Mục lục
Đề bài
1.Thiết kế hệ điều khiển truyền động cho cơ cấu di chuyển xe con cổng trục
- Tải trọng hàng: 35tấn
- Tải trọng móc và cáp: 2.5 tạ
- Tải trọng xe: 2.5 tấn
- Tốc độ di chuyển định mức: V=44m/phút
- Tốc độ gió cho phép làm việc: V
g
= 40km/h
- Khẩu độ: L = 15m
- Yêu cầu điều khiển 3 cấp tốc độ làm việc
- Loại động cơ truyền động: động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc 2 cấp tốc
độ, điều khiển thay đổi số cặp cực và thay đổi điện áp động cơ (hoặc nối thêm
cuộn kháng nối tiếp stator)
2.Nhiệm vụ
1. Tính chọn động cơ, phanh hãm và hộp giảm tốc
2. Xây dựng sơ đồ nguyên lý mạch động lực
3. Tính chọn các phần tử trên sơ đồ mạch động lực
Trang 1
4. Xây dựng sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển. Thuyết minh các chế độ làm
việc của sơ đồ.
5. Tính chọn các thiết bị trên sơ đồ mạch điều khiển
6. Xây dựng sơ đồ đi dây và tính chọn tủ điện
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG
1. Cổng trục
a.Công dụng:
Cổng trục được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng dân dụng và
công nghiệp,dùng để xếp dỡ hàng hóa tại các kho bến bãi,các cảng sông ,cảng
biển,sử dụng có hiệu quả trong các công trình xây dựng công nghiệp thủy
điện,lao lắp dầm cầu Các chức năng làm việc của cổng trục giống với cầu

cuốn cáp để nâng hạ hàng.
Trang 3
2. Khái quát về động cơ không đồng bộ
a.Khái Niệm:
Động cơ không đồng bộ(đckđb) là loai động cơ điện hoạt động dựa trên
nguyên lý cảm ứng điện từ với tốc độ quay của rotor chậm hơn so với tốc độ
quay của từ trường.

Mô hình động cơ không đồng bộ
b.Phân Loại Và Kết Cấu :
*)Phân loại
+Phân loại theo kết cấu của vỏ :gồm là kiểu hở,kiểu bảo vệ,kiểu kín và kiểu
phòng nổ…
+Phân loại theo kết cấu của roto gồm hai loại là roto kiểu dây quấn và roto lồng
sóc .
…ngoài ra thì phân loại theo số pha trên stato một pha hai pha và ba pha
*)Kết cấu:
 Phần đứng yên (stato) gồm có vỏ máy lõi sắt và dây quấn
+ Vỏ máy : cố định lõi thép và dây quấn không dùng để làm mạch dẫn
thường được làm từ gang.
+Lõi sắt là phần dẫn từ thường được làm từ những lá thép kĩ thuật mỏng ép
lại.Mục đích là để làm giảm tổn hao do từ trường gây ra.
Mỗi lá thép kĩ thật đều được phủ một lớp sơn cách điện để làm giảm tổn
hao do dòng điện xoáy gây nên.
+Dây quấn: dây quấn stato được đặt sát vào các rãnh của lõi sắt và được
cách điện tốt với lõi sắt.

Trang 4
 Phần quay (roto):
+ Lõi sắt:thường dùng lõi sắt như ở stato và được ép trực tiếp nên trục máy

= W
t
.f
Trong đó:
- Wt: Trọng tải của hàng, móc, dây cáp, và xe [KN]
- v: Vận tốc di chuyển định mức [m/s]
- ɳ: Hiệu suất bộ truyền
- f: hệ số ma sát giữa bánh xe và ray:
W
t
=35000+250+2500=37750kg
ɳ=0.85
f=0.05
V= m/s
N
1
=
N
1
==16.284(kw)
+ Công suất bù sức cản của cơ cấu nâng hạ:
(Dùng cho xe con có cơ cấu nâng hạ nằm ngoài xe con)
N
2
=
F
2
: lực cản của cơ cấu nâng. Chọn F
2
=2kN

Trang 6
M
4 =
(N)
N
4 =
(kW)
n
đm
: tốc độ quay định mức(stato nối kiểu tam giác),chọn n
đm
=700 vòng/p
J
t
: moomen quán tính quy về trục động cơ. Chọn J
t
=8
t
a
: thời gian gia tốc. Chọn t
a
=6(s)
w ==(700*2*3.14)/60=73.3 (rad/s)
M
4
==97.73 N.m
⟹ N
4
==7.16 (kw)
+ Công suất gia tốc phần chuyển động tịnh tiến:

mm
/I
đm
=7
M
m
/M
đm
=1.2/1
M
max
/M
đm
=2/2
Động cơ làm việc dạng ngắn hạn lặp lại
2. Chọn hộp giảm tốc
+Tỉ số truyền:
i =
D
t
: đường kính tang quấn. Chọn 0.3m
i = = 14.1
Chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ có tỉ số truyền i = 15
3. Chọn phanh
M
đm
= = = 311 N.m
Trang 7
M
ph

= M
dc
= 198.8 (N.m)
M
đm =
311 M
cmax
. Vậy động cơ đảm bảo yêu cầu quá tải về mômen
+ Kiểm nghiêm mômen khởi động của động cơ:
M
c mở máy
= 2M
cmax
= 2*198.8 = 397.6 (N.m)
M
kđ
= 2 M
đm
=2.311 = 622 M
c mở máy

Trang 8
PHẦN III: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐỘNG LỰC
1.Thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi số cặp cực và mắc thêm cuộn kháng
nối tiếp stato
ω ; n=
Trong đó : n: tốc độ động cơ
f: tần số
p: số cặp cực
- Vì vậy bằng cách thay đổi số cặp cực từ P có thể điều chỉnh tốc độ quay của

= 2U.I. Ƞ.cos
.Nếu coi như cos) = cos
.Ta có tỷ số = 1.15
.Khi tiến hành điều chỉnh tốc độ công suất thay đổi không đáng kể
⟹Vậy đổi nối từ tam giác sang sao kép thích hợp khi công suất truyền động
không đổi. P không đổi n tăng gấp đôi ⟹ M giảm đi 1 nửa
Ta có đặc tính cơ như sau :
*Mắc cuộn kháng vào mạch stato giảm điện áp cấp vào cho động cơ dẫn đến làm
giảm tốc độ của động cơ.
Trang 10
-Đường đặc tính cơ như sau:
*Ưu và nhược điểm của phương pháp:
-Nhược điểm:
+Phương pháp thay đổi số đôi cực p của động có co phạm vi điều chỉnh tốc
độ hạn chế vì mở rộng phạm vi điều chỉnh sẽ làm tăng kích thước,trọng
lượng động cơ.
+ Phương pháp này điều chỉnh không trơn mà nhảy cấp.
-Ưu điểm:
+Kinh tế vì không có tiêu hao năng lượng phụ và các đường dặc tính cơ khi
điều chỉnh vẫn giữ được độ cứng lớn.
+ Được sử dụng rộng rãi khi không có yêu cầu về độ trơn điều chỉnh.
*Từ thông số động cơ ta có:
- Stato nối kiểu tam giác:
S
đm
=2% ; λ = = 2
n=735 v/p ; M
đm
= 311(N.m)
⟹ M

K7
K7
A B C
RN
RN
CC
CD
CC
KM
Trang 13
PHẦN IV: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRÊN SƠ ĐỒ MẠCH
ĐỘNG LỰC
I
tt
= = = 29.94(A)
1.Cầu chì
- Cầu chì là khí cụ bảo vệ ngắn mạch quá tải nguồn
I
c
= 1,15 I
đm
= 34.4 (A)
→chọn cầu chì: chì – thiếc có I
c
=40A
2.Rơle nhiệt
- Rơle nhiệt dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện bị quá tải, thường được
sử dụng cùng với contacto trong các khởi động từ.
I
r

I
tt
dòng điện tính toán của nguồn
=> Chọn cầu dao: Panasonic BBD3403CA có I=40A; I
cu
=6KA và
U
CD
=415V
4. Contacto
-Là loại khí cụ dùng để đóng cắt từ xa tự động hoặc bằng nút ấn các mạch
điện động lực có phụ tải
Trang 14
-Điện áp qua tiếp điểm chính ≥380 V
-Dòng qua tiếp điểm chính I
tt
= 29.94A
-Chọn contacto có U
đm
= 380 V
I
đm
=40 A
=>Chọn Côngtắctơ do LG chế tạo loại GMC50 có I=50A
PHÀN V: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐỘNG LỰC.
THUYẾT MINH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC
1.Sơ đồ nguyên lý
Trang 15
Trang 16
2.Thuyết minh chế độ làm việc

-Khi động cơ quá tải, role nhiệt RN mở mạch ngắt điện toàn bộ
-Ngắn mạch CC1 sẽ tác động ngắt điện -Bảo vệ điểm 0 khi làm việc tay chang
phải ở vị trí 0 cuộn dây R
ư
mới được cấp điện từ đó làm cho tiếp điểm thường
Trang 17
hở của nó đóng lại,K
u
đóng mạch điều khiển mới được cấp điện , khi làm việc
nếu tay chang không ở vị trí 0 mạch sẽ không hoạt động được
*Kết luận: Mạch thực hiện được chức năng điều khiển động cơ không đồng bộ roto
lồng sóc quay 2 chiều với 3 cấp tốc độ có hỗ trợ khởi động bằng cách dùng cuộn
kháng nối tiếp với stato của động cơ.
PHẦN VI: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRÊN SƠ ĐỒ MẠCH
NGUYÊN LÝ
1. Aptomat
-Là khí cụ dùng để tự động đóng cắt mạch điện để bảo vệ quá tải hoặc ngắn
mạch, sụt áp.
U
đm
≥ 380V
I
đm
≥ (1.2 – 1.3) I
tt
(35.92 – 38.92)
I
r
= I
đm

AT
K1
RN
AT
Ku
Rth
Ku1
K2 K3
K4 K5
K6
K7
Tay Chang
KM
T1 T2 T3 T4 T5 T6
+Tủ điện:
AT
K1
RN
AT
Ku1
Rth
Ku2
K2 K3
K4 K5
K6 K7KM
Trang 20
2.Lựa chọn dây và cáp điện
+ Cáp từ tủ điện đến động cơ di chuyển xe con
Chọn cáp đồng 4 lõi cách điện bằng cao su có vỏ thép tiết diện 6mm
2