Thạc Sĩ Thiết kế hệ truyền động cho cơ cấu nâng cần trục sử dụng động cơ điện một chiều

1

Mục Lục
LỜI NÓI ĐẦU 4
Chương 1. Tổng quan về cầu trục . 5
1.1. Khái quát chung . 5
1.1.1. Cấu tạo 5
1.1.2. Phân loại . 6
1.1.3. Đặc điểm công nghệ 6
1.2. Đặc tính phụ tải 7
1.2.1. Momen động cơ nâng hạ . 7
1.2.2. Trạng thái làm việc của động cơ . 8
1.3. Yêu cầu của hệ truyền động sử dụng trong cầu trục 9
Chương 2. Tính chọn động cơ 11
2.1. Thông số cơ cấu nâng hạ 11
2.2. Phụ tải tĩnh cơ cấu nâng hạ 13
2.2.1. Phụ tải tĩnh khi nâng . 13
2.2.2. Phụ tải tĩnh khi hạ . 13
2.3. Tính chọn động cơ . 14
Chương 3. Lựa chọn phương pháp truyền động . 17
3.1. Lựa chọn phương pháp chỉnh lưu 17
3.1.1. Chỉnh lưu điều khiển hình tia 3 pha 17
3.1.2. Chỉnh lưu cầu 3 pha 19
3.2. Lựa chọn phương án đảo chiều 22
3.2.1. Đảo chiều dòng điện phần ứng bằng cách dùng công tắc tơ 22
3.2.2. Đảo chiều dòng điện phần ứng bởi hai bộ chỉnh lưu cầu triristor mắc song song ngược 23
3.3. Sơ đồ nguyên lý mạch động lực của hệ truyền động . 24
3.3.1. Sơ đồ mạch lực 24
3.3.2. Nguyên lí làm việc của mạch động lực . 24
Chương 4. Thiết kế mạch động lực . 26
4.1. Tính chọn thyristor . 26
4.2. Thiết kế cuộn kháng lọc . 27
4.2.1. Xác định điện cảm cuộn kháng lọc . 27

2

4.2.2. Thiết kế kết cấu cuộn kháng lọc 28
4.3. Tính chọn các thiết bị bảo vệ mạch động lực . 32
4.3.1. Bảo vệ quá nhiệt cho các van bán dẫn 32
4.3.2. Bảo vệ quá dòng điện cho van 32
4.3.3. Bảo vệ quá điện áp cho van 33
Chương 5: Thiết kế mạch phát xung điều khiển . 34
5.1. Khâu đồng bộ 34
5.1.1 Mạch đồng pha 34
5.1.2. Mạch xung nhịp . 34
5.2. Mạch tạo xung răng cưa . 35
5.3. Khâu so sánh 36
5.4. Khâu tạo xung chùm 37
5.5. Khâu tách xung 37
5.6. Khâu trộn xung và khuếch đại xung 38
5.7. Tổng hợp mạch tạo xung điều khiển 40
5.7.1. Tính toán khâu đồng pha 42
5.7.2. Tính toán khâu tạo điện áp răng cưa 42
5.7.3. Tính toán khâu so sánh . 43
5.7.4. Tính toán khâu tạo xung chùm 44
5.7.5. Tính toán biến áp xung 44
5.7.6. Tính toán khối khuếch đại xung 45
5.8. Nguồn nuôi mạch điều khiển . 46
Chương 6. Tổng hợp bộ điều khiển tự động và mô phỏng truyền động điện cơ cấu nâng hạ 48
6.1. Mô hình toán học động cơ 1 chiều . 48
6.1.1. Chế độ xác lập 48
6.1.2. Chế độ quá độ . 49
6.2. Mô hình phản hồi dòng điện 50
6.3. Mô hình bộ phản hồi tốc độ . 51
6.4. Mô hình bộ biến đổi điện áp 52
6.5. Tổng hợp hệ điều khiển vòng kín 53
6.5.1. Tổng hợp mạch vòng dòng điện 54
6.5.2. Tổng hợp mạch vòng tốc độ 56
6.6. Mô phỏng . 57

3

6.6.1. Mô phỏng hệ thống điều khiển trên Matlab Simulink . 57
6.6.2. Kết quả mô phỏng . 59
Tài Liệu Tham Khảo . 63