Nghiên cứu, thiết kế kỹ thuật và công nghệ chế tạo các hệ thống điều khiển truyền động điện cho máy móc và các thiết bị tàu thuỷ (ứng dụng thiết bị điện tử công suất lớn) bảng tính chi tiết truyền động máy neo

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CÔNG TY CƠ KHÍ - ĐIỆN - ĐIỆN TỬ TÀU THUỶ o0o BÁO CÁO TỔNG KẾT CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU “BẢNG TÍNH CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG MÁY NEO” Thuộc đề tài cấp nhà nước “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHO MÁY MÓC VÀ CÁC THIẾT BỊ TÀU THUỶ” (Ứng dụng điện tử công suất lớn) Mã số: KC.06.23.CN Chủ nhiệm Đề tài: Th.s Nguyễn Văn Thắng Thực hiện chuyên đề: ThS. Nguyễn Văn Thắng 6981-5 08/9/2008 Hà nội, tháng 05/2008 Bảng tính truyền động máy neo - 1 - KC06.DA23.CN Mục lục Mở đầu 2 Chơng 1: Tổng quan về thiết bị neo 3 1.1. Giới thiệu chung 3 1.2. Điều kiện làm việc của thiết bị neo tàu thuỷ 3 1.3. Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động máy neo 4 1.4. Quá trình thả neo và kéo neo 4 Chơng 2: Các hệ truyền động máy neo thờng dùng 6 2.1. Tổng quát chung về các hệ truyền động điện máy neo 6 2.2. Sơ đồ hệ truyền động động cơ không đồng bộ rôto dây quấn 7 2.3. Sơ đồ hệ truyền động động cơ không đồng bộ roto lồng sóc, thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi cách đấu dây quấn stator 9 2.4. Sơ đồ máy neo hệ F-Đ 10 2.5. Sơ đồ hệ truyền động động cơ một chiều điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh điện trở phần ứng hoặc điện trở kích từ 11 2.6. Nhận xét u nhợc điểm của từng hệ 11 Chơng 3: Phơng pháp tính chọn hệ truyền động máy neo tàu thuỷ 13 3.1. Tính toán sức căng và sức kéo trong từng thời kỳ thu neo 13 3.3. Chế độ công tác của máy neo 15 3.4. Các đại lợng cơ bản xác định tải và chế độ công tác của truyền động điện máy neo 16 Chơng 4: Tính toán hệ truyền động 19 4.1. Các thông số chủ yếu 19 4.2. Tính chọn công suất động cơ điện 19 4.3. Tính tốc độ và thời gian thu neo 21 Chơng 5: Nhận xét, đánh giá 25 Tài liệu tham khảo 28 Bảng tính truyền động máy neo - 2 - KC06.DA23.CN Mở đầu Trong những năm gần đây, cùng với sự nghiệp công nghiệp hoá- hiện đại hoá, nghành công nghiệp đóng tàu Việt Nam đang có những bớc phát triển mạnh mẽ. Đặc biệt là trong việc điều khiển và tự động hoá tàu biển. Trớc đây các mạch điều khiển trên tàu phần lớn là các rơle, công tắc tơ, các mạch điều khiển đơn giản không đợc chuẩn hoá nên hiệu quả thấp, cồng kềnh, khó điều khiển Đề tài thuộc chơng trình khoa học công nghệ trọng điểm cấp nhà nớc giai đoạn 2001 - 2005, Nghiên cứu, thiết kế kỹ thuật và công nghệ chế tạo các hệ thống điều khiển truyền động điện cho máy móc và các thiết bị tàu thuỷ tập trung nghiên cứu ứng dụng thiết bị điện tử công suất lớn để điều khiển truyền động điện cho máy móc và thiết bị tàu thuỷ, nh hệ thống các thiết bị trên boong- máy neo tàu thuỷ, tời cẩu hàng Nằm trong nội dung nghiên cứu của đề tài, chuyên đề Bảng tính truyền động máy neo đi sâu vào phân tích hệ truyền động máy neo tàu thuỷ, rút ra đợc các yêu cầu đặc tính kỹ thuật - điều khiển để chọn đợc phơng pháp truyền động hợp lý, tính toán hệ truyền động, chọn động cơ, thiết kế bộ điều khiển đáp ứng đợc các chế độ kéo thả neo, yêu cầu kỹ thuật công nghệ, tiêu chuẩn an toàn, bảo vệ Chuyên đề gồm 5 chơng: Chơng 1 giới thiệu chung về máy neo tàu thuỷ bao gồm phân loại máy neo tàu thuỷ, điều kiện làm việc, yêu cầu đối với hệ thống và quá trình thả kéo neo. Chơng 2 giới thiệu về các hệ truyền động máy neo thờng gặp nh hệ thống truyền động diezel, hệ thống truyền động thuỷ lực, hệ thống truyền động điện (truyền động một chiều, truyền động xoay chiều), phân tích u nhợc điểm của từng hệ thống, lựa chọn phơng án truyền động tối u. Chơng 3 giới thiệu phơng pháp tính chọn hệ truyền động điện máy neo, giản đồ phụ tải, chế độ công tác, các lực tác dụng Chơng 4 tính toán hệ truyền động điện động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc, chọn động cơ, phơng pháp điều khiển Chơng 5 mô phỏng và kiểm nghiệm hệ thống bao gồm mô tả động cơ dới dạng các mô hình toán học và các đại lợng vector, mô phỏng bằng matlab- simulink , đa ra cấu trúc hệ thống Qua đây tác giả mong đợc sự đóng góp ý kiến quý báu từ phía độc giả. Tác giả xin chân thành cảm ơn. Bảng tính truyền động máy neo - 3 - KC06.DA23.CN Chơng 1: Tổng quan về thiết bị neo 1.1. Giới thiệu chung - Thiết bị neo thuộc nhóm các thiết bị trên boong, nó dùng để giữ tàu khi đỗ ngoài khơi hoặc cập bến. Thiết bị gồm có: Mỏ neo, xích neo, máy móc truyền động và hệ thống phanh hãm. - Dựa vào các loại tàu khác nhau mà ngời ta chia máy neo làm hai loại chính là Neo đứng và Neo nằm. - Đối với các vận tải và tàu khách thờng ngời ta dùng thiết bị neo nằm: là loại có trục công tác nằm ngang, hệ thống máy móc truyền động nằm nổi trên mặt boong chính. Loại này có nhợc điểm là các trang thiết bị đặt ngoài trời vì vậy chịu ảnh hởng của thời tiết, nớc biển và chiếm nhiều diện tích của mặt boong. Tuy nhiên u điểm của nó là hệ thống không bị hạn chế về công suất do hệ truyền động (động cơ) đặt nằm trên bộ máy. - Đối với các tàu phá băng, tàu quân sự, tàu chở dầu, ngời ta thờng bố trí các thiết bị neo đứng (có trục công tác thẳng đứng vuông góc với mặt boong chính). Các máy móc truyền động đợc đặt trong buồng kín (trừ đĩa hình sao và trống tời nằm nổi trên mặt boong). Vì vậy tránh đợc tác động xấu của nớc biển, chiếm ít diện tích trên mặt boong. Tuy vậy, hệ thống tời neo đứng lại hạn chế về công suất. Dới đây là một số hình ảnh về các thiết bị của hệ thống neo tàu thuỷ 1.2. Điều kiện làm việc của thiết bị neo tàu thuỷ - Trong điều kiện làm việc của tàu biển, các máy neo tàu thuỷ đợc lắp đặt trên boong phải làm việc trong các điều kiện môi trờng rất nặng nề, khắc nghiệt nh chịu sự ăn Bảng tính truyền động máy neo - 4 - KC06.DA23.CN mòn của hơi nớc biển (nhiễm mặn), sự va đập, rung lắc của thân tàu, nhiễu của điện từ trờng cho các thiết bị điện, điện tử trên tàu - Mỏ neo và xích neo là những thiết bị tiếp xúc trực tiếp với nớc biển, muối và hợp chất trong nớc biển sẽ tạo ra những phản ứng với sắt, làm ăn mòn mỏ neo và xích neo.Vì vậy cần phải có những công nghệ chế tạo đặc biệt cho những thiết bị này. - Hệ truyền động của máy neo lại chịu những tác động nặng nề hơn về điều kiện làm việc. Nh môi trờng hơi ẩm, nhiễm mặn gây h hỏng động cơ, mạch điều khiển, vì vậy các thiết bị này phải đợc chế tạo kín nớc. Ngoài ra các mạch điều khiển chịu ảnh hởng rung động của tàu, tác động của nhiễu do các thiết bị khác trên tàu gây nên, nên rất dễ gây mất ổn định trong quá trình làm việc Do đó có thể nói rằng thiết bị neo tàu thuỷ nói chung phải làm việc trong điều kiện môi trờng xung quanh ảnh hởng rất khắc nghiệt. 1.3. Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động máy neo Với tính chất là thiết bị đảm bảo an toàn cho tàu khi neo đậu ngoài khơi và các vùng neo hoặc hạn chế quá trình trôi của tàu khi ở ngoài khơi do sự cố của tàu Nên hệ thống neo tàu phải đảm bảo đợc các yêu cầu kỹ thuật sau: Hệ thống làm việc trơn, láng không ồn, làm việc tin cậy. Hệ thống cơ khí truyền động phải đợc chế tạo, bảo vệ trong điều kiện hoạt động ở môi trờng nớc biển, sóng gió. Hệ thống điều khiển phải đáp ứng đợc các yêu cầu kỹ thuật về dải điều chỉnh tốc độ, độ trơn điều chỉnh, cấp độ bảo vệ, thuận tiện lắp đật, vận hành, thay thế sửa chữa, giá thành thấp Động cơ và các thiết bị điện phải gọn nhẹ, có cấp bảo vệ IP36. Hạn chế dòng khởi động khi đa hệ thống vào làm việc. Tốc độ kéo neo, thả neo phải nhỏ hơn 11m/phút 1.4. Quá trình thả neo và kéo neo - Chế độ vận hành của hệ thống máy neo là quá trình thả neo và thu neo. Vì vậy để thiết kế đợc hệ thống ta phải xác định đợc quá trình làm việc của máy neo. 1.4.1. Quá trình thả neo Tuỳ thuộc vào địa hình nơi thả neo mà ta có thể thả neo rơi tự do hoặc thả neo cỡng bức. + Thả neo rơi tự do đợc thực hiện khi độ sâu thả neo không lớn (nhỏ hơn 20 30 m), việc thả neo không có sự tham gia của động cơ điện. Neo đợc thả bằng cách nhả li hợp, tách trục lại đĩa hình sao ra khỏi hệ thống truyền động cơ khí, nới lỏng phanh hãm cơ khí, sức nặng của neo sẽ làm neo và xích neo rơi tự do. Bảng tính truyền động máy neo - 5 - KC06.DA23.CN + Nếu độ sâu thả neo lớn (lớn hơn 30m) thì nếu thả neo rơi tự do sẽ rất nguy hiểm cho hệ thống do tốc độ neo rơi lớn. Trong trờng hợp này, đầu tiên cho động cơ làm việc ở chế độ hãm để neo rơi dần dần, khi neo đã rơi đợc quá 30 m ta ngắt động cơ để neo rơi tự do. Sau khi thả neo xong nếu không có gió thì cho tàu lùi lại để neo găm vào đất, thả thêm một đoạn xích neo nữa để giữ tàu. Đoạn xích neo nằm tự do dới đáy biển càng dài thì độ giữ tàu càng lớn. 1.4.2. Quá trình nhổ neo Quá trình nhổ neo là giai đoạn làm việc chính của hệ thống. ở giai đoạn này hệ thống phải làm việc ở chế độ nặng nề nhất. Dựa vào trạng thái làm việc của động cơ ngời ta chia quá trình kéo neo làm 4 thời kỳ: - Thời kỳ thứ nhất: là giai đoạn thực hiện thu phần xích nằm dới bùn, xích neo đợc thu với tốc độ đều. Trong thời kỳ này, sức căng trên xích (ở lỗ thả neo) không thay đổi T = const (hay nói cách khác mômen tác động lên trục động cơ không thay đổi), tàu tiến về phía trớc với tốc độ không thay đổi bằng tốc độ thu neo. Độ dài l và hình dáng của phần võng xích không thay đổi. Thời kỳ thứ nhất kết thúc khi toàn bộ dây xích neo nằm dới biên đợc kéo hết. - Thời kỳ thứ 2: Là thời kỳ thực hiện thu phần võng của xích neo trong nớc. Thời kỳ này đợc tính từ khi mắt xích neo cuối cùng đợc nhấc lên khỏi bùn cho tới khi phần võng của xích neo trong nớc đợc thu hết. Trong thời kỳ này, tàu hầu nh chuyển động đều, sức căng T tăng dần và đạt giá trị lớn nhất (T max ) khi ở cuối thời kỳ. Do đó mômen động cơ sinh ra cũng phải tăng dần để thắng đợc sức cản của tải. - Thời kỳ thứ ba: Đây là thời kỳ ngắn nhất của quá trình thu neo, và phụ thuộc vào sức hút của mỏ neo với đất đợc tính từ khi xích neo hết độ võng đến khi neo đợc nhổ bật lên khỏi bùn. Trong thời kỳ này khi lỗ thả neo tiến đến nằm trên đờng thẳng góc của neo thì do quá trình của tàu chạy tới mà nhấc mỏ neo lên khỏi đất. Động cơ lúc đó có thể bị dừng lại vì phụ tải quá lớn (trạng thái của động cơ lúc này gọi là dừng dới điện). Tốc độ của tàu bị giảm do sức kéo bị mất dần. - Thời kỳ thứ t: Thực hiện việc thu mỏ neo sau khi đợc nhấc lên khỏi đất đến lỗ thả neo. Sức căng trong thời kỳ này phụ thuộc vào trọng lợng mỏ neo và phần xích thẳng đứng (T nhả dần), đồng thời không lợng van tới tốc độ của tàu. Bảng tính truyền động máy neo - 6 - KC06.DA23.CN Chơng 2: Các hệ truyền động máy neo thờng dùng 2.1. Tổng quát chung về các hệ truyền động điện máy neo - Truyền động máy neo có thể dùng hệ thống truyền động điện, truyền động thuỷ lực hoặc cả truyền động Diezen- máy neo. Hệ truyền động Diezen - máy neo có u điểm đơn giản, rẻ tiền nhng chỉ sử dụng đợc với những hệ thống có công suất bé, thờng đợc dùng trong các tàu t nhân. Hệ truyền động thuỷ lực có nhiều u điểm hơn nh làm việc tin cậy, công suất lớn, tuy nhiên hệ thống cồng kềnh, đắt tiền và trong khuôn khổ chuyên đề này ngời viết không đi sâu mà chỉ nêu ra để biết. Chuyên đề này chủ yếu tập trung vào hệ truyền động điện máy neo. Đối với hệ truyền động điện điều quan trọng nhất là tính chọn động cơ, phơng pháp điều khiển sao cho phù hợp với đặc tính và yêu cầu kỹ thuật cho trớc. - Động cơ truyền động máy neo có thể là loại động cơ một chiều, hoặc động cơ xoay chiều. Tuy nhiên để chọn đợc động cơ và hệ truyền động phù hợp, trớc hết phải lu ý một số đặc điểm sau về hệ neo: + Tải của hệ thống có giá trị lớn và thay đổi trong phạm vi rộng trong chu kỳ làm việc. + ở cuối thời kỳ thứ 3, động cơ thực hiện có thể bị dừng lại trong khi vẫn đợc cấp điện và khi đó động cơ vẫn phải sinh ra mô men để nhổ neo. + Động cơ cần phải có tốc độ cao để thu đoạn xích neo trong bùn hoặc thu thả cáp khi điều động tàu + Khi thả neo bằng động cơ ở những vùng có độ sâu thả neo quá lớn, động cơ cần có tốc độ ổn định. - Từ các yêu cầu của tải và yêu cầu của hệ thống thì các hệ truyền động điện có thể áp dụng đối với máy neo là: + Với lới điện một chiều: * Có thể dùng động cơ một chiều có kích từ nối tiếp với bộ truyền động cơ khí có khả năng tự hãm cao. Với động cơ này, tốc độ của động cơ đợc tự động điều chỉnh theo sự thay đổi của tải. Khi thả neo, qua hệ thống điều khiển chủ yếu cuộn kích từ nối tiếp thành song song, tạo đợc đặc tính cơ cứng. Khi thu (kéo) neo động cơ có đặc tính cơ cứng, và khi thả neo, đặc tính cơ mềm Nh vậy đảm bảo khi tải tăng (lúc kéo neo) công suất động cơ lớn hạn chế quá tải. * Động cơ kích từ hỗn hợp thờng đợc dùng với hệ thống có công suất không quá 50kw. Để tạo nhiều cấp tốc độ có thể dùng phơng pháp thay đổi điện trở phụ mắc trong mạch phần ứng hoặc thay đổi từ thông kích từ của động cơ hoặc cả hai phơng pháp trên. Bảng tính truyền động máy neo - 7 - KC06.DA23.CN Ngoài ra, đối với một số trờng hợp ngời ta dùng hệ truyền động kinh điển máy phát - động cơ một chiều u điểm là đáp ứng đợc các yêu cầu kỹ thuật cần thiết việc thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp kích từ của máy phát. Tuy nhiên hàng chục năm trở lại đây trừ những yêu cầu đặc biệt còn hầu hết ngời ta không sử dụng hệ truyền động bằng động cơ một chiều. + Với lới điện xoay chiều: Thờng dùng là loại động cơ không đồng bộ ba pha. Khi công suất hệ thống bé hơn 50kw, có thể dùng động cơ không đồng bộ roto lồng sóc rãnh sâu (hoặc rãnh kép) có nhiều tốc độ, điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi cách đấu dây các cuộn dây stator để thay đổi số đôi cực. Thờng dùng loại động cơ có 3 cấp tốc độ, với tốc độ thấp để đa neo vào lỗ neo, tốc độ trung bình để thu thả xích neo và tốc độ cao để thu thả cáp. Nếu công suất của hệ thống lớn hơn 50 kW, thờng dùng động cơ không đồng bộ rôto dây quấn. Với loại động cơ này, có thể điều chỉnh đợc tốc độ trong phạm vi rộng bằng cách thay đổi điện trở phụ trong mạch rotor. Tuy nhiên với phơng pháp điều khiển đơn giản này các hệ truyền động xoay chiều chỉ dùng đợc với các hệ thống công suất không lớn, không yêu cầu chất lợng điều khiển cao. Ngày nay đối với động cơ không đồng bộ dựa vào trình độ khoa học kỹ thuật phát triển cao, ngời ta đã ứng dụng các phơng pháp điều khiển mới nh điều khiển tần số, điều khiển vector động cơ không đồng bộ. Phơng pháp truyền động này có nhiều u điểm nổi bật và có tính ứng dụng cao đối với các thiết bị tàu thuỷ. Chi tiết về phơng pháp truyền động này sẽ đợc đề cập kỹ ở các phần sau. - Sau đây là một số hệ truyền động hay dùng trong thực tế trớc đây. 2.2. Sơ đồ hệ truyền động động cơ không đồng bộ rôto dây quấn Sơ đồ nh hình vẽ 2.1 Cấu tạo: Hệ gồm một động cơ không đồng bộ roto dây quấn, về phía stator có hai cấp tốc độ . Về phía roto có 5 cấp tốc độ tơng ứng R 0 ữ R 4 . Tay điều khiển là bộ khống chế khoảng cách có 15 tiếp điểm, với 7 vị trí. + Tại 0: Chỉ có tiếp điểm k1 đóng Rơle điện áp RA đợc cấp điện chuẩn bị cho quá trình khởi động động cơ. Vị trí này dùng để bảo vệ cho động cơ chỉ có thể khởi động tại ví trí 0, đó là trong trờng hợp bộ khống chế ở sai vị trí (0), khi đó nếu đóng cầu dao cấp điện động cơ vẫn không thể hoạt động. Bảng tính truyền động máy neo - 8 - KC06.DA23.CN đkb a bc CC1 CC2 K1 RM RA 2T 1T KT RA RA K9 K10 M RN 2T 1T 2T TM KT KT K11 K12 K15 K14 K13 RM RN 1T 2T1T 1T 2T2T K7 K8 K5 K6 K2 K3 K4 R0 R11 R12 R13 R14 R24 R34 R33 R32 R31 Hình 2.1. Sơ đồ hệ T.Đ động cơ KĐB rotor dây quấn - Quá trình kéo neo: + Tại vị trí 1: Tiếp điểm k10, k11, k13, k15 đóng lại, cấp nguồn cho cuộn 1T. Động cơ đợc khởi động với toàn bộ điện trở và cuộn dây stato đợc đấu ở tốc độ thấp. Đồng thời cuộn KT có điện, đóng 2 tiếp điểm KT đóng mạch cuộn phanh điện từ, phanh mở ra và động cơ khởi động ở tốc độ thấp. + Tại vị trí 2,3,4: Các tiếp điểm k10, k11, k13, k15 vẫn đóng và tuần tự các tiếp điểm k2, k3, k4 đóng theo vị trí cắt dần từng nấc điện trở (ở 3 pha cuộn dây rotor). Điện trở 3 cuộn dây rotor tơng ứng là R11, R21, R31 . + Tại ví trí thứ 5: Thêm 2 tiếp điểm k5 và k6 đóng lại ngắt mạch tiếp điện trở rotor R12, R22, R32. + Tại vị trí thứ 6: Thêm 2 tiếp điểm k7 và k8 đóng lại ngắt mạch điện trở rotor ở nấc cuối cùng. Ngoài ra còn có thêm tiếp điểm k9 đợc đóng lại chuẩn bị cho quá trình làm việc sau này. Nếu muốn tăng tốc độ động cơ, ta ấn nút M cuộn hút Bảng tính truyền động máy neo - 9 - KC06.DA23.CN CTT 2T có điện, làm cho cuộn hút 1T mất điện và 3 tiếp điểm 2T ở mạch động lực đóng lại động cơ bắt đầu làm việc tơng ứng với đặc tính cơ TN. - Quá trình thả neo: ở vị trí O động cơ dừng lại (vì mất điện và phanh hãm) + Tại vị trí 1: k10, k12, k13, k15 đóng lại, pha a đợc ngắt ra khỏi động cơ. 1e 1 và 1e 3 nối lại, động cơ trở thành 1 pha. Đồng thời k2, k3, k4 đóng. Lúc đó động cơ làm việc ở chế độ hãm động lực (M e > 0) + Tại vị trí 2: k2, k3, k4 đợc mở ra tăng thêm điện tử trong mạch rotor + Tại vị trí 3: Tiếp điểm k12, k14, k15 đóng lại, động cơ đợc đảo pha (a c) và đợc cấp nguồn 3 pha. Động cơ khởi động theo chiều ngợc với toàn bộ điện trở rotor. Động cơ có thể làm việc ở chế độ hãm tái sinh nếu tác dụng của trọng lợng xích và neo tạo ra M e > 0. + Tại vị trí 4: Tiếp điểm k2, k3, k4 đợc đóng lại ngắt một phần điện trở rotor + Tại vị trí 5 và 6: Tiếp điểm k5 và k6 và k7, k8 đóng lại. Cũng nh khi không có muốn đạt tốc độ lớn theo đặc tính TNN ấn nút M đóng mạch cuộn tốc độ nhanh. 2.3. Sơ đồ hệ truyền động động cơ không đồng bộ roto lồng sóc, thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi cách đấu dây quấn stator Sơ đồ của hệ truyền động đợc thể hiện ở hình vẽ 2.2 Hệ truyền động sử dụng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc, thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi cách đấu dây cuộn dây stator (thay đổi số đôi cực động cơ). Phạm vi ứng dụng của hệ này là từ 20 đến 40kW, động cơ rotor lồng sóc U=380V, Sơ đồ mạch điều khiển đợc cấp điện áp 127V từ biến áp. Hệ thống có 3 cấp tốc độ, đợc điều khiển bởi tay gạt của bộ khống chế có 7 vị trí dùng cho lúc nâng, hạ, và bảo vệ. *Nhận xét: Các phơng pháp điều khiển động cơ không đồng bộ trên đây là các phơng pháp đơn giản chỉ sử dụng tay gạt của bộ khống chế, các rơle, công tắc tơ để thay đổi cách đấu dây, đóng ngắt điện trở phụ cuộn dây rotor mà cha ứng dụng đợc những u điểm của kỹ thuật điện tử, tin học và điện tử công suất (đặc biệt điện tử công suất lớn) vào điều khiển động cơ không đồng bộ. Vì vậy không có nhiều cấp tốc độ và độ trơn điều chỉnh không cao, chỉ đợc ứng dụng với các hệ đơn giản, công suất thấp. [...]... máy điện chính gồm động cơ một chi u truyền động máy neo, máy phát 1 chi u cấp điện cho động cơ và động cơ lai máy phát (có thể là động cơ diezel lai) Điều khiển tốc độ động cơ bằng cách tác động vào tay điều khiển kích từ máy phát để thay đổi điện áp phần ứng của động cơ hoặc thay đổi kích từ động cơ để thay đổi từ thông động cơ Hệ thống phải có các mức bảo vệ cao nh bảo vệ không, bảo vệ quá tải cho. .. xích để đa neo vào lỗ neo, tốc độ V 7m/p Thời gian thu neo đợc tính từ khi bắt đầu thực hiện thu neo cho đến khi neo đợc đa vào lỗ neo Theo quy định của Đăng kiểm thời gian này là 30ph khi lực kéo neo và tốc độ thu neo đều ở giá trị định mức - 18 - KC06.DA23.CN Bảng tính truyền động máy neo Chơng 4: Tính toán hệ truyền động 4.1 Các thông số chủ yếu Từ các công thức tính toán hệ truyền động đợc giới... của điện áp stator lên mô men và tốc độ ngời ta có hệ truyền động BXA - ĐKB, trong đó BXA là bộ biến đổi xung áp xoay chi u, điều chỉnh sự đóng mở các van ta có thể điều chỉnh đợc điện áp cấp vào cuộn Stator động cơ - Điều chỉnh động cơ không đồng bộ bằng cách điều khiển điện trở Rôto gọi là phơng pháp điều chỉnh xung điện trở hoặc bằng cách điều chỉnh công suất đầu ra phía rôto gọi là động cơ công suất. .. độ động cơ Phơng pháp điều khiển này có nhợc điểm không láng trong khi hiện nay ngời ta có thể dùng các bộ van bán dẫn công suất (sơ đồ chỉnh lu) để truyền động động cơ một chi u Tuy nhiên hiện nay ngời ta ít sử dụng động cơ một chi u trong nghành tàu biển vì lý do bảo vệ, thay thế và sửa chữa 2.6 Nhận xét u nhợc điểm của từng hệ Trớc đây các hệ truyền động cho thiết bị neo chủ yếu là hệ truyền động. .. - Tuy nhiên một phơng pháp điều chỉnh có chất lợng tốt, đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao đang ngày càng đợc quan tâm rộng rãi và dần thay thế các phơng pháp điều khiển khác là phơng pháp điều khiển tần số - động cơ không đồng bộ Với bộ biến đổi là các thiết bị điện tử công suất lớn, kết hợp với các chíp xử lý tốc độ cao và phơng pháp điều khiển hợp lý ta có đợc hệ truyền động điện có thể đáp ứng đợc mọi... truyền động động cơ một chi u điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh điện trở phần ứng hoặc điện trở kích từ Hệ truyền động gồm động cơ một chi u có kích từ mắc nối tiếp, song song hoặc hỗn hợp Mạch phần ứng và mạch kích từ của động cơ đợc mắc thêm các điện trở, dùng các tiếp của công tắc tơ để đóng cắt dần các điện trở tham gia vào mạch Từ đó thay đổi đợc điện áp phần ứng và điện áp kích từ nên điều. .. quả tính toán chọn hệ truyền động, chọn động cơ, bộ điều khiển và phơng pháp điều khiển ta đa ra đợc một số thông số của bộ điều khiển máy neo nh sau: - Phần cơ khí truyền động nh đã đợc tính toán ở trên - Động cơ: + Động cơ ba pha không đồng bộ rotor lồng sóc + Công suất động cơ P = 11kW + Tốc độ định mức n = 940 v/ph + Mômen định mức Mmax= 32 KGm + Mômen quá tính J = 0,9 KGm - Bộ điều khiển : + Điện. .. cho động cơ sơ cấp, bảo vệ quá tải cho động cơ truyền động, bảo vệ mất từ thông, bảo vệ ngắn mạch Ưu điểm của hệ truyền động F - Đ là chất lợng điều chỉnh tốt nhờ có các cuộn bù, cuộn phản hồi, cuộn bảo vệ đáp ứng đợc các yêu cầu kỹ thuật Tuy nhiên nhợc điểm là hệ thống quá cồng kềnh, khó bảo vệ chống lại tác động môi trờng đi biển - 10 - KC06.DA23.CN Bảng tính truyền động máy neo 2.5 Sơ đồ hệ truyền. .. Do đó động cơ không đồng bộ chỉ đợc dùng trong một số trờng hợp hạn hữu hoặc có yêu cầu không cao, công suất thấp - 11 - KC06.DA23.CN Bảng tính truyền động máy neo Tuy nhiên, u điểm cuả động cơ xoay chi u không đồng bộ là giá thành rẻ, làm việc tin cậy, chắc chắn, chi phí bảo hành bảo dỡng thấp Tuổi thọ cao Hơn nữa với trình độ khoa học kỹ thuật nói chung và kỹ thuật điện tử và điện tử công suất nói... đồ khối hệ truyền động - 26 - KC06.DA23.CN Bảng tính truyền động máy neo Tài liệu tham khảo [1] Thân Ngọc Hoàn Máy điện tàu thuỷ- Trờng đại học hàng hải - 2004 [2] Lu Đình Hiếu Truyền động điện tàu thuỷ Nhà xuất bản xây dựng-2004 [3] Bùi Hồng Dơng, Trịnh Đình Mạnh, Đỗ Ngọc Toàn Máy phụ tàu thuỷ Trờng đại học hàng hải 2003 [4] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền Truyền động điện- Nhà . 2001 - 2005, Nghiên cứu, thiết kế kỹ thuật và công nghệ chế tạo các hệ thống điều khiển truyền động điện cho máy móc và các thiết bị tàu thuỷ tập trung nghiên cứu ứng dụng thiết bị điện tử công. nhà nước “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHO MÁY MÓC VÀ CÁC THIẾT BỊ TÀU THUỶ” (Ứng dụng điện tử công suất lớn) Mã số: KC.06.23.CN. tàu. Bảng tính truyền động máy neo - 6 - KC06.DA23.CN Chơng 2: Các hệ truyền động máy neo thờng dùng 2.1. Tổng quát chung về các hệ truyền động điện máy neo - Truyền động máy neo có