Thiết kế bộ truyền động cho thang máy chở người nhà cao tầng

®å ¸n :THIÕT KÕ Bé TRUYÒN §éNG CHO thang m¸y chë ng­êi NHµ CAO TÇNG. Cho m« h×nh thang m¸y nh­ sau: §éng c¬ Hép sè puli chñ ®éng Thanh dÉn §èi träng puli bÞ ®éng H×nh 1 C¸c sè liÖu cho nh­ sau: Lo¹i ®éng c¬ : §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu . Tèc ®é : V = 1,5 m/s. Gia tèc : a = 0,5 m/s2 ChiÒu cao mçi tÇng : h0 = 4 m. Sè tÇng : n = 10 tÇng. ChiÒu cao lµm viÖc cña thang : H = 40 m. Träng l­îng Cabin : G0 = 1000 kg. Träng l­îng t¶i : G®m = 630 kg. §­êng kÝnh puli : D = 0,45 m. HiÖu suÊt c¬ cÊu : h = 0,75 . Tû sè truyÒn c¬ cÊu : i NéI DUNG THIÕT KÕ. CH¦¥NG I : M¤ T¶ C¤NG NGHÖ Vµ Y£U CÇU TRUYÒN §éNG. I.Giíi thiÖu chung vÒ thang m¸y. Thang m¸y lµ thiÕt bÞ vËn t¶i dïng ®Ó chë ng­êi vµ hµng ho¸ theo ph­¬ng th¼ng ®øng.Thang m¸y ®­îc dïng nhiÒu trong c¸c c«ng tr­êng,xÝ nghiÖp vµ c¸c nhµ cao tÇng ®Ó phôc vô cho c«ng nghiÖp vµ ®êi sèng nh©n d©n.Thang m¸y thuéc lo¹i vËn chuyÓn th¼ng ®øng nªn thêi gian vËn chuyÓn nhá so víi c¸c lo¹i thang xiªn.Nh÷ng lo¹i thang m¸y hiÖn ®¹i cã kÕt cÊu c¬ khÝ phøc t¹p,nh»m n©ng caon¨ng suÊt vËn hµnh tin cËy, an toµn cho con ng­êi.TÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ®­îc l¾p ®Æt trong buång thang vµ buång m¸y.Buång m¸y ®­îc bè trÝ ë tÇng trªn cïng cña giÕng thang m¸y. §Ó ®¶m b¶o an toµn cho hµnh kh¸ch vµ thiÕt bÞ,ë thang m¸y ®­îc sö dông phanh h¶m c¬®iÖn ,ngoµi ra ë buång thang cã trang bÞ bé phanh b¶o hiÓm(phanh dï) .Phanh b¶o hiÓm nµy cã nhiÖm vô giö buång thang t¹i chæ khi ®øt c¸p, mÊt ®iÖn vµ khi tèc ®é di chuyÓn cña buång thang v­ît qu¸(20-40)% tèc ®é ®Þnh møc. Ngoµi truyÒn ®éng n©ng h¹ buång thang(truyÒn ®éng chÝnh theo ph­¬ng th¼ng ®øng) ë thang m¸y cßn cã c¸c truyÒn ®éng phô (lµ truyÒn ®éng ®ãng më cöa buång thang).TruyÒn ®éng nµy cã mét ®éng c¬ lång sãc kÐo qua mét hÖ thèng tay ®ßn. I.1 Ph©n lo¹i thang m¸y nh­ sau: I.1.1.Ph©n lo¹i theo chøc n¨ng: a.Thang m¸y chë ng­êi: Gia tèc cho phÐp ®­îc quy ®Þnh theo c¶m gi¸c cña hµnh kh¸ch: a £ 1,5 m/g2 +Dïng trong c¸c toµ nhµ cao tÇng: lo¹i nµy cã tèc ®é trung b×nh hoÆc lín, ®ßi hái vËn hµnh ªm, an toµn vµ cã tÝnh mü thuËt... +Dïng trong bÖnh viÖn: ph¶i ®¶m b¶o rÊt an toµn, sù tèi ­u vÒ ®é ªm khi dÞch chuyÓn, thêi gian dÞch chuyÓn, tÝnh ­u tiªn ®óng theo c¸c yªu cÇu cña bÖnh viÖn... +Trong c¸c hÇm má, xÝ nghiÖp: ®¸p øng ®­îc c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc nÆng nÒ trong c«ng nghiÖp nh­ t¸c ®éng cña m«i tr­êng lµm viÖc: ®é Èm, nhiÖt ®é; thêi gian lµm viÖc, sù ¨n mßn... b.Thang m¸y chë hµng: §­îc sö dông réng r·i trong c«ng nghiÖp, trong kinh doanh...Nã ®ßi hái cao vÒ viÖc dõng chÝnh x¸c buång thang m¸y ®¶m b¶o cho viÖc vËn chuyÓn hµng ho¸ lªn xuèng thang m¸y ®­îc dÔ dµng thuËn lîi... I.1.2.Ph©n lo¹i theo tèc ®é dÞch chuyÓn: Thang m¸y tèc ®é chËm: V = 0,5 m/s Thang m¸y tèc ®é trung b×nh: V = 0,75 ¸ 1,5 m/s Thang m¸y tèc ®é cao: V = 2,5 ¸ 5 m/s I.1.3.Ph©n lo¹i theo t¶i träng: Thang m¸y lo¹i nhá: QTm < 160 KG Thang m¸y lo¹i trung b×nh: QTm = 500 ¸ 2000 KG Thang m¸y lo¹i lín: QTm > 2000 KG. I.2.CÊu t¹o thang m¸y. Thang m¸y cã nhiÒu lo¹i ,tuy nhiªn c¸c thiÕt bÞ chÝnh cña nã vÉn lµ :buång thang,têi n©ng, d©y c¨ng,®èi träng,®éng c¬,c¬ cÊu h·m c¬ ®iÖn vµ c¸c khÝ cô khèng chÕ kh¸c. Trªn h×nh vÏ lµ s¬ ®å vÏ c¸c thiÕt bÞ c¬ b¶n cña thang m¸y,c¸c thiÕt bÞ chÝnh ®­îc chó thÝch d­íi h×nh 2,trong ®ã: 1>Têi n©ng(buli chñ ®éng). 2>D©y treo. 3>Bé phËn h¹n chÕ tèc ®é kiÓu ly t©m. 4>Buång thang. 5>§Öm dÇu. 6>§èi träng. 7>D©y ch¶o. 8>Buli dÈn h­íng ®Æt d­íi hÇm(buli bÞ ®éng). 1 8 6 4 2 5 3 7 H×nh 2. Sau ®©y lµ mét sè c¬ cÊu ®¸ng chó ý trong thang m¸y: I.2.1 .§éng c¬ n©ng: §éng c¬ n©ng thang m¸y nèi liÒn víi b¸nh xe ®¹i ma s¸t b»ng hép gi¶m gi¶m tèc hay nèi trùc tiÕp.Do ®ã cã hai lo¹i truyÒn ®éng: +Lo¹i cã hép gi¶m tèc. +Lo¹i kh«ng cã hép gi¶m tèc. -Lo¹i truyÒn ®éng cã hép gi¶m tèc ngµy cµng ®­îc trang bÞ b»ng c¸c ®éng c¬ cã tèc ®é ®Þnh møc 600¸1500v/ph.V× thÕ kÝch th­íc cña nã nhá,nh­ng hép gi¶m tèc t­¬ng ®èi ®¾t tiÒn vµ lµm viÖc ån µo. -Lo¹i truyÒn ®éng kh«ng cã hép gi¶m tèc dïng c¸c ®éng c¬ ch¹y chËm cã tèc ®é quay ®Þnh møc lµ 60¸120 v/ph,kÝch th­íc vµ träng l­îng ®éng c¬ t­¬ng ®èi lín,tuy vËy do kh«ng cã hép gi¶m tèc nªn hÖ thèng lµm viÖc ªm h¬n.MÆt kh¸c trong truyÒn ®éng kh«ng cã hép gi¶m tèc ,phÇn øng cña ®éng c¬ nèi liÒn víi trôc b¸nh xe ®¹i ma s¸t,l¹i quay víi tèc ®é nhá nªn tæn thÊt trongu qu¸ tr×nh qu¸ ®é nhá. I.2.2.Tæ ®íp(phanh h¶m b¶o hiÓm):§Æt phÝa trong buång thang cã t¸c dông ngo¹m chÆt lÊy gê tr­ît khi bÞ ®øt d©y c¨ng hay khi tèc ®é buång thang t¨ng qu¸ trÞ sè cho phÐp,khi ®ã tæ ®íp gh×m chÆt lÊy buång thang l¹i.CÊu t¹o tæ ®íp nh­ h×nh vÏ: 1>Gê tr­ît. 2>K×m. 3>Nªm. 4>Trèng têi. 5>Lß xo. Khi thang m¸y chuyÓn ®éng b×nh th­êng,lß xo 5kÐo m¹nh lµm cho k×m 2 më ra vµ tæ ®íp sÏ tr­ît trªn gê tr­ît cïng víi buång thang .Trèng 4 cña tæ ®íp cã d©y cuèn liªn hÖ víi mét bé phËn cña d©y ch¶o 8.Khi thang m¸y chuyÓn ®éng b×nh th­êng trèng 4 ch­a lµm viÖc.Khi tèc ®é cña buång thang t¨ng qu¸ trÞ sè cho phÐp th× bé phËn h¹n chÕ tèc ®é kiÓu ly t©m ®Ì lªn d©y ch¶o 8 lµm cho trèng 4 quay theo sù di chuyÓn cña buång thang.Nhê trôc vÝt mµ nªm 3 ®­îc ®Èy vµo ®u«i k×m lµm cho k×m ngo¹m chÆt lÊy gê tr­ît nh­ vËy buång thang bÞ dõng l¹i.Lóc tæ ®íp lµm viÖc th× lùc h·m ban ®Çu cßn bÐ ,sau ®ã ®­îc t¨ng dÇn lªn.ë c¸c buång thang cã tèc H×nh 3. ®é ch¹y nhanh,tõ khi tæ ®íp lµm viÖc ®Õn khi buång thang dõng h¼n,buång thang cßn ch¹y ®­îc thªm vµi mÐt,ë buång thang ch¹y chËm ,qu¶ng ®­êng ®ã chõng 10 cm. I.2.3.§Öm dÇu: §Öm dÇu cã t¸c dông lµm cho buång thang vµ ®èi träng r¬i xuèng sµn hÇm ®­îc ªm,kh«ng bÞ chÊn ®éng m¹nh.§Öm dÇu lµm viÖc theo nguyªn t¾c thuû lùc,bé phËn chÝnh lµ mét èng xy lanh ®ùng dÇu,th©n xylanh cã nhiÒu lç nhá.NÕu buång thang hay ®èi träng r¬i m¹nh xuèng pitt«ng,dÇu sÏ ®­îcchuyÓn tõ xylanh qua c¸c lç ®ã ®Õn n¬i cã thÓ tÝch lín h¬n,lµm cho sù va ch¹m ®­îc ªm, gi¶m chÊn ®éng cho thang m¸y. II.§å thÞ tèc ®é tèi ­u cña thang m¸y. §Ó t¨ng n¨ng suÊt cña thang ,ta cã thÓ t¨ng tèc ®é di chuyÓn cña buång thang vµ gi¶m thêi gian c¸c qu¸ tr×nh më m¸y vµ h·m m¸y. §èi víi lo¹i thang m¸y ch¹y chËm trÞ sè tèc ®é æn ®Þnh cã ¶nh h­ëng lín ®Õn n¨ang suÊt. §èi víi lo¹i thang m¸y ch¹y trung b×nh , nhanh vµ cao tèc th× thêi gian c¸c qu¸ tr×nh qu¸ ®é l¹i cã ¶nh h­ëng lín ®Õn n¨ng suÊt. H×nh 4. Tuy nhiªn ®iÒu nµy l¹i m©u thuÈn víi yªu cÇu vÒ ®é ªm dÞu khi më m¸y vµ h·m m¸y. C¶m gi¸c cña hµnh kh¸ch kh«ng phô thuéc vµo tèc ®é v mµ phô thuéc Ýt nhiÒu vµo gia tèc a vµ ®é giËt r. §é giËt r==. §Ó ®¶m b¶o cho hµnh kh¸ch cã c¶m gi¸c dÔ chÞu cÇn ph¶i t¹o ra mét qu¸ ®é ªm dÞutõ tr¹ng th¸i ®øng yªn sang tr¹ng th¸i chuyÓn ®éngvÒ tr¹ng th¸i dõng. Muèn vËy ,vµo giai ®o¹n ®Çu vµ giai ®o¹n cuèi cña qu¸ tr×nh më m¸y vµ h·m m¸y cÇn gi÷ cho “®é giËt” r kh«ng ®æi. Trªn ®å thÞ tèc ®é tèi ­u biÓu diÔn ®å thÞ c¸c ®­êng: v=v(t),s=s(t),a=a(t), r=r(t). TrÞ sè cùc ®¹i cña ®é giËt cña c¸c thang m¸y ch¹y nhanh kho¶ng3 ®Õn 10 m/s,gia tèc cùc ®¹i cho phÐp kho¶ng 2 ®Õn 2,5 m/s,nh­ vËy ta cã thÓ suy ra tèc ®é cùc ®¹i cñabuång thang kh«ng thÓ v­ît qu¸ 5 m/s. §å thÞ ®­îc chia lµm 5 ®o¹n dùa theo tÝnh chÊt thay ®æi cña buång thang: -Më m¸y. -ChÕ ®é æn ®Þnh. -H·m xuèng tèc ®é thÊp. -Buång thang ®i ®Õn tÇng. -H·m dõng. §èi víi c¸c thang m¸y ch¹y chËm ®å thÞ chØ cã 3 giai ®o¹n: -Më m¸y. -ChÕ ®é æn ®Þnh. -H·m dõng. III.C¸c yªu cÇu c«ng nghÖ chñ yÕu ®èi víi thang m¸y. C¸c yªu cÇu chung nhÊt ®èi víi hÖ thèng truyÒn ®éng lµ: -DÔ ®iÒu khiÓn vµ hiÖu chØnh(tÝnh ®¬n gi¶n cao). -An toµn tuyÖt ®èi cho ng­êi vµ thiÕt bÞ. -Dõng m¸y chÝnh vµ kh«ng g©y ra nh÷nh c¶m gi¸c khã chÞu cho hµnh kh¸ch. Thang m¸y ®­îc bè trÝ ë c¸c c«ng së ,nhµ ë,ng­êi sö dông kh«ng cã tr×nh ®é nghÒ nghiÖp cao nªn trong mäi tr­êng hîp c¸c hÖ thèng ®iÖn cµng ®¬n gi¶n cµng tèt .Còng chÝnh v× vËy ng­êi ta thÝch dïng ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé r« to lång sãc vµ r« to d©y quÊn.Tuy nhiªn ®éng c¬ r« to lång sãc chØ dïng cho thang m¸y ch¹y chËm v× nã kh«ng ®¸p øng d­îc c¸c yªu cÇu vÒ dõng m¸y chÝnh x¸c,®å thÞ tèc ®é tèi ­uvµ sè lÇn ®ãng ®iÖn trong mét g× bÞ h¹n chÕ.Ngµy nay nhê sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ b¸n dÉn mµ ®éng c¬ mét chiÒu còng ®· ®­îc sö dông phæ biÕn. §Ó ®¶m b¶o tÝnh chÊt an toµn trong m¹ch khèng chÕ ng­êi ta bè trÝ nhiÒu c«ng t¾c chuyÓn ®æi,c«ng t¾c hµnh tr×nh vµ tiÕp diÓm ®iÒu kiÖn,dïng phanh h·m c¬ ®iÖn vµ phanh h·m b¶o hiÓm. Dõng m¸y chÝnh x¸c nh»m b¶o ®¶m tÝnh thuËn tiÖn vµ an toµn cho ng­êi sö dông,ë c¸c thang m¸y ch¹y nhanh,tr­íc khi dõng buång thang,tèc ®é ®éng c¬ ®­îc gi¶m s¬ bé. Ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ ®­îc x¸c ®Þnh theo tû sè gi÷a tèc ®é lµm viÖc vµ tèc ®é tr­íc lóc h·m. Th«ng th­êng c¸c thang m¸y ch¹y chËm kh«ng yªu cÇu ®iÒu chØnh tèc ®é. C¸c thang m¸y ch¹y nhanh vµ c¸c thang m¸y cã yªu cÇu vÒ dõng m¸y chÝnh x¸c cã ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é tõ3:1tíi 10:1. Ngoµi ra hÖ truyÒn ®éng cßn cã c¸c yªu cÇu sau: -Yªu cÇu vÒ truyÒn ®éng:TruyÒn ®éng trong hÖ thang m¸y ph¶i lµ lo¹i truyÒn ®éng cã ®¶o chiÒu quay. -Yªu cÇu vÒ gia tèc:gia tèc <=2 m/s. gia tèc cùc ®¹i a=1,5 m/s. -Yªu cÇu vÒ c¬ cÊu h·m: + Buång thang ph¶i dõng chÝnh x¸c + Kh«ng ®­îc r¬i tù do khi mÊt ®iÖn hoÆc ®øt d©y treo. + Qu¸ tr×nh h·m ªm vµ chÝnh x¸c.1 + C¬ cÊu h·m ph¶i gi÷ buång thang t¹i chç khi tèc ®é di chuyÓn >=20 % tèc ®é ®Þnh møc . - Yªu cÇu vÒ tÝnh chÊt m«men qu¸n tÝnh J = const - Yªu cÇu vÒ vËn hµnh : Kh«ng ®­îc vËn hµnh trong tr¹ng th¸i bÊt b×nh th­êng , nÕu cÇn ®¶o chiÒu tèc ®é ph¶i ªm , tèc ®é kh«ng ®­îc gi¶m ®ét ngét . Dùa vµo ®å thÞ tèc ®é cña thang m¸y ta thÊy r»ng phô t¶i trong hÖ truyÒn ®éng lµ lo¹i phô t¶i ng¾n h¹n lÆp l¹i, qu¸ tr×nh më m¸y, chuyÓn ®éng víi vËn tèc æn ®Þnh, h·m m¸y ®­îc diÔn ra liªn tôc lÆp ®i lÆp l¹i trong suèt qu·ng ®­êng tõ tÇng 1 cho tíi tÇng trªn cïng(tÇng 10). ch­¬ng 2 : tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬. ViÖc tÝnh chän ®óng ®¾n c«ng suÊt ®éng c¬ truyÒn ®éng lµ hÕt søc quan träng NÕu nh­ ta chän c«ng suÊt ®éng c¬ lín h¬n trÞ sè cÇn thiÕt th× vèn ®Çu t­ sÏ t¨ng lªn , ®éng c¬ th­êng xuyªn ch¹y non t¶i lµm cho hiÖu suÊt h vµ hÖ sè cos j gi¶m xuèng . NÕu nh­ chän c«ng suÊt ®éng c¬ nhá h¬n trÞ sè yªu cÇu th× m¸y sÏ kh«ng ®¶m b¶o ®­îc n¨ng suÊt . §Ó cã thÓ tÝnh chän ®­îc c«ng suÊt ®éng c¬ truyÒn ®éng ®iÖn cho thang m¸y cÇn cã c¸c ®iÒu kiÖn vµ tham sè sau : + S¬ ®å ®éng häc cña thang m¸y + Tèc ®é vµ gia tèc lín nhÊt cho phÐp + Träng t¶i + Träng l­îng buång thang HÖ ®iÖn - c¬ cña thang m¸y mµ em ®ang thiÕt kÕ cã c¸c yªu cÇu sau: - Tèc ®é : v = 1,5 m/s. - Gia tèc a = 0,5 m/s2 - Träng l­îng buång thang : Gbt = 1000 kg. -Träng l­îng t¶i : G®m= 300 kg. - §­êng kÝnh pu li c¸p : D = 0,45 m. -Sè tÇng : 10 tÇng. - ChiÒu cao tÇng : 4 m. -HiÖu suÊt : h = 0,75. 1.X¸c ®Þnh phô t¶i tÜnh. -Phô t¶i tÜnh lµ do träng l­îng buång thang,träng l­îng t¶i träng l­îng ®èi träng,vµ träng l­îng c¸p g©y nªn ë tr¹ng th¸i tÜnh,th«ng qua puli,hép gi¶m tèc t¸c dông lªn trôc ®éng c¬. -Gi¶ sö cã c¬ cÊu nh­ h×nh vÏ:§ã lµ s¬ ®å ®éng häc ®iÓn h×nh cña thang m¸y.Khi kh«ng cã d©y c¸p c©n b»ng,lùc t¸c dông trªn puli chñ ®éng theo c¸c nhanh c¸p sÏ lµ: F1=(G0 + G + gC.x).g ,N. F2=(Gdt + gC..(H-x) ).g ,N. D 5 H×nh 5. Gdt BT x H Lùc tæng t¸c ®éng lªn puli chñ ®éng khi n©ng vµ khi h¹ t¶i lµ: Fn=F1-F2=(G0+G-G®t+gc(2.x-H)).g,N. Fh=F2- F1=(G®t-Go-G+gc(H-2.x)).g,N. Trong ®ã: G,Go : träng l­îng b¶n th©n buång thang vµ träng l­îng t¶i,kg. gc : träng l­îng mét ®¬n vÞ chiÒu dµi c¸p ,kg/m. H : chiÒu cao n©ng , m. x : kho¶ng c¸ch tõ buång thang ®Õn puli chñ ®éng ,m. G®t: Träng l­îng ®èi träng , kg. Môc ®ichsö dông ®èi träng lµ gi¶m phô t¶i cña c¬ cÊu,do ®ã gi¶m ®­îc c«ng suÊt truyÒn ®éng.§iÒu kiÖn chän träng l­îng ®èi träng lµ t¹o ra phô t¶i tÜnh nhá nhÊt.Träng l­îngcña ®èi träng ®­îc chän theo c«ng thøc: G®t=G0+a.G®m , ®èi víi thang m¸y chän a= 0,4.Thay vµo ta cã : Fn=(G-a.G®m+gc(2.x-H)).g, Fh=(a.G®m-G+gc(H-2.x)).g. Ta thÊy lùc FÎx,nghÜa lµ phô thuéc vµo vÞ trÝ buång thang.Khi x=H, tøc lµ khi buång thang ë vÞ trÝ thÊp nhÊt,F cã trÞ sè cùc ®¹i vµ g©y ra phô t¶i cùc ®¹i cho ®éng c¬.Sau ®ã F nhá dÇn vµ ®éng c¬ non t¶i dÇn cho ®Õn vÞ trÝ cao nhÊt cña buång thang.§ã lµ ®iÓm bÊt lîi trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ®éng c¬ vµ c¬ cÊu.§Ó kh¾c phôc nh­îc ®iÓm nµy ,ng­êi ta dïng d©y c¸p c©n b»ng.D©y c¸p c©n b»ng ®­îc chän cïng lo¹i ,cïng chiÒu dµi víi d©y c¸p n©ng.Nhê vËy ta cã biÓu thøc: Fn=(G-a.G®m).g, Fh=(a.G®m-G).g. Khi tÝnh to¸n c«ng suÊt ®éng c¬ ta xÐt ®éng c¬ lu«n lµm viÖc ë t¶i ®Þnh møc.Tøc lµ G = G®m, vµ ta cã: Fn= G®m .(1-a.).g, Fn>0, Fh= G®m .(a-1).g, Fh<0. Nh­ vËy ®Ó cho thang m¸y ch¹y ®Òu víi vËn tèc v th× c«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬ khi thang lªn,xuèng lµ: P1®m== (kW). P2®m== (kW). Trong ®ã: - P1®m :øng víi tr­êng hîp m¸y ®iÖn lµm viÖc ë chÕ ®é ®éng c¬ (n©ng t¶i). - P2®m :øng víi tr­êng hîp m¸y ®iÖn lµm viÖc ë chÕ ®é m¸y ph¸t (h¹ t¶i). v(m/s) : tèc ®é buång thang. h : hiÖu suÊt c¬ cÊu, Thay sè vµo ta cã: P1®m==8 (kW) P2®m==-4,5 (kW). 2. X¸c ®Þnh hÖ sè ®ãng m¹ch t­¬ng ®èi %. §Ó x¸c ®Þnh hÖ sè ®ãng ®iÖn t­¬ng ®èi,ta ph¶i vÏ ®­îc ®å thÞ phô t¶i tÜnh cña c¬ cÊu.§Ó lµm ®­îc ®iÒu nµy,ta cÇn x¸c ®Þnh kho¶ng thêi gian lµm viÖc còng nh­ thêi gian nghØ cña thang m¸y trong mét chu kú lªn xuèng.XÐt thang m¸y lu«n lµm viÖc víi t¶i ®Þnh møc G®m=630 (kg) t­¬ng ®­¬ng víi kho¶ng 12 ng­êi.§Ó ®¬n gi¶n ,ta cho r»ng qua mçi tÇng thang chØ dõng mét lÇn ®Ó ®ãn,tr¶ kh¸ch.Ta cã c¸c thêi gian gi¶ ®Þnh nh­ sau: -Thêi gian vµo/ra buång thang ®­îc tÝnh gÇn ®óng 1s/1ng­êi. -Thêi gian më cöa buång thang lµ 1s. -Thêi gian ®ãng cöa buång thang lµ 1s -Gi¶ sö ë mçi tÇng cã mét ng­êi ra vµ mét ng­êi vµo,do ®ã thêi gian nghØ lµ tng = 4 (s). Ta cã ®å thÞ vËn tèc gÇn ®óng cña thang m¸y nh­m h×nh vÏ 6. 1,5 m tkd th Tck v(m/s) t(s) H×nh 6. Tra b¶ng 3-1,s¸ch trang bÞ ®iÖn m¸y c«ng nghiÖp dïng chung th× thêi gian më m¸y vµ h·m m¸y lµ:tk®=th=0,9(s). Qu¶ng ®­êng ®i ®­îc trong kho¶ng thêi gian më m¸y vµ thêi gian h·m lµ: Sk®=Sh===0,2 (m). Thêi gian buång thang di chuyÓn víi vËn tèc ®Òu v=1,5(m/s) ë gi÷a hai tÇng kÕ tiÕp lµ: t===2,4 (s). Thêi gian lµm viÖc cña buång thang ë hai tÇng kÕ tiÕp lµ: tlv=tk® + t + th = 0,9 + 2,4 + 0,9 = 4,2 (s). Khi lªn ®Õn tÇng trªn cïng (tÇng 10),gi¶ sö c¶ 12 ng­êi trong thang ra hÕt,ngay sau ®ã 12 ng­êi kh¸c vµo ®Ó xuèng c¸c tÇng d­íi.Nh­ vËy thêi gian nghØ ë giai ®o¹n nµy lµ: t0 = 0,9 + 12.1 + 12.1 + 0,9 = 25,8 (s). Khi xuèng v vµ a kh«ng ®æi nªn tlv vµ tng gièng khi ®i lªn.Khi xuèng ®Õn tÇng d­íi cïng (tÇng 1) ,gi¶ sö c¶ 12 ng­êi trong thang ra hÕt,ngay sau ®ã 12 ng­êi kh¸c vµo ®Ó lªn c¸c tÇng trªn. Nh­ vËy thêi gian nghØ ë giai ®o¹n nµy lµ: t0’ = t0 = 25,8 (s). VËy ta cã ®å thi phô t¶i trong mét chu kú lªn xuèng nh­ h×nh vÏ 7,víi chu kú lµm viÖc: Tck = 18.tlv + 16.tng + 2.t0 = 18.4,2 + 16.4 + 2.25,8= 191,2 (s) Tõ ®å thÞ phô t¶i ta t×m ®­îc hÖ sè ®ãng ®iÖn t­¬ng ®èi: Hinh 7 ®®% = = = 39% Tck 3. Chän s¬ bé ®éng c¬. §Ó chän c«ng suÊt ®éng c¬ ta tÝnh c«ng suÊt ®¼ng trÞ g©y nªn trªn trôc ®éng c¬: P®t = = = 4,1 (kW) VËy phô t¶i thang m¸y cã: ®®% = 39% vµ P®t = 4,1 (kW). Ta chän hÖ sè ®ãng ®iÖn tiªu chuÈn tc% = 25%. Nh­ vËy ph¶i hiÖu chØnh c«ng suÊt : P®mchän = P®t. = 4,1. = 5,1 (kW). 4.Chän lo¹i ®éng c¬. Víi c«ng suÊt tÝnh to¸n P = 5,1(kW) th× ta chän lo¹i ®éng c¬ mét chiÒu lo¹i ДH-220 v,cã vá b¶o vÖ ,cã c¸c thoongt sè sau: KiÓu ®éng c¬ ДH-22. P®m = 6 (kW). n®m = 1130 (v/ph). I­ = 33 (A). Sè thanh dÉn t¸c dông cña phÇn øng lµ N = 696. Sè nh¸nh song song cña phÇn øng lµ 2a = 2. r­+rcp = 0,566 (). §iÖn trë cuén æn ®Þnh nèi tiÕp rckn = 0,019(). §iÖn trë cuén æn ®Þnh song song rcks = 130 (). Sè vßng trªn mét cùc cña cuén song song wcks = 1480. Tõ th«ng ®Þnh møc cña cùc tõ phô F=0,74.10-2 (Vb). M« men qu¸n tÝnh cña phÇn øng J=0,95 kg.m2. Khèi l­îng cña ®éng c¬ Q=480(kg). ch­¬ng iii : lùa chän ph­¬ng ¸n truyÒn ®éng. Chän ph­¬ng ¸n truyÒn ®éng lµ dùa trªn c¸c yªu cÇu c«ng nghÖ vµ kÕt qu¶ tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬,tõ ®ã t×m ra mét lo¹t c¸c hÖ truyÒn ®éng cã thÓ tháa m¶n yªu cÇu ®Æt ra.B»ng viÖc ph©n tÝch,so s¸nh c¸c chØ tiªu kinh tÕ,kü thuËt c¸c hÖ truyÒn ®éng nµy kÕt hîp tÝnh kh¶ thi cô thÓ mµ cã thÓ lùa chän ®­îc vµi ph­¬ng ¸n hoÆc mét ph­¬ng ¸n duy nhÊt ®Ó thiÕt kÕ. §éng c¬ dïng ®Ó kÐo puli c¸p trong thang m¸ylµ lo¹i ®éng c¬ cã ®iÒu chØnh tèc ®é vµ cã thÓ ®¶o chiÒu quay(qu¸ tr×nh n©ng h¹ cña thang m¸y).Nh­ vËy ®Ó thùc hiÖn ®­îc truyÒn trong thang m¸y chóng ta ph¶i cã hai ph­¬ng ¸n chÝnh sau: +Dïng hÖ truyÒn ®éng chØnh l­u-Tiristo,®éng c¬ mét chiÒu cã ®¶o chiÒu quay. +Dïng hÖ truyÒn ®éng xoay chiÒu cã ®iÒu chØnh tèc ®é. Sau ®©y chóng ta sÏ ®i vµo ph©n tÝch ­u nh­îc ®iÓm hai lo¹i hÖ truyÒn ®éng nµy ®Ó tõ ®ã chän ra mét ph­¬ng ¸n truyÒn ®éng phï hîp nhÊt dïng trong thang m¸y. 3.1.HÖ truyÒn ®éng chØnh l­u-Tiristor cã ®¶o chiÒu quay. Do chØnh l­u Tiristor dÉn dßng theo mét chiÒu vµ chØ ®iÒu khiÓn khi më,cßn kho¸ theo ®iÖn ¸p l­íi cho nªn truyÒn ®éng van thùc hiÖn ®¶o khã kh¨n vµ phøc t¹p h¬n truyÒn ®éng m¸y ph¸t-®éng c¬.CÊu tróc m¹ch lùc còng nh­ m¹ch cÊu tróc m¹ch ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng T-§ ®¶o chiÒu cã yªu cÇu an toµn cao vµ cã logic ®iÒu khiÓn chÆt chÏ.Cã hai nguyªn t¾c c¬ b¶n ®Ó x©y dùng hÖ truyÒn ®éng ®¶o chiÒu: +Gi÷ nguyªn chiÒu dßng ®iÖn phÇn øng vµ ®¶o chiÒu dßng kÝch tõ ®éng c¬. +Gi÷ nguyªn chiÒu dßng kÝch tõ vµ ®¶o chiÒu dßng ®iÖn phÇn øng. Trong thùc tÕ,c¸c s¬ ®å truyÒn ®éng T-§ ®¶o chiÒu cã nhiÒu song ®Òu thùc hiÖn theo hai nguyªn t¾c vµ ®­îc ph©n ra 5 lo¹i s¬ ®å chÝnh. S¬ ®å 1 : TruyÒn ®éng dïng 1 bé biÕn ®æi cÊp cho phÇn øng vµ ®¶o chiÒu quay b»ng ®¶o chiÒu dßng kÝch tõ. H×nh 8 Lo¹i s¬ ®å nµy dïng cho c«ng suÊt lín vµ rÊt Ýt ®¶o chiÒu . S¬ ®å 2 : TruyÒn ®éng dïng 1 bé biÕn ®æi cÊp cho phÇn øng vµ ®¶o chiÒu quay b»ng c«ng t¾c t¬ chuyÓn m¹ch ë phÇn øng ( tõ th«ng gi÷ kh«ng ®æi) Lo¹i nµy dïng cho c«ng suÊt nhá , tÇn sè ®¶o chiÒu thÊp . H×nh 9 S¬ ®å 3 : TruyÒn ®éng dïng hai bé biÕn ®æi cÊp cho phÇn øng ®iÒu khiÓn riªng. Lo¹i nµy cã ­u ®iÓm lµ dïng cho mäi d¶i c«ng suÊt, cã tÇn sè ®¶o chiÒu lín H×nh 10 S¬ ®å 4 : TruyÒn ®éng dïng hai bé biÕn ®æi nèi song song ng­îc ®iÒu khiÓn chung . Lo¹i nµy dïng cho mäi d¶i c«ng suÊt võa vµ lín , thùc hiÖn ®­îc c«ng viÖc ®¶o chiÒu ªm h¬n. H×nh 11 S¬ ®å 5 : TruyÒn ®éng dïng hai bé biÕn ®æi nèi theo s¬ ®å chÐo ®iÒu khiÓn chung . S¬ ®å nµy dïng cho mäi d¶i c«ng suÊt võa vµ lín,thùc hiÖn viÖc ®¶o chiÒu ªm.Tuy nhiªn kichÝ th­íc cång kÒnh,vèn ®Çu t­ vµ tæn thÊt lín. H×nh 12 VÒ nguyªn t¾c x©y dùng m¹ch ®iÒu khiÓn,cã thÓ chia lµm hai lo¹i chÝnh: ®iÒu khiÓn chung vµ ®iÒu khiÓn riªng.S¬ ®å 1,2,3 cã nguyªn t¾c m¹ch ®iÒu khiÓn gÇn gièng nhau lµ ph¶i kho¸ c¸c bé biÕn ®æi m¹ch phÇn øng ®Ó c¾t dßng,sau ®ã tiÕn hµnh chuyÓn m¹ch,nh­ vËy khi ®iÒu khiÓn sÏ tån t¹i mét thêi gian gi¸n ®o¹n.S¬ ®å 4,5 dïng nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn liªn tôc. Sau ®©y ta sÏ ph©n tÝch hai lo¹i s¬ ®å ®Æc tr­ng (s¬®å 3) vµ (s¬ ®å 4) : TruyÒn ®éng T-§ ®iÒu khiÓn riªng : Nguyªn t¾c : Kho¸ c¸c bé biÕn ®æi m¹ch phÇn øng ®Ó c¾t dßng , sau ®ã tiÕn hµnh chuyÓn m¹ch , nh­ vËy khi ®iÒu khiÓn sÏ tån t¹i mét thêi gian gi¸n ®o¹n s¬ ®å 1,2,3 ®­îc ®iÒu khiÓn theo nguyªn t¾c nµy . Khi ®iÒu khiÓn riªng cã hai bé diÒu khiÓn lµm viÖc riªng rÏ víi nhau .T¹i mét thêi ®iÓm th× chØ cã mét bé biÕn ®æi cã xung ®iÒu khiÓn cßn bé biÕn ®æi kia bÞ kho¸ do kh«ng cã xung ®iÒukhiÓn . Trong mét kho¶ng thêi gian th× B§1 bÞ khãa hoµn toµn vµ dßng phÇn øng bÞ triÖt tiªu, tuy nhiªn suÊt ®iÖn ®éng phÇn øng E vÉn cßn d­¬ng . Sau kho¶ng thêi gian nµy th× ph¸t xung a2 më bé biÕn ®æi 2 ®æi chiÒu dßng phÇn øng ®éng c¬ ®­îc h·m t¸i sinh.NÕu gi÷ nhÞp ®iÖu gi¶m a2 phï hîp víi qu¸n tÝnh cña hÖ th× cã thÓ duy tr× dßng ®iÖn h·m vµ dßng ®iÖn khëi ®éng ng­îco kh«ng ®æi ®iÒu nµy ®­îc thùc hiÖn bëi c¸c m¹ch vßng ®iÒu chØnh tù ®éng dßng ®iÖn cña hÖ thèng. HÖ truyÒn ®éng cã van ®¶o chiÒu ®iÒu khiÓn riªng cã ­u ®iÓm lµ lµm viÖc an toµn kh«ng cã dßng c©n b»ng ch¶y gi÷a c¸c bé biÕn ®æi song cÇn cã 1 kho¶ng thêi gian trÔ trong ®ã dßng ®iÖn ®éng c¬ b»ng kh«ng . TruyÒn ®éng T-§ ®iÒu khiÓn chung : Nguyªn t¾c : T¹i mét thêi ®iÓm th× c¶ hai bé biÕn ®æi B§1 vµ B§2 ®Òu nhËn ®­îc xung më nh­ng chØ cã mét bé biÕn ®æi cÊp dßng cho nghÞch l­u cßn bé biÕn ®æi kia lµm viÖc ë chÕ ®é ®îi . S¬ ®å 4, 5 thùc hiÖn theo nguyªn t¾c nµy . NÕu chän |Ed1|= |Ed2| th× 1+2=p vµ ta cã ph­¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn chung ®èi xøng khi nµy s®® tæng trong m¹ch vßng gi÷a hai bé biÕn ®æi sÏ triÖt tiªu vµ dßng ®iÖn trung b×nh ch¶y vßng qua hai bébiÕn ®æi còng triÖt tiªu: Icb=0. Trong ph­¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn chung mÆc dï ®¶m b¶o ½Ed2½ ³½Ed1½ tøc lµ kh«ng xuÊt hiÖn gi¸ trÞ dßng c©n b»ng song gi¸ trÞ tøc thêi cña suÊt ®iÖn ®éng cña c¸c bé chØnh l­u lµ ed1(t) vµ ed2(t) lu«n kh¸c nhau do ®ã vÉn xuÊt hiÖn thµnh phÇn xoay chiÒu cña dßng ®iÖn c©n b»ng vµ ®Ó h¹n chÕ dßng ®iÖn c©n b»ng nµy th­êng dïng c¸c cuén kh¸ng c©n b»ng Lcb 3.2.HÖ TruyÒn §éng Xoay ChiÒu Cã §iÒu ChØnh Tèc §é . HÖ truyÒn ®éng nµy dïng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé 3 pha . Lo¹i ®éng c¬ nµy ®­îc sö dông réng r·i trong c«ng nghiÖp, chiÕm tØ lÖ rÊt lín so víi ®éng c¬ kh¸c.Së dÜ nh­ vËy lµ do §KB cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n,dÔ chÕ t¹o,vËn hµnh an toµn,sö dông nguån cÊp trùc tiÕp tõ l­íi ®iÖn xoay chiÒu ba pha.Tuy nhiªn tr­íc ®©y c¸c hÖ truyÒn ®éng ®éng c¬ K§B cã ®iÒu chØnh tèc ®é l¹i chiÕm tû lÖ rÊt nhá,®ã lµ do viÖc ®iÒu tèc ®é ®éng c¬ K§Bcã khã kh¨n h¬n ®éng c¬ mét chiÒu.Trong, thêi gian gÇn ®©y do sù ph¸t triÓn c«ng nghiÖp chÕ t¹o b¸n dÉn c«ng suÊt vµ kü thuËt ®iÖn tö - tin häc ®éng c¬ kh«ng ®ång bé míi khai th¸c ®­îc hÕt c¸c ­u ®iÓm cña m×nh. Nã trë thµnh hÖ truyÒn ®éng c¹nh tranh cã hiÖu qu¶ víi hÖ truyÒn ®éng chØnh l­u - triristo ®éng c¬ mét chiÒu. Kh«ng gièng nh­ ®éng c¬ mét chiÒu, ®éng c¬ K§B cã cÊu t¹o phÇn c¶m vµ phÇn øng kh«ng t¸ch biÖt. Tõ th«ng ®éng c¬ còng nh­ m« men ®éng c¬ sinh ra phô thuéc nhiÒu vµo tham sè.Do vËy hÖ ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng diÖn ®éng c¬ kh«ng ®ång bé lµ hÖ ®iÒu chØnh nhiÒu tham sè cã tÝnh phi tuyÕn m¹nh .Trong ®Þnh h­íng x©y dùng hÖ truyÒn ®éng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé,ng­êi ta cã xö lý h­íng tiÕp cËn víi c¸c ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh cña truyÒn ®éng ®éng c¬ mét chiÒu. Trong c«ng nghiÖp th­êng sö dông bèn hÖ ®iÒu chØnh tèc ®é : a>§iÒu chØnh ®iÖn ¸p cÊp cho ®éng c¬ dïng bé biÕn ®æi tiristo: Nguyªn t¾c cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ m« men cña ®éng c¬ K§B tû lÖ víi b×nh ph­¬ng ®iÖn ¸p stato.Do ®ã cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc m« men vµ tèc ®é cña ®éng c¬ b»ng c¸ch ®iÒu chØnh gi¸ trÞ ®iÖn ¸p stato trong khi gi÷ nguyªn tÇn sè . b>§iÒu chØnh ®iÖn trë m¹ch r« to : Ta cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc tèc ®é b»ng c¸ch ®iÒu chØnh ®iÖn trë m¹ch r« to,ph­¬ng ph¸p nµy thùc hiÖn ®iÒu chØnh tr¬n ®iÖn trë r« to b»ng c¸c van b¸n dÉn,­u thÕ cña ph­¬ng ph¸p lµ dÔ tù ®éng ho¸ viÖc ®iÒu chØnh.§iÖn trë trong m¹ch r«to §CK§B : Rr=Rrd+Rf .Trong ®ã : Rrd :®iÖn trë ®©y quÊn roto. Rf :®iÖn trë ngoµi m¾c thªm vµo m¹ch roto. Khi ®iÒu chØnh gi¸ trÞ ®iÖn trë m¹ch r« to th× m« men tíi h¹n cña ®éng c¬ kh«ng thay ®æi vµ ®é tr­ît tíi h¹n tØ lÖ bËc nhÊt víi ®iÖn trë: M« men Si : §é tr­ît khi ®iÖn trë m¹ch r« to lµ Rrd NÕu gi÷ cho Ir = const th× M = const vµ kh«ng phô thuéc tèc ®é ®éng c¬ .V× thÕ mµ cã thÓ øng dông ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®iÖn trë m¹ch r« to cho truyÒn ®éng cã m« men t¶i kh«ng ®æi . Ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tr¬n ®iÖn trë m¹ch r« to b»ng ph­¬ng ph¸p xung : Re lµ ®iÖn trë t­¬ng ®­¬ng trong m¹ch r« to ®­îc tÝnh theo thêi gian ®ãng td vµ thêi gian ng¾t tn cña mét kho¸ b¸n dÉn cho phÐp mét ®iÖn trë R0 vµo m¹ch hay kh«ng . c>Ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh c«ng suÊt tr­ît : §èi víi c¸c hÖ truyÒn ®éng c«ng suÊt lín , tæn hao DPs lµ lín v× vËy ®Ó diÒu chØnh ®­îc tèc ®é võa tËn dông ®­îc c«ng suÊt tr­ît ng­êi ta dïng c¸c s¬ ®å ®iÒu chØnh c«ng suÊt tr­ît. Theo c¸ch tÝnh tæn thÊt khi ®iÒu chØnh th×: d>Ph­¬ng ph¸p biÕn ®æi tÇn sè : Ph­¬ng ph¸p nµy ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ dùa trªn nguyªn t¾c ®iÒu chØnh tÇn sè f1 sang tÇn sè f2 . Khi ®iÒu chØnh tÇn sè ®éng c¬ K§B th­êng kÐo theo c¶ viÖc ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn hoÆc c¶ tõ th«ng m¹ch stato.Do vËy ®©y lµ mét ph­¬ng ph¸p phøc t¹p ph¶i dïng nhiÒu thiÕt bÞ . Cã hai lo¹i biÕn tÇn : * BiÕn tÇn trùc tiÕp : Lo¹i nµy cã s¬ ®å cÊu tr U1 U2 ó U1c rÊt ®¬n gi¶n U1 f2 f1 M¹ch van U1 H×nh 13. §iÖn ¸p vµo xoay chiÒu U1 (tÇn sè f1 ) qua mét m¹ch van lµ ra ngay t¶i víi tÇn sè f2. Bé biÕn tÇn nµy cã hiÖu suÊt biÕn ®æi n¨ng l­îng cao tuy nhiªn thùc tÕ s¬ ®å m¹ch van kh¸ phøc t¹p ,cã sè l­îng van lín nhÊt víi m¹ch 3 pha .ViÖc thay ®æi tÇn sè ra f2 khã kh¨n vµ phô thuéc nhiÒu vµo tÇn sè f1 ChØnh l­u Läc NghÞch l­u XC U1 f1 U2 f2 U= U= BiÕn tÇn gi¸n tiÕp : Cã cÊu tróc nh­ sau : H×nh 14. Trong s¬ ®å nµy cã kh©u trung gianlµ mét chiÒu. §iÖn ¸p xoay chiÒu ®­îc biÕn thµnh mét chiÒu nhê bé chØnh l­u, qua bé läc råi ®­îc biÕn ®æi thµnh U2 víi tÇn sè f2 sau khi qua bé nghÞch l­u ®éc lËp .HiÖu suÊt biÕn tÇn lo¹i nµy thÊp song cho phÐp thay ®æi dÔ dµng f2 mµ kh«ng phô thuéc f1 KÕt LuËn : Qua ph©n tÝch hai lo¹i hÖ truyÒn ®éng trªn ta thÊy c¶ hai ph­¬ng ¸n ®Òu cã nh÷ng ­u ®iÓm tho¶ m¶n yªu cÇu c«ng nghÖ,tuy nhiªn ë ®©y ta chän ph­¬ng ¸n dïng lo¹i HÖ TruyÒn §éng ChØnh L­u Tiristo - §éng C¬ Cã §¶o ChiÒu Quay v× nã cã c¸c ­u ®iÓm næi bËt sau ®©y: + §é t¸c ®éng cña hÖ nµy nhanh vµ cao, kh«ng g©y ån vµ dÔ tù ®éng ho¸ do c¸c van b¸n dÉn c«ng suÊt cã hÖ sè khuyÕch ®¹i c«ng suÊt rÊt cao. §iÒu nµy thuËn tiÖn cho viÖc thiÕt lËp hÖ thèng ®iÒu chØnh tù ®éng nhiÒu vßng ®Ó n©ng cao chÊt l­îng c¸c ®Æc tÝnh tÜnh vµ ®Æc tÝnh ®éng cña hÖ thèng. + Trong hÖ truyÒn ®éng mét chiÒu nµy, em sÏ sö dông m¹ch lùc lµ s¬ ®å ba pha bëi v× lo¹i nµy cã ­u ®iÓm lµ dïng cho mäi d¶i c«ng suÊt, cã tÇn sè ®¶o chiÒu lín. §ång thêi hai bé biÕn ®æi cÊp cho phÇn øng ®iÒu khiÓn riªng ho¹t ®éng ®ãng më ®éc lËp víi nhau, lµm viÖc an toµn vµ kh«ng cã dßng ch¶y gi÷a c¸c bé biÕn ®æi +Sö dông hÖ truyÒn ®éng chØnh l­u Tiristo - §éng c¬ cã ®¶o chiÒu quay sÏ ®¹t ®­îc ®å thÞ tèc ®é tèi ­u (®èi víi lo¹i truyÒn ®éng xoay chiÒu th× chØ ®¹t ®­îc d¹ng ®å thÞ gÇn gièng mµ th«i ). CH¦¥NG 4 : C¸C THIÕT BÞ M¹CH LùC. 4.1 S¬ ®å m¹ch lùc vµ nguyªn lý ho¹t ®éng. S¬ ®å m¹ch lùc cña hÖ truyÒn ®éng T-§ cã ®¶o chiÒu ®iÒu khiÓn riªng nh­ sau: xoay chiÒu 3 pha H×nh 15. M¹ch gåm hai bé biÕn ®æi riªng rÏ nhau lµ B§1 vµ B§2.Khi ®iÒu khiÓn riªng hai bé,t¹i mét thêi ®iÓm chØ ph¸t xung ®iÒu khiÓn vµo mét bé biÕn ®æi cßn bé kia bÞ kho¸ do kh«ng cã xung ®iÒu khiÓn. HÖ cã hai bé biÕn ®æi lµ B§1 vµ B§2 víi c¸c m¹ch ph¸t xung ®iÒu khiÓn t­¬ng øng lµ FX1 vµ FX2,trËt tù ho¹t ®éng cña c¸c bé ph¸t xung nµy ®­îc quy ®Þnh bëi c¸c tÝn hiÖu logic b1 vµ b2. Qu¸ tr×nh h·m vµ ®¶o chiÒu ®­îc m« t¶ b»ng ®å thÞ thêi gian.Trong kho¶ng thêi gian 0¸t1,bé B§1lµm viÖc ë chÕ ®é chØnh l­u,gãc 1 ,vµ sao cho dßng ®iÖn phÇn øng kh«ng v­ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp,®éng c¬ ®­îc h·m t¸i sinh,nÕu nhÞp ®iÖu gi¶m 2 phï hîp víi qu¸n tÝnh cña hÖ th× cã thÓ duy tr× dßng ®iÖn h·mvµ dßng ®iÖn khëi ®éng ng­îc kh«ng ®æi,®iÒu nµy ®­îc thùc hiÖn bëi c¸c m¹ch vßng ®iÒu chØnh tù ®éng dßng ®iÖn cña hÖ thèng.Trªn s¬ ®å cña khèi logic LOG th× iL® , iL1 , iL2 lµ c¸c tÝn hiÖu logic ®Çu vµo cßn b1,b2 lµ c¸c tÝn hiÖu logic ®Çu ra ®Ó kho¸ c¸c bé ph¸t xung ®iÒu khiÓn: iL® =1 – ph¸t xung ®iÒu khiÓn më B§1. iL® =0 - ph¸t xung ®iÒu khiÓn më B§2. i1L(i2L) =1 – cã dßng ®iÖn ch¶y qua B§1(B§2). b1(b2) = 1 – kho¸ bé ph¸t xung FX1(FX2). 4.2.TÝnh to¸n vµ chän bé biÕn ®æi m¹ch lùc. 4.2TÝnh to¸nvµ chän bé biÕn ®æi cña m¹ch lùc. 1.TÝnh chän bé biÕn ®æi chØnh l­u. ë trªn ta ®· chän lo¹i ®éng c¬ mét chiÒu cã c¸c th«ng sè sau: §éng c¬ mang ký hiÖu ДH-220 v,cã vá b¶o vÖ ,cã c¸c th«ng sè sau: KiÓu ®éng c¬ ДH-22. P®m = 6 (kW). n®m = 1130 (v/ph). I­ = 33 (A). Sè thanh dÉn t¸c dông cña phÇn øng lµ N = 696. Sè nh¸nh song song cña phÇn øng lµ 2a = 2. r­+rcp = 0,566 (). §iÖn trë cuén æn ®Þnh nèi tiÕp rckn = 0,019(). §iÖn trë cuén æn ®Þnh song song rcks = 130 (). Sè vßng trªn mét cùc cña cuén song song wcks = 1480. Tõ th«ng ®Þnh møc cña cùc tõ phô F=0,74.10-2 (Vb). M« men qu¸n tÝnh cña phÇn øng J=0,95 kg.m2. Khèi l­îng cña ®éng c¬ Q=480(kg). Tèc ®é ®Þnh møc cña ®éng c¬: w®m==118 (rad/s) M«men ®Þnh møc : M®m=50,8 (N). *X¸c ®Þnh th«ng sè m¸y biÕn MBA : Bé biÕn ®æi chØnh l­u Tiristor cÇn cã gi¸ trÞ ®iÖn ¸p kh«ng t¶i ®¶m b¶o cÊp cho phÇn øng ®éng c¬ mét chiÒu cã c¸c tham sè : s®® ®Þnh møc ®éng c¬ E­®m,sôt ¸p tæng ë m¹ch khi dßng ®iÖn phÇn øng cùc ®¹i I­max.Cô thÓ: 1.Ud.cosmin=2.E­®m+Uv+I­max.R­+Umax. trong ®ã : .Udo : ®iÖn ¸p kh«ng t¶i chØnh l­u. . 1:hÖ sè tÝnh ®Õn sù suy gi¶m cña ®iÖn ¸p l­íi, 1=0,95. . 2: hÖ sè dù tr÷ m¸y biÕn ¸p, 2=1,04¸1,06,chän 2=1,05. . min:gãc ®iÒu khiÓn côc tiÓu.§èi víi s¬ ®å ®¶o chiÒu min=120 (m=6 xung). . Uv : tæng sôt ¸p trªn van.Mæi thêi ®iÓm chØ cã hai van dÉn nªn Uv = 2.0,85 = 1,7 (V). . I­max- Dßng ®iÖn phÇn øng cùc ®¹i n»m trong kho¶ng(2¸2,5) I­®m. .Chän I­max=2,5. I­®m=2,5.33=82,5 (A). . E­®m=U®m-I­®m.R­=220 – 33.0,566 = 201,3 (V). . Umax : sôt ¸p cùc ®¹i do trïng dÉn : Umax=U®m.. Cã Id®m=I­®m ,I­max=2,5.I­®m=>Umax=2,5. U®m. mµ U®m=Udo.Uk.Yy =>Umax=2,5. Udo.Uk.Yy Uk : ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch Uk%=5%. Yy = 0,5 : ®èi víi s¬ ®å 6 xung. =>Udo==2,5. =>Udo=299,7 (V). §iÖn ¸p ®Çu ra cña m¸y biÕn ¸p U2 : U2= ,trong ®ã Ks®=1,35 : hÖ sè s¬ ®å chØnh l­u khi kh«ng cÇn biÕn ¸p nguån. +TÝnh chän biÕn ¸p nguån : BiÕn ¸p nguån ®Êu theo kiÓu /Y .§iÖn ¸p l­íi Ul=380 (V). => TØ sè BA : kba= Dßng ®iÖn hiÖu dông thø cÊp m¸y biÕn ¸p : I2 = =>dßng ®iÖn hiÖu dông s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p nguån : I1 = Nh­ vËy c«ng suÊt ®Þnh møc biÓu kiÕn m¸y biÕn ¸p : SBAN =.U2.I2 = .222.27 = 10,4 (kVA). Tra sæ tay chän m¸y biÕn ¸p chuÈn cã S®m = 11 (kVA),ký hiÖu TT_11. *TÝnh chän c¸c Tiristor trong m¹ch chØnh l­u : ë trªn ta ®· chän bé chØnh l­u cÇu ba pha. Ta cã : -Dßng trung b×nh qua mæi Tiristor lµ: IT = Id®m = .33 = 11(A). -Dßng cùc ®¹i qua mæi Tiristor: ITm = .I®max= 27,5(A). §iÖn ¸p ng­îc cùc ®¹i qua mçi Tiristor ph¶i chÞu: Ungmax= .U2hd= .222/ = 313 (V). Chän hÖ sè dù tr÷ vÒ ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn cña Tiristor lµ: ku= 1,6 ki= 1,5 VËy Tiristor ph¶i chÞu ®­îc ®iÖn ¸p ng­îc cùc ®¹i lµ: Ungmax= 1,6.313 = 500 (V). ChÞu ®­îco dßng trung b×nh khi dÉn lµ : IT = 1,5.11 =16,5 (A). Vµ ph¶i chÞu ®­îc dßng cùc ®¹i khi dÉn:ITm= 1,5.27,5 = 41,25 (A). VËy ta chän ®­îc lo¹i Tiristor dïng cho bé chØnh l­u cÊp nguån cho ®éng c¬: Lo¹i Ungmax,V Itb,A Ihd,A(f=50Hz) tof,s di/dt,A/s du/dt,V/s C37 25¸800 22,3 33 15 40 100 *TÝnh chän cuén kh¸ng läc mét chiÒu: §iÖn c¶m m¹ch phÇn øng ®éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp cã thÓ tÝnh gÇn ®óng: L­ = kL.[H] (T§§-Trang 273). kL= 1,4¸1,9 (m¸y cã bï) , chän kL= 1,4. U­®m= 220 (V) , I­®m= 33 (A) Zp = 4 (sè ®«i cùc) n®m= 1130 (v/ph) =>L­= 1,4. = 2.10-3 (H).