Đề tài thiết kế môn học cơ sở truyền động đện điện
Phần thứ nhất
Phân tích chọn phơng án truyền động
Đặc trng cho công nghệ gia công chi tiết bằng phơng pháp mài có yêu cầu rất
cao về độ chính xác kích thớc, độ nhẵn bề mặt. Khi gia công các chi tiết khác nhau
đòi hỏi phải có tốc độ khác nhau.Việc điều chỉnh tốc độ hay đảm bảo tốc độ của máy
sẽ đảm bảo chất lợng sản phẩm và an toàn trong sản xuất, đạt năng suất cao ..... Do
vậy đa số các máy trong quá trình gia công kim loại đòi hỏi phải điều chỉnh tốc độ.
Đối với máy mài vì nó là khâu thực hiện nguyên công cuối cùng nên đòi hỏi độ
chính xác và độ bóng cao nên viẹc điều chỉnh tốc độ cũngđòi hỏi cao.ở máy mài việc
thực hiện điều chỉnh tốc độ quay chi tiết gia công đó là yêu cầu không thể thiếu và hết
sức quan trọng trong khi thiết kế cũng nh vận hành.
I. Chọn động cơ
Trớc khi đi chọn động cơ ta đi phân tích 2 loại động cơ thông dụng :
+ Động cơ điện xoay chiều :
+ Động cơ điện 1 chiều :
1. Động cơ điện xoay chiều
a. Động cơ không đồng bộ
Động cơ không đồng bộ 3 pha đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp từ công
suất nhỏ đến công suất trung bình và chiếm tỉ lệ rất lớn so với động cơ khác. Sở dĩ nh
vậy : là do động cơ không đồng bộ có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, vật hành an toàn,
sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lới điện xoay chiều 3 pha ( Hình 2).
Xét đặc tính cơ:
Hình2 Sơ đồ nguyên lý động cơ không
đồng bộ
Hình 3 Đặc tính cơ của động cơ không
đồng bộ =f(M) trong chế độ động cơ
1
Đề tài thiết kế môn học cơ sở truyền động đện điện
M
M a S

=
+ +
2
1 1 1
2 2
2. .( )

1=
2
1
. .

f
P
Tuy nhiên nhợc điểm của loại động cơ này là điều chỉnh tốc độ và khống chế các
quá trình quá độ gặp khó khăn, mômen khởi động nhỏ, dòng khởi động lớn. Mặt khác
do đặc tính cơ có dạng đờng cong (Hình 3) nên việc ổn định tốc độ gặp khó khăn.
Nếu tuyến tính hoá đoạn đặc tính làm việc thì chỉ có thể ổn định tốc độ ở điểm làm
việc từ
0
đến điểm A trên hình vẽ. Còn từ điểm A đến M
kđ
là đoạn đặc tính làm việc
không ổn định của động cơ.
Trong thời gian gần đây, do sự phát triển của công nghiệp chế tạo bán dẫn công
suất và kỹ thuật điện tử - tin học, động cơ không đồng bộ đã khai thác đợc các u
điểm của nó và trở thành hệ truyền động có khả năng cạnh tranh có hiệu quả với hệ
truyền động Tiristor - động cơ một chiều. Tuy nhiên việc ứng dụng các kỹ thuật mới
này còn rất hạn chế ở nớc ta do giá thành còn cao.
b. Động cơ đồng bộ

Phơng trình đặc tính cơ:


=
U
K
R
K
M
u u
( )
2
Nhận xét:
Dạng đặc tính cơ biểu diễn trên hình vẽ .Ta thấy đặc tính có dạng hypenbol và
rất mềm ở phạm vi dòng điện có giá trị nhỏ hơn định mức. ở vùng dòng điện lớn, do
mạch từ bão hoà nên từ thông hầu nh không thay đổi và đạc tính có dạng gần tuyến
tính . Hơn nữa đặc tính cơ của động cơ 1 chiều kích từ nối tiếp có độ cứng thay đổi
theo phụ tải , do đó thông qua tốc độ của động cơ ta có thể biết đợc sự thay đổi của
phụ tải . Vì vậy ta không nên sử dụng động cơ này cho những truyền động có yêu cầu
ổn định cao mà nên sử dụng cho những truyền động có yêu cầu tốc độ thay đổi theo
tải .
Vậy ta không thể dùng động cơ 1 chiều kích từ nối tiếp cho công nghệ mài .
b. Động cơ điện một chiều kích từ độc lập
Hình 4.a) Sơ đồ nguyên
lý động cơ điện một
chiều kích từ nối tiếp
b) c)
Hình 5-b) Đặc tính tính từ hoá của động cơ một chiều kích từ nối tiếp.
c) Đặc tính cơ của một động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp.
3

M = kI; = const; M = const
Kết luận:
Xét về công nghệ và các nhận xét ở trên thì động cơ một chiều kích từ độc lập rất
phù hợp với yêu cầu kinh tế cà kỹ thuật. Do vậy em đã chọn loại động cơ này.
II. Chọn phơng pháp điều chỉnh tốc độ
(Với động cơ 1 chiều kích từ độc lập )
Từ phơng trình đặc tính cơ:
n =
U
Ce
M r r
C C
u f
e M



+( )
. .
2

ta thấy có 3 phơng pháp điều chỉnh tốc độ :
+ Điều chỉnh bằng phơng pháp thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng động cơ.
+ Điều chỉnh bằng phơng pháp thay đổi từ thông.
+ Điều chỉnh bằng phơng pháp thay đổi điện ápđạt vào phần ứng động cơ.
1. Điều chỉnh điện trở phụ mạch phần ứng động cơ
a) b)
Hình 6.a) Sơ đồ nguyên lý động cơ điện một chiều
kích từ nối tiếp. b) Đặc tính cơ của một động cơ điện
một chiều kích từ nối tiếp

mạch phần ứng thì độ cứng đặc tính cơ
giảm đi. Với một phụ tải M
c
nào đó, nếu
R
f
càng lớn thì tốc độ động cơ giảm,
đồng thời dòng điện ngắn mạch và
mômen ngắn mạch cũng giảm (hình 7).
Nh vậy phơng pháp này không thể ổn
định tốc độ cho toàn dải điều chỉnh.
2. Điều chỉnh từ thông
Khi điều chỉnh từ thông:
Tốc độ không tải lý tởng:


ox
dm
x
U
K
= = var
Độ cứng đặc tính cơ:


= =
( )
var
K
R