Nghiên cứu khái quát về cần cẩu KONE. Xây dựng cấu trúc và chương trình điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng

Khái quát chung về cần trục Cần trục chân đế KONE được hãng CRANES của Phần Lan thiết kế.Cần trụcnày có đặc tính điều chỉnh tốc độ thích hợp cho việc bốc xếp hàng hóa tại cảng biển và nâ

Mục lục

Chương 1 Khái quát tổng quan về cần trục KONE 4

1.1 Giới thiệu chung về cần trục KONE 4

1.1.1 Khái quát chung về cần trục 4

1.1.2 Cơ cấu truyền động chính của cần trục 5

1.2 Truyền động cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE 7

1.2.1 Động cơ truyền động cho cơ cấu nâng hạ hàng 7

1.2.2 Chức năng các phần tử trong sơ đồ 8

1.2.3 Các bảo vệ trong cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE 10

1.3 Truyền động cơ cấu nâng hạ cần cần trục KONE 11

1.3.1 Động cơ truyền động cho cơ cấu 11

1.3.2 Chức năng các phần tử trong sơ đồ 12

1.3.3 Các bảo vệ của cơ cấu nâng hạ cần cần trục KONE 16

1.4 Truyền động cơ cấu quay mâm cần trục KONE 16

1.4.1 Động cơ truyền động cho cơ cấu quay mâm 16

1.4.2 Chức năng các phần tử trong sơ đồ 17

1.4.3 Các bảo vệ cho cơ cấu 18

Chương 2 Sơ đồ điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE 19 2.1 Phân tích ưu nhược điểm cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE 19

2.1.1 Nguyên lý hoạt động cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE 19

2.1.2 Ưu, nhược điểm của cơ cấu nâng hạ hàng của cần trục 24

2.2 Đề xuất phương án cải tiến 25

2.2.1 Đưa ra các phương án cải tiến 25

2.2.2 Chọn phương pháp cải tiến hợp lý 30

Chương 3 Chương trình điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE

31

3.1 Chương trình điều khiển trên PLC 31

3.1.1 Mạch động lực theo phương án lựa chọn 31

3.1.2 Chương trình điều khiển 31

3.2 Mô phỏng và đánh giá kết quả 45

3.2.1 Mô phỏng 45

3.2.2 Đánh giá kết quả 49

Kết luận 50

Tài liệu tham khảo 51

LỜI MỞ ĐẦU

Khi xem xét đánh giá nền kinh tế của một nước, người ta nhìn vào sự phát triểnkhoa học của nước đó.Những năm đầu đất nước mới thống nhất công cuộc xây dựng đấtnước gặp không những khó khăn vì hầu hết các thiết bị máy móc đều cũ kĩ lạc hậu songlại chiếm một số lượng đáng kể Những năm tiếp theo khi đất nước mở cửa các thiết bịmáy móc hầu hết được nhập ngoại dưới hình thức chuyển giao công nghệ và kỹ thuật

Do đó hiện nay đang phát huy năng lực tốt nhất trong nền kinh tế vì nó được trang bịđồng bộ tiên tiến, có nhiều ứng dụng thành quả của kỹ thuật tin học và kỹ thuật điện tử

…

Mặt khác nước ta có chiều dài ven biển rất lớn nên có nhiều cảng biển cảng sông

và có các nhà máy đóng tàu, sửa chữa tàu.Vì vậy khi nói đến thiết bị máy móc khôngthể không nhắc đến thiết bị nâng chuyển mà tiêu biểu là cần trục chân đế.Gắn liền với

sự phát triển đất nước, cần trục chân đế có sự phát triển ngày càng hoàn thiện hơn vềthiết bị điều khiển và kỹ thuật điều khiển Cần cẩu rất đa dạng về chủng loại nhiều loạiđược sản xuất tại Nga, Đức, Phần Lan, Nhật Bản …

Việc tự động hoá cần trục-cầu trục được coi là vấn đề quan trọng nhằm nângcao năng suất làm việc của chúng.Để có thể tiến hành tự động hoá được cần trục-cầu trục ta phải nắm bắt được kết cấu cũng như nguyên lý từng cơ cấu của nó

Sau một thời gian nghiên cứu và làm việc với đề tài:“Nghiên cứu khái quát về

cần cẩu KONE Xây dựng cấu trúc và chương trình điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng”.do thầy giáo PGS.TS Hoàng Xuân Bình hướng dẫn em đã hoàn thành thiết

kế môn học

Tuy nhiên trong quá trình thực hiện do vốn kiến thức còn hạn chế, thời gianthực hiện không nhiều nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rấtmong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp của thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Chương 1 Khái quát tổng quan về cần trục KONE

1.1 Giới thiệu chung về cần trục KONE

1.1.1 Khái quát chung về cần trục

Cần trục chân đế KONE được hãng CRANES của Phần Lan thiết kế.Cần trụcnày có đặc tính điều chỉnh tốc độ thích hợp cho việc bốc xếp hàng hóa tại cảng biển

và nâng chuyển trong công nghiệp lắp máy cho ngành đóng và sửa chữa tàu biển

Hình 1.1 Cần cẩu KONECần trục KONE có các cơ cấu chính là:

- Cơ cấu nâng hạ hàng

- Cơ cấu nâng hạ cần

- Cơ cấu quay mâm

- Cơ cấu di chuyển chân đế

Về cấu trúc cơ khí cần cẩu KONE có than trục gồm:

Tháp cần trục làm bằng thép cấu trúc trên tháp cẩu thằng đứng có gắn tay cầntrục, buồng đặt điều khiển, cabin điều khiển

Tay cần của cần trục cấu tạo bằng những thanh thép được ghép thành dầm ứng lựcmột đầu gắn thành khớp với tháp cấu, một đầu được treo bằng cáp thông qua hệthống ròng rọc và có thể quay xung quanh vơi tháp cẩu

Cabin điều khiển là buồng điều khiển tập trung của cần trục, trong đótrang bị những tay điềukhiển để điều khiển các cơ cấu

Thông số kỹ thuật cơ bản

- Chiều rộng của đường ray 10,5m

- Chiều dài tâm bánh xe trước đến tâm bánh xe sau là 5,4m

- Chiều cao đỉnh tháp 37,3m

-Chiều cao đỉnh cần 45m

-Nguồn điện 3 pha điện áp Uđm = 380V, f = 50Hz

1.1.2 Cơ cấu truyền động chính của cần trục

Trên cần trục Kone có bốn cơ cấu truyền động chính là:

1 Truyền động cho cơ cấu nâng hạ hàng

2 Truyền động cho cơ cấu nâng hạ cần

3 Truyền động cho cơ cấu quay mâm

4 Truyền động cho cơ cấu di chuyển chân đế

Thường các hệ thống truyền động cho các cơ cấu 1, 2, 3 của cần trục đượcxây dựng hoàn toàn giống nhau và chỉ khác nhau về phạm vi công suất truyềnđộng Công suất cơ cấu 1 lớn hơn 2, 3 còn cơ cấu 4 thường xây dựng đơn giản hơn

cơ cấu 1, 2, 3 Các hệ thống này được thực hiện bằng các hệ truyền động điện vàhoặc thủy lực

Cấu trúc động lực của hệ truyền động điện cần trục KONE được biểu diễnnhư sau:

4 Phụ tải động điều chỉnh tốc độ của hệ thống

5 Cơ cấu thực hiện có thể là trống tời cho cơ cấu nâng hạ hàng hoặc nâng hạ cần

6 Phanh an toàn

Đặc điểm cơ bản của hệ thống dạng hình 1.2 ở chỗ cơ cấu hãm điều

chỉnh tốc độ 4 có thể điều chỉnh được mômen hãm theo yêu cầu và kết hợp với đặctính của động cơ điện để cho ra đặc tính của hệ thống thoả mãn được công nghệ, sửdụng động cơ truyền động cơ không đồng bộ rôto dây quấn

Ưu điểm của hệ thống hình 1.2 là đặc tính điều chỉnh tốt, láng, có thể điềuchỉnh sâu cả hai phía nâng – hạ, quay trái – phải Nhược điểm là hệ thống điềukhiển thường phức tạp và là hệ kín, giá thành tổng thể cao, hiệu suất vùng điềuchỉnh sâu thấp

Cần chú ý rằng: Các phanh hãm dừng điện từ 2 và cơ cấu phanh an toàn 6 của hệthống trên hình 1.2 phảicó độ an toàn tuyệt đối đối với cần cẩu khi hoạt động

Khi có sửa chữa thay thế các phần tử trên toàn bộ trục truyền động chínhnhất thiết phải khoá phanh an toàn 6 một cách chắc chắn để tránh gây mất an toànnghiêm trọng

1.2 Truyền động cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE

1.2.1 Động cơ truyền động cho cơ cấu nâng hạ hàng

Động cơ dùng trong cơ cấu nâng hạ hàng là động cơ không đồng bộ rotor dây quấn loại M25MATS3 có thông số kĩ thuật như sau:

1.2.2 Chức năng các phần tử trong sơ đồ

Hình 1.3a.Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONEAm1là động cơ truyền động cho cơ cấu nâng hạ hàng

As1 là phanh điện thủy lực

Ac1,Ac2 là tiếp điểm các công tắc tơ đảo chiều

Ac41 ÷ Ac45 là các tiếp điểm của công tắc tơ điều khiển điện trở phụ mạch rotorcủa động cơ truyền động chính

Am5: Phanh điều chỉnh tốc độ cho cơ cấu nâng hạ hàng, mô men hãm của phanhAm5 được điều khiển bởi khối KA481 bằng cách thay đổi dòng điện cấp cho cuộndây stator của phanh Am5

Ac7 tiếp điểm cấp nguồn cho phanh As1 là phanh hãm dừng cho cơ cấu

Hình 1.3b.Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE

Hình 1.3c.Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONEAc1, Ac2: Cuộn hút công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ.

Ac41 ÷ Ac45: Cuộn hút công tắc tơ điều khiển điều trở phụ cấp cho mạch rotođộng cơ

Ad1, Ad2, Ad3, Ad63: Cuộn hút của các role trung gian

Ad43 ÷ Ad45: Role thời gian khống chế đóng ngắt điện trở trong mạch roto độngcơ

Ac7: Cuộn hút công tắc tơ cấp nguồn cho phanh hãm dừng

Bộ điều khiển dòng KA 481 bao gồm: Các cuộn hút làm việc của khuếch đại từA1E1, A2E2, cuộn điều khiển A5E5, cuộn phản hồi tốc độ gián tiếp bằng điện áprôt động cơ A3E3

Pb12: công tắc hành trình bảo vệ quá tầm với

1.2.3 Các bảo vệ trong cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE

-Bảo vệ quá tầm với

Khi trọng tải lớn hơn 15T mà tầm với lớn hơn 24m thì công tắc hành trình sẽtác động ngắt điện phía nâng hàng.

- Bảo vệ quá tải cho động cơ

Động cơ M1 được đặt các nhiệt điện trở âm trong các pha của cuộn dây stator Khinhiệt độ động cơ lớn hơn nhiệt độ cho phép các điện trở nhiệt này sẽ tác động ngắtmạch cấp nguồn điều khiển

- Bảo vệ ngắn mạch

Cơ cấu nâng hạ hàng được bảo vệ ngắn mạch bằng cầu chì có dòng định mức là125A trong sơ đồ cấp nguồn

- Bảo vệ “không”:

Bảo vệ “không” được thực hiện trong sơ đồ cấp nguồn Khi cơ cấu đang làm việc vì

lý do nào đó mất nguồn cấp thì khi có nguồn trở lại phải đưa tay điều khiển về vị tríkhông sau đó mới khởi động điều khiển hệ thống làm việc trở lại

1.3 Truyền động cơ cấu nâng hạ cần cần trục KONE

1.3.1 Động cơ truyền động cho cơ cấu

Động cơ truyền động cho cơ cấu nâng hạ cần là động cơ không đồng bộ rotor dâyquấn loại M20LBTS2K có thông số kĩ thuật như sau

- Công suất định mức: Pđm = 65 kW

- Hệ số công tác ngắn hạn: ε = 40%

- Điện áp định mức: Uđm = 380 V

- Phanh điện thủy lực Ps1.

1.3.2 Chức năng các phần tử trong sơ đồ

Hình 1.4a.Sơ đồ nguyên lý điều khiển cơ cấu nâng hạ cần cần trục KONE

Hình 1.4b.Sơ đồ nguyên lý điều khiển cơ cấu nâng hạ cần cần trục KONE

Hình 1.4c.Sơ đồ nguyên lý điều khiển cơ cấu nâng hạ cần cần trục KONE

Hình 1.4d.Sơ đồ nguyên lý điều khiển cơ cấu nâng hạ cần cần trục KONEPm1 là động cơ không đồng bộ rotor dây quấn truyền động cho cơ cấu nâng hạ cần.Y1, Y2 là phanh điện thủy lực.

Pc1, Pc2 là các công tắc tơ đảo chiều và cấp nguồn cho mạch điện stator động cơtruyền động, hệ thống đảo chiều quay bằng cách đảo thứ tự hai trong ba pha

Pc40 ÷ Pc43 là các tiếp điểm của công tắc tơ điều khiển điện trở phụ mạch rotorcủa động cơ truyền động chính

Pc7 là công tắc tơ cấp nguồn cho phanh thủy lực

Role thời gian khống chế thời gian ngắt điện trở phụ ra khỏi mạch roto Pd42, Pb43

1.3.3 Các bảo vệ của cơ cấu nâng hạ cần cần trục KONE

-Bảo vệ tầm với tối thiểu

Để tránh hàng hóa va chạm vào thân cần trục thì khi tay cần ở vị trí giới hạn nângcần với góc lớn nhất công tắc hành trình sẽ ngắt điện cấp nguồn cho động cơ truyềnđộng cho cơ cấu theo chiều nâng

-Bảo vệ tầm với tối đa

Khi tầm với lớn hơn 36m thì công tắc hành trình sẽ tác động ngắt điện động cơkhông cho phép hạ cần

-Bảo vệ quá tải cho động cơ

Động cơ M1 được đặt các nhiệt điện trở âm trong các pha của cuộn dây stator Khinhiệt độ động cơ lớn hơn nhiệt độ cho phép các điện trở nhiệt này sẽ tác động ngắtmạch cấp nguồn điều khiển

- Bảo vệ ngắn mạch

Cơ cấu nâng hạ hàng được bảo vệ ngắn mạch bằng cầu chì có dòng định mức là125A trong sơ đồ cấp nguồn

1.4 Truyền động cơ cấu quay mâmcần trục KONE

1.4.1 Động cơ truyền động cho cơ cấu quay mâm

Hai động cơ truyền động cho cơ cấu quay mâm là động cơ không đồng bộ roto dâyquấn Loại động cơ 16LTS2F – 9548 có thông số kỹ thuật của động cơ như sau:

1.4.2 Chức năng các phần tử trong sơ đồ

Hình 1.5.Sơ đồ nguyên lý điều khiển cơ cấu quay mâm cần trục KONE

Động cơ M1, M2 là động cơ không đồng bộ roto dây quấn truyền động cho cơ cấuquay mâm

K1,K2 là các công tắc tơ điều khiển cấp nguồn cho cuộn dây stato để đảo chiềuquay cho cơ cấu

1K40 ÷ 1K43, 2K40 † 2K43 là các công tắc tơ điều khiển điện trở mạch roto đểđiều chỉnh tốc độ của động cơ

F31, F32 là các rơ le nhiệt để bảo vệ quá tải cho động cơ

D42, D43 là các rơ le thời gian để khống chế quá trình tăng, giảm tốc khi điềukhiển

1.4.3 Các bảo vệ cho cơ cấu

Bảo vệ quá tải cho động cơ thực hiện bằng các rơ le nhiệt

Bảo vệ ngắn mạch bằng các cầu chì

Bảo vệ không thực hiện trong sơ đồ cấp nguồn

Chương 2.Sơ đồ điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE

Trong giới hạn nghiên cứu của thiết kế môn học với đề tài “Nguyên cứu tổngqua về cần trục KONE, và phân tích ưu nhược điểm của cơ cấu nâng hạ hàng của

cần trục” vì thế ở chương này chỉ trình bày đến cơ cấu nâng hạ hàng cần trụcKONE.

2.1 Phân tích ưu nhược điểm cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE

2.1.1 Nguyên lý hoạt động cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE

a Chuẩn bị đưa hệ thống vào làm việc

Tiến hành cung cấp nguồn điện động lực cho các cơ cấu của cần trục đượctiến hành như sau:

- Đưa tất cả các tay điều khiển của các cơ cấu về vị trí “0” lúc này có:

+ Đóng aptomat Oa4 và Oa5 về vị trí ON, lúc này Oa4 = 1, Oa5 = 1

+ Ấn nút khởi động Ob4

Ob4 = 1 cấp điện cho role trung gian Od1, Od1 = 1 làm cho Od1 (15) = 1

Nguồn điện được đưa tới công tắc tơ chính Oc1 = 1 đóng các tiếp điểm của nó như:Oc1 (3) =1, Oc1 (7) = 1

Đèn Oh1 sáng, báo hiệu công tắc tơ Oc1 đã đóng mạch cấp điện đến các cơ cấu củacần trục

Muốn cho hệ thống cần trục hoạt động thực hiện như sau:

+ Ấn nút Stop (Ob3), công tắc chính Oc1 = 0 đèn báo Oh1 tắt khi công tắc chínhmất điện

+ Ngắt cầu dao Oa2 để đảm bảo an toàn cho mạch động lức cũng như mạch điềukhiển của các cơ cấu, nhưng mạch điện cho chiếu sang và sấy vẫn hoạt động

+ Ngắt cầu dao Oa1 để đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống

b Tiến hành điều khiển hệ thống nâng hạ hàng

Khi đưa tay điều khiển Ab3 về vị trí số “0” các role trung gian và thời gian

Cấp điện cho mạch điều khiển

Ad62 = 1  Ad63 (15) = 1 làm cho Ad63 = 1

Ad63 (17) = 1 sẵn sang cấp điện cho Ad1

Ad63 (16) = 1 duy trì mạch điện cho Ad63

Ad63 (4/10) = 1 sẵn sang cấp điện cho Pc1

Ad63 (3/10) = 1 sẵn sàng cấp điện cho Bc1

Tốc độ 1 phía nâng

- Khi đưa tay điều khiển Ab3 về vị trí “1” phía nâng Ab3 = 1 ta có:

Ad1 = 1 làm cho Ad1 (10) =0

Ad1 (30) = 1 cấp nguồn điện cho Ad61

Ad1 (17) = 1 làm cho Ac1 = 1 dẫn đến

Ac1 (16) = 1 duy trì mạch điện cho mạch điều khiển

Ac1 (25) = 1 làm cho Ac7 = 1 cấp điện cho phanh thủy lực, giải phóng trục độngcơ

Ac1 (3) =1 cấp nguồn điện 3 pha cho stato của dộng cơ Am1

Mạch roto Ab3 = 1 làm cho Ac41 = 1

Ac41 (17) = 1 sẵn sàng cấp điện cho Ac1 và Ad1

Ac41 (1) = 1 nối sao điện trở phụ, toàn bộ điện trở phụ U1U5;V1V5; W1W5 đưavào mạch rotor, như vậy động cơ làm việc với toàn bộ điện trở phụ

Bộ Au5 điều chỉnh dòng cho cuộn dây stato của phanh điều chỉnh tốc độ của hệthống Am5

Ab3 = 1 loại điện trở phụ r53 ra khỏi cuộn dây điều khiển A5E5, do vậy dòng điệnđặt vào cuộn dây A5E5 được tăng lên Đồng thời làm cho Ad61 (8) = 0 loại điệntrở r59 ra khỏi mạch điều khiển của cuộn dây làm việc A1e1, A2E2 Do vậy màdòng được đưa vào cuộn dây stato của phanh điều chỉnh tốc độ Am5 được tăng lêndẫn đến momen hãm của phanh lớn, làm cho tốc độ động cơ giảm xuống đúng tốc

độ đặt

Tốc độ 2 phía nâng:

Khi đưa tay điều khiển về vị trí số 2 phía nâng hàng Ab3 = 1 mạch điệnstato giống như vị trí số 1, mạch rotor cũng giống như vị trí số 1 Bộ điều chỉnhdòng cho phanh điều chỉnh tốc độ làm việc như sau:

Ab3 = 0 toàn bộ điện trở phụ r53 được đấu nối tiếp cuôn dây điêu khiểnA5E5 do vậy mà dòng điều khiển giảm, làm cho momen hãm của phanh giảm làmcho tốc độ động cơ tăng lên

=1 loại điện trở phụ U1U2; V1V2; W1W2 ra khỏi mạch điện rotor làm cho tốc độđộng cơ tăng lên

Bộ điều khiển tốc độ cho phanh Am5 có Od1 (17) = 0, Ac42 (8) = 0,Ad3(9)= 0, Ad1(10) = 0 do vậy dòng điện cấp cho phanh Am5 điều chỉnh tốc độbằng 0 Như vậy từ tốc độ 3 phía nâng phanh điều chỉnh không tham gia quá trìnhđiều chỉnh tốc độ.Việc điều chỉnh tốc độ được thực hiện bằng cách thay đổi điện trởphụ mạch rotor động cơ Am1

Tốc độ 4 phía nâng hàng:

Khi đưa tay điêu khiển về vị trí số 4 phía nâng Ab3 = 1 Mạch điện cungcấp cho cuộn stator như vị trí số 3 phía nâng Mạch điều khiển điện trở phụ cóthêm:

Sau khoảng thời gian duy trì 1,5(s) tiếp điểm Ad44 (25) = 1 sẵn sàng cấp điện choAd44 Đồng thời Ac43 (1) = 1 loại tiếp điện trở phụ U2U3;V2V3; W2W3 ra khỏimạch rotor tốc độ động cơ tăng lên

Sau khoảng thời gian role thời gian khống chế 1,5(s) thì: Ad44 (15) = 1 làmcho Ac44 = 1 và Ac44 (29) = 0 ngắt mạch Ad45 = 0 Ad44 (15) = 0 sau thời gian1,5(s) tiếp điểm của Ad45 (26) = 1 sẵn sàng cấp điện cho Ac45 Đồng thời khi cóAc44 (1) = 1 loại tiếp điện trở phụ U3U4; V3V4; W3W4 ra khỏi mạch rotor tốc độđộng cơ tiếp tục tăng lên.

Sau khoảng thời gian duy trì 1,5(s) thì Ad45 (26) = 1 làm cho Ac45 = 1 dẫnđến Ac45 (1) = 1, loại tiếp điện trở phụ U4U5; V4V5; W4W5 ra khỏi mạch rotortốc độ động cơ lớn nhất ở chế độ nâng

Tốc độ 1 phía hạ:

Khi đưa tay điều khiển Ab3 về vị trí số 1 phía hạ hàng Ab3 = 1, mạch điệncung cấp cho role dòng Ad5 = 1 dẫn đến Ad5 (9) = 1 làm cho Ad2 = 1 dẫn đếnAd2(10) = 1 ngắt mạch Ad1(10) Đồng thời Ad2(31) = 1 cấp điện cho Ad61 = 1,Ad2(12) = 1 do đó Ad2(19) = 1 làm cho Ac2 = 1 làm cho Ac2(17) = 1 duy trì mạchcấp nguồn điều khiển cho cơ cấu phía hạ và bảo vệ liên động do Ac2(17) = 0 ngắtmạch không cho Ad1 hoạt động Đồng thời Ac2(26) = 1 cấp cho Ac7 = 1 cấpnguồn cho mạch phanh thủy lực As1 giải phóng trục động cơ, Ac2(1) = 1 cấpnguồn cho động cơ Am1 theo chiều hạ

Mạch rotor 2 pha điện trở phụ V0W0 được nối với nhau nhằm mục đích làmcho mạch rotor không đối xứng để tạo ra tốc độ chậm

Bộ điều khiển dòng cho phanh điều chỉnh tốc độ phía hạ hoạt động nhưsau: Tay điều khiển Ab3 = 1 loại điện trở r53 ra khỏi cuộn dây điều khiển nên dòngqua cuộn dây A5E5 lớn đến dòng cấp cho phanh điều chỉnh Am5 lớn nên momenhãm hệ thống hạ hàng lớn làm hệ tốc hoạt động ở tốc độ chậm

Tốc độ 2 phía hạ hàng:

Khi đưa tay điêu khiển về vị trí số 2 phía hạ hàng Ab3 = 1 Mạch điện cungcấp cho stator, rotor giống vị trí số 1 Bộ Au5 điều chỉnh dòng cho phanh Am5 hoạtđộng như sau: Ab3 = 1, loại trừ 2/3 điện trở phụ r53 ra khỏi mạch cuộn dây điều

khiển do đó dòng điện qua cuộn điêu khiển A5E5 giảm dẫn đến dòng cấp chophanh Am5 giảm nên momen hãm giảm, tốc độ 2 tăng lên.

Tốc độ 3 phía hạ hàng:

Khi đưa tay điều khiển về vị trí số 3 phía hạ hàng Mạch điện cung cấp chostator, mạch rotor của động cơ cũng giống vị trí số 2 Bộ điều khiển dòng Au5 hoạtđộng như sau: Ab3 = 0 vì vậy toàn bộ điện trở r53 được đấu nối tiếp với cuộn điêukhiển A5E5, dẫn đến dòng qua cuộn điều khiển giảm làm cho momen hãm củaphanh giảm dẫn đến tốc độ hạ của động cơ lại tăng lên

Tốc độ 4 phía hạ hàng:

Khi đưa tay điều khiển về vị trí số 4 phía hạ hàng, Ac41(1) = 1 nối sao điệntrở phụ V0V1,W0W1 và U1 mạch rotor đối xứng, mặt khác AB3 = 1, Ad3(18) = 1duy trì cấp nguồn cho mạch điều khiển và Ad3(22) = 1 làm cho Ac42 = 1 dẫn đếnAc32(24) = 1 sẵn sàng cấp điện cho Ac43 Tiếp điểm Ac42(20) = 1 duy trì choAc42 đồng thời Ac42(1) = 1 ngắt thêm điện trở phụ U1U2; V1V2; W1W2 ở mạchrotor

Tiếp điểm Ac42(27) = 0 làm cho Ad43 = 0, thời gian duy trì của Ad43 là2(s) thì Ad43(24) = 1 dẫn đến Ac43 = 1, tiếp điểm Ac43(25) = 1 duy trì mạch điệncho Ac43 và Ac43(1) = 1 loại tiếp điện trở phụ U2U3; V2V3; W2W3 ở mạch rotor,tốc độ tiếp tục tăng lên

Bộ điều khiển Au5 điều chỉnh dòng bị loại ra khỏi hệ thống Tiếp điểmAc43(28) = 0, làm cho Ad44 = 0, sau thời gian duy trì 1,5(s) Ad44(25) = 1 làm choAc44(1) = 1 loại tiếp điện trở phụ U3U4; V3V4; W3W4 ra khỏi mạch rotor làmcho tốc độ hạ lại tăng lên

Tiếp điểm Ac44(29) = 0 làm cho Ad435 = 0, thời gian duy trì 1,5(s) thìAd45(26) = 1 dẫn đến Ac45 = 1 khi đó Ac45(1) = 1 loại tiếp điện trở phụ U4U5;V4V5; W4W5 ở mạch rotor, tốc độ đạt tốc độ lớn nhất

2.1.2 Ưu, nhược điểm của cơ cấu nâng hạ hàng của cần trục

a Ưu điểm

- Do cấu tạo được chế tạo sẵn không thay đổi được nên các cấp tốc độ nâng hàng và

hạ hàng được định sẵn vì thế người vận hành chỉ cần thay đổi vị trí tay điều khiển

là có thể định được các cấp tốc độ mong muốn mà không cần điều khiển nhiều

- Mạch điều khiển được xây dựng dựa trên các phần tử cơ bản như: contacto,rolethời gian, các loại cảm biến… không yêu cầu cao về công nghệ

- Động cơ sử dụng trong mạch động lực là động cơ xoay chiều không đồng bộ rotorlồng sóc là loại động cơ có: đơn giản về kết cấu, gọn nhẹ, dễ chế tạo, dễ sử dụng,

có kết cấu đơn giản, ở phần quay không có yêu cầu về cách điện và có thể làm việc

ở cả môi trường có hoạt tính cao và trong nước, có momen khởi động lớn khi khởiđộng bằng điện trở phụ.

- Tốc độ 1, 2 phía nâng và tốc độ 1, 2, 3 phía hạ hàng của cần trục có được đặc tínhđiều chỉnh tốc độ tốt, đáp ứng được yêu cầu nâng hạ với độ ổn định tốc độ với mọiloại tải

- Do bộ điều khiển dòng KA 481 có cuộn phản hồi âm điện áp của mạch rotor hệthống sẽ tạo thành mạch vòng kín vì đặc tính điều khiển sẽ tốt hơn so mới mạchvòng hở

b Nhược điểm

- Do mạch điều khiển sử dụng congtacto, role … khi đó để đạt được yêu cầu điềukhiển thì phải sử dụng khá nhiều thiết bị, điều đó dẫn đến mạch điều khiển trông sẽphức tạp

- Các thiết bị như Contacto, role khi chuyển trạng thái làm việc sẽ sinh ra hồ quangđặc biệt là công tắc tơ đóng cắt để cấp điện cho động cơ làm việc và phanh

- Do sử dụng các congtacto, role, điện trở hạn dòng vì thế các cấp tốc độ của cơ cấunâng hạ khi thay đổi sẽ nhảy bậc,không được láng mịn Điều này dẫn đến khi thayđổi từ cấp tốc độ này sang cấp tốc độ khác động cơ sẽ giật

- Trong mạch điều khiển sử dụng khá nhiều phần tử trung gian như: role trung gian,role thời gian và các tiếp điểm liên động của các role, dẫn đến độ tin cậy khi làmviệc không được cao.

2.2.Đề xuất phương án cải tiến

2.2.1 Đưa ra các phương án cải tiến

Chọn phương án truyền động là dựa trên các yêu cầu công nghệ và kết quả tính chọn công suất động cơ, từ đó tìm ra một phương án khả thi đáp ứng được cả yêu cầu về đặc tính kỹ thuật và kinh tế với công nghệ đặt ra Lựa chọn phương án truyền động tức là phải xác định được loại động cơ truyền động là một chiều hay xoay chiều, phương pháp điều chỉnh tốc độ phù hợp với đặc tính tải, sơ đồ nối bộ biến đổi đảm bảo yêu cầu truyền động

Sau đây sẽ trình bày một số vấn đề đặt ra khi lựa chọn giải pháp truyền động điện cho cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE

a Hệ truyền động điều chỉnh điện áp động cơ

ra, khi giảm áp mômen động cơ còn bị giảm nhanh theo bình phương điện áp Vì lý

do này mà phương pháp này ít được dùng cho động cơ KĐB roto lồng sóc mà