thiết kế hệ truyền động cho cân bằng định lượng, chương 3

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 đặt ra. Bằng việc phân tích, đánh giá các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật các hệ truyền động này, kết hợp tính khả thi cụ thể mà ta có thể lựa chọn được một vài phương án hoặc một phương án duy nhất để thiết kế. Lựa chọn phương án truyền động tức là phải xác định được loại động cơ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế hệ truyền động cho cân bằng định lượng, chương 3Chương 3: Chän ph-¬ng ¸n truyÒn ®éng Chän ph-¬ng ¸n truyÒn ®éng lµ dùa trªn c¸c yªu cÇu c«ngnghÖ vµ kÕt qu¶ tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬, tõ ®ã t×m ra mét lo¹tc¸c hÖ truyÒn ®éng cã thÓ tho¶ m·n yªu cÇu ®Æt ra. B»ng viÖc ph©ntÝch, ®¸nh gi¸ c¸c chØ tiªu kinh tÕ, kü thuËt c¸c hÖ truyÒn ®éng nµy,kÕt hîp tÝnh kh¶ thi cô thÓ mµ ta cã thÓ lùa chän ®-îc mét vµiph-¬ng ¸n hoÆc mét ph-¬ng ¸n duy nhÊt ®Ó thiÕt kÕ.Lùa chän ph-¬ng ¸n truyÒn ®éng tøc lµ ph¶i x¸c ®Þnh ®-îc lo¹i®éng c¬ truyÒn ®éng mét chiÒu hay xoay chiÒu, ph-¬ng ph¸p ®iÒuchØnh tèc ®é phï hîp víi ®Æc tÝnh t¶i, s¬ ®å nèi bé biÕn ®æi ®¶mb¶o yªu cÇu truyÒn ®éng. Tõ nh÷ng ph©n tÝch vÒ ®Æc ®iÓm c«ng nghÖ, yªu cÇu truyÒn®éng cña b¨ng t¶I vµ nhiÖm vô thiÕt kÕ (dïng ®éng c¬ ®IÖn métchiÒu), ®Ó ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ quay puli chñ ®éng, ta ph¶i®iÒu chØnh ®iÖn ¸p phÇn øng ®éng c¬, gi÷ tõ th«ng kh«ng ®æi.Víi ph-¬ng ¸n ®iÒu chØnh tèc ®é b»ng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p phÇn øngvµ gi÷ tõ th«ng ®éng c¬ kh«ng ®æi th× ta cã c¸c ph-¬ng ¸n truyÒn®éng sau:  HÖ thèng truyÒn ®éng m¸y ph¸t - ®éng c¬ mét chiÒu (HÖ F- §).  HÖ thèng truyÒn ®éng chØnh l-u ®iÒu khiÓn thyristor- ®éng c¬ mét chiÒu ( HÖ T-§).  HÖ thèng ®iÒu chØnh xung ¸p - ®éng c¬ mét chiÒu ( HÖ XA- §).1 . HÖ thèng truyÒn ®éng m¸y ph¸t - ®éng c¬ mét chiÒu (F-§) a . CÊu tróc hÖ F-§ HÖ thèng m¸y ph¸t - ®éng c¬ (hÖ F-§ hay Ward-LÐonard) lµhÖ truyÒn ®éng ®iÖn mµ bé biÕn ®æi ®iÖn lµ m¸y ph¸t ®iÖn métchiÒu kÝch tõ ®éc lËp. M¸y ph¸t ®iÖn nµy th-êng do ®éng c¬ s¬ cÊpkh«ng ®ång bé ba pha §K quay vµ coi tèc ®é quay cña m¸y ph¸t lµkh«ng ®æi. ~ §K F I Uk§ iKF U®k F § U®ku iK§ UkF M  M ~ S¬ ®å nguyªn lý hÖ F-§ S¬ ®å nguyªn lý mét hÖ F-§ ®-îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ. §éngc¬ § truyÒn ®éng quay chi tiÕt cña m¸y mµi M ®-îc cÊp ®iÖn tõm¸y ph¸t F. §éng c¬ s¬ cÊp kÐo m¸y ph¸t F víi tèc ®é kh«ng ®æilµ ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé §K. Khi ®iÒu chØnh dßng ®iÖn kÝchtõ m¸y ph¸t iKF th× ®iÒu chØnh ®-îc tèc ®é kh«ng t¶i cña hÖ thèngcßn ®é cøng ®Æc tÝnh c¬ ®-îc gi÷ nguyªn. b . §Æc ®iÓm cña hÖ F-§ C¸c chØ tiªu chÊt l-îng cña hÖ truyÒn ®éng F-§ vÒ c¬ b¶nt-¬ng tù nh- c¸c chØ tiªu hÖ ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p dïng bé biÕn ®æinãi chung. ¦u ®iÓm næi bËt nhÊt cña hÖ F-§ lµ sù chuyÓn ®æi tr¹ngth¸i lµm viÖc rÊt linh ho¹t, kh¶ n¨ng qu¸ t¶i lín. Do vËy th-êng södông hÖ F-§ ë c¸c m¸y khai th¸c trong c«ng nghiÖp má. Nh-îc ®iÓm quan träng nhÊt cña hÖ F-§ lµ dïng nhiÒu m¸y®iÖn quay, trong ®ã Ýt nhÊt lµ hai m¸y ®iÖn mét chiÒu, g©y ån lín,hiÖu suÊt thÊp (kh«ng qu¸ 75%), c«ng suÊt l¾p ®Æt m¸y Ýt nhÊt gÊpba lÇn c«ng suÊt ®éng c¬ chÊp hµnh. Ngoµi ra, do c¸c m¸y ph¸tmét chiÒu cã tõ d-, ®Æc tÝnh tõ ho¸ cã trÔ nªn khã ®iÒu chØnh s©utèc ®é. Víi nh÷ng hÖ truyÒn ®éng ®iÖn ®ßi hái d¶i ®iÒu chØnh réngh¬n vµ cÇn ®iÒu chØnh s©u h¬n, æn ®Þnh tèc ®é tèt h¬n th× ph¶i thaym¸y ph¸t F b»ng c¸c nguån ¸p m¸y ®iÖn kh¸c nh- c¸c m¸y ®iÖnkhuÕch ®¹i (MK§) vµ cã c¸c ph¶n håi n©ng cao chÊt l-îng.C¸c ®Æc ®iÓm kh¸c  Ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é ®-îc n©ng lªn (cì 30:1). §iÒuchØnh tèc ®é b»ng ph¼ng trong ph¹m vi ®iÒu chØnh. ViÖc ®iÒu chØnhtiÕn hµnh trªn m¹ch kÝch tõ m¸y ph¸t nªn tæn hao nhá. HÖ ®iÒuchØnh ®¬n gi¶n, cã thÓ thùc hiÖn h·m ®iÖn dÔ dµng.  Vèn ®Çu t- ban ®Çu vµ diÖn tÝch l¾p ®Æt lín.2.HÖ thèng truyÒn ®éng chØnh l-u ®iÒu khiÓn - ®éng c¬ métchiÒu Tèc ®é ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu cã thÓ ®-îc ®iÒu chØnh trongph¹m vi réng vµ b»ng ph¼ng nhê hÖ chØnh l-u - ®éng c¬ (hay hÖtruyÒn ®éng van mét chiÒu) trong ®ã c¸c bé chØnh l-u lµ ®iÒu khiÓn®-îc. C¸c van ®iÒu khiÓn cã thÓ lµ ®Ìn thyraton, ®Ìn thuû ng©n,thyristor. HiÖn nay, do c«ng nghÖ chÕ t¹o b¸n dÉn c«ng suÊt ph¸ttriÓn nªn c¸c thyristor ®-îc sö dông réng r·i ®Ó t¹o ra c¸c bé chØnhl-u cã ®iÒu khiÓn bëi nh÷ng tÝnh chÊt -u viÖt: gän nhÑ, tæn hao Ýt,qu¸n tÝnh nhá, t¸c ®éng nhanh, c«ng suÊt khèng chÕ nhá... TronghÖ thèng truyÒn ®éng chØnh l-u ®iÒu khiÓn - ®éng c¬ mét chiÒu(CL-§), bé biÕn ®æi cã søc ®iÖn ®éng E® phô thuéc gi¸ trÞ cña phaxung ®iÒu khiÓn (gãc ®iÒu khiÓn ). ChØnh l-u cã thÓ dïng lµmnguån ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p phÇn øng hoÆc dßng kÝch tõ ®éng c¬. Tïytheo yªu cÇu cô thÓ cña truyÒn ®éng mµ cã thÓ dïng c¸c s¬ ®åchØnh l-u thÝch hîp (chØnh l-u cÇu, chØnh l-u tia ...). C¸c bé chØnhl-u thyristor dïng trong truyÒn ®éng ®iÖn mét chiÒu t¹o thµnh hÖthèng truyÒn ®éng Thyristor - §éng c¬ (hÖ T-§). a . HÖ truyÒn ®éng thyristor-®éng c¬ (T-§) ...