Giáo trình điện Công Nghiệp (TS Nguyễn Bê) - Chương 3

49
F
ms
- thành phn lc ma sát, [N]
a/ Ở chế độ làm việc: (hành trình thun) lc ma sát c xác nh :
F
ms
=µ [F
y
+ g(m
ct
+ m
b
)
] (3-11)
Trong ó: µ = 0,05 ÷ 0,08 - h s ma sát  g trt
F
y
= 0,4F
z
– thành phn thng ng ca lc ct, [N]
M
ct
, m
b
- khi lng ca chi tit, ca bàn, [kg]
b/ Ở chế độ không tải: do thành phn lc ct bng không nên lc ma sát:
F
ms
= µg(m
ct
+ m
b
) (3-12)
Và lc kéo tng F
K
= F
ms
= µg(m
ct
+ m
b
) (3-13)
v
F
K
V
gh
v
K
F
Quá trình bào chi tit  máy bào ging c
tin hành vi công sut gn nh không i tc
là lc ct ln s tng ng vi tc  ct nh
và lc ct nh s tng ng vi tc  ct ln.
Tuy nhiên  nhng máy bào ging c nng thì
 th ph ti có hai vùng nh  th hình 3-4, 
ó trong vùng 0< v < v
gh
, lc kéo là hng s,
trong vùng v
gh
< v < v
max
, công sut kéo P
K

gn
nh không i
V
gh
Hình 3-4  th ph ti ca truyn
ng chính máy bào ging

2. Phng pháp chn công sut ng c truyn ng chính máy bào ging
c im ca truyn ng chính máy bào ging là o chiu vi tn s
ln, momen khi ng, hãm ln. Quá trình quá  chim t l áng k trong
chu k làm vic. Chiu dài hành trình bàn càng gim, nh hng ca quá
trình quá  càng tng. Vì vy khi chn công sut truyn 
ng chính máy
bào ging cn xét c ph ti tnh ln ph ti ng. Trình t tin hành:
a/ Số liệu ban đầu. Các ch  ct gt in hình trên máy: ng vi mi ch
, có cho tc  ct (tc  thun) V
th
, lc ct F
z
. Chú ý lc ct thng có
giá tr cc i trong phm vi tc  ct V
th
= 6 ÷ 20m/ph. Khi tc  ln hn
20m/ph lc ct gim i, trong phm vi này công sut ct có tr s gn không
i (h3-4)
- tc  hành trình ngc V
ng
thng c chn V
ng
= (1÷ 3)V
th
[m/ph]
- trng lng bàn máy và chi tit gia công G
b
+ G
ct
[N]
- bán kính qui i lc ct v trc ng c in = v/ [m]
- hiu sut nh mc ca c cu 
- h s ma sát gia bàn và g trt µ
- chiu dài hành trình bàn L
b
[m]
- momen quán tính ca các b phn chuyn ng
- h thng truyn ng in và phng pháp iu chnh tc 

50
b/Chọn sơ bộ động cơ: ng vi mi ch  ct gt, xác nh lc kéo tng
trên trc vít ca b truyn, công sut u trc ng c và công sut tính
toán. Lc kéo tng c xác inh theo công thc:
F
K
= F
z
+ (G
b
+ G
ct
+ F
y
).µ (3-14)
Công sut u trc ng c khi ct chính là công sut ng c trong hành
trình thun:

η
.1000.60
.
thK
th
vF
P =
[kW] (3-15)
Nu h thng truyn ng in là b bin i - ng c in mt chiu
BB – v à iu chnh tc  ng c trong c di tc  bng iu chnh
in áp phn ng thì ng c phi chn theo công thc tính toán P
tt
:

th
ng
thtt
v
v
PP =
[kW] (3-16)
Có nh vy, ng c mi có th m bo c dòng in cc i trong hành
trình thun vi in áp phn ng không ln, ng thi tc  cao trong hành
trình ngc (khi in áp ln). Trong trng hp iu chnh tc  theo hai
vùng nh theo  th ph ti h.3-4 tc là trong vùng v
min
< v < v
ng
gi lc
kéo không i bng phng pháp iu chnh in áp phn ng, còn trong
vùng v
th
< v < v
ng
gi công sut không i bng phng pháp thay i t
thông ng c, thì ng c ch cn chn theo công sut  hành trình thun
P
th
tính theo (3-15) là  vì trong phm vi v
th
< v < v
ng
iu chnh t thông
nên P
D
= const
Các s liu tính toán c ghi vào bng 3-1
Cn chn ng c có công sut nh mc ln hn hoc bng công sut tính
toán ln nht trong bng 3-1 P
m
 P
tt
Bảng 3-1 Số liệu ghi để chọn công suất động cơ máy bào giường
Tc  (m/ph)

Ch 
ct
V
th
V
ng
Lc ct
F
z
(N)
Lc dc
trc
F
y
(N)
Tr.lng
chi tit
G
ct
(N)
Lc kéo
F
K
(N)
C. sut
u trc
P
th
(kW)
C.sut
tính toán
P
tt
(kW)
1 V
th1
V
ng1
F
z1
F
y1
G
ct1
F
k1
P
th1
P
tt1
2 V
th2
V
ng2
F
z2
F
y2
G
ct2
F
k2
P
th2
P
tt2
3 V
th3
V
ng3
F
z3
F
y3
G
ct3
F
k3
P
th3
P
tt3

c/ Xây dựng đồ thị phụ tải toàn phần và kiểm nghiệm động cơ đã chọn. 
kim nghim ng c ã chn theo iu kin phát nóng ta phi xây dng 
th ph ti toàn phn i = f(t); trong ó có xét ti c ch  làm vic xác lp
và quá trình quá .
Phng pháp nh sau: có th chia  th tc  ca ng c
trong mt hành
trình kép (h.3-5) thành 14 khong t t
1
÷ t
14
. Trong ó:

51
t
1
- bàn máy tng tc ti v
0
không ct gt kim loi tng ng vi ng c
làm vic không ti
t
21
- ng c làm vic vi tc  n nh, không ti.
t
22
- bt u gia công chi tit, ng c làm vic vi tc  n nh, có ti.
t
3
- ng c tng tc  n 
th
ng vi tc  v
th
ca bàn máy, có ti.
t
4
- giai on ct gt, ng c làm vic vi tc  n nh 
th
t
5
- ng c gim tc n 
1,
có ti
t
61
- ng c làm vic n nh vi tc  
1
, có ti.
t
62
- dao ra khi chi tit, ng c làm vic không ti vi tc  
1
.
t
7
, t
8
- ng c do chiu t thun sang ngc
t
9
- ng c làm vic không ti vi tc  không ti 
ng
ng vi v
ng
ca bàn
máy.
t
10
- ng c gim tc  chiu ngc
t
11
- ng c làm vic n nh vi tc  
1
t
12
- ông c o chiu t ngc sang thun, bàn máy bt u thc hin
mt hành trình kép mi.
Nh vy trong mt hành trình kép có các khong thi gian ng c làm
vic n nh không ti là t
21
, t
6
, t
9
, t
11
và có ti t
22
, t
4
, t
61
. Các khong thi
gian ng c làm vic  quá trình quá  t
1
, t
3
, t
5
, t
8
, t
10
, t
12
. Ta phi xác nh
c dòng in trong ng c trong tt c các khong thi gian ó.
+ Xác nh dòng in trong ch  làm vic n nh
 xác nh dòng in ng c trong các khong thi gian làm vic n nh,
ta xác nh công sut trên trc ng c, sau ó xác nh momen in t ca
ng c trong các khong thi gian ó theo gin  sau: P(t)
 M(t)  I(t)
vi P(t), M(t), I(t) là công sut, momen, dòng in trong các khong thi
gian làm vic n nh th i.
- Công sut u trc ng c khi không ti  hành trình thun:
P
0th
= P
0th
+ P
p
(3-17)
vi P
0th
- tn hao không ti trong hành trình thun;
P
p
- tn hao do ma sát trên g trt ca bàn máy.
P
0th
= a.P
thhi
= 0,6P
th
(1-) (3-18)

1000.60
.).(
µ
thbct
p
vGG
P
+
=∆
(3-19)
vi a = 0,6(a
m
+ b
m
); P
thhi
– công sut hu ích
- Mômen in t ca ng c  hành trình thun khi y ti:

dm
thD
ththdt
P
MMMM
ω
3
.
00.
10.
+=+=
, [N] (3-20)
vi
ρ
ω
th
v
=
(3-21)

52
là tc  ng c  hành trình thun.
M
0
– momen không ti ca ng c

dm
dm
dmdm
P
IKM
ω
3
0
10.
. −Φ=
[Nm] (3-22)
- Dòng in ng c khi y ti

dm
thdt
th
K
M
I
Φ
=
.
, [A] (3-23)
Trong ó K
dm
, P
m
, I
m
là các thông s nh mc ca ng c
- Công sut ng c trong hành trình ngc khi dùng phng pháp iu
chnh in áp trong c di tc  c xác nh:

th
ng
thDng
v
v
PP .
0
=
[N] (3-24)
- Momen in t  hành trình ngc:

ng
Dng
ngdt
P
MM
ω
3
0.
10.
+=
[n.m] (3-25)
- Dòng in ng c  hành trình ngc

thu
dm
ngdt
ng
I
K
M
I
.0
.
=
Φ
=
[A] (3-26)

+ Xác nh dòng in trong các khong thi gian ng c làm vic  quá
trình quá : Nguyên tc chung là vit và gii các phng trình vi phân các
mch in c th. Ngày nay công c máy tính cho phép ta d dàng gii các
h phng trình phc tp này. Tuy nhiên,  n gin cho vic phân tích, ta
có th s dng phng pháp gn úng. Phng pháp ó da trên các gi
thit sau:
-  th tc  bàn máy v(t) ho
c ca ng c có dng lý tng hình 3-5;
- H thng truyn ng in có t ng iu chnh, m bo có hn ch
dòng và duy trì nó  giá tr cc i cho phép trong quá trình quá . i vi
ng c mt chiu I
q
= (2 ÷ 2,5)I
m
+
Xác nh thi gian ca các khong làm vic:
- Thi gian ca quá trình quá  có th xác nh bng công thc gn úng:

)(
.).(
)(
1212
ωωωω
−
Φ−
=−
−
=
dmcqdcqd
KII
J
MM
J
t
(3-27)
Trong ó:
M
qd,
I
qd
– Momen, dòng in ng c trong quá trình quá ;
M
c
, I
c
– momen, dòng in ph ti ca ng c;

2,

1
- tc   cui và u quá trình quá ;
Theo (3-27) ta xác nh c t
1
, t
3
, t
5
, t
7
, t
8
, t
10
, t
12.

53
- Các khong thi gian t
21
, t
22
, t
61
, t
62
xác nh theo kinh nghim vn
hành.
- Thi gian làm vic n nh  hành trình thun c xác nh nh sau:

th
v
L
t
5
5
=
, [s] (3-27)
vi L
5
- chiu dài bàn máy di chuyn trong khong thi gian t
5
c xác
nh nh sau:

∑
−=
i
LLL
5
(3-29)
Trong ó L- chiu dài hành trình bàn máy trong hành trình thun.
L
i
- tng chiu dài hành trình bàn trong các giai on quá trình quá  và
các on bàn máy di chuyn vi tc  v
0
Nu coi rng trong quá trình quá  bàn máy di chuyn vi tc  trung
bình không i thì: L
i
= v
i
t
i
(3-30)
vi v
i
, t
i
- tc  trung bình, on thi gian th i
- Tng t ta xác nh c t
11

+ Xây dng  th ph ti toàn phn i=f(t):
T các s liu dòng in trong quá trình quá  và xác lp  các khong
thi gian tng ng, ta v c  th dòng in bin thiên theo thi gian
nh hình 3-5
+ Kim nghim ng c theo iu kin phát nóng.
S dng phng pháp dòng in ng tr  kim nghim. T  th hình
3-5 ta có:

ck
i
ii
dt
T
tI
I
'
.
14
1
2
∑
=
=
(3-31)
Trong ó: T’
ck
- thi gian ca mt chu k có xét n hin tng to nhit
do tc  thp và quá trình quá  nu ng c t thông gió. Khi ng c
thông gió c lp thì ly T’
CK
=T
CK
ng c ã c chn phi có dòng in nh mc I
m
 I
m

54














,I
t
t
1
t
21
t
3
t
4
t
5
t
61
t
62
t
7
t
8
t
9
t
10
V
th
V
0
V
ng
t
11
t
12
t
22
,I
t
t
1
t
21
t
3
t
4
t
5
t
61
t
62
t
7
t
8
t
9
t
10
V
th
V
0
V
ng
t
11
t
12
t
22

Hình 3-5 Biu  tc  và dòng in ca máy bào ging

3.3 Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động điện và trang bị điện của
máy bào giường
1. Truyn ng chính: Phm vi iu chnh tc 

min.
max.
min
max
th
ng
v
v
v
v
D ==
(3-33)

v
ng.max
: tc  ln nht ca bàn máy  hành trình ngc, thng v
ng.max
= 75
÷ 120m/ph
v
th.min
: tc  nh nht ca bàn máy trong hành trình thun, thng v
th.min
=
4 ÷ 6 m/ph
Nh vy D = (12,5 ÷ 30)/1
Thông thng, h thng truyn ng in s dng ng c in mt chiu,
c cp ngun t b bin i. Theo yêu cu ca  th ph ti, iu chnh
tc  c thc hin theo hai vùng: Thay i in áp phn ng trong phm
vi (5 ÷ 6)/1 vi mômen trên trc ng c là h
ng s ng vi tc  bàn thay
i t v
min
= (4 ÷ 6)m/ph n vgh = (20 ÷ 25)m/ph, khi ó lc kéo không i;
gim t thông ng c trong phm vi (4 ÷ 5)/1 khi thay i tc  t v
gh
n
v
max
=(75 ÷ 120)m/ph, khi ó công sut kéo gn nh không i. Nhng s
dng phng pháp iu chnh t thông thì làm gim nng sut ca máy, vì
thi gian quá  tng do hng s thi gian mch kích t ng c ln. Vì
vy, thc t ngi ta thng m rng phm vi iu chnh in áp, gim
phm vi iu chnh t thông, hoc
iu chnh t thông trong c di thay i
in áp phn ng. Trong trng hp này công sut ng c phi tng
v
max
/v
gh
ln.

55
 ch  xác lp,  n nh tc  không ln hn 5% khi ph ti thay i
t thông n nh mc.
Quá trình quá  khi ng, hãm yêu cu xy ra êm, tránh va p trong b
truyn ng vi  tác ng cc i.
i vi nhng máy bào ging c nh L
b
< 3m, F
K
=30 ÷ 50kN; D = (3 ÷
4)/1, h thng truyn ng chính thng là ng c không ng b - khp ly
hp in t; ng c không ng b rôto dây qun hoc ng c in mt
chiu kích t c lp và hp tc . Nhng máy c trung bình L
b
= 3 ÷ 5; F
K

= 50 ÷ 70kN; D = (6 ÷ 8)/1, h thng truyn ng là F -  (máy phát mt
chiu - ng c in mt chiu). i vi máy c nng L
b
>5m, F
K
> 70kN;
D (8 ÷ 25)/1, h truyn ng là h F -  có b khuch i trung gian; h
chnh lu dùng Thyristor - ng c mt chiu.
2. Truyn ng n dao
Truyn ng n dao làm vic có tính cht chu k, trong mi hành trình kép
làm vic mt ln (t thi im o chiu t hành trình ngc sang hành
trình thun và kt thúc trc khi dao ct vào chi tit).
Phm vi iu chnh l
ng n dao là D = (100 ÷ 200)/1. Lng n dao cc
i có th t ti (80 ÷ 100)mm/1 hành trình kép.
C cu n dao yêu cu làm vic vi tn s ln, có th t ti 1000ln/ gi.
H thng di chuyn u dao cn phi m bo theo hai chiu  c ch  di
chuyn làm vic và di chuyn nhanh.
Truyn ng n dao thng c thc hin bng ng c không
ng b
rôto lng sóc và hp tc .
Truyn ng n dao có th thc hin bng nhiu h thng: c khí, in khí,
thu lc, khí nén v.v. Thông thng s dng rng rãi h thng in c:
ng c in và h truyn ng trc vít - êcu hoc bánh rng - thanh rng.
Lng n dao trong mt hành trình kép khi truyn ng bng bng h
trc
vit - êcu c tính nh sau:
S = 
tv
. t. T (3-34)
Và i vi h truyn ng bánh rng - thanh rng
S = 
br
.z.t.T (3-34)
Trong ó:

tv
, 
br
- tc  góc ca trc vít, bánh rng, rad/s
z - s rng ca bánh rng
t - bc rng ca trc vít hoc thanh rng, mm
T - thi gian làm vic ca trc vít hoc thanh rng, s
T biu thc trên, ta có th iu chnh lng n dao S bng cách thay i
thi gian s dng nguyên tc hành trình (dùng các công tc hành trình) hoc
nguyên tc thi gian (dùng rle thi gian). Các nguyên tc này n gin
nhng n
ng sut máy thng b hn ch. Lý do là lng n dao ln, thi

56
gian làm vic phi dài, ngha là thi gian o chiu t hành trình thun sang
hành trình ngc phi dài, nhiu trng hp không cho phép.
 thay i tc  trc làm vic, ta có th dùng nguyên tc tc , iu
chnh tc  bn thân ng c hoc s dng hp tc  nhiu cp. Nguyên
tc này phc tp hn nguyên tc trên, nhng có th gi c th
i gian làm
vic ca truyn ng nh nhau vi các lng n dao khác nhau.
Mt h thng truyn ng n dao c s dng trong nhiu máy bào
ging c trung bình nh  hình (3-6). B phn chính là h thng a vi s
rng trên các a khác nhau. S a s là s cp n dao ng vi mt tc 
ca trc làm vic. S a có th
 là 7 hoc 8, khi kt hp vi mt hp tc  3
cp thì s to ra lng n dao 0,5 ÷ 50mm (7 a) và n 100mm (8 a) vi
 =1,26. S rng trên a s xác nh lng n dao. Mi a s ng vi mt
lng n dao. Phn ng rle R s di chuyn ta trên các a, khi gp rng
trên a thì rle R nh, tác ng n mch
iu khin và ct in ng c
truyn ng n dao DD.





















Hình 3-6 H thng truyn ng n dao máy bào ging

3. Truyn ng ph

57
`Truyn ng ph m bo các di chuyn nhanh bàn dao, xà máy, nâng
u dao trong hành trình ngc, c thc hin bi ng c không ng b
và nam châm in.

3.4 Một số sơ đồ điều khiển máy bào giường điển hình
1. S  iu khin máy bào ging theo h thng F- có máy in khuch
i làm kích t cho máy phát.
Hình 3-7 là s  nguyên lý n gin ca h
 thng truyn ng chính máy
bào ging c trung bình và nng
a/ Phân tích nguyên lý làm việc của hệ thống truyền động điện
ng c in  truyn ng cho bàn máy c cp in t máy phát in
mt chiêu F. Kích t ca máy phát F là cun CKF c cp bi máy in
khuch i t trng ngang MK. MK có 4 cun kích t; 3cu
n CK1,
CK2, CK3 ni ni tip nhau có chc nng là cun ch o, phn hi âm in
áp, phn hi dng dòng in phn ng và phn hi mm sc in ng
máy phát
- in áp ch o ly trên bin tr BTT (cho hành trình thun) hoc trên
bin tr BTN (cho hành trình ngc).
Khi R(5-6) = 1, + T(5) = 1, bin tr BTT c cp in hình thành in áp
U
c
to dòng i
k
chy vào cun CK1, CK2, CK3 qua in tr R1, cun CFF ,
CF và in tr R5 tng ng vi chiu quay thun. Nu R(5-6) = 1, + N(5)
= 1, bin tr BTN c cp in to ra dòng i
k
cng chy qua CK1, CK2,
CK3 qua in tr R1, cun CFF, CF và in tr R5 theo chiu ngc li
làm cho ng c quay ngc.
- in áp phn hi âm in áp ng c: Do bin tr 1R c ni song song
vi phn ng ng c  nên khi h thng F- làm vic, st áp trên 1R là U
a

t l vi in áp trên phn ng ng c, to ra dòng chy trong CK1, CK2,
CK3 t l vi in áp phn ng ng c.
- in áp phn hi dng dòng in phn ng ng c: Khi h thng F-
làm vic, st áp trên 2 cun ph CFF và CF là U
i
t l vi dòng in phn
ng ng c; U
i
to ra dòng chy qua CK1, CK2, CK3 t l vi dòng in
phn ng
- in áp phn hi mm ly trên cu cân bng bao gm 2 na in tr 2R,
in tr 4R và cun CKF. Mt ng chéo ca cu c cp bi in áp ca
máy in khuch i MK; ng chéo còn li là in tr 5R. Ta chnh

nh trên 2R sao cho khi ng c làm vic  ch  tnh thì cu cân bng
ngha là in áp trên 5R bng không. Khi ng c làm vic  ch  ng
thì cu mt cân bng, ngha là in áp trên 5R khác không và t l vi o
hàm ca sc in ng máy phát tc là phn ánh s dao ng sc in ng

58
F
1R
CF
R
Ui
CKF
1V
CK1
CK4
i
k
2KH
TT
2KC2
N
1
CFF
U
a
4R
2R
2V
3V
4V
5R
CK2
CK3
6R
B
B
i
f
2
3
4
5
6
7
10
9
11
12
13
T
R
1KH
T N
MK
BTN
BTT
KL
KL
8R
T
N
RAL D
KL TN
KC
KL
TT
TN
N
T
T
N
R
RC
RC
KL
KL
MT
MN
7R
U
SS
U’
a
+
Đ
1KC
2KC1
MN
MT
KL
3R
F
1R
CF
R
Ui
CKF
1V
CK1
CK4
i
k
2KH
TT
2KC2
N
1
CFF
U
a
4R
2R
2V
3V
4V
5R
CK2
CK3
6R
B
B
i
f
2
3
4
5
6
7
10
9
11
12
13
T
R
1KH
T N
MK
BTN
BTT
KL
KL
8R
T
N
RAL D
KL TN
KC
KL
TT
TN
N
T
T
N
R
RC
RC
KL
KL
MT
MN
7R
U
SS
U’
a
+
Đ
1KC
2KC1
MN
MT
KL
3R
Hình 3-7 S  h thng truyn ng máy bào ging h F-

Xem chi tiết: Giáo trình điện Công Nghiệp (TS Nguyễn Bê) - Chương 3