thiết kế hệ thống trang bị điện cho cầu trục

89 1.2K 16
thiết kế hệ thống trang bị điện cho cầu trục

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Thực tiễn trong các xí nghiệp công nghiệp hiện nay đang đặt ra vấn đề là phải cải tạo, nâng cấp lại những thiết bị và dây truyền sản xuất cũ theo quan điểm là giữ lại những phần thiết bị đã hoàn thiện hoặc còn phù hợp, cải tạo và thay thế những phần đã lạc hậu hoặc có nhiều nhược điểm để cho ra những thiết bị có độ hoàn thiện cao. Khi đưa vào sản xuất cho năng suất và chất lượng sản phẩm cao. Dựa trên nền tảng đó bản đồ án thiết kế hệ thống trang bị điện cho cầu trục tập trung vào giải quyết, cải tạo hệ thống trang bị điện cho máy. Bản đồ án gồm 5 phần:  Phần I: Tìm hiểu công nghệ của máy  Phần II: Thiết kế sơ đồ nguyên lý  Phần III: Tính chọn thiết bị  Phần IV: Xây dựng đặc tính tĩnh  PhầnV: Xây dựng đặc tính quá độ - xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống  PhầnVI : Thuyết minh sơ đồ nguyên lý Trên tinh thần làm việc nghiêm túc, với những lỗ lực cao của bản thân nội dung của bản đồ án được xây dựng trên cơ sở những tính toán logic và khoa học có tính thuyết phục cao. Bản đồ án được trình bày một cách logic, gọn nhằm giúp cho người đọc dễ hiểu, các số liệu được lấy từ những tài liệu có uy tín. Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế, trong phạm vi thời gian có hạn, lượng kiến thức lớn nên bản đồ án không khỏi còn những khiếm khuyết. Em mong nhận được sự góp ý xây dựng của các thầy cũng như bè bạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn.

Đồ án tốt nghiệp    Bộ môn Tự động hoá LỜI NÓI ĐẦU Trong điều kiện công cuộc kiến thiết nước nhà đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đại hoá với những cơ hội thuận lợi và những khó khăn thách thức lớn. Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những người chủ tương lai của đất nước những nhiệm vụ năng nề. Đất nước đang cần sức lực và trí tuệ cũng như lòng nhiệt huyết của những trí thức trẻ, trong đó có những kỹ sư tương lai. Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung và trong lĩnh vực Điện - điện tử - tin học nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổi từng ngày. Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng được những điều kiện thực tiễn của sản xuất đòi hỏi những người kĩ sư điện tương lai phải được trang bị những kiến thức chuyên ngành một cách sâu rộng. Trong khuôn khổ chương trình đào tạo kỹ sư ngành tự động hoá - cung cấp điện; nhằm giúp cho sinh viên trước khi ra trường có điều kiện hệ thống hoá lại những kiến thức đã được trang bị ở trường cũng như có điều kiện tiếp cận với những mô hình kỹ thuật chuyên nghành của thực tiÔn trong sản xuất, đồng thời cũng giúp cho sinh viên có cơ hội tư duy độc lập nghiên cứu và thiết kế. Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên tổ chức cho sinh viên trước khi ra trường làm đồ án tốt nghiệp - bản đồ án tốt nghiệp này ra đời trong hoàn cảnh đó. Thực tiễn trong các xí nghiệp công nghiệp hiện nay đang đặt ra vấn đề là phải cải tạo, nâng cấp lại những thiết bị và dây truyền sản xuất cũ theo quan điểm là giữ lại những phần thiết bị đã hoàn thiện hoặc còn phù hợp, cải tạo và thay thế những phần đã lạc hậu hoặc có nhiều nhược điểm để cho ra những thiết bị có độ hoàn thiện cao. Khi đưa vào sản xuất cho năng suất và chất lượng sản phẩm cao. Dựa trên nền tảng đó bản đồ án thiết kế hệ thống trang bị điện cho cầu trục tập trung vào giải quyết, cải tạo hệ thống trang bị điện cho máy. Bản đồ án gồm 5 phần:  Phần I: Tìm hiểu công nghệ của máy GVHD : TS. Lâm Tự Tiến Trường ĐHKT CN TháiNguyên 1 Đồ án tốt nghiệp    Bộ môn Tự động hoá  Phần II: Thiết kế sơ đồ nguyên lý  Phần III: Tính chọn thiết bị  Phần IV: Xây dựng đặc tính tĩnh  PhầnV: Xây dựng đặc tính quá độ - xét ổn định và hiệu chỉnh hệ thống  PhầnVI : Thuyết minh sơ đồ nguyên lý Trên tinh thần làm việc nghiêm túc, với những lỗ lực cao của bản thân nội dung của bản đồ án được xây dựng trên cơ sở những tính toán logic và khoa học có tính thuyết phục cao. Bản đồ án được trình bày một cách logic, gọn nhằm giúp cho người đọc dễ hiểu, các số liệu được lấy từ những tài liệu có uy tín. Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế, trong phạm vi thời gian có hạn, lượng kiến thức lớn nên bản đồ án không khỏi còn những khiếm khuyết. Em mong nhận được sự góp ý xây dựng của các thầy cũng như bè bạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn. Trong qúa trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy giáo cũng như sự góp ý xây dựng của các bạn bè đồng nghiệp. Đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy giáo TS . Lâm Tự Tiến. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ này. Tác giả thiết kế Sinh Viên GVHD : TS. Lâm Tự Tiến Trường ĐHKT CN TháiNguyên 2 Đồ án tốt nghiệp    Bộ môn Tự động hoá PHẦN I GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CỦA CẦU TRỤC VÀ YÊU CẦU TRANG BỊ ĐIỆN I : GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ VỀ CẦU TRỤC Cầu trục được sử dụng rộng rãi trong các nghành công nghiệp thường được lắp đặt ở trong nhà xưởng hoặc ngoài trời nhằm để nâng- hạ hàng hoá, máy móc, trang thiết bị cho nhà xưởng, bến cảng, sân bay . . . GVHD : TS. Lâm Tự Tiến Trường ĐHKT CN TháiNguyên 3 ỏn tt nghip B mụn T ng hoỏ Ch lm vic ca c cu cu trc c xỏc nh t cỏc yờu cu cụng ngh , chc ng ca cu trc trong dõy chuyn sn xut. Cu to v kt cu ca cu trc rt a dng. Khi thit k v ch to h thng iu khin v h thng truyn ng in phi phự hp vi tng loi c th. Cu trc trong cỏc phõn xng phi m bo quỏ trỡnh m mỏy ờm, di iu chnh rng, dng ỳng chớnh xỏc , ỳng ni ly v h hng . . . Cỏc c cu ca cu trc lm vic trong iu kin cc k nng n : tn s úng ct ln, ch quỏ xy ra nhanh khi m mỏy v o chiu. Cỏc khớ c, thit b in trong h thng truyn ng in v trang b in ca cu trc phi lm vic tin cy trong mi iu kin nghit ngó ca mụi trng , nhm nõng cao nng sut, an ton trong vn hnh. ng c truyn ng ca cu trc mụ men thay i theo ti trng rừ rt. Khi khụng cú ti trng ( khụng ti) mụmen ca ng c khụng vt quỏ (15 ữ20%) M m . Cu trc cú nhiu loi cú kt cu nh sau : GVHD : TS. Lõm T Tin Trng HKT CN ThỏiNguyờn 4 M/M đm 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,2 0,4 0,6 0,8 G/G đm 1 2 3 Mômen động cơ phụ thuộc vào tải trọng1 - động cơ di chuyển xe cầu; 2 - Động cơ di chuyển xe con; 3 - Động cơ nâng hạ a) Các loại máy nâng - vận chuyển b) c) d) e) a. Cầu trục với móc cẩu hàng. b. Cầu trục gầu goạm. c. Cần cẩu con dê. d. Cần trục cảng. e. Cần cẩu tháp. Đồ án tốt nghiệp    Bộ môn Tự động hoá Từ những đặc điểm trên ta có thể đưa ra yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động và trang bị điện chocấu cầu trục Để trang bị điện cho hệ thống truyền động của các cơ cấu của cầu trục ta phải hiểu được nguyên lý hoạt động của các cơ cấu cơ và từ những đặc điểm của cầu trục như đã nêu trên ta có các yêu cầu cơ bản với hệ truyền động điện truyền động các cơ cấu chính của cầu trục như sau : 1- Sơ đồ cấu trúc của hệ điều khiển tự động đơn giản. GVHD : TS. Lâm Tự Tiến Trường ĐHKT CN TháiNguyên 5 Đồ án tốt nghiệp    Bộ môn Tự động hoá 2- Các cơ cấu chấp hành có độ tin cậy cao, đơn giản về cấu tạo, thay thế dễ dàng. 3- Trong sơ đồ điều khiển phải có mạch bảo vệ điện áp “không”, quá tải và ngắn mạch. 4- Quá trình mở máy diễn ra theo một luật định sẵn. 5- Sơ đồ điều khiển cho từng động cơ riêng biệt, độc lập 6- Có công tác hành trình hạn chế hành trình tiến, lùi của xe cầu, xe con; hạn chế hành trình của cơ cấo nâng hạ 7- Đảm bảo hạ hàng ở tốc độ thâpó. 8- Tự động cắt nguồn cấp khi có người làm việc trên xe cầu. * Yêu cầu cơ bản: - Đặc tính cơ : Đường đặc tính cơ của hệ truyền động điện của các cơ cấu chính của cầu trục phải được bảo vệ 1 cách tin cậy khi quá tải có nghĩa là hệ truyền động phải tạo ra đặc tính của máy xúc. - Động cơ truyền động : Động cơ truyền động của các cơ cấu chính của cầu trục phải chắc chắn , khả năng chịu quá tải lớn , độ cách điện lớn, đảm bảo về quá nhiệt , chống Èm cao. Động cơ phải chịu được tần số cắt lớn. - Động cơ truyền động các cơ cấu chính : Cầu trục phải có mômen quán tính đủ để giảm thời gian quá độ khi mở máy và hãm nên chọn động cơ có phần ứng dài, đường kính nhỏ. - Các thiết bị điều khiển : Các thiết bị điều khiển dùng trong cầu trục phải đảm bảo làm việc tin cậy trong điều kiện nặng nề nhất độ rung động, chắc chắn lớn, phụ tải đột biến và tần số đóng cắt lớn. - Hệ thống điều khiển hệ truyền động : Hệ thống điều khiển hệ truyền động các cơ cấu của cầu trục phải đảm bảo đơn giản , chắc chắn , mức tự động hoá cao. GVHD : TS. Lâm Tự Tiến Trường ĐHKT CN TháiNguyên 6 Đồ án tốt nghiệp    Bộ môn Tự động hoá Các cơ cấu truyền động của cầu trục trong quá trình làm việc thường bị quá tải , cho nên việc hạn chế mômen nhỏ hơn trị số cho phép ở chế độ tĩnh và động là yêu cầu quan trọng bậc nhất . Để cầu trục có năng suất cao nhất đồng thời bảo vệ được các thiết bị không hỏng hóc khi quá tải cần thực hiện 2 yêu cầu : - Hạn chế mô men dưới trị số cho phép. - Đảm bảo độ cứng của đường đặc tính cơ trong phạm vi mômen phụ tải bằng mômen định mức của động cơ đường đặc tính có dạng như hình vẽ sau : Trong thực tế thường dùng đường đặc tính cơ mềm hơn (đường 2 ) . Độ cứng của đường đặc tính cơ ở vùng phụ tải định mức đạt từ 85 ÷90% độ cứng đường đặc tính cơ lý tưởng. II, YÊU CẦU VỀ TRANG BỊ ĐIỆN 1, Đặc tính cơ của hệ truyền động các cơ cấu của cầu trục Cơ cấu nâng hạ , đẩy tay gầu và cơ cấu quay phải được bảo vệ 1 cách tin cậy , khi quá tải có nghĩa là hệ thống truyền động phải tạo ra đặc tính của cầu trục. GVHD : TS. Lâm Tự Tiến Trường ĐHKT CN TháiNguyên 7 ωo ω §Æc tÝnh c¬ M 1 Md 2 0 Đồ án tốt nghiệp    Bộ môn Tự động hoá 2, Động cơ truyền động của cơ cấu nâng – hạ : Giữ vai trò quan trọng cầu trục, động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, nên khi chọn công suất động cơ nên tính cả đến phụ tải động. 3, Phanh hãm của cầu trục : phanh hãm là bộ phận không thể thiếu trong cầu trục. Phanh trong cầu trục gồm có 3 loại : Phanh guốc, phanh đĩa và phanh đai. Khi động cơ của cơ cấu đóng vào lứơi điện thì đồng thời cuộn dây của nam châm phanh hãm cũng có điện . Lực hút của nam châm thắng lực cản của lò xo, giải phóng trục động cơ để động cơ làm việc. Khi cắt điện , cuộn dây nam châm cũng mất điện , lực căng của lò xo còng Ðp chặt má phanh vào trục động cơ để hãm. 4, Các thiết bị điều khiển dùng trong cầu trục Hệ thống điều khiển hệ truyền động các cơ cấu của cầu trục phải đảm bảo đơn giản , chắc chắn , mức tự động hoá cao. Các cơ cấu truyền động của cầu trục trong quá trình làm việc thường bị quá tải , cho nên việc hạn chế mômen nhỏ hơn trị số cho phép ở chế độ tĩnh và động là yêu cầu quan trọng bậc nhất . Để cầu trục có năng suất cao nhất đồng thời bảo vệ được các thiết bị không hỏng hóc khi quá tải cần thực hiện 2 yêu cầu : - Hạn chế mô men dưới trị số cho phép. - Đảm bảo độ cứng của đường đặc tính cơ trong phạm vi mômen phụ tải bằng mômen định mức của động cơ đường đặc tính có dạng đường đặc tính 1 Trong thực tế người ta thường dùng đặc tính cơ mềm hơn . Như vậy đối với truyền động của cầu trục phải đảm bảo tạo ra đường đặc tính cơ có các yêu cầu cơ bản sau: - Phạm vi điều chỉnh tốc độ D = min max m n lớn - Điều chỉnh vô cấp 1 1i i ≈ ϕ ϕ =ϕ + GVHD : TS. Lâm Tự Tiến Trường ĐHKT CN TháiNguyên 8 Đồ án tốt nghiệp    Bộ môn Tự động hoá -Độ cứng đặc tính cơ cao  - Sai lệch tĩnh nhỏ : St nhá GVHD : TS. Lâm Tự Tiến Trường ĐHKT CN TháiNguyên 9 ωo ω §Æc tÝnh c¬ cña cÇu trôc M 1 Md 2 0 Đồ án tốt nghiệp    Bộ môn Tự động hoá PHẦN II PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN A, GIỚI THIỆU CHUNG I, KHÁI NIỆM CHUNG Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các máy sản suất ngày càng đa dạng và có nhiều chức năng dẫn tới hệ thống trang bị điện ngày càng phức tạp và đòi hỏi độ chính xác, tin cậy cao. Do bộ biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành một chiều có thể sử dụng nhiều thiết bị như hệ thống máy phát, khuyếch đại từ, hệ thống van. Chúng được điều khiển theo những nguyên tắc khác nhau và có những ưu, nhược điểm khác nhau; khi kết hợp những hệ thống này với động cơ điện một chiều ta có được những hệ thống truyền động có chất lượng khác nhau. Do đó để có được một phương án truyền động phù hợp với từng loại công GVHD : TS. Lâm Tự Tiến Trường ĐHKT CN TháiNguyên 10 [...]... mỏy phỏt tc thc hin chc nng khõu phn hi õm tc +U: l tớn hiu in ỏp ch o +K : l mch khuch i, cú nhim v khuch i tớn hiu in ỏp U k a vo mch FX +FX : l mch phỏt xung cú nhim v phỏt ra xung m cho van T v xung khoỏ cho mch cho mch khoỏ van MK + DO: l van dit 2, Hot ng ca h thng Gi s ban u ta t vo h thng mt in ỏp ch o U (khi h thng ó c úng vo ngun mt chiu) qua nỳt tng hp tớn hiu ta cú: U k = U - n Tuy nhiờn... (iu khin chung) 1 iu khin c lp Phng phỏp ny hai b bin i lm vic c lp vi nhau Khi phỏt cho b bin i thun lm vic thỡ b bin i ngc khụng c phỏt xung s khoỏ li v ngc li Phng phỏp ny cú u im l khụng phỏt sinh dũng cõn bng song nhc im ca nú l thi gian o chiu ln Vỡ m bo cho s lm vic an ton thỡ yờu cu phi cú thi gian ngng dũng cho cỏc van ca b bin i lm vic giai on trc phc hi li tớnh cht iu khin v nh vy lm gim... ThỏiNguyờn ỏn tt nghip B mụn T ng hoỏ b, Cỏc phn t ca s : + : ng c mt chiu kớch t c lp, thc hin chc nng bin nng lng in mt chiu thnh c nng truyn ng cho c cu sn xut + BB: l b bin i van cú iu khin, thc hin chc nng bin nng lng in xoay chiu thnh nng lng in mt chiu cung cp cho ng c + U tớn hiu in ỏp t + FT mỏy phỏt tc thc hin chc nng khõu phn hi õm tc +TH & K l khi tng hp v khuych i tớn hiu + FX l mch phỏt xung... m vi gúc m u ra ca BB cú in ỏp U d t nờn phn ng ng c ng c quay vi tc ng vi U ban u Trong quỏ trỡnh lm vic, nu vỡ mt nguyờn nhõn no ú lm cho tc ng c gim thỡ qua biu thc : U K = U - n, khi n gim UK tng gim Ud tng n tng v im lm vic yờu cu Khi n tng quỏ mc cho phộp thỡ quỏ trỡnh din ra ngc li õy l nguyờn lý n nh tc 3, H c tớnh c ca h thng Sc in ng ca BB: Eb = Ebm cos = Ub ( Ub =U : in ỏp u ra... ph ti thay i , trong trang b in n 5% GVHD : TS Lõm T Tin 13 Trng HKT CN ThỏiNguyờn ỏn tt nghip B mụn T ng hoỏ Trong sn xut cú nhiu phng ỏn iu chnh tc khỏc nhau trong ú phng phỏp t hiu qu nht v iu chnh d dng nht v c s dng rng rói nht hin nay l thay i in ỏp t vo phn ng ng c in 1 chiu II,CC PHNG N TRUYN NG cú c phng ỏn truyn ng phự hp xột trờn c hai khớa cnh k thut v kinh t cho truyn ng, õy em a... R- C Theo phng ỏn ó chn thỡ ng c l ng c mt chiu kớch t c lp Nh vy,vic thit k s mch ng lc ch cũn l la chn cỏc phn t khỏc cho phự hp 1, Chn s chnh lu: Cú nhiu s chnh lu ỏp ng c yờu cu cụng ngh Tuy nhiờn mi s cú cỏc ch tiờu v cht lng khỏc nhau, giỏ thnh khỏc nhau Vn t ra l la chn cho phự hp - Cỏc s mt pha tuy r, song cú cht lng in ỏp ra kộm, nht l khi gúc m ln, truyn ng cú phm vi iu chnh ln do ú... ỏp t U , thụng qua mch khuch i, cun dõy CKF c cp in, MY c kớch thớch s phỏt ra in ỏp mt chiu cp cho ng c ng c quay Do c im ca MY l cú cun dc, cun ngang; cun ngang c ni ngn mch nờn cú dũng in ln v sinh ra t thụng ln Do vy h thng cú h s khuch i rt ln - Nu trong quỏ trỡnh lm vic vỡ mt nguyờn nhõn no ú m lm cho tc ụng c gim, qua biu thc U k =U - n ta thy khi n gim thỡ U k tng qua mch khuych i ICKF tng... = ud1 + ud2 = ud1 - ( - ud2 ) u d = u d1 ud = u cb u + u d2 = u d1 ( d1 ) 2 2 u d1 u d 2 2 in ỏp ud t nờn phn ng ng c v ng c s quay thun Nguyờn lý lm vic ca BB Ta ch cn xột cho BB1 B cũn li lm vic tng t Gi thit ti cú Ld= Cho s lm vic vi gúc m v gi thit s ó lm vic xỏc lp trc thi im xột (t=0) Ta tm gi thit rngtrc thi im t = 1 = =/6 thỡ trong s van T3 ang dn dũng v cỏc van khỏc cũn ang trng thỏi... ln v dũng cõn bng l dũng iT1 p mch Nh vy cun khỏng d dng cho thnh phn dũng mt chiu I d i qua v cn hiu qu dũng p mch icb 0 Cun khỏng CK cú nhim v san phng dũng in ti Id iT2 0 iT3 0 iT4 0 iT5 0 iT6 0 GVHD : TS Lõm T Tin icb11 0 34 Trng HKT CN ThỏiNguyờn ỏn tt nghip B mụn T ng hoỏ B/ THIT K MCH IU KHIN 1 Gii thiu chung: Nh ta ó bit, cho cỏc van ca hai b chnh lu m ti nhng thi im mong mun ta... ThỏiNguyờn ỏn tt nghip B mụn T ng hoỏ ra kộm hn (iu ny cú th khc phc bng cỏc cun khỏng) song nú hon ton ỏp ng c cỏc yờu cu cụng ngh Vỡ nhng lý do ny ta chn s tia ba pha B LA CHN PHNG N O CHIU: o chiu cho ng c in mt chiu cú hai hng l o chiu dũng kớch t v o chiu in ỏp t vo phn ng ng c 1 o chiu dũng kớch t Khi thc hin o chiu quay ca ng c bng o chiu dũng kớch t thỡ ta phi gim in ỏp t vo phn ng ng c vỡ

Ngày đăng: 22/01/2014, 22:30

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • PHẦN IV

  • I/ Tính chọn thiết bị mạch động lực

    • II/ TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN

    • PHẦN V

      • A/ XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TĨNH

      • I/ Đặt vấn đề

      • B/ XÉT ỔN ĐỊNH VÀ HIỆU CHỈNH HỆ THỐNG

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan