TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TPHCM
Khoa : Điện – Điện Tử Viễn Thông
oOo
ĐỒ ÁN MÔN : ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
I.GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CẨU GIÀN
1. Nội dung đề tài : Cẩu giàn
Cẩu trong nhà máy bao gồm khâu nâng hạvà chạy ngang, tải M = 10 tấn, vận
tốc 0.5 m/s cho động cơ nâng hạ, 1 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
- Cơ cấu nâng hạ có điều khiển quá trình thắng cơ khí 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
- Biến tần dùng của hãng :ABB.
2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG CẨU GIÀN :
 Cấu tạo của cổng trục gồm có 3 cơ cấu chính: cơ cấu nâng hạ, cơ cấu di
chuyển xe con, cơ cấu di chuyển xe cầu
3.Đặc điểm chọn động cơ , biến tần.
- Động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
- Đặc trưng của chế độ ngắn hạn lặp lại là thời gian đóng mạch tương đối

Trong đó: t
lv
là tổng thời gian các giai đoạn làm việc
T là thời gian chu kỳ, T = t
lv
+ t
ngh

- Công suất nâng có tải :
-
Momen nâng không tải:
-
Momen hạ có tải:
- Momen hạ không tải:
Tính toán hệ số tiếp điện phụ tải:
- Chiều cao nâng : H = 10 m
- Vận tốc nâng : v = 0,5m/s
- Thời gian nâng vật : t =
- Nếu coi thời gian của 4 giai đoạn : nâng có tải,hạ có tải ,nâng không tải và
hạ không tải là như nhau
=>Tổng thời gian làm việc :t =4t =20*4=80(s)
- Chiều dài di chuyển xe con theo chiều ngang :L=8m
- Vận tốc di chuyển xe con theo chiều ngang :v=1m/s
 Thời gian di chuyển xe con trong chu kỳ làm việc
t =
- Tổng thời gian móc hàng và dỡ hàng : t =60(s)
 Tổng thời gian làm việc trong 1 chu kỳ
T=t +t +t =80+16+60=156(s)
- Hệ số tiếp điện phụ tải tính theo công thức :
= =
- Hệ số tiếp điện tương đối TĐ% là 15%, 25%, 40% và 60%.
- Hằng số thời gian đóng mạch tương đối của động cơ theo tiêu chuẩn tương
ứng với chế độ làm việc nặng : =40%(do nhà sx chếtạo)
Tính toán công suất động cơ :
P =P = 76,06(kw)
Tính toán ra công suất của động cơ +15% quá tải =87,5 kW
Vận tốc của tang cuốn : ta có : i =
Vậy (v/p)

hộp số và phanh hãm có mã hiệu FD.208-K4-LGI280ZM4E
( Có catalog kèm theo trang 313, 926 ). Thông số kỹ thuật:
- Công suất : 90 kW
- Tốc độ định mức : 1485 vòng/phút
- Tỉ số truyền : 42,63
- Tốc độ đầu ra : 35 vòng/phút
- Điện áp định mức : 400V
- Dòng điện định mức : 159 A
- Hệ số công suất : 0.87
Các thông số kích thước động cơ ( trang 416) :
class="bi x6 y7d w8 hf"

Thông số về phanh của động cơ (Catalog trang 868)
2. CƠ CẤU CHẠY NGANG :
2.1 Tính toán:
- Tải trọng nâng :G=10000 (kg) =100000( N)
- Trọng lượng xe con ( kể cả bộ phận mang vật ) :G =200(kg)=2000(N)
- Vận tốc di chuyển xe con :v=1(m/s)
- Bán kính bánh xe :r =65(mm)
- Bán kính cổ trục bánh xe :r =20(mm)
- Tốc độ quay của bánh xe:
n
bx
=
v/p
Trong đó :
v = 60 m/p : vận tốc di chuyển xe con


Dựa vào các số liệu tính toán được ta chọn được động cơ theo yêu cầu sau:
 Động cơ có công suất : 11,43 KW
 Tỉ số truyền của động cơ :10,2
 Tốc độ đầu ra của động cơ : 146,98 (v/p)
2.2 Chọn động cơ :
• Yêu cầu:
o chọn công suất P>P
Tính toán
o Tỉ số truyền i<i
tính toán
o Tốc độ đầu ra n>n
tính
=> Dựa vào yêu cầu ta chọn được động cơ của hãng Siemens có gắn liền hộp số
và phanh hãm có mã hiệu FZ.108B-LA160ZLP4E loại 2KJ1305 - 7JT13 -
77E1
Có catalog kèm theo trang 303, 926
class="bi x33 yaa wc h15"
 Thông số kỹ thuật:
- Công suất : 15 kW
- Tốc độ định mức : 1460 vòng/phút
- Tỉ số truyền : 8,7
- Tốc độ đầu ra : 168 vòng/phút
- Điện áp định mức : 400V
- Dòng điện định mức : 28 A
- Hệ số công suất : 0.86
• Thông số về kích thước của động cơ ( trang 386 )
 Thông số về phanh của động cơ ( trang 868,881)
Dựa vào size của động cơ để ta chọn.
III. CHỌN BIẾN TẦN VÀ CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ

Bộ lọc SINE FILTER được chọn theo hướng dẫn trong catalog của
biến tần hãng ABB trang 39

Thông số kỹ thuật :
 Chọn AC reactor : Được sử dụng để cải thiện hệ số công suất đầu vào của
nguồn cung cấp năng lượng cho biến tần.
• Chọn AC reactor để giảm nhiễu cho biến tần và dòng điện của nó
phải lớn hơn dòng vào của biến tần ( A)
thuộc loại PFL-2200S của hãng TOSHIBA
• Vậy ta chọn AC reactor thuộc loại PFL-2200S của hãng
TOSHIBA.
Thông số kĩ thuật:
 Điện áp :230V
 Dòng điện :200A
 Chiều dài: 170 mm.
 Chiều rộng: 195 mm.
 Chiều cao: 240 mm.
1.3 CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT.
• Chọn MCCB ( thay cho cầu chì ) : Bảo vệ biến tần,đóng ngắt nhanh khi có
sự cố ngắn mạch,quá tải và sụt áp mạch điện.
- Dựa vào hướng dẫn của catalog của biến tần en_acs800_01.pdf trang 104
- Dòng điện định mức của cầu chì là 200A, nhóm dùng MCCB thay cho cầu
chì. Nên ta chọn :A2N- 1SDA066784R1 (theo catalog MCCB của ABB
trang 4 )
- Các thông số kĩ thuật của MCCB:
• Dòng định mức: 200A.
• Khả năng chịu dòng: 36kA
• Loại : 3 cực.
• Chọn Contactor cho biến tần: ( Contactor dùng để đóng cắt mạch cho hệ
thống )