Bài thuyết trình đồ án thiết kế cẩu dàn 5T trong nhà máy môn điều khiển động cơ

Nội dung đề tài: Cẩu trong nhà máy bao gồm khâu nâng hạ và chạy ngang, tải M = 5 tấn, vận tốc nâng hạ 0.5 ms, vận tốc chuyển động ngang là 0.9 ms Điều khiển cẩu giàn chạy ngang và nâng hạ bằng nút ấn không giữ Cơ cấu nâng hạ có điều khiển quá trình thắng cơ khi khi nâng và hạ. Cơ cấu nâng hạ và cơ cấu chạy ngang có bảo vệ hành trình hai đầu không cho thiết bị chạy quá hành trình. Điều khiển cẩu bằng hộp nút ấn cầm theo có nút ấn tự nhả: nút đi lên, nút đi xuống, nút qua phải, nút qua trái, nút dừng khẩn cấp.Gồm có các phần sau:1. Giới thiệu đề tài2. Chọn các thiết bị cho cơ cấu nâng hạ 3. Chọn các thiết bị cho cơ cấu chạy ngang4. Chọn các thiết bị cho mạch điều khiển và cáp cho cẩu 5. Mạch động lực và mạch điều khiễn6. Cài đặt thông số

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM

BÀI THUYẾT TRÌNH

Đề tài : CẨU TRONG NHÀ MÁY

Môn học : KĨ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

Trang 2

Giới thiệu đề tài

1

NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH

Chọn các thiết bị cho cơ cấu nâng hạ

3

Trang 3

I – GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 Nội dung đề tài

➢ Cẩu trong nhà máy bao gồm khâu nâng hạ và chạy ngang, tải M = 5 tấn, vậntốc nâng hạ 0.5 m/s, vận tốc chuyển động ngang là 0.9 m/s

➢ Điều khiển cẩu giàn chạy ngang và nâng hạ bằng nút ấn không giữ

➢ Cơ cấu nâng hạ có điều khiển quá trình thắng cơ khi khi nâng và hạ

➢ Cơ cấu nâng hạ và cơ cấu chạy ngang có bảo vệ hành trình hai đầu không chothiết bị chạy quá hành trình

➢ Điều khiển cẩu bằng hộp nút ấn cầm theo có nút ấn tự nhả: nút đi lên, nút đixuống, nút qua phải, nút qua trái, nút dừng khẩn cấp

Trang 4

1.2 Cấu tạo cẩu trong nhà máy

I – GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Trang 5

1.3 Sơ đồ giải pháp

Trang 6

➢Yêu cầu

• Động cơ 4 cực, tốc độ rotor :1475 (v/p)

• Chọn công suất : 𝑃𝑐ℎọ𝑛 > 𝑃𝑡𝑖𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 41𝑘𝑊

• Tỉ số truyền của động cơ : 𝑖𝑐ℎọ𝑛 < 𝑖𝑡í𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 47,12

• Tốc độ đầu ra của động cơ : 𝑛𝑐ℎọ𝑛 > 𝑛𝑡í𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 32 (v/p)

Trang 7

II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ

Trang 8

❖ Chọn phanh cho cơ cấu nâng hạ

Ứng với động cơ momen phanh là 354 N.m thì chọn phanh có mã L400/360 với

momen phanh là 360N.m ứng với kích thước motor là 225

Trang 9

➢Yêu cầu: Dựa vào động cơ đã chọn ta chọn biến tần phù hợp với yêu cầu sau:

• Biến tần chuyên dùng cho thiết bị nâng hạ

• Biến tần có công suất 45 kW

• Biến tần điều khiển vector

Trang 10

Biến tần ATV71 mã hiệu

Trang 11

➢Mục đích: để điều khiển phanh động cơ

➢Giải pháp: Nhóm chọn card I/O mã VW3 A3E 201 của hãng Schneider

Chọn card I/O mở rộng cho biến tần

Trang 12

Nguồn phanh cấp cho cấu nâng hạ :

Trang 13

❖ Chọn điện trở hãm, phanh hãm theo catalog của biến tần

- Điện trở hãm có chức năng:

• Giúp biến tần xả bớt năng lượng

dư thừa lúc này động cơ chuyển

thành máy phát

• Được chọn theo hướng dẫn của

biến tần

• Điện trở hãm có giá trị 5 ohm

2.3 Chọn các thiết bị bảo vệ

Trang 15

❖ Chọn EMC Filter (bộ lọc sóng điện từ)

➢Yêu cầu

• Dùng để lọc sóng điện từ đầu vào biến tần

➢Giải pháp

• Dựa vào catalog của biến tần ta chọn EMC Filter có mã hiệu VW3A4408

Trang 16

➢ Yêu cầu: Chọn AC reactor để giảm sóng hài cho biến tần

➢ Giải pháp : Chọn AC reactor có mã là KDRF3L có dòng định mức đầu vào là 96A.

❖ Chọn AC reactor

Trang 17

➢ Mục đích: bảo vệ ngắn mạch, quá tải

Trang 18

❖ Chọn Contactor cho mạch động lực:

➢Mục đích : dùng để đóng ngắt động mạch

➢Yêu cầu :

• Điện áp 3 pha 380- 460V

• Chọn contactor loại 3 pole có dòng lớn hơn (1.2- 1.5 )(Idm đầu vào của biến tần)

• Như vậy ở đây dòng để chọn contactor là I =1,2.(Idm)≈125A

Trang 19

Điện áp cuộn hút là 220-230V

Trang 20

➢Yêu cầu: Khi chọn cáp điện, ta cần xem xét các yếu tố sau:

• Dòng điện định mức

• Độ sụt áp

• Dòng điện ngắn mạch

• Cách lắp đặt

• Nhiệt độ môi trường và nhiệt độ đất

➢ Giải pháp: Dựa vào catalog hướng dẫn chọn cáp, ta chọn loại cáp có tiết diện dây25mm

• Ta chọn được cáp điện cadivi 3 – 4 lõi như trong catalog

➢ Thông số lắp đặt

• Nhiệt độ không khí 300℃

• Nhiệt độ ruột dẫn tối đa khi cáp tải dòng điện định mức 700℃

• Dòng điện định mức và độ sụt áp của cáp ruột đồng CVV , cách điện PVC, vỏPVC không giáp bảo vệ, lắp trên không

❖ Chọn cáp điện:

Trang 21

Trang 22

III– CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU CHẠY NGANG

3.1 Chọn động cơ

➢ Yêu cầu:

- Chọn công suất : 𝑃𝑐ℎọ𝑛 > 𝑃𝑡𝑖𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 5,8𝑘𝑊

- Tỉ số truyền của động cơ : 𝑖𝑐ℎọ𝑛 < 𝑖𝑡í𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 11,34

- Tốc độ đầu ra của động cơ : 𝑛𝑐ℎọ𝑛 > 𝑛𝑡í𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 132 (v/p)

Trang 23

Trang 24

Chọn phanh theo khuyến cáo của nhà sản suất

- Ứng với động cơ momen phanh 31,5N.m thì chọn phanh có mã L80/30 với momen

phanh là 35N.m ứng với kích thước motor là 132

Trang 25

Chọn nguồn phanh cho cơ cấu chạy ngang.

Trang 26

➢ Yêu cầu: dựa vào động cơ đã chọn ta chọn biến tần phù hợp với yêu cầu sau:

• Biến tần chuyên dùng cho động cơ chạy ngang có công suất 7.5kW

• Biến tần có công suất 7.5 KW

• Biến tần điều khiển vector

➢ Dựa vào yêu cầu ta chọn được biến tần ATV71 của hãng schneider mã hiệu

Trang 27

Chọn card I/O mở rộng

- Mục đích: để điều khiển phanh động cơ

- Nhóm chọn card I/O mã VW3 A3E 201 của hãng Schneider

Trang 28

Chọn theo catalog của biến tần.

- Điện trở hãm có chức năng: giúp biến tần xả bớt năng lượng dư thừa lúc này động

cơ chuyển thành máy phát

- Được chọn theo hướng dẫn của biến tần

- Điện trở hãm có giá trị 60 ohm có tên mã VW3A7702

3.3 Chọn các thiết bị bảo vệ

❖ Chọn điện trở hãm

Trang 29

❖ Chọn Dc chokes (cuộn kháng dc)

- Giúp ổn định dòng ra

- Giảm nhiễu cho dòng

- Hạn chế dòng khởi động,dòng ngắn mạch

Dựa vào catalog của biến tần ta chọn cuộn cảm kháng có mã hiệu VW3A4506

Trang 30

- Dùng để lọc nhiễu cho đầu

Trang 31

❖ Chọn AC reactor

➢ Yêu cầu: Chọn AC reactor để giảm sóng hài cho biến tần

➢ Giải pháp : Chọn AC reactor của hãng Schneider có mã là KDRA5L có dòngđiện định mức đầu ra là 14A ( chọn theo công suất động cơ chạy ngang)

Trang 32

❖ Chọn MCCB

➢ Mục đích: Dùng để bảo vệ quá tải, ngắn mạch cho mạch động lực

➢ Yêu cầu : dòng ngắn mạch cho MCCB phải lớn

-Iđm của MCCB ≥1,2 Iđm của biến tần

Trang 33

❖ Chọn contactor

➢ Mục đích : Dùng để đóng cắt mạch cho hệ thống

➢ Yêu cầu : Điện áp 3 pha 380- 460V

- Chọn contactor loại 3 pole có dòng lớn hơn (1.2- 1.5 )Idm

- Như vậy ở đây dòng để chọn contactor là I =1,2.Idm ≈ 32.4 A

➢ Giải pháp:

- Chọn contactor mã 1SBL321001R8010, loại AC3 của ABB

-Dòng định mức 37A, 3pha ,3 cực

-Điện áp cuộn hút 220-230V

Trang 34

❖ Chọn công tắc hành trình cho cơ cấu chạy ngang và nâng hạ

➢ Mục đích : Dùng để giới hạn hành trình của thiết bị, không cho thiết bị chạyquá trình

➢ Giải pháp : ta chọn công tắc hành trình của ABB mã LS43M11B11

Trang 35

❖ Chọn cáp điện cho cơ cấu chạy ngang

Trang 36

❖ Chọn loadcell và bộ chuyển đổi converter

- Dùng để giám sát trọng lượng nâng của cẩu

Trang 38

3.2 Chọn rơ le trung gian : Dùng để khởi động biến tần, đóng mạch động lực.

➢ Yêu cầu :

- Có 3 tiếp điểm

- Điện áp cuộn hút 220V

➢ Giải pháp :

- Chọn rơ le trung gian của ABB loại N31E 220-230V

Dòng định mức : 16 A, số tiếp điểm : 3, điện áp cuộn hút 220V - 230V

III- CHỌN THIẾT BỊ CHO MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁP CHO CẨU

Trang 39

➢ Giải pháp : Như vậy ta chọn loại nút nhấn 1NO loại nút nhấn đầu bằng

Trang 40

3.4 Nút nhấn dừng khẩn cấp ( E-STOP) : Loại nút có tiếp điểm thường đóng

Trang 41

3.5 Đèn báo:

➢ Mục đích :Báo tín hiệu làm việc của mạch động lực

➢ Giải pháp : Chọn loại đèn báo có màu

Điện áp 220V

Trang 42

NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH

3.6 Cáp điện cho mạch điều khiển:

Mục đích :Chống nhiễu cho tín hiệu điều khiển với độ chính xác cao

Trang 43

3.7 Chọn cáp cho cẩu :

IV- CHỌN THIẾT BỊ CHO MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁP CHO CẨU

Trang 44

V- MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN

5.1 Mạch động lực

Thiết bị Chức năngMCCB Bảo vệ ngắn mạch, quá tải cho mạch động lực

Tiếp điểm chính của 2

contactor KM1, KM2

Đóng ngắt tự động mạch động lực thông qua mạch điều khiển

AC Reactor Giảm song hài cho biến tần

EMC filter Lọc nhiễu điện từ

Biến tần Điều khiển động cơ

Động cơ Thực hiện các cơ cấu nâng, hạ, trái, phải

Trang 45

Trang 46

Nút nhấn START, NÂNG, HẠ, TRÁI, PHẢI Khởi động trạng thái

Các công tắc hành trình LW1, LW2, LW3 Giới hạn hành trình của các giai đoạn nâng,

sang trái, sang phải Các đèn D0, D1, D2, D3, D4, D5 Báo hiệu các trạng thái của mạch

Cuộn hút contactor KM1, KM2 Đóng ngắt các tiếp điểm của mạch động lực

và mạch điều khiển Đèn báo “ BÁO LỖI BT1” Báo lỗi biến tần nâng hạ

Đèn báo “ BÁO LỖI BT2” Báo lỗi biến tần chạy ngang

Cuộn hút rơ le R1, R2, R3 Đóng ngắt các tiếp điểm mạch điều khiển

Trang 47

Trang 48

6.1.1 Cài đặt thông số cho động cơ nâng hạ

VI – CÀI ĐẶT THÔNG SỐ

6.1 Cài đặt thông số cho động cơ

Trang 49

❖ Công suất định mức :

❖ Điện áp định mức

Trang 50

❖ Dòng định mức:

❖ Tần số định mức:

Trang 51

❖ Tốc độ định mức:

Trang 52

6.1.2 Cài đặt thông số cho động cơ chạy ngang:

FrS Tần số định mức 50 Hz 33nSP Tốc độ định mức 1455 rpm 33

Trang 53

❖ Công suất định mức

❖ Điện áp định mức

Trang 54

❖ Dòng định mức:

❖ Tần số định mức:

Trang 55

❖ Tốc độ định mức:

Trang 56

6.2.1 Cài đặt thông số cho biến tần nâng hạ:

Ctt Chế độ hoạt động CUC Điều khiển vector dạng vòng hở 56

CFG Chế độ cài biên tần HdG Cài băng tay 32

dEC Thời gian giảm tốc 3 S (từ 50 về 0 Hz) 35

bLC Điều khiển hãm LO1 Điều khiển phanh hãm cơ khí 126 bIr Ngưỡng tần số nhả thắng AUtO Tự động 126 bEn Ngưỡng tần số gài thắng AUtO Tự động 127 Ibr Dòng bơm tạo momen giữ tải 1.2 In A 126

6.2 Cài đặt thông số cho biến tần

Trang 57

brt Thời gian nhả thắng 1.5 s 126

bEd Phanh YES Hãm phanh khi vận tốc

130

Trang 58

❖ Chế độ hoạt động:

Trang 59

❖ Chế độ cài biến tần:

Trang 60

❖ Thời gian tang tốc, thời gian giảm tốc, tốc độ thấp nhất, tốc độ cao nhất:

Trang 61

❖ Kiểu điều khiển:

Trang 62

❖ Chân báo lỗi:

❖ Báo lỗi:

Trang 63

❖ Ngưỡng tần số nhả thắng và gài thắng:

Trang 64

❖ Dòng bơm tạo momen giữ tải:

❖ Thời gian nhả thắng và thời gian gài thắng:

Trang 65

6.2 Cài đặt thông số cho biến tần:

❖ Phanh:

❖ Cảm biến khối lượng ngoài:

Trang 66

❖ Reset lỗi:

Trang 67

❖ Giám sát lỗi mất pha ngõ vào và ngõ ra:

Trang 68

Mã Thông số Giá trị Chú thích Trang Ctt Chế độ hoạt động CUC Điều khiển vector dạng

vòng hở

56

tCC Kiểu điều khiển 2C chạy thuận, chạy nghịch 65

báo lỗi (relay 1)

Trang 69

bLC Điều khiển hãm LO1 Điều khiển phanh

Trang 70

❖ Chế độ hoạt động:

Trang 71

❖ Chế độ cài biến tần:

Trang 72

❖ Thời gian tang tốc, thời gian giảm tốc, tốc độ thấp nhất, tốc độ cao nhất:

Trang 73

❖ Kiểu điều khiển:

Trang 74

❖ Chân báo lỗi:

❖ Báo lỗi:

Trang 75

❖ Ngưỡng tần số nhả thắng và gài thắng:

Trang 76

❖ Phanh:

❖ Cảm biến khối lượng ngoài:

Trang 77

❖ Giám sát lỗi mất pha ngõ vào và ngõ ra:

Định dạng
Số trang	78
Dung lượng	4,34 MB