Đề cương TBĐ bản chuẩn

Trình bày những đặc điểm cơ bản của hệ truyền động điện cầu trục và cần trục?Các phần tử trong cấu trúc: 1 là động cơ 2 là phanh hãm và dừng chính xác 3 là bộ truyền cơ khí để giảm tốc

Câu 1: Vẽ sơ đồ cấu trúc, nêu chức năng của hệ truyền động điện có phụ tải động cho cần trục, cầu trục? Trình bày những đặc điểm cơ bản của hệ truyền động điện cầu trục và cần trục?

Các phần tử trong cấu trúc:

1 là động cơ

2 là phanh hãm và dừng chính xác

3 là bộ truyền cơ khí để giảm tốc

4 là cơ cấu thực hiện có thể là trống tời quấn cáp nâng hạ hàng

5 là phanh an toàn: Khi có sửa chữa hoặc tháo nắp bất kỳ chi tiết nào của hệ điện cơ trong nâng hạ thì phải khóa phanh 5.

6 là phụ tải động hay phanh điều chỉnh tốc độ.

Chức năng: của hệ truyền động điện có phụ tải động là nhằm tạo ra họ

đặc tính cơ thấp để phụ vụ các loại cầu trục – cần trục chuyên dung

Đặc điểm: cơ bản của hệ thống này là cơ cấu hãm điều chỉnh tốc độ 6 cho

phép điều chỉnh được momen hãm theo yêu cầu và kết hợp đặc tính của động cơđiện để tạo ra đặc tính của hệ thống thỏa mãn được công nghệ nâng chuyển chocác loại cầu trục – cần trục

Ưu điểm của hệ thống: Đặc tính điều chỉnh tốc độ, độ trơn điều chỉnh cao

và có khả năng điều chỉnh sâu cả 2 phía nâng hạ, quay trái – quay phải

Nhược điểm của hệ thống: Hệ thống điều khiển thường phức tạp và hệkín, giá thành tổng thể cao, hiệu suất vùng điều chỉnh sâu tốc độ thấp

Câu 2 và Câu 11 Vẽ mạch động lực, các dạng đặc tính cơ tĩnh của hệ thống truyền động cần trục – cầu trục khi sử dụng các động cơ 1 chiều cho

cơ cấu quay và di chuyển , cơ cấu nâng hạ?

Kí hiệu, tên gọi thiết bị các phàn tử trong mạch:

ATM: áp tô mát để bảo vệ ngắn mạch

1MC và 2MC: tiếp điểm công tắc tơ chính để đào chiều vào cấp nguồn cho phần ứng

Ư: phần ứng động cơ điện 1 chiều

3MC, 4MC, 5MC: tiếp điểm chính công tắc tơ để tăng giảm điện trở phụ mạch phần ứng

8MC, 9MC, 10MC: Tiếp điểm chính công tắc tơ để tăng giảm điện trở phụ mạch kích từ

6MC, 7MC: tiếp điểm chính công tắc tơ để đảo chiều kích từ nối tiếp để trợ từ

RC: là cuộn hút rơ le điện từ để bảo vệ quá dòng phần ứng không vượt quá 2,5 Idm

RTT: là cuộn hút rơ le điện từ để bảo vệ mất từ trường

KT : là cuộn kích từ chính

G1G2: là cuộn kích từ nối tiếp

Đặc tính cơ của cơ cấu quay và di chuyển:

Đặc tính cơ của cơ cấu nâng-hạ:

Câu 3 và Câu 16 Vẽ mạch động lực, các dạng đặc tính cơ sử dụng roto lồng sóc cho cơ cấu quay và di chuyển, cơ cấu nâng- hạ hàng của cầu trục

RT1, RT2, RT3: phần tử đốt nóng của role nhiệt bảo vệ quá tải

6MC, 7MC: Tiếp điểm chính công tắc tơ dùng cấp nguồn nhả phanh hoặc phanh

AS1 :là phanh hãm

3 Thuyết minh mạch động lực

4 Các bảo vệ trong sơ đồ

Đặc tính cơ cấu nâng hạ:

Đặc tính cơ cấu di chuyển , quay:

Câu 4: Vẽ sơ đồ cấu trúc, nêu chức năng hệ thống điều khiển PLC – biến tần PWM - động cơ không đồng bộ cho cấu trục – cần trục? Nêu các yêu cầu cho hệ thống điều khiển truyền động điện cầu trục, cần trục?

Chức năng của hệ thống là cho phép điều khiển và giám sát sự hoạt động của các thiết bị thực hiện trên từng cần trục – cầu trục, đồng thời tạo khả năng kết nối máy tính trên từng cầu trục – cần trục với trung tâm điều hành sản xuất của cảng cũng như với thế giới bên ngoài

Các yêu cầu cho hệ thống điều khiển truyền động điện:

- Đảm bảo tốc độ nâng chuyển với tỉa trọng định mức Tốc độ chuyển động tối

ưu của hàng hóa được nâng chuyển là điều kiện trước tiên để nâng cao năngsuất bốc xếp hàng hóa, đưa lại hiệu quả kinh tế tốt nhất cho sự hoạt động củacần trục – cầu trục Mặt khác tốc độ nâng hạ tối ưu đảm bảo cho hệ thống điềukhiển chuyển động của cơ cấu thỏa mãn các yêu cầu về thời gian đảo chiều, thờigian hãm, làm việc liên tục trong chế độ quả độ, gia tốc và dật thỏa mãn yêucầu

- Có khả năng thay đổi tốc độ trong phạm vi rộng Phạm vi điều chỉnh tộc độcủa các cơ cấu điều khiển chuyển động là điều kiện cần thiết để nâng cao năngsuất bốc xếp đồng thời thỏa mãn yêu cầu công nghệ

- Có khả năng rút ngắn thời gian quá độ

- Có trị số hiệu suất và cos cao: Chọn các động cơ truyền động có hiệu suất vàcos cao và ổn địng trong phạm vi rộng

- Đảm bảo an toàn hàng hóa

- Điều khiển tiện lợi và đơn giản

- Ổn định nhiệt, cơ và điện: Các thiết bị điện, kết cấu cơ khí phải được chế tạothích hợp với môi trường làm việc

- Tính kinh tế và kỹ thuật cao: Thiết bị chắc chắn, kết cấu đơn giản, trọng lượng

và kích thước nhỏ, giá thành hạ Chi phí bảo quản và chi phí năng lượng hợp lý

Câu 5: Nêu khái niệm, phân loại, thông số cơ bản của bơm? Nêu các đặc tính của bơm ly tâm? Các yêu cầu về truyền động điện và trang bị điện cho bơm?

 Khái niệm: Bơm là máy thủy lực dùng để hút và đẩy chất lỏng từ nơi nàyđến nơi khác Trong quá trình hút, bơm phải tạo được áp suất thấp tại cửahút sao cho chênh lệch áp suất giữa đầu đầu và đầu cuối ống hút tạo ra đủ

để thắng trở lực trong đường ống Ngược lại quá trình đẩy, bơm phải tăng

áp suất chất lỏng ở đầu ống đẩy để thắng trở lực trong đường ống và hiệu

áp suất giữa hai đầu đường ống

 Phân loại:

- Theo nguyên lý làm việc ( cách cấp năng lượng)

+ bơm thể tích

+ bơm động học

- Theo cấu tạo

+ bơm cánh quạt ( bơm ly tâm chiếm phần lớn so với bơm nước)+ bơm piston

+ bơm rotor

 Các thông số cơ bản

- Cột áp H ( áp suất bơm) là lượng tăng năng lượng riêng cho một đợn

vị trọng lượng của chất lỏng chảy qua bơm

- Lưu lượng Q ( năng suất bơm) là thể tích chất lỏng do bơm cung cấpvào ống đẩy trong một đơn vị thời gian Đo bằng m3/s, l/s, m3/h

- Công suất bơm N hay P

+ Công suất tại trục bơm N

+ Công suất làm việc Ni

+ Công suất động cơ lai Ndc

- Hiệu suất bơm ηb

η b=N i

N=η Q η H .η m

 Đặc tính của bơm ly tâm

a, Đặc tính làm việc thực tế của bơm li tâm

H

Q 1

2 3

b, Các dạng đặc tính làm việc của bơm li tâm

Hình a) minh họa quan hệ giữa lưu lượng Q và cột áp H (đường 1).Đường cong này cho biết khả năng làm việc của bơm Cột áp giảm khilưu lượng tăng Tuy nhiên do có tổn thất thủy lực nên đặc tính làm việccủa bơm là đường cong 2

Hình b) khi thay đổi bánh xe công tác sẽ nhận được các dạng đặc tính làmviệc khác nhau của bơm ly tâm

- Đường 1: Các bơm có lưu lượng thay đổi ít nhưng cột áp thay đổinhiều

- Đường 2: các bơm có sự thay đổi đồng nhất cả Q và H

- Đường 3: các bơm có lưu lượng thay đổi nhiều nhưng cột áp thay đổiít

Khi tốc độ quay n của bơm giữ nguyên thì cột áp H, Công suất N và hiệusuất η là hàm số của lưu lượng Q H = H(Q), N = N(Q), η = η (Q) gọi làcác đặc tính riêng của bơm

 Các yêu cầu về truyền động điện và trang bị điện:

Với bơm có P lớn và Rất lớn, truyền động = động cơ đồng bộ để cải thiện

- Phải đảm bảo độ bền với môi trường

- Đảm bảo báo động, tín hiệu hóa, tự động dừng và khởi động khi cóyêu cầu

- Có nhiều vị trí dừng sự cố

- Với trạm nhiều bơm: chú ý thứ tự khởi động, dừng các bơm theo thuậttoán đặt trước

Câu 6: Nêu khái niệm, phân loại, các thông số cơ bản của máy nén khí? Nêu các đặc tính của máy nén khí piston? Các yêu cầu về truyền động điện, trang bị điện máy nén?

 Khái niệm:

Máy nén khí là thiết bị để tạo ra khí nén cung cấp cho nhiều lĩnh vực:làm nguyên liệu sản xuất- trong CN sản xuất tác nhân mang nănglượng – Khuấy trộn tạo phản ứng Tác nhân mang tín hiệu điều khiển– kỹ thuật tự động bằng khí nén Là nguồn động lực cấp khí để khởiđộng dc diesel, tuabin…

 Phân loại:

- Theo nguyên lý làm việc:

+ Máy nén khí thể tích: tăng áp nhờ giảm thể tích không gian làm việc( máy nén khí piston- rotor)

+ Máy nén khí động học: tăng áp nhờ các cơ cấu làm việc truyền độngnăng lượng một cách cưỡng bức ( máy nén khí ly tâm- hướng trục)

- Theo một số cách khác:

+ Theo áp suất: áp suất cao, trung bình, thấp, chân không

+ Theo năng suất: Lớn, vừa, nhỏ

+ Theo làm lạnh: Làm lạnh trong quá trình nén, không làm lạnh

+ Theo số cấp: Một cấp, nhiều cấp,…

 Các thông số cơ bản cảu máy nén khí

- Tỷ số nén ε : tỷ số giữa áp suất khỉ ra và vào của máy nén

ε= p ra

p vao

- Năng suất Q: là khối lượng kg/s hay thể tích m3/h khí mà máy néncung cấp trong 1 đơn vị time

- Công suất N: công suất để nén và truyền tải khí

- Ngoài ra còn hiệu suât-nhiệt độ-áp suất khí vào ra…

- Công suất động cơ truyền động máy nén khí

p=k Q

600.102 η k η td .

L i+L a

2 (kW )

+ Q (m3/ph) Năng suất máy nén khí

+ η k hiệu suất máy nén khí (0,5-0,8)

+ η td hiệu suất bộ truyền

+ Li,La (kGm) công suất nén đẳng nhiệt và đoạn nhiệt

2' V1

V P

Đồ thị chu trình nén lý thuyết máy nén

Một chu kỳ làm việc của máy nén piston được chia làm 2 giai đoạn:

- Giai đoạn hút khí: Đoạn 1-2 với áp suất vào pv không đổi, thể tíchkhông gian làm việc tăng đến V1

- Giai đoạn nén và đẩy khí: đoạn 2-3 (nén) áp suất tăng lên từ pv tới pr

do thể tích không gian làm việc giảm Đoạn 3-4(đẩy) pr không đổi.Quá trình nén có thể là đẳng nhiệt, đoạn nhiệt hay đa biến nên công tươngứng trong một chu kỳ nén cũng khác nhau:

Đồ thị chu trình lý thuyết máy nén với các chỉ số đa biến khác nhau

Trong đó: k chỉ số đoạn nhiệt khí nén , n chỉ số đa biến

Với n=1: quá trình đẳng nhiệt, n=k quá trình đoạn nhiệt ngoài ra là cácquá trình khác

 Yêu cầu về TĐĐ và TBĐ

Thông thường máy nén khí không yêu cầu về điều chỉnh tốc độ

- Máy có năng suất < 10m3/ph, sử dụng động cơ KĐB Trường hợprlưới điện khỏe, khởi động trực tiếp = động cơ RTLS Th lưới điện yếu,

sử dụng đổi nối sao tam giác or khởi động mềm với dc RTLS Trong

cả 2 Th Mkd ≥ 0,4Mđm và Mmax ≤ 1,4Mđm

- Máy có năng suất > 20m3/ph, sử dụng động cơ ĐB Mkd ≥ 0,4Mđm vàmomen khi lôi vào đồng bộ ≥ 0,6Mđm Động cơ đồng bộ lai máy nénkhí piston thường được đóng trực tiếp vào lưới điện

- Truyền động cho máy nén tuabin sử dụng động cơ ĐB Th công suấtlớn cỡ vài nghìn kW khởi động qua cuộn kháng hoặc biến áp tự ngẫu.Ukđ = 0,64Uđm

- Trong các hệ thống sử dụng nhiều máy nén công tác //, chế độ vậnhành tự động phải đảm bảo nguyên tắc kd các máy một cách tuần tự

có thời gian trễ

- Các thông số đo lường:

+ đo áp suất dầu bôi trơn

+ đo nhiệt độ và áp suất dầu đẩy

+ đo mức và nhiệt độ dầu bôi trơn trong cacte máy nén

+ đo nhiệt độ dầu ra và áp suất mức nước làm mát đầu vào máy nén+ đo áp suất trong bình khí nén

+ đo lường các tham số , dòng, áp, nhiệt độ đc……

Câu 7 : Cấu trúc chung của hệ thống bơm tăng áp 2 cấp? Các hình thức đo lường, loại cảm biến cho hệ thống điều khiển và giám sát hệ thống bơm tăng áp 2 cấp?

Điều khiển dừng bơm khi mức chất lòng xuống dưới mức cảnh báo

 Trong đường ống hút chỉ cần chỉ thị độ chân không trong đường ốngbằng đồng hồ chân không

 Trong đường ống đẩy đo giá trị áp suất bằng cảm biến tương tự để giámsát và điều khiển khi áp suất trong đường ống quá cao hoặc quá thấp

Câu 8 : Chức năng các phần tử trong mạch động lực và khối AU5- KA481 cần trục Kone? Nêu nguyên lý điều chỉnh tốc độ và các đặc tính cơ tĩnh có được đối với sơ đồ điện rút gọn của cơ cấu nâng hạ hàng cần trục Kone?

 Chức năng các phần tử:

+, Mạch động lực

- Am1, As1: động cơ và phanh hãm dừng

- Ac1, Ac2: Tiếp điểm chính của các CTT tương ứng cấp nguồn cho động cơtương ứng trong chiều quay thuận và quay ngược

- Ac41+Ac45: Tiếp điểm chính của CTT điều khiển thay đổi giá trị điện trở phụmạch rotor động cơ truyền động chính

- Am5: Phanh điều chỉnh tốc độ

- Ad5: Rơ le dòng cực đại bảo vệ quá dòng cho cuộn dây stator của phanh Am5-Ac7: Tiếp điểm chính của CTT điều khiển cấp nguồn cho phanh As1

- Khối Au5: bộ điều khiển dòng cho phanh điều chỉnh tốc độ

+, Mạch điều khiển

-Ac1, Ac2 : Cuộn hút của CTT cấp nguồn cho động cơ

- Ac41÷ Ac45 : Cuộn hút các CTT điều khiển điện trở phụ mạch rotor của động

cơ

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

- Ad43 ÷ Ad45: Rơle thời gian khống chế đóng ngắt điện

- Ac7: Cuộn hút CTT cấp nguồn phanh hãm dừng

 Chức năng của bộ đk AU5 – K481: có khả năng điều chỉnh dòng cho

phanh hãm để tạo ra momen hãm điều chỉnh tốc độ cho hệ thống

 Nguyên lý điều chỉnh tốc độ: Sử dụng động cơ không đồng bộ kết hợp

với phụ tải động đưa điện trở phụ vào mạch rotor dây quấn nhằm thay đổitốc độ động cơ

Câu 9 : Cấu trúc chung của hệ thống bơm bồn hở? các hình thức đo lường, loại cảm biến cho hệ thống điều khiển và giám sát bơm cấp nước cho bồn hở?

Các hình thức đo lường và loại cảm biến cho hệ thống điều khiển và giám sát

- Tại bồn hút:

Đo mức chất lỏng bằng cảm biến rơ le phao kiểu on-off để:

Giám sát cảnh báo khi mức chất lỏng xuống tới giá trị thấp

Điều khiển dừng bơm khi mức chất lòng xuống dưới mức cảnh báo

- Trong đường ống hút: chỉ cần chỉ thị độ chân không trong đường ống bằngđồng hồ chân không

- Trong đường ống đẩy: đo giá trị áp suất bằng cảm biến tương tự để giám sát vàđiều khiển khi áp suất trong đường ống quá cao hoặc quá thấp

- Trong bồn chứa: đo mức chất lỏng bằng cảm biến tương tự

Câu 10: Chức năng các phần tử trong mạch động lực và khối PU5 cần trục Kone? Nêu nguyên lý điều chỉnh tốc độ và các đặc tính cơ tĩnh có được đối với sơ đồ điện rút gọn của cơ cấu nâng hạ cần trục Kone?

Chức năng các phần tử trong mạch động lực:

 Pm1-Động cơ không đồng bộ rotor dây quấn truyền động cho cơ cấu nâng hạ cần;

 Ps1-động cơphanh thủy lực của hệ thống

 Công tắc tơ đảo chiều và điều khiển cấp nguồn cho mạch stator: Pc1 và Pc2

 Công tắc tơ điều khiển điện trở phụ mạch rotor: PC40; PC41; PC42; PC43

 Phanh điều chỉnh tốc độ Pu5 điều chỉnh tốc độ hệ thống được thực hiện bởi bộ điều khiển KA484

 CTT Pc7 cấp điện cho phanh hãm dừng Ps1

 Các rơle thời gian khống chế thời gian ngắt điện trở phụ ra khỏi mạch rotor Pd42; Pd43

Nguyên lý điều chỉnh tốc độ:

Bằng cách thay đổi điện trở của cuộn dây điều khiển A5E5 ta thay đổidòng điều khiển tăng hoặc giảm từ đó sẽ thay đổi tổng trở của cuộn dây làmviệc A1E1,A2E2 từ đố thay đổi dòng đưa vào stator của phanh hãm điều chỉnhtốc độ làm thay đổi momen của phanh làm cho tốc độ động cơ tăng hoặc giảmđúng với tốc độ đặt

Câu 12 Nêu khái quát về thông số kỹ thuật cơ bản, chức năng các phần tử, nguyên lý hoạt động, của các bảo vệ trong sơ đồ nguyên lý cấp nguồn của cầu trục RTG?

Các thông số kỹ thuật:

- Loại cầu trục: Cầu trục cổng bánh lốp tự hành, loại có xe con di chuyển

- Sức nâng lớn nhất khi dùng khung cầu 35,6 tấn

- Chế độ thử tải: 125% sức nâng lớn nhất

- Hành trình xe con 19,07m

- Chiều cao nâng: 15,24m

- Số lượng bánh xe cầu trục: 8 bánh

- Áp lực lên bánh xe ( khi không có tải trọng gió)

+ Với tải trọng danh định: xấp xỉ 26,9 tấn/bánh

+ Khi không tải: xấp xỉ 18,8 tấn/bánh

Chức năng các phần tử

Chức năng các phần tử trong sơ đồ nguyên cấp nguồn cầy trục RTG

- ACG: Máy phát xoay chiều

- DE: Động cơ Diesel lai máy phát

- EX: cuộn kích từ

- AVR: Thiết bị điều chỉnh tự động dòng kích từ

- FU: cầu chì bảo vệ ngắn mạch

- UV: cuộn dây của rơ le bảo vệ thấp áp

- PMW: các bộ biến tần dùng điều chỉnh tốc độ động cơ

- IM: Các động cơ truyền động chính

Cầu dao MCB4 đống cấp nguồn cho các cơ cấu phụ Đóng cầu daoMCB6 qua các bộ chỉnh lưu cấp điện cho cơ cấu phanh hãm dừng Cầu daoMCB7 cấp nguồn cho các động cơ bơm hơi cho hệ thống lái Đóng MCB8,MCB9 cấp nguồn cho hệ thống lái Đóng cầu dao MCB10, MCB11, MCB12cấp nguồn cho: nguồn điều khiển chính 200V, nguồn PLC 200V , cuộn điềukhiển, bộ điều khiển, các thiết bị chiếu sáng, đèn báo, bàn điều khiển các thiết bịlàm mát

Hệ thống điều khiển động cơ diesel dùng nguồn 1 chiều DC24V

Các bảo vệ

Bảo vệ đúng thứ tự pha, mất pha Bảo vệ thấp áp, bảo vệ quá điện áp

Câu 13 và Câu 18: Vẽ mạch động lực, các dạng đặc tính cơ tĩnh của hệ thống truyền động điện khi sử dụng các động cơ không đồng bộ rotor dây quấn cho các cơ cấu nâng hạ và cơ cấu quay, di chuyển

1 Khái quát mạch động lực

Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ ĐCKĐBB roto dây quấn truyền động cho cơ cấucủa cần trục – cầu trục

2 Chức năng các phân tử

MCB: cầu dao tự động dung để bảo vệ ngắn mạch

1MC, 2MC :tiếp điểm chính công tắc tơ dung để đảo chiều động cơ

RT: phần tử đốt nóng của rơ le nhiệt bảo vệ quá tải

KC1, KC2, KC3, KC4, KC5: tiếp điểm công tắc tơ đóng cắt điện trở phụ vàomạch rotor

3 Thuyết minh

Sơ đồ điện nguyên lý của động cơ không đồng bộ rotor dây quấn điều chỉnh tốc

độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trong mạch rotor của động cơ Trong sơ đồMC1 và MC2 là các phần tử điều khiển lôgic để đảo chiều quay động cơ; Ki làcác phần tử điều khiển lôgic để thay đổi giá trị điện trở phụ mạch rotor Rf, RT -

rơ le nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ

Đặc điểm sơ đồ