- Không khí được các máy nén khí cấp vào các bình chưa khí nén để từ đó cung cấp cho các mục đích khác nhau - Dùng để khởi động máy chính, các tổ hợp hệ thống của diesel máy phát trạm ph
Trang 1LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian làm đồ án tới nay bản đồ án tốt nghiệp của em đã được
hoàn thành Em xin chân thành cảm ơn tới thầy giáo K.S Bùi Đức Sảnh đã
hướng dẫn chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án, các thầy cô giáo trong khoa, bộ môn đã có những nhận xét, đóng góp cho những thiếu sót của em, các bạn trong lớp ĐTT52-ĐH2 đã giúp đỡ Em xin chân thành cảm ơn!
Hải phòng, tháng 05 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Lê Văn Doanh
Trang 2
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án “Tổng quan các hệ thống máy phụ buồng máy tàu Red Diamond Đi sâu nghiên cứu và thiết kế các module điều khiển động cơ
dị bộ”.Mọi thông tin trong đồ án chưa được đăng tải trên bất kì tài liệu nào!
Hải phòng, tháng 05 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Lê Văn Doanh
Trang 3
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
Chương I: Nghiên cứu một số phương pháp khởi động động cơ lai bơm tàu Red Diamond 2
1 Nhóm phục vụ buồng máy 2
1.1 Phục vụ máy chính 2
1.1.1 Máy nén khí : 2
1.1.2 Hệ thống quạt gió buồng máy : 8
1.1.3 Bơm nước làm mát máy chính 11
1.2 Nhóm đảm bảo an toàn 15
1.2.1 Bơm cứu hỏa 15
1.2.2 Bơm balat 19
2.Thiết bị trên bong 22
2.1 Hệ thống neo tời quấn dây 22
2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống 24
2.1.3 Các bảo vệ cho máy 27
Chương II: Đi sâu nghiên cứu và thiết kế các module điều khiển động cơ dị bộ 28
1 Khái niệm chung 28
1.1 Mục đích thực hiện : 28
1.2 Yêu cầu thực hiện : 28
1.3 Các phương pháp khởi động : 28
2 Giới thiệu các khối theo thiết kế 28
2.1 Khối nguồn hình 2.1(a) 30
2.2 Khởi động từ đơn hình 2.3(b) 31
2.3 Khởi động từ kép hình 2.3(c) 31
2.4 Khởi động đổi nối sao-tam giác hình 2.3(d) 32
2.5 Khởi động qua điện trở phụ với roto dây quấn (hình 2.4) 33
3 Phân tích các khối 34
Trang 43.1 Khối nguồn : 34
3.1.1 Giới thiệu : 34
3.1.2 Chức năng : 35
3.1.3 Sơ đồ nguyên lý : 36
3.2 Khởi động từ đơn : 36
3.2.1 Giới thiệu : 36
3.2.2 Yêu cầu cơ bản : 37
3.2.3 Nguyên lý làm việc : 37
3.3 Khởi động từ kép : 39
3.3.1 Giới thiệu : 39
3.3.2 Yêu cầu : 39
3.3.3 Nguyên lý làm việc : 40
3.3.4 Nguyên lý : 41
3.3.5 Bảo vệ : 42
3.4 Khối đổi nối sao – tam giác : 42
3.4.1 Giới thiệu : 42
3.4.2 Yêu cầu : 44
3.4.3 Nguyên lý làm việc : 44
3.5 Khối khởi động qua điện trở phụ với roto dây quấn 47
3.5.1 Giới thiệu : 47
3.5.2 Yêu cầu : 48
3.5.3 Nguyên lý : 49
3.5.4 Các bảo vệ : 52
3.6 Lựa chọn và tính toán 52
3.6.1 Lựa chọn aptomat : chủ yếu dựa vào : 52
3.6.2 Chọn lựa rơ-le nhiệt: 54
3.6.3 Lựa chọn cầu chì : 54
3.6.4 Lựa chọn contactor 55
3.6.5 Tính chọn khởi động từ : 56
Trang 5KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 57
1 Kết luận 57
Trang 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.4 Sơ đồ bố trí mạch khởi động rotor dây quấn 33 Hình 2.5 (a) khối nguồn đấu nối ở phòng thí nghiệm 34 Hình 2.6 Khối khởi động từ đơn đấu nối trên phòng thí nghiệm 36
Hình 2.8 Khối khởi động từ kép đấu nối trên phòng thí nghiệm 39
Khối khởi động qua điện trợ phụ với rotor dây quấn
(a) trạm từ, (b) Đấu dây quấn động cơ 48 Hình 2.13
(a) Mạch động lực khởi động qua rotor dây quấn
Hình 2.14 Mạch điều khiển khởi động qua rotor dây quấn 51
Trang 7vụ cho ngành Được sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn, em tìm hiểu về
đồ án tốt nghiệp “Tổng quan các hệ thống máy phụ buồng máy tàu Red Diamond Đi sâu nghiên cứu và thiết kế các module điều khiển động cơ dị bộ
Được sự chỉ bảo của giáo viên hướng dẫn KS Bùi Đức Sảnh,cũng các thầy
cô trong bộ môn, các bạn trong lớp sau 10 tuần miệt mài em đã hoàn thành đồ
án này
Trong qúa trình làm đồ án em còn bộc lộ nhiều những sai sót, hạn chế Em mong được các thầy cô nhận xét đánh giá, để đồ án của em hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo K.S Bùi Đức Sảnh, các thầy cô trong
khoa, các bạn cùng lớp ĐTT52-ĐH2 đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này!
Hải Phòng, tháng 05 năm 2015
Sinh viên thực hiện
Lê Văn Doanh
Trang 82
Chương I: Nghiên cứu một số phương pháp khởi động động cơ
lai bơm tàu Red Diamond
1 Nhóm phục vụ buồng máy
1.1 Phục vụ máy chính
1.1.1 Máy nén khí :
1.1.1.1 Chức năng máy nén khí :
- Nhiệm vụ làm tăng lưu lượng ,tăng áp lực của chất khí
- Trên hệ thống tàu thủy, máy nén khí có một nhiệm vụ cực kì quan trọng nó được ứng dụng để sử dụng rất nhiều với các mục đích khác nhau trên tàu
- Không khí được các máy nén khí cấp vào các bình chưa khí nén để từ
đó cung cấp cho các mục đích khác nhau
- Dùng để khởi động máy chính, các tổ hợp hệ thống của diesel máy phát trạm phát, các thiết bị vệ sinh, hệ thống làm sạch…
- Theo lưu lượng : Thấp, trung bình, cao
- Theo áp suất công tác: Thấp, trung bình, cao
Trang 9- 6K1, 6K7, 6K11, 7K1, 7K2, 7K3, 7K4, 7K9 : Các rơle trung gian
- 6K10, 6K11 : Rơle trung gian
- Y1, Y2, Y3 : Các van xả nước
- P : Cảm biến áp lực khí nén
- B3 : Cảm biến nhiệt độ khí quá cao
- 8H1 : Đèn báo nguồn
- 8H2 : Đèn báo sáng động cơ lai máy nén khí bị quá tải
- 8H3 : Đèn báo áp lực dầu bôi trơn thấp
- 8H4 : Đèn báo nhiệt độ và áp suất dầu bôi trơn quá cao
- 8P1 : Đồng hồ đếm thời gian máy nén khí hoạt động
- 5B1 : Cảm biến để cho máy nén khí số 1 hoạt động khi áp suất khí nén thấp
- 5B2 : Cảm biến để cho máy nén khí số 2 hoạt động khi áp suất khí nén thấp
1.1.1.4 Nguyên lý làm việc của hệ thống :
- Hệ thống gồm hai máy nén khí chính, một máy nén sự cố Ta đi tìm hiểu máy nén khí số 1 như sau:
Trang 104
- Bắt đầu đóng aptomat từ bảng điện chính sẵn sàng cấp nguồn cho toàn
bộ hệ thống, đóng aptomat 5Q2 cấp nguồn cho mạch điều khiển, khi đó rơle 6K12 có điện
- Tiếp điển 6K12 (15-18 ; 6) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho việc điều khiển máy nén khí
a Chế độ điều khiển bằng tay
- Ta chuyển công tắc chọn vị trí 6S1 sang vị trí 1 (HAND)
+ Tiếp điểm 6S1(2-3; 6) đóng lại sẵn sàng cấp điện cho rơ le A2; 6) hoạt động
+ Tiếp điểm 6S1 (6-7; 6)đóng lại cấp nguồn cho 2 rơ le trung gian 6K10(A1-A2; 6 ), 6K11(A1-A2; 6) hoạt động
- Rơ le 6K10(A1-A2; 6) có điện đóng tiếp điểm 6K10 (25-28; 7) cấp điện cho rơ le 7K4(A1-A2; 7) hoạt động
- Tiếp điểm 7K4 (13-14; 7) đóng lại để duy trì nguồn đồng thời đưa B3 cảm biến nhiệt độ khí nén vào hoạt động
- Tiếp điểm 7K4 (31-32; 8) mở ra
- Rơ le 6K1(A1-A2; 6) có điện
- Đóng tiếp điểm 6K1 (1-2, 3-4, 5-6; 5) cấp nguồn cho động cơ hoạt động
- Tiếp điểm 6K1 (73-74; 8) đóng lại
- Đèn 8H1(X1-X2; 8) sáng báo máy nén đã hoạt động
- Đồng thời cấp nguồn cho đồng hồ 8P1 bắt đầu đếm giờ hoạt động cho máy nén khí
Trang 115
- Các rơle thời gian 6K5(A1-A2; 6) và 6K6(A1-A2; 6) có điện
- Sau thời gian trễ của rơle 6K5(A1-A2; 6) thì tiếp điểm của nó 18; 6) đóng vào cấp điện cho rơle trung gian 6K7(A1-A2; 6) hoạt động
6K5(15-+ Khi tiếp điểm của rơle 6K7(13-14; 6) đóng vào, nhưng nếu áp lực của dầu bôi trơn cao thì tiếp điểm của cảm biến B2( 25-25; 7) sẽ đóng
+ Khi đó làm cho rơle 7K3(A1-A2; 7) sẽ có điện
+ Tiếp điểm 7K3(12-22; 7) mở ra làm cho rơle 7K2(A1-A2; 7) không thể có điện
+ Tiếp điểm của 6K7 (43-44; 7) đóng vào cấp nguồn cho các van xả nước Y1, Y2, Y3 hoạt động
- Sau một khoảng thời gian thì rơle thời gian 6K6(A1-A2; 6) hoạt động
- Tiếp điểm 6K6(15-16; 7) mở ra khiến cho các van xả nước Y1, Y2, Y3 mất điện và ngừng hoạt động
- Sau một khoảng thời gian thì tiếp điểm của rơle 6K6 (15-16; 7)lại đóng vào cấp điện cho các van xả hoạt động
- Cứ như vậy các van xả nước Y1, Y2, Y3 sẽ được hoạt động liên tục theo chu kỳ là thời gian đặt cho rơle 6K6(A1-A2; 6)
* Dừng hoạt động của máy nén :
- Khi ta thấy đồng hồ chỉ áp suất máy nén đã đủ 361,5 m3 ta chuyển công tắc họn vị trí 6S1 về vị trí OFF
- Làm cho rơle 6K1(A1-A2; 6) mất nguồn
- Các tiếp điểm 6K1 (1-2, 3-4, 5-6 ; 5 ) mở ra động cơ ngừng hoạt động
- Các rơle 6K5(A1-A2; 6), 6K6(A1-A2; 6, 6K7(A1-A2; 6) mất điện làm
- Các cụm van xả nước Y1, Y2, Y3 mất nguồn hệ thống không thể hoạt động được nữa
b Chế độ điều khiển tự động
- Ta chuyển công tắc chọn vị trí 6S1 sang vị trí 2 (AUTO)
- Chọn cảm biến khí nén” thông qua công tắc 5S1(9)
Trang 12- Khi áp suất khí nén thấp thì cảm biến 5B1 sẽ đóng
- Contactor 6K1 có điện, thì khi đó hoạt động của máy nén khí giống như hoạt động ở chế độ điều khiển bằng tay ( HAND)
- Áp suất khí nén tăng dần lên cho tới khi khí nén đạt áp suất lớn nhất mà
đã được đặt, thì cảm biến 5B1 sẽ mở ra làm cho contactor 6K1 mất điện
- Máy nén khí dừng hoạt động
- Máy nén khí dừng hoạt động giống như ở chế độ điều khiển bằng tay
- Máy nén khí dừng thì khí nén trong chai khí sẽ giảm xuống
- Khi đó cảm biến 5B1 vẫn mở và máy nén khí vẫn chưa thể hoạt động
- Khi áp suất khí nén giảm xuống tới mức đặt cho phép thì cảm biến 5B1
sẽ lại đóng vào điều khiển máy nén khí hoạt động trở lại
b Bảo vệ quá tải :
- Khi động cơ lai máy nén khí bị quá tải thì rơle nhiệt bảo vệ quá tải 5F2
sẽ hoạt động
- Tiếp điểm của nó F52(95-96; 6) mở ra
- Khi đó contactor 6K1(A1-A2; 6) mất điện điều khiển dừng động cơ lai máy nén khí lại
Trang 137
- Tiếp điểm của 5F2 (97-98; 7) đóng vào cấp điện cho rơle 7K1(A1-A2; 7) có điện đóng tiếp điểm tự nuôi của nó vào
-Tiếp điểm của 7K1 (21-22; 7) mở ra
- Rơle 7K9(A1-A2; 7) mất điện
- Tiếp điểm 7K9 (13-14; 6) mở ra khống chế không cho phép khởi đông máy nén khí trở lại
- Tiếp điểm 7K1 (43-44; 8) đóng lại cấp điện cho đèn 8H2(X1-X2; 8) sáng báo động cơ lai máy nén khí bị quá tải
- Khi muốn khởi động lại máy nén khí thí ta phải RESET lại hệ thống cắt nguồn điều khiển sau đó lại cấp lại nguồn để điều khiển khởi động lại máy nén khí
c Bảo vệ áp lực dầu bôi trơn:
- Khi áp lực dầu bôi trơn thấp thì cảm biến B2 sẽ mở ra
- Khiến cho rơle 7K3(A1-A2; 7) mất điện
- Tiếp điểm của nó 7K3(21-22; 7) đóng lại
- Rơle 7K2(A1-A2; 7) được cấp điện hoạt động
- Rơle 7K2 sẽ đóng tiếp điểm tự nuôi của nó lại
- Tiếp điểm 7K2 (21-22; 7) mở ra
- Rơle 7K9(A1-A2; 7) mất điện
- Tiếp điểm của 7K9 (13-14; 6) mở ra
- Khiến cho contactor 6K1(A1-A2; 6) mất điện làm hệ thống ngừng hoạt động
-Tiếp điểm của 7K2 (43-44; 8) đóng lại khi đó cấp điện cho đèn 8H3(X1-X2; 8) sáng để báo áp lực dầu bôi trơn của máy nén thấp
d Bảo vệ nhiệt độ khí nén cao:
- Khi nhiệt độ khí nén và áp suất khí nén cao thì cảm biến B3 hoạt động
sẽ mở ra
- Rơle 7K4(A1-A2; 7) mất điện
- Tiếp điểm của nó B3(27-26; 7) mở ra
Trang 148
- Tiếp điểm của 7K4(43-44; 7) mở ra
- Rơle 7K9(A1-A2; 7) mất điện khi đó dừng động cơ lai máy nén khí
- Tiếp điểm của 7K2 (21-22; 7) đóng lại cấp điện cho đèn 8H4(X1-X2; 8) sáng báo nhiệt độ và áp suất khí nén cao quá mức cho phép
1.1.2 Hệ thống quạt gió buồng máy :
1.1.2.1 Giới thiệu chung :
- Hệ thống quạt gió buồng máy có nhiệm vụ đảm bảo môi trường không khí phù hợp với các hoạt động của các thiết bị khác trên buồng máy
- Đảm hoạt động an toàn ổn định
1.1.2.2 Giới thiệu các phần tử của hệ thống
- QF : Aptomat cấp nguồn cho mạch điều khiển và bơm
- XR1 : Khối điều khiển từ xa
- FT O/L trip : Tiếp điểm bảo vệ của rơle nhiệt
- PT1 (HR) : Đồng hồ tính thời gian quạt đã chạy
- R : Điện trở sấy
- SA2 : Công tắc khởi động mạch sấy
- HL1 : Đèn sáng báo bơm đang có nguồn hoạt động
- HL2 : Đèn sáng báo có điện nguồn
- HL4 : Đèn sáng báo bơm quạt gió xảy ra bất thường
Trang 15a Chế độ điều khiển tại chỗ :
- Bật công tắc SA1 ( trang 289) về vị trí số 1 (Local) thì (21-22) kín
- Muốn bật quạt ta ấn nút SB1, do lúc này quạt chưa bị quá tải nên FT(95–96; 289) vẫn đang đóng
- Contactor KM1 sẽ được cấp nguồn
- Tiếp điểm KM1(13-14; 289) đóng lại để duy trì
- Tiếp điểm KM1(21-22; 290) mở ra không cho mạch sấy hoạt động
- Tiếp điểm KM1(53-54; 290) đóng lại làm đèn HL1 sáng báo quạt đã chạy
- Tiếp điểm KM1(73-74; 290) đóng lại để đống đồ đếm thời gian hoạt động bắt đầu tính giờ chạy
- Tiếp điểm KM1(83-84; 289) đóng lại đến khối XR1 báo máy đang hoạt động Đồng thời (làm đóng tiếp điểm của nó ở mạch động lực) cấp nguồn cho động cơ quạt gió
- Muốn dừng động cơ thì chỉ việc ấn nút công tắc SB2 thì contactor KM1
sẽ bị mất nguồn Lúc này quạt sẽ dừng lại và đèn HL1 lại tắt, đồng hồ tính thời gian hoạt động cũng bị dừng Mạch sấy động cơ lại có thể hoạt động
b Chế độ điều khiển từ xa :
- Bật công tắc SA2 (trang 289) sang vị trí số 2 (Remote) thì lúc này tiếp điểm SA1 (21-22; 289) mở ra,tiếp điểm SA1(13-14 ; 289) đóng vào chờ sẵn,tiếp điểm SA 1(23-24; 289) đóng đưa tín hiệu điều khiển từ xa tới máy
Trang 16- Khi muốn dừng thì tiếp điểm (15-16) sẽ mở ra làm cho CTT KM 1 mất điện và bơm sẽ dừng
- Muốn sấy động cơ thì điều kiện cần là quạt phải chưa chạy, lúc này ta chỉ việc bật công tắc SA2 sang vị trí ON thì điện trở sấy R sẽ được cấp nguồn đèn sáng báo quạt đang được sấy
- Cầu chì FU4 có nhiệm vụ bảo vệ ngắn mạch cho mạch sấy : Duy trì an toàn cho mạch sấy hoạt động không xảy ra sự cố bất thường
- Bảo vệ không bằng tiếp điểm tự duy trì KM1 Vừa có tác dụng làm kín mạch điều khiển Lại còn bảo vệ để mạch không có dòng bất thường
- Hệ thống có bảo vệ quá tải nhờ rơle nhiệt FT
+ Hệ thống bị quá tải thì tiếp điểm FT(95-96; 298) ở mạch điều khiển sẽ
Trang 171.1.3.1 Giới thiệu chung :
- Trên tàu thủy bơm nước làm mát máy chính là một hệ thống máy phụ đóng vai trò quan trọng
- Là một phần trong rất nhiều các hệ thống máy phụ quan trọng trên tàu thủy
- Có nhiều loại hệ thống bơm làm mát máy chính được sử dụng trên tàu
Ta đi nghiên cứu hệ thống bơm làm mát sau
1.1.3.2 Giới thiệu các phần tử
- R, S, T : Nguồn cung cấp : 440V, 60 Hz
- QF : Aptomat nguồn cung cấp điện cho mạch điều khiển
- TA : Biến dòng cấp cho ampe kế
- FT : Là rơle nhiệt bảo vệ quá tải
- FU1 : Cầu chì bảo vệ ngắn mạch
- TC 440V/220V : Biến áp hạ áp cấp điện cho mạch điều khiển
- FU2, FU3 : Cầu chì bảo vệ ngắn mạch
- KM1 : Công tắc tơ điều khiển
- SA1 : Các chế độ làm việc của bơm
- SB3 : Công tắc reset đặt lại khi gặp lỗi
- K 287.5, K287.9, K288.8, K288.9 : Các rơle trung gian
- PSM : Là module điều khiển từ máy tính
- PS : Là cảm biến áp suất ở cửa ra
- HL2 : Đèn sáng báo có nguồn
Trang 1812
- HL1 : Đèn báo báo bơm đang hoạt động
- HL3 : Đèn sáng báo đang xảy ra quá tải
- HL5 : Đèn sáng báo đang ở chế độ chờ
- HR : Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
- SB1 : Nút ấn khởi động
- SB2 : Nút ấn dừng
1.1.3.3 Nguyên lý hoạt động của bơm
- Bắt đầu ta đóng chính QF cấp nguồn cho mạch điều khiển và đưa tín hiệu chờ sẵn sàng cho bơm hoạt động Khi đó đèn HL2 sáng báo có tín hiệu
a Chế độ hoạt động tại chỗ (Local) :
- Ta đưa công tắc chọn vị trí hoạt động SA1 sang vị trí Local SA1 ( 4-2; 287) có điện
- Ta bật công tắc khởi động SB1 có 2 vị trí khởi động Dùng nút SB1 2; 288)
(1 Rơle trung gian K288.8( A1(1 A2; 288) có điện, tiếp điểm K288.8( 5(1 9; 287) có điện
- Rơle KM1 (A1-A2;287) có điện
- Tiếp điểm KM1 (53- 54; 288) có điện
- Đèn HL1 sáng báo động cơ đang hoạt động
- Tiếp điểm KM1 (63-64; 288) đóng, thì đồng đồ đếm thời gian hoạt động HR hoạt động
- Ta có thể dùng module điều khiển PSM từ máy tính
- Chọn công tắc SA1( 5-6; 287), O/P (13-14; 287) có điện
- Congtactor KM1 có điện, tiếp điểm KM1 (73-74; 287) đóng
b Dừng bơm :
- Ta ấn nút SB2, khi đó rơle trung gian K288.9( A1-A2; 288) có điện
- Tiếp điểm K288.9 (2-10; 287) mở ra Công tắc tơ KM1 (A1-A2; 287) mất điện
- Tiếp điểm KM1 (53-54; 288) mở ra, làm cho đèn HL2 mất điện
Trang 19- Ta chọn chọn công tắc chọn vị trí SA1 sang vị trí Auto SA1 (2-3; 287)
- Bật công tắc SB1 khởi động cấp điện cho rơle trung gian K288.8( A2; 288)
A1 Tiếp điểm K282.4 ( 5A1 9; 287) đóng lại
- Tiếp điểm rơle trung gian K288.9( 2-10; 287) đóng lại cấp điện cho công tắc tơ KM1 (A1-A2; 287) có điện
- Tiếp điểm KM1( 73-74; 287) đóng lại có điện
- Tiếp điểm KM1 (53-54; 288) đóng lại cấp điện
- Tiếp điểm K282.4 ( 5-9, 288) đóng lại
- Đèn báo HL5 sáng báo sẵn sàng ở chế độ chờ
- Tiếp điểm KM1 ở mạch động lực đóng lại, cấp nguồn cho động cơ bơm làm mát hoạt động
- Đèn HL1 sáng báo động cơ đang chạy
- Tiếp điểm KM1 (62-64; 288) đóng cấp điện cho đồng hồ đếm giờ hoạt động HR của bơm
d Chế độ hoạt động từ xa :
- Chuyển công tắc SA1 sang vị trí Remote, công tắc SA1 (8-7; 287) cấp điện vào module PSM điều khiển từ máy tính
- Đóng công tắc SA1 (5-6; 287) từ bàn điều khiển máy tính
- Công tắc tơ KM1 (A1-A2; 287) được cấp điện
- Tiếp điểm KM1 (13-14; 287) đóng lại cấp điện cho mạch
- Tiếp điểm KM1 (73-74; 287) đóng lại
- Tương tự như chế độ điều khiển tại chỗ, tiếp Điểm công tắc tơ KM1 ở mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho động cơ bơm làm mát
Trang 2014
- Tiếp điểm KM1( 63-64; 288) đóng lại cấp điện cho đồng hồ đếm giờ
HR báo hoạt động của bơm
e Dừng bơm :
- Ta ấn nút công tắc SB2 Stop, cấp điện cho rơle trung gian K288.9 A2; 288)
(A1 Tiếp điểm K288.9 (2(A1 10; 288) ở ra
- Công tắc tơ KM1 ( A1-A2; 287) mất điện
- Tiếp điểm KM1 (13-14; 287) mở ra
- Tiếp điểm KM1 (73-74; 287) mở ra
- Tiếp điểm KM1 ( 53-54; 288) mở ra, đèn HL1 mất điện
- Tiếp điểm KM1 (63-64; 288) mở ra Đồng hồ đếm giờ HR không hoạt động
- Tiếp điểm KM1 ở mạch động lực mở ra Động cơ ngừng hoạt động
1.1.3.4 Các bảo vệ của hệ thống :
- Aptomat QF bảo vệ quá tải và ngắn mạch : Khi động cơ đang hoạt động mà trong hệ thống xảy ra ngắn mạch thì QF sẽ mở ra làm mất điện mạch điều khiển và của bơm
- Các cầu chì FU1, FU2, FU3 : Khi động cơ đang hoạt động thì có dòng ngắn mạch xuất hiện, các cầu chì sẽ tự động bị đứt và ngắt điện khỏi bơm
- Bảo vệ áp lực ở bơm bằng cảm biến áp lực PS Khi áp lực cửa ra quá cao thì cảm biến PS (21-22; 287) đóng lại
+ Rơle trung gian K287.9 (A1-A2; 287) có điện
+ Tiếp điểm K287.9 ( 8-12 ; 288) đóng lại Ta điều khiển tại module PSM tại máy tính
- Bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệt FT : Khi xảy ra quá tải thì tiếp điểm của rơle nhiệt FT (95-96;287) mở ra, đóng tiếp điểm FT (97-98; 287) lại Cấp điện cho rơle trung gian K287.5 ( A1-A2; 287) có điện Tiếp điểm K 287.5 (43-44; 288) đóng lại cấp điện, đèn HL3 sáng báo hiệu đang xảy ra quá tải Tiếp điểm thường đóng K287.5 ( 31-32; 287) mở ra Không có tín hiệu cấp vào các chế
Trang 2115
độ hoạt động trong SA1 Không có tín hiệu điện qua công tắc tơ KM1 ( A-A2; 287) Tiếp điểm KM1 (13-14; 287) mở ra, Tiếp điểm KM1 (53-53; 288) mở
ra, đèn HL1 không sáng nữa Tiếp điểm công tắc tơ KM1 tại mạch động lực
mở ra Động cơ bơm làm mát ngừng hoạt động
- Bảo vệ không cho mạch bằng tiếp điểm duy trì của công tắc tơ KM1
1.2 Nhóm đảm bảo an toàn
1.2.1 Bơm cứu hỏa
1.2.1.1 Giới thiệu chung bơm cứu hỏa
- Nhiệm vụ chính : Khi tàu xảy ra hỏa hoạn cháy nổ một khu vực nào đó,
ta khởi động bơm để khắc phục hỏa hoạn
- Phù hợp với yêu cầu về an toàn trên con tàu
- Thường đặt ở những vị trí nguy hiểm hay sảy ra hỏa hoạn Những vị trí
dễ nhìn thuận tiện cho việc cứu hỏa
1.2.1.2 Giới thiệu phần tử của mạch (Trang 297-298-299)
- QF: Aptomat chính cấp nguồn cho bơm và mạch điều khiển
- FT : Là rơle nhiệt bảo vệ quá tải
- TA : Biến dòng cấp cho ampe kế
- KM1, KM2, KM3 : Các công tắc tơ chính
- FU1, FU2, FU3 : Các cầu chì bảo vệ cho mạch điều khiển
- TC : Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển
- PMS : Là module điều khiển từ máy tính
- SA1 : Là công tắc chọn chế độ điều khiển của bơm
- SA2 : Là công tắc cấp nguồn cho điện trở sấy
- PS : Là cảm biến áp suất ở cửa ra
Trang 2216
- HL4 : Đèn báo bơm xảy ra quá tải
- K1, K2, K3, K5 : Các rơle trung gian
- HR : Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
- R : Cảm biến điện trở sấy
1.2.1.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống
- Bắt đầu ta đóng aptomat chính QF cấp nguồn cho mạch điều khiển cho bơm sẵn sàng hoạt động, khi đó có đèn nguồn HL2 sáng báo có tín hiệu
- Tiếp điểm của K3 (43-44; 297) đóng vào cấp điện cho rơle K5 hoạt động
- Contactor K3(A1-A2; 297) có điện đóng tiếp điểm tự nuôi của nó lại Tiếp điểm K3 (43-44; 297) đóng vào cấp điện cho bộ xả khí e Self Primer hoạt động
- Tiếp điểm của K3 (67-68; 298) sau thời gian trễ sẽ đóng vào làm cho KM3 có điện KM3 có điện ở mạch động lực sẽ đóng vào sẵn sàng cho bơm hoạt động ở chế độ Y
- Tiếp điểm của KM3 (13-14; 298) đóng vào làm KM1 có điện
- Tiếp điểm KM3 (21-22; 298) mở vào làm cho rơle KM2 không thể có điện
- Tiếp điểm của KM1 ở mạch động lực đóng vào cấp điện cho bơm hoạt động ở chế độ Y
- Tiếp điểm KM1 (21-22; 299) mở ra làm cho điện trở sấy không thể có điện
- Tiếp điểm KM1 (13-14; 298) đóng lại tự nuôi
Trang 2317
- Sau thời gian trễ thì các tiếp điểm thời gian của KM1 (55-56; 298) mở
ra làm cho KM3 mất điện tiếp điểm của KM3 (21-22) đóng vào sẵn sàng cấp điện cho KM2 hoạt động
- Tiếp điểm KM2 (53-54; 297) đóng vào đưa tín hiệu vào máy tính
- Tiếp điểm của KM1 (67-68; 298) đóng vào cấp điện cho KM2 đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực lại ,bơm chuyển họat động ở chế độ ∆
- Tiếp điểm KM2 (61-62; 298) mở ra khống chế KM3 không thể có điện được
- Tiếp điểm KM2 (73-74; 299) đóng vào cấp điện cho đèn HL1 sáng báo bơm đang hoạt động Tiếp điểm của KM2 (13-14; 299) đóng vào cấp điện cho đồng hồ đếm thời gian hoạt động
- Tiếp điểm KM2 ( 299) đóng vào đưa tín hiệu báo bơm đang hoạt động vào máy tính điều khiển
b Dừng bơm
- Khi dừng bơm ta ấn nút Stop SB2 làm cho rơle trung gian K2 có điện role K2 có điện sẽ mở tiếp điểm của K2 (21-22; 297) làm cho rơle trung gian K3 mất điện Tiếp điểm của K3 (43-44; 297) mở ra ,tiếp điểm K3 (67-68; 298) mở ra làm công tắc tơ KM1, KM2, KM3 mất điện mở tiếp điểm của nó
ra làm cho động cơ ngừng hoạt động
- Các tiếp điểm của KM2 mở ra làm cho đèn báo bơm đang hoạt động tắt đồng hồ đếm thời gian ngừng hoạt động
- Tiếp điểm của KM1 (21-22) đóng sẵn sàng cấp điện cho mạch sấy
c Chế độ hoạt động từ xa :
- Ta đưa công tắc chọn chế độ SA1 sang vị trí Remote làm cho tiếp điểm của SA1(21-22; 297) mở ra các tiếp điểm SA1 (13-14; 297) và SA1 (23-24; 297) đóng vào sẵn sàng cấp điện cho K3 hoạt động
- Khi ta điều khiển từ xa từ màn hình máy tính khởi động bơm làm tiếp điểm của K3 (13-14) đóng lại làm rơle trung gian K3 có điện điều khiển các
Trang 24d Hoạt động của mạch sấy
- Khi ta đóng công tắc SA2 sang vị trí ON khi bơm đang dừng thì tiếp điểm của KM1 (21-22) đóng vào điện trở sấy R được cấp điện để hoạt động, đèn báo điện trở sấy sáng
- Khi ta đóng công tắc SA2 sang vị trí OFF thì bơm đang hoạt động thì tiếp điểm của KM1 (21-22) mở ra Điện trở sấy R không được cấp điện để hoạt động, đèn báo điện trở sấy không hoạt động
1.2.1.4 Các chế độ báo động và bảo vệ của hệ thống
- Aptomat QF : Khi động cơ đang làm việc xảy ra quá tải thì QF sẽ tự động mở ra để bảo vệ động cơ
- Các cầu chì FU1, FU2, FU3 : Khi động cơ đang làm việc mà xảy ra ngắn mạch, dòng lớn quá sự cho phép hoạt động thì các cầu chì sẽ tự động bị đứt ngắt động cơ khỏi hệ thống Đồng cơ dừng hoạt động
- Rơle nhiệt FT : Bảo vệ quá tải cho bơm hoạt động FT (95-96; 297) mở
ra làm contactor K3(A1-A2; 297) mất điện làm dừng bơm FT (97-98; 299) đóng vào báo đèn HL4 sáng báo quá tải
- Bảo vệ áp lực nước ở cửa ra khi bơm họat động áp lực nước ở cửa ra thấp quá làm cho tiếp điểm của cảm biến PS đóng vào làm cho contactor K1(A1-A2; 297) có điện sau thời gian trễ của K1 (55-56; 298) mở ra làm cho contactor K3 mất điện điều khiển dừng bơm như ấn nút Stop
Trang 2519
1.2.2 Bơm balat
1.2.2.1 Giới thiệu chung về bơm balat :
- Nhiệm vụ: Là một phần của các hệ thống máy phụ trên tàu thủy, nhằm đảm bảo nhiệm vụ duy trì cân bằng tàu an toàn
- Việc điều khiển được thực hiện cách chính xác, an toàn và đảm bảo thời gian hoạt động
1.2.2.2 Giới thiệu các phần tử của mạch ( 293, 294)
- R, S, T : Nguồn 3 pha 440VAC, 60Hz
- QF : Aptomat cấp nguồn cho động cơ lai bơm
- FU1 : Cầu chì bảo vệ ngắn mạch
- TA : Biến dòng cấp nguồn cho ampe
- KM1, KM2, KM3 : Các công tắc tơ tương ứng với các chế độ hoạt động của động cơ
- FT : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho hệ thống
- TC 440V/220V : Biến áp hạ áp thay đổi điện áp vào mạch điều khiển
- FU2, FU3 : Các cầu chì bảo vệ quá tải cho hệ thống
- K1, K2, K3 : Các rơle trung gian
- SA1 : Các chế chế độ hoạt động
- Local : Hoạt động tại chỗ
- Remote : Hoạt động từ xa
- HL1 : Đèn báo bơm đang hoạt động
- HL4 : Đèn báo bơm xảy ra quá tải
- HL6 : Đèn báo bộ cảm biến áp lực
- HR : Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm
Trang 26- Tiếp điểm K3 (03-04; 293) có điện, sau một thời gian tiếp điểm cảm biến (27-28) đóng lại Làm cho rơle K2 (A1-A2) có điện Đóng các tiếp điểm thường mở K2 (03-04; 293)
- Rơle K1 (A1-A2) có điện, đóng tiếp điểm K1 (13-14; 293)
- Tiếp điểm rơle K1 (03-04; 293) đóng lại, cấp điện cho bộ cảm biến áp lực
- Tiếp điểm rơle K1 (43-44; 293) đóng lại, cấp điện cho bộ xả khí e hoạt động
- Sau một thời gian rơle K1 (67-68; 293) đóng lại, công tắc tơ KM2 62; 293) đóng lại, công tắc tơ KM1 (55-56; 293) đóng lại, làm cho congtactor KM3 (A1-A2; 293) có điện
(61 Tiếp điểm công tắc tơ KM3 (13(61 14; 293) có điện, làm cho công tắc tơ KM1 (A1-A2; 293) có điện
- Tiếp điểm công tắc tơ KM3 (21-22) thường đóng không thể có điện
- Khi công tắc tơ KM1 (A1-A2; 293) có điện tiếp điểm của nó ở mạch động lực đóng lại sẵn sàng cho động cơ hoạt động hình Y
- Khi KM3 (A1-A2; 293) có điện, làm cho KM3 ở mạch động lực đóng lại
- Động cơ hoạt động chế độ hình Y khi KM1, KM3 có điện
Trang 2721
- Sau thời gian trễ thì tiếp điểm KM1 (55-56; 293) mở ra, làm cho công tắc tơ KM3 (A1-A2; 293) mất điện
- Tiếp điểm KM3 (21-22; 293) có điện, cấp điện cho KM2 (A1-A2; 293)
- Tiếp điểm công tắc tơ KM2 ở mạch động lực có điện
- Tiếp điểm KM2 (53-54; 294) đóng vào đưa tín hiệu vào máy tính
- Tiếp điểm của KM1 (67-68; 293) đóng vào cấp điện cho KM2 đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực lại ,bơm chuyển họat động ở chế độ ∆
- Tiếp điểm KM2 (61-62; 293) mở ra khống chế KM3 không thể có điện được
- Tiếp điểm KM2 ( 53-54; 294) đóng, có đèn HL1 sáng báo bơm đang hoạt động chế độ ∆
- Tiếp điểm của KM2 (73-74; 294) đóng vào cấp điện cho đồng hồ đếm thời gian hoạt động
- Tiếp điểm KM2 ( 294) đóng vào đưa tín hiệu báo bơm đang hoạt động vào máy tính điều khiển
b Dừng bơm :
- Khi dừng bơm ta ấn nút Stop SB2 làm cho rơle trung gian K4 có điện
- Tiếp điểm K4 (21-22; 293) mở ra, công tắc tơ K1 (A1-A2; 293) K3 (A1-A2; 293) mất điện Làm cho KM1, KM2, KM3 mất điện Động cơ ngừng hoạt động
- Tiếp điểm KM2 (53-54; 294) mở ra làm cho đèn báo HL1 báo không hoạt động
- Tiếp điểm KM1 (21-22; 294) đóng lại cấp điện cho điện trở sấy hoạt động
c Chế độ hoạt động từ xa :
- Ta đưa công tắc chọn chế độ SA1 sang vị trí Remote làm cho tiếp điểm của SA1(21-22; 293) mở ra các tiếp điểm SA1 (13-14; 293) sẵn sàng cấp điện cho K3 hoạt động
Trang 2822
- Khi ta điều khiển từ xa từ màn hình máy tính khởi động bơm làm tiếp điểm của K3 (03-04; 293) đóng lại làm rơle trung gian K3 có điện điều khiển các công tắctơ KM1, KM2 , KM3 cấp cho bơm hoạt động giống như ta ấn nút khởi động SB1 ở chế độ tại chỗ
d Hoạt động của mạch sấy (299) :
- Khi ta đóng công tắc SA2 sang vị trí ON khi bơm đang dừng thì tiếp điểm của KM1 (21-22) đóng vào điện trở sấy R được cấp điện để hoạt động, đèn báo điện trở sấy sáng
- Khi ta đóng công tắc SA2 sang vị trí OFF thì bơm đang hoạt động thì tiếp điểm của KM1 (21-22) mở ra Điện trở sấy R không được cấp điện để hoạt động, đèn báo điện trở sấy không hoạt động
1.2.2.4 Các chế độ báo động và bảo vệ của hệ thống :
- Bảo vệ ngắn mạch cho bơm bằng aptomat chính QF Khi bơm xảy ra bất thường như ngắn mạch hay quả tải QF sẽ tự động mở ra làm hở mạch, khi
đó không có nguồn cấp vào động cơ Động cơ bơm sẽ dừng hoạt động
- Bảo vệ ngắn mạch cho mạch bảo vệ bằng cầu chì FU1, FU2, FU3 Khi xảy ra ngắn mạch, thì cầu các cầu chì sẽ bị đứt không có nguồn qua các mạch điều khiển nữa
- Bảo vệ quá tải cho bơm bằng rơle nhiệt FT: Khi xảy ra quá tải thì hoạt động FT (95-96; 293) mở ra làm K3(A1-A2; 293) mất điện làm dừng bơm + FT (97-98; 294) đóng vào báo đèn HL4 sáng báo quá tải
- Bảo vệ áp lực nước ở cửa ra khi bơm họat động áp lực nước ở cửa ra thấp quá làm cho tiếp điểm của cảm biến PS đóng vào làm cho K5 có điện sau thời gian trễ của K5 (55-56; 293) mở ra làm cho K4(21-22; 293) mất điện điều khiển dừng bơm như ấn nút Stop
2 Thiết bị trên bong
2.1 Hệ thống neo tời quấn dây
2.1.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại của hệ thống neo tời quấn dây
a Chức năng
Trang 2923
- Neo và tời quấn dây thuộc nhóm thiết bị trên boong, hệ thống có các chức năng chính như sau:
- Giữ tàu ở vị trí cố định trong các vung neo đậu
- Đảm bảo an toàn cho con tàu trong quá trình điều động ra vào luồng lạch
- Thu thả cáp buộc tàu trong quá trình ra vào cầu hoặc khi cần lai dắt
Có 2 loại neo chính: Loại không có thanh ngang và loại có thanh ngang
* Loại không có thanh ngang:
- Có khả năng bám chặt xuống đáy biển, thu thả dễ dàng, cấu tạo đơn giản và dễ dàng hất lên khỏi bùn
* Loại có thanh ngang:
- Có khả năng bám vào bùn nhanh và dễ dàng lấy ra khỏi bùn, lực giữ lớn gấp 6 đến 8 lần trọng lượng neo
- Nhược điểm của loại này là:
+ Khi thả ở chỗ nước cạn có thể làm hư hỏng đến vỏ tàu
+ Khó khăn khi đưa neo vào lỗ
- Ngoài ra còn có neo móc dùng cho các loại tàu nhỏ nhưng loại này ít được sử dụng
Trang 3024
2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Hệ thống neo tời quấn dây trên tàu là ( hệ thống neo tời điện - thủy
lực) Trên tàu trang bị gồm (ba hệ thống neo tời quấn dây trong đó có hai neo
mũi).Việc điều khiển quá trính làm việc của hệ thống (thực hiện hoàn toàn
phía thủy lực).Mạch khởi động động cơ lai bơm thuỷ lực (sơ đồ 407-471)
* Giới thiệu phần tử :
- Q1: Công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ bơm M và mạch điều khiển
- T2: Biến dòng cho ampe kế P1
- K1: Contactor (khống chế nguồn cấp cho bơm M)
- P1: Đồng hồ đo dòng điện
- K2: Contactor hoạt động ở chế độ tam giác
- K3: Contactor hoạt động ở chế độ sao
- F1, F2: Các rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho bơm ở từng chế độ hoạt động
- F3, F4, F5: Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch
- Công tắc S2: Công tắc cấp nguồn cho mạch sấy
- T1: Biến áp hạ áp
- Công tắc S1(11-12; 407-468): Nút ấn dừng bơm
- Công tắc S1(13-14; 407-468): Nút ấn khởi động bơm
- Đèn S1(X1, X2; 407-468): Đèn sáng báo bơm hoạt động
- Đèn H1: Đèn báo nguồn
- P2: Đồng hồ đếm thời gian hoạt động của toàn bộ hệ thống
- K4, K5: Rơle trung gian
- M1: Động cơ dị bộ 3 pha xoay chiều
Trang 3125
* Nguyên lý hoạt động
* Chế độ điều khiển tại chỗ
- Ta bật aptomat Q1 cấp nguồn cho động cơ và mạch điều khiển để chuẩn bị khởi động
- Sau đó bật công tắc S2 cấp nguồn cho mạch sấy để sấy động cơ và lúc này đèn S2(X1, X2; 407-468) sáng báo động cơ đang được sấy
- Đồng thời đèn H1(X1-X2; 407-468) sáng báo mạch điều khiển đã được cấp nguồn
- Tiếp sau chọn chế độ điều khiển tốc độ của động cơ ở mức cao hoặc mức thấp
* Khi động cơ hoạt động ở tốc độ thấp thì công tắc (LIM.SWITCH) (5, 6; 407-468) mở
- Ấn nút khởi động S1(13-14; 407-468) làm cho K4(A1-A2; 407-468) có điện
- Tiếp điểm duy trì K4(03- 04; 407-468) đóng lại làm cho đèn S1(X1, X2) sáng báo động cơ hoạt động và đồng hồ P2 bắt đầu (tính thời gian hoạt động)
- Khi K4 có điện, đóng tiếp điểm K4(53-54; 407-468)
- Khi đó contactor K2(A1-A2; 406-468) có điện
- Đóng tiếp điểm chính làm cho động cơ hoạt động ở chế độ tốc độ thấp
- Mở tiếp điểm K2(21-22; 407-468) khống chế để không cho động cơ hoạt động ở tốc độ cao ( khi đang làm việc ở tốc độ thấp)
* Muốn động cơ hoạt động tốc độ cao:
- Ta bật công tắc (LIM.SWITCH) (5-6; 468) thì K5(A1-A2; 468) có điện
Trang 32+ Làm cho contactor K1(A1-A2; 407-468) mất điện
+ Contactor K2(A1-A2; 407-468) mất điện
+ Contactor K3(A1-A2; 407- 468) mất điện
Khi đó hở mạch động cơ dừng hoạt động
* Chế độ điều khiển từ xa :
- Muốn khởi động động cơ ở chế độ từ xa (sau khi đóng aptomat Q1) ta
ấn nút (REMOTE START) làm cho rơle K4A1-A2; 407-468) có điện
- Rơle K4 có điện đóng tiếp điểm K4(03-04; 407-468) tự duy trì
- Đóng tiếp điểm K4(13, 14; 407-468) cấp nguồn cho đèn báo động cơ (đang hoạt động)
- Tiếp điểm của K4(21-22; 407-468) và K4(31-32; 407-468) mở cắt điện cấp cho điện trở sấy hoạt động
- Tiếp điểm K4(53-54; 407-468) đóng cấp điện cho Contactor K2
- Tiếp điểm K4(63-64; 407-468) đóng đưa tín hiệu điều khiển đến quạt gió (làm mát dầu thuỷ lực)
- Contactor K2 có điện đóng các tiếp điểm ở mạch động lực (Động cơ làm việc ở tốc độ thấp)