Lời cam đoan
Bản đồ án tốt nghiệp này do tôi tự thực hiện, ngoài các
tài liệu đã chỉ dẫn ở cuối sách, tôi đảm bảo rằng không sao
chép các công trình hoặc thiết kế tốt nghiệp của ngời khác.

Ngời thực hiện
Chu van truong
Mục lục
Lời nói đầu
1
Chơng 1: Tổng quan về công nghệ kéo sợi PP .
3
1.1 Giới thiệu vài nét về ngành công nghiệp nhựa .
3
1.2 Nguyên lý làm việc và dây chuyền công nghệ .
5
1.3 Các thông số kỹ thuật
6
1.4 Thiết bị máy kéo sợi PP
7
1.4.1 Máy đùn nhựa.
7
1.4.2 Bộ phận kéo màng .
9
1.4.3 Bàn gia nhiệt dãn sợi .
11
29
1.4.4 Bộ phận kéo sợi
11
1.4.5 Giàn máy thu sợi
12

cảm(Stato)
30
3.2.3 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số của nguồn xoay chiều 32
3.2.4 Điều chỉnh tốc độ bằng ly hợp điện từ
37
3.3 Kết luận.
40
Chơng 4: Thiết kế mạch lực
42
4.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc của ly hợp điện từ
42
4.2 Sơ đồ mạch lực
43
4.3 Tính chọn Thyristor
45
Chơng 5: Xây dựng mạch điều khiển
49
5.1 Yêu cầu mạch điều khiển
49
5.2 Nguyên tắc điều khiển
49
5.3 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển.
53
5.4 Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển
63
Kết luận
71
Tài liệu tham khảo
73
Lời nói đầu.

trong bộ môn Tự động hóa XNCN. Thành công của em ngày hôm nay là
một phần lớn nhờ ở sự hỗ trợ giúp đỡ trên. Một lần nữa em xin chân thành
cảm ơn.
31
Sinh viên
Chu van truong
Chơng 1
Tổng quan về công nghệ kéo sợi PP
1.1 Giới thiệu vài nét về ngành công nghiệp nhựa.
Trong mọi ngành sản xuất hiện nay, các công nghệ tiên tiến, các dây
chuyền thiết bị hiện đại đã và đang thâm nhập vào nớc ta, với chính sách
mở cửa của Đảng và nhà nớc chắc chắn nền kỹ nghệ tiên tiến của thế giới
ngày càng thâm nhập nhanh vào Việt Nam. Tác dụng của công nghệ mới
của những dây chuyền, thiết bị hiện đại đã góp phần tích cực thúc đẩy sự
nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc.
Các máy hiện đại trong mọi lĩnh vực, đa phần hoạt động nhờ điện năng
thông qua các thiết bị chuyển đổi điện năng thành cơ năng, nhiệt năng.
Việc điều khiển các quá trình chuyển đổi này trong các máy với các mục
đích khác nhau cũng ngày càng đa dạng và phức tạp. Trong các máy đợc đa
vào nớc ta có nhiều máy móc để sản xuất vào ngành nhựa.
Cùng với sự phát triển về công nghệ hoá chất, hợp chất hữu cơ cao phân
tử, ngành nhựa đã giúp trong cuộc sống hàng ngày của con ngời nhiều ứng
dụng trong các ngành công nghiệp, y tế, quân sự.
- Những u điểm của đồ nhựa:
32
+ Các đồ dùng bằng nhựa bền, dẻo và nhẹ so với các đồ dùng khác
nh: sắt, đồng, nhôm, gỗ.
+ Dễ chế tạo vì nó đợc ép vào khuôn định hình sẵn, sau đó để nguội
và tháo ra là hoàn thành một sản phẩm về nhựa, thời gian chế tạo
ngắn.

Tuỳ theo yêu cầu về màu của sợi kéo ra mà ngời ta có tỷ lệ pha trộn màu
khác nhau.
Các loại màu thờng dùng: màu xanh, màu vàng, màu đỏ
1.2 Nguyên lý làm việc và dây chuyền công nghệ
- Sản xuất sợi nhựa dẹp cũng giống nh đặc điểm và phơng pháp kéo sợi
kim loại nóng. Sợi nhựa sau khi kéo nóng, tác dụng của kéo nóng là sắp xếp
mối liên kết mối phân tử lớn thành trật tự. Những mối liên kết cao phân tử
nhựa từ dạng hỗn loạn gấp khúc sắp xếp lại có trật tự theo chiều dài của sợi.
Do định hớng đợc phân tử tăng cờng sự hấp thụ giữa các phân tử cờng độ
của sợi tăng tỷ lệ giãn giảm.
- Xu hớng kéo dài yêu cầu ở nhiệt độ độ thủy tinh hóa trở lên, nhiệt độ
dính chảy trở xuống. ở phạm vi này kéo bất kỳ về phía nào sẽ kéo đợc bội
số dự định, sau đó nhanh chóng làm nguội dới nhiệt độ thủy tinh hóa và giữ
lại ở tổ chức đó.
- Máy gồm máy đùn nhựa, lới thanh nhanh, đầu đùn, thùng nớc làm
nguội, dao chẻ sợi để kéo, tủ điện để gia nhiệt, hai lô nhiệt quấn sợi và bộ
phận hút phế liệu.
- Dây chuyên công nghệ gồm: Nhựa qua vitme trộn cắt đùn ép ra miệng
khuôn qua thùng nớc làm lạnh thành màng mỏng, cắt xẻ thành sợi tăng
nhiệt kéo giãn, tăng nhiệt thu lại định hình, đợc sợi dẹp theo yêu cầu.
1.3. Các thông số kỹ thuật.
34
- Máy đùn nhựa: S1-65x28CY
- Đờng kính vít me: 900
- Chiều dài vit me: 1820
Khả năng sản xuất
- Nhựa PP: 80kg/h
- Nhựa HDPE: 80kg/h
- Sản lợng: 500 550 tấn/năm
Quy cách sợi.

Hệ truyền động cho vitme là một động cơ xoay chiều 3 pha roto lồng
sóc có điều khiển tốc độ bằng ly hợp điện từ và hộp số hệ bánh răng.
b. Lới lọc.
Máy đùn nhựa có kèm theo bộ phận lới lọc thay nhanh kiểu tay gạt
để tiện cho việc thay nhanh trong khi đang sản xuất, giảm thời gian
dừng máy, giảm cờng độ lao động. Cơ cấu máy này phỏng theo máy tiên
tiến của nớc ngoài, nghiên cứu vật liệu, công nghệ an toàn, chắc chắn
không rò rỉ vật liệu.
Lới lọc thay nhanh khi xuất xởng đã đợc điều chỉnh khe hở lắp ghép
ngời sử dụng không phải điều chỉnh. Lới lọc tốt nhất là dùng loại đã chế
36
tạo sẵn chỉ việc đặt vào máy hãm của máy là đợc, đẩy tay gạt vào vị
trí là đợc.
Khi thay lới lọc, trớc hết hạ tốc dộ kéo sợi rồi dừng máy chính (máy
đùn) kéo tay gạt ra trong khoảng 2 đến 10 giây là xong. Trong thời gian
này không phải dừng kéo sợi do thay lới, giảm cờng độ lao động, nâng
cao hiệu xuất sản xuất.
c. Miệng đùn.
Là một loại ống kiểu hình mắc áo đùn ra khe nhỏ, tốt.
Bộ phận gia nhiệt của đầu đùi bằng tấm nhiệt nhôm đúc công suất 9kw
chia làm ba đoạn để khống chế nhiệt độ( trên đồng hồ nhiệt cũng có ba
khu vực tơng ứng với ba khoang: khoang nhiệt 6, khoang nhiệt 7,
khoang nhiệt 8) để tiện điều chỉnh nhiệt độ màng hớng ngang. Chiều
rộng miệng đùn ra là 850mm
1.4.2. Bộ phận kéo màng.
a. Thùng nớc làm nguội màng kéo.
Để thỏa mãn với đặc điểm sản xuất lớn, tốc độ kéo sợi, tốc độ cao dùng
thùng nớc làm lạnh có dung tích lớn, miệng thùng có chỗ nớc tràn để nớc đ-
ợc lu động làm nguội màng đùn ra. Còn nớc vào đợc cho từ dới lên và có
van để điều chỉnh lợng nớc vào. Để cố gắng đạt đợc độ kết tinh thấp. Nếu

Bộ phận gia nhiệt dùng tấm thép không gỉ có độ dày 15mm, có độ ổn
định nhiệt tốt hiệu suất tỏa nhiệt cao, chiều dài 2200mm phù hợp với yêu
cầu kéo sợi PE mật độ cao, tốc độ cao.
Phơng thức gia nhiệt dùng bộ nhiệt hồng ngoại từ xa, công suất là
16,2kw, công suất mỗi tấm là 1,8kw x 9 tấm khống chế 3 đoạn nhiệt độ báo
nhiệt, nhiệt độ trên dây đồng XMT-1301
Lắp đặt tấm nhiệt dùng kiểu tháo rời khi bất kỳ chỗ nào có sự cố ( báo
trên đồng hồ có thể thay nhanh không phải dừng máy).
1.4.4 Bộ phận kéo sợi.
Cụm này gồm 5 quả lô truyền động do mô tơ điều tốc điện từ (7.5kw)
và hộp số truyền động đến các trục bằng xích. Phơng thức truyền động
giống nh kéo lần đầu.
Thu hồi định hình bằng 2 quả lô nhiệt là quả lô 3 và quả lô 4. Phơng
thức gia nhiệt kiểu gián tiếp, nhiệt độ đều, dễ sữa chữa, công suất nhiệt mỗi
quả lô là 7,2kw do 3 thỏi nhiệt điện 2,4kw hợp thành đấu bằng dây dẫn chịu
nhiệt, đảm bảo cách nhiệt tốt.
Quả lô thứ 5 là quả lô làm nguội có ống đa nớc vào ra để làm nguội lô.
Giữa quả lô 4 và quả lô 5 có lắp bộ phận khử từ tránh bị nhiễm từ khi kéo
tốc độ cao nâng cao chất lợng in nhãn trên bao. Công tắc của cơ cấu khử
tĩnh điện lắp tay trong bảng điều khiển điện trên máy. Đợi sau khi kéo sợi
bình thờng ấn nút khử từ để cho bộ phận khử từ hoạt động.
Trên trục quả lô số 1 và quả lô số 5 là trục lô bằng cao su, kết cấu và
điều chỉnh giống nh trên trục quả lô số 3 của lần kéo đầu.
1.4.5. Giàn máy thu sợi.
Giàn máy thu sợi gồm 114 máy thu sợi (không thể hiện trên sơ đồ)
gồm 144 màng thu sợi riêng lẻ mỗi máy gồm một động cơ xoay chiều 1 pha
có điều chỉnh tốc độ bằng bảng điện tử dùng Triac, có chiết áp đặt trên máy
để điều chỉnh tốc độ quấn để cho phù hợp với tốc độ của sợi kéo ra.
39
Trên mỗi máy có thiết kế các công tắc hành trình tác động khi sợi quá

theo yêu cầu kỹ thuật.
Ngoài ra còn có máy nén khí, các bình lọc dầu, lọc nớc có trong khí nén,
máy bơm nớc làm nguội.
Máy kéo sợi tuy có nhiều bộ phận, thiết bị khác nhau. Nhng đối với hệ
truyền động thì hệ truyền động của nhóm máy đợc chia thành 3 hệ thống
độc lập:
Máy đùn nhựa.
Bộ phận kéo lần đầu.
Bộ phận kéo thu qua nhiệt hai lần.
Các bộ phận trên đều do các động cơ xoay chiều 3 pha rôto lồng sóc
điều tốc bằng ly hợp điện từ đảm nhiệm riêng.
1.4.7. Thiết bị điện của máy kéo sợi PP.
a. Số liệu của các thiết bị điện.
- Điều kiện làm việc:
+ ở độ cao : dới 1000m so với mặt nớc biển.
+ Nhiệt độ : từ -30
o
C đến +40
o
C
+ Độ ẩm : 85%
- Các thông số chủ yếu của các thiết bị điện.
1. Nguồn điện vào : là điện 3 pha 4 dây -380V 50Hz
2. Điện áp của mạch điều khiển :220V
3. Công suất của động cơ dị bộ điều tốc điện từ : 48,5kw gồm:
+ Máy đùn nhựa : 37kw
+ Kéo lần 1 : 4kw
+ Kéo lần 2 : 7.5kw
4. Công suất động cơ quạt.
+ Làm nguội máy : 0,72kw

SR : Tỷ số kéo dãn.
Trớc khi tiến hành thao tác thực tế hoặc vì dừng máy các bộ phận gia
nhiệt nguội xuống bằng nhiệt độ môi trờng. Các thiết bị kéo sợi đều
phải gia nhiệt từ 1 đến 2 giờ giữ nhiệt trong một giờ. Trong đó gia
nhiệt ở khoang 4 và khoang 5 phải giữ trong hai giờ.
Nếu điều kiện gia công có thay đổi thì tiến hành khống chế và điều
chỉnh nhiệt độ trong quá trình gia nhiệt các bộ phận ( nhiệt độ của
các khoang nhiệt)
Sau đây là nhiệt độ (
0
C) của các khoang máy đùn, bàn kéo giản, quả
lô kéo.
42
Chiều rộng lớn nhất của tấm
Chiều rộng khởi phẩm của sợi
Tên
Chỉ
số
chảy
Thân nhiệt Nhiệt đầu đùn Bàn dãn sợi
Quả lô
kéo
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 1 2
Nhựa PP
Nhựa PE
M13
M10.9
190
160
210

khiển để mở công tắc và gia nhiệt cho bàn nhiệt, quả lô nhiệt và kiểm tra
tình trạng của chúng bằng các đồng hồ Ampe.
Sau khi đạt đến nhiệt độ công nghệ có thể mở công tắc của động cơ
máy chính trên hộp điều khiển khiến cho hai động cơ điều tốc điện từ đồng
thời khởi động. Sau đó tiến hành điều chỉnh tốc độ. Trong bộ phận điều
khiển này có một núm điều chỉnh gọi là bộ phận thao tác điều chỉnh đồng
bộ. Đợi đồng hồ báo tỷ lệ kéo giãn xong có thể thao tác muốn điều khiển
này để điều chỉnh tốc độ kéo nhanh chậm.
Sau khi ấn các nút ấn khởi động các động cơ quạt hút nơc, động cơ hút
sợi bỏ, bộ khử từ tĩnh điện.
Trên các hộp điều khiển có các nút ấn dừng máy khẩn cấp. Khi có sự cố
chỉ cần ấn nút khẩn cấp là toàn bộ máy dừng tránh đợc sự cố xảy ra cho
ngời và thiết bị.
1.5 Tóm tắt về yêu cầu công nghệ và thiết bị .
43
Trên đây em đã giới thiệu về công nghệ dây chuyền kéo sợi PP. Nói chung
công nghệ kéo sợi có nhiều kiểu, nhiều dạng khác nhau và yêu cầu sản
phẩm sợi kéo ra cũng khác nhau nhng có một yêu cầu cơ bản nhất của sợi
kéo ra đó là.
+ Độ đồng đều : Phải có độ rộng bằng nhau cũng nh độ dày của sợi không
có đoạn dày, đoạn mỏng.
+ Khả năng chịu kéo: Phải đảm bảo đợc độ bền của sợi theo yêu cầu kỹ
thuật đặt ra.
+ Máy phải kéo ra đợc sợi có chiều rộng và độ dày theo yêu cầu. Muốn
đạt đợc các yêu cầu cơ bản của sản phẩm sợi kéo ra ở trên thì thiết bị máy
móc là một phần không thể thiếu đựơc trong công nghệ sản xuất nó đợc chi
phối bởi các bộ phận sau:
+ Về nhiệt:
Nhiệt độ ở các khoang của máy đùn, bàn kéo dãn, quả lô ổn định sợi phải
thích hợp.

đảm bảo đợc lực căng của sợi nhất định trong suốt quá trình làm việc là:
T=Const.
Do đó vận tốc cũng phải không đổi.
V = 2.R. = Const
Trong đó : R là bán kính của các Rulô là không đổi.
45
Vậy muốn v= Const thì = Const
Nếu không ổn định và quá trình khởi động xảy ra đột ngột ra xung
lực lớn, gây lực căng đột ngột sẽ làm cho màng bị dãn không đều gây đứt
sợi.
Để đáp ứng đợc yêu cầu trên thì:
+ Động cơ sử dụng phải đảm bảo đợc sự ổn định về tốc độ sử dụng
khâu phản hồi tốc độ, tín hiệu từ máy phát tốc độ đa về điều khiển rồi so
sánh với tín hiệu đặt sau đó đợc đa vào điều khiển động cơ.
+ Phải điều chỉnh đợc mọi cấp tốc độ ( điều chỉnh trơn): Từ =0 đến
max. Vận hành tin cậy có độ bền cao.
Nh vậy muốn điều chỉnh tốc độ kéo của các Rulô thì ta điều chỉnh tốc
độ của động cơ truyền động. Đó là đối tợng điều chỉnh em muốn giới thiệu
trong quyển đồ án này.

46
CHƯƠNG 2.
Chọn động cơ truyền động.
2.1 Động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ.
2.1.1- Ưu điểm.
Các máy điện xoay chiều ba pha không đồng bộ có rôto quay khác với
tốc độ quay của từ trờng quay (vì vậy đợc gọi là động cơ không đồng bộ).

B
Y
C
Z
Nếu thay các thanh dẫn bằng các cuộn dây quấn, các đầu dây đợc đa
ra ngoài bằng vòng trợt và chổi than thì loại rôto này đợc gọi là rôto dây
quấn.
Nguyên lý làm việc.
Khi cho dòng điện xoay chiều ba pha vào cuộn dây của Stato thì từ tr-
ờng tổng hợp do ba cuộn dây tạo ra là một từ trờng quay với tốc độ của từ
trờng quay(tốc độ đồng bộ).
N
0
=
P
f
1
60
(V/P)
p- là số đối cực của động cơ.
f
1
là tần số của lới điện.
Từ trờng quay này sẽ quét lên thanh dẫn (hay cuộn dây) làm xuất hiện
một suất điện động cảm ứng trên thanh dẫn hay cuộn dây.
Bởi vì các thanh dẫn đợc nối kín mạch(cuộn dây đợc khép kín ở mạch
ngoài) cho nên sẽ có dòng điện chạy trong các thanh dẫn (hay cuộn dây
rôto) có chiều xác định theo quy tắc bàn tay phải. Từ trờng quay lại tác
dụng vào chính cuộn dây cảm ứng này một lực có chiều xác định theo quy
tắc bàn tay trái tạo ra một mômen quay làm quay rôto theo chiều quay của

phđm trên
một pha mà giữ yên rôto (không quay) thì mỗi pha của cuộn dây rôto sẽ
xuất hiện một suất điện động E
2
phđm theo nguyên lý của máy biến áp.
50
X
1
R
1
I

2
I
1

I
0
~U
1p
h
R

2

S
R
m
X
m

= K
2
E
Víi c¸c hÖ sè quy ®æi nµy, c¸c ®¹i lîng ë m¹ch r«to cã thÓ quy ®æi vÒ
m¹ch Stato theo c¸ch sau :
Dßng ®iÖn : I
’
2
= K
I

.I
2

§iÖn kh¸ng : X
’
2
= K
X
.X
2

§iÖn trë : R
‘
2
= K
R
. R
2


( XX
S
R
R
U
ph
+++
51
Khi động cơ hoạt động , công suất điện từ P
12
từ stato chuyển sang
rô to thành công suất cơ P
cơ
đa ra trên trục động cơ và công suất nhiệt P
2
đốt nóng cuôn dây.
P
12
= P
cơ
+P
2
Nếu bỏ qua tổn thất phụ thì có thể coi mômen điện từ Mđt của động cơ
bằng mômen cơ Mcơ ta có
M =
0
2

S
P

S
R
RS
RU
++

Điện kháng ngắn mạch X
nm
= X
1
+ X
2

Từ phơng trình trên ta biểu diễn bằng đồ thị52

0
M

th
M
mm

th
Sth
=f(M)
K
(M