Bài giảng Trang bị điện - ĐH Phạm Văn Đồng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (868.56 KB, 20 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

G I H H G
H H G GHỆ

IỆN – IỆN TỬ

---o0o---

NGUYỄN THÙY LINH

BÀI GIẢNG:

TRANG BỊ ĐIỆN

(Dùng cho bậc cao đẳng)

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

G I H H G
H H G GHỆ

IỆN – IỆN TỬ

---o0o---

NGUYỄN THÙY LINH

BÀI GIẢNG:

TRANG BỊ ĐIỆN

(Số tiết: 45)

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

Nguyễn Thùy Linh Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay rất nhiều ngành công nghiệp ra đời và phát triển như vũ bão, cùng với

những sáng kiến và phát minh mới, con người đã và đang chinh phục vũ trụ cũng như

giải phóng sức lao động của mìnhvà nâng cao năng suất bằng các thiết bị máy móc hiện

đại với nhiều chức năng và tốc độ làm việc siêu tốc... Sự tự động hóa nhằm đưa con 
người đến mức phát triển cao hơn.

Các máy hiện đại trong mọi lĩnh vực, đa phần hoạt động nhờ điện năng thông qua các

thiết bị chuyển đổi điện năng thành cơ năng, nhiệt năng, quang năng...Việc điều khiển

các quá trình chuyển đổi này bằng các máy với các mục đích khác nhau cũng ngày càng

đa dạng và phức tạp.

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

Nguyễn Thùy Linh Trang 2

MỤC LỤC

CHƢƠNG 1 ... 5

CHỌN CÔNG SUẤT TRUYỀN ĐỘNG CÁC MÁY SẢN XUẤT ... 5

1.1. Những vấn đề chung về chọn công suất động cơ truyền động cho máy sản xuất .... 5

1.1.1. Các chế độ làm việc của truyền động điện ... 6

1.1.2. Tính chọn cơng suất động cơ cho những truyền động không điều chỉnh tốc độ7
1.1.2.1. Chọn công suất động cơ làm việc dài hạn ... 7

1.1.2.2. Chọn công suất động cơ làm việc ngắn hạn ... 8

1.1.2.3. Chọn công suất động cơ làm việc ngắn hạn lặp lại... 9

1.1.3. Tính chọn cơng suất động cơ cho truyền động có điều chỉnh tốc độ ... 10

1.1.4. Kiểm nghiệm công suất động cơ ... 11

1.2. Chọn cơng suất động cơ cho truyền động chính máy tiện ... 12

1.3. Chọn công suất động cơ cho truyền động chính máy bào giường ... 15

1.4. Chọn công suất động cơ cho máy nâng chuyển... 20

CHƢƠNG 2 ... 24

CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG DÙNG TRONG MÁY SẢN XUẤT ... 24

2.1. Các khái niệm cơ bản... 24

2.1.1 Các chỉ tiêu đánh giá điều chỉnh tốc độ ... 25

2.1.1.1. Dải điều chỉnh tốc độ ... 25

2.1.1.2. ộ trơn điều chỉnh... 25

2.1.1.3. ộ ổn định tốc độ (độ cứng của đặc tính cơ) ... 26

2.1.1.4. Tính kinh tế ... 27

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Nguyễn Thùy Linh Trang 3

2.2. iều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều (động cơ điện một chiều kích từ độc lập

hoặc song song) ... 27

2.2.1. iều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng ... 27

2.2.2. iều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông ... 30

2.2.3. iều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở ở mạch phần ứng ... 31

2.3. Các hệ thống truyền động điện dùng bộ biến đổi máy điện một chiều ... 32

2.3.1. Hệ truyền động máy phát - động cơ (F – đơn giản) ... 32

2.3.2. Hệ F- có phản hồi âm áp, dương dịng ... 34

2.3.3 Hệ F - có phản hồi âm tốc độ ... 35

CHƢƠNG 3 ... 37

MẠCH ĐIỆN TRONG CÁC MÁY SẢN XUẤT ... 37

3.1. Trang bị điện máy tiện 1A660 ... 37

3.1.1 ặc điểm công nghệ ... 37

3.1.2. Sơ đồ truyền động chính của máy tiện 1A660 ... 38

3.1.2.1. Mạch động lực ... 38

3.1.2.2. Mạch kích từ ... 39

3.1.2.3. Mạch tín hiệu ... 40

3.1.3. iều kiện để máy làm việc ... 40

3.1.3.1. Khởi động ... 41

3.1.3.2. Mạch thử máy ... 42

3.1.3.3. Chế độ điều khiển tốc độ từ xa ... 43

3.1.3.4. Quá trình hãm dừng máy ... 44

3.2. Trang bị điện máy bào giường ... 47

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Nguyễn Thùy Linh Trang 4

3.3. Trang bị điện máy mài ... 55

3.3.1. ặc điểm công nghệ ... 55

3.3.2. ặc điểm về truyền động điện và trang bị điện ... 56

3.3.3. Sơ đồ truyền động chính máy mài 3A61... 56

3.4. Trang bị điện lò hồ quang ... 60

3.4.1. Khái niệm chung và phân loại ... 60

3.4.2. Sơ đồ điện (thiết bị chính mạch lực) lị hồ quang ... 60

3.4.3 Nguyên lý làm việc của lò hồ quang ... 62

3.4.4. Sơ đồ 1 pha tự động khống chế dịch cực lò HQ. ... 63

3.5. Trang bị điện máy doa ... 66

3.5.1. ặc điểm làm việc, yêu cầu về truyền động điện và trang bị điện ... 66

3.5.2. Sơ đồ truyền động chính máy doa ngang 2620 ... 67

3.5.2.1. Khởi động ... 67

3.5.2.2. Chế độ hãm máy ... 68

3.5.2.3. Chế độ thử máy ... 68

3.6. Trang bị điện thang máy ... 70

3.6.1. ặc điểm công nghệ ... 70

3.6.2. Vấn đề dừng chính xác thang máy ... 70

3.6.3. Hệ thống tự động khống chế thang máy tốc độ trung bình ... 72

3.7. Trang bị điện cầu trục ... 77

3.7.1. ặc điểm công nghệ ... 77

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

Nguyễn Thùy Linh Trang 5

CHƢƠNG 1

CHỌN CÔNG SUẤT TRUYỀN ĐỘNG CÁC MÁY SẢN XUẤT 
1.1. Những vấn đề chung về chọn công suất động cơ truyền động cho máy sản xuất

Nguồn động lực trong một hệ thống (truyền động điện) là động cơ điện. Các
yêu cầu kỹ thuật, độ tin cậy trong quá trình làm việc và tính kinh tế của H (hệ
thống truyền động điện) phụ thuộc vào sự lựa chọn đúng động cơ điện và phương pháp
điều khiển động cơ.

Chọn một động cơ điện cho một H bao gồm nhiều tiêu chuẩn phải đáp
ứng:

- ộng cơ phải có đủ cơng suất kéo.

- Tốc độ phù hợp và đáp ứng được phạm vi điều chỉnh tốc độ với một phương
pháp điều chỉnh thích hợp.

- Thỏa mãn các yêu cầu mở máy và hãm điện.

- Phù hợp với nguồn điện năng sử dụng (loại dòng điện, cấp điện áp …).

- Thích hợp với điều kiện làm việc (điều kiện thơng thống, nhiệt độ, độ ẩm, khí
độc hại, bụi bặm, ngồi trời hay trong nhà …).

Tại sao phải chọn đúng công suất động cơ?

Việc chọn đúng cơng suất động cơ có ý nghĩa rất lớn đối với hệ . ếu nâng
cao công suất động cơ chọn so với phụ tải thì động cơ sẽ kéo dễ dàng nhưng giá thành
đầu tư tăng cao, hiệu suất kém và làm tụt hệ số công suất cos của lưới điện do động cơ
chạy non tải. gược lại nếu chọn công suất động cơ nhỏ hơn công suất tải u cầu thì
động cơ hoặc khơng kéo nổi tải hay kéo tải một cách nặng nền, dẫn tới các cuộn dây bị
phát nóng quá mức, làm giảm tuổi thọ động cơ hoặc làm động cơ bị cháy hỏng nhanh
chóng.

Chọn cơng suất động cơ như thế nào?

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

Nguyễn Thùy Linh Trang 6

1.1.1. Các chế độ làm việc của truyền động điện

ăn cứ vào đặc tính phát nóng và nguội lạnh của máy điện, người ta chia chế độ
làm việc của truyền động thành 3 loại: Dài hạn, ngắn hạn và ngắn hạn lặp lại.

a) Chế độ dài hạn: Do phụ tải duy trì trong thời gian dài, cho nên nhiệt độ của
động cơ đủ thời gian đạt tới trị số ổn định.

b) Chế độ ngắn hạn: Do phụ tải duy trì trong thời gian ngắn hạn, thời gian nghỉ
dài, cho nên nhiệt độ động cơ chưa kịp đạt tới giá trị ổn định và nhiệt độ động cơ sẽ giảm
về giá trị ban đầu.

Hình 1.1: Chế độ làm việc dài hạn Hình 1.2: Chế độ làm việc ngắn hạn 
c) Chế độ ngắn hạn lặp lại: Phụ tải làm việc có tính chất chu kỳ, thời gian làm
việc và thời gian nghỉ xen kẻ nhau. Nhiệt độ động cơ chưa kịp tăng đến trị số ổn định thì
được giảm do mất tải, và khi nhiệt độ động cơ suy giảm chưa kịp về giá trị ban đầu thì
lại tăng lên do có tải. Do vậy người ta đưa ra khái niệm thời gian đóng điện tương đối:

% lv .100%

c ky

t
t

 

rong đó: tlv: Là thời gian làm việc có tải.

Tc.ky = tlv + tnghỉ: Là thời gian của một chu kỳ

P υ

υôđ

0 t

υôđ

P υ

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

Nguyễn Thùy Linh Trang 7

Hình 1.3: Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại

1.1.2. Tính chọn cơng suất động cơ cho những truyền động không điều chỉnh 
tốc độ

ể chọn công suất động cơ, chúng ta cần phải biết đồ thị phụ tải MC(t) và PC(t) đã qui
đổi về trục động cơ và giá trị tốc độ yêu cầu.

Từ biểu đồ phụ tải, ta tính chọn sơ bộ động cơ theo công suất; trả ở trong sổ tay tra cứu
ta có đầy đủ tham số của động cơ. ừ đó tiến hành xây dựng đồ thị phụ tải chính xác
(trong các chế độ tĩnh, khởi động và hãm).

Dựa vào đồ thị phụ tải chính xác, tiến hành kiểm nghiệm động cơ đã chọn.

1.1.2.1. Chọn công suất động cơ làm việc dài hạn

ối với phụ tải dài hạn có loại khơng đổi và loại biến đổi.
a) Phụ tải dài hạn không đổi:

ộng cơ cần chọn phải có cơng suất định mức Pđm  Pc và đm phù hợp với tốc độ

yêu cầu. hông thường Pđm = (1  1,3). rong trường hợp này việc kiểm nghiệm động cơ

đơn giản: Không cần kiểm nghiệm quá tải về mômen, nhưng cần phải kiểm nghiệm điều
kiện khởi động và phát nóng.

υơđ

to

tlv

PC PC

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

Nguyễn Thùy Linh Trang 8

Hình 1.4:- ồ thị phụ tải: a) Phụ tải dài hạn không đổi, b) Phụ tải dài hạn biến đổi.
b) Phụ tải dài hạn biến đổi:

ể chọn được động cơ phải xuất phát từ đồ thị phụ tải tính ra giá trị trung bình
của mơmen hoặc công suất.

0
1

0
,
n
i i
tb n
M t
M
t




0
1
0
n
i i
tb n
Pt
P
t




ộng cơ chọn phải có: Mđm = (1  1,3)Mtb hoặc Ptb = (1  1,3)Ptb.

iều kiện kiểm nghiệm: kiểm nghiệm phát nóng, q tải về mơmen và khởi động.

1.1.2.2. Chọn công suất động cơ làm việc ngắn hạn

Trong chế độ làm việc ngắn hạn có thể sử dụng động cơ dài hạn hoặc sử dụng động
cơ chuyên dùng cho chế độ làm việc ngắn hạn.

a) Chọn động cơ dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn:

rong trường hợp khơng có động cơ chun dụng cho chế độ ngắn hạn, ta có thể
chọn các động cơ thông thường chạy dài hạn để làm việc trong chế độ ngắn hạn. Nếu

chọn động cơ dài hạn theo phương pháp thơng thường có Pđm = (1  1,3)Pc thì khi làm

việc ngắn hạn trong khoảng thời gian tlv nhiệt độ động cơ mới tăng tới nhiệt độ 1 đã

nghỉ làm việc và sau đó hạ nhiệt độ đến nhiệt độ môi trường mt. Rõ ràng việc này gây

lãng phí vì khơng tận dụng hết khả năng chịu nhiệt (tới nhiệt độ ôđ) của động cơ.

MC PC

0 t

a) 0

MC PC

M1
M2
M3
M4
M5
M6
M1
M2

t1 t2 t3 tn to t1

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

Nguyễn Thùy Linh Trang 9

Vì vậy khi dùng động cơ dài hạn để làm việc ở chế độ ngắn hạn, cần chọn công
suất động cơ nhỏ hơn để động cơ phải làm việc quá tải trong thời gian đóng điện tlv.
ộng cơ sẽ tăng nhiệt độ nhanh hơn nhưng khi kết thúc thời gian làm việc, nhiệt độ của
động cơ không được quá nhiệt độ ôđ cho phép.

hư vậy, để chọn động cơ dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn, ta phải dựa vào
công suất làm việc yêu cầu Plv và giả thiết hệ số quá tải công suất x để chọn sơ bộ công
suất động cơ dài hạn (Plv = x.Pđm hay Mlv = x.Mđm). Từ đó có thể xác định được thời gian
làm việc cho phép của động cơ vừa chọn. Việc tính chọn đó được lập lại nhiều lần làm
sao cho tlv tính tốn  tlv u cầu.

b) Chọn động cơ ngắn hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn:

ộng cơ ngắn hạn được chế tạo có thời gian làm việc tiêu chuẩn là 15, 30, 60, 90
phút. hư vậy ta phải chọn tlv = tchuẩn và công suất động cơ đm chọn  Plv hay Mđm chọn 
Mlv.

Nếu tlv  tchuẩn thì sơ bộ chọn động cơ có tchuẩn và Pđm gần với giá trị tlv và Plv. Sau
đó xác định tổn thất động cơ Pđm với công suất và Plv với Plv. Quy tắc chọn động cơ

là:

1
1

lv
ch

t lT
dm t lT lv

e

P P

e


  



ồng thời tiến hành kiểm nghiệm động cơ theo điều kiện quá tải về mômen và
mômen khởi động cũng như điều kiện phát nóng.

1.1.2.3. Chọn cơng suất động cơ làm việc ngắn hạn lặp lại

ũng tương tự như trong trường hợp phụ tải ngắn hạn, ta có thể chọn động cơ dài
hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại, hoặc chọn động cơ chuyên dụng ngắn hạn lặp
lại.

ộng cơ ngắn hạn lặp lại, được chế tạo chuyên dụng có độ bền cơ khí cao, quán
tính nhỏ (để đảm bảo chế độ khởi động và hãm thường xuyên) và khả năng quá tải lớn

(từ 2,5  3,5). ồng thời được chế tạo chuẩn với thời gian đóng điện % = 15%, 25%,

40% và 60%.

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

Nguyễn Thùy Linh Trang 10

%đm chọn phù hợp với % làm việc

rong trường hợp lv% không phù hợp với %đm chọn thì cần hiệu chỉnh lại công
suất định mức theo cơng thức:

%
%

lv
lv

P P 




đmchọn

Sau đó phải kiểm tra về mơmen q tải, mơmen khởi động và phát nóng.
Chọn đúng cơ dài hạn làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại:

rường hợp này, động cơ chạy dài hạn được chọn với công suất nhỏ hơn để tận dụng

khả năng chịu nhiệt. ộng cơ chạy dài hạn được coi là có thời gian đóng điện tương đối
100% nên cơng suất động cơ cần chọn sẽ là:

%
100%

lv
lv

Pđmchọn P 

1.1.3. Tính chọn cơng suất động cơ cho truyền động có điều chỉnh tốc độ

ể tính chọn cơng suất động cơ trong trường hợp này cần phải biết những yêu cầu
cơ bản sau:

a) ặc tính phụ tải Pyc(), Myc() và đồ thị phụ tải: Pc(t), Mc(t), (t);
b) Phạm vi điều chỉnh tóc độ: max và min.

c) Loại động cơ (một chiều hoặc xoay chiều) dự định chọn.

d) hương pháp điều chỉnh và bộ biến đổi trong hệ thống truyền động cần phải
định hướng xác định trước.

Hai yêu cầu trên nhằm xác định những tham số Pycmax và Mcymax. Ví dụ đối với
phụ tải truyền động yêu cầu trong phạm vi điều chỉnh, P = hằng số. Ta có cơng suất u
cầu cực đại Pmax = Pđm = const, nhưng mômen yêu cầu cực đại lại phụ thuộc vào phạm vi

điều chỉnh ax

min

m

P
M



 ñm .

ối với phụ tải truyền động yêu cầu trong phạm vi điều chỉnh M = const. Ta có
cơng suất u cầu cực đại Pmax = Mđm.max.

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

Nguyễn Thùy Linh Trang 11

hiệu suất truyền động và đặc tính điều chỉnh Pđc(), Mđc() của truyền động. Thơng
thường các đặc tính này thường phù hợp với đặc tính phụ tải yêu cầu Pyc(), Myc().

Tuy vậy có trường hợp, người ta thiết kế hệ truyền động có đặc tính điều chỉnh
khơng phù hợp chỉ vì mục đích đơn giản cấu trúc điều chỉnh.

Ví dụ: ối với tải P = const, khi sử dụng động cơ một chiều, phương pháp điều
chỉnh thích hợp là điều chỉnh từ thơng kích từ. hưng ta dùng phương pháp điều chỉnh

điện áp phần ứng thì khi tính chọn cơng suất động cơ cần phải xét yêu cầu Mmax. hư

vậy cơng suất động cơ lúc đó khơng phải là Pđm = Pyc mà là:
ax

ax ax / /

min

. m . .
m m y c y c

P M   P D P



  

đm

hư vậy cơng suất đặt sẽ lớn hơn D lần so với Py/c.

Mặt khác việc tính chọn cơng suất động cơ cịn phụ thuộc vào phương pháp điều
chỉnh tốc độ, ví dụ cùng một loại động cơ như động cơ không đồng bộ, mỗi phương pháp
điều chỉnh khác nhau có đặc tính hiệu suất truyền động khác nhau, phương pháp điều
chỉnh điện áp dùng Thyristor có hiệu suất thấp so với phương pháp điều chỉnh tần số
dùng bộ biến đổi Thyristor. Vì vậy khi tính chọn cơng suất động cơ bắt buộc phải xét tới
tổn thất công suất P và tiêu thụ công suất phản kháng Q trong suốt dải điều chỉnh.

Do vậy việc tính chọn cơng suất động cơ cho truyền động có điều chỉnh tốc độ
cần gắn với một hệ truyền động cho trước để có đầy đủ các yêu cầu cơ bản cho việc tính
chọn.

1.1.4. Kiểm nghiệm cơng suất động cơ

Việc tính chọn cơng suất động cơ ở các phần trên được coi là giai đoạn chọn sơ
bộ ban đầu. ể khẳng định chắc chắn việc tính chọn đó là chấp nhận được ta cần kiểm
nghiệm lại việc tính chọn đó.

u cầu về kiểm nghiệm việc tính chọn cơng suất động cơ gồm có:
- Kiểm nghiệm phát nóng:   cf.

- Kiểm nghiệm quá tải về mômen: Mđm.đcơ > Mcmax
- Kiểm nghiệm mômen khởi động: Mkđ.đcơ  Mcmở máy.

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

Nguyễn Thùy Linh Trang 12

khơng thể tính tốn phát nóng động cơ một cách chính xác được (vì tính tốn nóng của
động cơ là bài tốn phức tạp).

1.2. Chọn công suất động cơ cho truyền động chính máy tiện

Truyền động chính máy tiện thường làm việc ở chế độ dài hạn. Tuy nhiên, khi gia công
các chi tiết ngắn, ở các máy trung bình và nhỏ, do quá trình thay đổi nguyên công và chi
tiết chiếm thời gian quá lớn nên truyền động chính phải tiến hành tính tốn ở một chế độ
nặng nề nhất.

Giả thiết trên máy tiện thực hiện gia công chi tiết như ở hình 1.5. Các ngun cơng khi
gia cơng gồm 4 giai đoạn: 1 và 3 - tiện cắt hoặc tiện ngang; 2 và 4 - tiện trụ (tiện dọc).
Phụ tải của động cơ trong từng nguyên công phụ thuộc vào các thông số chế độ cắt, vật
liệu chi tiết dao v.v…

Hình 1.5: Chi tiết được gia công trên máy tiện

Tốc độ phụ thuộc vật liệu gia công, vật liệu dao, kích thước dao, dạng gia công, điều

kiện làm mát v.v…. theo công thức kinh nghiệm:

v

y
Xv
m

v

S
t
T

C

v (m/ph) (1-1)

rong đó:

t: chiều sâu cắt (mm);

s: lượng ăn dao, là độ dịch chuyển của dao khi chi tiết quay 1 vòng (mm/vg);
: độ bền của dao (ph);

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

Nguyễn Thùy Linh Trang 13

Trong quá trình gia công, tại điểm tiếp xúc giữa dao và chi tiết xuất hiện một lực F gồm

3 thành phần và lực cắt được xác định theo công thức:

Fz = 9,81C
F.t

x
F.s

y
F.v

(N) (1-2)

Q trình tiện xảy ra với cơng suất cắt (kW) là hằng số:

Pz = Fz.v.10-3 (kW) (1-3)

Công suất ăn dao thường nhỏ hơn công suất cắt 100 lần vì tốc độ ăn dao được xác định
bởi lượng ăn dao và tốc độ góc chi tiết:

10
' 

 ct

ad s

v  (m/s) (1-4)

rên đồ thị phụ tải của truyền động ăn dao hình 1.6, ở dải tốc độ rộng v1< v <v2 momen
phụ tải là hằng số, ở vùng tốc độ v< v1 và v>v2 momen phụ tải sẽ thay đổi tuyến tính
theo tốc độ:

Hình 1.6: ồ thị phụ tải của truyền động ăn dao
Thời gian máy (thời gian gia công) của máy tiện được xác định:

ad
M

v
l
t

10
.

 (s) (1-5)

rong đó:

l: là chiều dài gia cơng , mm
ωct: là tốc độ góc chi tiết, rad/s
s: lượng ăn dao, mm/vg

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

Nguyễn Thùy Linh Trang 14

'
.s
w
l
t
ct

NM  (s) (1-6)

Q trình tính tốn như sau:

a) Từ các yếu tố chế độ cắt gọt, theo các công thức (1-1), (1-3), (1-4) và (1-6) xác
định tốc độ cắt, lực cắt, công suất cắt và thời gian gia công ứng với từng nguyên công.
Nếu tốc độ cắt tính được khơng phù hợp tốc độ của máy (theo số liệu kỹ thuật cơ khí) thì
chọn lấy trị số có sẵn trong máy gần giống với tốc độ cắt tính tốn. Dùng trị số này tính
lại Pz, tm, theo (1-4) và (1-6). Trị số V, Pz, tm này được dùng chính thức trong tồn bộ
bài tốn.

b) Chọn ngun cơng nặng nề nhất và giả thiết ở nguyên công ấy máy làm việc ở
chế độ định mức. Từ đó xác đinh hiệu suất của máy ứng với phụ tải của từng nguyên
công theo cơng thức:

b
t
a
M
M

M
ms
hi
hi





1
1


rong đó: a, b: hệ số tổn hao không biến đổi và biến đổi.
Công suất trên trục động cơ ứng với từng nguyên công :

i
zi
Di
P
P



Giả thiết trong thời gian gá lắp, tháo gỡ chi tiết, chuyển đổi từ nguyên công này sang
nguyên công khác, động cơ quay không tải (mà không cắt điện động cơ) thì cơng suất
trên trục động cơ lúc này là công suất không tải của máy, tức là bằng lượng mất mát

không đổi: Po= a.Pcđm (1-7)

Ứng với công suất này là thời gian phụ của máy, chúng được xác định theo tiêu chuẩn
vận hành của máy Σt0

c) ộng cơ có thể chọn theo cơng suất:

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

Nguyễn Thùy Linh Trang 15

P0j, t0j: công suất không tải trên trục động cơ, thời gian làm việc không tải của máy,
P0j = P0

n: số khoảng thời gian làm việc không tải
Pc

Pc2=Pcđm

Pc4
Pc1

Pc3

P0 P0 P0 P0

t01 tm1 t02 tm2 t03 tm3 t04 tm4
t

Tck

Hình 1.7: ồ thị phụ tải của động cơ

Chọn động cơ có cơng suất định mức lớn hơn 20 ÷ 30% cơng suất trung bình hay đẳng
trị: Pđm ≈ (1,2 ÷ 1,3) tb hoặc Pđm= (1,2 ÷ 1,3)Pđt (1-9)

d) ộng cơ truyền động chính máy tiện cần phải được kiểm nghiệm theo điều kiện phát
nóng và quá tải.

1.3. Chọn cơng suất động cơ cho truyền động chính máy bào giƣờng

ặc điểm của truyền động chính máy bào giường là đảo chiều với tần số lớn, momen
khởi động, hãm lớn. Quá trình quá độ chiếm tỉ lệ đáng kể trong chu kỳ làm việc. Chiều
dài hành trình bàn càng giảm, ảnh hưởng của quá trình quá độ càng tăng. ì vậy khi
chọn cơng suất truyền động chính máy bào giường cần xét cả phụ tải tĩnh lẫn phụ tải
động. Trình tự tiến hành:

a/ Số liệu ban đầu:

Các chế độ cắt gọt điển hình trên máy: ứng với mỗi chế độ, có cho tốc độ cắt (tốc độ
thuận) Vth, lực cắt Fz . Chú ý lực cắt thường có giá trị cực đại trong phạm vi tốc độ cắt

Vth = 6 ÷ 20m/ph. Khi tốc độ lớn hơn 20m/ph lực cắt giảm đi, trong phạm vi này công

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

Nguyễn Thùy Linh Trang 16

- tốc độ hành trình ngược ng thường được chọn Vng = (1÷ 3)Vth [m/ph]
- trọng lượng bàn máy và chi tiết gia công Gb + Gct [N]

- bán kính qui đổi lực cắt về trục động cơ điện ρ= v/ω [m]
- hiệu suất định mức của cơ cấu η

- hệ số ma sát giữa bàn và gờ trượt μ
- chiều dài hành trình bàn Lb [m]

- momen quán tính của các bộ phận chuyển động

- hệ thống truyền động điện và phương pháp điều chỉnh tốc độ.

b) Chọn sơ bộ động cơ:

Ứng với mỗi chế độ cắt gọt, xác định lực kéo tổng trên trục vít của bộ truyền, công
suất đầu trục động cơ và cơng suất tính toán. Lực kéo tổng được xác đinh theo công
thức:

FK = Fz + (Gb + Gct + Fy).μ (1-10)
Công suất đầu trục động cơ khi cắt chính là cơng suất động cơ trong hành trình thuận:



.
1000
.
60

. th
k
th

v
F

P  (kW) (1-11)

Nếu hệ thống truyền động điện là bộ biến đổi - động cơ điện một chiều – v à
điều chỉnh tốc độ động cơ trong cả dải tốc độ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng thì động
cơ phải chọn theo cơng thức tính tốn Ptt:

th
ng
th
tt

v
v
P

P  (kW) (1-12)

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

Nguyễn Thùy Linh Trang 17

Cần chọn động cơ có cơng suất định mức lớn hơn hoặc bằng cơng suất tính tốn lớn nhất

trong bảng 1-1 Pđm ≥

Bảng 1.1: Số liệu ghi để chọn công suất động cơ máy bào giường

Chế độ
cắt

Tốc độ (m/ph) Lực cắt

Fz (N)

Lực dọc
trục
Fy (N)

r.lượng
chi tiết
Gct (N)

Lực kéo
Fk (N)

C.suất
đầu trục
Pth (kW)

C.suất
tính tốn

Ptt (kW)

Vth Vng

1 Vth1 Vng1 Fz1 Fy1 Gct1 Fk1 Pth1 Ptt1

2 Vth2 Vng2 Fz2 Fy2 Gct2 Fk2 Pth2 Ptt2

3 Vth3 Vng3 Fz3 Fy3 Gct3 Fk3 Pth3 Ptt3

c) Xây dựng đồ thị phụ tải toàn phần và kiểm nghiệm động cơ đã chọn:

ể kiểm nghiệm động cơ đã chọn theo điều kiện phát nóng ta phải xây dựng đồ thị phụ
tải tồn phần i = f(t); trong đó có xét tới cả chế độ làm việc xác lập và quá trình quá độ.
hương pháp như sau: có thể chia đồ thị tốc độ của động cơ trong một hành trình kép
(hình.1.8) thành 14 khoảng từ t1 ÷ t14.

w,i

Vth

V

t1 t21 t22 t3 t4 t5 t61 t62 t7 t8 t9 t10 t11 t12

Hình 1.8. Giãn đồ thời gian máy bào giường

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

Nguyễn Thùy Linh Trang 18

t1- bàn máy tăng tốc tới v0 không cắt gọt kim loại tương ứng với động cơ làm việc

không tải

t21 - động cơ làm việc với tốc độ ổn định, không tải.

t22 - bắt đầu gia công chi tiết, động cơ làm việc với tốc độ ổn định, có tải.
t3 - động cơ tăng tốc độ đến ωth ứng với tốc độ vth của bàn máy, có tải.
t4 - giai đoạn cắt gọt, động cơ làm việc với tốc độ ổn định ωth

t5 - động cơ giảm tốc đến ω1, có tải

t61 - động cơ làm việc ổn định với tốc độ ω1, có tải.

t62 - dao ra khỏi chi tiết, động cơ làm việc không tải với tốc độ ω1.
t7 , t8 - động cơ dảo chiều từ thuận sang ngược

t9- động cơ làm việc không tải với tốc độ không tải ωng ứng với vng của bàn máy.
t10 - động cơ giảm tốc ở chiều ngược

t11 - động cơ làm việc ổn định với tốc độ ω1

t12 - đông cơ đảo chiều từ ngược sang thuận, bàn máy bắt đầu thực hiện một
hành trình kép mới.

hư vậy trong một hành trình kép có các khoảng thời gian động cơ làm việc ổn định
không tải là t21, t6, t9, t11 và có tải t22, t4, t61 . Các khoảng thời gian động cơ làm việc ở
quá trình quá độ t1, t3, t5, t8, t10, t12. Ta phải xác định được dòng điện trong động cơ trong
tất cả các khoảng thời gian đó.

+ Xác định dòng điện trong chế độ làm việc ổn định

ể xác định dòng điện động cơ trong các khoảng thời gian làm việc ổn định, ta xác định
công suất trên trục động cơ, sau đó xác định momen điện từ của động cơ trong các
khoảng thời gian đó theo giản đồ sau: (t) → (t) → I(t)

với P(t), M(t), I(t) là công suất, momen, dòng điện trong các khoảng thời gian làm việc
ổn định thứ i.

- Công suất đầu trục động cơ khi khơng tải ở hành trình thuận:

P0th = P0th +Pp (1-13)
Với P0th là tổn hao không tải trong hành trình thuận;

Pp là tổn hao do ma sát trên gờ trượt của bàn máy.

</div>