Đề tài thiết kế môn học cơ sở truyền động đện điện

Phần thứ nhất
PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG
Đặc trưng cho công nghệ gia công chi tiết bằng phương pháp mài có yêu cầu rất
cao về độ chính xác kích thước, 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 lượng 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 như vận hành.
I. CHỌN ĐỘNG CƠ
Trước 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 được 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
như 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 lưới điện xoay chiều 3 pha ( Hình 2).

Hình 3 Đặc tính cơ của động cơ không
đồng bộ ω=f(M) trong chế độ động cơHình2 Sơ đồ nguyên lý động cơ không
đồng bộ
Xét đặc tính cơ:

2
1
22
'
Mth
U
RRX
mm
=
++
2
11 1
22
2. .( )
ω

ω1=
2
1
..
π
f
P

Tuy nhiên nhược 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 đường 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 ω
0

Đề tài thiết kế môn học cơ sở truyền động đện điện

2. Động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều do có hai cách mắc cuộn kích từ (mắc nối tiếp và mắc
song song) nên chúng được chia làm hai loại động cơ : động cơ điện một chiều kích
từ nối tiếp và động cơ điện một chiều kích từ song song. Ta xét đặc tính của từng loại
động cơ một.
a. Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp

Hình 4.a) Sơ đồ nguyên
lý động cơ điện một
chiều kích từ nối tiếp
Đặc điểm của động cơ một chiều kích từ nối tiếp
là cuộn kích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng
(hình 4.a) , nên cuộn kích từ có tiết diện lớn, điện trở
nhỏ , số vòng ít, chế tạo dễ dàng.
Phương trình đặc tính cơ:
ω
φφ
=−
U
K
R
K
M
uu
()
2
K
M
uu
()
2

Nhận xét:
So với động cơ điện 1
chiều kích từ nối tiếp thì ta
thấy động cơ điện 1 chiều
kích từ độc lập có từ thông
không phụ thuộc vào phụ
tải mà chỉ phụ thuộc vào
điện áp và điện trở của
mạch kích từ nên khẳ năng
ổn định tốc độ của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập cao hơn. Mặt khác đặc tính
cơ của nó có dạng đường thẳng do đó có thể ổn định ở mọi cấp tốc độ. Động cơ loại
này có dải điều chỉnh rộng do :

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
M = kφI; φ = 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 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ
(Với động cơ 1 chiều kích từ độc lập )
Từ phương trình đặc tính cơ:

φ
0
=
U
K
dm
dm

Độ cứng đặc tính cơ:
β
φ
=
+
=
()
var
K
RR
dm
uf
2

Nhận xét:

Khi thêm điện trở phụ vào mạch
mạch phần ứng thì độ cứng đặc tính cơ
β giảm đi. Với một phụ tải M
c
nào đó,
nếu R

u
2Nhận xét:
Do cấu tạo động cơ, thực tế thường
điều chỉnh giảm từ thông. Nên khi từ
thông giảm thì ω
ox
tăng, còn β sẽ giảm.
Ta có đặc tính cơ với ω
ox
tăng dần và độ
cứng của đặc tính cơ giảm dần khi giảm
từ thông (hình 8).
Như vậy điều chỉnh từ thông chỉ
phù hợp với loại truyền động khi cần
tăng tốc độ lớn hơn tốc độ định mức. Vì
vậy ta cũng loại bỏ phương pháp này.
Hình 8. Đặc tính của động cơ một
chiều kích từ độc lập khi giảm từ thông
3. Điều chỉnh điện áp động cơ đặt
vào phần ứng động cơ
Khi thay đổi điện áp ta có:
Tốc độ không tải lý tưởng:

5