Đồ án Trang Bị Điện - Trang bị điện - điện tử cho thiết bị vận tải liên tục theo hai hướng

MỤC LỤC MỤC LỤC 1 DANH MỤC HÌNH ẢNH 3 LỜI CẢM ƠN 4 LỜI NÓI ĐẦU 5 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN CHO 6 BĂNG TẢI HAI HƯỚNG 6 1.1. Giới thiệu chung về băng tải. 6 1.1.1. Khái niệm về băng tải. 6 1.1.2. Công dụng. 6 1.1.3. Cấu tạo băng tải. 7 1.1.4. Nguyên lý hoạt động 8 1.1.5. Phân loại băng tải. 8 1.2. Những yêu cầu cơ bản về hệ thống truyền động cho băng tải. 13 1.2.1. Yêu cầu kĩ thuật. 13 1.2.2. Yêu cầu về kinh tế. 13 1.2.3. Yêu cầu với động cơ điện. 14 1.2.4. Yêu cầu về thiết bị bảo vệ băng tải. 14 1.3. Thiết bị và khí cụ điện điều khiển, bảo vệ hệ thống truyền động điện. 14 1.3.1 Khái niệm. 14 1.3.2. Một số khí cụ điện điều khiển bằng tay. 14 1.3.3. Một số khí cụ thiết bị điều khiển tự động. 18 1.3.4. Thiết bị biến tần. 23 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BĂNG TẢI HAI HƯỚNG 25 2.1. Các thông số cơ bản của băng tải. 25 2.2. Tính chọn công suất động cơ truyền động hệ thống băng tải. 25 2.2.1. Công suất để di chuyển vật. 25 2.2.2. Công suất để khắc phục tổn hao do ma sát ở các ổ đỡ của con lăn ma sát khi băng tải di chuyển. 26 2.2.3. Công suất để nâng vật vật liệu. 26 2.2.4. Công suất cản tĩnh của băng tải 26 2.2.5. Chọn động cơ ba pha roto lồng sóc 27 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHO HỆ THỐNG BĂNG TẢI HAI HƯỚNG 28 Yêu cầu bài toán: 28 3.1. Sơ đồ băng tải hai hướng. 28 3.2. Thiết kế mạch động lực. 29 3.3. Thiết kế mạch điều khiển. 30 3.4. Thiết kế mạch tín hiệu. 31 3.5. Nguyên lý hoạt động. 31 3.6. Tính chọn thiết bị trong mạch. 32 3.6.1. Tính chọn Aptomat. 32 3.6.2. Chọn máy biến áp. 33 3.6.3. Tính chọn dây dẫn. 33 3.6.4. Tính chọn Role nhiệt. 33 KẾT LUẬN 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo băng tải. 8 Hình 1.2: Băng tải cao su. 9 Hình 1.3: Băng tải xích. 10 Hình 1.4: Băng tải con lăn. 10 Hình 1.5: Băng tải đứng. 11 Hình 1.6: Băng tải xoắn ốc. 12 Hình 1.7: Băng tải linh hoạt. 13 Hình 1.8: Băng tải rung. 14 Hình 1.9: Cầu dao. 16 Hình 1.10. Công tắc hành trình. 17 Hình 1.11 Công tắc vạn năng. 17 Hình 1.12: Nút ấn. 18 Hình 1.13: Bộ khống chế. 19 Hình 1.14: Aptomat. 21 Hình 1.15: Công tắc tơ. 23 Hình 1.16: Rơle 24 Hình 1.17: Biến tần. 25 Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ 29 Hình 2.2: Mạch động lực 30 Hình 2.3: Mạch điều khiển. 31 Hình 2.3: Mạch đèn tín hiệu. 32 LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo trong trường Đại học Công Nghệ Thông Tin và Truyền Thông nói chung và các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ kĩ thuật điều khiển và tự động hóa nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến cô Th.s Hoàng Thị Hải Yến đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm báo cáo thiết kế hệ thống cung cấp điện. Trong thời gian làm việc với cô, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này.   LỜI NÓI ĐẦU Máy móc ngày càng hiện đại nhằm phục vụ tốt hơn cho cuộc sống của con người, việc tạo ra các máy móc loại hiện đại cần có hệ thống điều khiển và đáp ứng các yêu cầu dặt ra vi vậy kế hoạch điều khiển hệ thống là quan trọng nhất. Ngày nay hệ thống điều khiển bằng cơ khí có thể được thay thế bằng hệ thống điều khiển bằng giao diện tự động và bán 1 động. Hệ thống trang bị điện trong băng tái nhập là một trong những ví dụ về tự động điều khiển hệ thống và bán độ tự động. Ở Việt Nam việc sử dụng băng tài ngày trở nên phố biển trong các khu công nghiệp, nhà xưởng…Nhưng so với các nước trong khu vực và trên thế giới, số lượng băng tải được thiết kế và lắp đặt ở nước ta không lớn, Sự hiểu biết về bang tải còn nhiều giới hạn. Nhất là về cấu tạo, lựa chọn, lắp đặt, sử dụng và vận hành bang tải. Từ nhu cầu thực tế đó tỉ lệ hiểu về cấu tạo, chức năng và vai trò của băng tài để có thể thiết kế, cải tiến, hiện đại hơn băng tài chính là mục tiêu đặt ra. Trong đồ án môn học này làm nhiệm vụ của em là "Trang bị điện cho thiết bị vận tải liên tục theo 2 hướng", dưới sự hướng dẫn của Th.s Hoàng Thị Hải Yến. Với công việc khối lượng đã được xác định cùng với sự hiểu biết trong các tài liệu đã giúp em có những hiểu biết về cơ bản và chuyên sâu ban đầu về băng tải. Tuy nhiên do nhân thức hạn chế và thiếu về tài liệu tham khảo nên đồ án không tránh được những thiếu xót. Em rất mong được sự góp ý của các bạn cùng thầy cô để đồ án được cải thiện tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn Th.s Hoàng Thị Hải Yến tận tình hướng em hoản thành đổ án này. Sinh viên thực hiện CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN CHO BĂNG TẢI HAI HƯỚNG 1.1. Giới thiệu chung về băng tải. 1.1.1. Khái niệm về băng tải. Băng tải là một thiết bị xử lý vật liệu cơ khí di chuyển hàng hóa, vật tư từ nơi này đến nơi khác trong một đường dẫn xác định trước. Băng tải đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng liên quan đến việc vận chuyển vật liệu nặng hoặc cồng kềnh. Hệ thống băng tải cho phép vận chuyển nhanh chóng và hiệu quả đối với nhiều loại vật liệu. Bên cạnh đó là sản xuất, băng chuyền giảm nguy cơ chấn thương lưng, đầu gối, vai và chấn thương chỉnh hình khác. Công dụng. Băng tải là thiết bị vận chuyển được sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền công nghệ sản xuất, có tác dụng vận chuyển vật liệu cung cấp liên tục hay gián đoạn cho dậy chuyền sản xuất, tăng năng suất bốc giỡ hàng hóa tại các cảng, khai thác mỏ… Nói chung hiện nay băng tải được sử dụng khá phổ biến tăng cơ giiws hóa sản xuất, tăng năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm. Cấu tạo băng tải. Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo băng tải. Cấu tạo băng tải gồm: - Một động cơ giảm tốc trục vít và bộ điều khiển kiểm soát tốc độ. - Thiết bị tạo chuyền động. - Bộ con lăn, truyền lực chủ động. - Hệ thống khung đỡ con lăn. - Mặt băng tải PVC, Băng tải PU, Băng tải lưới hay băng tải xích hoặc dàn con lăn. - Puli truyền động. - Puli căng băng. - Phễu nặp liệu. 1.1.4. Nguyên lý hoạt động Vật liệu cần chuyển được đặt lên một đầu của băng tải và sẽ được băng tải mang đến đầu kia của băng. Trong một số trường hợp cần phải tháo liệu giữa chừng hoặc có thể dùng các tấm gạt hay xe tháo di động. Thông thường puli căng băng được ở vị trí nạp liệu, còn puli dẫn động được lắp ở phía tháo liệu, với cách bố trí như vậy nhánh băng tải phía trên sẽ là nhánh thẳng giúp mang vật liệu vận chuyển dễ dàng hơn. Để tránh hiện tượng bị trượt giữa puli và băng tải ta cần có một lực ma sát đủ lớn, do đó băng tải cần phải được căng thẳng nhờ puli căng băng được đặt trên một khung riêng biệt và có thể kéo ra phía sau được. Phân loại băng tải. Băng tải có rất nhiều hình dạng, chức năng và ứng dụng khác nhau, cho nên phải cân nhắc lựa chọn cho phù hợp với mục đích sử dụng, chức năng của từng loại băng tải để có thể phát huy hết chức năng của nó. Đồng thời sẽ tiết kiệm rất nhiều chi phí và tăng năng suất cho công việc. Có các loại băng tải sau: Băng tải cao su: Loại băng tải này rất dễ lắp đặt: Hình 1.2: Băng tải cao su. Băng tải cao su là loại băng tải có chi phí thấp nhất trong các hệ thống dùng để vận chuyển vật liệu. Băng tải cao su là bộ phận quan trọng của dây chuyền vận chuyển và là nơi xúc tiếp với vật liệu để truyền tải. Tùy theo tính chất công việc cần sử dụng chúng ta có các loại băng tải cao su dử dụng trong từng đơn vị cụ thể như: trạm trộn bê tông, nhà máy xi măng, dây chuyền vận chuyển than, đá, gạch, trong ngành thực phẩm… Băng tải xích: Thường dùng để vận chuyển các vật nặng. Hình 1.3: Băng tải xích. Băng tải xích là dòng sản phẩm được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất, hàng hóa đáp ứng tối đa nhu cầu sử dụng của khách hàng được thiết kế đơn giản, dễ dàng sử dụng mang lại hiệu quả cao trong quá trình sản xuất. Băng tải con lăn: Hình 1.4: Băng tải con lăn.   Băng tải con lăn được hiểu là một hệ thống bao gồm các con lăn được kết nối với nhau một cách vững chắc để nâng đỡ, vận chuyển hàng hóa trong các ngành sản xuất công nghiệp hiện đại. Hệ thống này có thể sử dụng được cho các loại sản phẩm có trọng lượng từ nhẹ đến rất nặng. Đồng thời, nó cũng hoạt động rất tốt trong môi trường bụi bặm hoặc có hóa chất ăn mòn. Thông thường, người ta dùng băng tải con lăn để di chuyển các loại hàng hóa có phần đáy phẳng và cứng (ví dụ như: thùng carton, sản phẩm có dạng hình hộp…). Băng tải đứng: Hình 1.5: Băng tải đứng. Băng tải đứng là dòng sản phẩm không còn quá xa lạ trong các khu công nghiệp đáp ứng nhu cầu vận chuyển, đóng gói hàng hóa. Đặc biệt, đối với các nhà xưởng muốn vận chuyển hàng hóa lên cao cần cần sử dụng các loại băng tải đứng để nâng hàng hóa lên cao một cách dễ dàng. Phương tiện thường chở người lên cao theo chiều thẳng đứng của chúng ta thường dùng đó là thang máy. Và băng tải đứng cũng có cách hoạt động tương tự như vậy nhưng số lượng tải lớn hơn, số lần tải lớn hơn, tải được khá nhiều chủng loại hàng bao gồm khay, xô, thùng, chai, set… Tuy nhiên băng tải đứng thường không được dùng để tải người mà chỉ tải hàng hóa, máy móc trong các nhà máy. Băng tải xoắn ốc: Hình 1.6: Băng tải xoắn ốc. Băng tải xoắn ốc có thể ngăn chặn các sản phẩm bị trượt và nhào lộn trong quá trình vận chuyển sản phẩm: các loại băng tải xoắn ốc được thiết kế với một góc nghiêng vừa phải và hợp lý giúp cho việc vận chuyển các sản phẩm được dễ dàng mà không sợ chúng lăn khỏi hệ thống tải khi hoạt động. Giảm thiểu năng lượng: Đây là lợi thế so với băng tải bình thường vì hầu hết các băng tải đó đều thiết kế thẳng đứng trong khi đó vành đai trống của băng tải giúp băng tải xoắn ốc hoạt động khá ổn định, động cơ được thiết kế tại vành đai trống này di chuyển và tạo ra một năng lượng nhất định, giúp vận chuyển sản phẩm nhẹ nhàng hơn mà không cần tốn nhiều lực, tiết kiệm được nguồn năng lượng. Di chuyển hai chiều lên và xuống: Đây là một trong những tiện ích đặc trưng của băng tải xoắn ốc: Thông thường, một số nhà máy sản xuất các sản phẩm cần di chuyển lên trên, trong khi một số nơi lại cần chuyển mặt hàng xuống. Nếu sử dụng băng tải xoắn ốc, chúng ta có thể kết hợp cả hai điều này bởi vành đai cảu nó được thiết kế đặc biệt, chỉ cần ấn nút là có thể thay đổi hướng hoạt động của băng tải một cách dễ dàng, tiết kiệm được nhiều chi phí trong dây chuyền sản xuất. Băng tải linh hoạt. Hình 1.7: Băng tải linh hoạt. Băng tải con lăn linh hoạt hay còn gọi là băng tải con lăn xếp dùng để chuyển thùng carton hoặc các sản phẩm dạng hộp có Khả năng co dãn thay đồi chiểu dài giúp cho việc lưu giữ và vận hành rất nhanh chóng dễ dàng. Băng tải có thể bẻ cong theo nhiều góc độ khác nhau, bánh xe có khóa vững chắc giúp chúng ta có thể tạo được đường chuyển tải linh hoạt ở các bán kính cong khác nhau. Băng tải rung. Hình 1.8: Băng tải rung. Băng tải rung là một cải tiến công nghệ được ứng dụng khá rộng rãi trong sản xuất công nghiệp: thực phẩm, hóa dược, khai thác mỏ, luyện kim, xây dựng… Với đặc trưng cấu tạo băng tải với một bề mặt rắn được đẩy lên cao sang một bên tạo thành máng để vận chuyển hàng hóa trong quá trình sản xuất. Băng tải rung là một hệ thống thống nhất bao gồm: khung băng tải, hệ thống con lăn, dây băng tải, bộ điều khiển biến tần… mang đến khả năng vận chuyển hàng hóa có kích thước nhỏ hiệu quả. Băng tải rung được thiết kế hoạt động khá ổn định, vận hành liên tục đảm bảo năng suất và hiệu quả sản xuất của quá trình. Băng tải có thể làm việc trong môi trường khắc nghiệt nên tính ứng dụng của loại băng tải này khá cao, sử dụng được ở nhiều địa hình, nhiều mô hình hay lĩnh vực sản xuất khác nhau. Những yêu cầu cơ bản về hệ thống truyền động cho băng tải. 1.2.1. Yêu cầu kĩ thuật. - Băng tải phải làm việc đáng tin cậy, các thiết bị phải có độ bền cao, tuổi thọ vận hành lớn. - Phải đảm bảo an toàn khi vận chuyển hàng hóa và cho người vận hành. 1.2.2. Yêu cầu về kinh tế. - Băng tải phải có vốn đầu tư vừa phải và chi phí vận hành thấp, phù hợp với yêu cầu công việc. 1.2.3. Yêu cầu với động cơ điện. - Động cơ điện của băng tải ít ồn, bảo đảm làm việc ạn toàn hiệu quả có tính ổn định cao. - Khi chọn đọng cơ điện, người ta phụ thuộc vào công suất tổng loại băng tải. - Với băng tải có khối lượng vận chuyển nhỏ và trung bình ta chọn loại động cơ roto lồng sốc 1 tốc độ, loại này có cấu tạo đơn giản giá thành rẻ, làm việc tin cậy. 1.2.4. Yêu cầu về thiết bị bảo vệ băng tải. - Phải tính toán sao cho phù hợp với mạch động lực và mạch điều khiển, bảo vệ an toàn cho thiết bị và động cơ trong quá trình làm việc. 1.3. Thiết bị và khí cụ điện điều khiển, bảo vệ hệ thống truyền động điện. 1.3.1 Khái niệm. Khí cụ điện (KCĐ) là những thiết bị dùng để đóng ngắt, điều khiển, kiểm tra, tự động điều chỉnh, khống chế các đối tượng điện cũng như không điện và bảo vệ chúng trong các trường hợp sự cố. Trong hệ thống truyền động điện các khí cụ điện được sử dụng để điều khiển quá trình mở máy, hãm động cơ điện, điều chỉnh tốc độ động cơ, để duy trì 1 chế độ làm việc ổn đinh của hệ thống và để đảm bảo quá tải, ngắn mạch, hay các sự cố khác trong hệ thống xảy ra. 1.3.2. Một số khí cụ điện điều khiển bằng tay. a. Cầu dao. Cầu dao là công tắc điện tự động dùng để bảo vệ mạch điện khi quá tải hoặc ngắn mạch. Chức năng đơn giản của cầu dao là dò tìm các dòng điện bị lỗi và ngắt mạch điện. Khác với cầu chì, cầu dao có thể đóng mở (bằng tay hoặc tự động) để trở lại điều kiện điện bình thường. Cầu dao có kích cỡ khác nhau, từ những thiết bị nhỏ dùng cho gia đình cho đến loại thiết bị chuyển mạch lớn để bảo vệ điện cao thế cho toàn bộ một thành phố. Cầu dao là thiết bị đóng – ngắt mạch điện có cường độ trung bình và nhỏ. Khác với công tắc, cầu dao ngắt đồng thời cả dây pha và dây trung hòa. Ngoài ra cầu dao còn được sử dụng để chuyển nguồn điện, đảo chiều quay của đông cơ điện (1 pha và 3 pha). Cầu dao không có chức năng tự động đóng ngắt mạch điện khi có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải. Để thực hiện chức năng này, nhà sản xuất đã lắp dây chì cho nó giúp nó bảo vệ mạch điện như cầu chì. Aptomat là loại cầu dao có khả năng tự ngắt mạch điện khi có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải nên còn gọi Aptomat là cầu dao tự động. Hình 1.9: Cầu dao. b. Công tắc. Công tắc điện là thiết bị điện dùng để đóng, cắt mạch điện, thường sử dụng trong các mạch điện chiếu sáng hoặc đi kèm với đồ dùng điện. Công tắc hành trình: Công tắc hành trình hay còn gọi công tắc giới hạn hành trình là dạng công tắc dùng để giới hạn hành trình của các bộ phận chuyển động. Nó có cấu tạo như công tắc điện bình thường nhưng có thêm cần tác động để cho các bộ phận chuyển động tác động vào làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm bên trong nó. Công tắc hành trình là loại không duy trì trạng thái, khi không còn tác động sẽ trở về vị trí ban đầu. Hình 1.10: Công tắc hành trình. Công tắc vạn năng. Dùng để đống cắt, chuyển đổi mạch điện các cuộn dây hút của công tắc tơ, khởi động từ…chuyển đổi các mạch điện ở các dụng cụ đo lường. Thường dùng cho các mạch điện điều khiển có điện áp 400 v 1 chiều và 500 v xoay chiều 50 Hz. Hình 1.11: Công tắc vạn năng. c. Nút ấn. Nút ấn là một loại công tắc đơn giản điều khiển hoạt động của máy hoặc một số loại quá trình. Hầu hết, các nút nhấn là nhựa hoặc kim loại. Hình dạng của nút ấn có thể phù hợp với ngón tay hoặc bàn tay để sử dụng dễ dàng. Tất cả phụ thuộc vào thiết kế cá nhân. Nút ấn có 2 loại chính là nút nhấn thường mở hoặc nút nhấn thường đóng. Nút nhấn có ba phần: Bộ truyền động, các tiếp điểm cố định và các rãnh. Bộ truyền động sẽ đi qua toàn bộ công tắc và vào một xy lanh mỏng ở phía dưới. Bên trong là một tiếp điểm động và lò xo. Khi nhấn nút, nó chạm vào các tiếp điểm tĩnh làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm. Trong một số trường hợp, người dùng cần giữ nút hoặc nhấn liên tục để thiết bị hoạt động. Với các nút nhấn khác, chốt sẽ giữ nút bật cho đến khi người dùng nhấn nút lần nữa. Hình 1.12: Nút ấn. d. Các bộ khống chế. Bộ khống chế là loại thiết bị chuyên đổi mạch điện bằng tay gạt hay vô lăng quay, điều khiển trực tiếp hay gián tiếp từ xa, thực hiện các chuyển đổi mạch điện phức tạp để điều khiển khởi động, hãm, đảo chiều, chiều chỉnh tốc độ động cơ. Bộ khống chế được phân làm hai loại. Bộ khống chế động lực: dùng để điều khiển trực tiếp các động cơ công suất nhỏ và vừa ở các chê độ làm việc khác nhau nhằm đơn giản hóa thao tác cho người vận hành. Nó còn dùng để làm thay đổi teij số của điện trở đấu trong các mạch điện. Bộ khống chế chỉ huy dùng để điều khiển gián tiếp các động cơ điện có công suất lớn chuyển đổi mạch điện điều khiển, điều khiển cuộn hút công tắc tơ, khởi động từ. Đôi khi cungc được dùng để đóng cắt trực tiếp đông cơ có công suất nhỏ, nam châm điện và các thiết bị điện khác. Hình 1.13: Bộ khống chế. 1.3.3. Một số khí cụ thiết bị điều khiển tự động. a. Aptomat Aptomat là khí cụ điện tên thường gọi của thiết bị đóng cắt tự động (cầu dao tự động). Trong tiếng Anh thiết bị đóng cắt là Circuit Breaker (viết tắt là CB). Aptomat có chức năng bảo vệ quá tải và ngắn mạch trong hệ thống điện. Một số dòng Aptomat có thêm chức năng bảo vệ chống dòng rò được gọi là aptomat chống rò hay aptomat chống giật. Aptomat đôi khi còn được gọi theo cách ngắn gọn là Át Phân loại Aptomat: + Theo chức năng. - Aptomat thường (bảo vệ quá tải, ngắn mạch): MCB, MCCB - Aptomat chống rò: RCCB (Residual Current Circuit Breaker – aptomat chống dòng rò dạng tép), RCBO (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent Protection – aptomat chống dòng rò và bảo vệ quá tải dạng tép), ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker – aptomat chống dòng rò và bảo vệ quá tải dạng khối). + Phân loại theo số pha. Aptomat 1 pha: 1 cực - Aptomat 1 pha + trung tính (1P+N): 2 cực - Aptomat 2 pha: 2 cực - Aptomat 3 pha: 3 cực - Aptomat 3 pha + trung tính (3P+N): 4 cực - Aptomat 4 pha: 4 cực + Phân loại theo dòng cắt ngắn mạch: - Dòng cắt thấp: thường dùng trong dân dụng. Ví dụ MCCB NF125-CV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 10kA. - Dòng cắt tiêu chuẩn: thường dùng trong công nghiệp. Ví dụ MCCB NF125-SV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 30kA. - Dòng cắt cao: thường dùng trong công nghiệp và các ứng dụng đặc biệt. Ví dụ MCCB NF125-HV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 50kA. + Phân loại theo khả năng chỉnh dòng: - Aptomat có dòng định mức không đổi. Ví dụ MCCB NF400-SW 3P 400A của Mitsubishi có dòng định mức 400A không thay đổi được. - Aptomat chỉnh dòng định mức. Ví dụ MCCB NF400-SEW 3P 400A của Mitsubishi có dòng định mức điều chỉnh được từ 200A - 400A. Hình 1.14: Aptomat. b. Công tắc tơ. Công tắc tơ (Contactor) là một loại khí cụ điện hay còn gọi là Khởi động từ là khi điện hạ áp thực hiện việc đóng cắt thường xuyên các mạch điện động lực. Công tắc tơ là thiết bị điện đặc biệt quan trọng trong hệ thống điện. Nhờ có công tắc tơ ta có thể điều khiển các thiết bị như động cơ, tụ bù, hệ thống chiếu sáng... thông qua nút nhấn, chế độ tự động hoặc điều khiển từ xa. Phân loại Công tắc tơ: - Theo nguyên lý truyền động: Ta có công tắc tơ kiểu điện từ, kiểu hơi ép, kiểu thủy lực… Thường thì ta gặp contactor kiểu điện từ. - Theo dạng dòng điện: Công tắc tơ điện một chiều và công tắc tơ điện xoay chiều. - Theo kết cấu: Người ta phân công tắc tơ dùng ở nơi hạn chế chiều cao (như bảng điện ở gầm xe) và ở nơi hạn chế chiều rộng (ví dụ buồng tàu điện). - Theo dòng điện định mức: Công tắc tơ 9A, 12A, 18A.... 800A hoặc lớn hơn. - Theo số cực: Công tắc tơ 1 pha, công tắc tơ 2 pha, công tắc tơ 3 pha, công tắc tơ 4 pha. - Theo cấp điện áp: Công tắc tơ trung thế, công tắc tơ hạ thế. - Theo điện áp cuộn hút: Cuộn hút xoay chiều 220VAC, 380VAC... cuộn hút 1 chiều 24VDC, 48VDC... - Theo chức năng chuyên dụng: Một số hãng chế tạo công tắc tơ chuyên dụng cho một ứng dụng đặc thù ví dụ công tắc tơ chuyên dùng cho tụ bù của hãng Schneider... Thông số cơ bản: - Dòng điện định mức: Là dòng điện chảy qua hệ thống tiếp điểm chính của công tắc tơ khi đóng mạch điện phụ tải. Với giá trị này của dòng điện, mạch dẫn điện chính của công tắc tơ không bị phát nóng quá giới hạn cho phép. - Điện áp định mức: Là điện áp đặt trên hai cực của mạch dẫn điện chính của công tắc tơ - Khả năng đóng của công tắc tơ: Được đánh giá bằng giá trị dòng điện mà công tắc tơ có thể đóng thành công. Thường thì giá trị này bằng từ 1 đến 7 lần giá trị dòng điện định mức. - Khả năng ngắt của công tắc tơ: Được đánh giá bằng giá trị dòng điện ngắt, mà ở giá trị đó, công tắc tơ có thể tác động ngắt thành công khỏi mạch điện. Thường giá trị này bằng từ 1 đến 10 lần dòng điện định mức. - Độ bền cơ: Là số lần đóng ngắt khi không có dòng điện chảy qua hệ thống tiếp điểm của công tắc tơ. Vượt quá số lần đóng ngắt đó, các tiếp điểm xem như bị hư hỏng, không còn sử dụng được nữa. Các loại công tắc tơ thường có độ bền cơ từ 5 triệu đến 10 triệu lần đóng ngắt. - Độ bền điện: Là số lần đóng ngắt dòng điện định mức. Công tắc tơ loại thường có độ bền điện vào khoảng 200.000 đến 1 triệu lần đóng ngắt. Hình 1.15: Công tắc tơ. c. Rơle. Rơ le (relay) là một thiết bị tự động đóng cắt, một công tắc chuyển đổi hoạt động bằng điện. Nói là một công tắc vì rơ le có 2 trạng thái ON và OFF. Rơ le ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua rơ le hay không. Phân loại: Trên thực tế tùy theo từng cách thức mà ta có thể phân loại những chiếc rơ le này. Có một số cách phân loại phổ biến như sau: Nguyên lí làm việc theo nhóm: Rơ le điện cơ, rơ le điện từ, rơ le điện từ phân cực, rơ le cảm ứng,… Rơ le nhiệt Rơ le từ Rơ le điện từ bán dẫn, vi mạch Rơ le số Theo nguyên lí tác động: Rơ le có tiếp điểm: Tác động lên mạch bằng cách đóng mở các tiếp điểm Rơ le không tiếp điểm, rơ le tĩnh: Tác động qua việc thay đổi đột ngột các tham số của cơ cấu chấp hành mắc trong mạch điều khiển như điện trở, điện cảm, điện dung,… Theo cách mắc cơ cấu: Rơ le sơ cấp: Mắc trực tiếp vào mạch điện cần bảo vệ Rơ le thứ cấp: Mắc vào mạch qua biến áp đo lường hay biến dòng điện Theo đặc tính tham số: rơ le dòng điện, rơ le công suất, rơ le tổng trở,… Theo giá trị, chiều các đại lượng đi vào rơ le: rơ le cực đại, cực tiểu, rơ le cực đại – cực tiểu, rơ le so lệch, rơ le định hướng,… Hình 1.16: Rơle 1.3.4. Thiết bị biến tần. Biến tần là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ và thông qua đó có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến các hộp số cơ khí. Biến tần sử dụng các linh kiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tự dòng điện đặt vào các cuộn dây của động cơ để làm sinh ra từ trường xoay làm quay động cơ. Phân loại: Biến tần gián tiếp: Thường có ba khâu đó là + Khâu chỉnh lưu: Biến đổi năng lượng xoay chiều thành năng lượng một chiều + Khâu trung gian: Làm nhiệm vụ giữ cho điện áp ra hoặc dòng điện ra của khâu chỉnh lưu là hằng số nhằm tọ ra nguồn áp hay nguồn dòng 1 chiều để cung cấp điện cho mạch điện biến đổi tần số phía sau. + Khâu nghịch lưu: Làm nhiệm vụ tạo ra tần số f2 có thể điều chỉnh. Biến tần trực tiếp: Biến đổi trực tiếp tần số đầu vào f1 thành tần số f2 ở đầu ra không qua bước biến đổi thành năng lượng 1 chiều và không cần đến khâu trung gian. Hình 1.17: Biến tần.   CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BĂNG TẢI HAI HƯỚNG 2.1. Các thông số cơ bản của băng tải. - Mỗi phân đoạn dài L=12m. rộng B=0.8m - Băng tải nằm nghiêng β = 30̊ - Năng suất mỗi hướng Q = 80 (tấn) - Vận tốc di chuyển V = 1 (m/s) 2.2. Tính chọn công suất động cơ truyền động hệ thống băng tải. Khi tính chọn công suất động cơ truyền động băng tải phải tính đến một số thành phần công suất như sau. Công suất cần để di chuyển được vật liệu. P1 Công suất để khắc phục tổn hao do ma sát trong các ổ đỡ của con lăn ma sát khi băng tải di chuyển. P2 Công suất cần để nâng vật liệu P3 Khối lượng 1 mét băng tải. qb =1,1.B.δ = 1,1.0,8.8,5 = 7.84 (kg/m) Với δ là chiều dầy của băng tải. δ = δlv + δklv + iδm + δlv = 3 (mm) chiều dầy của lớp bọc cao su bề mặt làm việc của dây băng. + δklv = 1 (mm) chiều dầy lớp bọc cao su bề mặt không làm việc của dây băng. + δm = 1.5 (mm) chiều dầy của lớp màng cốt. + i = 3 (lớp) số lớp màng cốt Khối lượng vật liệu trên 1 mét băng tải: q = Q/(3600.v) = 80.1000/3600.1 = 22,23 (kg/m) 2.2.1. Công suất để di chuyển vật. - Lực cần thiết để di chuyển vật liệu: F1 = L. δ. cos β.K1.g (N) Trong đó: + L là chiều dài của băng tải: L = 12 (m) + β: Góc nghiên của băng tải = 30̊ + K1: Hệ số có tính đến lực cản khi di chuyển vật liệu = 0,05 + g: Gia tốc trọng trường (m/s2) F1 = 12.22,23.cos30.0,05.9,81 = 113.3 (N). Công suất cần dịch chuyển vật liệu F1 = F1.v 113,3 (W) 2.2.2. Công suất để khắc phục tổn hao do ma sát ở các ổ đỡ của con lăn ma sát khi băng tải di chuyển. - Lực cản trong các ổ đỡ các con lăn và lực cả do ma sát khi băng tải chuyển động trên các con lăn được tín theo các biểu thức. F2 = L.2.qb.cos β.K2.g = 76,26 (N) Trong đó: K2 là hệ số có tính đến lực cản khi không tải = 0,05 Công suất cần thiết để khắc phục tổn hao công suất do lực ma sát gây ra P2 = F2.v = 76,26 (W) 2.2.3. Công suất để nâng vật vật liệu. Lực cần thiết để nâng vật liệu được tính bằng F3 = L.q.sin β.g = 1308,46 (N) Công suất cần để nâng vật liệu P3 = F3.v = 1308.46 (W) 2.2.4. Công suất cản tĩnh của băng tải Pc = K( P1+P2+P3) = 1,25(113,3+76,26+1308,46) = 1872,5 (W) Trong đó: K: Hệ số tính đến tổn thất do ma sát trong các con lăn dẫn hướng, chọn K = 1,25 Công suất của động cơ dẫn động băng tải được tính theo công thức Pyc = K*.Pc/ = 1,35. 1872,5/0,81= 3120 (W) Trong đó: K*: Hệ số dự trữ = 1,35 : Hiệu suất của hệ thống 2.2.5. Chọn động cơ ba pha roto lồng sóc Chọn động cơ AOC2-41-6 Pđc = 4,0 (KW) Nđc = 870 (v/p) cos = 0,77  = 0,73   CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHO HỆ THỐNG BĂNG TẢI HAI HƯỚNG Yêu cầu bài toán: Yêu cầu đặt ra là thiết kế được một hệ thống vận chuyển được hai hướng. Vì vậy trong bài em sử dụng 5 băng tải để di chuyển. Băng tải 1 sẽ làm nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm đến thùng chứa T1, sau đó các van V1, V2 có nhiệm vụ chia làm hai hướng khác nhau. Băng tải 2,3 và 4,5 cũng có nhiệm vụ như băng tải 1 là vận chuyển sản phẩm các thùng chứa S1 và S2 theo hai hướng. 3.1. Sơ đồ băng tải hai hướng. Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ Vật liệu từ băng tải BT1 đổ vào thùng phân phối T1 rồi sau đó vật liệu được phân phối tới 3 thùng chứa S1 và S2 theo hai đường: - Đường thứ nhất: từ thùng phân phối T1, qua van V1 vào băng tải BT2, BT2 đổ vào băng tải BT3 sau đó đổ vào thùng chứa S1. - Đường thứ hai: từ thùng phân phối T1, qua van V2 vào băng tải BT2 rồi đổ vào băng tải BT5 sau đó đổ vào thùng chứa S2. 3.2. Thiết kế mạch động lực.

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN CHO

Giới thiệu chung về băng tải

1.1.1 Khái niệm về băng tải.

Băng tải là thiết bị cơ khí quan trọng giúp di chuyển hàng hóa và vật tư một cách nhanh chóng và hiệu quả trên một lộ trình xác định Thiết bị này rất hữu ích trong việc vận chuyển các vật liệu nặng và cồng kềnh, đồng thời giảm thiểu nguy cơ chấn thương cho người lao động, như chấn thương lưng, đầu gối và vai.

Băng tải là thiết bị vận chuyển quan trọng trong các dây chuyền sản xuất, giúp cung cấp vật liệu liên tục hoặc gián đoạn, từ đó nâng cao năng suất bốc dỡ hàng hóa tại cảng và khai thác mỏ Việc sử dụng băng tải ngày càng phổ biến giúp cải thiện hiệu quả sản xuất, tăng năng suất lao động và giảm chi phí sản phẩm.

Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo băng tải.

Cấu tạo băng tải gồm:

- Một động cơ giảm tốc trục vít và bộ điều khiển kiểm soát tốc độ.

- Thiết bị tạo chuyền động.

- Bộ con lăn, truyền lực chủ động.

- Hệ thống khung đỡ con lăn.

- Mặt băng tải PVC, Băng tải PU, Băng tải lưới hay băng tải xích hoặc dàn con lăn.

Băng tải là hệ thống vận chuyển vật liệu hiệu quả, với vật liệu được đặt ở một đầu và di chuyển đến đầu kia Trong quá trình vận chuyển, có thể cần tháo liệu giữa chừng bằng các tấm gạt hoặc xe tháo di động Puli căng băng thường được bố trí ở vị trí nạp liệu, trong khi puli dẫn động nằm ở phía tháo liệu, giúp tạo ra nhánh băng tải thẳng cho việc vận chuyển dễ dàng Để ngăn chặn hiện tượng trượt giữa puli và băng tải, cần có lực ma sát lớn, do đó băng tải phải được căng thẳng nhờ puli căng được lắp trên khung riêng biệt và có khả năng kéo ra phía sau.

Băng tải có đa dạng hình dạng, chức năng và ứng dụng, vì vậy việc lựa chọn loại băng tải phù hợp với mục đích sử dụng là rất quan trọng Sự lựa chọn chính xác không chỉ giúp phát huy tối đa hiệu quả của băng tải mà còn tiết kiệm chi phí và nâng cao năng suất công việc.

Có các loại băng tải sau:

- Băng tải cao su: Loại băng tải này rất dễ lắp đặt:

Hình 1.2: Băng tải cao su.

Băng tải cao su là giải pháp vận chuyển vật liệu hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất trong các hệ thống hiện nay Đây là thành phần thiết yếu trong dây chuyền vận chuyển, trực tiếp tiếp xúc với vật liệu để đảm bảo quá trình truyền tải diễn ra suôn sẻ Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng ngành nghề, băng tải cao su được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như trạm trộn bê tông, nhà máy xi măng, dây chuyền vận chuyển than, đá, gạch, cũng như trong ngành thực phẩm.

- Băng tải xích: Thường dùng để vận chuyển các vật nặng.

Here is the rewritten paragraph:Băng tải xích là một trong những dòng sản phẩm được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau, đáp ứng tối đa nhu cầu sử dụng của khách hàng với thiết kế đơn giản, dễ dàng sử dụng và mang lại hiệu quả cao trong quá trình sản xuất, góp phần nâng cao năng suất và giảm thiểu chi phí.

Hình 1.4: Băng tải con lăn.

Băng tải con lăn là hệ thống gồm các con lăn kết nối chắc chắn, giúp nâng đỡ và vận chuyển hàng hóa trong sản xuất công nghiệp hiện đại Hệ thống này phù hợp cho nhiều loại sản phẩm, từ nhẹ đến rất nặng, và hoạt động hiệu quả trong môi trường bụi bặm hoặc có hóa chất ăn mòn.

Băng tải con lăn thường được sử dụng để vận chuyển hàng hóa có đáy phẳng và cứng, như thùng carton và sản phẩm hình hộp.

Băng tải đứng là giải pháp hiệu quả cho việc vận chuyển và đóng gói hàng hóa trong các khu công nghiệp Đặc biệt, loại băng tải này rất cần thiết cho các nhà xưởng có nhu cầu nâng hàng hóa lên cao một cách dễ dàng và thuận tiện.

Thang máy là phương tiện phổ biến giúp đưa người lên cao theo chiều thẳng đứng, trong khi băng tải đứng hoạt động tương tự nhưng có khả năng tải trọng lớn hơn và nhiều loại hàng hóa như khay, xô, thùng, chai, và set Tuy nhiên, băng tải đứng chủ yếu được sử dụng để vận chuyển hàng hóa và máy móc trong các nhà máy, không dành cho việc chở người.

Hình 1.6: Băng tải xoắn ốc.

Băng tải xoắn ốc là giải pháp hiệu quả để ngăn chặn sản phẩm bị trượt và nhào lộn trong quá trình vận chuyển nhờ thiết kế góc nghiêng hợp lý So với băng tải thông thường, băng tải xoắn ốc giúp giảm thiểu năng lượng tiêu thụ, hoạt động ổn định với động cơ được tích hợp tại vành đai trống, mang lại khả năng vận chuyển nhẹ nhàng mà không tốn nhiều lực Một ưu điểm nổi bật khác của băng tải xoắn ốc là khả năng di chuyển hai chiều lên và xuống, cho phép linh hoạt trong việc chuyển hàng hóa, tiết kiệm chi phí trong dây chuyền sản xuất nhờ vào thiết kế đặc biệt có thể thay đổi hướng hoạt động chỉ bằng một nút bấm.

Hình 1.7: Băng tải linh hoạt.

Băng tải con lăn linh hoạt, hay băng tải con lăn xếp, là giải pháp lý tưởng để vận chuyển thùng carton và các sản phẩm dạng hộp Với khả năng co dãn và thay đổi chiều dài, băng tải này mang lại hiệu quả lưu giữ và vận hành nhanh chóng, dễ dàng Thiết kế có thể bẻ cong ở nhiều góc độ khác nhau, cùng với bánh xe có khóa vững chắc, cho phép tạo ra đường chuyển tải linh hoạt ở các bán kính cong khác nhau.

Băng tải rung là một công nghệ tiên tiến được sử dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp như thực phẩm, hóa dược, khai thác mỏ, luyện kim và xây dựng Thiết kế của băng tải bao gồm một bề mặt rắn được nâng cao và nghiêng sang một bên, tạo thành máng vận chuyển hàng hóa hiệu quả trong quá trình sản xuất.

Băng tải rung là một hệ thống hoàn chỉnh bao gồm khung băng tải, con lăn, dây băng tải và bộ điều khiển biến tần, giúp vận chuyển hàng hóa nhỏ một cách hiệu quả.

Băng tải rung hoạt động ổn định và liên tục, đảm bảo năng suất cao trong quá trình sản xuất Với khả năng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt, loại băng tải này có tính ứng dụng rộng rãi, phù hợp với nhiều địa hình và lĩnh vực sản xuất khác nhau.

Những yêu cầu cơ bản về hệ thống truyền động cho băng tải

- Băng tải phải làm việc đáng tin cậy, các thiết bị phải có độ bền cao, tuổi thọ vận hành lớn

- Phải đảm bảo an toàn khi vận chuyển hàng hóa và cho người vận hành.

1.2.2 Yêu cầu về kinh tế.

- Băng tải phải có vốn đầu tư vừa phải và chi phí vận hành thấp, phù hợp với yêu cầu công việc.

1.2.3 Yêu cầu với động cơ điện.

- Động cơ điện của băng tải ít ồn, bảo đảm làm việc ạn toàn hiệu quả có tính ổn định cao.

- Khi chọn đọng cơ điện, người ta phụ thuộc vào công suất tổng loại băng tải.

Khi sử dụng băng tải cho khối lượng vận chuyển nhỏ và trung bình, nên lựa chọn động cơ roto lồng sốc 1 tốc độ Loại động cơ này có cấu tạo đơn giản, giá thành phải chăng và hoạt động rất tin cậy.

1.2.4 Yêu cầu về thiết bị bảo vệ băng tải.

Cần tính toán hợp lý để đảm bảo sự tương thích giữa mạch động lực và mạch điều khiển, nhằm bảo vệ an toàn cho thiết bị và động cơ trong suốt quá trình hoạt động.

Thiết bị và khí cụ điện điều khiển, bảo vệ hệ thống truyền động điện

Khí cụ điện (KCĐ) là thiết bị quan trọng dùng để đóng ngắt, điều khiển và kiểm tra các hệ thống điện Chúng cũng có khả năng tự động điều chỉnh và khống chế các đối tượng điện cũng như không điện, đồng thời bảo vệ các thiết bị này trong các tình huống sự cố.

Trong hệ thống truyền động điện, các khí cụ điện đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển quá trình khởi động, hãm và điều chỉnh tốc độ của động cơ Chúng giúp duy trì chế độ làm việc ổn định của toàn bộ hệ thống, đồng thời đảm bảo an toàn trước các tình huống quá tải, ngắn mạch và các sự cố khác.

1.3.2 Một số khí cụ điện điều khiển bằng tay. a Cầu dao.

Cầu dao là thiết bị điện tự động có chức năng bảo vệ mạch điện khỏi tình trạng quá tải hoặc ngắn mạch Nó hoạt động bằng cách phát hiện các dòng điện lỗi và tự động ngắt mạch điện để đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Khác với cầu chì, cầu dao có thể đóng mở (bằng tay hoặc tự động) để trở lại điều kiện điện bình thường.

Cầu dao có nhiều kích cỡ, từ thiết bị nhỏ cho gia đình đến thiết bị chuyển mạch lớn bảo vệ điện cao thế cho thành phố Đây là thiết bị đóng-ngắt mạch điện với cường độ trung bình và nhỏ, khác với công tắc, cầu dao ngắt đồng thời cả dây pha và dây trung hòa Ngoài ra, cầu dao còn được sử dụng để chuyển nguồn điện và đảo chiều quay của động cơ điện (1 pha và 3 pha) Tuy nhiên, cầu dao không tự động ngắt mạch khi có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải; để bảo vệ mạch điện, nhà sản xuất đã lắp dây chì cho nó Aptomat là loại cầu dao tự động, có khả năng tự ngắt mạch khi gặp sự cố ngắn mạch hoặc quá tải.

Hình 1.9: Cầu dao. b Công tắc.

Công tắc điện là thiết bị điện dùng để đóng, cắt mạch điện, thường sử dụng trong các mạch điện chiếu sáng hoặc đi kèm với đồ dùng điện.

Công tắc hành trình, hay còn gọi là công tắc giới hạn hành trình, là thiết bị dùng để giới hạn hành trình của các bộ phận chuyển động Cấu tạo của nó tương tự như công tắc điện thông thường nhưng có thêm cần tác động để các bộ phận chuyển động thay đổi trạng thái của tiếp điểm bên trong Loại công tắc này không duy trì trạng thái, và khi không còn tác động, nó sẽ trở về vị trí ban đầu.

Hình 1.10: Công tắc hành trình.

Dùng để đống cắt, chuyển đổi mạch điện các cuộn dây hút của công tắc tơ, khởi động từ…chuyển đổi các mạch điện ở các dụng cụ đo lường.

Thường dùng cho các mạch điện điều khiển có điện áp 400 v 1 chiều và 500 v xoay chiều 50 Hz.

Hình 1.11: Công tắc vạn năng. c Nút ấn.

Nút ấn là công tắc đơn giản dùng để điều khiển máy móc và các quá trình khác Chúng thường được làm từ nhựa hoặc kim loại và có thiết kế phù hợp với ngón tay hoặc bàn tay để dễ sử dụng Có hai loại nút ấn chính: nút nhấn thường mở và nút nhấn thường đóng, tùy thuộc vào cách thiết kế và chức năng của chúng.

Nút nhấn bao gồm ba phần chính: bộ truyền động, các tiếp điểm cố định và các rãnh Bộ truyền động đi qua toàn bộ công tắc và vào một xy lanh mỏng ở phía dưới, nơi có tiếp điểm động và lò xo Khi nhấn nút, tiếp điểm động sẽ chạm vào các tiếp điểm tĩnh, dẫn đến sự thay đổi trạng thái của chúng Trong một số trường hợp, người dùng cần giữ nút hoặc nhấn liên tục để thiết bị hoạt động, trong khi với các nút nhấn khác, chốt sẽ giữ nút bật cho đến khi người dùng nhấn lại.

Hình 1.12: Nút ấn. d Các bộ khống chế.

Bộ khống chế là thiết bị chuyển đổi mạch điện thông qua tay gạt hoặc vô lăng quay, cho phép điều khiển trực tiếp hoặc từ xa Thiết bị này thực hiện các chuyển đổi mạch điện phức tạp nhằm điều khiển khởi động, hãm, đảo chiều và điều chỉnh tốc độ động cơ.

Bộ khống chế được phân làm hai loại.

Bộ khống chế động lực là thiết bị dùng để điều khiển trực tiếp các động cơ công suất nhỏ và vừa, giúp đơn giản hóa thao tác cho người vận hành trong các chế độ làm việc khác nhau Ngoài ra, nó còn có chức năng thay đổi tỷ số của điện trở trong các mạch điện.

Bộ khống chế chỉ huy là thiết bị quan trọng để điều khiển gián tiếp các động cơ điện có công suất lớn, chuyển đổi mạch điện điều khiển và điều khiển cuộn hút của công tắc tơ và khởi động từ Ngoài ra, nó cũng có thể được sử dụng để đóng cắt trực tiếp các động cơ có công suất nhỏ, nam châm điện và các thiết bị điện khác.

1.3.3 Một số khí cụ thiết bị điều khiển tự động. a Aptomat

Aptomat, hay còn gọi là cầu dao tự động, là thiết bị điện có chức năng đóng cắt tự động, được biết đến trong tiếng Anh là Circuit Breaker (CB) Thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện khỏi tình trạng quá tải và ngắn mạch Ngoài ra, một số loại Aptomat còn được trang bị chức năng bảo vệ chống dòng rò, thường được gọi là aptomat chống rò hay aptomat chống giật Trong giao tiếp hàng ngày, Aptomat cũng thường được gọi tắt là Át.

- Aptomat thường (bảo vệ quá tải, ngắn mạch): MCB, MCCB

RCCB, or Residual Current Circuit Breaker, is designed to protect against earth faults by detecting leakage currents The RCBO, which combines residual current protection with overcurrent protection, offers enhanced safety for electrical circuits Meanwhile, the ELCB, or Earth Leakage Circuit Breaker, provides comprehensive protection against earth leakage and overloads, ensuring a secure electrical system.

+ Phân loại theo số pha.

- Aptomat 1 pha + trung tính (1P+N): 2 cực

- Aptomat 3 pha + trung tính (3P+N): 4 cực

+ Phân loại theo dòng cắt ngắn mạch:

- Dòng cắt thấp: thường dùng trong dân dụng Ví dụ MCCB NF125-CV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 10kA.

- Dòng cắt tiêu chuẩn: thường dùng trong công nghiệp Ví dụ MCCB NF125-SV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 30kA.

- Dòng cắt cao: thường dùng trong công nghiệp và các ứng dụng đặc biệt Ví dụ MCCB NF125-HV 3P 100A của Mitsubishi có dòng cắt 50kA.

+ Phân loại theo khả năng chỉnh dòng:

- Aptomat có dòng định mức không đổi Ví dụ MCCB NF400-SW 3P 400A của Mitsubishi có dòng định mức 400A không thay đổi được.

- Aptomat chỉnh dòng định mức Ví dụ MCCB NF400-SEW 3P 400A củaMitsubishi có dòng định mức điều chỉnh được từ 200A - 400A.

Hình 1.14: Aptomat. b Công tắc tơ.

Công tắc tơ (Contactor) là thiết bị điện quan trọng, được sử dụng để đóng cắt thường xuyên các mạch điện động lực trong hệ thống điện Nó cho phép điều khiển các thiết bị như động cơ, tụ bù và hệ thống chiếu sáng thông qua nút nhấn, chế độ tự động hoặc điều khiển từ xa.

Phân loại Công tắc tơ:

- Theo nguyên lý truyền động: Ta có công tắc tơ kiểu điện từ, kiểu hơi ép, kiểu thủy lực… Thường thì ta gặp contactor kiểu điện từ

- Theo dạng dòng điện: Công tắc tơ điện một chiều và công tắc tơ điện xoay chiều.

Theo kết cấu, tắc tơ được phân công sử dụng ở những khu vực có hạn chế chiều cao, chẳng hạn như bảng điện dưới gầm xe, và ở những nơi hạn chế chiều rộng, ví dụ như trong buồng tàu điện.

- Theo dòng điện định mức: Công tắc tơ 9A, 12A, 18A 800A hoặc lớn hơn.

- Theo số cực: Công tắc tơ 1 pha, công tắc tơ 2 pha, công tắc tơ 3 pha, công tắc tơ

- Theo cấp điện áp: Công tắc tơ trung thế, công tắc tơ hạ thế.

- Theo điện áp cuộn hút: Cuộn hút xoay chiều 220VAC, 380VAC cuộn hút 1 chiều 24VDC, 48VDC

Một số hãng sản xuất công tắc tơ chuyên dụng cho các ứng dụng đặc thù, chẳng hạn như công tắc tơ dành riêng cho tụ bù của hãng Schneider.

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BĂNG TẢI HAI HƯỚNG

Các thông số cơ bản của băng tải

- Mỗi phân đoạn dài Lm rộng B=0.8m

- Năng suất mỗi hướng Q = 80 (tấn)

Tính chọn công suất động cơ truyền động hệ thống băng tải

Khi tính chọn công suất động cơ truyền động băng tải phải tính đến một số thành phần công suất như sau.

- Công suất cần để di chuyển được vật liệu P1

- Công suất để khắc phục tổn hao do ma sát trong các ổ đỡ của con lăn ma sát khi băng tải di chuyển P2

- Công suất cần để nâng vật liệu P3

- Khối lượng 1 mét băng tải qb =1,1.B.δ = 1,1.0,8.8,5 = 7.84 (kg/m)

Với δ là chiều dầy của băng tải δ = δlv + δklv + iδm

Chiều dày lớp bọc cao su bề mặt làm việc của dây băng là 3 mm (δlv), trong khi chiều dày lớp bọc cao su bề mặt không làm việc là 1 mm (δklv) Ngoài ra, chiều dày lớp màng cốt được xác định là 1.5 mm (δm).

+ i = 3 (lớp) số lớp màng cốt

- Khối lượng vật liệu trên 1 mét băng tải: q =3600 Q v = 80.1000 3600.1 = 22,23 (kg/m)

2.2.1 Công suất để di chuyển vật.

- Lực cần thiết để di chuyển vật liệu:

+ L là chiều dài của băng tải: L = 12 (m)

+ β: Góc nghiên của băng tải = 30œ

+ K1: Hệ số có tính đến lực cản khi di chuyển vật liệu = 0,05

Công suất cần dịch chuyển vật liệu

2.2.2 Công suất để khắc phục tổn hao do ma sát ở các ổ đỡ của con lăn ma sát khi băng tải di chuyển.

- Lực cản trong các ổ đỡ các con lăn và lực cả do ma sát khi băng tải chuyển động trên các con lăn được tín theo các biểu thức.

Trong đó: K2 là hệ số có tính đến lực cản khi không tải = 0,05

- Công suất cần thiết để khắc phục tổn hao công suất do lực ma sát gây ra

2.2.3 Công suất để nâng vật vật liệu.

- Lực cần thiết để nâng vật liệu được tính bằng

- Công suất cần để nâng vật liệu

2.2.4 Công suất cản tĩnh của băng tải

K: Hệ số tính đến tổn thất do ma sát trong các con lăn dẫn hướng, chọn K 1,25

- Công suất của động cơ dẫn động băng tải được tính theo công thức

: Hiệu suất của hệ thống

2.2.5 Chọn động cơ ba pha roto lồng sóc

THIẾT KẾ CHO HỆ THỐNG BĂNG TẢI HAI HƯỚNG

Sơ đồ băng tải hai hướng

Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ

Vật liệu từ băng tải BT1 đổ vào thùng phân phối T1 rồi sau đó vật liệu được phân phối tới 3 thùng chứa S1 và S2 theo hai đường:

- Đường thứ nhất: từ thùng phân phối T1, qua van V1 vào băng tải BT2, BT2 đổ vào băng tải BT3 sau đó đổ vào thùng chứa S1.

- Đường thứ hai: từ thùng phân phối T1, qua van V2 vào băng tải BT2 rồi đổ vào băng tải BT5 sau đó đổ vào thùng chứa S2.

Thiết kế mạch động lực

Thiết kế mạch điều khiển

Trong mạch điện, các thiết bị quan trọng bao gồm: Aptomat, cầu chì, công tắc, rơ-le nhiệt, rơ-le trung gian, rơ-le tốc độ, nam châm điện, rơ-le thời gian, chuông báo và các nút ấn.

Thiết kế mạch tín hiệu

Hình 2.3: Mạch đèn tín hiệu.

Nguyên lý hoạt động

Băng tải hoạt động theo đường số 1, đầu tiên cần bật công tắc CM0 để cấp điện cho RĐB Sau đó, bật công tắc CM1, lúc này RH1 sẽ có điện Các tiếp điểm của RH1 sẽ đảo trạng thái, nhưng vẫn chưa hoạt động vì RK3 chưa được cấp điện.

Để khởi động băng tải, ta ấn nút M, khiến Rth và RK1 có điện Các tiếp điểm của RK1 sẽ đóng lại, cung cấp điện cho RK4 và làm chuông kêu Sau khi đủ thời gian cài đặt, tiếp điểm thường mở của Rth sẽ đóng lại, cấp điện cho RK2 Khi đó, các tiếp điểm của RK2 sẽ đảo vị trí, ngắt điện cho Rth và RK4, đồng thời cấp điện cho RK3, cho phép băng tải hoạt động.

RH1 cung cấp điện cho Rtr1, Rtr2, Rtr3 và nam châm điện NC1 Khi đóng CT3, K3 sẽ cấp điện cho băng tải 3 hoạt động Mặc dù CT2 đã được đóng, băng tải 2 vẫn chưa hoạt động do RT3 chưa đạt tốc độ; khi RT3 đạt tốc độ, K2 sẽ được cấp điện và băng tải 2 sẽ hoạt động Tương tự, băng tải 1 cũng chưa hoạt động khi đóng CT1, cần chờ RT2 đạt tốc độ để K1 có điện và băng tải 1 bắt đầu chạy.

Các đèn báo Băng tải 3, 2, 1 báo sáng Van V1 sáng.

Muốn dừng ta ấn nút D lúc này RK3 mất điện ngắt nguồng cho băng tải.

Tính chọn thiết bị trong mạch

Hệ thống trang bị điện băng tải 4 hướng gồm 7 động cơ hoạt động Ta tính toán lựa chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ cho 7 động cơ.

Trong đó : Pdm= 4,0 (KW) công suất động cơ.

= 0.73 hiệu suất của động cơ. Điều kiện chọn Aptomat:

 Ta chọn loại Aptomat lọai mccb ls 3p abs53c

- Aptomat cho từng động cơ.

Trong đó : Pdm= 4,0 (KW) công suất động cơ.

= 0.73 hiệu suất của động cơ. Điều kiện chọn Aptomat:

 Ta chọn loại Aptomat: lọai 5SX6 616-7

- Chọn máy biến áp AC biến áp 220v-24v, nhãn hiệu SIKES, với diện áp vào 220V điện áp ra là 24V.

Dòng điện tính toán cho dây dẫn mạch động lực: Itt = 36,99 (A)

 Dòng điện lâu dài cho phép ứng với dòng dẫn được chọn là

 Ta chọn loại cáp đông 3 lõi cách điện PVC do LENS chế tạo.

Với dòng điện tính toán Itt = 10,8 (A) chọn loại Ororon MY2N DC24