MỤC LỤC NHIỆM VỤ THIẾT KẾ.............................…………..……………………..1 MỤC LỤC 2 LỜI NÓI ĐẦU 4 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG 6 1.1. Giới thiệu chung về cần trục tháp 6 1.1.1. Khái niệm và công dụng cần trục tháp.………………………………….……6 1.1.2. Cấu tạo cần trục tháp…………….…………………………………….….......7 1.1.2.1. Cần trục tháp quay thay đổi tầm với bằng cách nâng hạ cần………….……7 1.1.2.2. Cần trục tháp đầu quay thân không quay…………………………….……..8 1.1.3. Phân loại……………………………………..………………………………..9 1.2. Mô tả cơ cấu thiết kế……………………….………………………..……...…11 1.2.1. Cơ cấu di chuyển xe con…………………..…………………………..…….11 1.2.2. Cơ cấu nâng hạ vật…………………………..………………………………12 CHƯƠNG 2. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN CÁC CƠ CẤU………..…………13 2.1. Động cơ điện không đồng bộ 3 pha….…………………………......................13 2.1.1. Đặc điểm động cơ không đồng bộ 3 pha..……………………………..…....13 2.1.2. Đặc điểm động cơ không đồng bộ 3 pha rotor dây quấn……………………14 2.1.3. Đặc điểm động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc…………………….17 2.2. Chọn động cơ điện…………………………………………………………….19 2.2.1. Yêu cầu truyền động …………………..……………………………….…...19 2.2.2. Chọn động cơ cho cơ cấu di chuyển………………………………………...20 2.2.3. Chọn động cơ cho cơ cấu nâng hạ tải……………………………………….21 CHƯƠNG 3. Thiết kế mạch động lực và mạch điều khiển cho cơ cấu nâng hạ và cơ cấu di chuyển 22 3.1. Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ ba pha…..……………..22 3.1.1. Khởi động trực tiếp………………………………...………………………..22 3.1.2. Khởi động bằng phương pháp đổi nối sao tam giác…………..……………22 3.1.3. Khởi động dùng máy biến áp tự ngẫu……………………………………….23 3.1.4. Dùng điện kháng (điện trở phụ) đặt vào mạch stator.……………………….23 3.1.5. Dùng điện kháng (điện trở phụ) đăt vào mạch rotor…………………..…….23 3.1.6. Khởi động mềm……………………………………………………...………23 3.2. Mở máy cơ cấu nâng và cơ cấu di chuyển……………….……………………23 CHƯƠNG 4. TÍNH CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN…..…………………………..28 4.1. Thiết bị, khí cụ điện………..………………………………………………….28 4.2. Chọn aptomat………..……………..………………………………………….28 4.3. Chọn contactor……………..………………………………………………….33 4.4. Chọn rơle nhiệt…...………..………………………………………………….35 4.5. Chọn rơle thời gian.………..………………………………………………….36 4.6. Chọn nút ấn……….………..………………………………………………….36 4.7. Chọn công tắc hành trình………..…………………………………………….37 KẾT LUẬN……………………………………...………………………….38 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………39 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 nặng nề. 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 tương lai phải được trang bị những kiến thức chuyên nghành một cách sau rộng. Trong quá trình học môn TRANG BỊ ĐIỆN em được nhận đề tài :“Thiết kế hệ thống điện cho cần trục tháp,với các cơ cấu di chuyển xe con và cơ cấu nâng hạ tải”.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 có những sai sót. Em mong nhận được sự góp xây dựng của các thầy, cô giáo cũng như bè bạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn. Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy, cô giáo cũng như sự góp ý xây dựng của các bạn bè. Đặc biệt là sự giúp đỡ của cô Phó Bảo Bình trong Bộ Môn điện kỹ thuật. Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực hiện Hà Nội, Ngày tháng năm 2023
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG BỘ MƠN ĐIỆN KĨ THUẬT ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN Tên đề tài: Thiết kế hệ thống dẫn điện cần trục tháp Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Mã số sinh viên: Lớp: ThS Phó Bảo Bình Nguyễn Ngọc Anh 9664 64KM Hà Nội - 2023 Đồ án môn học : Trang bị điện MỤC LỤC NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ………… …………………… MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung cần trục tháp 1.1.1 Khái niệm công dụng cần trục tháp.………………………………….……6 1.1.2 Cấu tạo cần trục tháp…………….…………………………………….… .7 1.1.2.1 Cần trục tháp quay thay đổi tầm với cách nâng hạ cần………….……7 1.1.2.2 Cần trục tháp đầu quay thân không quay…………………………….…… 1.1.3 Phân loại…………………………………… ……………………………… 1.2 Mô tả cấu thiết kế……………………….……………………… …… …11 1.2.1 Cơ cấu di chuyển xe con………………… ………………………… …….11 1.2.2 Cơ cấu nâng hạ vật………………………… ………………………………12 CHƯƠNG CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN CÁC CƠ CẤU……… ………… 13 2.1 Động điện không đồng pha….………………………… 13 2.1.1 Đặc điểm động không đồng pha …………………………… … 13 2.1.2 Đặc điểm động không đồng pha rotor dây quấn……………………14 2.1.3 Đặc điểm động khơng đồng pha rotor lồng sóc…………………….17 2.2 Chọn động điện…………………………………………………………….19 2.2.1 Yêu cầu truyền động ………………… ……………………………….… 19 Đồ án môn học : Trang bị điện 2.2.2 Chọn động cho cấu di chuyển……………………………………… 20 2.2.3 Chọn động cho cấu nâng hạ tải……………………………………….21 CHƯƠNG Thiết kế mạch động lực mạch điều khiển cho cấu nâng hạ cấu di chuyển 22 3.1 Các phương pháp khởi động động không đồng ba pha… …………… 22 3.1.1 Khởi động trực tiếp……………………………… ……………………… 22 3.1.2 Khởi động phương pháp đổi nối sao- tam giác………… ……………22 3.1.3 Khởi động dùng máy biến áp tự ngẫu……………………………………….23 3.1.4 Dùng điện kháng (điện trở phụ) đặt vào mạch stator.……………………….23 3.1.5 Dùng điện kháng (điện trở phụ) đăt vào mạch rotor………………… …….23 3.1.6 Khởi động mềm…………………………………………………… ………23 3.2 Mở máy cấu nâng cấu di chuyển……………….……………………23 CHƯƠNG TÍNH CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN… ………………………… 28 4.1 Thiết bị, khí cụ điện……… ………………………………………………….28 4.2 Chọn aptomat……… …………… ………………………………………….28 4.3 Chọn contactor…………… ………………………………………………….33 4.4 Chọn rơle nhiệt… ……… ………………………………………………….35 4.5 Chọn rơle thời gian.……… ………………………………………………….36 4.6 Chọn nút ấn……….……… ………………………………………………….36 4.7 Chọn công tắc hành trình……… …………………………………………….37 KẾT LUẬN…………………………………… ………………………….38 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………39 Đồ án mơn học : Trang bị điện LỜI NĨI ĐẦU Trong điều kiện công kiến thiết nước nhà bước vào thời kỳ cơng nghiệp hố đại hố với hội thuận lợi khó khăn thách thức lớn Điều đặt cho hệ trẻ, người chủ tương lai đất nước nhiệm vụ nặng nề Sự phát triển nhanh chóng cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung lĩnh vực điện - điện tử - tin học nói riêng làm cho mặt xã hội thay đổi ngày Trong hồn cảnh đó, để đáp ứng điều kiện thực tiễn sản xuất đòi hỏi người Kĩ Sư tương lai phải trang bị kiến thức chuyên nghành cách sau rộng Trong q trình học mơn TRANG BỊ ĐIỆN em nhận đề tài :“Thiết kế hệ thống điện cho cần trục tháp,với cấu di chuyển xe cấu nâng hạ tải”.Tuy nhiên, kiến thức cịn hạn chế, phạm vi thời gian có hạn, lượng kiến thức lớn nên đồ án không khỏi có sai sót Em mong nhận góp xây dựng thầy, cô giáo bè bạn để đồ án hoàn thiện Trong trình làm đồ án em nhận giúp đỡ, hướng dẫn, bảo nhiệt tình thầy, giáo góp ý xây dựng bạn bè Đặc biệt giúp đỡ Phó Bảo Bình Bộ Mơn điện kỹ thuật Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực Hà Nội, Ngày tháng năm 2023 Đồ án môn học : Trang bị điện Đồ án môn học : Trang bị điện CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung cần trục tháp 1.1.1 Khái niệm công dụng cần trục tháp - Cần trục tháp hay gọi thiết bị nâng chủ yếu dùng để vận chuyển vật liệu lắp ráp cơng trình xây dựng dân dụng, xây dựng cơng nghiệp,các cơng trình thủy điện, Cần trục tháp có vị trí quan trọng thiết bị nâng dùng xây dựng - Cần trục tháp có đủ cấu nâng hạ vật,thay đổi tầm với,quay di chuyển.Cần trục vận chuyển hang khoảng không gian phục vụ lớn, kết cấu hợp lý,dễ tháo lắp, tính động cao Đồ án mơn học : Trang bị điện - Tải trọng cần trục tháp thay đổi theo tầm với Thông số đặc trưng cần trục momen tải trọng phụ thuộc vào tải trọng tầm với Trong xây dựng người ta thường sử dụng cần trục tháp có tải trọng nâng từ đến 10 tấn, tầm với 25m, chiều cao nâng đến 50m.Để xây dựng nhà cao tầng, tháp có độ cao lớn người ta phải cố định cần trục tháp neo vào cơng trình - Trong xây dựng nhà cao tầng sử dụng cần trục tháp loại di chuyển ray không đảm bảo ổn định cho cần trục Trong trường hợp người ta sử dụng loại cần trục tháp cố định có đầu quay,tháp neo vào cơng trình theo chiều cao nâng cơng trình, tháp nối thêm đốt chế tạo sẵn để tang chiều cao nâng Trong giai đoạn đầu cơng trình chưa có độ cao lớn, dùng cần trục di chuyển ray, loại có đầu quay tháp khơng quay Khi cơng trình xây cao người ta cố định lại tháp neo tháp vào cơng trình,tháp tựa bệ móng dành riêng cho cần trục móng cơng trình An tồn theo hướng dẫn nhà chế tạo thiết bị (theo CATALOG máy) Trường hợp đặc biệt phải tính kết cấu chịu lực hệ giằng neo, thân cần trục tháp khả chịu lực kết cấu cơng trình Đồ án môn học : Trang bị điện 1.1.2 Cấu tạo cần trục tháp 1.1.2.1 Cần trục tháp quay thay đổi tầm với cách nâng hạ cần 13 Q 12 15 10 14 11 Hình 1.1 Ray di chuyển 10 Palang nâng hạ cần Khung cấu di chuyển 11 Tang nâng hạ cần Thiết bị tựa quay 12 Cabin Bàn quay 13 Cần công xôn Tháp 14 Đối trọng Cần 15 Hệ thống giằng Palang cáp nâng vật Tang nâng hạ vật Đồ án môn học : Trang bị điện Cáp nâng hạ cần - Đặc điểm cần trục:Loại có trọng tâm phần nằm nên độ ổn định cao lại không thuận tiện làm điều khiển R từ tâm quay đến lò xo lớn - Phạm vi ứng dụng:Thường sử dụng cho xây dựng công nghiệp dân dụng khung chịu lực chính.Khi cần trục phục vụ nhiều cơng trình.Mặt khác phổ biến xây dựng công nghiệp nhà máy 1.1.2.2 Cần trục tháp đầu quay, thân không quay 10 11 13 Q 12 Hình 1.2 Ray di chuyển Xe 11 Cơ cấu nâng hạ vật Đồ án môn học : Trang bị điện Khung cấu di chuyển Cần 12 Đối trọng Đối trọng Thanh neo cần 13.Dầm đối trọng Tháp Đỉnh tháp Cabin 10 Neo cần - Đặc điểm: Loại ày tự nâng dùng để thi cơng cơng trình có chiều lớn, kích thước lớn tới vài trăm mét 1.1.3 Phân loại - Cần trục tháp phân loại nhiều cách khác - Theo công dụng cần trục tháp chia làm loại: Cần trục tháp có công dụng chung dùng xây dựng dân dụng phần xây dựng cơng nghiệp Loại có momen tải từ 4-160T.m sức nâng từ 0,4-8T.Chiều cao nâng từ 4-100m, tầm với lớn từ 10-30m Cần trục tháp để xây dựng cơng trình có độ cao lớn (cần trục tháp tự nâng) Loại có momen tải từ 30-250T.m,đôi 500T.m Sức nâng tầm với lớn 2-4T, tầm với nhỏ đến 12T có 20T Tầm với đạt tới 20-50m, đơi 70m Chiều cao nâng 50-100m có 250m - Theo phương pháp lắp đặt trường chia làm loại: Cần trục tháp di chuyển ray : Là cần trục tháp di chuyển nhờ cấu di chuyển đặt chân cần trục tháp di chuyển hệ thống ray bố trí công trường Cần trục tháp đặt cố định :Có chân tháp gắn cố định tựa thông qua bệ đỡ gối tựa cố định Cần trục tháp tự nâng bố trí ngồi cơng trình cơng trình,tháp tự nối dài để tăng độ cao nâng theo chiều cao cơng trình,khi độ cao nâng lớn cần trục tháp neo với cơng trình để tăng độ ổn định tăng khả chịu lực ngang 10