Tài liệu Trang bị điện II (phần 11) ppt

127
Chương 11
TRANG BỊ ĐIỆN MÁY IN VẢI
11-1. Đặc điểm công nghệ
Phân xưởng in nhuộm là một trong những công đoạn cuối cùng của nhà
máy dệt trước khi cho ra thành phẩm. Vải sau khi đã được tẩy trắng hoặc đã
nhuộm màu được đưa đến máy in vải.
Công đoạn in vải được thực hiện theo nguyên tắc sau:
Vải được trải căng trên quả lô in, còn các trục in 2 mang hồ in lăn trên quả
lô in 1 và in màu lên vải. Sơ đồ mô tả công ngh
ệ in vải được trình bày trên
hình 11-1.
Mỗi trục in lấy hồ ở máy hồ 5
nhờ trục lấy hồ 4. Tùy thuộc
vào số lượng màu in trên vải
mà số trục in có thể nhiều hoặc
ít, thường số trục in có thể là 2,
4, 6, 8, 10, 12, 16. Vì lô in
bằng thép cứng nên không thể
quấn trực tiếp vải lên lô để in
được, nên vải in được lót bằng
một lớp vải cao su. Ngoài ra để
đảm bảo chất lượ
ng, vải in còn
được được lót bằng một lớp vải
lót.
Các lớp vải in, vải lót và cao
su trước khi vào và sau khi ra
khỏi lô in đều đi qua các hệ
thống giá căng và vuốt mép

vải. Lớp vải cao su sau khi đi
ra khỏi lô in được quay trở lại vị trí ban đầu. Lớp vải lót được tách ra khỏi
máy ngay trước buồng sấy. Lớp vải in sau khi đã in xong được đi qua buồng
sấy để làm khô.
Băng cao su
Vải lót
Vải in
Hình11-1. Sơ đồ công nghệ in vải
Để giữ cho lớ
p vải in hoàn toàn nằm giữa bề rộng của lớp vải lót cũng như
lớp vải cao su, ở máy in có bố trí một hệ thống tự động điều chỉnh mép vải.
Sau khi đi ra khỏi buồng sấy thì thành phẩm hoàn chỉnh là vải hoa.
11-2. Xác định phụ tải của động cơ truyền động chính máy in
Phụ tải của động cơ truyền động chính máy in gồm có 4 thành phần:
1) Công su
ất P1 cần thiết để khắc phục lực ma sát giữa các trục in và quả
lô in:

128

1000
.
11
1
ω
M
P =
[kW]
Vì M
1

= F.r
1
.µ
1
và
1
1
1
r
v
=
ω

Do đó
1000

.1000

11
1
111
1
vF
r
vrF
P
µµ
==
, [kW] (11-1)
Trong đó

M
1
- momen quay trục in, [Nm]
ω
1
- tốc độ góc của trục in [rad/s]
v
1
- tốc dộ dài của trục in [m/s]
F - lực ép của trục in lên quả lô in [N]
Hình 11. Phụ tải của động cơ truyền
động chính máy in
µ
1
- hệ số ma sát giữa trục in và quả lô
in
r
1
- bán kính trục in [m]







2) Công suất P
2
khắc phục lực ma sát giữa gông trục in và cổ trục in:

1000

1000
.
2222
2
vFM
P
µω
==
, [kW] (11-2)
Trong đó:
M
2
– mômen quay của cổ trục in, [Nm]
v
2
– tốc độ dài của ngõng trục, [m/s]
µ
2
– hệ số ma sát giữa ngõng trục và trục
r
2
– bán kính ngõng trục in [m].
Vì
1
2
12
.
d

d
vv =

Nên
1
212
2
.1000

d
dvF
P
µ
=
, [kW] (11-3)
3) Công suất P
3
khắc phục lực ma sát giữa ngõng trục và trục của quả lô in.

1000
.
1000
.
333
3
vTM
P ==
ω
, [kW] (11-4)
Trong đó:

T – lực ma sát trên ngõng trục quả lô in, [N]
v
3
– tốc độ dài của ngõng trục quả lô in, [m/s]

129
r
3
– bán kính ngõng trục, [m]
Vì:
4
3
43
d
d
vv =

Nên
4
34
3
.1000

d
dvT
P =
, [kW] (11-5)
ở đây:
d
4

– đường kính quả lô in, [m]
v
4
– tốc độ dài quả lô in, [m/s]
4) Công suất cần thiết để khắc phục lực ma sát trong bộ truyền được xác
định bởi hiệu suất của bộ truyền và nếu chú ý rằng v
1
= v
4
= v – tốc độ của
băng vải được in [m/s] thì công suất tổng của động cơ truyền động máy in
là:

⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
++=
4
3
1
2
21
.).(.
1000 d
d
d
d

Fx
v
P
πµµ
η
[kW] (11-6)
ở đây: x – số trục in.
Từ công thức trên ta thấy rằng phụ tải của động cơ truyền động máy in
tăng khi tăng số trục in, lực ép lên quả lô in, tốc độ của máy và lực ma sát ở
cổ trục. Phụ tải giảm khi tăng đường kính của trục in và quả lô in. Ngoài ra,
công suất còn phụ thuộc vào sự bố trí các trục in. Khi bố trí các trục in đối
xứng thì công suất giả
m.
11-3 Yêu cầu đối với hệ thống truyền động điện
Phạm vi điều chỉnh tốc độ của máy in là D = (6÷ 10)/1. Tốc độ thấp nhất là
7 ÷ 15 m/ph; tốc độ cao nhất không nhỏ hơn 70m/ph (máy một trục in có thể
đạt tới 100m/ph). Điều chỉnh tốc độ cần êm, trơn.
Động cơ truyền động máy in cần có đặc tính cơ có độ cứng cao, vì trong
thời gian làm vi
ệc, áp lực lên quả lô in có thể thay đổi, dẫn đến thay đổi
mômen quay. Tốc đô động cơ khi đó cần thay đổi ít.
Để đảm bảo khởi động bình thường, máy in hoa cần mômen khởi động lớn
M
kđ
≥ 2,5M
đm
.
Máy cần dừng nhanh. Nếu không hãm dừng nhanh có thể gây ra phế phẩm
vải nhiều, giảm năng suất.
Hệ thống điều khiển máy tiện lợi và thích hợp, đảm bảo thao tác dễ dàng.

11-4 Sơ đồ điều khiển hệ thống truyền động chính máy in hoa ELITEX
Để truyền động cho máy in hoa Elitex, sử dụng 5 động cơ điện một chiều
cấp điện từ
một bộ biến đổi Thyristor. Động cơ ĐM1 có công suất 31kW
truyền động quay quả lô in. Tốc độ in của máy tương ứng với tốc độ quay
của động cơ, có thể điều chỉnh từ 30m/ph đến 60m/ph. Tốc độ in trong quá
trình làm việc được duy trì không đổi.

130
Động cơ ĐM2, ĐM3 làm nhiệm vụ kéo lớp vải lót, có công suất 2kW.
Động cơ ĐM4, ĐM5 để kéo vải in. Các động cơ điện ĐM1 ÷ ĐM5 được
đóng và cắt khỏi nguồn nhờ các công tăc tơ KL, KT. Để đảm bảo tự đồng bộ
tốc độ của các lớp vải in, vải lót, vải cao su trước và sau quả lô in, trên máy
có đặt bốn giá căng trùng làm việc theo cùng một nguyên t
ắc là điều khiển
từ thông các động cơ ĐM2 ÷ ĐM5, sơ đồ nguyên lý của hệ thống tự động
đồng bộ tốc độ ở hình 1
Động
1-3.
cơ Đ quay sẽ
k
thyristor cung cấp nguồn cho 5 động cơ Đ1 ÷ Đ5 (hình 11-4)
mạch
uếch đại thuật toán
éo trục I quay , trục
II hoàn toàn tự do.
Nếu vì một nguyên
nhân nào đó mà vải bị
căng (có nghĩa là tốc
độ động cơ ĐM2 lớn)

thì trục II được nâng
lên và điện trở R
gi
ảm, từ thông động
cơ tăng lên, tốc độ
động cơ giảm xuống
và vải sẽ chùng lại. Nếu vải bị chùng thì ngược lại, trục II được hạ xuống
điện trở R tăng lên, từ thông động cơ giảm làm tôc độ động cơ tăng.
Bộ chỉnh lưu
Hình 11-3 Hệ thống đồng bộ tốc độ cao động cơ
được nối theo sơ đồ cầu ch
ỉnh lưu không đối xứng gồm ba điôt Đ1, Đ2, Đ3
và 3 thyristor T1, T2, T3 có van đệm Đ, không có biến áp đầu vào. Đầu vào
bô chỉnh lưu là aptomat tổng AT, tiếp điểm động lực của công tắc tơ Đg, ba
cuộn kháng L
k
có chức năng hạn chế tốc độ tăng dòng điện anốt di/dt.
Hệ truyền động điện là hệ thống kín với hai mạch vòng điều chỉnh:
vòng điều chỉnh dòng điện và mạch vòng tốc độ. Bộ điều chỉnh dòng điện có
cấu trúc PI thực hiện trên cơ sở khuếch đại thuật toán A2 và mạch phản hồi
R13, C2. Hai tín hi
ệu điện áp đặt tới đầu vào bộ điều chỉnh dòng điện: tín
hiệu điện áp chủ đạo là tín hiệu ra của bộ điều chỉnh tốc độ đặt vào qua điện
trở R10 và tín hiệu phản hồi tỉ lệ với dòng điện phần ứng động cơ được thực
hiện bởi khối đo dòng điện
ĐOI. Điện áp đầu vào bộ đo dòng điện , là điện
áp lấy trên điện trở R11 và tỉ lệ với dòng điện phần ứng.
Bộ điều chỉnh tốc độ có cấu trúc PI thực hiện bằng kh
A1 và mạch phản hồi R6, C1. Điện áp chủ đạo (tín hiệu đặt tốc độ động cơ)
lấy từ

chiết áp R1 đặt lên điện trở R3. Điện áp phản hồi tốc độ lấy từ máy
phát tốc FT qua điện trở R4 đưa tới đầu vào bộ điều chỉnh tốc độ.

131

D1 D2
TT4
D3 D4 D5 D6 D7
TN4
TT5
TN5
KL4
TT2
TT3
TT4
TT5
M1
KL1
KL1KL1
KL2
KL4
KL3
RN
KL4KL2
RTh

KL4 K1
K4
K5
K5
CM1
CM2
TT2
TN2
TT3
TN3
KL4
K2
K3
K3
CM3
N
TRTr2
CM4
RTr1 RTr3 RTr4 RTT T KL5
M2
RTr1 RTh
M3
RTr4
RTr3
RTr3
RTr1
RTr2
TN2
TN3
TN4

TN5
RTr2
RTr3
RTr2
KL4
K1
T
CM4
RN1
RN2 RN3 RN4 RN5 KL3
N
RTr4
M4
M5
C1
C2
KL1
K1
Lk
Đg
Ld
K0
Đ1
Rh
ĐOI
TN
NT
BA2
CL2
RTr0

K0
K1
Đ2
K2
Đ3
K3
Đ4
K4
Đ5
K5
RTT
CKĐ1
CKĐ2
CKĐ3
CKĐ4
CKĐ5
=
HTĐK
R14
-
+
A2
R12
R13
C2
R11
R10
LG
RTr
-E

RTr0
R9
-
+
A1
R5
R6
C1
R3
R4
FT
Đ1
R7 C3
Đ4
R8
R1
R16
R2
ĐQ ĐQ
RN1 RN2 RN3 RN4 RN5
M
D
Đg
Đg
RTr
~ 220V
1
2
3
4

5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
RN1
RN2

RN3
RN4
RN5
-
+
Tr
T4
ĐO
C4
C3
D1 D2
TT4
D3 D4 D5 D6 D7
TN4
TT5
TN5
KL4
TT2
TT3
TT4
TT5
M1
KL1
KL1KL1
KL2
KL4
KL3
RN
KL4KL2
RTh

KL4 K1
K4
K5
K5
CM1
CM2
TT2
TN2
TT3
TN3
KL4
K2
K3
K3
CM3
N
TRTr2
CM4
RTr1 RTr3 RTr4 RTT T KL5
M2
RTr1 RTh
M3
RTr4
RTr3
RTr3
RTr1
RTr2
TN2
TN3
TN4

TN5
RTr2
RTr3
RTr2
KL4
K1
T
CM4
RN1
RN2 RN3 RN4 RN5 KL3
N
RTr4
M4
M5
C1
C2
KL1
K1
Lk
Đg
Ld
K0
Đ1
Rh
ĐOI
TN
NT
BA2
CL2
RTr0

K0
K1
Đ2
K2
Đ3
K3
Đ4
K4
Đ5
K5
RTT
CKĐ1
CKĐ2
CKĐ3
CKĐ4
CKĐ5
=
HTĐK
=
HTĐK
R14
-
+
A2
R12
R13
C2
R11
R10
LG

RTr
-E
RTr0
R9
-
+
A1
R5
R6
C1
R3
R4
FT
Đ1
R7 C3
Đ4
R8
R1
R16
R2
ĐQ ĐQ
RN1 RN2 RN3 RN4 RN5
M
D
Đg
Đg
RTr
~ 220V
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32

RN1
RN2
RN3
RN4
RN5
-
+
Tr
T4
ĐO
C4
C3
Hình 11-4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống truyền động máy in hoa ELITEX

132
Điện áp ra U
đk
của bộ điều chỉnh dòng điện đặt vào bộ tạo xung HTĐK để
mở thyristor. Các xung điều khiển thông qua biến áp xung tới điều khiển các
thyristor.
Dòng điện động cơ được hạn chế nhờ hạn chế điện áp đầu ra của bộ điều
chỉnh tốc độ, thực hiện bởi một khâu gồm transisto T1, điôt Đ4,
điện trở R7,
R8, R16. Trên chiết áp R16 đặt một điện áp ngưỡng U
ng
có cực tính như
hình vẽ. Khi điện áp ra của bộ điều chỉnh tốc độ có trị số nhỏ thua giá trị U
ng

thì transisto T1 khóa. Khi điện áp đó lớn hơn U

ng
thì T1 thông, điện áp ra
của bộ điều chỉnh tốc độ được duy trì ở mức điện áp ngưỡng.
Đóng nguồn xoay chiều cho bộ chỉnh lưu CL1 nhờ ấn nút M(18). Nếu tất
cả các rơle nhiệt không tác động thì Đg(18) =1 → các bộ chỉnh lưu CL1,
CL3 được cấp điện; tụ C4(23) được nạp điện và khi điện áp trên C4 vượt
quá trị số
ổn áp của điôt ĐO(22) → T4 thông → rơle trung gian RTr(24) =1
→ đóng tiếp điểm cho mạch tạo xung; cấp nguồn một chiều cho mạch điều
khiển, cho phép mạch tạo xung phát xung cho các thyristor.(không thể hiện
trên sơ đồ). Điện áp ra của bộ chỉnh lưu CL1 sẽ thay đổi tùy thuộc vào độ
lớn của điện áp chủ đạo lấy trên điện trở
R1.
Khi dừng ấn nút dừng D, công tắc tơ Đg(18) = 0 → cắt nguồn cấp cho
CL1; rơle RTr1(24) =0 → cắt mạch tạo xung và động cơ dừng.
Trong quá trình làm việc, nếu một trong các rơle nhiệt RN1 ÷ RN5 → quá
trình dừng tương tự như trên.
Nguyên lý làm việc của sơ đồ điều khiển tự động đảm bảo hai chế độ làm
việc tự động và chế độ thử máy.
◙ Ở chế độ làm việc tự động: đóng công tắc chuyển mạch CM1, CM2,
CM3, CM4.
Ấn nút M1(2) → KL1(2) =1 → KL1(3) =1 → KL2(4) =1 → KL2(6) =1;
KL1(7-8) =1 → đóng mạch chuẩn bị cho máy làm việc. KL3(5) = 1 →
KL3(30) =1 → RTr4(30) = 1 → RTr4(19) =1 và RTr4(21) =1.
Ấn nút M3(21) → RTr(21) =1 → RTr(20) =1 → RTh(20) =1 và KL5(19)
=1. RTh((6) =1 → KL4(6) =1 → KL4(7) =1 → K1(7) =1; KL4(12) =1 →
K5(12) =1 → K5(9-10) =1 → K4(8) =1; KL4(17) =1→ K3(17) =1 →
K3(14-15) =1 → K2(13) =1. Kết quả K1, K2, K3, K4 và K5 đóng điện cho
các động cơ Đ
1, Đ2, Đ3, Đ4, Đ5 từ bộ chỉnh lưu cầu 3 pha bán điều khiển.

Muốn tăng tốc động cơ ấn M4 → động cơ xecvô kéo con trượt biến trở R1
di chuyển về phía tăng U
cđ
Muốn giảm tốc động cơ ấn M5 → động cơ xecvô kéo con trượt biến trở R1
di chuyển về phía giảm U
cđ
Công tắc tơ T luôn luôn có điện để đảm bảo điện áp đầu ra bộ chỉnh lưu
đặt lên phần ứng các động cơ có chiều tương ứng với quá trình in vải.

133
◙ Chế độ thử máy có thể thực hiện: chạy thử riêng, chạy thuận hoặc chạy
ngược các động cơ truyền động cho các bộ phận máy. Ở chế độ chạy thử đặt
công tắc CM4 ở vị trí mở, lúc đó rơle RTh(20) =0 và KL4(6) =0.
Khi cần chạy thử riêng động cơ kéo vải in Đ4 đặt ở phía đầu buồng sấy,
ấn TT4(24) → rơle RTr2(22) =1, ấn nút TT4(8) →
K4(8) → động cơ Đ4
quay. Nếu ấn TT5(11) → K5(12) =1 và K4(8) =1 → hai động cơ Đ4 và Đ5
chạy.
◙ Để đảo chiều quay Đ4 và Đ5 trong cả hai trường hợp: chỉ riêng động cơ
Đ4 hoặc cả hai, ấn nút TN4 hoặc TN5. Khi đó rơle RTr3(26) =1, RTr2(22)
=0 → RTr2(18) = 0 → T(18) =0 → N(29) =1. Điện áp đặt lên phần ứng các
động cơ bị đảo dấu, đồng thời tương
ứng hai công tắc tơ K4 đóng hoặc K4
và K5 có điện → Đ4 và Đ5 quay ngược.
Tương tự có thể thử các động cơ kéo vải lót ĐM2, ĐM3 bằng các nút ấn
TT2, TT3 và TN2, TN3.
◙ Trong quá trình sản xuất, công nhân muốn dừng toàn máy có thể ấn một
trong các nút ấn dừng D1 ÷ D8 được bố trí ở các vị trí thao tác dọc theo
máy. Khi làm việc ở chế độ làm việc tự động, cũng có thể dừng máy bằng
các nút ấn D9 ÷ D15.

Trong sơ đồ có các liên động và bảo vệ sau: khi mất điện áp kích từ, rơle
kiểm tra thiều từ thông RTT nhả → KL5(19) =0 → RTh(20) =0 → KL4(6)
=0 → K1(7) =0 và K5(12) =0 → Đ1 ÷ Đ5 bị cắt nguồn.
Trong quá trình làm việc, một trong các động cơ quá tải → RN1 ÷ RN5 tác
động → RTr4(30) =0 → quá trình xảy ra tương tự.
Điện trở R được nối vào đầu vào bộ chỉnh lưu CL1 bằng tiế
p điểm K
0
đảm
bảo sự xác lập điện áp chỉnh lưu khi chưa có động cơ nào được nối vào bộ
chỉnh lưu CL1.