Trang bị điện
CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CẦU TRỤC QC CỦA HÃNG KALMAR 1.1 Giới thiệu cầu trục QC hãng Kalmar a Sơ cầu trục QC Hình 1.1 Cầu trục QC nâng chuyển container hãng KALMAR Cầu trục giàn QC xếp dỡ container hãng Kalmar cầu trục cổng có cơng son liên kết lề chuyển động đường ray, xe di chuyển cáp kéo, sử dụng nguồn ba pha Cầu trục QC hãng Kalmar thiết bị đại phục vụ xếp dỡ container lên xuống tàu cảng Container Xanh Vip- Vip Green Port đầu tư trang bị thành lập Cầu trục QC hệ truyền động có khả di chuyển cấu di chuyển dàn Nguồn điện dẫn qua cáp điện tang quấn quay động tang quấn cáp Cầu trục sử dụng cho việc vận chuyển container khung speader có khả co duỗi Khung speader giữ dầm cầu trục, hệ thống điện khung liên kết với xe Cầu trục QC có cấu trúc dầm với hai phần chính: phần đất liền dầm treo phía mặt sơng Dầm phía sơng có khả nâng lên cao hạ xuống thấp nhờ hệ truyền đông đặt bên buồng máy cấu nâng hạ boom Ở góc phía chân cầu trục có thang máy cầu thang Đường chạy xe nằm phía dầm cầu trục Nguồn cấp cho xe dẫn qua hệ thống mang cáp điện Bộ giữ tải xe treo giá di chuyển xe chứa ròng rọc hệ thống cáp tải cấu nâng hạ hàng Cabin điều khiển treo hệ thống, giá treo cabin phận với cấu di chuyển xe kết nối với giữ cáp tải xe Hướng quan sát người lái ngồi cabin phía sơng bên khung speader Hệ truyền động cấu nâng hạ hàng đặt buồng máy cấu Trước cửa buồng máy cấu nâng hạ boom nâng hạ hàng có hai cần cẩu nhỏ phục vụ cho việc sửa chữa bảo dưỡng, cần trục sửa chữa tải hạ từ dầm cầu trục xuống tới mặt đất b Các thông số cầu trục QC hãng KALMAR Loại cần cẩu: Feeder-server Đặc tính: Cẩu container có khả nâng hạ cần Năm lắp ráp vận hành… 2015 Trọng lượng cầu trục 520 Sức nâng định mức: Khi dùng khung nâng 50 Khi dùng dầm nâng 65 Kích thước cầu trục Bề rộng giàn cầu… .20m Bề rộng xe 4m Quãng đường di chuyển xe 69m Chiều dài làm việc phía bờ sơng 35m Chiều dài làm việc phía đất liền 16m Độ rộng hai chân cẩu… .20m Tổng chiều cao cẩu (khi nâng công son) .71m Nguồn cấp… nguồn 3pha, 22kV, 50Hz Khung Spearder: Chiều cao giới hạn nâng hàng……27m Chiều cao giới hạn hạ hàng………-12m Nhiệt độ môi trường ………………….-25 -40 C Số bánh xe: bánh/1 cụm chân Số cụm chân: cụm Kích thước tủ điện(E-HOUSE) Chiều rộng tủ… 2,7m Chiều dài tủ 7,26m Chiều cao tủ 2,2m Các vị trí phận cầu trục QC hãng Kalmar Hình 1.2-a Các vị trí thiết bị cầu trục QC hãng Kalmar Hình 1.2-b Các vị trí thiết bị cầu trục QC hãng Kalmar +BO1: Tay vươn cần trục +GRD: Đường cầu tàu cho cần trục di chuyển +CH1: Hệ thống kiểm tra cabin +DC1: Ghế người lái cabin +EH1: Buồng điện +GI1: Dầm cầu trục +HB1: Khối đầu ngoạm +LG/ LS: Chân cổng thông tin +LT1: Tang quấn cáp +LT2: Cổng truy cập vào tang quấn +MB1: Buồng động nâng tay vươn cần trục +MH1: Buồng động nâng hạ +SP1: Ngoạm container +TY1: Xe +TR1: Phòng biến áp +WSA: Chân cổng thơng tin phía bờ sơng Các động truyền động Động nâng hạ hàng Số lượng: 02 Cơng suất định mức: Pđm= 250kW Tốc độ: 1000/2400 vg/ph Điện áp định mức: Uđm= 400VAC Động di chuyển xe Công suất định mức: Pđm=9,2kW Số lượng động cơ: 16 Tốc độ:n=1445vg/ph Điện áp định mức:Uđm=400VAC Động di chuyển giàn Số lượng: 04 Công suất định mức: Pđm=22kW Tốc độ:n=1700vg/ph Điện áp định mức: Uđm=440VAC Động nâng hạ công son Số lượng: 01 Công suất định mức: Pđm=75kW Tốc độ: n=1500vg/ph Điện áp định mức: Uđm=440VAC Ngoài động truyền động cịn sử dụng động phanh hãm, động chốt hàng, động quạt gió 1.2 Các cấu chuyển động cầu trục QC hãng Kalmar 1.2.1 Cơ cấu di chuyển dàn Cầu trục QC hãng Kalmar di chuyển chân đế đường ray cố định, chân có bánh xe sắt di chuyển ray bố trí theo kiểu kết cấu cân Bốn bánh xe dẫn động động Do cấu di chuyển giàn cầu trục dẫn động từ động khác nên việc điều chỉnh cho tốc độ cụm bánh xe chân đế quan trọng Việc thực nhờ hệ thống điều khiển PLC hệ thống thông qua cảm biến điện tử Mỗi chân đế có nút dừng khẩn cấp, đèn, chuông cảnh báo di chuyển Cảm biến đo khoảng cách đặt chân phía bờ sông - Động di chuyển giàn động không đồng pha: Động sử dụng cho di chuyển chân đế bao gồm động không đồng pha sử dụng điện áp định mức U đm = 400V với công suất định mức P đm = 22 kW tốc độ động n = 1465 vg/ph 1.2.2 Cơ cấu nâng hạ công son Sơ đồ nguyên lý nâng hạ công son biểu diễn hình 1.7 hình 1.8: Hình Sơ đồ ngun lý nâng hạ cơng son Trong đó: – Công son; – Con trượt; – Dây cáp; – Trống tời; – Thanh đỡ; –Trụ cầu trục; – Phòng điều khiển nâng hạ cơng son Động truyền động cấu nâng hạ công son: Động nâng hạ công son loại động không đồng pha sử dụng điện áp định mức Uđm = 400V với công suất định mức Pđm = 75 kW tốc độ động n = 1465 vg/ph Điện áp định mức: Uđm = 400V 1.2.3 Cơ cấu di chuyển xe Xe cầu trục QC hãng Kalmar : Xe di chuyển dọc trục khung giàn cầu trục Khung giàn có dầm chế tạo băng kép có độ cứng khơng gian đặt cách khoảng tương ứng với khoảng cách bánh xe xe Do xe có cấu di chuyển dẫn động từ 16 động khác nên việc điều chỉnh cho tốc độ cụm bánh xe quan trọng Việc thực nhờ hệ thống điều khiển PLC hệ thống thông qua cảm biến điện tử Cabin người vận hành đặt cố định xe Tại cabin người điều khiển thao tác vận hành di chuyển xe con, nâng hạ hàng di chuyển chân đế Động sử dụng cho di chuyển xe bao gồm 16 động không đồng pha sử dụng điện áp định mức U đm = 400V với công suất định mức P đm = 9,2 kW tốc độ động n = 1465 vg/ph 1.2.4 Cơ cấu nâng hạ cầu trục a) Sơ đồ cấu trúc truyền động điện cấu nâng hạ cầu trục QC hãng Kalmar biểu diễn hình 1.12: Hình Cấu trúc truyền động điện cấu nâng hạ cầu trục QC Kalmar Trong đó: – Động cơ; – Phanh hãm dừng điện từ; – Bộ truyền khí; – Trống tời quấn cáp nâng hạ; – Phanh hãm an toàn cho cấu nâng hạ; – Phụ tải động dùng để điều chỉnh tốc độ hệ thống Cơ cấu nâng hạ biểu diễn hình sau: Hình 1.5 Cơ cấu nâng hạ cầu trục QC Kalmar Trong đó: – Động truyền động chính; – Tang quấm; – Phanh hãm an toàn; – Encoder đo số vịng Trong đó: 1: Rulo, tang trống kép đặt song song buồng thiết bị nâng hạ hàng 2: Khớp nối điện từ có tác dụng đồng tốc độ chiều quay hai động 3: Động nâng hạ Qua sơ đồ động học cấu, ta thấy cấu nâng hạ hàng cần trục sử dung hệ thống cáp kéo rulo Hệ thống dây tời thiết kế thả gần song song xe khung chụp Là yếu tố bổ trợ hoàn hảo cho hệ thống chống lắc điện tử phần chế định vi chuẩn cầu trục hãng kamlmar b) Nguyên lí hoạt cấu nâng hạ: Việc vận hành cấu nâng hạ thực cabin chính, q trình nâng hạ diễn tự động kết hợp với điều khiển người vận hành + Cơ cấu nâng hạ hàng có động cấp nguồn từ biến tần gián tiếp + Việc điều khiển chuyển động hai động cấu bắt buộc phải liên động với nhau, phép điều khiển cấu thời điểm định + Khi dịch chuyển tay sang bên phải người lái cabin theo chiều tiến, lùi điều chỉnh cấu nâng hạ theo chiều hạ, nâng 1.3 Cấu trúc chung hệ thống điều khiển giám sát cầu trục QC hãng Kalmar Cầu trục QC hãng Kalmar sử dụng biến tần SINAMICS S120 250kW để điều khiển giám sát chuyển động * Bộ hãm brake chopper kết nối điện áp chiều DC biến tần với điện trở xả bên ngoài, chuyển đổi lượng hãm thành nhiệt điện trở Cấu hình DC bus chung sử dụng để chia sẻ điện áp chiều biến tần * Phương pháp điều khiển động mang lại độ xác cao * Điều khiển cẩu trục linh hoạt với dạng tín hiệu đặt khác + Việc điều khiển cẩu trục sử dụng nguồn tín hiệu tín hiệu tương tự từ joystick đơn cực, lưỡng cực tín hiệu số Hình 15 LIST SKEW/SPREADER CB CABLE DRUM SINGLE LINE DIAGRAM Nguồn xoay chiều đưa đến từ vẽ cột 400VAC 50Hz qua cầu dao bảo vệ tải 1Q1 1Q2 cấp cho hệ thống chốt điện Bản vẽ số cột cấp nguồn 400VAC 50Hz qua cầu dao bảo vệ 1Q1, 1Q3 Cầu dao 1Q1 cấp cho động ngoạm M2, cầu dao 1Q3 biến đổi điện áp 400V-115V cấp cho hệ thống điều khiển ngoạm Nguồn từ vẽ 21 cột 400VAC 50Hz qua cầu dao 2K1, qua cầu dao có baỏ vệ tải 1Q1 đến đầu vào cuộn sơ cấp máy biến áp 2T1, đầu cuộn thứ cấp đưa đến cấp nguồn cho động quấn cáp Nhánh thứ đưa qua cầu dao bảo vệ tải 1Q2 đến cấp nguồn cho động phanh nhánh thứ đưa qua cầu dao bảo vệ 1Q3 cấp nguồn cho động quạt gió • Bản vẽ số 21 Hình 16 DISTRIBUTION SINGLE LINE DIAGRAM Nguồn từ vẽ số cột cấp đến cầu dao bảo vệ 2Q1, 2Q2, 2Q3, 2Q4, 3Q1, 3Q2, 3Q3, 3Q4 cấp đến hệ thống xe con, cấu di chuyển xe con, di chuyển giàn, nâng hạ tay vươn cần trục, cấp nguồn cho hệ thống chiếu sáng phân phối cho thiết bị sưởi cấp nguồn cho cầu trục • Bản vẽ số 22 Hình 17 DISTRIBUTION SINGLE LINE DIAGRAM Nguồn từ vẽ số 21 cột cấp nguồn 400VAC 50Hz qua cầu dao bảo vệ 4Q1, 4Q2, 4Q3, 4Q4, 8Q1, 8Q2, 8Q3, 8Q4 cấp nguồn cho cầu trục, tổ hợp dầm cáp, phòng tổ hợp tổ hợp nâng hạ tay vươn, phịng biến áp • Bản vẽ số 23 Hình 18 SWITCH GEAR SINGLE LINE DIAGRAM SOCKETS Nguồn từ vẽ số 22 cột cấp nguồn 400VAC 50Hz cho vẽ số 23 qua cầu dao bảo vệ 5F2, 5F3, 5F4, 5F5, 7F1 tới khớp nối phòng điện đánh thứ tự theo tên tủ điện EH1, MH1, MB1,… Song song với nhánh nhánh dùng để cấp nguồn điều khiển cho hệ thống thang máy cầu trục Các cầu dao 6F1, 6F2, 7F2 làm nguồn cho ổ cắm điện dự phịng • Bản vẽ số 24 Hình 19 SWITCH GEAR SINGLE LINE DIAGRAM FLOODLIGHT Bản vẽ 24 hệ thống công tắc cấp nguồn đến khớp nối cho hệ thống đèn pha chiếu sáng Nguồn 400VAC 50Hz cấp từ vẽ cột 5, nhánh qua hệ thống cầu dao M-5K1 qua áp tơ mát có bảo vệ q tải 9F1, 9F2, 9F3 cấp cho trụ đấu điện, từ trụ đấu điện cấp đến đèn pha chiếu sáng hệ thống giàn 9E1, 9E2, 9E3 có cơng suất bóng 1000W Ở nhánh thứ qua hệ thống cầu dao M-5K2 qua áp tơ mát có bảo vệ tải 10F1, 10F2, 10F3 cấp cho trụ đấu điện, từ trụ đấu điện cấp đến đèn pha chiếu sáng hệ thống giàn 10E1, 10E2, 10E3 có cơng suất bóng 1000W chiếu sáng cánh vươn cần trục • Bản vẽ số 25 Hình 20 SWITCH GEAR SINGLE LINE DIAGRAM LIGHTING Nguồn từ vẽ 21 cột cấp nguồn 400VAC 50Hz cấp tới vẽ số 25 rẽ nhánh nhánh nhỏ, nhánh có ap tô mát bảo vệ tải 2F1, 2F2, 3F1, 3F2, 4F1, 4F2, 4F3, 6F1 cơng tắc đóng cắt tay đưa đến trụ nối dây cho hệ thống đèn chiếu sáng Ở hệ thống chiếu sáng phục vụ cho hệ thống giàn, chiếu sáng cánh vươn cần trục, lối lên lối vào tang quấn cáp Ngồi cịn cấp nguồn cho vẽ số 26 cột • Bản vẽ số 26 Hình 21 SWITCH GEAR SINGLE LINE DIAGRAM LIGHTING Nguồn từ vẽ 25 cột cấp nguồn 400VAC 50Hz cấp tới vẽ số 26 rẽ nhánh nhánh nhỏ, nhánh có ap tơ mát bảo vệ tải 7F1, 7F2, 8F1, 9F1, 10F1, 10F2, 11F1 cơng tắc đóng cắt tay đưa đến trụ nối dây cho hệ thống đèn chiếu sáng Ở hệ thống chiếu sáng phục vụ cho chiếu sáng cho phòng điện, cho trạm biến áp, cabin phòng máy Nhánh cuối nhánh dùng để cấp nguồn điều khiển cho hệ thống chiếu sáng chung cầu trục QC • Bản vẽ số 27 Hình 22 DISTRIBUTION SINGLE LINE DIAGRAM AIRCONDITIONER FANS Bản vẽ 27 vẽ phân phối cấp nguồn cho hệ thống quạt gió Nguồn từ vẽ số 21 cột cấp tới vẽ số 27 qua cầu dao bảo vệ 1Q1, 1F1, 1Q2, 1F2, 2F1, 3F1, 3F2, 4Q1, 4Q2, 4Q3 Nhánh thứ thứ cấp nguồn cho hệ thống điều hòa tủ điện Các nhánh thứ 3, dùng để cấp nguồn cho điện trở sấy Ba nhánh cuối cấp nguồn cho hệ thống động quạt gió phịng biến áp, phịng máy cấu nâng tay vươn cầu trục • Bản vẽ số 31 Hình 24 SWITCH GEAR SINGLE LINE DIAGRAM LIGHTING Bản vẽ công tắc chuyển mạch cho hệ thống chiếu sáng 31 Nguồn lấy từ vẽ 21 cột 400VAC, 50Hz cấp cho nhánh qua cầu dao 1Q1 có bảo vệ tải đưa đến cấp nguồn cho hệ thống điều hòa cabin Nhánh qua cầu dao 1Q2 qua công tắc M rẽ nhánh cấp cho thiết bị sấy Nhánh qua cầu dao 1F1 cấp nguồn chiếu sáng cabin, nhánh qua cầu dao 2F2 cấp nguồn cho ổ cắm điện, nguồn cho hình hiển thị cabin Nhánh qua cầu dao bảo vệ cấp nguồn cho hệ thống còi Hai nhánh lại đưa qua cầu dao bảo vệ 3F1 3F3 biến đổi từ 230VAC sang nguồn điện 24V DC cấp nguồn cho cần gạt nước qua biến đổi từ 230VAC sang nguồn điện 12V DC cấp nguồn cho radio • Bản vẽ số 32 Hình 25 SWITCH GEAR SINGLE LINE DIAGRAM LIGHTING Nguồn lấy từ vẽ số 31 cột Nhánh vẽ 32 qua cầu dao bảo vệ 4F1 cấp nguồn cho tổ hợp loa phát QC bao gồm micro, đài, mic liên lạc loa Các nhánh sau qua cầu dao bảo vệ 1F1, 1F2, 2F1, 3F1 cấp nguồn cho hệ thống đèn pha chiếu sáng cabin, hệ thống sấy động xe • Bản vẽ số 33 Hình 26 SWITCH GEAR SINGLE LINE DIAGRAM SPACE HEATER Bản vẽ 33 vẽ công tắc chuyển mạch cấp nguồn cho hệ thống sấy Nguồn đưa đến từ vẽ 21 cột rẽ nhánh đưa qua cầu dao có bảo vệ tải 1Q1, 1Q2, 1Q3, 2F1, 3F1 cấp nguồn cho hệ thống sấy vị trí động nâng hạ giàn, vùng sấy Drum, cấp nguồn cho quạt gió số phân nhánh nhỏ dùng để cấp nguồn cho hệ thống cảnh báo nguy hiểm bao gồm đèn cịi • Bản vẽ số 34 Hình 27 SWITCH GEAR SINGLE LINE DIAGRAM SPACE HEATER Nguồn từ vẽ số 33 cột cấp đến cầu dao bảo vệ 5F1, 5F2, 5F3 cấp nguồn cho hệ thống ổ cắm, sưởi, đèn chiếu sáng • Bản vẽ số 35 Hình 28 SWITCH GEAR SINGLE LINE DIAGRAM SPACE HEATER Bản vẽ 35 vẽ công tắc chuyển mạch cấp nguồn cho hệ thống sấy Nguồn đưa đến từ vẽ 21 cột rẽ nhánh đưa qua cầu dao có bảo vệ tải 1Q1, 1Q2, 1Q3, 2F1, 3F1 cấp nguồn cho hệ thống sấy vị trí động nâng hạ giàn, quạt gió ổ cắm điện Nhánh cuối qua cầu dao 4F1 để cấp nguồn cho hệ thống cảnh báo nguy hiểm bao gồm đèn cịi • Bản vẽ số 36 Hình 29 SWITCH GEAR SINGLE LINE DIAGRAM PLC OVERVIEW Bản số 36 công tắc chuyển mạch cấp nguồn tổng quan cho PLC Nguồn từ vẽ cột đưa đến đầu sơ cấp máy biến áp cách ly 230/230, đầu cuộn thứ cấp lấy đưa đến trụ cấp nguồn tủ điện, qua cầu dao bảo vệ 9F1 dùng cấp cho hệ thống máy tính giám sát phịng điện máy tính giám sát đặt cabin điều khiển Nhánh cuối qua cầu dao bảo vệ 9F1 đưa qua đổi nguồn biến đổi điện áp từ 400V sang 24VDC dùng cấp nguồn cho module nguồn PLC S7-317FL2DP 3.3 Các nguồn điện có hệ thống cấp nguồn Nguồn điện cho động điện cấu bao gồm hai loại: + Nguồn S1 (3 pha 440V, 50Hz): Là nguồn điện cung cấp cho biến tần, điều khiển cho động truyền động cấu (nâng hạ hàng, di chuyển chân đế, di chuyển xe nâng hạ giàn) + Nguồn S2 (3 pha 380V, 50Hz): Được sử dụng để cấp nguồn cho cuộn phanh điện từ, động bơm thuỷ lực, động cáp điện cấp nguồn, quạt làm mát, … - Nguồn điện cấp cho mạch điều khiển, đo lường, tín hiệu: + Nguồn điện pha 220V, 50Hz cung cấp cho rơle, công tắc tơ mạch115 điều khiển, đầu PLC cho van điện từ + Nguồn điện chiều 24V cấp cho đầu vào PLC cho động điện làm nhiệm vụ lau rửa kính cabin cần gạt nước mưa 3.4 Các bảo vệ hệ thống cấp nguồn Bảo vệ tải thực aptomat rơ le nhiệt Bảo vệ không nhờ công tắc tơ cấp nguồn Bảo vệ ngắn mạch thực cầu chì Bảo vệ chạm mát thực nối đất ... CHƯƠNG PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ ĐIỆN CẤP NGUỒN CHO CẦU TRỤC QC CỦA HÃNG KALMAR 3.1 Nguyên lý hoạt động Nguyên lý sơ đồ mạch điều khiển cấp nguồn cho cầu trục QC hãng Kalmar tập vẽ bao gồm 36 vẽ điều khiển cấp. .. hạ Hình Mạch cấp nguồn vẽ số 2.1.2 Nguyên lý mạch động lực Mạch động lực hệ thống cấp nguồn cho cầu trục QC thể hiên vẽ phân phối cấp nguồn cho hệ thống cầu trục QC hãng Kalmar Khi cầu dao cao... lực hệ thống cấp nguồn cho cầu trục QC 2.1.1 Sơ đồ mạch động lực hệ thống cấp nguồn cầu trục QC hãng Kalmar Hình Sơ đồ mạch động lực cấp nguồn vẽ số Hình 2 Sơ đồ mạch động lực cấp nguồn cho động