[FONT=Times New Roman]Cuộc cách mạng khoa học công nghệ ngày càng phát triển mạnh mẽ đáp ứng được các yêu cầu đặt ra trong lĩnh vực hiện đại hóa các trang thiết bị máy móc phục vụ cho quá trình sản xuất. Để đáp ứng được công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm được sức lao động và tiết kiệm chi phí, hạ giá thành thì việc thiết kế, tính toán để chế tạo máy móc là một khâu rất quan trọng đòi hỏi người thiết kế phải nắm vững quy trình sản xuất của từng loại máy. Đồng thời, dựa vào việc so sánh các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các phương án nhằm mục đích đảm bảo được các máy móc thiết bị khi chế tạo ra là tối ưu nhất.

Chính vì vậy, qua đợt làm đồ án tốt nghiệp này là một lần nữa giúp em có thêm cơ hội, thời gian để tìm hiểu và học tập một cách sâu hơn, cụ thể hơn về lý thuyết trang bị điện. Đó chính là bài học kinh nghiệm quan trọng và vô cùng ý nghĩa đối với những kỹ sư tương lai như chúng em. Nhận thức tầm quan trọng đó em đã làm việc với tinh thần nghiêm túc, vận dụng những kiến thức của bản thân, những ý kiến đóng góp của bạn bè và đặc biệt là sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của Th.S Vũ Anh Tuấn đã giúp em khắc phục được những thiếu sót và yếu điểm của mình.

Xuất phát từ những yêu cầu thực tế, bản đồ án này sẽ nghiên cứu “Thiết kế hệ thống truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 dùng hệ Chỉnh lưu – động cơ một chiều”.

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán cụ thể như sau:

Giới thiệu về máy doa 2620A

Thiết kế mạch lực hệ truyền động

Thiết kế mạch phát xung điều khiển

Xây dựng và thuyết minh sơ đồ nguyên lý hệ truyền động

Xây dựng sơ đồ cấu trúc của hệ truyền động

Xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống

Mô phỏng hệ thống và chạy trên phần mềm Matlab.

[FONT=Times New Roman]MỤC LỤC

PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ MÁY DOA NGANG 2620A.. 10

1. Chức năng, công dụng của máy doa. 10

2. Phân loại máy doa. 10

3. Kết cấu của máy doa 2620A.. 11

4. Đặc điểm công nghệ. 11

5. Yêu cầu đối với truyền động điện máy doa. 12

5.1. Truyền động chính. 12

5.2. Truyền động ăn dao. 12

5.3. Thông số kỹ thuật 12

6. Các chế độ vận hành của máy. 13

7. Các yêu cầu trang bị điện cho truyền động ăn dao của máy doa 2620A.. 13

7.1 Phạm vi điều chỉnh tốc độ. 13

7.2. Độ trơn khi điều chỉnh. 13

7.3. Độ ổn định tốc độ khi làm việc. 13

7.4. Sự phù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính cơ. 14

7.5. Yêu cầu tự động hạn chế phụ tải 14

7.6. Yêu cầu hãm dừng chính xác. 15

7.7.Yêu cầu về đảo chiều15

7.8. Yêu cầu về kinh tế. 15

8. Sơ đồ truyền động ăn dao máy doa ngang 2620. 15

PHẦN II: THIẾT KẾ MẠCH LỰC HỆ TRUYỀN ĐỘNG.. 19

I. KHÁI QUÁT CHUNG.. 19

II. HỆ THỐNG CHỈNH LƯU - ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU.. 20

1. Hệ truyền động chỉnh lưu – động cơ một chiều. 20

2. Một số hệ truyền động T – Đ.. 20

3. Sơ đồ khối hệ truyền động Tiristor – động cơ (T – Đ ). 21

3.1. Giới thiệu sơ đồ: 21

3.2. Nguyên lý làm việc. 22

3.3. Họ đặc tính của hệ thống T – Đ.. 23

4. Đánh giá chất lượng của hệ thống T – Đ.. 24

4.1. Ưu điểm: 24

4.2. Nhược điểm: 24

III. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠCH CHỈNH LƯU.. 25

1. Mạch chỉnh lưu cầu một pha. 26

1.1. Mạch chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng. 26

1.1.1 Sơ đồ nguyên lý. 26

1.1.2. Nguyên lý hoạt động. 26

1.2. Mạch chỉnh lưu cầu một pha điều khiển đối xứng. 27

1.2.1 Sơ đồ nguyên lý. 27

1.2.2. Nguyên lý hoạt động. 27

2. Mạch chỉnh lưu hình tia ba pha. 28

2.1. Sơ đồ nối dây hình tia ba pha. 28

2.2. Đặc điểm của sơ đồ hình tia ba pha. 29

2.3. Nguyên lí làm việc. 29

3. Sơ đồ hình cầu. 31

3.1. Sơ đồ nguyên lý. 31

3.2. Đặc điểm của sơ đồ chỉnh lưu cầu. 32

3.3. Nguyên lí làm việc sơ đồ cầu. 32

4. Kết luận. 34

IV. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐẢO CHIỀU.. 35

V. PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN.. 37

1. Phương án điều khiển riêng rẽ (điều khiển độc lập). 37

2. Phương án điều khiển chung (phụ thuộc). 37

VI. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ MẠCH ĐỘNG LỰC.. 39

1. Chọn động cơ truyền động. 39

2. Các thông số cơ bản còn lại của động cơ. 39

3. Tính chọn van động lực. 40

4. Tính toán máy biến áp chỉnh lưu. 42

5. Tính chọn cuộn kháng cân bằng. 43

6. Tính chọn cuộn kháng san bằng. 44

7. Tính chọn thiết bị mạch bảo vệ. 46

7.1. Bảo vệ quá nhiệt độ cho các van bán dẫn. 46

7.2. Bảo vệ quá dòng điện cho van. 47

7.3. Bảo vệ quá điện áp cho van. 48

VII. XÂY DỰNG SƠ ĐỒ MẠCH LỰC.. 48

1.Giới thiệu thiết bị trong sơ đồ: 50

2. Nguyên lý làm việc của mạch động lực. 50

PHẦN III: THIẾT KẾ MẠCH PHÁT XUNG ĐIỀU KHIỂN.. 52

I. KHÁI QUÁT CHUNG.. 52

II. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT XUNG ĐIỀU KHIỂN.. 52

1. Phương pháp phát xung điều khiển theo nguyên tắc pha đứng. 52

2. Phương pháp phát xung điều khiển sử dụng điốt hai cực gốc (UJT ). 53

3. Phương pháp phát xung điều khiển theo pha ngang. 53

III. PHÁT XUNG ĐIỀU KHIỂN THEO NGUYÊN TẮC PHA ĐỨNG.. 53

1. Sơ đồ khối hệ thống điều khển theo nguyên tắc pha đứng. 53

1.1. Giới thiệu sơ đồ. 53

1.2. Nguyên lý làm việc. 54

2. Các khâu cơ bản của một mạch phát xung điều khiển theo nguyên tắc pha đứng. 55

2.1. Mạch đồng bộ hóa và phát xung răng cưa (khâu đồng pha). 55

2.1.1. Sơ đồ sử dụng Transitor và tụ điện. 56

2.1.2. Sơ đồ dùng hai transistor. 57

2.1.3. Sơ đồ dùng IC khuếch đại thuật toán. 59

2.2. Khâu so sánh. 60

2.3 Khâu tạo xung. 63

2.3.1 Mạch sửa xung. 64

2.3.2. Mạch khuếch đại và truyền xung. 65

IV. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ MẠCH ĐIỀU KHIỂN.. 69

1. Tính chọn BAX.. 69

2. Tính tầng khuếch đại cuối cùng. 71

3. Tính chọn C2 và R11. 71

4. Tính chọn tầng so sánh. 72

5. Tính chọn khâu đồng pha (mạch đồng bộ hóa). 72

6. Tính chọn khâu tạo điện áp chủ đạo. 72

V. THIẾT KẾ MẠCH KHUẾCH ĐẠI TRUNG GIAN.. 72

1. Mạch tạo nguồn nuôi 73

2. Khối tạo điện áp chủ đạo. 74

3. Khâu phản hồi âm dòng có ngắt 74

4. Khâu tổng hợp mạch vòng tốc độ. 75

VI. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ MẠCH KHUẾCH ĐẠI TRUNG GIAN.. 77

1. Tạo nguồn nuôi 77

2. Tính chọn các IC khuếch đại thuật toán. 77

3. Tính chọn khâu phản hồi tốc độ. 78

4. Tính chọn khâu phản hồi âm dòng điện. 79

5. Hệ số khuếch đại của chỉnh lưu K. 79

6. Hệ số khuếch đại động cơ KĐ. 80

7. Hệ số khuếch đại trung gian KTG. 80

PHẦN IV: XÂY DỰNG VÀ THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ.. 83

1. Nguyên lý làm việc của mạch động lực. 83

2. Nguyên lý làm việc của mạch điều khiển. 83

2.1. Nguyên lý ổn định tốc độ và điều chỉnh tốc độ. 83

2.2. Khả năng hạn chế phụ tải 84

2.3. Quá trình đảo chiều động cơ. 84

2.4. Hãm dừng. 84

PHẦN V: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA HỆ TRUYỀN ĐỘNG.. 85

I. ĐẶT VẤN ĐỀ.. 85

II. XÂY DỰNG SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG.. 85

1. Mô tả toán học chỉnh lưu điều khiển. 85

2. Mô tả toán học động cơ điện một chiều kích từ độc lập. 86

3. Bộ khuyếch đại tỷ lệ và máy phát tốc. 88

4. Xây dựng sơ đồ cấu trúc trạng thái động của hệ thống kín với phản hồi 88

4.1. Khảo sát chế độ động của hệ thống. 88

4.2. Xây dựng hàm truyền của hệ thống. 89

III. XÁC ĐỊNH HÀM TRUYỀN CỦA HỆ THỐNG91

1. Hàm truyền của khâu phản hồi tốc độ91

2. Hàm truyền của khâu phản hồi âm dòng điện91

3. Hàm truyền BBĐ của hệ thống91

4. Hàm truyền động cơ một chiều92

PHẦN VI: XÉT ỔN ĐỊNH VÀ HIỆU CHỈNH HỆ THỐNG.. 94

I. XÉT TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA HỆ THỐNG.. 94

1. Tiêu chuẩn ổn định đại số. 94

1.1. Điều kiện cần để hệ thống ổn định: 94

1.2. Tiêu chuẩn ổn định Hurwitz. 94

2. Xét tính ổn định của hệ thống. 94

PHẦN VII: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG VÀ CHẠY TRÊN PHẦN MỀN MATLAB.. 96

I. GIỚI THIỆU PHẦN MỀN MATLAB/SIMULINK.. 96

II. THƯ VIỆN KHỐI CHUẨN CỦA SIMULINK.. 97

1. Thư viện các khối Sources (Khối phát tín hiệu): 97

2. Thư viện các khối Sinks. 99

3. Thư viện các khối Continuous. 100

4. Thư viện các khối Dicrete (tín hiệu rời rạc hay tín hiệu số Z). 101

5. Thư viện các khối Nonlinear (các khâu phi tuyến). 102

6. Thư viên khối Signal & System: 102

7. Thư viện chứa các khối toán học Math: 102

8. Thư viện chứa các khối Function & Tables: 104

9. Thư viện các khối mở rộng của Simulink: 104

III. ỨNG DỤNG MATLAP KHẢO SÁT SỰ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG.. 104

1. Mô phỏng bộ biến đổi của hệ thống. 104

2. Mô phỏng hoạt động của động cơ điện một chiều. 105

3. Mô phỏng hoạt động của mạch vòng dòng điện. 105

4. Mô phỏng khâu phản hồi tốc độ của hệ truyền động. 106

5. Mô phỏng hệ thống khi có hai khâu phản hồi tác động. 107

Kết luận108

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 110