Những khái niệm về máy nâng vận chuyển

Trang 1

Trang bị địên-điện tử

GV : Lê Minh Hà

Bộ môn : TĐH XNCN

Trang 2

Những khái niệm cơ bản

về máy nâng vận chuyển

 I Khái quát chung

 K/n : là máy móc thiết bị dùng để đào, bốc, xúc đất đá,quặng… hoặc dùng để vận chuyển

nguyên vật liệu thành phẩm hay bán thành

phẩm từ vị trí này đến vị trí khác.

 Các lĩnh vực sử dụng : công nghiệp, khai

khoáng, luyện kim…

Trang 3

 II Phân loại máy nâng- vận chuyển

Do chủng loại đa dạng nên việc phân chia chỉ mang tính chất ước lệ, tương đối :

 Phân loại theo phương vận chuyển hàng hóa:

 Phương thằng đứng: thang máy, máy nâng, gầu xúc

 Theo phương ngang : băng chuyền, băng tải

 Theo phương nghiêng : băng tải, thang cuốn…

 Nhiều phương kết hợp : cầu trục, cần trục, máy xúc…

Trang 4

 Theo phương pháp di chuyển cơ cấu :

 Lắp đặt cố định : thang máy, băng tải…

 Di chuyển theo đường thẳng : cầu trục, cầu trục cảng, cổng trục…

 Quay tròn với một góc tới hạn : cần cẩu, máy xúc …

 Theo cơ cấu bốc hàng hóa :

 Cơ cấu bốc hàng hóa là thùng, cabin,gầu

 Cơ cấu dùng móc, xích treo, băng

 Cơ cấu bốc hàng bằng nam châm điện

 Theo chế độ làm việc

 Chế độ làm việc dài hạn: băng tải,băng chuyền, thang cuốn

 Chế độ ngắn hạn lặp lại : máy xúc, thang máy, cầu trục…

Trang 5

 III Các đặc điểm đặc trưng cho chế độ làm việc của hệ truyền động mn-vc

 Phần lớn máy nâng vận chuyển làm việc ở điều kiện môi trường khắc nghiệt :

 Sự thay đổi lớn của nhệt độ

 Độ ẩm cao

 Môi trường nhiều bụi, nhiều chất gây ăn mòn

 Chế độ làm việc của máy nâng vận chuyển là nặng nề :

 Luôn làm việc ở chế độ quá tải

 Tần số đóng cắt lớn

Trang 6

 Phụ tải của máy nâng vận chuyển thay đổi

trong một dải rộng :

 Khi không tải : Mc = 25% M đm

 Khi quá tải : Mc = 150% M đm

 Một số máy nâng vận chuyển yêu cầu quá trình tăng và giảm tốc êm với trị số gia tốc cho phép

Trang 7

 Từ những đặc điểm trên có thể đưa ra một số yêu cầu với hệ truyền động máy nâng vận

chuyển như sau :

 Cần có khả năng quá tải lớn

 Hệ truyền động phải đảm bảo khởi động, đảo chiều

và hãm được thực hiện trong thời gian ngắn để nâng cao năng suất

 Hệ thống điều khiển phải làm việc với độ tin cậy cao, thực hiện dứt khoát

Trang 8

 IV Các hệ truyền động thường dùng trong máy nâng- vận chuyển

 a) Xu hướng thiết kế hệ truyền động :

 Sử dụng hệ truyền động xoay chiều thay cho một chiều do dễ chế tạo, không phải bảo dưỡng thường xuyên, đạt các chỉ tiêu về khởi động, quá tải, hãm dừng…

 Sử dụng BBĐ Thysistor để thay thế cho các bộ biến đổi quay ( KĐT hay MĐKĐ) do quán tính nhỏ, độ nhạy cao, kích thước bé, giá thành hạ…

Trang 9

 Sử dụng các phần tử không tiếp điểm ( Ic logic) để thay thế cho các phần tử có tiếp điểm

( Relay,contactor…) để nâng cao độ tin cậy, an toàn trong quá trình làm việc

 Sử dụng hệ điều khiển số thay cho hệ điều khiển

tương tự do khả năng thay đổi chương trình linh

hoạt, không phải hiệu chỉnh tham số trong quá trình làm việc, tốc độ xử lý đảm bảo…

Trang 10

 Với các hệ truyền động công suất rất lớn

thường dùng bộ biến tần và động cơ đồng bộ

Trang 11

Trang bị địên-điện tử

Bài số 2 : Trang bị điện - điện tử

cầu trục

GV : Lê Minh Hà

Bộ môn : TĐH XNCN

Trang 12

Trang bị điện-điện tử cầu trục

 Nội dung :

 Những đặc điểm cơ bản của cầu trục

 Yêu cầu về truyền động điện

 Yêu cầu về trang bị điện

 Một số sơ đồ điều khiển cầu trục điển hình

Trang 13

Trang bị địên-điện tử cầu trục

I Những đặc điểm cơ bản

 I Nh ững đặc điểm cơ bản :

 1 Khái niệm chung :

 Khái niệm

Trang 14

Trang 15

Trang 16

Trang 17

Trang 18

 3.Cấu tạo của cầu trục

Trang 19

Trang 20

 Cơ cấu lấy hàng

 Cơ cấu cân bằng

 …

Trang 21

 4 Những thiết bị chuyên dùng trong cầu trục :

 a Phanh hãm điện từ : có chức năng dừng các

cơ cấu, giữ hàng hóa chắc chắn Thường có 3 loại :

 Phanh hãm điện từ kiểu guốc

 Phanh hãm điện từ kiểu đai

 Phanh hãm điện từ kiểu đĩa

Trang 22

 Nguyên lý làm việc :

 Khi cuộn dây phanh hãm của nam châm được đóng vào lưới điện, lực hút của nam châm thắng lực cản của lò xo làm cho má phanh giải phóng cổ trục của động cơ

NC

G Đc

Trang 23

 Bộ tiếp điện :

 Để cấp điện cho các cơ cấu di chuyển trên xe cầu người ta sử dụng một thiết bị đặc biệt gọi là bộ tiếp điện :

 Bộ tiếp điện cứng : dùng cho cầu trục trọng tải lớn, cung đường di chuyển dài.

 Bộ tiếp điện mềm : dùng cho cầu trục có trọng tải nhỏ, cung đường di chuyển ngắn.

Trang 25

 c Bộ khống chế

 Bộ khống chế dùng để điều khiển các chế độ làm việc của động cơ truyền động : mở máy, đảo chiều, hãm dừng …

 Bộ khống chế gồm hai loại :

 Bộ khống chế động lực : các tiếp điểm đóng cắt trực tiếp mạch lực

 Bộ khống chế từ : gồm bộ khống chế chỉ huy và hệ thống Relay, contactor

Trang 26

II Yêu cầu truyền động điện

 II Yêu cầu truyền động

Trang 27

 Chế độ làm việc nặng nề :

 Số lần đóng cắt lớn

 Thường xuyên bị quá tải

 Momen tải thay đổi trong một dải lớn :

 Lúc nâng không tải M = 15%-20% Mđm

 Nâng có tải M= 150% Mđm

 Phải có khả năng tăng tốc và giảm tốc êm

Trang 28

 2.Yêu cầu truyền động

 Động cơ truyền động phải có độ bền cao

 Momen quán tính nhỏ

 Tốc độ động cơ thấp ( 1000-1500v/ph) nhằm mục đích giảm thời gian quá độ, nâng cao hiệu suất.

 Có khả năng quá tải lớn

Trang 29

Trang 30

Trang 31

 3.Chế độ làm việc của động cơ truyền động

 a Cơ cấu nâng hạ

ω

M

A

2 B

Mc

Trang 32

 Góc phần tư thứ nhất : Quá trình nâng tải : momen động cơ sinh ra và tốc độ quay cùng chiều

 Góc phần tư thứ 2 : Quá trình hãm dừng : giai đoạn này có thể thực hiện hãm tái sinh kết hợp với hãm động năng

 Góc phần tư thứ 3 : Đây là quá trình hạ không tải do momen tải không thắng được momen cản do masat sinh ra nên động cơ phải sinh năng lượng để hạ tải ( còn gọi là hạ động lực)

 Góc phần tư: Quá trình hạ có tải do momen tải có giá trị lớn nên động cơ phải sinh ra momen hãm

(còn gọi là hạ hãm)

Trang 33

 b Cơ cấu di chuyển

ω

M

A

2 B

Trang 34

 Góc phần tư thứ nhất : Quá trình kéo tải : momen động cơ sinh ra và tốc độ quay cùng chiều

 Góc phần tư thứ 2 : Quá trình hãm dừng : giai đoạn này có thể thực hiện hãm tái sinh kết hợp với hãm động năng

 Góc phần tư thứ 3 và 4 hệ truyền động làm việc

hoàn toàn giống như góc phần tư thứ 1 và thứ 2

Trang 35

III Một số sơ đồ điều khiển cầu trục điển hình

 1.Giới thiệu chung:

Trang 36

Trang 37

Trang 38

Trang 39

 Tủ điều khiển :

 MBA, biến dòng

 PLC

 Các bộ biến đổi (U1,U2,U3…)

 Công tắc tơ rơle

 Bảng điều khiển, hiển thị

 Thiết bị truyền thông, liên lạc

 …

Trang 40

 Cơ cấu cân bằng :

Trang 41

Trang 42

Trang bị điện-điện tử cầu trục III Cầu trục RTG- Kalmar

Trang 43

 Cấu trúc hệ truyền động

Trang 44

 Cấu trúc điều khiển động cơ :

 Khối chỉnh lưu : biến đổi nguồn xoay chiều thành một chiều.

 DC-link : khâu trung gian một chiều

 Inverter : biến đổi công suất một chiều thành xoay chiều

 Control Unit : điều khiển đóng cắt Transitor.

Trang 45

 Cấu trúc điều khiển có khâu trung gian một chiều được sử dụng rộng rãi do:

 Chế tạo mạch điều khiển đơn giản

 Thuật toán biến điệu trực tiếp hiện nay chưa

hoàn thiện

 Nhược điểm khi sử dụng bộ biến đổi có khâu trung gian một chiều là tổn hao trên thiết bị lớn

Trang 46

 Cấu trúc điều khiển xe con, cơ cấu nâng hạ

Trang 47

 Cấu trúc điều khiển xe cầu

Trang 48

 Dòng năng lượng trong quá trình làm việc bình thường

Trang 49

 Dòng năng lượng khi động cơ làm việc ở chế độ hãm

Trang 50

 Chi tiết bộ biến đổi

 Chỉnh lưu cầu

 Nghịch lưu IGBT

 DC link

Trang 51

 IGBT

Trang 52

 a.Biến tần

 Là thiết bị biến đổi tần

số lưới sang tần số mong

muốn

 Thường có Panel điều

khiển riêng

Trang 53

 Cấu trúc biến tần Simovert:

Trang 54

 Sơ đồ nối dây đầu vào số

Trang 55

 Vào / ra tương tự

Trang 56

 Khối truyền thông

 RS 232

 RS 485

Trang 57

 Các tín hiệu đo lường:

 Tacho

 Encoder

 Nhiệt độ

Trang 58

 Là thiết bị điều khiển logic khả trình

 Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp do khả năng mở rộng và thay đổi dễ dàng

 Là trung tâm xử lý của hầu hết các hệ điều khiển hiện trường

Trang 59

 PLC điều khiển hoạt động của hệ thống

 PLC giữ vai trò trung

tâm

 Các thiết bị ghép nối

PLC qua mạng

Profibus-DP

Trang 60

 S7-300 được sử dụng như là PLC cơ bản

 Hệ thống đầu vào/ra được chia thành các

module riêng Chúng được liên kết tới

CPU theo đường truyền thông

Profibus-DP

Trang 61

 Phần cứng S7-300 dùng trong RTG gồm có một một module CPU và các module mở rộng

 Module CPU được đặt ở tủ thiết bị điện điện tử House)

Trang 62

(EE-Trang bị điện-điện tử cầu trục

Trang 63

 PLC được đặt trong tủ điện gồm :

Trang 64

Trang 65

 Khối điều khiển xe con

 1 modul nguồn

 2 modul giao diện ghép nối IM135 và IM356

 2 modul đầu vào số,mỗi modul 32 cổng

 1 modul đầu vào số16 cổng

 2 modul đầu ra số,mỗi modul 16 cổng

 1 modul đầu vào tương tự 2 cổng

 1 modul ghép nối với bộ phận nâng hạ tải

Trang 66

Trang 67

Trang 68

 Chuẩn truyền thông RS 232:

 Phương thức truyền nối tiếp

 Truyền thông bất đối xứng :

Trang 69

 Chuẩn truyền thông RS 485:

 Truyền thông nối tiếp

 Truyền thông đối xứng ( chênh lệch điện áp giữa 2 dây)

 Chiều dài đường truyền : 1200m

 Tốc độ 10Mb/s

 Truyền nhiều điểm

Trang 70

 Chuẩn truyền thông CAN :

 Phương thức truy nhập bus : CSMA/CA

 Cấu trúc mạng thường dùng là đường trục/đường

nhánh

 Tốc độ tối đa 1Mb/s ở khoảng cách 40m và 50kb/s ở khoảng cách 1000m

 Khi cần dữ liệu một trạm sẽ đưa ra khung yêu cầu

(remote frame), trạm tương ứng sẽ trả lại khung dữ liệu

Trang 71

 Chuẩn truyền thông Profibus-DP

 Phương thức truy cập bus : Token passing

 Cho phép truyền trên nhiều loại đường dẫn

 Tốc độ cao : có thể lên tới 12Mb/s

Trang 72

 Hệ thống định vị toàn cầu :

 Gồm 24 vệ tinh (21 hoạt động và 3 dự phòng)

 Các thiết bị thu tín hiệu có thể nhìn thấy tối thiểu 4 vệ tinh tại bất kỳ thời điểm nào

 Vệ tinh phát tín hiệu vô tuyến đến máy thu, từ

đó máy thu tính toán xác định được vị trí.

 GPS dân sự sử dụng sóng có tần số

1575.42MHz ( UHF)

Trang 73

 d.Sơ đồ nối dây :

 a Phần lực :

 Máy phát

 Chỉnh lưu

 Nghịch lưu

 Động cơ điều khiển xe cầu ( Gantry)

 Động cơ điều khiển xe con ( Trolley)

 Động cơ điều khiển cơ cấu nâng hạ ( Hoist)

Trang 74

Trang 75

 MCCB

 AVR

Trang 76

Trang 77

 Động cơ truyền động xe cầu :

 Động cơ KĐB

 Cảm biến đo di chuyển, góc…

 Phanh hãm…

Trang 78

 Nghịch lưu điều khiển động cơ xe cầu :

 Nghịch lưu

 Quạt gió

 Đầu vào ra tương tự, số …

Trang 79

 PLC điều khiển trung tâm:

 I/O

Trang 80

 PLC xe con :

 Modul giao tiếp M153

 I/O

Trang 81

 Mạch dừng khẩn cấp

Trang 82

III Sơ đồ điều khiển

 Mạch vòng điều khiển ;

Trang 83

 Đặt thời gian tăng giảm tốc

Trang 84

 Hệ thống đặt thời gian tăng giảm tốc cho phép :

 Giới hạn khoảng thời gian thay đổi tốc độ

 Giới hạn tốc độ lớn nhất

 Giới hạn tốc độ nhỏ nhất

 Giới hạn gia tốc, độ giật

 ….

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	4,87 MB