Tài liệu ĐỒ ÁN "ĐIỀU KHIỂN LOGIC" doc

tailieuhay_3889
tailieuhay_3889(15434 tài liệu)
(6 người theo dõi)
Lượt xem 22
0
Tải xuống 2,000₫
(Lịch sử tải xuống)
Số trang: 44 | Loại file: PDF
0

Gửi bình luận

Bình luận

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 10/12/2013, 11:15

Mô tả: LÊ TRỌNG HUY - TĐH3 - K44 - ĐHBKHN ĐỒ ÁN MÔN HỌC TỔNG HỢP HỆ ĐIỆN CƠ Tên đề tài : THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHO CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG F Phễu Vật liệu Cơ cấu cân định lượng Puli chủ động Hộp số Động cơ Động cơ điện một chiều - Số liệu : + Lực kéo 600N + Tốc độ cực đại 1,5 m/s + Tốc độ cực tiểu 0,075 m/s + Đường kính trục 300 mm + Hộp số i = 10 ; η = 80% - Yêu cầu : + Nêu yêu cầu công nghệ của truyền động + Tính chọn công suất động cơ + Chọn phương án truyền động + Xây dựng sơ đồ điều khiển + Tổng hợp hệ CHƯƠNG I Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 1 LÊ TRỌNG HUY - TĐH3 - K44 - ĐHBKHN MÔ TẢ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ TRUYỀN ĐỘNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG 1 . MÔ TẢ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG Cân băng định lượng là cơ cấu tác động liên tục thuộc nhóm máy nâng vận chuyển. Là thiết bị vận tải liên tục dùng để chuyên chở hàng dạng hạt, cục ( cát, đá dăm, than, thóc gạo .) hoặc các vật liệu thể rắn ( gỗ , hòm , thép thỏi ) theo phương nằm ngang hoặc theo mặt phẳng nghiêng ( góc nghiêng không lớn hơn 30 o ). Nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất, là cầu nối giữa các hạng mục, công trình sản xuất riêng biệt giữa các phân xưởng trong một nhà máy, giữa các máy sản xuất trong một dây chuyền sản xuất. Hệ truyền động cân băng định lượng gồm có: + Động cơ + Hộp số + Puli chủ động + Băng tải + Phễu + Cơ cấu cân định lượng Động cơ quay tang chủ động thông qua hộp số và Puli chủ động , nhờ ma sát mà băng tải chuyển động . Tang bị động tự do quay do ma sát với băng . Để khắc phục độ võng của băng người ta đặt các con lăn và chúng cũng tự do quay do ma sát với băng . Vật liệu từ phễu nhờ băng tải được chuyển đến đổ ở máng phối liệu. Khối lượng của vật liệu được cơ cấu cân định lượng cân chính xác theo lượng đặt ban đầu. Năng suất của băng tải được tính theo biểu thức: vQ .∂= [ kg/s ] hay: v v Q 6,3 1000 3600 ∂= ∂ = [ tấn/h ] trong đó: ∂ : khối lượng tải theo cjiều dài [kg/m ] v : tốc độ di chuyển của băng [m/s] Khối lượng của băng tải theo chiều dài được tính theo công thức: 3 10 γ S=∂ trong đó: γ : khối lượng riêng của vật liệu [ tấn/m 3 ] S : tiết diện cắt ngang của vật liệu trên băng [ m 2 ] 2 . CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT, ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI PHỐI LIỆU Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 2 LÊ TRỌNG HUY - TĐH3 - K44 - ĐHBKHN 2.1 . CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT  Hệ truyền động sử dụng động cơ điện một chiều.  Lực kéo 600 N  Tốc độ cực đại 1,5 m/s  Tốc độ cực tiểu 0,075 m/s  Đường kính trục 300 mm  Hộp số i = 10 ; η = 80% 2.2 . ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ TRUYỀN ĐỘNG a . Loại phụ tải Đặc tính cơ của máy sản xuất thường có dạng () α ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ −+= dm codmcoc w w MMMM trong đó: M co - Mômen ứng với tốc độ ϖ = 0 Mđm - Mômen ứng với tốc độ w đm Mc - Mômen ứng với tốc độ ϖ Với băng tải α = 0. Do đó ta có M c = M đm = const . Ta thấy rằng tải của hệ truyền động băng tải phối liệu hầu như ít thay đổi trong quá trình làm việc. Hệ truyền động này là hệ làm việc ở chế độ dài hạn. Ta có đồ thị công suất và momen cản tĩnh của truyền động điều chỉnh tốc độ với M c = const như sau: w w max P c M c w min P max M c ,P c b . Chiều quay của băng Băng tải nhận vật liệu từ phễu và vận chuyển đến nơi phối liệu nên chuyển động của nó là theo một chiều bắt buộc và không có đảo chiều quay. Nếu đảo chiều quay của băng tải thì do quán tính nguyên vật liệu sẽ rơi vãi, Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 3 LÊ TRỌNG HUY - TĐH3 - K44 - ĐHBKHN không bảo đảm được yêu cầu phối liệu. Ngoài ra khi đảo chiều thì có một số phần của vật liệu không chuyển qua được thiết bị cảm biến để cân chính xác. c . Giản đồ phụ tải Các thông số chính của hệ truyền động Vận tốc lớn nhất, nhỏ nhất v min = 0,075 ( m/s ) v max = 1,5 ( m/s ) Vận tốc của trục quay )/(10 15,0 5,1 ' )/(5,0 15,0 075,0 ' max max min min srad R v w srad R v w === === Vận tốc của trục quay qui đổi với i = 10 )/(510.5,0.' )/(10010.10.' minmin maxmax sradiww sradiww === === Từ phương trình động học của truyền động điện dt dw JMM c += ta có giản đồ phụ tải 0 1 2 3 M C t + Đoạn 01 là đoạn băng tải được khởi động. Vì băng tải làm việc ở chế độ dài hạn, số lần đóng cắt ít. Các yêu cầu về khởi động động cơ là không nặng nề. Ta có thể cho băng tải khởi động đến tốc độ làm việc và ổn định ở tốc độ đó rồi mới cho nguyên vật liệu rơi xuống băng từ phễu. + Đoạn 12 là đoạn băng tải làm việc với tải M c không đổi. Biến thiên dw/dt chỉ có trong giai đoạn tốc độ biến thiên tức đoạn 01 và 23. + Đoạn 23 là đoạn giảm tốc và dừng băng tải. Ta cũng có thể cho băng tải dừng tự do, hoặc dừng tự do có dùng thêm phanh hãm. Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 4 LÊ TRỌNG HUY - TĐH3 - K44 - ĐHBKHN d . Các yêu cầu về khởi động và hãm Hệ truyền động băng tải phối liệu khi khởi động với gia tốc lớn sẽ làm tăng lực đàn hồi gây biến dạng băng và làm đứt băng. Để hạn chế điều này ta phải sử dụng khâu giảm tốc khi khởi động. Để động cơ có thể khởi động được sau khi mất điện trong quá trình làm việc thì chọn động cơ có mômen khởi động đủ lớn. Khi dừng thì không yêu cầu dừng chính xác, nhưng cũng tránh cho hệ dừng với gia tốc lớn gây hư hỏng, đứt băng. Hệ truyền động băng tải thường làm việc liên tục ít khi phải dừng nên không cân fthiết kế bộ giảm tốc. Cũng không cần thiết kế phanh hãm vì khi kết thúc công việc ta sẽ để cho băng dừng tự do. e . Sơ đồ động học Sơ đồ động học của hệ truyền động cân băng định lượng có dạng đơn giản như sau : Trong đó: 1- Động cơ điện 2- Hộp tốc độ 3- Trục chính để lắp vào máy quay băng tải Wc Pc Mc Wd i n puli chñ ®éng kÐo m¸y s¶n xuÊt g . Hệ truyền động nhiều động cơ Khi có nhiều băng tải làm việc nối tiếp trong một dây truyền đòi hỏi phải đồng bộ hoá tốc độ của các động cơ truyền động và đặt các khoá liên động cần thiết bảo đảm thứ tự tác động. Khi đó tốc độ động cơ phải bằng nhau trong mọi trường hợp để tránh các lực đàn hồi trên băng. h . Độ chính xác Độ chính xác về tốc độ là yêu cầu quan trọng , được đánh giá bởi sai lệch tĩnh: %100%100 % d td dm w ww w w − = Δ =∂ Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 5 LÊ TRỌNG HUY - TĐH3 - K44 - ĐHBKHN i . Dải điều chỉnh 1:20075,0:5,1: minmax === wwD CHƯƠNG II TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ 1 . XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT Tốc độ lớn nhất và nhỏ nhất Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 6 LÊ TRỌNG HUY - TĐH3 - K44 - ĐHBKHN Mô men cản qui đổi về trục động cơ: .TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ rong trường hợp truyền động có điều u cơ bản sau:  đ )/(5/)*( )/(10010*)015,0/5,1(. maxminmaxmin max max sradvv sradi R v == === ωω ω 2 Để tính chọn công suất động cơ t hỉnh tốc độ, ta cần xác định các yêu cầc Đặc tính phụ tải truyền động P c (ω), M c (ω): Phụ tải truyền động yêu cầu điều chỉnh tốc độ với M = const. Khi đó, công suất yêu cầu cực đại P max = M m .ω max M c 0 ω min ω max ω M c = const Đặc tính phụ tải  Phạm vi điều chỉnh tố /ω 2 : 1 ng hệ thống truyền động g ch  giữ M = const trong phạm vi điề I: c độ ω max và ω min Dải điều chỉnh tốc độ: D =ω max min = 0  Phương pháp điều chỉnh và bộ biến đổi tro Dự dịnh dùng phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng sử dụn ỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển (thyristor). Loại động cơ truyền động Yêu cầu dùng động cơ một chiều kích từ độc lập. băng tải là Đặc điểm của truyền động u chỉnh tốc độ. Do đó, ta có yêu cầu công suất cực đạ )(25,11 15,0.600. Nm RF M === )(4,1)(140025,1*1125*25,1 )(1125100*25,11* max maxmax kwwPP wMP dm cqd ====⇒ 8,0.10.i cqd η = = = ω Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 7 LÊ TRỌNG HUY - TĐH3 - K44 - ĐHBKHN  P đm = 1,45 (kW)  U đm = 220 (V)  I đm = 8,5 (A)  n đm = 2100 (vòng/phút)  Φ m = 4,8 (mWb) 2 ) XÁC Đ Ơ   L ư = Ta chọn loại động cơ Π H-68 của Nga với các thông số sau  R = R ư + R cp =2,49( Ω ) đ  I kt = 0,57 (A)  J đ = 0,125 (kg.m 2p = 4 ỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG C Điện cảm phần ứng )(5,34)(0345,0 2100.2.5,8 npI dmdm 220 .6,5. mHHk dm L === ấy giá trị 5,5 ÷ 5,7 đối với máy không bù và L là số đôi cực. đm = U  Trong đó k L là hệ số l  k= 1,4 ÷ 1,9 đối với máy có bù; p 9,0 219,9 49,2.5,8-220 d == − m dmdm RIU ω  k Φ  Mômen quán tính phần ứng : J = 0,125(kg.m 2 ) )s(412,0 )9,0( 125,0).182,049,2( J.R 2 Σ + =  Hằng số thời gian cơ học T c = )Φk( 2 dm = thời gian mạch phần ứng T ư = )(014,0 49,2 0345,0 - s R L  Hằng số == ều kích từ độc lập:  Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chi MM k R k U )( - Φ − Φ = ω 07,34,244 2 −= I ỀN ĐỘNG Chọn phương án truyền động là dựa trên các yêu cầu công nghệ và kết quả tính chọn công suất động cơ, từ đó tìm ra một loạt các hệ truyền động có thể thoả mãn yêu cầu đặ n tích, đánh giá các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật ụ thể mà ta có thể lựa chọn đư y nhất để thiết ế. Lựa ch CHƯƠNG II CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUY t ra. Bằng việc phâ các hệ truyền động này, kết hợp tính khả thi c ợc một vài phương án hoặc một phương án du k ọn phương án truyền động tức là phải xác định được loại động cơ truyền động một chiều hay xoay chiều, phương pháp điều chỉnh tốc độ phù hợp với đặc tính tải, sơ đồ nối bộ biến đổi đảm bảo yêu cầu truyền động. Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 8 LÊ TRỌNG HUY - TĐH3 - K44 - ĐHBKHN Từ những phân tích về đặc điểm công nghệ, yêu cầu truyền động của băng tảI và nhiệm vụ thiết kế (dùng động cơ đIện một chiều), để điều chỉnh ữ từ thông Ơ MỘT a . C ệ F-Đ là hệ truyền ay của máy phát là không đổi. tốc độ động cơ quay puli chủ động, ta phải điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ, giữ từ thông không đổi. Với phương án điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng và gi động cơ không đổi thì ta có các phương án truyền động sau:  Hệ thống truyền động máy phát - động cơ một chiều (Hệ F-Đ).  Hệ thống truyền động chỉnh lưu điều khiển thyristor- động cơ một chiều ( Hệ T-Đ).  Hệ thống điều chỉnh xung áp - động cơ một chiều ( Hệ XA-Đ). 1 . HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG MÁY PHÁT - ĐỘNG C CHIỀU (F-Đ) ấu trúc h Hệ thống máy phát - động cơ (hệ F-Đ hay Ward-Léonard) động điện mà bộ biến đổi điện là máy phát điện một chiều kích từ độc lập. Máy phát điện này thường do động cơ sơ cấp không đồng bộ ba pha ĐK quay và coi tốc độ qu U kF U ®ku ~ i KF F §K F ω M § U k§ ~ I U ®k i K§ M ω Sơ đồ nguyên lý hệ F-Đ Sơ đồ nguyên lý một hệ F-Đ được thể hiện trên hình vẽ. Động cơ Đ truyền động quay chi tiết của máy mài M được cấp điện máy phát F ng cơ sơ cấp kéo máy phát F với tốc độ không đổi là động cơ điện không đồng bộ ĐK. Khi điều chỉnh dòng điện kích t máy phát i F thì điều chỉnh được tốc độ không tải của hệ thống ược giữ nguyên. c trong từ . Độ ừ K còn độ cứng đặc tính cơ đ b . Đặc điểm của hệ F-Đ Các chỉ tiêu chất lượng của hệ truyền động F-Đ về cơ bản tương tự như các chỉ tiêu hệ điều chỉnh điện áp dùng bộ biến đổi nói chung. Ưu điểm nổi bật nhất của hệ F-Đ là sự chuyển đổi trạng thái làm việc rất linh hoạt, khả năng quá tải lớn. Do vậy thường sử dụng hệ F-Đ ở các máy khai thá công nghiệp mỏ. Nhược điểm quan trọng nhất của hệ F-Đ là dùng nhiều máy điện quay, trong đó ít nhất là hai máy điện một chiều, gây ồn lớn, hiệu suất thấp (không quá 75%), công suất lắp đặt máy ít nhất gấp ba lần công suất động cơ chấp Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 9 LÊ TRỌNG HUY - TĐH3 - K44 - ĐHBKHN hành. Ngoài ra, do các máy phát một chiều có từ dư, đặc tính từ hoá có trễ nên khó điều chỉnh sâu tốc độ. Với những hệ truyền động điện đòi hỏi dải điều c u và diện tích lắp đặt lớn. cơ điện một chiều có thể được điều chỉnh trong phạm vi rộn (hay hệ truyền động van một ác thyristor được sử dụng rộng rãi để tạo ra các hỉnh rộng hơn và cần điều chỉnh sâu hơn, ổn định tốc độ tốt hơn thì phải thay máy phát F bằng các nguồn áp máy điện khác như các máy điện khuếch đại (MKĐ) và có các phản hồi nâng cao chất lượng. Các đặc điểm khác  Phạm vi điều chỉnh tốc độ được nâng lên (cỡ 30:1). Điều chỉnh tốc độ bằng phẳng trong phạm vi điều chỉnh. Việc điều chỉnh tiến hành trên mạch kích từ máy phát nên tổn hao nhỏ. Hệ điều chỉnh đơn giản, có thể thực hiện hãm điện dễ dàng.  Vốn đầu tư ban đầ 2 . HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHỈNH LƯU ĐIỀU KHIỂN - ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU Tốc độ động g và bằng phẳng nhờ hệ chỉnh lưu - động cơ chiều) trong đó các bộ chỉnh lưu là điều khiển được. Các van điều khiển có thể là đèn thyraton, đèn thuỷ ngân, thyristor. Hiện nay, do công nghệ chế tạo bán dẫn công suất phát triển nên c bộ chỉnh lưu có điều khiển bởi những tính chất ưu việt: gọn nhẹ, tổn hao ít, quán tính nhỏ, tác động nhanh, công suất khống chế nhỏ . Trong hệ thống truyền động chỉnh lưu điều khiển - động cơ một chiều (CL-Đ), bộ biến đổi có sức điện động E đ phụ thuộc giá trị của pha xung điều khiển (góc điều khiển α ). Chỉnh lưu có thể dùng làm nguồn điều chỉnh điện áp phần ứng hoặc dòng kích từ động cơ. Tùy theo yêu cầu cụ thể của truyền động mà có thể dùng các sơ đồ chỉnh lưu thích hợp (chỉnh lưu cầu, chỉnh lưu tia .). Các bộ chỉnh lưu thyristor dùng trong truyền động điện một chiều tạo thành hệ thống truyền động Thyristor - Động cơ (hệ T-Đ). a . Hệ truyền động thyristor-động cơ (T-Đ) Hệ truyền động T-Đ là hệ truyền động động cơ điện một chiều kích từ độc lập, điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng hoặc thay đổi điện áp đặt vào phần kích từ của động cơ thông qua các bộ biến đổi chỉnh lưu dùng thyristor. M § U ®k ~ i K§ ω M ~ U ®k Sơ đồ nguyên lý của hệ truyền động T-Đ Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 10 . Tính chọn công suất động cơ + Chọn phương án truyền động + Xây dựng sơ đồ điều khiển + Tổng hợp hệ CHƯƠNG I Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 1 LÊ TRỌNG. do quán tính nguyên vật liệu sẽ rơi vãi, Đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ 3 LÊ TRỌNG HUY - TĐH3 - K44 - ĐHBKHN không bảo đảm được yêu cầu phối liệu.

— Xem thêm —

Xem thêm: Tài liệu ĐỒ ÁN "ĐIỀU KHIỂN LOGIC" doc, Tài liệu ĐỒ ÁN "ĐIỀU KHIỂN LOGIC" doc, Tài liệu ĐỒ ÁN "ĐIỀU KHIỂN LOGIC" doc

Lên đầu trang

Tài liệu liên quan

Từ khóa liên quan

Đăng ký

Generate time = 0.385704994202 s. Memory usage = 13.95 MB