Khái niệm chung về hệ truyền động điện tự động.  (Page 4/5)

- Hãm tái sinh: Pđiện<0, Pcơ<0, cơ năng biến thành điện năng trả về lưới.

- Hãm ngược: Pđiện>0 , Pcơ<0, điện năng và cơ năng chuyển thành tổn thất P.

- Hãm động năng: Pđiện = 0, Pcơ<0, cơ năng biến thành công suất tổn thất P.

* Các trạng thái làm việc trên mặt phẳng [M, ]:

Trạng thái động cơ: tương ứng với các điểm nằm trong góc phần tư thứ nhất và góc phần tư thứ ba của mặt phẳng [M, ], hình 1 - 5.

Trạng thái máy phát: tương ứng với các điểm nằm trong góc phần tư thứ hai và góc phần tư thứ tư của mặt phẳng [M, ], hình 1 - 5. ở trạng thái này, mômen động cơ chống lại chiều chuyển động, nên động cơ có tác dụng như bộ hãm, và vì vậy trạng thái máy phát còn có tên gọi là "trạng thái hãm".

Trạng thái máy phátM<0 ; Mc>0 ;MMcGTrạng thái động cơM>0 ; Mc<0 ;MMcTrạng thái máy phátM<0 ; Mc>0 ;IIIIIIIVMMcTrạng thái động cơM>0 ; Mc<0 ;MMcM()Mc()Mc()M()Hình 1 - 5: Biểu diễn các trạng thái làm việc trên mặt phẳng [M, ]MII IIII IV

Tính đổi các đại lượng cơ học

Mômen và lực quy đổi:

+ Quan niệm về sự tính đổi như việc dời điểm đặt từ trục này về trục khác của mômen hay lực có xét đến tổn thất ma sát ở trong bộ truyền lực. Thường quy đổi mômen cản Mc, (hay lực cản Fc) của bộ phận làm việc về trục động cơ.

+ Điều kiện quy đổi: đảm bảo cân bằng công suất trong phần cơ của hệ TĐĐTĐ:

- Khi năng lượng truyền từ động cơ đến máy sản xuất:

Ptr = Pc + P (1-5)

Trong đó: Ptr là công suất trên trục động cơ, Ptr = Mcqđ.,

(Mcqđ và  - mômen cản tĩnh quy đổi và tốc độ góc trên trục động cơ).

Pc là công suất của máy sản xuất, Pc = Mlv.lv ,

(Mlv và lv - mômen cản và tốc độ góc trên trục làm việc).

P là tổn thất trong các khâu cơ khí.

* Nếu tính theo hiệu suất hộp tốc độ đối với chuyển động quay:

$P_{\text{tr}}=\frac{P_c}{{\eta }_i}=\frac{M_{\text{lv}}\text{.}{\omega }_{\text{lv}}}{{\eta }_i}=M_{\text{cqd}}\text{.}\omega$ (1-6)

Rút ra: Mcqđ $=\frac{M_{\text{lv}}\text{.}{\omega }_{\text{lv}}}{{\eta }_i\text{.}\omega }=\frac{M_{\text{lv}}}{{\eta }_i\text{.}i}$ ; (1-7)

Trong đó: i - hiệu suất của hộp tốc độ.

i = $\frac{\omega }{{\omega }_{\text{lv}}}$ - gọi là tỷ số truyền của hộp tốc độ.

* Nếu chuyển động tịnh tiến thì lực quy đổi:

$M_{\text{cqâ}}=\frac{F_{\text{lv}}}{\eta \text{.}\rho }$ (1-8)

Trong đó:  = i.t - hiệu suất bộ truyền lực.

t - hiệu suất của tang trống.

 = /vlv - gọi là tỷ số quy đổi.

- Khi năng lượng truyền từ máy sản xuất đến động cơ:

Ptr = Pc - P (tự chứng minh).

Quy đổi mômen quán tính và khối lượng quán tính:

+ Điều kiện quy đổi: bảo toàn động năng tích luỹ trong hệ thống:

W = $\sum _1^n{W}_i$ (1-9)

Chuyển động quay:W = J. $\frac{{\omega }^2}{2}$ (1-10)

Chuyển động tịnh tiến:W = m. $\frac{v^2}{2}$ (1-11)

Nếu sử dụng sơ đồ tính toán phần cơ dạng đơn khối, và áp dụng các điều kiện trên ta có:

$J_{\text{qâ}}\cdot \frac{{\omega }_{Â}^2}{2}=J_{Â}\cdot \frac{{\omega }_{Â}^2}{2}+\sum _1^n{J}_i\cdot \frac{{\omega }_i^2}{2}+\sum _1^q{m}_j\cdot \frac{v_j^2}{2}$ (1-12)

 $j_{\text{qâ}}=J_{Â}+\sum _1^n\frac{J_i}{i_i^2}+\sum _1^q\frac{m_j}{{\rho }_j^2}$ (1-13)

Trong đó: Jqđ - mômen quán tính quy đổi về trục động cơ.

Đ - tốc độ góc trên trục động cơ.

JĐ - mômen quán tính của động cơ.

Ji - mômen quán tính của bánh răng thứ i.

mj - khối lượng quán tính của tải trọng thứ j.

ii = /i - tỉ số truyền tốc độ từ trục thứ i.

 = /vj - tỉ số quy đổi vận tốc của tải trọng.

* Ví dụ: Sơ đồ truyền động của cơ cấu nâng, hạ :

Jđ , Mđ , đ i, i t , Jt , Mt , tvlv,FlvGHình 1- 6: Sơ đồ động học của cơ cấu nâng hạ động cơ điện;  hộp tốc độ; tang trống quay;  tải trọng 1234

Ta có: $J_{\text{qâ}}=J_{Â}+\sum _1^4\frac{J_i}{i_i^2}+\frac{J_t}{i_t^2}+\frac{m_j}{{\rho }_j^2}$ (1-14)