Đồ án Thiết kế hệ thống truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 dùng hệ Chỉnh lưu – động cơ một chiều

Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Điện – trường Đại học SPKT Vinh đã dạy dỗ và trang bị cho em những kiến thức chuyên ngành quý giá trong những năm học vừa qua. Đặc biệt là Th.S Vũ Anh Tuấn - Người đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài này. Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình. Do trình độ và thời gian nghiên cứu có hạn chế, nên không tránh khỏi những thiếu sót, nhược điểm. Vì vậy, em rất mong nhận được sự quan tâm, đóng góp ý kiến một cách thẳng thắn, chân thành của các thầy, cô giáo trong Khoa và độc giả để đề tài ngày càng hoàn thiện, đầy đủ, có ý nghĩa cả trong lý luận và ngoài thực tiễn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! Vinh, ngày 30 tháng 3 năm 2011. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thắm DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN Hình 1-1: Hình dạng bên ngoài của máy doa 11 DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT TT KÝ HIỆU NỘI DUNG Đ Động cơ ĐB Đồng bộ BBĐ Bộ biến đổi STĐ Sức từ động MFT Máy phát tốc MBA Máy biến áp BAX Biến áp xung KĐTG Khuếch đại trung gian KĐTT Khuếch đại thuật toán MĐKĐ Máy điện khuếch đại 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 chiều………………………………………………………….15 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 THỐNG ....................................91 1. Hàm truyền của khâu phản hồi tốc độ.......................................................................91 2. Hàm truyền của khâu phản hồi âm dòng điện...........................................................91 3. Hàm truyền BBĐ của hệ thống.................................................................................91 4. Hàm truyền động cơ một chiều.................................................................................92 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 luận 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 LỜI NÓI ĐẦU 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. PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ MÁY DOA NGANG 2620A 1. Chức năng, công dụng của máy doa Máy doa ngang 2620A nằm trong nhóm máy cắt gọt kim loại thứ ba. Đây là loại máy có vai trò quan trọng trong nền công nghiệp. Loại máy này có hệ thống trang bị điện hiện đại, nó có thể gia công được nhiều loại chi tiết khác nhau, khả năng công nghệ của nó có thể dùng để doa, khoan, khoét, phay với các nguyên công sau: - Nguyên công doa: Thường doa các lỗ hình côn, hình trụ, các mặt phẳng vuông góc với nhau có độ định tâm cao. - Nguyên công tiện: Khi nắp lưỡi dao tiện thì có thể tiện trong, cắt mặt đầu, cắt ren... Với nguyên công cắt ren thì truyền động ăn dao được truyền từ trục chính. - Nguyên công khoan: Khi cần gia công các lỗ có độ định tâm cao ta có thể thực hiện trên máy doa, nguyên công này thường nặng nề nhất. - Nguyên công phay: Phay mặt đầu, phay mặt phẳng, phay mặt trong, phay mặt ngoài. 2. Phân loại máy doa Máy doa có nhiều loại khác nhau với kích cỡ, công dụng và mức độ chuyên môn hoá khác nhau. Ta có thể phân loại máy doa theo các cách sau: - Phân loại theo chức năng, công dụng: + Máy khoan, khoét + Máy doa - Phân loại theo chuyển động: + Doa đứng: Dao quay theo phương thẳng đứng + Doa ngang: Dao quay theo phương nằm ngang - Phân loại theo mức độ trang bị điện: + Loại đơn giản: Thường dùng động cơ KĐB không có điều chỉnh tốc độ về điện. + Loại trung bình thường dùng động cơ KĐB điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực hoặc dùng động cơ một chiều nhưng là hệ thống hở. + Loại phức tạp: Dùng động cơ một chiều kích từ độc lập điều khiển theo hệ kín hoặc có thể điều khiển theo chương trình. Đây là loại máy doa gia công có độ chính xác rất cao. Phân loại theo trọng lượng của máy ta có: + Loại nhỏ: Trọng lượng của máy nhỏ hơn 10 tấn + Loại trung bình: Trọng lượng của máy từ 10 - 100 tấn + Loại lớn: Trọng lượng máy lớn hơn 100 tấn. 3. Kết cấu của máy doa 2620A Thân máy: Là phần cố định so với bệ máy, có kết cấu hình chữ U, hai đầu có hai ụ Ụ chính: Nằm trên thân máy, có thể chuyển động tịnh tiến so với thân máy. Động cơ trục chính được gắn vào thân máy cùng với hộp tốc độ, quá trình di chuyển được thực hiện nhờ trục chính hoặc động cơ chạy dao. Ụ trục phụ: Nằm trên thân máy, có thể chuyển động tịnh tiến nhờ động cơ ăn dao hoặc bằng tay. Khi gia công chi tiết có đòi hỏi độ chính xác cao thì nó có tác dụng giữ dao. Bàn máy: Được bố trí giữa hai ụ, có thể di chuyển ngang, dọc, qua trái, qua phải. 4. Đặc điểm công nghệ Đặc điểm của máy doa là có thể gia công đồng thời nhiều lỗ có trục song song hoặc trục thẳng góc với nhau. Máy doa ngang dùng để gia công các chi tiết cỡ trung bình và nặng. Hình dạng của máy được mô tả như sau: Hình 1-1: Hình dạng bên ngoài của máy doa Trên bệ máy 1 đặt trụ trước 6, trên đó có ụ trục chính 5. Trụ sau 2 có đặt giá đỡ 3 để giữ trục dao trong quá trình gia công. Bàn quay 4 gá chi tiết có thể dịch chuyển theo chiều ngang hoặc dọc bệ máy. Ụ trục chính có thể chuyển động theo chiều thẳng đứng cùng trục chính. Bản thân trục chính có thể chuyển động theo phương ngang. Chuyển động chính là chuyển động quay của dao doa (trục chính). Chuyển động ăn dao có thể là chuyển động ngang, dọc của bàn máy mang chi tiết hay di chuyển dọc của trục chính mang đầu dao. Chuyển động phụ là chuyển động thẳng đứng của ụ dao vv… 5. Yêu cầu đối với truyền động điện máy doa 5.1. Truyền động chính Yêu cầu cần phải đảo chiều quay, phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 130/1 với công suất không đổi, độ trơn điều chỉnh j = 1,26. Hệ thống truyền động chính cần phải hãm dừng nhanh. Hiện nay hệ truyền động chính máy doa thường sử dụng động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc và hộp tốc độ (động cơ có một hay nhiều cấp tốc độ). Ở những máy doa cỡ nặng có thể sử dụng động cơ điện 1 chiều, điều chỉnh tốc độ trơn trong phạm vi rộng. Nhờ vậy có thể giảm kết cấu, mặt khác có thể hạn chế được mômen ở vùng tốc độ thấp bằng phương pháp điều chỉnh tốc độ hai vùng. 5.2. Truyền động ăn dao Phạm vi điều chỉnh tốc độ của truyền động ăn dao D = 1500/1. Lượng ăn dao được điều chỉnh trong phạm vi 2mm/ph ¸ 600mm/ph. Khi di chuyển nhanh có thể đạt tới 2,5m/ph ¸ 3m/ph. Lượng ăn dao (mm/ph) ở những máy cỡ nặng yêu cầu được giữ không đổi khi tốc độ trục chính thay đổi. Đặc tính cơ cần có độ cứng cao, với độ ổn định tốc độ < 10%, hệ thống truyền động ăn dao phải đảm bảo độ tác động nhanh cao, dừng máy chính xác đảm bảo sự liền động với truyền động chính khi làm việc tự động. Ở những máy doa cỡ trung bình và nặng, hệ thống truyền động ăn dao sử dụng hệ thống khuếch đại máy điện - động cơ một chiều hoặc hệ thống T – Đ. 5.3. Thông số kỹ thuật Máy doa ngang 2620A là loại máy doa vạn năng dùng để gia công lỗ đã khoan hoặc khoét mà kích thước giữa các tâm lỗ yêu cầu độ chính xác tuyệt đối cao từ cấp 9 đến cấp 7 và ra = 6,3 ÷ 1,25μm. Với dao doa có chất lượng tốt, chọn chế độ cắt và để lượng dư phù hợp, doa có thể đạt độ chính xác cấp 6. Doa đạt độ cứng vững cao, lưỡi cắt thường bố trí không đối xứng nên khắc phục được độ rung động. Ngoài ra còn thực hiện một số nguyên công phụ khác như: khoan, phay bằng dao phay mặt đầu, gia công ren.... Máy doa 2620A là máy có kích thước cỡ trung bình Đường kính trục chính: 90 (mm) Công suất truyền động chính: 10(kw) Tốc độ quay trục chính điều chỉnh trong phạm vi: (12,5 ¸ 1600) vg/ph Công suất động cơ ăn dao: 2,1(kw) Tốc độ ăn dao có thể điều chỉnh được trong phạm vi: (2,1 ¸ 1500)vg/ph và tốc độ lớn nhất có thể đạt tới 3000vg/ph. 6. Các chế độ vận hành của máy Truyền dộng ăn dao nhờ hai chế độ vận hành bằng tay hoặc tự động. Trong quá trình vận hành có thể thưc hiện chạy nhanh bàn dao bằng phương pháp giảm từ thông động cơ. Chỉnh định tọa độ của ụ, trục nhờ hệ kính phóng đại quang học. Điều khiển máy nhờ các nút bấm và tay gạt, chúng được bố trí trên hai ụ máy. 7. Các yêu cầu trang bị điện cho truyền động ăn dao của máy doa 2620A Trong máy doa ngang 2620A truyền động ăn dao là truyền động phức tạp nhất, nó đòi hỏi hệ thống trang bị điện có mức độ tự động hoá cao. Truyền động dùng động cơ một chiều kích từ độc lập có các yêu cầu về chỉ tiêu chất lượng như: 7.1 Phạm vi điều chỉnh tốc độ Truyền động ăn dao của máy doa ngang 2620A có yêu cầu phạm vi tốc độ rộng, dải điều chỉnh được đặc trưng bởi hệ số: 7.2. Độ trơn khi điều chỉnh Vì máy làm việc ở nhiều chế độ gia công khác nhau như doa lỗ có đường kính lớn thì cần tốc độ nhỏ, còn khi phay thì cần tốc độ lớn. Để đảm bảo chất lượng gia công bề mặt có độ bóng từ cấp 6 ÷ 9 thì tốc độ phải được điều chỉnh vô cấp. 7.3. Độ ổn định tốc độ khi làm việc Để đảm bảo duy trì ổn định tốc độ đạt mức chính xác cao ngay cả khi tốc độ truyền động chính thay đổi. Khi phụ tải biến đổi từ 0 ¸ Mmax thì yêu cầu độ sụt tốc độ là: 7.4. Sự phù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính cơ Truyền động ăn dao của máy bao gồm các chuyển động tịnh tiến, nếu mô men cản MC do lực kéo ăn dao qui định thì nó phải đảm bảo phụ tải có mô men M lớn nhất. Nếu yêu cầu mô men M = const thì Mmax này được xác định bởi lực ăn dao, bao gồm: lực kéo Fx, tổn hao ma sát trên gờ trượt của máy. Trong hầu hết phạm vi điều chỉnh ở vùng tốc độ thấp lực ăn dao bị hạn chế bởi chiều sâu cắt do Fx không đạt tới trị số cực đại mà phụ tải vào tốc độ ăn dao. Mà vùng tốc độ cao, lực ăn dao còn phụ thuộc vào công suất của truyền động chính, vì những cấp ăn dao cực đại chỉ sử dụng với các cấp tốc độ chính xác cực đại, do đó có thể dẫn tới quá tải và gây nguy hiểm cho truyền động chính. Mặt khác, cũng với cấp tốc độ này thường dùng để gia công tinh lên lực ăn dao không cần lớn, nếu có kể đến sự biến đổi của lực ma sát trên gờ trượt ảnh hưởng tới tốc độ thì lực kéo bàn là Qn và được biểu diễn như hình vẽ sau: Mc,Pc n0 n1 n2 mc pc F,Q v n q®m f®m 0 Ở vùng tốc độ gia công ta có: M=const ; P tỉ lệ với U Ở vùng chạy dao nhanh: M» P/n ; P=const 7.5. Yêu cầu tự động hạn chế phụ tải Trong quá trình làm việc thường xảy ra quá tải tĩnh và quá tải động. Trong đó: - Quá tải tĩnh: Là do vật liệu không đồng nhất, khi dao cắt đi vào vùng chai cứng hoặc khi nhiệt độ tăng quá làm cho công suất cắt tăng dẫn tới quá tải. - Quá tải động: Là các quá trình khởi động, hãm, đảo chiều. Để rút ngắn thời gian quá tải động thì cần phải rút ngắn quá trình này. Các biện pháp hạn chế phụ tải: + Hạn chế phụ tải truyền động chính thông qua truyền động ăn dao. + Hạn chế phụ tải tĩnh và động bằng phương pháp sử dụng khâu phản hồi âm dòng có ngắt. 7.6. Yêu cầu hãm dừng chính xác Việc dừng máy chính xác là một yêu cầu rất quan trọng. Bởi vì khi dừng chính xác thì đảm bảo được chất lượng sản phẩm, tăng năng suất của máy, an toàn cho thiết bị và người vận hành. Các biện pháp nâng cao chất lượng quá trình hãm (giảm thời gian hãm) - Sử dụng những thiết bị khống chế. - Tăng gia tốc của hệ thống. - Sử dụng những vật liệu nhẹ để giảm thành phần mô men quán tính. - Tăng lực cản bằng cơ khí. - Hãm bằng điện, sử dụng một trong ba phương pháp: + Hãm ngược + Hãm động năng + Hãm tái sinh - Giảm tốc độ bằng cách giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ. 7.7. Yêu cầu về đảo chiều Đặc điểm công nghệ của máy doa 2620A là có đảo chiều, để đảm bảo năng suất cho máy thì việc yêu cầu về đảo chiều là rất quan trọng. 7.8. Yêu cầu về kinh tế Hệ thống thiết kế ra phải đảm bảo có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, thuận thiện cho vận hành và sửa chữa. Vốn đầu tư mua sắm thiết bị, chi phí vận hành phải hợp lý. Giá thành hệ thống thấp, trong khi phải thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật. 8. Sơ đồ truyền động ăn dao máy doa ngang 2620 dùng hệ thống máy điện khuếch đại – động cơ một chiều Hệ thống truyền động ăn dao thực hiện theo hệ MĐKĐ có bộ khuếch đại điện tử trung gian, thực hiện theo hệ kín phản hồi âm tốc độ. Tốc độ ăn dao được điều chỉnh trong phạm vi (2,2 ÷ 1760)mm/ph. Di chuyển nhanh đầu dao với tốc độ 3780mm/ph chỉ bằng phương pháp điện khí. Tốc độ ăn dao được thay đổi bằng cách chuyển đổi sức điện động của khuếch đại máy điện khi từ thông động cơ là định mức, còn di chuyển nhanh đầu dao được thực hiện bằng cách giảm nhỏ từ thông động cơ khi sức điện động của MĐKĐ là định mức. Hình 1-2: Sơ đồ hệ thống truyền động ăn dao máy doa 2620 Kích từ của MĐKĐ là hai cuộn 1CK và 2CK được cung cấp từ bộ khuếch đại điện tử hai tầng. Tầng 1 là khuếch đại điện áp (đèn kép 1ĐT) và tầng hai là tầng khuếch đại công suất (đèn 2ĐT và 3ĐT). Tín hiệu đặt vào tầng 1 là: Uv1= Ucđ – γ.ω – Um2 Trong đó: Ucđ - điện áp chủ đạo lấy trên biến trở 1BT; γω - điện áp phản hồ