Đề cương môn học trang bị điện

Đề cương môn học trang bị điện, thi kết thúc học phần Trang bị điện.........................................................................................................

NGÂN HÀNG CÂU HỎI HỌC PHẦN TBĐ- ĐT MCN - 2022

 Tốc độ hạ ít tải hoặc móc không: 2 đến 2,5Vđm

- Có khả năng rút ngắn thời gian quá độ

 Chọn động cơ có momen khởi động lớn

 Giảm mô men quán tính của các bộ phận quay

 Dùng động cơ điện có tốc độ không cao

- Có trị số hiệu suất và cos𝜑 cao Chọn các động cơ truyền động có hiệu suất cos𝜑 cao và ổn định trong phạm vi rộng

- Đảm bảo an toàn hàng hóa: Cần có quy trình an toàn trong quá trình hoạt động

- Điều khiển tiện lợi và đơn giản

- Ổn định nhiệt cơ và điện

- Tính kinh tế và kĩ thuật cao

Câu 2 Nêu khái quát về tên gọi các cơ cấu của cần truc, cầu trục? Vẽ sơ đồ khối hệ truyền động điện cho cần trục - cầu trục, tên gọi, chức năng thiết bị có thể sử dụng trong sơ đồ ?

Khái quát tên gọi các cơ cấu cần trục, cầu trục:

- Cần trục chân đế: Các cơ cấu nâng, hạ hàng, nâng hạ cần, cơ cấu quay mâm và di chuyển chân đế

- Cần cẩu – tời hàng trên biển: Có 3 cơ cấu là nâng hạ hàng, Cơ cấu hạ cần và cơ cấu quay

- Xe nâng – Cần cẩn trên ô tô: Gồm các cơ cấu nâng hạ hàng, cơ cấu di chuyển xe con, cơ cấu di chuyển giàn

- Cần trục bốc xếp container: Gồm các cơ cấu nâng hạ hàng, di chuyển xe con, cơ cấu di chuyển giàn và cơ cấu nâng hạ giàn (Nâng hạ công son)

Sơ đồ khối

5 – Phanh hãm an toàn cho cơ cấu nâng hạ cần hoặc nâng hạ hàng

6 – Phụ tải động dùng để điều khiển tốc độ của hệ thống bằng máy phát hãm động

bộ hoặc máy phát điện một chiều hoặc các dạng phanh hãm điện từ

Câu 3 Phân loại thang máy? Hãy cho biết ảnh hưởng của tốc độ, gia tốc và độ dật đối với hệ truyền động thang máy?

 Phân loại

Tùy thuộc vào chức năng, trọng tải hay tốc độ chuyển động, có thể phân loại thang máy như sau:

- Theo chức năng

 Thang máy chở người trong nhà cao tần

 Thang máy dùng cho bệnh viện

 Thang máy có người điều khiển

 Thang máy cho nhà ăn, bệnh viện

- Theo trọng tải

 Thang máy cỡ nhỏ Q < 160 Kg

 Thang máy cỡ trung bình Q = 500 Kg – 2000 Kg

 Thang máy cỡ lớn Q > 2000 Kg

- Theo tốc độ chuyển động của buồng thang

 Thang máy chạy châm v = 0,5 m/s

 Thang máy chạy trung bình v = 0,75 m/s – 1,5 m/s

 Thang máy chạt nhanh v = 2,5 m/s – 5m/s

Chú ý: Ngoài ra, tùy thuộc vào mục đích như quản lý và dự trữ vật tư, khai thác vận hành, xuất xứ hàng hóa mà còn có thể phân loại theo mục đích riêng

Câu 4 Nêu khái quát chung về thiết bị vận tải liên tục? Các yêu cầu về truyền động điện và trang bị điện cho thiết bị vận tải liên tục? Trình tự thiết kế tự động hóa thiết

bị vận tải liên tục?

 Khái quát Chung

Các thiết bị vận tải liên tục thường dùng để vận chuyển thể hạt, cục, kích thước nhỏ, chuyên chở các chi tiết ở dạng thành phẩm và bán thành phẩm, chở hành khác theo một cung đường nhất định không có trạm dừng giữa đường Thiết bị vận tải liên tục bao gồm: Băng tải, băng chuyền, băng gầu, đường goòng treo và thang truyền Các thiết bị

vận tải liên tục có năng suất cao so với các phương tiện khác, nhất là ở các vùng núi non hay địa hình phức tạp

- Băng tải dùng để vận chuyển vật liệu dạng hạt và cục kích thước nhỏ

- Băng chuyền dùng để vận tải các vật thành phần và bán thành phẩm trong các phân xưởng, nhà máy sản xuất theo dây chuyền

- Đường goòng treo dùng để chở hàng và vận chuyển hành khác ở những địa hình phức tạp, núi non hiểm trở

- Thang chuyền dùng để chuyên chở hành khác trong các cửa hàng siêu thị, các tòa thị chính, nơi có lưu lượng hành khách lớn và trong các nhà ga tàu điện ngầm

 Các yêu cầu – Trình tự thiết kế

Chế độ làm việc của thiết bị vận tải liên tục là chế độ dài hạn với phụ tải hầu như không đổi: Phụ tải của thiết bị vận tải liên tục không có yêu cầu điều chỉnh tốc

độ Nếu có, yêu cầu điều chỉnh để tăng năng suất thì phạm vi điều chỉnh tốc độ D = 2:1 Do đó, hệ truyền động điện thường sử dụng ĐCKĐB rotor lồng sóc khởi động trực tiếp từ lưới

Trang bị điện cho các thiết bị vận tải liên tục phải đảm bảo các bảo vệ thông thường như: 1 – Bảo vệ ngắn mạch; 2 – Bảo vệ “không”; 3 – Bảo vệ quá tải và một số dạng bảo vệ khác như bảo vệ thứ tự pha, bảo vệ liên động Thiết bị sử dụng cho hệ thống trang bị điện cho băng chuyền, băng tải trong các nhà máy hiện nay thường sử dingj các thiết bị lập trình được như PLC,

Các nguyên tắc cơ bản về thiết kế điều khiển thiết bị vận tải liên tục:

- Thứ tự khởi động các băng tải ngược chiều với hướng vận chuyển của dòng vật liệu

- Dừng băng tải bất kỳ nào đó chỉ được phép khi băng tải trước đó đã dừng

- Các băng tải, băng chuyền khi thiết kế nhất thiết phải có các cảm biến đo sức căng, trọng tải, đo mức chứa của các thừng chứa, silô

Trình tự thiết kế hệ thống tự động hóa

 Bước 1: Tính chọn công suất động cơ cho các băng tải thành phần

 Bước 2: Thiết kế tủ điện mạch động lực cho các động cơ truyền động

 Bước 3: Lựa chọn các phương án thiết kế khả thi điều khiển đóng mở các thùng chứa silô, thiết kế giải pháp đo mức cho các thiết bị này

 Bước 4: Lựa chọn các phương án cấp nguồn, cáp động lực, điều khiển

 Bước 5: Thống kê các biến điều khiển (biến vào), các biến cần điều khiển (biến ra), các biến điều kiện, biến giám sát, và lựa chọn các modul đầu vào đầu ra, lựa chọn CPU,

 Bước 6: Thiết lakap lưu đồ thuật toán điều khiển, thiết lập phần mềm, chạy thử phần mềm điều khiển

 Bước 7: Triển khai hệ thống thực, cài đặt phần mềm, thử nghiệm các chức năng điều khiển, giám sát

 Bước 8: Tiến hành hiệu chỉnh hồ sơ thiết kế, bàn giao dự án, tiến hành các thủ tục chuyển giao kĩ thuật, hoàn thành thủ tục tài chính, hoạch toán dự án

Câu 5 Nêu khái quát, phân loại bơm chất lỏng? Vẽ cấu tạo, trình bày sự hoạt động của bơm Pistong? Nêu yêu cầu về truyền động điện và trang bị điện cho hệ thống bơm?

 Khái quát

Bơm là máy thủy lực dùng để hút và đẩy chất lỏng từ nơi này đến nơi khác Trong quá trình hút, bơm phải tạo được áp suất thấp tại cửa hút sao cho chênh lệch áp suất giữa đầu và cuối ống hút tạo ra đủ để thắng trở lực trong đường ống Ngược lại, trong quá trình đẩy, bơm phải tăng áp suất chất lỏng ở đầu ống để thắng trở lực trong đường ống và hiệu áp suất giữa hai đường đầu ống Nguồn năng lượng mà bơm cấp cho chất lỏng được lấy từ động cơ điện hoặc các nguồn động lực khác (máy nổ, máy hơi nước, )

 Phân loại

- Theo nguyên lí làm việc hay cách cấp năng lượng

 Bơm thể tích: Trong quá trình làm việc, thể tích không gian làm việc thay đổi nhờ chuyển động tình tiến của piston hay nhờ chuyển động quay của rotor Kết quả, thế năng và áp suất chất lỏng tăng lên nghĩa là bơm ccung cấp áp năng cho chất lỏng

 Bơm động học: Chất lỏng được cung cấp động năng từ bơm và áp suất tăng lên Chất lỏng qua bơm, thu được động lượng nhờ va đập của các cánh quạt (bơm ly tâm, bơm hướng trục) hoặc nhờ ma sát của tác nhân làm việc, hoặc nhờ tác dụng của trường điện từ hay các trường lực khác

- Theo cấu tạo

 Bơm cánh quạt Trong loại này, bơm ly tâm chiếm đa số và thường gặp nhất (bơm nước)

 Bơm piston (bơm nước, bơm dầu)

 Bơm rotor (bơm dầu, hóa chất, bùn, )

Thuộc loại này có bơm bánh răng, bơm cánh trượt (lá gạt),

 Ngoài ra còn có các loại bơm đặc biệt như bơm màng cánh (bơm xăng trong oto), bơm phun tia,

 Bơm piston

Bơm piston thuộc loại bơm thể tích Khi động cơ quay quanh trục O, kéo theo hệ thống trục khuỷu 4 – tay biên 3 Chuyển động quay quanh của động cơ được biến thành chuyển động tịnh tiến qua lại của piston 2 trong xylanh 1 với hành trình S = 2R (R là chiều dài trục khuỷu), tạo nên hai vị trí giới hạn hành trình của piston A1 và A2 tương ứng với 2 điểm chết C1 và C2

- Giai đoạn hút: Khi piston dịch chuyển sang trái (tương ứng với điểm chết C2), thể tích buồng làm việc 5 tăng lên áp suất tuyệt đối của chất lorg trong xylanh giảm nhỏ hơn áp suất trên bề mặt thoáng bể hút Do đó, xupap đẩy 7 đóng lại, xupap hút

6 bị đẩy mở ra cho chất lỏng chảy qua ống hút ông vào xylanh

- Giai đoạn đẩy: Khi piston dịch chuyển sang phải (tương ứng với điểm chết C1), thể tích buồng làm việc giảm Áp suất chất lỏng trong xylanh tăng cao Lúc này xupap hút 6 bị đóng lại, xupap 7 bị đẩy mở ra dồn chất lỏng vào ống dây

Hai giai đoạn hút và đẩy tạo thành một chu kỳ làm việc của bơm Các chu kì nối tiếp nhau một cách liên tục

 Yêu cầu về truyền động điện

- Thông thường, bơm không yêu cầu thay đổi tốc độ nên phổ biến sử dụng động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha rotor lồng sóc (RTLS) truyền động cho bơm

4 phương pháp khởi động động cơ

1- Khởi động trực tiếp 2- Khởi động bằng đổi nối sao – tam giác 3- Khởi động mêm (Q2)

4- Biến tần (T1)

- Với bơm có công suất lớn và rất lớn, thường truyển động bằng động cơ đồng bộ để cải thiện cos𝜑

- Chọn động cơ kéo bơm piston, phải theo loại bơm cụ thể và lưu ý sự biến thiên của lưu lượng, cột áp của bơm, do đó mô men động cơ cần đáp ứng

 Yêu cầu về trang bị điện

- Đảm bảo các bảo vệ 191ap h thường trong hệ truyền động điện như ngắn mạch, quá tải,

- Đảm bảo các chế độ vận hành 191ap h thường: Bằng tay, tự động

- Do bơm ly tâm không tự động mồi nuowsc được nên mạch điều khiển cần phải đảm bảo mồi nướn trước khi chạy bơm

- Động cơ lai bơm chỉ quay theo một chiều nên trang bị điện cho bơm cần có mạch bảo vệ thứ tự pha trong các hệ thống bơm sử dụng động cơ điện xoay chiều

- Hệ thống đảm bảo báo động, tín hiệu hóa tự động dừng và tự động khởi động khi

có yêu cầu

- Yêu cầu có nhiều vị trí dừng sự cố

- Đối với trạm có nhiều bơm, cần chú ý tới thứ tự khởi động dừng các bơm theo một thuật toán đặt trước

Câu 6 Nêu khái quát về sự làm việc của hệ thống bơm thông qua đặc tính H = f(Q) với đặc tính tốc độ n = f(t) của: Hệ thống một bơm tuần hoàn; Hệ thống 2 bơm song song; Hệ thông tăng áp 2 cấp?

Điểm làm việc của bơm là giao điểm giữa đặc tính của bơm và đặc tính phụ tải của bơm (đặc tính hệ thống) Đặc tính hệ thống có dạng đường còn parabol, có độ dốc tăng khi trở lục trong hệ thống tăng

Xét một bơm ly tâm có đặc tính làm việc trên Cần chú ý rằng, đặc tính hệ thống trên tương ứng với các hệ thống bơm có sự chênh lệch độ cao giữa hai bể chứa nguồn và đích

Do đó, luôn tồn tại một áp suất không đổi tác động lên bơm ngay cả khi bơm không làm việc Vì vậy, đặc tính hệ thống xuất phát từ điểm (0,HZ ) Trong trường hợp không có sự chênh lệch độ cao giữa hai bể chứa (ví dụ, hệ thống bơm tuần hoàn kín trong hình 2, đặc tính hệ thống sẽ xuất phát từ điểm (0,0) như hình 3

Đối với các hệ thống sử dụng nhiều bơm, đặc tính làm việc của hệ bơm là tổng hợp của các đường đặc tính của bơm trong hệ Tuỳ thuộc vào yêu cầu cụ thể, các bơm có thể được ghép song song hoặc nối tiếp với nhau

a, Ghép song song các bơm

Hệ thống sử dụng nhiều máy bơm ghép song song được dung trong các trường hợp yêu cầu áp suất không đổi, dải biến thiên lưu lượng rộng hoặc trong trường hợp cần thiến có bơm chạy dự phòng Trong quá trình hoạt động, tại một thời điểm có thể có một số bơm chạy, một số bơm dừng Vì vậy, để ngăn dòng chất lỏng chảy ngược về các bơm không làm việc, một van một chiều được lắp tại đầu đẩy của từng bơm trong hệ Đặc tính làm việc của hệ vơm ghép song song là tổng của các đường đặc tính của từng bơm theo

phương ngang

b, Ghép nối tiếp các bơm

Hệ thống sử dụng nhiều máy bơm ghép nối tiếp được dùng trong các trường hợp cần gia tăng cột áp của hệ, truyền tải chất lỏng đi xa Trong hệ bơm này, nếu một bơm không làm việc sẽ ngăn cản chuyển động của dòng chất lỏng trong đường ống Để khắc phục nhược điểm này, một lưu lượng của hệ thông bơm nối tiếp không được vượt quá lưu lượng lớn nhất của bơm nhỏ nhất vì khi đó sẽ xuất hiện một trở lực trong bơm đó Đặc tính làm việc của hệ bơm ghép nối tiếp là tổng của các đường đặc tính của từng bơm theo phương thẳng đứng

Câu 7 Nêu khái quát chung, phân loại máy nén khí? Yêu cầu về truyền động điện

và trang bị điện cho máy nén khí?

 Khái quát Chung:

Khí nén có nhiều công dụng: Là nguyên liệu sản xuất (trong công nghiệp hóa học),

là tác nhân mang năng lượng (khuấy trộn tạo phản ứng), là tác nhân mang tín hiệu điều khiển, là nguồn động lực, cấp khí để khởi động động cơ diesel, tuabin,

 Phân loại

- Theo nguyên lý làm việc

 Máy khí nén thể tích: Khí nén được tăng áp nhờ giảm thế thích không gian làm việc Tiêu biển cho nhóm này có máy nén khí piston, máy nén khí rotor (cánh trượt, bánh răng, )

 Máy nén khí động học: Khí nén được tăng áp nhờ các cơ cấu làm việc truyền động năng một cách cưỡng bức (máy nén khí ly tâm, máy nén khí hướng trục)

- Theo một số cách khác

 Theo áp suất: Máy nén khí áp suất cao, trung bình, thấp, chân không

 Theo năng suất: Lớn, vừa, nhỏ

 Theo làm lạnh: Làm lạnh trong quá trình nén, không làm lạnh

 Theo số cấp: Một cấp, nhiều cấp,

 Yêu cầu về truyền động điện và trang bị điện

- Thông thường, máy nén khí không yêu cầu thay đổi tốc độ

- Với máy nén khí có năng suất dưới 10m3/ph, hệ truyền động thường được sử dụng động cơ không đồng bộ Trường hợp lưới điện khỏe, có thể khởi động trực tiếp với động cơ rotor lồng sóc Nếu lưới điện yếu, yêu cần các biện pháp khởi động để tránh gây sụt áp cho lưới

- Truyền động cho máy nén tuabin cũng sử dụng động cơ đồng bộ Trong trường hợp công suất (cỡ vàn nghìn KW) có thể khởi động qua cuộn kháng hoặc biến áp

tự ngẫu Điện áp khởi động ban đầu đặt vào động cơ khoảng 0,64Uđm

- Trong các hệ thống sử dụng nhiều máy nén công tác song song, chế độ vận hành

tự động phải đảm bảo nguyên tắc khởi động các máy một cách tuần tự có thời gian trễ

- Các thông số đo lường cần thiết cho hệ thống điều khiển và bảo vệ máy nén khí piston

 Đo áp suất dầu bôi trơn: Thường sử dụng cảm biến do áp suất loại on – off hoặc vi sai, đo lường giá trị mức bình thường và mức thấp của áp suât dầu bôi trơn phục vụ điều khiển và giám sát

 Đo nhiệt độ và áp suất đầu đẩy: Thường sử dụng cảm biến đo áp suất loại

on – off hoặc vi sai, đo lường giá trị mức cao của nhiệt độ và áp suất đầu đẩy phục vụ điều khiển và giám sát

 Đo mức và nhiệt độ dầu bôi trơn trong cacte máy nén dùng để diasm sát sự làm việc của máy nén

 Đo nhiệt độ đầu ra và áp suất nước làm mát đầu vào máy nén dùng để giám sát sự làm việc của máy nén

 Đo áp suất trong bình khí nén: Thường được sử dụng cảm biến áp suất loại on-off hoặc tương tự, đo lường giá trị mức thấp và mức cao để giám sát, điều khiển quá trình khởi động,

 Đo lường các tham số như dòng điện, nhiệt động động cơ, các ổ đỡ của hệ truyền động cho máy nén để bảo vệ và giám sát hệ thống

Câu 8 Nêu khái quát chung về hệ thống lạnh công nghiệp?Các phương pháp điều chỉnh năng suất lạnh của máy nén lạnh?

 Khái quát Chung

Trong hệ thống lạnh, máy nén lạnh là thiết bị quan trọng nhất Nó quyết định các vấn đề

cơ bản sau:

- Năng suất lạnh, suất tiêu hao điện năng

- Tuổi thọ

- Độ tin cậy và an toàn của hệ thống lạnh

Do đó, tự động hóa máy nén lạnh đóng vai trò quan trọng nhất đối với việc tự động hóa

hệ thống lạnh Tự động hóa máy nén lạnh bao gồm:

- Điều chỉnh tự động năng suất lạnh

- Điều khiển, bảo vệ hệ truyền động điện lai máy nén lạnh

- Bảo vệ máy nén lạnh khỏi các điều kiện làm việc nguy hiểm như áp suất đầu đẩy quá cao, áp suất cửa hút quá thấp, hiệu áp suất đầu bôi trơn quá thấp, nhiệt độ đầu đẩy quá cao, nhiệt độ dầu bôi trơn quá cao hoặc quá thấp,

- Hệ thống giám sát: Chỉ thị và báo động tình trạng công tác của máy nhằm đảm bảo

sự vận hành tự động toàn bộ hệ thống lạnh

 Các phương pháp điều chỉnh năng suất máy nén lạnh

Điều chỉnh năng suất lạnh nhằm mục đích vận hành hệ thống một cách tối ưu và kinh tế, duy trì nhiệt độ làm lạnh theo yêu cầu trong các điều kiện vận hành khác nhau

Có 5 phương pháp điều chỉnh năng suất máy nén lạnh như sau:

1- Đóng cắt mát nén kiểu ON – OFF

Phương pháp này có bản chất là điều khiển sự làm việc của động cơ lai chạy hoặc dừng tùy theo nhiệt độ (hoặc áp suất) buồng lạnh Phương pháp này thường được ứng dụng cho các hệ thống lạnh có công suất nhỏ hay trong các tủ lạnh gia đình Phương pháp này đơn giản nhưng động cơ lai máy nén phải khởi động nhiều lần dẫn đến sự gia tăng tổn thất năng lượng trong quá trình vận hành

2- Thay đổi tốc độ vòng quay trục khuỷu

Thay đổi tỷ số truyền của bộ truyền cơ khí

Thay đổi trực tiếp tốc độ của động cơ lai máy nén bằng cách sử dụng các bộ biến đổi công suất

3- Tiết lưu hơi hút

Phương pháp này sử dụng một van ổn áp PC như hình 9.48/sgk221 dưới có nhiệm

vụ điều chỉnh áp suất hơi hút theo năng suất yêu cầu Bằng cách này có thể thay đổi được lưu lượng hơi hút về máy nén V1 dẫn tới điều chỉnh được năng suất lạnh Q0 của hệ thống 4- Xả hơi nén về đường hút

Xả hơi nén về đường hút theo đướng bypass là xả hơi nóng thừa ở đầu đẩy về đầu hút qua đường bypass Khi có yêu cầu giảm năng suất lạnh, áp suất bay hơi giảm, van OP

mở cho phép xả hơi nóng từ cửa đẩy về cửa hút Do đó hơi nóng hòa trộn với hơi lạnh đi

từ dàn bay hơi vào máy nén Kết quả là, lượng công chất ở thực đi vào dàn ngưng tụ và

dàn bay hơi đều giảm dẫn tới năng suất lạnh giảm Theo nguyên lý, năng suất lạnh cao nhất khi van OP đóng hoàn toàn Van OP mở càng nhiều, năng suất lạnh càng giảm 5- Vô hiệu hóa từ xylanh/cụm xylanh

Điều chỉnh năng suất lạnh bằng phương pháp này có thể thực hiện theo nhiều cách: Khóa đường hút, Nâng van hút

- Khóa đường hút: Sử dụng van điện từ để khóa đường hút vào từng xylanh hoặc từng cụm xylanh

- Nâng van hút: Ở những máy nén lớn, thường bố trí các cơ cấu để nâng van hút, vô hiệu hóa từng xylanh hay từng cụm xylanh Cơ cấu nâng van hút thường hoạt động nhờ áp lực đầu và được điều khiển bằng van điện từ, được sử dụng để điều chỉnh năng suất lạnh và giảm tải máy nén khi khởi động

Nhóm 2 (3 điểm)

Câu 1: Vẽ sơ đồ mạch động lực, đặc tính cơ hệ thống điều khiển truyền động điện dùng động cơ điện một chiều kích từ độc lập có cuộn nối tiếp ứng dụng cho cần trục – cầu trục, thuyết minh sơ đồ cho cơ cấu nâng hạ và di chuyển?

Hình trên biểu diễn sơ đồ nguyên lý sử dụng động cơ điện một chiều và dạng đặc tính cơ tĩnh của các động cơ điều khiển chuyển động cho các cơ cấu của cần trục – cầu trục Trên hình đầu tiên, sơ đồ nguyên lý của động cơ điện một chiều ĐC bao gồm: phần ứng Ư, cuộn kích từ nối tiếp G1G2, cuộn kích từ song song F1F2, điện trở phụ mạch phần ứng Rnt điều chỉnh tốc độ, điện trở Rkt dùng để thay đổi kích từ của động cơ

Các phần tử lôgic Kij để điều chỉnh giá trị điện trở Rnt, Rkt, N và H để đảo chiều quay, RD rơle dòng cực đại bảo vệ mạch phần ứng, RT rơle dòng điện bảo vệ mất từ trường Trên hình thứ 2, đặc tính cơ tĩnh của cơ cấu nâng hạ hàng và đặc tính cơ tĩnh của

cơ cấu nâng hạ cần Trên hình thứ 3, đặc tính cơ tĩnh của cơ cấu quay và cơ cấu di

chuyển Các dạng đặc tính cơ tĩnh của các động cơ thực hiện có hai vùng điều chỉnh tốc

độ Vùng điều chỉnh tốc độ khi thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng phía nâng – hạ hàng

và vùng điều chỉnh tốc độ khi thay đổi điện trở mạch kích từ phía nâng – hạ hàng

Đối với cơ cấu nâng hạ hàng và cơ cấu nâng hạ cần khi hạ có tải, động cơ điện thường làm việc ở chế độ hạ hãm Phía nâng hàng đối với cơ cấu nâng hạ hàng, nâng hạ cần, cơ cấu quay và cơ cấu di chuyển động cơ điện điện hoạt động ở chế độ động cơ

Câu 2: Vẽ sơ đồ mạch động lực, đặc tính cơ hệ thống điều khiển truyền động điện dùng động cơ không đồng bộ stator nhiều cuộn dây ứng dụng cho cần trục – cầu trục, thuyết minh sơ đồ, cho cơ cấu nâng hạ và di chuyển?

Điều chỉnh tốc độ trong các hệ thống truyền động điện cho các cơ cấu điều khiển chuyển động cho cần trục – cần trục sử dụng động cơ điện không đồng bộ rotor lồng sóc rất phổ biến

Phương pháp điều khiển tốc độ thông thường được thực hiện bằng cách đổi nối cuộn dây phần ứng để thay đổi số đôi cực p Đảo chiều quay của động cơ truyền động được thực hiện bằng cách thay đổi chiều từ trường quay Sơ đồ điện nguyên lý đổi nối cuộn dây stator được trình bày trên hình a, đặc tính cơ tĩnh của động cơ truyền động cho

cơ cấu nâng hạ hàng và nâng hạ cần trên hình b

Trên hình 2-3a, khi cuộn dây phần ứng của động cơ không đồng bộ đấu sao, tam giác và sao – tam giác; Trên hình b, đặc tính cơ tĩnh của động cơ không đồng bộ khi điều chỉnh tốc độ bằng cách đổi nối cuộn dây để thay đổi số đôi cực p cho cơ cấu nâng hạ hàng và cơ cấu nâng hạ cần Vùng điều chỉnh tốc độ phía nâng cho cơ cấu nâng hạ hàng,

cơ cấu nâng hạ cần, động cơ điện làm việc ở chế độ động cơ

Vùng điều chỉnh tốc độ phía hạ cho cơ cấu nâng hạ hàng, cơ cấu nâng hạ cần ,động cơ điện làm việc ở chế độ hạ hãm

Câu 3 Vẽ sơ đồ mạch động lực, đặc tính cơ hệ thống điều khiển truyền động điện dùng động cơ điện không đồng bộ rotor dây quấn ứng dụng cho cần trục – cầu trục, thuyết minh sơ đồ hệ thống cho cơ cấu nâng hạ và di chuyển?

Động cơ không đồng bộ rotor dây quấn sử dụng để truyền động cho các cơ cấu điều khiển chuyển động cho các cần trục – cầu trục có nhiều ưu điểm như tăng mômen khởi động, hạn chế dòng điện trong quá trình khởi động và có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng, khai thác và bảo dưỡng đơn giản Đặc biệt động cơ không đồng bộ

sử dụng cho cần trục – cầu trục có thể mở rộng phạm vi công suất vì vậy chúng được sử dụng hết sức rộng rãi

Trên hình trình bày sơ đồ điện nguyên lý và các dạng đặc tính cơ động cơ không đồng bộ rotor dây quấn truyền động cho các cơ cấu của cần trục – cầu trục ở hình a, biểu diễn sơ đồ điện nguyên lý của động cơ không đồng bộ rotor dây quấn điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trong mạch rotor của động cơ Trong sơ đồ MC1 và MC2

là các phần tử điều khiển lôgc để đảo chiều quay động cơ; Ki là các phần tử điều khiển

lôgic để thay đổi giá trị điện trở phụ mạch rotor Rf, RT - rơ le nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ

Trên hình b, dạng đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ rotor dây quấn điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi giá trị điện trở phụ truyền động cho cơ cấu nâng hạ hàng

và nâng hạ cần của cần trục – cầu trục Vùng điều chỉnh tốc độ phía nâng hàng AN Vùng điều chỉnh tốc độ phía hạ hàng AH, phụ thuộc giá trị điện trở phụ trong mạch rotor

Đặc tính cơ tĩnh của hệ truyền động điện điều khiển chuyển động cho cơ cấu quay

và cơ cấu di chuyển chân đế Vùng điều chỉnh tốc độ khi quay, khi di chuyển phụ thuộc giá trị điện trở phụ trong mạch rotor Đặc tính cơ tĩnh của hệ truyền động điện điều khiển chuyển động cho cơ cấu quay và cơ cấu di chuyển chỉ nằm trong góc phần tư thứ nhất và thứ ba

Câu 4 Vẽ sơ đồ cấu trúc điều khiển Công tắc tơ rơle hệ thống điều khiển hệ truyền động điện cho cần trục, cầu trục? Nêu phương pháp tạo tín hiệu điều khiển bằng các loại tay điều khiển: Dùng hệ tiếp điểm CAM; Dùng biến trở vòng

Cấu trúc điều khiển của các hệ thống điều khiển truyền động điện dùng công tắc tơ

- rơle cho cần trục – cầu trục được biểu diến trên hình sau Hệ thống bao gồm các khâu chính như sau:

1 Tay điều khiển: Tay điều khiển dùng để phát lệnh điều khiển tốc độ cho hệ thống điều khiển truyền động điện Lệnh điều khiển gồm có: lệnh dừng, lệnh chọn chiều,

lệnh giá trị tốc độ Tay điều khiển là một tổ hợp các tiếp điểm để điều khiển cấp nguồn các cuộn hút của các rơle trung gian thực hiện lệnh điều khiển phù hợp với vị trí của tay điều khiển

2 Hệ thống biến đổi tín hiệu điều khiển (BĐTH): Hệ thống biến đổi tín hiệu điều khiển tương ứng với trạng thái của tay điều khiển, sử dụng các rơle trung gian, rơle thời gian để làm chức năng đóng cắt và điều khiển hệ truyền động điện theo lôgic trình tự thực hiện lệnh điều khiển

3 Bộ biến đổi công suất (BBĐCS): Gồm các công tắc tơ dùng để thực hiện lệnh điều khiển đóng cắt mạch động lực cấp nguồn cho động cơ thực hiện

4 Động cơ điện (ĐC) truyền động điện cho hệ thống điều khiển chuyển động các

cơ cấu chính của cần trục – cầu trục

5 Khâu thục hiện trong các cơ cấu của cần trục – cầu trục

Hiện nay cấu trúc điều khiển trên hình được áp dụng kỹ thuật điều khiển PLC để đơn giản hoá hệ thống, tăng độ tin cậy cho các cần trục – cầu trục khi đặc tính điều chỉnh

có yêu cầu không cao trong việc thực hiện công nghệ bốc xếp hàng hoá

- Phương pháp tạo tín hiệu bằng tay CAM:

- Dùng biến trở vòng:

Câu 5 Vẽ sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển truyền động điện có phụ tải động ứng dụng cho cần trục – cầu trục, thuyết minh sơ đồ? Biểu diễn đặc tính cơ của hệ

truyền động có phụ tải động cho cơ cấu nâng hạ với động cơ một chiều và động cơ

dị bộ rotor dây quấn?

Cấu trúc điều khiển của các hệ thống điều khiển truyền động điện cho các cơ cấu điều khiển chuyển động của cần trục dùng phụ tải động được biểu diễn trên hình:

Chức năng các phần tử trong hệ thống điều khiển:

1 Tay điều khiển: Dùng để tạo các lệnh điều khiển, tính hiệu điều khiển có thể là tín hiệu số hoặc tín hiệu tương tự tuỳ thuộc loại tay điều khiển

2 Bộ xử lý tín hiệu điều khiển: Các tín hiệu được tạo ra từ tay điều khiển được xử

lý và truyền dẫn đến các khối chấp hành Trên sơ đồ cấu trúc chỉ ra 3 nhóm tín hiệu điều khiển: Tín hiệu điều khiển tốc độ Uωđ quyết định tốc độ công tác của hệ thống, tín hiệu

số UL1 điều khiển chiều cấp nguồn quyết định chiều quay của hệ thống, tín hiệu số UL2 quyết định giá trị điện trở phụ trong mạch động cơ nhằm hạn chế dòng điện và tạo ra các cấp tốc độ cho hệ thống

3 Khối nguồn cung cấp cho hệ thống: Chức năng của khối nguồn thực hiện cấp nguồn cho hệ điều khiển và chọn chiều cấp nguồn cho mạch động lực của động cơ thực hiện

4 Động cơ truyền động điện cho các cơ cấu điều khiển chuyển động: Các hệ thống dạng này thường sử dụng động cơ không đồng bộ rotor dây quấn hoặc động cơ điện một chiều

5 Khối chuyển mạch động lực: Chức năng của khối chuyển mạch số dùng để thực hiện lệnh điều khiển điều chỉnh thích hợp giá trị điện trở phụ trong mạch phần ứng động

cơ

6 Phụ tải động: Phụ tải động dùng trong hệ thống có thể là phanh hãm, máy phát hãm một chiều hoặc máy phát hãm đồng bộ Phụ tải động tạo ra mômen Mh trên trục cơ của hệ thống có chiều ngược với chiều của mômen động cơ Mđc Tổng đại số mômen động cơ và mômen của phụ tải động tạo ra mômen cho trục cơ của hệ thống dẫn động cơ cấu điều khiển chuyển động

7 Cơ cấu thực hiện: Cơ cấu thực hiện là trống tời quấn cáp nâng hạ hàng, nâng hạ cần hoặc bánh răng lớn của cơ cấu quay, bánh của cơ cấu di chuyển chân đế

8 Bộ điều chỉnh tốc độ: Chức năng của bộ điều chỉnh nhằm điều chỉnh tốc độ của

hệ thống bám tốc độ đặt Bộ điều chỉnh thường được thiết kế có hai mạch vòng: mạch vòng tốc độ và mạch vòng dòng điện Việc cấp dòng cho phụ tải động được điều chỉnh tự động bằng bộ chỉnh lưu điều khiển Hệ thống truyền động điện cho các cơ cấu điều khiển chuyển động cho cần trục như hình được ứng dụng rộng rãi cho các cần trục có đặc tính điều khiển tốt Hệ thống làm việc theo nguyên tắc hệ kín khi tồn tại tín hiệu điều khiển tốc độ Uωđ sẽ tạo được đặc tính điều chỉnh sâu ( tốc độ chậm ) Khi tính hiệu điều khiển Uωđ được ngắt, hệ thống làm việc theo nguyên tắc hệ hở, điều chỉnh tốc độ được thực hiện bằng cách điều chỉnh điện trở phụ trong mạch rotor của động cơ không đồng bộ hoặc điêù chỉnh điện trở phụ trong mạch phần ứng của động cơ điện một chiều

Biểu diễn đặc tính cơ của hệ truyền động có phụ tải động cho cơ cấu nâng hạ với động cơ một chiều:

Câu 6: Vẽ sơ đồ P&ID của hệ bơm, thuyết minh sơ đồ, chỉ ra loại sensor đo lường các thông số để điều khiển và giám sát phục vụ mục đích tự động hóa trong thiết kế

hệ thống bơm?

Các điểm đo loại sensor phục vụ điều khiển và giám sát

Hệ thống điều khiển bớm số lượng  4

PS sau t1 âm khi hút áp suất về 0

Từ t1 -> t2: vẫn âm phải mồi (chạy bơm 1)

Khi mồi rồi mà vẫn âm thì đưa đến giám sát điều khiển để xóa lệnh khời động bơm và bơm khác

H2LV: sắp tràn -> Điều khiển Stop