2012

[Type the company name]
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM
51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC
THIẾT KẾ CẨU GIÀN TRONG NHÀ MÁY
NHÓM 51:
GVHD: TS.LÊ QUANG ĐỨC
SVTH:
1.PHẠM VĂN PHÚ-DT09
2.LÊ TRUNG HIẾU-DT08
3.LÊ MINH SƠN –DT09
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC MỤC LỤC

PHẦN 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CẨU GIÀN
 Nội dung đề tài
 Hướng giải quyết đề tài
 Mô hình hệ thống của cẩu giàn
 Những đặc điểm và yêu cầu của hệ thống cẩu giàn
 Đặc tính cơ của động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lập lại
 Đặc tính làm việc của biến tần ở chế độ ngắn hạn lập lại
PHẦN 2:TÍNH TOÁN VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG
 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ NÂNG HẠ
o Tính toán công suất động cơ nâng hạ
o Yêu cầu khi chọn động cơ nâng hạ
o Chọn động cơ nâng hạ có gắn kèm hộp số và phanh cơ khí dựa vào

o bản vẽ sơ đồ đấu nối cụ thể
PHẦN 5:THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN
o yêu cầu thiết kế mạch điều khiển
o bản vẽ sơ đồ mạch điều khiển
o thuyết minh mạch điều khiển
PHẦN 6:CÀI ĐẶT CHO BIẾN TẦN
PHẦN 7:BẢN VẼ AUTOCAD
o bản vẽ mạch động lực
o bản vẽ mạch điều khiển
o bản vẽ tủ điện ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC

PHẦN 1:GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CẨU GIÀN
NỘI DUNG ĐỀ TÀI:
 Tính toán và thiết kế cẩu trong nhà máy bao gồm khâu nâng hạ và chạy
ngang, tải M =0.7 tấn, vận tốc 0.4 m/s cho động cơ nâng hạ, 0.5 m/s cho
động cơ điều khiển chuyển động ngang. Chọn động cơ kéo, hộp số, AC
drive
 Điều khiển cẩu dàn chạy ngang và nâng hạ bằng nút ấn, có bảo vệ hành trình
hai đấu, kết hợp điều khiển quá trình thắng cơ khi khi nâng và hạ
HƯỚNG GIẢI QUYẾT:
 Mô hình hệ thống cẩu giàn
 Chọn động cơ, thiết bị truyền động,thiết bị cung cấp bảo vệ biến tần hãng
siemens, phụ kiện biến tần,điện trở hãm,bộ lọc,các thiết bị bảo vệ như
CB,cầu chì….


- Cần có mạch bảo vệ quá tải và ngắn mạch
- Cần hạn chế hành trình của xe cầu, xe con, hành trình lên của cơ
cấu nâng hạ
- Đảm bảo hạ hàng ở tốc độ thấp

 Đặc tính cơ của động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lập lại

 Chế độ ngắn hạn lặp lại:
Đặc điểm của chế độ này là thời gian làm việc (có tải) không đủ cho nhiệt độ động
cơ tăng đến giá trị ổn định, và thời gian nghi cũng không đủ để cho nhiệt độ động
cơ giảm đến nhiệt độ môi trường ( = 0). Đồ thị phụ tải và đường cong nhiệt sai
động cơ ở chế độ này được diểu diễn hình . Đặc trưng cho đồ thị phụ tải ngắn hạn
lặp lại là độ lớn của phụ tải P
c
hoặc M
c và
“thời gian đóng điện tương đối” TĐ hoặc
TĐ%:
TĐ = t
lv
/t
ck
, TĐ% = (t
lv
/t
ck
)%
Trong đó : t
lv

- Mômen quán tính bé để giảm thiểu tổn hao năng lượng trong chế độ quá độ
- Từ thông lớn để nâng cao khả năng quá tải của động cơ.
- Có khả năng chụi quá tải cao (M
max
/M
đm
= 2,15 ÷ 5 đối với đông cơ không
đồng bộ và 2,3 ÷ 3,5 đối với động cơ điện một chiều)
- Hệ số tiếp điện tương đối TĐ% là 15%, 25%, 40% và 60%.

 Yêu cầu chọn động cơ : dựa vào số liệu tính toán được ta chọn động cơ với
yêu cầu sau: (file tính toán kèm theo)
 Động cơ có công suất từ :6kw
 Tỉ số truyền của động cơ :58,9
 Tốc độ đầu ra :25,4 (v/phút)
 Momen phanh :29,7
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC

 Chọn động cơ có gắn liền hộp số và phanh hãm
 Dựa vào yêu cầu ta chọn được động cơ của hãng Siemens mã hiệu
FZ.108B-LA132ZMP4E
 Động cơ có công suất 7.5kw
 Tốc độ định mức 1455 v/phút
 Tỉ số truyền 58.8
 Tốc độ đầu ra 25(v/phút)
 Điện áp định mức 400v
 Dòng điện định mức 14,5 A
 Hệ số công suất 0.84
Catalog thông số của động cơ (catalog động cơ trang 3/44)


 Tốc độ đầu ra của động cơ là :73,4 v/phút
 Tỉ số truyền của động cơ là :20,4
 Động cơ có gắn liền hộp số và phanh hãm
Dựa vào yêu cầu ta chọn được động cơ của hãng Siemens có mã hiệu
Z.28-LA71ZMP4
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC

 Động cơ có công suất 0.55 kw
 Tốc độ định mức 1370 v/phút
 Tỉ số truyền 18.63
 Tốc độ đầu ra 74(v/phút)
 Điện áp định mức 400v
 Dòng điện định mức 1.54 A
 Hệ số công suất 0.73
Catalog thông số của động cơ (catalog động cơ trang 2/25)

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC Thông số về kích thước của động cơ

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC Thông số về phanh của động cơ (catalog động cơ trang 8/43)

PHẦN 3:CHỌN BIẾN TẦN
CHỌN BIẾN TẦN CHO ĐỘNG CƠ NẦNG HẠ
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

 Nguồn gốc sinh ra sóng hài là do các tải phi tuyến, các tải này bao
gồm các thiết bị điện tử (như các bộ chỉnh lưu, nghịch lưu, ) và
các thiết bị điện từ(như mạch từ của động cơ, máy biến áp bị méo phi
tuyến). Tác hại của sóng hàicũng rất nhiều như nó gây phát nóng cho động
cơ, máy biến áp và làm giảm tuổi thọ của thiết bị dùng điện….Từ đó
đưa ra các giải pháp để hạn chế chúng như dùng các bộ lọc (bao
gồm bộ loc rẽ nhánh, bộ lọc nối tiếp để bẫy sóng hài, bộ l ọ c
t h ô n g thấ p L C) và mộ t s ố t h i ết b ị k há c có t á c d ụ ng
t ươn g t ự (sử d ụ ng phương pháp đa xung, máy biến áp nối zigzag )
 Ở đây theo hướng dẫn khi chọn bộ lọc sóng hài ta chọn được bộ lọc LC
FILTER có mã hiệu:6SE6400-3TD03-2CD0
(Catalog biến tần mm440 trang 4/14)

Output choke ( CUỘN CẢM KHÁNG)
 Giúp ổn định dòng ra
 Giảm nhiễu cho dòng
 Hạn chế dòng khởi động,dòng ngắn mạch
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC Line commutating choke
 Làm ổn định điện áp từ lưới điện vào biến tần
 Giảm ảnh hưởng của nhiễu do biến tần sinh ra
 Lọc sóng hài bậc cao do biến tần sinh ra và khử xung điện áp cao
(Catalog biến tần mm440 trang 4/16)

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC Chọn các thiết bị bảo vệ cho biến tần theo catalog hướng dẫn (catalog biến tần
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC

Contactor dùng để đóng cắt mạch cho hệ thống.
Để chọn được contactor cho biến tần ta chọn contactor có dòng điện
bằng dòng vào định mức của biến tần là 22A
Ta chọn được contactor của hãng Siemens mã hiệu 3TF43 22-0XN2

Chọn cáp điện cho cơ cấu nâng hạ
Dựa vào yêu catalog hướng dẫn chọn cáp,ta chọn loại cáp có tiết diện dây trong
khoảng từ 4 đến 10mm
Ta chọn được cáp điện cadivi 3 lõi như trong catalog dưới đây
Thông số lắp đặt :
- Nhiệt độ không khí 300C
Nhiệt độ ruột dẫn tối đa khi cáp tải dòng điện định mức 700C
Dòng điện định mức và độ sụt áp của cáp ruột đồng CVV , cách điện PVC, vỏ
PVC không giáp bảo vệ, lắp trên không

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC CHỌN BIẾN TẦN CHO ĐỘNG CƠ CHẠY NGANG
 yêu cầu: dựa vào thông số động cơ ta chọn biến tần với yêu cầu sau:
 Công suất biến tần lớn hơn 0.55kw
 Dựa vào yêu cầu ta chọn được biến tần của hãng Siemens mã hiệu
6SE6440-2UD17-5AA1

Catalog biến tần (catalog biến tần mm440 trang 4/9)
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC