LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây cả nước ta đang bước vào công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, sự giáo dục đóng vai trò quan trọng trong công cuộc này đặc biệt là đào tạo ra đội ngũ có tay nghề cao biết kết hợp chặt chẽ lý thuyết và thực tiễn vào lao động sản xuất.

Cùng với sự phát triển của các ngành kỹ thuật điện điện tử, công nghệ thông tin, ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hoá đã và đang đạt được nhiều tiến bộ mới. Tự động hoá quá trình sản xuất đang được phổ biến rộng rĩa trong các hệ thống công nghiệp trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng. Tự động hoá không những làm giảm nhẹ sức lao động cho con người mà còn góp phần rất lớn trong việc nâng cao năng suất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm.

Với mục tiêu công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, ngày càng có thêm nhiều xí nghiệp mới sử dụng kỹ thuật cao, đòi hỏi cán bộ kỹ thuật và kỹ sư điện những kiến thức về điện tử công suất, về truyền động điện, về vi mạch và xử lý trong công tác kỹ thuật hiện tại.

Để đáp ứng những nhu cầu khó khăn đó em được giao nhiệm vụ làm đồán "Thiết kế bộ điều khiển động cơ một chiều kích từ độc lập".

Việc làm đồ án tốt nghiệp đã giúp em ôn lại phần lý thuyết đã được học ở trường kết hợp với thực tiễn lao động sản xuất của nhà máy trong thời gian em thực tập đã giúp em hiểu sâu hơn, biết vận dụng được lý thuyết được học ở trường vào thực tiễn.

Đồ án của em gồm có 5 chương, giới thiệu về công nghệ cán thép nóng, các biểu thức tính toán, đưa ra phương án chọn công suất động cơ. Vấn đề điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều, phân tích tính toán mạch lực và mạch điều khiển. Tổng hợp hệ thống truyền động điện động cơ một chiều vàmô phỏng bằng Simulink.

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU.1

CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ CÁN ..2

1.1. Lý thuyết cán 2

1.2. Máy cán . 3

1.3. Các biểu thức tính toán và điều kiện cán... 4

1.3.1. Các thông số cơ bản 5

1.3.2. Điều kiện để trục cán ngoạm được kim loại: .. 7

1.4. Tính mô men truyền động trục cán .. 12

1.4.1. Phương pháp Xelicốp 12

1.4.2. Phương pháp suát tiêu hao năng lượng . 14

1.5. Tính chọn công suất động cơ. 15

CHƯƠNG II: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU ..18

2.1. Đặc tính cơ của động cơ một chiều. .. 18

2.1.1. Khái niệm chung ... 18

2.1.2. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập. . 19

2.1.2.1. Phương trình đặc tính cơ .20

2.1.2.2. Xét ảnh hưởng của các tham số đến đặc tính cơ .23

2.2. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều. .. 26

2.2.1. Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng ... 26

2.2.2. Nguyên lý điều chỉnh từ thông động cơ 29

2.3. Hệ thống biến đổi - động cơ (BBĐ - Đ) 31

2.3.1. Hệ thống truyền động máy phát - động cơ một chiều (F - Đ) .. 32

2.3.1.1. Cấu trúc hệ F - Đ và các đặc tính cơ bản. ...32

2.3.1.2. Các chế độ làm việc của hệ F - D34

2.3.2. Hê thống chỉnh lưu - động cơ một chiều .. 37

2.3.2.1. Chỉnh lưu bãn dẫn làm việc với động cơ điện. ...37

2.3.2.2. Đặc tính của hệ truyền động chỉnh lưu Thiristo - động cơ một chiều. ..41

104

Tài liệu tham khảo

2.3.2.3. Nhận xét chung ...43

CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN MẠCH LỰC ...47

3.1. Mục đích yêu cầu 47

3.2. Lựa chọn của bộ chỉnh lưu 47

3.2.1. Chỉnh lưu cầu một pha đối xứng có điều khiển. ... 47

3.2.2. Chỉnh lưu hình tia 3 pha 49

3.2.3. Chỉnh lưu 3 pha sơ đồ cầu. 50

3.2.4. Kết luận . 54

3.3 Tính toán mạch động lực 54

3.3.1. Tính chọn van cho mạch động lực. ... 55

3.3.2. Tính toán thiết kế cuộn kháng bảo vệ hạn chế tốc độ tăng dòng di/dt.. 57

3.3.3. Tính mạch bảo vệ quá áp RC mắc song song với van. . 59

3.3.4. Chọn cầu dao đóng cắt cho mạch lực ... 61

3.3.5. Chọn cầu chì bảo vệ cho mạch lực. .. 61

CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN ...64

4.1. Yêu cầu chung đối với mạch điều khiển .. 64

4.2. Tính chọn biến áp cho nguồn điều khiển. 65

4.2.1. Một số đặc điểm của biến áp nguồn điều khiển 65

4.2.2. Tính toán biến áp 3 pha. 65

4.3. Khâu đồng pha ... 69

4.4. Khâu tạo điện áp tựa.. 70

4.4. Khâu so sánh tạo xung. .. 73

4.5. Khâu tạo xung chùm. . 74

4.6. Khối khuếch đại xung chùm . 76

4.7. Biến áp xung ... 78

4.8. Tổng hợp hệ thống truyền động điện ... 83

4.8.1. Động cơ điện một chiều KTĐL 83

4.8.2. Bộ điều chỉnh có đk .. 85

105

Tài liệu tham khảo

4.8.3. Khâu phản hồi dòng điện .. 87

4.8.4. Khâu phản hồi tốc độ. ... 88

2.8.5. Tổng hợp mạch vòng dòng điện. .. 89

4.8.6. Tổng hợp mạch vòng tốc độ.. 91

4.9. Đảo chiều quay của động cơ. . 94

4.9.1. Đảo chiều từ thông 94

4.9.2. Sơ đồ mạch kích từ 95

4.9.3. Quá trình đảo chiều. .. 95

CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG BẰNG SIMULINK98

5.1. Giới thiệu phần mềm simulink . 98

5.2. Mô phỏng hệ thống bằng simulink. .. 99

5.3. ý nghĩa của quá trình mô phỏng. 100

5.4. Mô tả quá trình mô hình, mô phỏng. . 100

KẾT LUẬN. 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 103