Phần i
Giới thiệu công nghệ máy tiện

Đ1-1 công dụng và phân loại máy tiện
I. công dụng .
Máy tiện đợc dùng để gia công các chi tiết kim loại bằng cách cắt bớt
phần kim loại thừa để sau khi gia công chi tiết có hình dáng gần đúng yêu cầu
(gia công thô). Hoặc thỏa mãn hoàn toàn yêu cầu đặt hàng với độ chính xác
nhất định về kích thớc và độ bóng cần thiết của bề mặt gia công (gia công
tinh ).
Máy tiện có thể thực hiện nhiều công nghệ khác nhau nh tiện trục ngoài ,
tiện trục trong, tiện côn, tiện định hình Ngoài ra trong máy tiện còn có thể
thực hiện các chức năng khác nh doa, khoan, tiện ren. Bằng các dao doa, dao
cắt, ta rô ren. Kích thớc gia công trên máy có thể từ cỡ vài milimet đến
hàng chục mét. Với độ chính xác cao .
II. phân loại.
Trong ngành công nghiệp nhóm máy tiện đơc sử dụng rất phổ biến, đa
dạng. Tuỳ theo yêu cầu công nghệ mà nhóm máy tiện đợc phân loại nh sau:
- Theo đặc điểm của quá trình sản xuất ta có:
+ Máy tiện đơn giản.
+ Máy tiện vạn năng.
+ Máy tiện chuyên dùng.
+ Máy tiện đứng.
+ Rơvonve.
- Theo kích thớc và trọng lợng chi tiêt gia công trên máy ta có:
+ Máy tiện bình thờng (trọng lợng chi tiết từ 100 ữ 1000 KG ).
+ Máy tiện cỡ lớn ( trọng lợng chi tiết cỡ 10.10
3
ữ 30.10
3
).

dụng động cơ một chiều vì nó có u điểm về phơng pháp điều chỉnh tốc độ.
Phạm vi điều chỉnh rộng, độ bằng phẳng khi điều chỉnh rất cao, mà còn tạo
điều kiện thuận lợi để điều chỉnh tốc độ có khoảng cách.
II. quá trình công nghệ trên máy .
Quá trình công nghệ đợc tiến hành : Trớc tiên ta cho khởi động quay trục
chính ( cùng quay mâm cặp chitiết ) với tốc độ () sau đó điều chỉnh lợng ăn
dao (t). Nhờ sự chuyển động tịnh tiến của bàn dao nên chi tiết đợc cắt gọt một
lợng theo đúng yêu cầu. Muốn tiện theo chiều dài chi tiết ta cho bàn dao
chuyển động tịnh tiến dọc theo trục của chi tiết. Còn khi ta cần cắt bỏ bớt
chiều dài của chi tiết ta cho chuyển động của bàn dao vuông góc với trục chi
tiết.
Truyền động chính ở đây là truyền động quay chi tiết và mâm cặp còn
truyền động ăn dao là truyền động tịnh tiến dọc theo trục chi tiết
hoặc vuông góc với trục chi tiết. Yêu cầu truyền động quay khi gia công phải
thực hiện trớc và khi dừng phải dừng sau để tránh va đập làm mẻ
dao và hỏng bề mặt chi tiết gia công.
Quá trình công nghệ trên máy tiện có nhiều nguyên công nh : Tiện thô,
tiện tinh, cắt Khi thay đổi nguyên công đó ta ta phải cho dừng máy hoặc
chạy không tải. Để chế độ làm việc nguyên công khác.
Dạng gia công trên máy tiện đợc thể hiện nh hình 1.1
II. đặc điểm
phụ tải của
máy tiện
đứng .
Đặ c tính phụ tải
của máy tiện có
dạng : M
c
=



Đ1-3 khái niệm
chung về máy tiện
đứng t1565

Máy tiện T1565 là một
máy tiện đứng loại nặng chi
tiết gia công có đờng kính
lớn và đợc đặt trên mâm cặp nằm ngang.
i. các truyền động trên máy tiện
1 . truyền động chính .
Là truyền động quay tròn của trục chính giá chi tiết gia công.
Đặc tính tải : M
c
=1/n
P
c
= Const
Máy tiện T1565 là máy có công suất lớn nên có yêu cầu điều chỉnh tốc
độ bằng phơng pháp điện và có phạm vi điều chỉnh tốc độ hẹp vì vậy phải
dùng động cơ một chiều kích từ độc lập, điều chỉnh tốc độ bằng phơng pháp
thay đổi từ thông động cơ.
2 . truyền động ăn dao .
Truyền động tịnh tiến của bàn dao với truyền động ăn dao thờng yêu cầu
pham vi điều chỉnh rộng. Với máy tiện T1565 có công suất lớn nên truyền
động ăn dao phải yêu cầu điều chỉnh tốc độ bằng phơng pháp điện và sử dụng
động cơ truyền động riêng thờng là động cơ một chiều kích từ độc lập. Điều
chỉnh tốc độ bằng phơng pháp thay đổi từ thông mạch phần ứng động cơ.

3 . các truyền động phụ .

min
;D <(40 ữ125)/1.Truyền
động cho trục chính dùng động cơ một chiều kích từ độc lập có công suất 100(kw)
quá trình truyền động từ động cơ đến trục qua hộp thay đổi tốc độ. Có ba cấp thay
đổi tốc độ :
+ Cấp thứ nhất : ở tốc độ quay thấp nhất của động n
dc
=300 (v/ph). Thì ở
trục chính có tốc độ n
t
= 1 (v/ph). ở tốc độ quay lớn nhất của động cơ
n
maxđc
= 1500(v/ph). Thì trục tốc độ n
t
=5 (v/ph).
+ Cấp thứ hai : Tốc độ nhỏ nhất ở cấp tốc độ này bằng tốc độ cao nhất ở cấp
tốc độ thứ nhất và tốc độ quay lớn nhất là : n
t
=25(v/ph).
+ Cấp thứ ba : Tốc độ nhỏ nhất cấp tốc độ này bằng tốc độ lớn nhất ở cấp
tốc độ thứ hai. Và tốc độ lớn nhất ở cấp tốc độ này n
max
=125 (v/ph). Vậy ta
thấy rằng khi ta điều chỉnh tốc độ bằng phơng pháp cơ khí có thể đạt 25:1.
Do vậy phạm vi điều chỉnh là :
D = D
d
.d =25.5 = 125 :
2. độ trơn khi điều chỉnh .

Đ 2-1 mục đích và ý nghĩa
I.mục đích :
Chọn đợc hệ thống truyền động chính cho máy tiện có thể đáp ứng đợc các
tính năng kỹ thuật cần thiêt thực hiện các thao tác trên máy đơn giản, tiện lợi
trong việc tiến hành, sử lý các nguyên công để đáp ứng đợc chất lợng công
nghệ nh hãm dừng chính xác, đảo chiều quay êm khi cần thiết.
Chọn đợc loại động cơ có khả năng đáp ứng loại phụ tải của máy tiện,
không gây lãng phí về năng lợng, giảm đợc tổn thất khi gia công. Chọn đợc
loại động cơ có tính năng kỹ thuật cao thuận tiện cho việc điều chỉnh, điều
khiển các thông số kỹ thuật cần thiết nh tốc độ.
Thiết kế đợc hệ thống điều chỉnh phù hợp với các yêu cầu phụ tải, chọn
đợc phơng án điều chỉnh tối u. Sử dụng thuận tiện giá thành rẻ.
ý nghĩa .
Để đáp ứng đợc các yêu cầu cơ bản trong hệ thống máy tiện T1565 ta đa
ra các phơng án sử dụng các hệ thống truyền động khác nhau sử dụng các loại
động cơ khác nhau nh sử dụng động cơ không đồng bộ có hệ biến áp - động
cơ, biến tần - động cơ, sử dụng động cơ một chiều có hệ máy phát động cơ (F
- Đ). Khuyếch đại từ-Động cơ (kĐT- ĐC). Van Động cơ (V-Đ). Nhng các hệ
này cũng có các u, nhợc điểm khác nhau. Do đó mức độ phù hợp với yêu cầu
chất lợng công nghệ của từng loại tải khác nhau. Vì vậy việc lựa chọn, thiết kế
sơ đồ nguyên lý cho truyền động chính máy tiện T1565 là rất cần thiết, nó
mang ý nghĩa quan trọng về mặt kỹ thuật và kinh tế cho cả hệ thống truyền
động của máy trong cả quá trình sản xuất.
Đ2-2 chọn động cơ truyền động
Để chọn đợc loại động cơ truyền động phù hợp với yêu cầu truyền động
ta đi xét các đặc tính cơ bản của các loại động cơ. Tuy nhiên việc
xét hết tất cả các đặc tính của động cơ là rất phức tạp mà trong kiều kiện thực

- Điện trở phần ứng.
Sau đây ta sẽ lần lợt đi xét những ảnh hởng của từng tham số đó:
a- ảnh hởng của điện trở phần ứng : Giả thiết : U=U
đm
=const
=
đm
=const
Khi ta đổi điện trở mạch phần ứng ta có tốc độ không tải lý tởng :

0
=
Const
K
U
dm
dm
=

Độ cứng đặc tính cơ:
=
Var
RR
KM
fu
=
+

=


giảm . Nên ngời ta thờng dùng phơng pháp
này để hạn chế dòng điện và
điều chỉnh tốc độ động cơ.
a. ảnh hởng của điện áp phần ứng : Giả
thiết : =
dm
= const
R = const
Khi thay đổi điện áp phần ứng : U<U
đm
ta có:
Tốc độ không tải lý tởng :
Var
K
U
dm
x
x
=

=
0

Độ cứng đặc tính cơ :
ox
=
Const
R
K
u

N
R
f
1
R
f
2
M
0
Bộ môn tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt
nghiệp

ứng với phụ tải nhất định. Do đó phơng pháp này cũng có thể sử dụng để điều
chỉnh tốc độ và hạn chế dòng điện khởi động.

Hình 4 - Đặc tính cơ khi thay
đổi điện áp phần ứng
b. ảnh h- ởng của từ thông : giả thiết :
U = U
dm
= const
R

= const
Khi ta thay đổi từ thông tức là ta thay đổi dòng kích từ (I
kt
) động cơ.
Tốc độ không tải lý tởng:
x
dm

nm
==
Mô men ngắn mạch: M
nm
= K
x
I
nm
= var
II. động cơ không đồng bộ .
Động cơ không đồng bộ đợc sử dụng rộng rãi
trong thực tế. Ưu điểm của loại động cơ này là cấu tạo đơn giản, vận hành tin
cậy, chắc chắn. Ngoài ra động cơ đồng bộ sử dụng lới điện xoay chiều ba pha
nên không phải trang bị thêm các thiết bị biến đổi kèm theo. Tuy vậy nó cũng
có nhợc điểm là điều chỉnh tốc độ và khống chế các quá trình quá độ khó
khăn.
Ta có phơng trình đặc tính cơ:
M
th
=
)(2
3
22
110
2
n
f
Xrr
U
++


2


0
đm

2

1

0

U
đm
U
1
U
2
M
Hình 5 - Đặc tính cơ khi
Thay đổi từ thông
Bộ môn tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt
nghiệp

(Hình 6- Đặc tính cơ khi
đổi điện trở,
điện kháng mạch stato).
b. ảnh hởng của
suy giảm điện áp lới cấp

= const
Nh vậy bằng cách thay đổi điện áp ta có thể thay đổi đợc tốc độ động cơ.
Ta có đặc tính cơ nh (hình 7) đặc tính này phù hợp với tải không đổi. Để thay
đổi điện áp cấp cho động cơ không đồng bộ ta có thể sử dụng các biến áp tự
ngẫu hoặc sử dụng bộ biến đổi xoay chiều-xoay chiều có điều khiển.
c. ảnh hởng của số đôi cực P:
Ta có :

1
=
P
f
1
2


=
1
(1- S
1
)
Để thay đổi số đôi cực ở stato ta thay đổi cách đấu dây. Nếu thay đổi
số đôi cực P thì
1
thay đổi do đó tốc độ động cơ cũng thay đổi. Còn S
th
khôngphụ thuộc số đôi cực P nên không thay đổi nghĩa là độ cứng đặc tính
cơ vẫn giữ nguyên. Nhng vì thay đổi số đôi cực ta phải thay đổi cách đấu
dây mạch stato nên do đó mà tùy từng trờng hợp mà các hệ sốU
f

M
0
P
2
P
1
P
2

M
0 M
Bộ môn tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt
nghiệp

d. ảnh hởng của điện trở mạch rôto:Đối với động cơ không đồng bộ rô
to dây quấn ngời ta thờng mắc thêm điệntrở phụ vào mạch rôto để hạn chế
dòng điện khởi động hoặc để điều chỉnh tốc độ động cơ.Khi đa R
2f
vào
mạch rôto thì:

1
= const
M
th
= const
S
th
= R
2

1
thay đổi do đó tốc độ động cơ thay đổi. Khi ta
tăng f
1
>f
đm=
2
1
22
2
3
fL
UP
M
nm
th

Do vậy :
2
1
1
f
M
th

Trờng hợp khi cần tần số giảm f
1

thay đổi tần số
độ ng
cơ không đồng
bộ .

III. chọn
động
cơ truyền động chính
Qua phân tích đặc tính của hai loai động cơ ta thấy động cơ một chiều
kích từ độc lập có thể thay đổi tốc độ bằng phơng pháp thay đổi điện áp phần
ứng, thay đổi từ thông kích từ. Có thể điều chỉnh trơn dễ dàng. Còn động cơ
không đồng bộ cũng có thể điều chỉnhtốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ
stato, rôto, điện áp nguồn, thay đổi tần số. Nhng đối với động cơ không đồng
bộ có nhợc điểm là điều chỉnh tốc độ và khống chế các quá trình quá độ khó
khăn. Mặt khác theo yêu cầu
của máy tiện và tính năng của hai loại động cơ trên ta thấy động cơ một chiều
kích từ độc lập có nhiều u điểm về tính năng sử dụng và dể dàng điều chỉnh
tốc độ hơn mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản hơn. Đồng thời lại
đạt chất lợng điều chỉnh cao trong giải điều chỉnh. Vì vậy ta sẽ động cơ một
chiều kích từ độc lập làm động cơ truyền động chính cho máy tiện T1565.
Đ 2 -3 chọn phơng án điều chỉnh tốc độ
Để có thể chọn đợc phơng án điều chỉnh tốc độ hợp lý cho máy tiện ta đi
phân tích hai phơng pháp điều chỉnh tốc độ nh sau:
- phơng pháp điều chỉnh điện áp phần ứng.
- phơng pháp điều chỉnh từ thông động cơ.
I . phơng pháp điều chỉnh điện áp phần ứng .
Để điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ một chiều ta cần có các thiết bị
nguồn nh máy phát điện một chiều kích từ độc lập các bộ chỉnh lu điều
khiển v.v Các thiết bị này có chức năng biến năng lợng điện xoay chiều
thành năng lợng điện một chiều có sức điện động E

Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
10


01

02
0

03
M
c
M
Bộ môn tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt
nghiệp

=
0
(U
đk
) -

M
Ta thấy rằng tốc độ nhỏ nhất của dải điều chỉnh bị giới hạn bởi yêu cầu về
sai số tốc độ và mô men khởi động. Khi mô men tải là định mức thì các giá trị
lớn nhất và nhỏ nhất của tốc độ là:

max
=
0max

1
max0


=
M
dm
K
M
D

Ta thấy
0max
, M
đm
, K
m
. Là các số xác định vì vậy phạm vi điều chỉnh D
phụ thuộc tuyến tính vào giá trị của độ cứng . Mặt khác với các tải có đặc
tính mô men không đổi thì giá trị phạm vi điều chỉnh không lớn. Vì vậy đối
với các máy có yêu cầu cao về dải điều chỉnh và độ chính xác duy trì tốc độ
làm việc thì không thể sử dụng đợc.
Trong phạm vi phụ tải cho phép nếu coi các đặc tính cơ tĩnh là tuyến tính
thì khi điều chỉnh điện áp phần ứng thì độ cứng đặc tính cơ trong toàn dải là
nh nhau do đó độ sụt tốc tơng đối sẽ đạt giá trị lớn nhất tại đặc tính thấp nhất
của dải điều chỉnh. Ta thấy rằng trong suốt quá trình điều chỉnh điện áp thì từ
thông đợc giữ nguyên do đó mô men tải cho
phép của hệ sẽ là không đổi M
c.cp
= M

Điều chỉnh từ thông kích thích của động cơ là điều chỉnh mô men điện từ
của động cơ: M = K..I và sức điện động quay của động cơ. E = k.. .
Khi điều chỉnh từ thôngta đợc họ đặc tính cơ nh hình vẽ :
Giả thiết ban đầu
động cơ đang làm việc
với dòng kích từ định
mức và và tải là M
c
. Khi
đó điểm làm việc sẽ
là điểm a trên đặc tính
tự nhiên tơng ứng với tốc độ
1
. Nếu ta nối thêm điện trở R
f
vào mạch kích từ
thì dòng kích từ sẽ giảm và từ thông <
đm.
. Vì quán tính cơ học nên tốc độ
biến đổi chậm hơn từ thông do đó sức điện động phần ứng giảm xuống và
dòng điện phần ứng tăng lên.
Nếu từ thông chỉ giảm trong một phạm vi đủ nhỏ nào đó thì sẽ sảy ra hiện
tợng làm tăng mô men cuả động cơ nghĩa là mô men M
b
của động
cơ lúc đó lớn hơn mô men tải. M
b
> M
c
. Và truyền động sẽ tăng tốc. Mặt khác

là hàm tăng của tốc
độ.
Nếu mô men tải là hàm giảm của tốc độ M
c
= 1/
c
thì có thể tốc độ chỉ
tăng đơn trị từ thông càng giảm, tốc độ càng tăng do đó dòng I nằm ở mức
không gây sụt áp và sụt tốc độ lớn quá.
Để thấy rõ mối quan hệ giữa tốc độ với từ thông và mô men tải ta xét tr-
ờng hợp M
c
= const.
Từ phơng trình đặc tính cơ với : R = const
M
c
= const
Ta có :
Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
12


02

01

2

0


0
Bộ môn tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt
nghiệp

=
22
)()(


=


K
B
K
A
K
RM
K
U
uc
(1)
Nh vậy: = f(K) là một hàm đa trị. Nó đạt cực trị khi: d/k = 0 T-
ơng ứng với k cực trị.
K
ct
=
nm
cuc
I

0
.
Từ (1) ta tìm đợc:
K
0
=
ct
nm
ccu
K
I
M
U
MR
==
2
1
Vậy ta thấy rằng với M
c1
nào đó khi giảm từ thông từ giá trị K
đm
tốc độ
sẽ tăng. Khi K = K
ct
thì tốc độ đạt cực đại . Sau đó nếu tiếp tục giảm từ
thông thì tốc độ sẽ giảm và khi K = K
0
thì tốc độ bằng không.
Nếu giảm mô men tải (M
c2

ucc
1
.
1
.
0

Nh vậy độ chính xác duy trì tốc độ không cao.
Vì mạch kích từ có công suất nhỏ bằng (2 ữ 5)% công suất định mức của
động cơ. Nên có thể thực hiện điều chỉnh tinh hoặc vô cấp cũng có thể không
cần sử dụng điện trở phụ R
f
mà sử bộ điều áp lấy từ bộ thiết bị biến đổi để
điều chỉnh kích từ. Khi đó ta có khả năng tự động hoá hệ thống và tạo đợc
những đặc tính tốt.
Với việc điều chỉnh kích từ nói chung giải điều chỉnh không rộng. Tốc độ
nhỏ nhất
min
bị chặn bởi đặc tính tự nhiên (khi =
đm
) Tốc độ lớn nhất

max
bị giới hạn bởi độ bền cơ khí và điều kiện chuyển mạch của động cơ.
Những động cơ thông dụng chỉ cho phép
max
1,5
đm
. Nghĩa là D 1.5.
Các động cơ đặc biệt có thể có giải điều chỉnh từ 4 ữ 8.

của máy tiện T1565.
Đ2-4 chọn bộ biến đổi mạch phần ứng và mạch
chỉnh lu
I - chọn bộ biến đổi mạch phần ứng .
Bộ biến đổi phần ứng là mạch cung cấp nguồn một chiều ổn định cho
phần ứng động cơ.
Mạch phần ứng có thể đợc sử dụng bằng các hệ thống khác nhau nh: Máy
phát một chiều, bộ biến đổi van, thiết bị khuyếch đại từ, mạch xung áp. Tuy
nhiên ta chỉ đi xét hai hệ thống biến đổi đó là: Hệ thống van và hệ thống máy
phát một chiều.

1- máy phát một chiều .
Với máy phát một chiều có đặc điểm là giải điều chỉnh rộng có thể nâng
cao độ cứng đặc tính cơ nhờ sử dụng hệ thốnh truyền động tự động và giảm
sai lệch tĩnh S%. Đặc biệt có u điểm là linh hoạt trong việc chuyển đổi chế độ
làm việc. Dễ dàng tạo ra hệ thống với chất lợng cao. Tuy nhiên việc sử dụng
máy phát có nhợc điểm là công suất đặt thờng lớn hơn công suất yêu cầu gấp ba lần
và do sử dụng máy điện quay nên tiếng ồn rất lớn, chiếm nhiều diện tích lắp đặt, nền
móng lắp đặt phải chắc.
2. hệ thống van - động cơ .
Bộ biến đổi van tạo ra nguồn một chiều chỉnh lu từ nguồn xoay chiều sử
dụng các van bán dẫn. Bộ biến đổi van có u điểm là tác động nhanh, tổn thất
ít, không gây tiếng ồn, không đòi hỏi cao về nền móng, đặc biệt có kích thớc
nhỏ gọn, có hệ số khuyếch đại cao có thể tạo ra hệ thống tự động vòng kín.
Tuy nhiên nó cũng có các nhợc điểm là khi chuyển đổi trạng thái làm việc
không linh hoạt, đảo chiều khá phức tạp, khả năng quá tải về dòng và áp kém,
sức điện động của bộ biến bổi có độ đập mạch lớn do đó gây tổn hao phụ và
làm xấu điều kiện chuyển mạch trên cổ góp động cơ.
Từ việc phân tích trên ta thấy bộ biến đổi van có những nhợc điểm tuy
nhiên ta có thể khắc phục đợc. Mặt khác nó cũng có nhiều u điểm hơn hẳn bộ










; U
d
=
( )
[ ]
3
301
0
0
++
+

Cos
U
d
I
vtb
=




.2 U
; U
vngmax
=
2
.2 U
I
D0tb
=



2
6
3.






d
I
; I
D0max
= I
d
. Sơ đồ
chỉnh lu
hình cầu ba

V
4
V
3
V
5
V
2
V
6
I
d
R
d
E
d
U
d
L
d
Bộ môn tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt
nghiệp

Các giá trị đầu ra đợc xác định:
U
d0
=
2
).
6.3

S
ttBA
=
dd
IU
3

Trong các biểu thức trên = 0.
Giản đồ dòng và áp trên các van nh hình sau:
Kết luận : Từ các biểu thức trên ta thấy: Mạch chỉnh lu hình cầu ba pha
cho ta chất lợng điện áp đầu ra cao hơn, bằng phẳng hơn sơ đồ chỉnh lu hình
tia ba pha do đó ta sẽ chọn sơ đồ chỉnh lu hình cầu ba pha. Vì với sơ đồ này ta
có thể không cần sử dụng máy biến áp. Khi có nguồn phù hợp ta chỉ cần sử
dụng các cuộn kháng để hạn chế dòng điện ngắn mạch và tốc độ tăng của
dòng điện anôt chỉnh lu.
Đ2-5 chọn phơng pháp hãm dừng .
Hãm là một trạng thái mà động cơ sinh ra mô men quay ngợc chiều tốc
độ quay của rôto. Trong tất cả các trạng thái hãm động cơ đều làm việc ở trạng
thái máy phát .
Động cơ điện một chiều có ba trạng thái hãm:
- Hãm tái sinh.
- Hãm ngợc.
- Hãm động năng.
I. hãm tái sinh
Hãm tái sinh là trạng thái máy phát mà động cơ biến cơ năng tích lũy đợc
thành điện năng trả về lới.
Hãm tái sinh sảy ra khi tốc độ của rôto lớn hơn tốc độ không tải lý tởng nhờ
phụ tải có tính thế năng. Khi hãm tái sinh E > U
1
động cơ làm

R
I
K
R
2
00
)(
+=

+

Đặc tính cơ biểu diễn trên hình 15 .
Hãm tái sinh thờng sảy ra đối với những hệ có điều chỉnh điện áp đặt vào
phần ứng động cơ. Khi giảm điện áp, giảm tốc độ, hoặc đảo chiều quay. Hãm
tái sinh sảy ra trên những đoạn đặc tính mà điện áp phần ứng có trị số nhỏ hơn
sức điện động.

II. hãm ngợc .
Hãm ngợc là một trạng
thái máy phát của động cơ khi
rôto quay ngợc với chiều
quay t- ơng ứng của điện áp
nguồn gây ra. Trạng thái
hãm ngợc sảy ra hai trờng hợp:
1. Đa thêm điện trở phụ mạch phần ứng .
khi ta đa thêm điện trở phụ có giá trị đủ lớn vào mạch phần ứng của động cơ
sao cho mô men ngắn mạch của đặc tính biến trở nhỏ hơn mô men cản. Trờng
hợp này chỉ xảy ra với tải thế năng.
2. đảo chiều điện áp phần ứng khi động cơ đang
quay :

<0
Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
17
M
A
B
C
L
d
I
h
E
HTS

c

x
U
1
I

E
U
1
M
c
0

Bộ môn tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt
nghiệp

=K
bđ

Dòng điện hãm ban đầu:
I
hbđ
=
fu
bd
fu
bd
RR
K
RR
E
+

=
+


M
hbđ
= KI
hbđ
< 0
Do điện áp đặt vào phần ứng lúc hãm bằng
không nên phơng trình đặc tính cơ có dạng:
=
h

c1
M
c2

1
HN

0
c
d
Hình 15 - Đặc tính của động cơ một chiều kích
t độc lập khi hãm ng ợc bằng cách thay đổi điện
áp đặt vào phần ứng động cơ.

a
b

0
d
Bộ môn tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt
nghiệp

Trên đặc tính ta thấy với M
c
là phản kháng thì động cơ sẽ dừng hẳn. Đoạn
đặc tính hãm động năng là đoạn b
1
0, hoặc đoạn b
2
0. Với M


Ta thấy rằng với phơng pháp hãm này đơn giản, dễ thực hiện, có thể thực
hãm bằng các tiếp điểm thuận nghịch của công tăc tơ đảo chiều để tách phần
ứng động cơ ra
khỏi nguồn để
hãm dừng. Vậy
ta sử dụng phơng
pháp hãm động
năng kích từ độc
lập để hãm dừng
động cơ truyền
động chính của
máy tiện T1565.
Đ 2-6 sơ đồ
nguyên
lý mạch
phần ứng
và phơng
pháp hạn
chế dòng
điện khi khi
khởi
động
I. sơ đồ
nguyên
lý mạch
phần
ứng:
Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
19

h
CK
Bộ môn tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt
nghiệp

II- Giới thiệu sơ đồ
Máy tiện T1565 là một máy tiện đứng có công suất tơng đối lớn nguyên lý
mạch phần ứng nh hình 17. Sơ đồ bao gồm:
Đ : Động cơ một chiều kích từ độc lập. Là động cơ truyền động chính
động cơ đợc cấp điện từ bộ chỉnh lu cầu ba pha.
CK : Là cuộn kháng trong mạch nguồn xoay chiều dùng để hạn chế tốc độ
tăng của dòng qua van.
AT : áp tô mát dùng để đóng cắt nguồn cung cấp cho bộ biến đổi. Và bảo
vệ bộ biến đổi khi sảy ra ngắn mạch.
R
f1
, R
f2
: Là các biến trở phụ dùng để hạn chế dòng điện khi khởi động
động cơ .
R
h
: Là điện
trở hãm động
năng.
Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
20
T
N
K

thông. Việc hạn chế dòng điện trong giai đoạn này đợc thực hiện bằng cách rung
giảm từ thông, tự động khống chế theo nguyên tắc dòng điện.
1. khởi động từ tốc độ bằng không lên tốc độ
trên đặc tính tự nhiên .
Giả thiết ta khởi động theo chiều quay thuận. Ta ấn nút khởi động thuận
T tác động mạch phần ứng động cơ đợc nối vào nguồn một chiều lấy từ
đầu ra của bộ chỉnh lu theo chiều thuận.
Tại thời điểm ban đầu 1G và 2G cha làm việc toàn bộ điện trở phụ đợc đa
vào mạch phần ứng động cơ. Từ thông động cơ
đc
có giá trị bằng 0,7
đm
. Và
động cơ bắt đầu tăng tốc. Khi tốc độ động cơ đạt giá trị bằng giá trị tác động
của rơ le 1RG 1RG có điện đóng tiếp điểm thờng hở mắc nối tiếp từ cuộn
1G 1G có điện đóng các tiếp điểm thờng hở 1G. Nối ngắn mạch cấp điện
trở phụ thứ nhất. Động cơ chuyển sang làm việc trên đặc tính thứ hai với cấp
điện trở R
f2
. Đồng thời 2RG đợc cấp điện. Động cơ vẫn tiếp tục tăng tốc đến
khi đạt đến tốc độ n
2
thì điện áp đặt lên 2RG cũng đủ giá trị tác động 2RG
có điện đóng tiếp điểm thờng hở của nó nối tiếp với cuộn dây 2G 2G có
điện nối ngắn mạch tiếp các điện trở phụ R
f2
Động cơ đợc chuyển sang
khởi động trên đặc tính tự nhiên Tốc độ tăng I giảm dần. Khi dòng phần
ứng động cơ giảm xuống bằng giá trị trở về của rơ le dòng điện RI thì rơ le
R cha làm việc khi đó ta có U


tăng.
Nếu I tăng đến giá trị tác động của RI RI làm việc K mất điện R
mất điện. Nguồn cung cấp điện áp chủ đạo đợc cắt ra do sự phóng điện của C
3
qua WR và R
2
và U
cđ
giảm xuống (không mất ngay ) U
cđ
giảm U
đk
tăng
giảm U
kt
tăng tăng E tăng I giảm.
Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
21
Bộ môn tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt
nghiệp

Khi I

giảm bằng giá trị trở về của rơ le RI RI nhả K có điện R
có điện nguồn cung cấp chủ đạo lại đợc đóng vào mạch phân áp chủ đạo
C
3
lại đợc nạp U
cđ

đ
, L
đ
, R
đ
: Là các phần tử phụ tải.
U
1
, U
2
: Là điện áp trên cuộn sơ cấp và thứ cấp của MBA.
i
1
, i
2
: Là dòng điện trên cuộn sơ cấp và thứ cấp của MBA.
a. Nguyên lý làm việc của sơ đồ :
Xét với phụ tải L
đ
=
Giả thiết là trong khoảng lân cận phía trớc thời điểm t = v
1
= thì trong
sơ đồ hai van T
3
, T
4
đang dẫn dòng. Tại t = v
1
= thì hai van T

R
d

Ud
T
3
U
2
E
d
L
d
T
2
T
4
T
1
i
T4
i
T1
i
T3
i
T2
i
1
i
2

T1
= U
T2
= 0 ; U
T3
= U
T4
= -U
2
; i
T1
= i
T2
= i
đ
= I
đ
; i
T3
= i
T4
= 0
Đến t = thì U
2
= 0 và bắt đầu chuyển sang nửa chu kỳ âm nên nó tác
động ngợc chiều với chiều dòng qua T
1
,T
2
. Đồng thời T

U
đ
= - U
2
; U
T1
= U
T2
= U
2

Và Tại T = + thì U
2
> 0 tức là T
1
, T
2
bị đặt điện áp ngợc và khoá
lại lúc này trong sơ đồ chỉ có hai van T
3
, T
4
khi hai van T
3
,T
4
làm việc ta có:
U
đ
= U

4
đồng thời T
1
,T
2
đợc đặt điện áp
thuận nhng T
1
, T
2
vẫn cha mở vì cha có tín hiệu điều khiển nên sức điện động tự
cảm L
đ
vẫn làm cho T
3
, T
4
mở và tiếp tục dẫn dòng.
Đến t = v
3
= 2 + thì T
1
,T
2
đồng thời có tín hiệu điều khiển nên T
1
, T
2
cùng mở. T
3

2
d
I
U
thmax
= U
Tngmax
=
2
.2 U
; I
2
=
ba
d
K
I
; I
2
=
2
d
I
Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
23
Bộ môn tự động hoá Thuyết minh đồ án tốt
nghiệp

2 . sơ đồ chỉnh lu hình cầu một pha bán điều khiển.
Sơ đồ nguyên lý và giản đồ dòng và áp (Hình 20).

có đủ hai điều kiện để
mở T
1
mở và cùng dẫn dòng cùng van D
2
. Do T
1
mở nên U
T1
giảm về bằng
0 vì vậy U
T2
= -U
2
< 0. Tức là T
2
bị đặt điện áp ngợc nên khoá lại từ t = v
1
=
thì chỉ có T
1
, D
2
làm việc khi T
1
và D
2
cùng dẫn dòng ta có:
U
d

Đến t = thì U
2
= 0 và bắt đầu chuyển sang âm nên D
2
sẽ bị đặt điện áp
ngợc nên khoá lại. Điện áp thuận đợc đặt lên D
1
và T
2
do T
2
cha có tín hiệu
điều khiển nên T
2
vẫn cha dẫn dòng còn D
1
mở. D
1
mở nên điện áp trên nó
giảm về bằng không (U
D1
= 0). Và ta có U
D2
= U
2
. Do T
2
cha mở mà điện áp L
d
có giá trị lớn (L = : ). Nên sức điện động tự

T1
= i
d
= I
d
; i
D1
= i
d
= I
d
Trờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
24
R
d

Ud
T
2
U
2
E
d
L
d
D
2
D
1
T

T1
=
U
2
< 0. Tức là T
1
bị đặt điện áp ngợc nên khoá lại. Do vậy từ t = v
2
trong sơ
đồ chỉ có T
2
và D
1
cùng dẫn dòng khi hai van T
1
và D
2
dẫn dòng ta có:
U
T2
= 0 ; U
D1
= 0 ; U
d
= -U
2
; U
T1
= U
2

. Do T
1
cha có tín hiệu điều khiển nên T
1
vẫn khoá. Còn D
2
sẽ mở. D
2
mở điện áp trên nó giảm về bằng 0 và ta có U
D1
= -U
2
. Mà tại t =
2 thì U
2
đang chuyển sang dơng nên D
1
sẽ bị đặt điện áp ngợc nên sẽ khoá
lại. Mặt khác T
1
cha mở mà điện cảm L
d
có giá trị rất lớn nên sức điện động tự
cảm sinh ra trong L
d
để tiếp tục duy trì dòng tải làm T
2
vẫn mở do vậy từ t =
2 trong sơ đồ có hai van là T
2

d
; i
T2
= i
d
= I
Tại t = 2 + Thì T
1
có tín hiệu điều khiển nên T
1
mở. T
1
mở U
T1
giảm về
bằng không nên U
T2
= -U
2
< 0. T
2
bị đặt điện áp ngợc nên khoá lại. Do vậy từ
t = v
3
trong sơ đồ chỉ có T
1
và D
2
dẫn dòng sơ đồ lại lặp lại trạng thái làm
việc nh từ t = v