Đồ án môn học kỹ thuật điều khiển động cơ Cẩu hàng gồm các nội dung sau: tìm hiểu nguyên lý hoạt động của cẩu hàng, tính toán chọn động cơ,đồ thị đặc tính cơ, thiết bị truyền động, chọn động cơ, chọn biến tần, chọn các thiết bị bảo vệ,...
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỂN THÔNG BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐỀ TÀI: CẨU HÀNG GVHD: TS.LÊ QUANG ĐỨC Cái Thế Hạp Nguyễn Công Thượng Khuyến MSSV:1051060018 MSSV:1051060028 Nhóm: Lớp: DC11 ĐỀ TÀI:CẨU HÀNG Yêu cầu đề tài: -Điều khiển nâng hạ cẩu hàng cảng trọng lượng 12 tấn, nâng lên tốc độ với tốc độ tối đa 1.4 m/s hạ xuống tốc độ 0.5 m/s Chọn động cơ, thiết bị, biến tần - Điều khiển lên xuống nút ấn: lên, xuống, dừng khẩn cấp - Khi kéo móc hàng khơng tải cho phép chạy tốc độ 2m/s - Bảo vệ hành trình hai đầu - Bảo vệ q tải trọng, khơng cho cẩu chạy tải trọng, báo động - Kết hợp điều khiển trình thắng khi nâng hạ I.TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ HOẠT ĐcỘNG CỦA CẨU HÀNG Quy trình cơng nghệ: II.TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ,ĐỒ THỊ ĐẶC TÍNH CƠ,THIẾT BỊ TRUYỀN ĐỘNG Đồ thị phụ tải: Tính tốn chọn động cơ: Chọn tang trống: + Chọn tang nâng phù hợp với cấu: nâng 12 tấn và chiều cao nâng là 15m Tính chọn đơng cơ: + Tỉ sớ trùn: là bán kính tang trớng: là tớ nâng tải (m/phut) là tốc đô đông – n = 1500 vong/phut Thay số: + Momen nâng có tải: G: trọng lượng nâng vât trọng lượng cấu nâng vât (tang trống = 788 Kg = 7880N) là hiêu suất cấu nâng: chọn (theo giáo trình trang bị điện điện tử) u là bôi số palang – u = + Momen đông tải: + Momen không tải: + Momen nâng không tải: + Thời gian nâng có tải: + Thời gian có tải: + Thời gian nâng móc không: + Thời gian móc dỡ hang: 90s → Tông thời gian làm viêc chu kì là: + Hê sớ têp điên phụ tải: *Ta cho moment khởi động 1,7 lần moment định mức: ta chọn thời gian khởi động là 3s - Biểu thức mối quan hệ moment và gia tốc theo thời gian: - Trong đó: là moment động điện là moment máy sản xuất là moment quán tính - Ta tính được moment mở máy động kéo máy sản xuất: là moment mở máy là moment tĩnh tải trọng và cấu nâng gây là moment quán tính cấu gây → với tỉ số truyền động - Vận tốc tang cuốn với → Mà → thời gian nâng tải đảm bảo yêu cầu làm việc động - Do là tải trọng lớn nên ta thực hãm luc này ta phải xác định moment hãm trục động cơ: + gọi moment trục động tải trọng gây không có tơn thất tải lượng được truyền từ tải trọng sang cấu truyền động nên : → → Momen đẳng trị: + Từ vân tớc nâng ta tính được tớc góc đơng nâng: → Vây từ kêt tính tốn sơ bô chọn loai đông xoay chiều pha làm viêc chê đô ngăn han lăp lai có thời gian đóng điên tương đối têu chuân Do đó công suất quy đôi tương ứng: → Vây ta chọn đông có III.CHỌN ĐỘNG CƠ: Yêu cầu: - Chọn động phù hợp với tải nâng - Động phải có công suất lớn cơng śt tính tốn - Động làm việc chê độ ngăn han lặp lai - Động tích hợp sẵn phanh hãm - Tỉ sớ trùn phù hợp với phần tính tốn động ⇒ Động hang SEW phù hợp với tiêu chuẩn đề có mã DRS135L4 → Với thơng sớ động cơ: o Công suất: 200KW o Tốc độ đầu ra: 1481 v/p o Điện áp định mức: 380-420 o Dong điện định mức: 375A o Momen định mức: 1290 Nm o Tỉ sớ trùn: 27.92 o Cos o Có tích hợp sẵn phanh hãm: loai BE122 Kiểm nghiệm lai động cơ: - Kiểm tra moment: < 36000 Nm - Kiểm tra tốc độ puli: =>> Vậy động ta chọn phù hợp với tiêu chuẩn kiểm nghiệm IV.CHỌN BIẾN TẦN: - Yêu cầu : Chọn theo công suất động Chọn biến tần điều khiển nâng hạ Luật điều khiền vecter Chọn biến tần chuyên dụng cho cẩu trục So sánh loại biến tần hãng Danfoss: stt Loại biến tần ứng dụng Công suất Điều kiện môi trường làm việc Trong nhà VLT Aqua drive FC 200 VLT AutomationDrive FC 300, FC 301, FC 302 Cấp nước sử lí nước Các ứng dụng công nghiệp FC 301: 0.37 – 45 KW FC 302: 0.37 – 1.1 MW Tối đa 22kW FC 301: nhà FC 302: trời VLT Micro Drive FC51 VLT 6000 Trong cơng nghiệp có công suất thấp Công nghiệp 1.1 đến 500KW Trong nhà trời Trong nhà trời VLT 5000 Công nghiệp 0.75 đến 355KW VLT 2800 series VLT 8000 Aqua Cơng nghiệp Xử lí nước thải Dưới 18.5 kW Chọn biến tần nâng hạ có cơng suất 200 KW, chuyên dùng cho tải nâng hạ : VLT AutomationDriver FC 302 hãng Danfoss Mã sản phẩm: 131B6867 Các thông số bản: o Công suất: 200KW o Điện áp vào: 380-500V o Dòng điện vào định mức: 381A o Dòng điện ra: 395A o Tần số 50/60 Hz o Tần số ngõ điều chỉnh được: từ đến 590Hz Chọn braking resistor: Mục đích: - Biến tần điều khiển động có tải qn tính lớn,vì ta lên dùng điện trở hãm để dừng hãm động nhanh Yêu cầu: theo hướng dẫn catalogua biến tần ta chon phanh loại VLT Brake Resistor MCE 101 Chọn lọc Filter với mục đích dùng để lọc nhiễu điện từ - Theo khuyến cáo nhà sản suất lựa chọn lọc VLT Advanced Harmonic Filter AHF 005/010 Chọn lọc Sine – Wave Filters MCC 101 dùng để tối ưu hóa cơng suất động cơ, giảm tiếng ồn Chọn theo khuyến cáo nhà sản xuất: Chọn lọc dU/dt filter đặt biến tần động nhằm lọc nhiễu theo khuyến cáo nhà sản xuất: VLT dU/dt filter MCC 102 V.CHỌN CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ: Một vài tham số động Cơng suất 200kw Tốc độ 1481 rpn Dòng điện 375 A Hệ số công suất 0.88 Chọn thiết bị bảo vệ MCCB,MCB,CB,ROLER,CONTACTOR Đối với mạch động lực Chọn MCCB Mục đích: dùng để đóng cắt nguồn điện bảo vệ thiết bị khác có cố ngắn mạch xãy cho phần mạch động lực Tiêu chuẩn lựa chọn Udmmcb >= Udmld =380V: Nguồn áp định mức MCB phải lớn nguồn định mức lưới điện Idmmcb >= Idmld =375: dòng làm việc định mức MCB phải lớn dòng định mức lưới điện dòng tải làm việc MCB phải chịu dòng làm việc tức thời tải mà khơng tác động bảo vệ ( vài giây đến vài chục giây ) Dòng chịu cắt ngắn mạch phải lớn dòng xung kích lưới điện In >= Ixk =*1.8*Ingắn mạch Chọn MCCB cực 1SDA66563R1 dòng định mức 400A dòng bảo vệ ngắn mạch 50KA Chọn CONTACTOR Mục đích: điều khiển hệ thống cách tác động cơng tắc thường đóng thường mở Yêu cầu: Un Usupply In Idriver Dùng cho tải AC1 (vì động điều khiển qua biến tần) Điện áp cuộn hút 220- 240VAC Ta chọn contactor loại A 50-30-00 Điện áp 220-230V Tần số 50Hz Dòng định mức 400A 1NO,1NC Chọn thiết bị cho mạch điều khiển Bộ nguồn AC/DC Yêu cầu: Biến đổi điện áp AC 220 thành điện áp 24VDC Bộ cấp nguồn sơ cấp - LoạI CP-C Primary switch mode power supplies - CP-C range Dải điện áp đầu vào rộng; dự trữ công suất tới 50% đặc biệt cho tải nặng nhọc Chọn Relay trung gian: - Mục đích: mở rộng số tiếp điểm đóng ngắt trung gian mạch điều khiển đóng cắt tiếp điểm cho phanh -Yêu cầu: điện áp cuộn hút 220 VAC nguồn với mạch điều khiển Nút nhấn loại giữ cho cấp tốc độ Dùng để nhấn khởi động thao tác Dùng nút nhấn có đèn led : Khơng có biến thế,mã hàng:YW1P-1EQM3(R,Y,W,A) Đặc tính kỹ thuật nguồn cáp: 220V AC/DC Nút nhấn START Là nút nhấn nhả Dùng để nhấn nút khởi động Nút STOP Dùng để dừng tất hoạt động tải VI Mạch điều khiển VII Cài đặt biến tần: Thông số động cơ: mã Giá trị Mô tả Đơn vị 0-01 Tiêng anh 0-02 Tốc độ động 1-01 Điều khiển vector 1-20 200KW Công suất động KW 1-22 380 Điện áp định mức V 1-23 50Hz Tần số động Hz 1-24 375 Dong điện định mức A Hz 1-25 1481 Tốc độ danh định Rmp 1-26 1290 Moment định mức Nm 4-12 Tốc độ tối thiểu Hz 4-14 Tốc độ tối đa Hz 3-40 Tăng giảm tốc với việc cài đặt thời gian 3-41 3s Thời gian tăng tốc S 3-42 3s Thời gian giảm tốc S Phanh Cài tốc độ đặt trước 3-04 5-10 start 5-11 Đảo chiều 5-12 Không dùng 5-13 15 Đặt tham chiêu bit 5-14 16 Đặt tham chiêu bit 5-15 17 Đặt tham chiêu bit 3-10 Preset ref Tốc độ 1: Hz Preset ref Tốc độ 2: Hz Preset ref Tốc độ 3: Hz Preset ref Tốc độ 4: Hz Preset ref Tốc độ 5: Hz Bảo vệ động 16-37 200% Iđm 750 A 4-18 1-90 180%M 2322 Bảo vệ nhiệt động Nm ... TÀI:CẨU HÀNG Yêu cầu đề tài: -Điều khiển nâng hạ cẩu hàng cảng trọng lượng 12 tấn, nâng lên tốc độ với tốc độ tối đa 1.4 m/s hạ xuống tốc độ 0.5 m/s Chọn động cơ, thiết bị, biến tần - Điều khiển. .. HIỂU NGUYÊN LÝ HOẠT ĐcỘNG CỦA CẨU HÀNG Quy trình cơng nghệ: II.TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ,ĐỒ THỊ ĐẶC TÍNH CƠ,THIẾT BỊ TRUYỀN ĐỘNG Đồ thị phụ tải: Tính tốn chọn động cơ: Chọn tang trớng: + Chọn... tất hoạt động tải VI Mạch điều khiển VII Cài đặt biến tần: Thông số động cơ: mã Giá trị Mô tả Đơn vị 0-01 Tiêng anh 0-02 Tốc độ động 1-01 Điều khiển vector 1-20 200KW Công suất động KW 1-22