Lời Nói Đầu
Ngày nay trong các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế Quốc Dân
cơ khí hóa có liên quan chặt chẽ đến cơ khí hóa và tự động hóa, hai yếu
tố sau cho phép đơn giản kết cấu cơ khí của máy sản xuất tăng năng
suất lao động, nâng cao chất lượng kinh tế của quá trình sản xuất và
giảm nhẹ cường độ lao động.
Việc tăng năng suất máy, giảm giá thành thiết bị điện là hai yêu
cầu chủ yếu với hệ thống truyền động điện và tự động hóa nhưng lại
mâu thuẫn nhau.Một bên đòi hỏi sự phức tạp và một bên là đòi hỏi sử
dụng yêu cầu hạn chế sử dụng thiết bị chung, máy và số thiết bị cao cấp.
Vì vậy việc lựa chon một phương án truyền động vẫn là một bài toán
khó cho những cán bộ thiết kế hệ thống truyền động điện.
Là một sinh viên khi làm đồ án này em đã hiểu được những cái
khó trong qua trình thiết kế, tính toán Trang Bị Điện cho các máy công
nghiệp. bởi vì khi thiết kế tính toán sẽ xuất hiện những mâu thuẫn,ưu
nhược điểm sau :
+ Năng suất, chất lượng kỹ thuật
+Giá thành trang bị
+ Kết cấu cơ khí và tuổi thọ máy
Từ những vấn đề trên người cán bộ kỹ thuật phải có sự lựa chọn gạt
bỏ chính xác kết hợp với các bước tính toán để đạt được những phương
án tối ưu nhất.
Với đề tài thiết kế hệ thống thiết kế hệ thống trang bị điện cho
máy sản xuất: ``Cho một hệ thống truyền động cho máy sản xuất dung
động cơ không đồng bộ ba pha rô to lồng sóc 2 cấp tốc độ có đảo chiều
quay ,có hãm động năng khi dừng” .Trong lúc thực hiện đề tài chúng
em cũng gặp nhiều khó khăn sự thiếu thốn về tài liệu tham khảo và hạn
chế về thực hành vì vậy trong quá trình làm đồ án sẽ không tránh khỏi
những thiếu sót, khuyết điểm.Tuy nhiên với sự cố gắng của bản thân
cùng với sự giúp đỡ của thầy cô giáo và bạn bè đến nay đồ án của Em
đã hoàn thiện với đầy đủ các yêu cầu .

nghệ hầu hết các thiết bị vận tải liên tục không yêu cầu điều chỉnh tốc
độ trong các phân xưởng sản xuất, theo dây chuyền nơi có yêu cầu phải
điều chỉnh tốc độ D = 2÷1 để tăng nhịp độ làm việc của toàn bộ dây
chuyền khi cần thiết.
Hệ truyền động trên còn được sử dụng rộng rãi cho các máy nâng
hạ có công suất lớn và trung bình.
Đặc biệt với hệ truyền động của động cơ không đồng bộ 3 pha
rôto lồng sóc được ứng dụng rất rộng rãi trong các máy nâng có tốc độ
thấp và máy nâng có tải trọng nhỏ, hay nó được sử dụng cho các loại
thang máy tốc độ trung bình.
2
Đặc biệt đối với hệ truyền động của động cơ không đồng bộ 3 pha
rôto lồng sóc mà được cấp nguồn từ bộ biến tần có thể dùng cho các
phòng máy có tốc độ cao (khi D > 1,5mm/s) cho phép hạn chế gia tốc và
độ giật trong giới hạn cho phép và đạt độ chính xác khi dừng rất cao
(∆3 ≤ ± 5 mm)
Ta xét điển hình với 1 thang máy với tốc độ di chuyển của buồng
thang V = (0,75 ÷ 1m/s) thường sử dụng động cơ không đồng bộ rôto
lồng sóc hai cấp tốc độ, dây cuốn stato độc lập, nâng cao độ chính xác
khi dừng buồng thang bằng cách chuyển từ tốc độ cao sang tốc độ thấp
khi buồng thang đi đến gần tầng cần dừng.
Chính vì vậy mà ngày nay khi thiết kế và chế tạo hệ thống truyền
động cho các thiết bị như các máy nâng vận chuyển các thiết bị vận tải
liên tục, thường chọn hệ truyền động với động cơ không đồng bộ 3 pha
rôto lồng sóc.
Hệ thống trên còn được ứng dụng cho các máy cắt gọt kim loại,
như chúng ta đã biết máy cắt gọt thường được dùng để gia công kim
loại bằng cách cắt bớt kim loại thừa, để sau khi gia công các 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 thước và độ bong

I, Tìm hiểu công nghệ của máy doa.
Máy doa là thiết bị với các nguyên công, gia công lỗ và yêu cầu độ
chính xác cao, hay có thể sử dụng để phay, khoan, gia công, ren… Thực
hiện các nguyên công trên máy mang lại độ chính xác rất cao.
Máy doa thường chia làm 3 loại chính, máy doa đứng và máy doa
ngang, máy doa xạ độ.
Truyền động chính của máy doa là chuyền động quay của dao
doa, và chuyển động ăn dao có thể là:
+ Chuyển động ngang hoặc dọc của bàn máy gá chi tiết gia công
+ Chuyển động di chuyển dọc trục của trục chính mang dàn doa
Chuyển động phụ chueyern động theo chiều thẳng đứng của ụ
dao, và các động cơ truyền động bơm dầu của hệ thống bôi trơn, và
động cơ bơm nước làm mát.
Đối với truyền động chính đa số là tần số đóng cắt điện không lớn,
phạm vi điều chỉnh tốc độ không rộng, thường dùng với hệ truyền động
với động cơ không đồng bộ roto lồng sóc và yêu cầu phải đảo chiều
quay. Phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 130/1 với công suất không đổi, độ
trơn điều chỉnh y =1,26. Hệ thống truyền động chính phải hãm dừng
nhanh. Hiện nay hệ truyền động của động cơ không đồng bộ roto lồng
sóc và hộp tốc độ (có 1 hoặc nhiều cấp tốc độ) ở những máy doa cỡ nặng
có thể sử dụng động cơ một chiều, điều chỉnh tốc độ trơn trong phạm vi
rộng nhờ vây có thể đơn giản kết cấu cơ khí mặt khác có thể hạn chế
được momen ở cùng tốc độ thấp bằng phương pháp điều chỉnh tốc độ ở
2 vùng.
4
Truyền động ăn dao phạm vi điều chỉnh của truyền dộng ăn dao
là p=1500/1 lượng ăn dao được điều chỉnh trong phạm vi 2mm/phút ÷
600mm/phút, khi di chuyển nhanh có thể đạt tới 2,5mm/phút ÷
3mm/phút, lượng ăn dao (mm/phút) ở những máy cỡ nặng yêu cầu được
giữ không đổi khi tốc độ trục chính thay đổi.

đầu như sau:
+ Các chế độ đặc trưng cho chế độ cắt gọt.
+ Khối lượng của chi tiết gia công.
+ Thời gian làm việc và thời gian nghỉ.
5
Kết cấu cơ khí của máy bao gồm.
- Sơ đồ động học của cơ cấu.
- Khối lượng của các bộ phận chuyển động.
Các bước tính toán chọn công suất đông cơ
Bước 1: chọn rơ bộ công suất động cơ truyền động được tiến hành theo
trình tự như sau:
- Xác định công suất mô men tác dụng lên trục làm việc của hộp tốc
độ (pz hoặc mz).
- Xác định công suất, moomen tác dụng lên trục động cơ và xây
dựng đồ thị phụ tải tĩnh. Tiến hành tính chọn sơ bộ công suất
động cơ.
Bước 2: Tiến hành kiểm nghiệm động cơ đã chọn theo các tiêu điểm
sau:
- Kiểm nghiệm theo điều kiện phát nóng.
- Kiểm nghiệm theo điều kiện quá tải.
- Kiểm nghiệm theo điều kiện mở máy.
• Đối với động cơ điện 1 chiều: đặc biệt là động cơ điện 1 chiều
kích từ độc lập, và kích từ song song
- Ưu điểm của động cơ điện 1 chiều, Mô men khởi động lớn, dễ điều
chỉnh như ở các máy nâng vận chuyển, cán thép, có khả năng chịu
quá tải lớn, từ thông không phụ thuộc vào điện áp mà chỉ phụ
thuộc vào dòng điện, nên thường sử dụng khi nguồn cấp cho động
cơ là đường dây dài
- Nhược điểm: động cơ điện 1 chiều có kết cấu phức tạp trong quá
trình làm việc hay hỏng cổ góp và chổi than, dùng nguồn điện 1

Khi không tải tổn hao trên roto PCu
2
rất nhỏ so với công suất điện
tử nên hệ số trượt S ≈ 0, động cơ điện quay gần tốc độ đồng bộ n ≈ n
1
khi tải tăng lên thì tổn haoPCu
2
cũng tăng lên nên tốc độ giảm xuống 1
ít, thường khi tải định mức hệ số trượt vào khoảng 1,5 → 5% đặc tính n
= f(p
2
) là 1 đường hơi dốc xuống.
Đặc tính momen: M = f(P
2
)
Theo đường M = f (s) thì momen thay đổi rất nhiều theo hệ số
trượt S, nhưng trong phạm vi 02S < Sm thì đường M = f(s) rất gần
giống đường thẳng trong phạm vi làm việc bình thường, do tốc độ thay
đổi ít, nên momen không tải hầu như không đổi và quan hệ giữa momen
đưa ra M
2
= M - M
0
. Với công suất đưa ra P
2
cũng gần như đường
thẳng.
Tổn hao và hiệu suất: n = f(P
2
)

Hệ số công suất cosφ = f(p
2
)
Vì máy điện không đồng bộ phải lấy công suất kích từ từ lưới vào
nên cosφ luôn luôn nhỏ hơn 1, lúc không tải cosφ rất thấp thường không
vượt quá 0,2, khi có tải do dòng điện I
2
tăng lên nên cosφ cũng tăng lên
và đạt trị số lớn nhất khi tải xấp xỉ định mức.
Năng lực quá tải:

max
dm
M
m
M
K
=
Khi động cơ làm việc bình thường M ≤ M
đm
Nhưng trong một thời gian ngắn máy có thể chịu tải lớn hơn (quá
tải) mà không xảy ra hư hỏng gì. Trong động cơ không đồng bộ năng
lực quá tải Km từ 1,6 ÷ 1,8 đối với máy nhỏ và bằng 1,8 ÷ 2,5 đối với
máy vừa và lớn trong động cơ điện không đồng bộ, dòng điện mở máy,
momen mở máy, momen cực đại, hiệu suất và hệ số công suất đến tiêu
chuẩn hóa, từ đó ta có đặc tính làm việc của động cơ không đồng bộ.
0
0,3 1,0
P
2

: là điện trở dây quấn stato
X
1
: là điện kháng tản của dây quấn stato, đặc trưng cho từ thông tản
stato
E
1
: là sức điện động pha stato do từ trường của từ trường quay sinh ra
có trị số là:
E
1
= 4,44 fW
1
Kđp
1

φ
m
W
1
, Kđp
1
là số vòng dây và hệ số dây quấn của 1 pha hệ số Kđp
1
< 1, nói
lên sự giảm suất điện động của dây quấn do quấn dải trên các rãnh và
rút ngắn bước quấn so với quấn tập trung như ở máy biến áp.
Phương trình dây quấn roto
Dây quấn roto được coi như dây quấn thứ cấp và chuyển động đối
với từ trường quay với tốc độ trượt là: n

W
2
Kđq
2

φ
m
W
2
, Kđq
2
thứ tự là số vòng dây quấn, hệ số dây quấn của dây
quấn roto
Hệ số Kđq
2
< 1 nói lên sự giảm suất điện động của dây quấn do
quấn rải trên các rãnh và rút ngắn bước quấn.
Khi roto đứng yên S = 1, tần số f
2
= f suất điện động dây quấn roto
lúc không quay là: E
2
= 4,44 f W
2
Kđq
2
φ
m
So sánh E
2

W dq
W dq
c
E K
K
E K
= =
Phương trình sức từ động của động cơ không đồng bộ:
Khi động cơ làm việc, từ trường quay trong máy do đồng thời
dòng điện của cả hai dây quấn sinh ra. Dòng điện trong dây quấn stato
sinh ra từ trường quay của stato với tốc độ n
1
đối với stato, dòng điện
trong dây quấn roto sinh ra từ trường quay roto quay đối với roto tốc
độ:
2
2 1
60 60.f S f
n Sn
p p
= = =
Vì roto quay đổi stato do tốc độ n cho nên từ trường roto sẽ quay đối với
stato tốc độ là: n
2
+ n = Sn
1
+ n = Sn
1
+ n(1-S) = n
1

I
Trong đó
0
0
I
là dòng điện stato lúc không tải.

0
1
I
,
0
2
I
là dòng điện stato, roto khi động cơ kéo tải
m
1
,m
2
là số pha dây quấn stato và roto
Các hệ số m
1
W
1
Kđq
1
, m
2
W
2

m Kdq
K
m Kdq
= =
10
Ta có:
0 0 0
1 0 2
I I I
= +
0
2
I
: là dòng điện roto quy đổi về stato hệ số:
1 1 1
2 2 2
W
W
m Kdq
Ki
m Kdq
=
Gọi là hệ số quy đổi dòng điện roto.
Momen quay của động cơ không đồng bộ 3 pha
Xây dựng biểu thức momen
Ở chế độ động cơ điện, momen điện từ đóng vai trò momen quay
được tính là: M= Mđt = P.d
ư
/W
1

R X X
S
=
 
+ + +
 ÷
 
Từ đó ta có:
( )
2
1 2
2
2
2
1 1 2
3
3
PU R
M
R
W R X X
S
=
 
 
+ + +
 
 ÷
 
 

=
∂

Sau khi đạo hàm ta tính được trị số Sth có momen là:
'
2 2 2
'
1 1 2 1 2 n
R R R
Sth
R X X X X X
= + =
+ +
Do R
1
có giá trị rất nhỏ so với X
1
và X’
2
nên ta có thể bỏ qua R
1
( )
( )
2 2
1 1
'
2
2 2
1 1 2
1 1 1 2