Giáo trình Truyền động điện (Nghề: Điện công nghiệp - Trung cấp): Phần 2 - Trường CĐ Nghề Kỹ thuật Công nghệ

(NB) Giáo trình Truyền động điện cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái quát chung về hệ truyền động điện; Các đặc tính và trạng thái làm việc của động cơ điện; Điều chỉnh và ổn định tốc độ hệ truyền động điện; Chọn công suất động cơ cho hệ truyền động điện; Bộ khởi động mềm; Bộ biến tần; Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 2 giáo trình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Truyền động điện (Nghề: Điện công nghiệp - Trung cấp): Phần 2 - Trường CĐ Nghề Kỹ thuật Công nghệ BÀI 4: CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Mã bài: 22 - 04 Gới thiệu: Trong hệ truyền động điện luôn có sự thay đổi tải trong quá trình làm việc của hệ. Việc lựa chọn động cơ sao cho phù hợp với sự thay đổi của phụ tải trong các hệ truyền động điện là rất quan trọng. Trong bài học trình bày các chế độ làm việc của động cơ, các phương pháp chọn công suất động cơ làm việc trong các chế độ và cách kiểm nghiệm công suất động cơ Mục tiêu: - Chọn đúng công suất động cơ cho những truyền động có điều chỉnh và không điều chỉnh tốc độ. - Kiểm nghiệm công suất động cơ sau khi đã chọn cho phù hợp với máy sản xuất. - Chủ động, nghiêm túc trong học tập và công việc Nội dung chính. 1.Các chế độ làm việc của truyền động điện Để tiến hành chọn công suất động cơ điện dựa theo chế độ nhiệt của động cơ, người ta phân loại các chế độ làm việc của động cơ: 1.1.Chế độ làm việc dài hạn Chế độ này động cơ làm việc có phụ tải trong một thời gian dài. Do đó, khi làm việc, động cơ có nhiệt độ đạt tới giá trị ổn định. Trong đó, nhiệt sai của động cơ cũng đạt tới trị số ổn định. VD: Động cơ làm việc ở chế độ dài hạn là các động cơ kéo quạt gió, bơm nước, máy nén khí. Giản độ phụ tải và đường cong nhiệt sai của động cơ như hình vẽ. Hình 6-1. Giản độ phụ tải và đường cong nhiệt sai ở chế độ dài hạn 1.2. Chế độ làm việc ngắn hạn 107 Động cơ làm việc có phụ tải trong 1 thời gian ngắn. Nhiệt sai của động cơ chưa đạt tới trị số ổn định thì mất phụ tải, thời gian nghỉ của động cơ rất dài, nhiệt sai của động cơ đủ để giảm xuống bằng nhiệt sai ban đầu. VD: Động cơ đóng, mở cửa đập nước, động cơ trong các cơ cấu nâng – hạ xà ngang, nêm chặt xà ở các máy cắt gọt kim loại lớn (Tiện đứng, phay giường, bào giường…). Giản đồ phụ tải, đường cong nhiệt sai như hình vẽ: Hình 6-2. Giản độ phụ tải và đường cong nhiệt sai ở chế độ ngắn hạn 1.3. Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại. Thời gian làm việc có phụ tải và thời gian nghỉ xen kẽ nhau. Các khoảng thời gian này tương đối ngắn. trong thời gian làm việc: t lv, nhiệt sai của động cơ chưa đạt tới trị số ổn định thì mất phụ tải.Trong thời gian nghỉ, nhiệt sai động cơ giảm nhưng chưa về trị số cũ thì lại có phụ tải, nhiệt sai lại tăng lên. Quá trình cứ thế mà lặp lại, cuối cùng, nhiệt độ động cơ dao động xung quanh một nhiệt độ ổn định trung bình tb nào đó giữa max và min. VD: Cầu trục, máy hàn, cần trục… Chế độ này được đặc trưng bởi hệ số thời gian đóng điện tương đối: tlv t % =  100%  lv  100% . Các trị số tiêu chuẩn của  % là: 15%; 25%; tlv  tng Tck 40%; 60%. 108 Hình 6-3. Giản độ phụ tải và đường cong nhiệt sai ở chế độ ngắn hạn lặp lại *.Phương pháp chung chọn công suất động cơ. * Các chỉ tiêu chọn động cơ điện. Chọn động cơ điện phải đảm bảo hai mặt: Kinh tế và kỹ thuật. * Về mặt kỹ thuật: - Động cơ được chọn phải có cấp điện áp phù hợp với nguồn. - Động cơ phải thích ứng với môi trường làm việc (khô ráo, ẩm ướt, sạch sẽ hoặc bụi bẩn, nóng hoặc lạnh…). - Động cơ đựơc chọn phải thoả mãn điều kiện phát nóng (Điều kiện cơ bản nhất), sao cho khi làm việc bình thường hoặc khi quá tải cho phép, t 0 động cơ không được vượt quá t0 cho phép. - Động cơ phải đảm bảo tốc độ yêu cầu, xem có hay không điều chỉnh tốc độ, có cấp hay vô cấp. - Phải đảm bảo điều kiện khởi động tốt theo yêu cầu phụ tải. * Về mặt kinh tế. Động cơ điện được chọn phải làm việc với hiệu suất kinh tế cao, vốn đầu tư rẻ chi phí vận hành, bảo quản và sửa chữa thấp, sử dụng hết công suất động cơ. * Các bước chọn công suất động cơ. Động cơ điện muốn kéo đựơc cơ cấu sản xuất cần phải sản ra một mômen Mđ có khả năng khắc phục được các mômen sau: Mômen phụ tải cơ cấu sản xuất: Mpt; Mômen không tải M0; Mômen động Mđg, nghĩa là Mđ  Mpt + M0 + Mđg. Muốn tìm được Mđ cần có các điều kiện ban đầu và các bước tính toán. * Điều kiện ban đầu. 109 - Phải có biểu đồ phụ tải cơ cấu sản xuất: Mc = f1(t) hoặc Pc = f2(t) hoặc nhiệt lượng tiêu hao Q= f3(t) hay dòng điện I= f4(t). - Phải có biểu đồ biến thiên tốc độ trong qúa trình làm việc: n= f 5(t) hoặc  = f6(t). Giả thiết biểu đồ đã cho như hình vẽ trang bên. * Các bước tính toán. Trước hết căn cứ vào biểu đồ phụ tải tĩnh: Mc = f(t), tính mômen trung bình theo n M t i i biểu thức: M tb  i 1 n t i 1 i Sau đó, chọn sơ bộ động cơ có Mđm  Mtb. - Tính mômen động: Mđg ( xuất hiện trong quá trình quá độ: Mở, hãm, đảo chiều d quay động cơ v.v…): M đg  M Đ  M c  J ht  J ht  tg dt Jht: Mômen quán tính của hệ thống đã quy đổi về đầu trục động cơ. - Vẽ biểu đồ Mđg = f(t) như hình vẽ. - Vẽ biểu đồ phụ tải động của hệ thống như hình vẽ: Mcđg= Mpt+ Mo + Mđg - Dựa vào biểu đồ phụ tải động, kiểm tra khả năng quá tải của động cơ theo điều kiện: M . Mđm  Mmax Trong đó: Mđm: Momen định mức của động cơ đã chọn sơ đồ. Mmax: Momen max trên biểu đồ phụ tải. M: Bội số mômen (hệ số quá tải). - Kiểm tra lại suất động cơ theo điều kiện phát nóng. Nếu kiểm tra không thoả mãn => Chọn lại động cơ. 2.Tính chọn công suất động cơ cho truyền động không điều chỉnh tốc độ Mục tiêu: Trình bầy được phương pháp chọn công suất động cơ cho truyền động không điều chỉnh tốc độ Để chọn công suất động cơ, ta cần phải biết đồ thị phụ tải M c(t) và Pc(t) đã quy đổi về trục động cơ và giá trị tốc độ yêu cầu. Từ đồ thị phụ tải, chọn sơ bộ công suất động c ...