọi là đặc tính cơ của
máy sản xuất) phụ thuộc vào từng loại phụ tải, hệ thống cầu trục huặc cơ cấu
nâng hạ có phụ tải không thay đổi khi ta thay đổi tốc độ, nhưng đối với quạt gió
và máy bơm nước thì phụ tải thay đổi khi ta thay đổi tốc độ, những loại máy sản
xuất có khâu quán tính thì phụ tải tỷ lệ nghịch với quá trình thay đổi tốc độ.
+ Tuỳ thuộc vào đặc tính cơ của cơ cấu sản xuất mà ta chọn lựa phương

pháp điều chỉnh tốc độ sao cho đường đặc tính cơ của động cơ phù hợp với
đường đặc tính cơ của cơ cấu sản xuất, mỗi loại phụ tải có một có một phương
pháp điều chỉnh tốc độ nhất định.
+ Một máy gia công cắt gọt kim loại có điều chỉnh tốc độ gọi là tốt hay
tối ưu nếu đường đặc tính điều chỉnh tốc độ của nó giống đường đặc tính cơ của
cơ cấu sản xuất. khi đó máy sản xuất được sử dụng hợp lý nhất và làm việc đầy
tải ở mọi tốc độ khác nhau, do vậy hệ thống truyền động đạt được hiệu suất cao.
7. Các phương pháp mở máy và hãm động cơ trong máy sản xuất.
7.1 Các phương pháp mở máy động cơ.
+ Khi thực hiện khởi động huặc mở máy một hệ truyền động điện, đặc biệt
là những hệ truyền động lớn cần phải quan tâm tới yếu tố mở máy để hạn chế
dòng điện khởi động và không gây ra ảnh hưởng lớn tới những phụ tải lân cận
của máy sản xuất. Đối với những hệ truyền động công suất nhỏ ta có thể mở
máy theo phươg pháp trực tiếp, hệ truyền động công suất lớn cần phải mở máy
theo phương pháp gián tiếp.
+ Phương pháp mở máy trực tiếp: Phương pháp mở máy huặc khởi động
trực tiếp chỉ áp dụng cho những động cơ công suất nhỏ, phương pháp mở máy
trực tiếp có ưu điểm là không cần dùng thêm thiết bị phụ trợ, quá trình mở máy
điễn ra nhanh và dễ dàng thực hiện nhưng tổn hao năng lượng nhiều.
+ Phương pháp mở máy gián tiếp: Được sử dụng cho những hệ truyền
động công suất lớn, phương pháp gián tiếp nhằm mục đích giảm giá trị dòng
điện khởi động và thường sử dụng theo các phương pháp sau.
8


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

 Trường hợp 1: Thay đổi giá trị điện áp U cung cấp cho động cơ.
− Đối với những hệ truyền động điện sử dụng động cơ điện một chiều ta
thực hiện bằng cách tăng dần giá trị điện áp cấp vào mạch phần ứng của động

cơ, phương pháp này chủ yếu được dùng trong hệ truyền động máy phát − động
cơ (hệ truyền động F − Đ) huặc hệ truyền động thyristor − động cơ (hệ truyền
động T − Đ).
− Những hệ truyền động điện sử dụng động cơ điện không đồng bộ
thường dùng máy biến áp tự ngẫu để khởi động huặc dùng các cuộn kháng để
mở máy gián tiếp, cũng có thể thực hiện mở máy gián tiếp bằng phương pháp
đổi nối sao/tam giác, ban đầu mạch stato được đấu ở chế độ sao với tốc độ thấp,
sau khi tốc độ (ω) tăng lên mạch stato chuyển sang đấu nối ở chế độ tam giác.
 Trường hợp 2: Mắc thêm điện trở phụ Rf vào mạch khởi động.
− Hệ truyền động điện sử dụng động cơ điện một chiều mở máy gián
tiếp bằng cách mắc thêm điện trở phụ R f vào mạch phần ứng của động cơ, khi
tốc độ của động cơ (ω) tăng lên thì dòng điện mở máy (Imm) giảm xuống ta thực
hiện loại bỏ điện phụ Rf ra khỏi mạch phần ứng của động cơ và đóng nguồn
trực tiếp vào động cơ.
− Đối với hệ truyền động điện sử dụng động cơ không đồng bộ (động cơ
không đồng bộ KĐB rôto dây quấn) muốn mở máy gián tiếp ta nối thêm điện
trở phụ Rf vào mạch roto của động cơ để hạn chế dòng điện mở máy, khi tốc độ
của động cơ (ω) tăng nên thì dòng điện mở máy (I mm) giảm xuống ta thực hiện
loại bỏ điện trở phụ Rf ra khỏi mạch rôto của động cơ.
7.2 Các phương pháp hãm trong máy sản xuất.
+ Trong quá trình vận hành và điều khiển máy sản xuất hoạt động, khi cần
thực hiện dừng máy sản xuất có thể áp dụng theo nhiều phương pháp khác nhau
và mỗi phương pháp có những tính chất và ưu nhược điểm riêng. Muốn máy
sản xuất hãm nhanh thường sử dụng ba phương pháp hãm
A Bthông
C dụng sau đây:
− Phương pháp hãm động năng.

A

− Phương pháp hãm ngược.
A

− Phương pháp hãm tái sinh.
M 5
D 3
a.1Phương pháp
hãm động
năng.
T

N

CD1
CD2

N

2

RNcơ điện không
Trường hợp 1: Máy sản xuất sử dụng động
T đồng
T Tbộ. CL
T

+ Để thực hiện hãm động năng máy sản xuất sử dụng động cơ không động
H và thực
bộ, người ta cắt nguồn điện xoay chiều ba pha ra khỏi cuộn dây stato
T

7
9
hiện đóng nguồn điện một chiều Hvào hai pha bất kỳ của cuộn dây stato
H để tạo ra
từ trường tĩnh (hay còn được gọi là từ trường đứng yên) trong mạch stato.
RN

RN

+ Khi có dòng điện một chiều chạy trong dây quấn stato sẽ sinh ra một từ
Hình 1.5 a - Mạch điều khiển hãm
trường tĩnh
trường
yên) so với stato. Do quán tính động cơ vẫn còn
động(từnăng
độngđứng
cơ KĐB.
ĐBsức điện động có tần
quay, từ trường tĩnh sẽ cảm ứng trong cuộn dây rôto một
9

Hình 1.5 b -Mạch lực của sơ đồ
hãm động năng.


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

số tỷ lệ với tốc độ góc, sức điện động này sinh ra một dòng điện chạy trong
mạch vòng khép kín của roto.

+ Tác dụng tương hỗ giữa từ trường tĩnh ở mạch stato với dòng điện khép
kín của mạch rôto của động cơ sẽ tạo thành một mômen hãm, chiều hãm ngược
với chiều quay quán tính gọi là hãm động năng, khi đó cơ năng trên trục động
cơ được được biến đổi thành điện năng và tiêu tán trên điện trở của mạch roto
dưới dạng nhiệt.
Nguyên lý hãm máy:
− Khi ấn nút mở máy M, công tắc tơ T có điện sẽ đóng tiếp điểm T (3−5) duy
trì nguồn cung cấp, mở tiếp điểm T(7−9) để khống chế công tắc tơ hãm H và đóng
các tiếp điểm T ở mạch lực khởi động động cơ không đồng bộ ĐB.
− Động cơ ĐB đang làm việc ổn định. Nếu hãm máy ta thực hiện ấn nút
dừng D và giữ tay duy trì nút ấn, công tắc tơ T mất điện sẽ cắt nguồn lưới ba
pha ra khỏi mạch stato và đóng tiếp điểm T (7−9) dẫn tới công tắc tơ hãm H có
điện, đóng các tiếp điểm H mạch lực và cấp nguồn điện một chiều vào mạch
stato, quá trình hãm động năng diễn ra cho tới khi động cơ dừng hoàn toàn.
Trường hợp 2: Máy sản xuất sử dụng động cơ điện một chiều.
+ Muốn thực hiện hãm động năng máy sản xuất sử dụng động cơ điện một
chiều, người ta tiến hành ngắt nguồn một chiều ra khỏi mạch phần ứng của
động cơ và thực hiện đóng mạch phần ứng động cơ vào điện trở hãm R h. Trong
quá trình hãm, từ thông kích từ của động cơ vẫn giữ nguyên giá trị.
+ Khi đóng mạch phần ứng động cơ vào điện trở hãm R h, do phần ứng của
động cơ vẫn đang quay và từ thông kích từ được giữ nguyên nên xuất hiện một
10


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

dòng điện chạy trong mạch phần ứng khép mạch qua điện trở hãm R h gọi là
dòng điện hãm.
+ Dòng điện hãm Ih của mạch phần ứng sẽ sinh ra mômen hãm làm giảm
dần tốc độ của động cơ, toàn bộ điện năng phát ra trong trạng thái hãm động

năng đều bị tiêu tán trên điện trở hãm R f. Trong quá trình hãm, khi tốc độ động
cơ giảm dần thì mômen hãm cũng giảm theo nên hiệu quả hãm máy ở tốc độ
nhỏ sẽ kém hơn.
+

D

1

M

3

Đg

2 RN

Đg

_

+
Đg

5

RN

Đ
Đg

H

Rh
Hình 1.6 a - Mạch điều khiển hãm
động năng động cơ điện một chiều.

H

Hình 1.6 b - Mạch lực của sơ đồ
hãm động năng.

ω
ω01

ω'0

A

B

I

II

M

0

Mh

C

Mc

Hình 1.6 c - Đặc tính cơ khi hãm theo
phương pháp hãm động năng.

Nguyên lý hãm máy:
− Ấn nút mở máy M(1−3), công tắc tơ Đg có điện sẽ đóng tiếp điểm Đg(1-3)
duy trì nguồn cung cấp và mở tiếp điểm Đg(1-5) khống chế công tắc tơ hãm H,
tiếp điểm Đg ở mạch lực đóng nguồn cung cấp cho động cơ Đ khởi động.
− Khi động cơ Đ đang làm việc ổn định, để thực hiện hãm động năng máy
ta ấn nút dừng D dẫn tới công tắc tơ Đ g mất điện, mở tiếp điểm Đg mạch lực để
ngắt nguồn cung cấp ra khỏi mạch phần ứng của động cơ Đ, đóng tiếp Đ g(1-5) cấp
nguồn cho công tắc tơ hãm H.
− Khi công tắc tơ hãm H có điện sẽ đóng tiếp điểm H ở mạch lực, thực
hiện nối điện trở hãm Rh vào mạch phần ứng của động cơ tạo ra dòng điện hãm
11

_


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

Ih, dòng điện hãm Ih sinh ra mômen hãm làm giảm tốc độ của động cơ. Hình
1.6c mô tả đường đặc tính hãm làm việc là đoạn thẳng BC, tốc độ giảm dần từ
điểm làm việc B về tới điểm C (tốc độ động cơ bằng không).
b. Phương pháp hãm ngược.
Trường hợp 1: Máy sản xuất sử dụng động cơ điện không đồng bộ.

+ Động cơ không đồng bộ làm việc ở trạng thái hãm ngược khi rôto của
nó quay theo chiều ngược với chiều của từ trường quay. Khi động cơ không
đồng bộ đang quay nếu ta thực hiện đảo thứ tự hai trong ba pha của nguồn cung
cấp, tại thời điểm đó động cơ có quán tính vẫn quay theo chiều cũ nhưng chiều
quay của từ trường stato đã đổi chiều nên mômen quay của động cơ lúc này
ngược với chiều quay cũ của động cơ nên trở thành mômen hãm.

A 1

D

M

3

5

C

T

T

T H H H

RN

T

7

B

N

2

T

A

T

9

H
RN

RN

Hình 1.7a - Mạch điều khiển hãm ngược
động cơ KĐB.
ĐB

Hình 1.7b - Mạch lực của sơ đồ
hãm ngược động cơ KĐB.

+ Đối với động cơ không đồng bộ roto lồng sóc thì trạng thái hãm ngược
không thể thực hiện theo cách nào khác hơn, vì vậy trong trường hợp này động
cơ phải chịu một dòng điện quá tải ngắn hạn thường lớn hơn (7 ÷ 8) lần so với

dòng điện định mức của nó+ Với động cơ không đồng bộ rôto dây quấn, để tăng
hiệu quả hãm ngược của động cơ trong quá trình hãm ngược người ta nối thêm
vào mạch rôto một điện trở phụ Rf nhằm hạn chế dòng điện hãm trong các cuộn
dây quấn của động cơ, tăng được mômen hãm và nâng cao được hệ số công suất
của động cơ. Khi nối thêm điện trở phụ Rf có giá trị lớn vào mạch rôto thì độ
cứng của đặc tính cơ sẽ giảm xuống đáng kể.
Nguyên lý hãm máy:
− Để động cơ ĐB làm việc, ta ấn nút mở máy M, công tắc tơ T có điện sẽ
đóng tiếp điểm T(3−5) duy trì nguồn cung cấp, mở tiếp điểm T (7−9) để khống chế
công tắc tơ hãm H và đóng các tiếp điểm T ở mạch lực khởi động động cơ
không đồng bộ ĐB.
12


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

− Để hãm ngược máy ta thực hiện ấn nút dừng D và giữ tay duy trì nút ấn,
công tắc tơ T mất điện sẽ cắt nguồn lưới ba pha ra khỏi mạch stato và đóng tiếp
điểm T(7−9) dẫn tới công tắc tơ hãm H có điện, đóng các tiếp điểm H mạch lực và
cấp nguồn điện xoay chiều 3 pha vào mạch stato nhưng đảo thứ tự hai trong ba
pha (pha A đảo cho pha B) tạo ra mômen ngược với chiều quay cũ, thực hiện
quá trình hãm ngược động cơ ĐB.
− Khi tốc độ động cơ ĐB giảm về giá trị bằng không (ω = 0) thực hiện nhả
tay khỏi nút ấn D kết thúc quá trình hãm ngược. Nếu không nhả nút ấn D thì
động cơ ĐB sẽ đảo chiều quay, đó là nhược điểm của phương pháp hãm ngược,
trong các máy sản xuất thường
dùng rơle kiểm tra tốc độ để tự +
_
M
D 3

RN
1
2
5
động cắt nguồn điện của động
Đg
cơ khi động cơ đã dừng.
Đg

Trường hợp 2: Máy sản xuất
sử dụng động cơ điện một
chiều.

Đg

7

9

H

+ Để thực hiện hãm ngược
Hình 1.8a - Mạch điều khiển hãm ngược
máy sản xuất sử dụng động cơ
động cơ điện một chiều
điện một chiều ta tiến hành đổi cực
Đg
H
tính điện áp đặt vào phần ứng của
động cơ và cuộn kích từ vẫn giữ nguyên

cực tính, do động cơ có quán tính vẫn quay
RN
+
theo chiều cũ nhưng dòng điện trong mạch
Đ
phần ứng đã đổi chiều vì vậy mômen của
động cơ ngược với chiều quay cũ và trở
thành mômen hãm ngược.
H

_

Đ

g
+ Về nguyên tắc ta có thể tiến hành
hãm ngược động cơ điện một chiều bằng
Hình 1.8b - Mạch lực của sơ đồ
cách giữ nguyên cực tính điện áp phần ứng
hãm ngược.
và đảo chiều điện áp trên cuộn dây
kích từ. Nhưng thực tế phương pháp
ω
này ít khi dùng vì quá trình đảo ngược
ω0
từ trường trong động cơ xảy ra chậm
ω'c
không có lợi cho truyền động điện.
B
A

+ Khi thực hiện hãm ngược máy
sản xuất, muốn thay đổi mômen hãm II
I
Mh ban đầu ta thay đổi giá trị điện trở
M
0
hãm Rh. Quá trình hãm ngược tốc độ
Mh
Mc
C
máy sẽ giảm dần về tốc độ bằng
không (ω = 0) nếu ta không ngắt
nguồn cung cấp ra khỏi động cơ thì
IV
III
động cơ sẽ khởi động theo chiều
ngược lại.
-ω
0

Nguyên lý hãm ngược:
13

Hình 1.8c - Đặc tính cơ khi hãm theo
phương pháp hãm ngược.


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

− Khi nhấn nút mở máy M, công tắc tơ Đg có điện sẽ đóng tiếp điểm Đg(3-5)

duy trì nguồn cung cấp và mở tiếp điểm Đg(7-9) khống chế công tắc tơ hãm H,
đồng thời các tiếp điểm Đg ở mạch lực sẽ đóng nguồn cho động cơ Đ làm việc.
− Động cơ Đ đang làm việc ổn định, để thực hiện hãm ngược máy ta nhấn
nút dừng D (giữ tay) dẫn tới công tắc tơ Đ g mất điện, mở các tiếp điểm Đg mạch
lực ngắt nguồn cung cấp ra khỏi mạch phần ứng của động cơ Đ và đóng tiếp
Đg(7-9) cấp nguồn cho công tắc tơ hãm H có điện.
− Khi công tắc tơ hãm H có điện sẽ đóng hai tiếp điểm H ở mạch lực, thực
hiện đảo chiều cực tính điện áp U cấp cho mạch phần ứng, lúc này mômen động
cơ sinh ra ngược với chiều quay cũ trở thành mômen hãm ngược.
− Hình 1.8c mô tả đường đặc tính hãm ngược là đoạn thẳng BC, tốc độ
động cơ giảm dần từ điểm làm việc B về tới điểm C (tốc độ động cơ bằng
không). Tại điểm C tốc độ động cơ bằng không ω = 0, nếu không cắt nguồn
cung cấp (nhả nút ấn D) thì động cơ sẽ tiếp tục khởi động theo chiều ngược lại.
c. Phương pháp hãm tái sinh.
Trường hợp 1: Máy sản xuất sử dụng động cơ điện không đồng bộ.
+ Phương pháp hãm tái sinh xẩy ra trong trường hợp động cơ chuyển từ
tốc độ cao xuống tốc độ thấp (ví dụ tăng số đôi cực của dây quấn stato), đặc
tính cơ của trạng thái hãm tái sinh là phần nối tiếp của đường đặc tính trong
trạng thái động cơ (đoạn từ A đến B thuộc góc phần tư thứ II, xem hình vẽ 1.9).
+ Khi động cơ không đồng bộ KĐB làm việc trong trạng thái hãm tái sinh
ta không nên nối thêm điện trở phụ R f vào mạch các cuộn đây của nó (cuộn dây
stato huặc cuôn dây rôto) vì như vậy sẽ làm cho tổn thất tăng lên và hiệu suất
hãm tái sinh giảm xuống.
+ Nếu nối thêm một điện trở phụ R f vào mạch rôto thì với cùng một
mômen hãm như nhau khi đó độ trượt sẽ tăng lên và hiệu suất hãm cũng sẽ bị
giảm xuống.
A'

ω

A

Đặc tính cơ làm việc
chế độ động cơ

B ω
0
Đoạn AB đặc tính cơ làm việc
chế độ hãm tái sinh

Sth1
Sth2
1

2
M

0

Hình 1.9 Đặc tính cơ động cơ
KĐB khi14
hãm tái sinh.

Mth


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

Trường hợp 2: Máy sản xuất sử dụng động cơ điện một chiều.
+ Phương pháp hãm tái sinh xẩy ra giống như trường hợp của động cơ

không đồng bộ (tốc độ cao chuyển xuống tốc độ thấp), khi đó tốc độ quay phần
ứng động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng ω0, động cơ sẽ biến thành máy
phát và sinh ra mômen hãm làm giảm tốc độ của máy và đưa năng lượng trả về
nguồn.
+ Khi động cơ đang làm việc ổn định tại vị trí A (xem hình vẽ 1.10) nằm
trên
đường
ω
đặc tính (1).
ω01
Nếu thực hiện
ω'0
B
giảm tốc độ
1
A
động cơ bằng
ω02
C
phương pháp
Trạng thái động cơ làm việc
2
hạ thấp điện
chế độ hãm tái sinh
áp đặt vào
II
I
phần ứng, khi
đó động cơ
M

0
đang làm việc
Mc
trên
đường
đặc tính (1) sẽ
chuyển sang
Hình 1.10 Đặc tính cơ khi hãm theo
phương pháp hãm tái sinh.
đường
đặc
tính (2) và tốc
độ động cơ giảm dần theo đường nét đậm BC.
+ Trong thời gian giảm tốc độ theo đoạn nét đậm BC , tốc độ của động cơ
lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng ω02, vì vậy động cơ làm việc ở chế độ máy
phát để trả năng lượng về lưới ( đoạn đặc tính BC làm việc trạng thái hãm tái
sinh ).
8. Các phương pháp tính chọn công suất động cơ cho máy sản xuất.
+ Khi tính chọn công suất động cơ truyền động cần xét tới nhiều tham số
ảnh hưởng tới công suất động cơ trong quá trình làm việc như.
1 − Chế độ làm việc là dài hạn hoặc ngắn hạn lặp lại.
2 − Điều kiện làm mát tự nhiên hoặc làm mát cưỡng bức.
3 − Công suất cắt ở chế độ đầy tải và phương pháp thực hiện cắt
gọt.
+ Các động cơ làm việc trong hệ thống truyền động điện được lựa chọn
theo những thông số và chỉ tiêu sau đây:
− Điện áp Uđm và dòng điện Iđm với giá trị định mức.
− Công suất Pđm và tốc độ ωđm định mức.
− Tính chất khởi động và chế độ hãm theo yêu cầu.
15

§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

+ Công suất của động cơ truyền động cho các máy sản xuất cần chú ý cho
việc khống chế, các thiết bị kèm theo cần đơn giản và chắc chắn, có khối lượng
và kích thước nhỏ, giá thành thấp. Động cơ cần phải đáp ứng đầy đủ những yêu
cầu của quá trình công nghệ và môi trường làm việc.
+ Khi thực hiện quá trình gia công cắt gọt hoàn thiện một chi tiết, máy
phải thực hiện nhiều nguyên công khác nhau (nhiều giai đoạn khác nhau như
tiện cắt, tiện ngang, tiện dọc), với mỗi nguyên công sẽ có thời gian làm việc và
giá trị công suất trên trục động cơ khác nhau.

P

Pc1
Pc3
Pc2
P01
t01

P02
tM1

P03

t02

tM2

t03

P04
tM3

t

t04

Hình 1.11 Sơ đồ phụ tải của máy làm việc

+ Công suất của động cơ truyền động có thể tính toán theo một trong hai
phương pháp sau đây.
1 − Tính chọn theo công suất trung bình.
4

Ptb =

4

∑ Pci t Mi + ∑ POj t Oj
i =1

j =1

4

∑t
i =1

4

Mi

+ ∑ Pt Oj
j =1

2  Tính chọn theo công suất đẳng trị.
4

Pđt =

∑P t

2
ci Mi

i =1

4

∑t
i =1

4

+ ∑ POj2 t Oj
j =1

4

Mi

+ ∑ Pt Oj
j =1

Trong đó:
Pci, tMi – Công suất trên trục động cơ, thời gian máy của nguyên
công thứ i.
Poi, toj – Công suất trên tải trên trục động cơ, thời gian làm việc
không có phụ tải của máy cắt gọt kim loại.
Poj = Po
16


Đề cơng môn trang bị điện Cao đẳng điện

N s khong thi gian lm vic.
Chn loi ng c cú cụng sut nh mc ln hn (20 ữ 30) % cụng
sut trung bỡnh hoc ng tr ó tớnh toỏn.
Pm (1,2 ữ 1,3)Ptb hoc Pm (1,2 ữ 1,3)Pt
ng c truyn ng chớnh mỏy tin cn phi c kim nghim theo
iu kin phỏt núng v iu kin quỏ ti
Chơng 2- trang bị điện nhóm máy tiện
1. Các đặc điểm chung:
1.1.Đặc điểm công nghệ:

Hỡnh 2.1Hỡnh nh mỏy tin
Nhóm máy tiện rất đa dạng gồm các máy tiện đơn giản, máy tiện
vạn năng, máy tiện chuyên dùng,máy tiện đứng. Trên máy tiện có thể thực

hiện đợc nhiều công nghệ khác nhau: Tiện trụ ngoài, tiện trụ trong, tiện mặt
đầu, tiện côn, tiện định hình, tiện ren phải, ren trái. Trên máy tiện cũng có
thể tiến hành doa, khoan,và tiện ren bằng dao cắt,dao tarô ren. Kích thớc gia
công trên máy tiện có thể cỡ từ vài mi li mét đến hàng chục mét.
Hình dạng bên ngoài của máy tiện nh trên hình vẽ .Trên thân máy số 1 đặt ụ
trớc số 2, trong đó có trục chính quay chi tiêt. Trên gờ trợt đặt bàn dao số 3
và ụ sau 4 . ở ụ sau đặt mũi chống tâm dùng để giữ chặt chi tiết.
Thờng chi tiết đợc thực hiện chuyển động quay với tốc độ CT (CT gọi là
vận tốc góc của chi tiết ). CT là chuyển động chính, chuyển động này cần
mô mem lớn . Chuyển động di chuyển của dao gọi kà chuyển động ăn dao.
Chuyển động ăn dao có thể là ăn dao dọc nếu dao chuyển động dọc theo chi
tiết hoặc chuyển động ăn dao ngang nếu dao chuyển động hớng kính của chi
tiết. Chuyển động phụ gồm di chuyển nhanh của dao, bơm nớc, hút phoi
Máy tiện thực hiện các công cắt ,tiến. Phụ tải ( MC ) phụ thuộc váo độ sâu
cắt, lợng ăn dao và tốc độ cắt.
Tốc độ cắt của máy tiện phụ thuộc vào vật liệu cần gia công, vật liệu làm
dao, công nghệ gia công và điều kiện làm mát
Tốc độ cắt của máy đợc tính theo công thức:

vz =

cv
T m .t xv .s yv
17


Đề cơng môn trang bị điện Cao đẳng điện

Với:
V: là tốc độ cắt đơn vị là m/ph

t: là chiều sâu cắt đơn vị là mm
s: là lợng ăn dao ( độ dịch chuyển của dao khi chi tiết quay đợc một vòng)
đơn vị là mm/vg
T: là độ bền của dao, là thời gian làm việc của dao giữa hai lần mài kế tiếp
đơn vị là phút.
Cv , Xv , yv : là hệ số mũ phụ thuộc vào vật liệu chi tiết , vật liệu dao và phơng pháp gia công.
1.2.Đặc điểm truyền động điện và trang bị điện máy tiện:
Đôí với máy tiện phần lớn động cơ trục chính làm nhiệm vụ truyền
chuyển động cho chuyển động quay chi tiết và chuyển động tịnh tiến của bàn
xe dao. Thông thờng mối quan hệ giữa chuyển động quay của chi tiết có
quan hệ tỷ lệ thuận với tốc độ chuyển động của bàn xe dao nh tiện trơn, tiện
mặt đầu.Một số trờng hợp gia công tốc độ quay của chi tiết và chuyển động
tịnh tiến của bàn xe dao không tỷ lệ với nhau. Ngoài ra đối với mỗi chi tiết
gia công, kích thớc chi tiết, vật liệu của chi tiết, vật liệu làm dao. Khác nhau
thì tốc độ quay của chi tiết và chuyển động tịnh tiến của bàn xe dao cũng
khác nhau. Do vậy thông thờng sự thay đổi tốc độ quay của chi tiết thông
qua hộp tốc độ chính, chuyển động của bàn xe dao đợc lấy chuyển động
quay từ đầu ra của hộp giảm tốc chính thông qua hộp tốc độ của bàn xe dao,
nên thông thờng động cơ trục chính thờng chỉ quay một tốc độ nhất định,
còn tốc độ quay của chi tiết và tốc độ tịnh tiến và chuyển động nhanh của
bàn xe dao, do hộp tốc độ chính và hộp tốc độ bàn xe dao đảm nhiệm.
Chuyển động phụ gồm di chuyển nhanh của dao, bơm nớc, hút phoi Bơm nớc
để làm mát chi tiết và dao nó có công dụng không để cho bề mặt chi tiết bị
cháy,bị trai , động cơ gạy phoi làm nhiệm vụ gạt phoi trong quá trình gia
công vào khay đựng phoi ...Những động cơ này không cần phải thay đổi tốc
độ.

a. Truyền động chính:
Truyền động chính phải đợc đảo chiều quay để đảm bảo chi tiết quay cả hai
chiều. ở chế độ xác lập hệ thống truyền động điện cần phải đảm bảo độ cứng

đặc tính cơ trong phạm vi điều chỉnh tốc độ. Sai số tĩnh nhỏ hơn 10% khi phụ tải
thay đổi từ không đến định mức.Quá trình khởi động, hãm yêu cầu phải trơn,
tránh va đập trong bộ truyền lực. Đối với máy tiện cỡ nặng và máy tiện đứng
dùng gia công chi tiết có đờng kính lớn, để đảm bảo tốc độ cắt tối u và không
đổi khi đờng kính chi tiết thay đổi thì phạm vi điều chỉnh tốc độ đợc xác định
bởi phạm vi thay đổi độ dài và phạm vi thay đổi đờng kính:
18


Đề cơng môn trang bị điện Cao đẳng điện

D=

max
v
D
v
D
= max . CT max = max CT max
min DCT min vmin
vmin DCT min

Trong đó:
D: là tốc độ trục chính .

M,
P

max: vận tốc góc lớn nhất.

M

min: vận tốc góc nhỏ nhất.
P
DCTtmax: đờng kính chi tiết lớn nhất.
DCT min: đờng kính chi tiết nhỏ nhất.
ở những máy tiện cỡ nhỏ và trung bình hệ
thống truyền động chính thờng là động cơ không
V
đồng bộ rô to lồng sóc và hộp tốc độ có vài cấp. ở
Vmin
Vgh
Vma
máy tiện cỡ nặng và máy tiện đứng hệ thống
truyền động chính điều chỉnh hai vùng sử dụng bộ
x
biến đổi động cơ điện một chiều (BBĐ-Đ) và hộp
tốc độ . Trên hình vẽ khi v<vgh thì phải đảm bảo M=const, khi v>vgh thì phải đảm
bảo P=const. Bô, biến đổi có thể là máy phát điện một chiều hoặc bộ chỉnh l
thyristo.
b. Truyền động ăn dao:
Truyền động ăn dao phải đảo chiều quay để đảm bảo ăn dao theo hai chiều.
Đảo chiều ăn dao có thể thực hiện bằng đảo chiều động cơ, dùng khớp ly hợp
điện từ. Phạm vi điều chỉnh truyền động ăn dao thờng là: D = (50 ữ 300)/1 , với
độ trơn điều chỉnh : = 1.06 và 1.21, mô men không đổi.
Chế độ xác lập hệ thống truyền động điện cần phải đảm bảo độ cứng đặc
tính cơ trong phạm vi điều chỉnh tốc độ. Sai số tĩnh nhỏ hơn 5% khi phụ tải thay
đổi từ không đến định mức.Động cơ cần khởi động, hãm êm. Tốc độ di chuyển
bàn dao ở máy tiện cỡ nặng và máy tiện đứng cần liên hệ với tốc độ quay chi tiết
để đảm bảo nguyên lợng ăn dao.

ở máy tiện cỡ nhở truyền động ăn dao đợc thực hiện từ động cơ truyền động
chính và không có yêu cầu gì đặc biệt, nên sử dụng động cơ không đồng bộ rô
to lồng sóc kết hợp với hộp tốc độ .
c. Truyền động phụ:
Truyền động phụ của máy tiện không yêu cầu điều chỉnh tốc độ và không có
yêu cầu gì đặc biệt nên thờng đợc đợc sử dụng động cơ không đồng bộ rô to
lồng sóc kết hợp với hộp tốc độ.
2. S mch in mỏy tin TIPL-5
2.1.c im cụng ngh:
- Mỏy tin TIPL-5 thuc nhúm mỏy mỏy tin vn nng, tin vn nng,
mỏy tin chuyờn dựng,mỏy tin ng. Trờn mỏy tin cú th thc hin c
nhiu cụng ngh khỏc nhau: Tin tr ngoi, tin tr trong, tin mt u, tin
cụn, tin nh hỡnh, tin ren phi, ren trỏi. Trờn mỏy tin cng cú th tin hnh
doa, khoan,v tin ren bng dao ct,dao tarụ ren. Kớch thc gia cụng trờn mỏy
tin cú th c t vi mi li một n 1.2 một.
- Chuyn ng chớnh ca mỏy l chuyn ng quay chi tit, chuyn ng
n dao l chuyn ng tnh tin ca bn xe dao. Chuyn ng ph bao gm:
chuyn nhanh ca dao, bm nc, bm du.
19


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

2.2. Đặc điểm truyền động và trang bị điện của máy tiện TIPL-5:
- Truyền động chính có đảo chiều quay để đảm bảo chi tiết quay cả hai
chiều. Thực hiện bằng cách đảo chiều động cơ.
- Máy tiện TIPL – 5 là loại máy tiện cỡ trung bình nên hệ thống truyền
động chính là động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc và hộp tốc độ có vài cấp.
- Truyền động ăn dao có kết cấu đảo chiều quay để thực hiện ăn dao theo
hai chiều, nó thực hiện bằng cách đảo chiều động cơ.

- Truyền động ăn dao được thực hiện trích chuyển động từ đầu ra hộp tốc
độ truyền động chính. Ngoài ra nó còn có thêm hộp tốc độ riêng của bàn xe dao

20


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

L1 L2

L3

S¬ ®å m¹ch ®iÖn m¸y tiÖn TIPL - 5

F
F

NEB-32

SS-1
PL1

3
LS-1 SPR

7

SPR

PR1

SFS

CPS

9

SRS
3

5

15

SPR

11

SPR
17
19
TR

SFS

25

23

SRS

SFS

STS

13
21

27

SFS

6
CPO
L

4

SRS

DES

CPOL
CPLO

SRS

DES
2M

1M

TR
29

31

STS
TR

23
STS

DES

SS-2
CPS

33

21

CPL
8O


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

để đảm bảo tốc độ di chuyển bàn dao vừa có liên hệ với tốc độ quay
chi tiết vừa có gải điều chỉnh riêng theo yêu cầu của công nghệ.
- Từ những đặc điểm nêu trên người ta thực hiện truyền động chính và

truyền động ăn dao bằng một động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc kết hợp
với hộp tốc độ .
- Truyền động phụ của máy tiện TIPL-5 bao gồm chuyển nhanh của dao,
bơm nước, bơm dầu nó không có yêu cầu gì đặc biệt nên được được sử dụng
động cơ không đồng bộ ba pha rô to lồng sóc kết hợp với hộp tốc độ.
- Để đảm bảo quá trình vận hành đơn giản người ta sử dụng tay gạt kết
hợp với công tắc tơ để điều khiển động cơ trục chính.
-Khi người thợ đang vận hành sảy ra mất điện vì một lý do nào đó người thợ
quên đưa các thiết bị về vị trí không, khi có điện trở lại để đảm bảo tính chất
an toàn( máy không được hoạt động khi người thợ không có mặt ở đó) người
ta sử dụng rơ le điện áp thấp để khống chế.
- Sử dụng công tắc một pha để khống chế toàn máy không làm việc khi
người thợ thực hiện gá chi tiết, lau máy , đo kiểm
2.3.Giới thiệu trang thiết bị trong sơ đồ:
Trên máy được trang bị hai động cơ không đồng bộ ba pha rô to lồng sóc
- Động cơ 1M là động cơ trục chính kiểu APO-4-7.5 công suất 7.5 KW,
tốc độ 1450 vòng/ phút, điện áp ∆ - 380 vôn .
- Động cơ 2M là động cơ bơm nước làm mát kiểu ACO – 2-0.125 công
suất 0.125 KW, tốc độ 2850 vòng/ phút, điện áp Y/∆ - 220/380 vôn .
- Điện áp mạch điều khiển 380v.
- Các công tắc tơ SFS ,SRS, DES, STS, CPS.
- Rơ le trung gian SPR.

- Tay gạt LS

- Rơ le thời gian TR

- BK phanh LS-1.

- Đèn chiếu tín hiệu PL-1.

- Áp tô mát NEB-32

- Rơ le nhiệt CPOL và CPLO.
- Công tắc một pha SS-1 và SS-2
2.4. Phân tích mạch:
2.4.1. Công việc chuẩn bị
- Đóng Aptomat NEB- 32, nguồn điện lửa L1, L2, L3 qua Aptomat đến
chờ ở má trên của tiếp điểm động lực đồng thời đến chờ ở các tiếp điểm
thường mở của mạch điều khiển.
22


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

- Bật công tắc SS-1 tiếp điểm SS1(1-3) đóng lại đèn PL1 bật sáng báo hiệu
đó cú điện vào trong máy
- Ở trạng thái ban đầu tay gạt LS được đặt ở vị trí giữa tiếp điểm LS (7-15)
và LS(15-5) ở trạng thái đóng, cuộn SPR có điện theo đường (1-3-5-7-SPR-4-6
về nguồn). SPR làm việc đóng tiếp điểm SPR (5-7) để tự duy trỡ và cung cấp
điện cho mạch phía sau nó, đóng tiếp điểm SPR (9-11) và SPR(17-19) chuẩn bị cho
động cơ quay phải , trái.
2.4.2. Điều khiển động cơ trục chính làm việc
• nhắp vào số động cơ trục chính
- Muốn nhắp vào số động cơ trục chính ta tác động vào nút PR1 tiếp
điểm PR1(7-11) đóng. Cuộn SFS có điện theo đường (1-3-5-7-11-13-SFS-4-6 về
nguồn). SFS làm việc, đóng tiếp điểm SFS mạch động lực để cung cấp cho
động cơ 1M, đóng tiếp điểm SFS (5-23) cung cấp điện cho STS và rơle thời gian
TR. Mở tiếp điểm SFS(19-21) khoá gài không cho cuộn SRS đồng thời làm việc.
Cuộn STS làm việc theo đường (1-3-5-23-29-31-STS-4-6 về nguồn). STS làm

việc đóng tiếp điểm STS mạch động lực đấu động cơ ở chế độ hình sao, động
cơ được làm việc ở chế độ hình sao thực hiện quá trình nhắp vào số động cơ
trục chính quay theo chiều phải. Mở tiếp điểm STS (25-27) khoá gài không cho
cuộn DES đồng thời làm việc.
- Khi quá trình nhắp vào động cơ trục chính đã xong ta bông tay khỏi nút
PR1, tiếp điểm PR1 (7-11) mở ra cuộn SFS mất điện, mở tiếp điểm SFS mạch
động lực cắt điện vào động cơ, mở tiếp điểm SFS (5-23) cắt điện cuộn STS và
rơle thời gian TR, đóng tiếp điểm SFS (19-21) chuẩn bị cho động cơ quay trái.
Cuộn STS và rơle thời gian TR mất điện, mở tiếp điểm STS mạch động lực
cắt phần đấu động cơ, đóng tiếp điểm STS (25-27) chuẩn bị cho hành trình tiếp
theo kết thúc quá trình nhắp vào số động cơ trục chính.
• Điều khiển động cơ trục chính làm việc
- Muốn cho động cơ quay theo chiều trái ta đưa tay gạt LS xuống dưới,
tiếp điểm LS(5-15) mở, tiếp điểm LS(15-17) đóng. Cuộn SRS có điện theo đường
(1-3-5-7-15-17-19-21-SRS-4-6 về nguồn. SRS làm việc đóng tiếp điểm SRS
mạch động lực cung cấp điện cho động cơ trục chính 1M. Đóng tiếp điểm
SRS(5-23) cung cấp điện cho cuộn STS và rơle thời gian TR làm việc, Mở tiếp
điểm SRS(11-13) khoá gài không cho cuộn SFS đồng thời làm việc. Cuộn STS
có điện theo đường (1-3-5-23-29-31-STS-4-6- về nguồn).STS làm việc, đóng
tiếp điểm STS mạch động lực đấu động cơ ở chế độ hình sao. Động cơ tiến
hành khởi động động cơ ở chế độ hình sao quay theo chiều trái. Mở tiếp điểm
STS( 25-27) để khoá gài không cho cuộn DES đồng thời làm việc. Rơle thời gian
TR cũng có điện theo đường (1-3-5-23-TR-4-6- về nguồn) rơle thời gian làm
việc, sau một thời gian chỉnh định chính bằng thời gian khởi động của động
cơ tiếp điểm TR(23-25) đóng, TR(23-29) mở, cuộn STS bị mất điện mở tiếp điểm
23


Đề cơng môn trang bị điện Cao đẳng điện

STS mch ng lc ct phn u ng c úng tip im STS (25-27) cung
cp in cho cun DES theo ng (1-3-5-23-25-27- DES-4-6 v ngun)
DES lm vic úng tip im DES mch ng lc u ng c ch tam
giỏc. ng c lm vic nh mc ch tam giỏc quay theo chiu trỏi, m
tip im DES(29-31) khoỏ gi khụng cho cun DES lm vic
- Mun ng c quay theo chiu phi ta a tay gt LS lờn trờn tip im
LS(7-15) m LS(7-9) úng quỏ trỡnh hot ng lm hon ton tng t.
Hóm ng c trc chớnh
- Gi s ng c ang hot ng quay theo chiu trỏi mun ng ta p
chõn vo phanh tip im LS-1(3-5) m ra cun SPR,SRS,DES,TR mt in.
- Cun SPR mt in m tip im SPR (5-7) ct in ng duy trỡ v ct
mch in phớa sau ú, m tip im SPR (9-11) v SPR (17-19) ct ng vo
cun SFS v SRS.
- Cun SRS mt in m tip im SRS mch ng lc ct in vo
ng c M tip im SRS(5-23) ct in vo cun DES v r le thi gian TR .
úng tip im SRS(11-13) chun b cho ng c quay phi
- Cun DES mt in m tip im DES mch ng lc ct phn u
ng c, úng tip im DES(29-31) chun b cho cun STS lm vic
- Cun TR mt in m tip im TR(23-25) v úng tip im TR(23-29)
chun b cho quỏ trỡnh khi ng ng c. Khi ng c dng hn ta buụng
chõn ra khi phanh tip im LS-1 (3-5) úng li. Mun cho mch trang thỏi
sn sng hot ng ta phi a tay gt LS v v trớ gia. Cun SPR cú in
lm vic, khi ú mch sn sng chun b cho quỏ trỡnh hot ng tip theo.
2.4.3. iu khin ng c bm nc
- Mun cho ng c bm nc lm vic ta tỏc ng vo cụng tc SS2 cung
cp in cho cụng tc t CPS
2.5. Tớnh liờn ng bo v:
- Bo v ngn mch thụng qua ỏptụmỏt NEB-32.
- Bo v quỏ ti cho ng c trc chớnh 1M thụng qua r le nhit CPOL
- Bo v quỏ ti cho ng c bm nc 2M thụng qua r le nhit CPLO

- Bo v in ỏp bỏo khụng thụng qua r le trung gian SPR
- Khng ch khụng cho SFS v SRS ng thi cựng lm vic thụng qua
hai tip im thng úng SFS(19-21) v SRS(11-13)
- Khng ch khụng cho STS v DES ng thi cựng lm vic thụng qua
hai tip im thng úng STS(25-27) v DES(29-31)
3. Mch điện máy tiện 1A660
24


§Ò c¬ng m«n trang bÞ ®iÖn – Cao ®¼ng ®iÖn

3.1. Kh¸i qu¸t vÒ m¸y tiÖn 1A660

Máy tiện năng 1A660 đươc dùng để gia công chi tiết bằng gang
hoặc thép có trọng lượng 250N, đường kính chi tiết lớn nhất có thể gia
công trên máy là 1,25m. Động cơ truyền động chính có công suất 55kW.
Tốc độ trục chính được điều chỉnh trong phạm vi 125/1 với công suất
không đổi, trong đó phạm vi điều chỉnh tốc độ động cơ là 5/1 nhờ thay đổi
từ thông động cơ. Tốc độ trục chính ứng với 3 cấp của hộp tốc độ có giá trị
như sau:
cấp 1: ntc = 1,6 ÷ 8 vòng / phút
cấp 2: ntc = 8 ÷ 40 vòng/ phút
cấp 3: ntc = 40 ÷ 200 vòng/phút
Truyền động ăn dao được thực hiện từ động cơ truyền động chính. Lượng
ăn dao được điều chỉnh trong phạm vi 0,064 ÷ 26,08 mm/vg
Truyền động chính được thực hiện từ hệ thống F-Đ. Điều chỉnh tốc độ
động cơ bằng cách thay đổi dòng điện kích từ của động cơ, còn sức
điện động của máy phát giữ không đổi
3.2 Giới thiệu trang thiết bị:
Trên mạch được bố trí các thiết bị sau:

Động cơ sơ cấp Đ dùng để quay máy phát điện 1 chiều F
Kích từ của động cơ là cuộn CKĐ
Kích từ của máy phát là cuộn CKF
Các công tắc tơ ĐG, K1, K2, K3, K4, KT, KN, N, T,
Rơ le dòng điện RC,
Cuộn dây dòng điện RG1, RD1
Cuôn dây điện áp RG2, RD2
Rơ le bảo vệ dòng áp RG gồm cuộn dây dòng điện RG1 và RG2 được đặt
chung trên 1 lõi thép và được đấu ngược cực tính với nhau khi F đẩy RG1 > Fhút RG2
thì RG tác động thực hiện giảm dòng kích từ cho máy phát điện F
Rơ le bảo vệ áp RD gồm cuộn dây dòng điện RD1 và RD2 được đặt chung
trên 1 lõi thép và được đấu ngược cực tính với nhau khi F đẩy RD1 > Fhút RD2 thì
RD tác động thực hiện giảm dòng kích từ cho động cơ điện Đ
Rơ le điện áp RH có giá trị tác động khi điện áp cấp bằng 10% điện ấp định
mức của máy phát khi đó cấp cho K2 để nối cuộn kích từ máy phát KCF tắt
qua điện trở Rđ mục đích tăng kích từ cho máy phát
Rơ le điện áp RCB có giá trị tác động khi điện áp cấp bằng 100% điện ấp định
mức của máy phát khi đó cấp cho K3 để mở K3 14-15 nối cuộn kích từ động
25