Tr
ường………………….
Khoa ………………..

Đồ án tốt nghiệp

Trang thiết bị điện

WX

4
°
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà
) Phần II: Thiết kế sơ đồ nguyên lý
) Phần III: Tính chọn thiết bị
) Phần IV: Xây dựng đặc tính tĩnh
) PhầnV: Xây dựng đặc tính quá độ - xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống
Trên tinh thần làm việc nghiêm túc, với những lỗ lực cao của bản thân nội
dung của bản đồ án được xây dựng trên cơ sở những tính toán logic và khoa học
có tính thuyết phục cao. Bản đồ án được trình bày một cách logic,gọn nhằm giúp
cho người đọc dễ hiểu, các số liệu được lấy từ những tài liệu có uy tín. Tuy nhiên,
do kiến thức còn hạn chế, trong phạm vi thời gian có hạn, lượng kiến thức lớn nên
bản đồ án không khỏi còn những khiếm khuyết. Em mong nhận được sự góp xây
dựng của các thầy cũng như bè bạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Trong qúa trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo
nhiệt tình của các thầy giáo cũng như sự góp ý xây dựng của các bạn bè đồng
nghiệp. Đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy Trần Xuân Minh công tác trong bộ môn tự
động hoá của trường. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ này.
Tác giả thiết kế
Sinh Viên ĐINH VĂN HÀ
¯
5
°
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà

+ Máy doa
- Phân loại theo chuyển động :
+Doa đứng: dao quay theo phương thẳng đứng
+Doa ngang: dao quay theo phương nằm ngang
- Phân loại theo mức độ trang bị điện :
+Loại đơn giản: thường dùng động cơ KĐB không có điều chỉnh tốc độ về
điện.
+Loại trung bình thường dùng động cơ KĐB điều chỉnh tốc độ bằng cách
thay đổi số đôi cực hoặc dùng ddộng cơ một chiều nhưng là hệ thống hở.
¯
7
°
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà
+Loại phức tạp : dùng động cơ một chiều kích từ độc lập điều khiển theo
hệ kín hoặc có thể điều khiển theo chương trình . Đây là loại máy doa gia
công có độ chính xác rất cao.
- Nếu phân loại theo trọng lượng của máy ,ta có:
+Loại nhỏ : trọng lượng của máy nhỏ hơn 10 tấn
+Loại trung bình :trọng lượng của máy từ 10 - 100 tấn
+Loại lớn: trọng lượng máy lớn hơn 100 tấn.
I.2 GIỚI THIỆU MÁY DOA 2620B
I-Giới thiệu máy
1/ Chức năng của máy
Máy doa ngang 2620B năm trong nhóm máy cắt got kim loại thứ ba,Đây là
loại máy có vay trò quan trọng trong nền công nghiệp bởi vì nó là loại máy
doa vạn năng . Loại máy này có hệ thống trang bị điện hiện đại, nó có thể gia
công được nhiều loại chi tiết khác nhau, khả năng công nghệ của nó có thể
dùng để doa, khoan, khoét, phay với các nguyên công sau:
- Nguyên công doa: thường doa các lỗ hình côn ,hình trụ, các mặt phẳng
vuông góc với nhau có độ định tâm cao.

lập và nó là truyền động quan trọng nhất, phức tạp nhất trong máy doa với
những yêu cầu về các thông số chất lượng rất cao.
c, Các truyền động phụ
- Truyền động di chuyển cơ cấu kẹp chi tiết, được thực hiện nhờ động cơ KĐB
ro to lồng sóc.
- Các truyền động bơm nước, bơm dầu...
3- Kết cấu của máy doa 2620B
a, Thân máy
Là phần cố định so với bệ máy, có kết cấu hình chữ U, hai đầu có hai ụ
b, Ụ chính
Nằm trên thân máy, có thể chuyển động tịnh tiến so vớithân máy. Động
cơ trục chính được gắn vào thân máy cùng với hộp tốc độ, quá trình di chuyển
được thực hiên nhờ trục chính hoặc động cơ chạy dao .
c, Ụ trục phụ
¯
9
°
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà
Nằm trên thân máy có thể chuyển động tịnh tiến nhờ động cơ ăn dao
hoặc bằng tay. Khi gia công chi tiết có đòi hỏi độ chính xác cao thì nó có tác
dụng giữ dao.
d, Bàn máy
Được bố trí giữa hai ụ, có thể di chuyển ngang, dọc, qua trái, qua phải.
4/ Các chế độ vận hành của máy
a, Máy doa ngang 2620B có các chế độ vận hành sau:
+Truyền dộng ăn dao nhờ hai chế độ vận hành bằng tay hoặc tự động.
+ Trong quá trình vận hành có thể thưc hiện chạy nhanh bàn dao bằng
phương pháp giảm từ thông động cơ. Chỉnh định toạ độ của ụ, trục nhờ hệ kính
phóng đại quang học.
+Điều khiển máy nhờ các nút bấm và tay gạt, chúng được bố chí trên hai ụ

đm
=10 Kw
Tốc độ định mức : N
đm
= 1460 , 2890 (v/p)
+ Động cơ truyền động ăn dao là động cơ một chiều kích từ độc lập.

II-Các yêu cầu trang bị điện cho truyền động ăn dao của máy doa 2620B
Trong máy doa ngang 2620B truyền động ăn dao là truyền động phức tạp
nhất, nó đòi hỏi hệ thống trang bị điện có mức độ tự động hoá cao. ở truyền
động này dùng động cơ một chiêu kích từ độc lập, truyền động này có các yêu
cầu về chỉ tiêu chất lượng như sau:

1, Phạm vi điều chỉnh tốc độ

Truyền động ăn dao của máy doa ngang 2620B có yêu cầu phạm vi tốc
độ rộng, dải điều chỉnh được đặc trưng bởi hệ số:
D
n
n
==
max
min
2000
1

2, Độ trơn khi điều chỉnh
Vì máy làm việc ở nhiều chế độ gia công khác nhau như doa lỗ có đường
kính lớn thì cần tốc độ nhỏ, còn khi phay thì cần tốc độ lớn . Để đảm bảo chất
lượng gia công bề mặt có độ bóng từ ∇6- ∇9 thì tốc độ phải được điều chỉnh

≤÷
0
0
35()%

4,Sự phù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính cơ

Truyền độmg ăn dao của máy bao gồm các chuyển động tịnh tiến, nếu
mô men cản M
C
do lực kéo ăn dao qui định thì nó phải đảm bảo phụ tải có mô
men M lớn nhất.
Nếu yêu cầu mô men M = const thì M
max
này được xác định bởi lực ăn
dao, bao gồm : lực kéo F
x
,tổn hao ma sát trên gờ trượt của máy.
Trong hầu hết phạm vi điều chỉnh ở vùng tốc độ thấp lực ăn dao bị hạn chế bởi
chiều sâu cắt do F
x
không đạt tới trị số cực đại mà phụ tải vào tốc độ ăn dao.
Mà vùng tốc độ cao, lực ăn dao còn phụ thuộc vào công suất của truyền động
chính vì những cấp ăn dao cực đại chỉ sử dụng với các cấp tốc độ chính xác
cực đại, do đó có thể dẫn tới quá tải và gây nguy hiểm cho truyền động chính.
Mặt khác, cũng với cấp tốc độ này thường dùng để gia công tinh lên lực ăn
dao không cần lớn, nếu có kể đến sự biến đổi của lực ma sát trên gờ trượt ảnh
hưởng tới tốc độ thì lực kéo bàn là Q
n
và được biểu diễn như hình vẽ sau :

Q
đm
F
đm
0
Hình 1-1

Ở vùng tốc độ gia công ta có:
M=const , P tỉ lệ với U
Ở vùng chạy dao nhanh:
M≈ P/n ; P=const

5,Yêu cầu tự động hạn chế phụ tải
Trong quá trình làm việc thường xảy ra quá tải tĩnh và quá tải động
- Quá tải tĩnh: do vật liệu không đồng nhất, khi dao cắt đi vào vùng chai cứng
hoặc khi nhiệt độ tăng quá làm cho công suất cắt tăng dẫn tới quá tải.
-Quá tải động:đó là các quá trình khởi động ,hãm , đảo chiều. Để rút ngán thời
gian quá tải động thì cần phải rút ngắn quá trình này.
∗Các biện pháp han chế phụ tải:
+ Hạn chế phụ tải truyền động chính thông qua truyền động ăn dao.
+ Hạn chế phụ tải tĩnh và động bằng phương pháp sử dụng khâu phản hồi âm
¯
14
°
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà PHẦN II
THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
¯
15
°
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà
2. 1 GIỚI THIỆU CHUNG
I- Khái niệm chung

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các máy sản suất ngày
càng đa dạng và có nhiều chức năng dẫn tới hệ thống trang bị điện ngày càng
phức tạp và đòi hỏi độ chính xác, tin cậy cao.
Do bộ biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành một chiều có thể sử
dụng nhiều thiết bị như hệ thống máy phát, khuyếch đại từ, hệ thống van .
Chúng được điều khiển theo những nguyên tắc khác nhau và có những ưu,
nhược điểm khác nhau; khi kết hợp những hệ thống này với động cơ điện một

+ Giảm giá thành sản phẩm và tăng năg suất lao động.
+ Khi sải ra hỏng hóc có thể sửa chữa, thay thế dễ dàng với các linh kiện ,
thiết bị dự trữ sẵn có, dễ kiếm, dễ mua.
2-2 CÁC PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG
I- Các phương án đưa ra

Để có dược phương án truyền động phù hợp xét trên cả hai khía cạnh kỹ
thuật và kinh tế cho truyền động ăn dao của máy doa 2620B, ở đây em đưa ra
một số phương án mà đáp ứng được các yêu cầu về kỹ thuật công nghệ của
truyền động để từ đó làm căn cứ chọn ra phương án tốt nhất.
Yêu cầu công nghệ của truyền động ăn dao máy doa có những đặc điểm
sau:
+ Phạm vi điều chỉnh:
D= 2000:1
+ Độ trơn khi điều chỉnh:
ϕ= =
+
n
n
i
i
1
1

+Độ ổn định tốc độ khi làm việc :

Δn
nn
n
oi dm

Đ/C
CKĐ
Đ
FT
CKF
KĐ
U
ĐK
ϒn
U
cđ
H
ình 2-1
¯
18


ta thấy khi n giảm thì U
đk

tăng qua mạch khuyếch đại I
CKF
tăng và U
d
tăng → tốc độ động cơ tăng về trị
số yêu cầu.
Khi tốc độ động cơ tăng quá mức thì quá trình diễn ra ngược lại. Đó là
nguyên lý ổn định tốc độ.
3, Họ đặc tính cơ của hệ thống
ta có : I
CKF
= K
KĐ
U
đk
= K
KĐ
( Uđ - ϒn )
E
∋
= K
d
K
N
I
CK∋

19
°
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà
Xây dựng phương trình đặc tính cơ của hệ thống:
n
U
K
RR
K
I
UE
n
E
K
RR
K
I
n
KU n
K
RR
K
I
u
dd
ud uE
dd
u
uEMY
EMY

I
cd
dd dd
u
=
+
−
φγ φ.
(*)
Trong đó : K = K
đ
K
N
K
KĐ
ω
∋

U
đ
: là điện áp đặt.
R = R
ư∋
+ R
ưđ

Phương trình ( ∗

) là phương trình
đặc tính cơ của hệ thống. Ta thấy

°
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPBỘ MÔN TRANG BỊ ĐIỆN Sinh Viên : Đinh Văn Hà
+Việc điều chỉnh đều được thực hiện trên mạch kích từ nên thuận tiện cho
tự động hoá , nâng cao chất lượng hệ thống.
+ Có hệ số khuyếch đại lớn.
b, Nhược điểm
+ có nhiều thiết bị quay ,gây ồn.
+ Hiệu suất sử dụng điện năng thấp η = η
Đ/C
η
∋
η
đ
= 0,3 - 0,5
+Diện tích lắp đặt lớn, đòi hỏi nền móng đặc biệt.

III - Phương án II

Hệ thống van - động cơ
(T - Đ )
1,Giới thiệu
a, Sơ đồ

b,Các phần tử của sơ đồ

+ Đ: động cơ một chiều kích từ độc lập,thực hiện chức năng biến
năng lượng điện một chiều thành cơ năng truyền
động cho cơ cấu sản xuất.
+ BBĐ: là bộ biến đổi van có điều khiển , thực hiện chức năng
biến năng lượng điện xoay chiều thành năng lượng A B C
Đ

CKĐ
Đ

FT
ĐK
FX
&
KĐ
ϒn
U
đ
Hình
2-3
BB
X

TH
2, Hoạt động của hệ thống

Giả sử ban đầu hệ thống đã được đóng vào lưới với điện áp thích hợp,

nguyên lý ổn định tốc độ.
3,Họ đặc tính cơ của hệ thống
Sức điện động của BBĐ:
E
b
= E
bm
cosα = U
b
( U
b
=U
Ư
: điện áp đầu ra của bộ biến đổi )
E
b
= K
KĐ
K
b
( U
đ
- ϒn )

α
γ
=
−
actg
KKU n

bu
dd
u
KD b cd
dd
bu
dd KD b
u
=−
+
=−
+
⇒= −
+
+
φφ φ φ
φφγ
u
.Đây là phương trình đặc tính cơ của hệ thống.Từ đây ta vẽ được họ đặc
tính cơ
của hệ thống trên hình 2-4. M

IV - Phương án III
Hệ thống xung áp - động cơ

1, Giới thiệu

a, Sơ đồ

+
- U
D
0
Đ

MK
CKĐ
XM
XK
FX

chiều.
+ FT : là máy phát tốc thực hiện chức năng khâu phản hồi âm tốc độ.
+Uđ: là tín hiệu điện áp chủ đạo.
+KĐ : là mạch khuyếch đại, có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu điện áp U
đk
để
đưa vào mạch FX.
+FX : là mạch phát xung có nhiệm vụ phát ra xung mở cho van T và xung
khoá cho mạch cho mạch khoá van MK.
+ D
O
: là van diốt.
2, Hoạt động của hệ thống
Giả sử ban đầu ta đặt vào hệ thống một điện áp chủ đạo U
đ
( khi hệ
thống đã được đóng vào nguồn một chiều ) qua nút tổng hợp tín hiệu ta có:
U
đk
= U
đ
- ϒn
Tuy nhiên ban đầu n = 0 → U
đk
= U
đ
, tín hiệu này qua mạch KĐ được
đưa tới mạch FX sẽ pháp ra xng mở đưa tới chân điều khiển của van T và ở
đầu ra có sức điện động ra E
b

1
=KU
đk
tăng → E
b
tăng và tốc độ động cơ
sẽ tăng về giá trị đặt.
U
t
t
1
T
CK

Nếu tốc độ động cơ tăng quá tốc độ đặt thì quá trình diễn ra ngược lại.
Đây là nguyên lý ổn định tốc độ .
3, Họ đặc tính cơ của hệ thống

Sức điện động của BBĐ:
E
t
T
U
b

bu
dd
u
dk cd
cd
CK d d
bu
CK d d
u
=−
+
=−
+
== −
⇒=
+
−
+
+
φφ φφ
γ
φγ φγ
1
11 1
1
11
(.)Đây làp phương trình đặc tính cơ của hệ thống

4, Đánh giá chất lượng hệ thống

a,Ưu điểm

+ Hệ thống này được dùng ở những nơi có
nguồn một chiều có công suất
»
công suất
của động cơ và khi đó trong sơ đồ thay thế có thể bỏ qua R
b
và đặc tính cơ có
độ cứng cao.
+ Hệ thống này dùng ít van động lực .
+Dễ tự động hoá.
b, Nhược điểm
+ Phải có nguồn một chiều hoặc kèm theo bộ nguồn xuay chiều - một chiều.
+ Dạng điện áp ra có dạng xung gây tổn thất phụ trong động cơ.
+Bộ biến đổi này khi làm việc có thể rơi vào chế độ dòng gián đoạn.