Luận văn, đồ án tốt nghiệp, đề tài tốt nghiệp, đồ án, thực tập tốt nghiệp, đề tài
Trang 1LỜI MỞ ĐẦU
Thực tập tốt nghiệp là một yêu cầu không thể thiếu đối với mỗi sinh viên,đây là thời gian để mỗi sinh viên làm quen với công việc của một kỹ sư trong quá trình sản xuất Cũng trong thời gian thực tập là thời gian để sinh viên tìm
hiểu , nghiên cứu các quá trình công nghệ trong các công ty, cơ sở sản xuất, áp
dụng những kiến thứ đã học vào công việc , đông thời bổ xung kiến thức thực tế Công ty Giấy Bai Bằng là đơn vị có bề dày truyền thống trong sản xuất giấy Với dây chuyền công nghệ tạo thành một chu trình khép kín từ sản xuất nguyên vật liệu , tỉnh chế, sản xuất, xử lý chất thải tạo điện năng phục vụ sản xuất và kinh doanh
Dé tờ giấy có được chất lượng cao, ngoàbiệc áp dụng các phương pháp kỹ thuật trong công nghệ sản xuất thì vấn đề tự động trong truyền động là vô cùng quan trọng Điều này đã được áp dụng rất thành công tại công ty Giấy Bãi bằng
Được sự giúp đỡ tận tình của các cán bộ CNV trong công ty và thầy giáo Võ Minh Chính , em đã được tiếp cận với quá trình sản xuất có tính tự động hoá cao
này Sau thời gian 4 tuần tìm hiểu trực tiếp tại công ty, cụ thể là tại phân xưởng
xeo, em đã biết được thêm nhiều điều, đặc biệt là sự khác nhau giữa thực tế và lý thuyết
Kết hợp thực tế và bài học ,với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành nội dung thực tập theo yêu cầu của bộ môn Sau đây em xin trình bày nội dung bản báo cáo thực tập này
Em xin chân thành cám ơn các Cán bộ CNVvà thầy giáo Võ Minh Chính đã giúp đố em hoàn thành nội dung này Tuy nhiên , do kiến thức còn hạn hẹp, thời gian có hạn nên không tránh khỏi được những sai sót Rất mong được sự góp ý
của thầy cô và các bạn đọc
Trang 2BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH
CHUONG |
CO CAU TO CHUC VA QUAN LY DIEU HANH TAI CONG TY GIAY BAI BANG
Công ty gôm 5 xí nghiệp thành viên và nhà máy chính :
1 Nhà máy điện
Nhiệm vụ sản xuất điện hơi nước và cung cấp nước cho các vùng phụ cận Nhà máy điện gồm 3 phân xưởng :
-Phân xưởng lò -Phân xưởng điện máy -Phân xưởng nước 2_ Nhà máy bột và giấy
Đây là bộ phận chính sản xuất ra sản phẩm chính của Công ty : giấy viết, giấy gói , giấy photocoppy Nhà máy gồm 3 phân xưởng:
-Phân xưởng nguyên liệu -Phân xưởng bột
-Phân xưởng Giấy 3 Nhà máy Hoá chái
Nhiệm vụ sản xuất ra Clo, nước gia ven để tẩy trắng bột giấy Nhà máy gồm 2 phân xưởng chính :
-Phân xưởng sản xuất Clo -Phân xưởng xử lí nước 4 Xí nghiệp Vận tải Nhiệm vụ chính là vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm cho Công ty Xí nghiệp gồm có : -Phân xưởng sửa chữa -Ngành vận tải bộ -Nganh vận tải thuỷ 5 Xí nghiệp Bảo dưỡng
Nhiệm vụ sửa chữa và bảo dưỡng các thiết bị máy móc trong tồn bộ Cơng ty Xí nghiệp gồm có các phân xưởng :
1-Phân xưởng sữa chữa cơ khí 2-Phân xưởng Điện
3-Phân xưởng Thông tin -Ðo lường 4-Phân xưởng xây dựng
Trang 3TONG GIAM DOC PHO
PHO PHO PHO PHO TONG PHO
TONG TONG TONG TONG GIAM TONG
GIAM GIAM GIAM GIAM ĐỐC GIÁM
ĐỐC ĐỐC ĐỐC ĐỐC DTU ĐỐC
KỸ SẢN KINH ĐỜI MO VAN -
THUAT XUAT TE SONG RONG THE
XN XN NHA NHA NM
BAO VẬN MÁY MÁY HOÁ
Trang 4BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH
CHUONG II
GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ VÀ HỆ THONG
CUNG CẤP ĐIỆN CỦA CÔNG TY
Với công suất thiết kế 55.000 tấn giây năm Công ty giấy Bãi Bằng tiêu thụ một lượng điện năng khoảng 20-25MW và nhiệt năng rất lớn, đồng thời thải ra môi trường một lượng chất thải hữu cơ (30% nguyên liêu) và hoá chất lớn Do vậy sự có mặt của một nhà máy điện là cân thiết Nhà máy điện là nguồn cung cấp điện chủ yếu cho nhà máy với tổng công suất thiết kế khoảng 2§MW Khi hoạt động bình thường nguồn điện do nhà máy điện cung cấp đảm bảo hoạt động cho toàn bộ công ty, từ điện trong sinh hoạt, đến điện sản suất Khi công suất do nhà máy điện sản suất thừa, phần công suất này có thể bán lên lưới điện quốc gia hoặc mua điện từ lưới (khi công suất phát không đủ cho hoạt động của nhà máy) thông qua trạm biến áp của nhà máy Việc hoà đồng bộ vào lưới điện quốc gia có thể được thực hiện bằng tay hoặc thông qua hệ thống hoà đồng bộ tự động Nhà máy điện có hai máy phát ba pha do Simen chế tao điện áp đầu cực mỗi máy là 10KV Công suất máy 1 1a 12MW, máy còn lai là I6MW Chúng được kéo bởi 2 turbin, turbin ngưng va turbin đối áp Môt lượng hơi được trích ra từ turbin đối áp cung cấp cho nhà máy bột và nhà máy giấy Nhà máy có hai hệ thống lò đốt, lò động lực và lò hơi thu hồi.Trong đó hệ thống lò hơi thu hồi rất có ý nghĩa về mặt kinh tế và môi trường Nó giải quyết vấn để về nhiệt năng và điện năng nhờ sử dụng nhiên liêu là dịch đen (chất thải trong quá trình nấu bột)
1 Mạng điện cơ sở của nhà máy
Điện áp ba pha 10KV của hai máy phát của nhà máy điện được đưa về hệ thống thanh cái chung của công ty theo hai đường riêng biệt Mỗi máy đều được phân thành hai nhánh qua các máy cắt I0KV, và dao cách li đưa điện về hệ thống thanh cái ba pha A và B Hệ thống thanh cái gồm hai bộ A và B, mỗi bộ gồm 3 thanh Hai máy phát có thể làm việc theo chế độ 3 pha trung tính cách điện, hoặc 3 pha trung tính nối đất Hai hệ thống thanh cái 3 pha A và B làm việc độc lập nhau Các thanh cái A thường dùng làm thanh cái chính, thanh cái B là các thanh cái dự phòng Giữa hai hệ thông thanh cái liên lạc với nhau thông qua máy cắt liên lạc Điều này làm cho việc vận hành rất linh hoạt Sơ đồ cấp điện của nhà máy theo sơ đồ hinh tia, với hai nguồn cấp điện, ngoài nguồn điện nhà máy điện Điều này làm cho độ tin cậy cung cấp điện của nhà máy rất cao Đường dây 3 pha 1I0KV từ Việt Trì và Thác Bà đưa vê hệ thống 2 thanh cái ba pha 110 kV riêng biệt các thanh cái được liên lạc với nhau thông qua máy cắt liên lạc Từ các hệ thống thanh cái điện áp 110kV thông qua dao cách ly và máy cắt Từ thanh cái này điện áp 110kV qua dao cách ly và máy cắt đến MBA của nhà máy từ đó điện áp được hạ xuống 10kV phía thứ cấp của biến áp có trung tính cách điện hoặc nối đất Từ trạm biến áp điện áp được đưa đến hệ thống các thanh cái A và B theo hai đường riêng biệt qua các máy cắt Từ các thanh cái Avà B điện áp 10kV được đưa đến TBA của các phân xưởng bằng cáp
Trang 52 Sơ đô cấp điện của phân xưởng Xeo ow 09zxerwxv Orv ora (AM0D AYW VHNIVO HNVHL 0memxy 9N Ạ ts —<-] = Š c0 co rete PI co (A01) O4X Xả4JV2Ô HNVH+ er — = 6 er — = ỗ > «(>> >< ‡ & : Ạ 5
Đối với phân xưởng xeo , điện áp được cấp theo hai đường cáp đến hê thống gồm hai bộ thanh cái 3 pha Các bộ thanh cái được liên hệ với nhau qua máy cắt liên lạc Các đường cáp lấy điện trên các thanh cái A và B thông qua các máy cắt và dao cách ly Từ các trạm biến áp phân xưởng điện áp được giảm xuống 660V, hay 380V cung cấp cho các thiết bị
Trang 7Sau khi bột được phối trộn các phụ gia thích hợp, được sàng bỏ cát ,sỏi ,xơ ,sợi bột được bơm lên hòm phun bột , bắt đầu hình thành tờ giấy 1- Hòm phun bột Chức năng: Phân phối một lượng bột đồng đều trên lưới Giữ cho dòng bột không xáo trộn phá vỡ sự hình thành tờ giấy Bộ phận hình thành OO
Coe +1 Hom phun
Chức năng : Hình thành nên tờ giấy ướt
Việc hình thành nên tờ giấy được thực hiện giữa hai bê mặt của lưới đôi: lưới trong rộng 7.350mm, dài 22.000 mm Lưới ngoài rộng 4350 mm, dài 18.000 mm
Ưu thế của việc tạo hình như thế hạn chế bề mặt tự do của dòng chảy trên lưới Trên bộ phận hình thành, nước được thoát ra theo cả hai chiều dài tạo hình và giấy sẽ có bề mặt đồng nhất
2- Bộ phận ép
Ép 1 Ép2 Ep3
Chức năng : Dùng lực cơ học để ép tờ giấy đạt trên điểm bão hoà Ở phần này
mục tiêu tách nước đến độ khô của tờ giấy khoảng 22% Công đoạn này cũng góp phần làm cho tờ giấy có chất lượng tốt hơn Ngoài nhiệm vụ tách nước, nó còn có nhiệm vụ dẫn giấy từ bộ phận lưới sang bộ phận sấy , tăng độ bền và độ nhắn của tờ giấy Bộ phận ép có số lượng cặp ép và cấu trúc khác nhau Một cặp ép bao gồm giá
đỡ và hai lô Lô dưới thường được lắp trên một ổ cố định và là lô dẫn động Sự ép
xảy ra ở khoảng giữa lô trong khe ép Tờ giấy được chăn dẫn qua khe ép
Tờ giấy ướt được chuyển trực tiếp từ lưới tới trục ép hút chân không Chức năng quan trọng của lưới ép là chống tạo vết trên tờ giấy Từ tổ ép 1 tờ giấy được chuyển
tới bộ phận ép lưới ở tổ hai Tổ hai gồm một lưới nhựa giữa chăn ép và trục ép phía
dưới làm giảm áp suất thuỷ tĩnh trong tuyến ép Từ chăn ép 2, tờ giấy được chuyển
tới tổ ép nhắn (ép 3) qua một khoảng kéo hở Tổ ép này không có chăn nên không
có nhiệm vụ tách nước mà chỉ có tác dụng làm cho hai mặt của tờ giấy mịn và
phẳng hơn
3- - Bộ phận sấy
Khi tờ giấy rời khỏi bộ phận ép sẽ có độ khô vào khoảng 40% và nhiệt độ khoảng 25-30 °C Trong bộ phận sấy lượng nước còn lại sẽ được tách ra bằng cách bốc hơi Sấy là một quá trình vận chuyển nhiệt và nước trong đó nhiệt được chuyển qua vùng bay hơi nước bốc lên đi qua bê mặt của tờ giấy và luồng khí thông gió
Ở máy này, tờ giấy được sấy khô tới khi hàm lượng chất khô 94% ở bộ phần sấy chính Sau đó tờ giấy đi qua bộ phận ép gia nhựa ở đó nước cùng hoá chất được tờ
giấy hấp thụ và lượng nước này được làm khô ở bộ phận sấy thứ hai (gọi là bộ phận
Trang 8BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH Giấy thành phẩm sẽ có hàm lượng khô là 92-04% Bộ phận sấy bao gồm 34 lô sấy, trong đó 24 lô nằm trong bộ phận sấy chính, 10 lô nằm trong bộ phận sấy nhựa
Giấy đã sấy khô được làm nguội trên 2 lô làm lạnh
Tất cả các lô đều
có đường kính 1,5 m
Trang 9CHUONG III
HE TRUYEN DONG MAY XEO GIAY
3.1 Yêu cầu chung
Công đoạn xeo giấy là công đoạn hình thành nên tờ giấy cuộn từ bột giấy Với chiều dài hơn 100 m, công đoạn xeo giấy được thiết kế đảm bảo tờ giấy hình thành được liên tục từ đầu đến cuối một cách thông suốt, hạn chế giấy bị đứt, bị nhăn trong quá trình làm việc Do đó yêu cầu hệ truyền động cho từng động cơ và cả hệ thống là sự đồng bộ tốc độ đảm bảo theo đặc trưng của quá trình công nghệ Trong quá trình xeo giấy, tờ giấy đi qua nhiều công đoạn như hình thành, ép, sấy, ép quang, từ dạng lỏng hình thành nên tờ giấy, do đó chiều dài tờ giấy sẽ tăng lên theo từng công đoạn Mặt khác tốc độ cả hệ thống thay đổi tuỳ theo yêu cầu sản xuất cụ thể là công suất sản xuất từng ngày từng tháng, từng quý, kế hoạch năm, từ lúc chạy máy ban đầu đến khi đạt tốc độ làm việc đòi hỏi hệ truyền động phải đảm bảo yêu cầu cụ thể đảm bảo sai số nhỏ về mặt tốc độ giữa các khâu, các công đoạn Từ những yêu cầu đó, với công nghệ thập niên 70 hệ truyền động được chọn đó là hệ truyền động một chiều Thyristor - Động cơ (T - D) Đặc trưng hệ T - Ð là độ tác động nhanh cao, không gây ồn, khả năng điều chỉnh tốc độ sâu, van bán dẫn công suất lớn có hệ số khuyếch đại công suất cao, thuận tiện cho việc dùng các hệ thống điều chỉnh tự động sử dụng các mạch vòng nâng cao chất lượng các đặc tính tính và động của hệ thống
3.2 Hệ thống truyền động cho máy xeo
Hệ thống truyền động cho máy xeo sử dụng công nghệ thiết bị của hãng ASEA
sản xuất Các động cơ được truyền động từ những bộ điều chỉnh giống nhau về kết cấu, gồm 2 mạch vòng điều chỉnh: mạch vòng điều chỉnh tốc độ và mạch vòng điều
chỉnh dòng điện Các bộ điều chỉnh nhận tín hiệu chủ đạo từ tín hiệu điện áp chủ đạo chung (Mater voltage) được đặt ở thiết bị điều khiển trung tâm Tuy nhiên, các động cơ không quay cùng tốc độ nên việc sai lệch tốc độ được điều chỉnh riêng lẻ từ các bộ phận điều chỉnh riêng của các động cơ
3.2.1 — Sơ đồ hệ thống truyền động điện hệ thống máy xeo Hệ truyền động máy xeo bao gồm:
-_ Truyền động động cơ một chiều
-_ Truyền động động cơ xoay chiều
Các bộ truyền động gồm động cơ và bộ điều chỉnh cho động cơ đó Nguồn cung cấp được lấy từ biến áp, qua các thiết bị đóng cắt, thiết bị bảo vệ và bộ biến đổi cung cấp cho động cơ
Trong đó bao gồm 26 động cơ, 24 động cơ một chiêu và 02 động cơ xoay chiêu Các động cơ và cơ cấu truyền động cơ khí đặt tại hiện trường, các bộ điều chỉnh được đặt tập trung tại các phòng (Unit) Hệ thống tủ được bố trí trong phòng như sau:
- Tủ YD 1 : Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 1 ở bộ phận lưới, nhiệm vụ dẫn động chính
- Tủ YD 2: Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 2 ở bộ phận lưới làm nhiệm vụ dẫn động chính
- Tủ YD 3: Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 3 và số 4 ở bộ phận ép - Tủ YD 4: Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 5 và động cơ số 6
-Tủ YD 5: Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 7 và động cơ số 8 ở bộ phận
ép
- Tu YD 6: Diéu khién và cấp nguồn cho động cơ số 9 ở bộ phận sấy 1
Trang 10BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH
-Tu YD 7: Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 10 ở nhóm sấy số 2 -Tủ YD 8: Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 11 ở nhóm sấy số3
-Tủ YD 9 : Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 12, 13, 14 ở bộ phận ép - TủYD 10: Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 17 ở nhóm sấy 4
- Tủ YD 11 : Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số18§ ở nhóm sấy 5 Tủ YD 12 : Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 19 ở lô lạnh - Tủ YDI3 : Tủ dự phòng
- Tủ YD 14 : Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 20, 23, 24 của ép quang một
chiều
-Tủ YD 15 : Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 25 của máy cuộn
- Tủ YD 16 : Điều khiển và cấp nguồn cho động cơ số 26 của bộ phận khởi động lô thay thế
- Một tủ riêng dành cho điều khiển biến tần, máy ép quang xoay chiều
Tất cả các tủ điều khiển đều nhận tín hiệu điều khiển từ tủ điều khiển trung tâm KDI Từ đây các tín hiệu chủ đạo được gửi đi đến các tủ riêng để điều khiển các bộ
biến đổi
3.2.1.1 — Truyén động một chiêu
Hệ truyền động một chiều được thiết kế lắp đặt từ lúc xây dựng nhà máy
Mô hình truyền động một chiêu dây chuyền như hình vẽ a- Sơ đồ truyền động một chiều
Sơ đồ truyền động một chiều của các động cơ một chiều được thiết kế giống nhau bao gồm bộ điều chỉnh, bộ biến đổi và động cơ Sơ đồ có dạng hình vẽ
Trang 11b- Sơ đồ mạch bộ điều chỉnh cho hệ máy xeo
Khâu tạo điện áp chủ đạo KDI dat giá trị điện áp chủ đạo chung cho ca day chuyền máy xeo làm việc và điều chỉnh tốc độ đồng bộ giữa các khâu có dạng hình vẽ Giá trị tốc độ thực Đặt tốc độ | se —~ chủ đạo = &) dƑ> eRe () Điện áp chủ đạo Đồng hồ —d> | } báo tốc độ O |—— đặt
Khâu tạo điện áp chủ đạo
Trang 12BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH
Giá trị điện áp chủ đạo từ +10 + +11 V, tuỳ theo quá trình vận hành Các khâu điều chỉnh tốc độ (R,) và điều chỉnh dòng điện (R;) dùng khâu tỷ lệ - tích phan (PI) Sự có mặt của mạch vòng sức căng làm cho chất lượng quá trình điều chỉnh càng chính xác hơn
Trong quá trình làm việc các bộ điều chỉnh nhận cùng tín hiệu điện áp chủ đạo từ khối KDI Tuy nhiên lúc đầu chạy máy, tốc độ được tăng dần nhờ tín hiệu đặt Crawl và tăng dần lên tốc độ làm việc Do việc truyền động liên hệ nhau giữa các khâu là băng giấy không có khả năng truyền lực kéo cho nên xảy ra tình trạng giấy bị đứt hoặc chùng cục bộ giữa các lô, các khâu với nhau, lúc đó ta dùng nút
Slack take-up để căng giấy
Sơ đồ khối truyền động một chiêu như hình vẽ (Sơ đồ điều khiển chung) Trong đó:
- Tín hiệu Master voltage (MV) đặt giá trị tốc độ chung cho cả hệ thống
truyền động máy xeo
- Tín hiệu Cascade master voltage điều chỉnh tốc độ phù hợp giữa các động cơ truyền động cho các bộ phận trong hệ thống máy xeo
- Tin hiéu Slack take-up ding điều chỉnh sức căng cục bộ trong từng thời
điểm nhất định
- Tín hiệu Crawl and inch đặt giá trị tốc độ khi vận hành ở chế độ chạy bò và khởi động kiểm tra
3.2.1.2 Truyền động xoay chiều
a - Mục đích, vị trí truyền động xoay chiều Bản thân hệ thống truyền động
máy xeo không thiết kế có hệ thống truyền động xoay chiều do nhiều nguyên nhân, ngày nay truyền động một chiều ngày càng bộc lộ những khuyết điểm thì truyền
động xoay chiều càng chiếm được những ưu điểm rõ rệt với những hệ thống truyền động có điều chỉnh tốc độ Do đó truyền động xoay chiều đang được áp dụng ngày càng lớn chiếm tỷ trọng ngày càng cao so với truyền động một chiều và cụ thể đang được áp dụng trong công nghệ ép quang ở dây truyền xeo giấy Với những ưu điểm của mình như giá thành truyền động và chế tạo thấp, sử dụng trực tiếp nguồn điện lưới, vận hành đơn giản, khả năng quá tải lớn, do đó truyền động xoay chiều đang phát huy sức mạnh trong công nghệ truyền động xoay có điều chỉnh tốc độ
b - Sơ đồ nguyên lí bộ biến tần
Trang 13Các thành phần chính của bộ biến tần đều giống nhau bao gồm: - May bién dp cung cấp nguồn cho truyền động
- Bo bién tan (Converter)
- Khối điều khiển cho biến tần
Khối điều khiển cho biến tần là khâu quan trọng quyết định sự làm việc của biến tần Có thể nói, đây là bộ não của bộ biến tần, nó quyết định toàn bộ hoạt động của các van công suất từ đó cấp dòng, áp cho các động cơ không đồng bộ hoạt động
Trong nội dung báo cáo này em đề cập đến phần truyền động cho máy ép quang phần xoay chiều Các nội dung cụ thể của truyền động phần xoay chiều sẽ trình bày ở các chương sau
3.2.2 Yêu cầu hệ truyền động máy xeo giấy
Xuất phát từ những đặc điểm trên, truyền động cho máy xeo giấy có những yêu cầu truyền động rất phức tạp, một trong những yêu cầu hàng đầu đó là đồng bộ hoá tốc độ giữa các khâu trong dây truyền công nghệ và đảm bảo sức căng giấy theo các giá trị đặt cho từng loại giấy Từ những yêu cầu đó hệ thống truyền động cho máy xeo giấy được thiết kế rất hoàn thiện với 3 mạch vòng điều chỉnh trong các hệ truyền động Các mạch vòng được tính toán, chỉnh định rất chính xác, ti mi
3.2.3 Hệ thống bảo vệ cho truyền động máy xeo giấy
Từ những đặc điểm , yêu cầu phải có những thiết bị bảo vệ hệ thống chính xác kịp thời Ở đây, hệ thống được bảo vệ đây đủ bao gồm cả chung và riêng
Hệ thống bảo vệ gồm:
Bảo vệ dùng Aptormat, cầu chì phía xoay chiều Bảo vệ quá áp, quá dòng cho Thyristor
Bảo vệ điện áp thấp, dòng chạm đất, cho động cơ một chiều
Ngoài ra còn có các khoá liên động trong hệ thống như quạt làm mát, dầu bôi trơn vòng bị, ổ trục, liên động về sai lệch tốc độ trong hệ thống
Ngoài ra với các truyền động cho từng bộ phận riêng có các chế độ bảo vệ riêng, ví dụ truyền động cho bộ phận lái chăn, lưới, hòm phun, biến tần ACS 600 có các bảo vệ riêng cho từng truyền động Khi xảy ra sự cố nếu không giải trừ được sự cố đó hệ thống sẽ không vận hành trở lại được
Đây là những vấn đề chung nhất về truyền động của hệ thống máy xeo giấy Những yêu cầu riêng về truyền động của máy ép quang cũng như những vấn đề liên động chung trong quá trình làm việc của hệ thống em sẽ trình bày ở chương sau
Trang 14BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH
CHUONG IV
MAY EP QUANG 4.1 — Giéi thiéu chung
Trong công nghệ sản xuất giấy, ép quang là khâu rất quan trọng quyết định chất lượng của tờ giấy Sau công đoạn hình thành tờ giấy ra khỏi lô lạnh có các tham số
Kĩ thuật công nghệ như độ trắng, độ tro tuy nhiên bề mặt tờ giấy chưa được đảm
bảo các chỉ tiêu như độ bóng, độ mịn ép quang nhằm mục đích đảm bảo các yêu
cầu đó
Ép quang là quá trình công nghệ dùng lực cơ học ép lên bể mặt tờ giấy làm cho tờ
giấy có bề mặt bóng hơn, mịn hơn
Do tầm quan trọng của mình, ép quang đã được quan tâm sửa chữa, nâng cấp cải tạo nhiều lần nhằm mục đích đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu ngày càng cao của thị trường tiêu dùng Qua nhiều lần nâng cấp cải tạo, tuy nhiên máy ép quang ngày nay vẫn chưa đạt được những mong muốn của người tiêu dùng mà vấn đề vẫn là các chỉ tiêu trong truyền động cho máy ép quang chứ không phải về công nghệ Trong phần này em xin được đề cập đến phần truyền động cho máy ép quang dùng biến tần ACS 600 của ABB sản xuất
4.1 Máy ép quang thế hệ 3
Do những tồn tại của máy ép quang thế hệ 2, tháng 10/1997 công ty giấy Bãi Bằng đã cải tiến hệ truyền động máy ép quang trong đó 2 lô đều là lô dẫn động So dé máy ép quang thế hệ 3 có dạng hình vẽ 4 2 Trong đó: Động cơ 1 1 - lô đàn một chiều 2 - lô dưới 3 - lô trên 4 - lô dẫn giấy Nguồn 3 fa Động cơ AC Máy ép quang thế hệ 3
Thông số các lô truyền động như bảng
Trang 15Thông số động cơ truyền động như bảng Động cơ Pam( KW) Uam(V) Tam (A) Tốc do(v/ph) Dong co 1 260 440 636 1800 Động cơ 2 55 400 110 741 Dong co 3 4 400 8,9 960 Thông số các động cơ truyền động máy ép quang thế hệ 3
Trong máy ép quang, yêu cầu công nghệ trong quá trình ép :
-_ Đảm bảo lực ép phải đồng đều
- Dam bao quá trình gia nhiệt 4.2 - Yêu cầu truyền động máy ép quang
Máy ép quang có những yêu cầu công nghệ rất chặt chế về phần truyền động, cụ
thể là:
- Ôn định tốc độ giữa 2 lô ép
- Đảm bảo sai lệch tốc độ giữa 2 lô ép là 0.15%
- Tốc độ dài của 2 lô ép được điều khiển phù hợp với toàn dây truyền
- Quá trình gia tốc tốc độ phải thực hiện triệt để với việc điều khiển trơn vô cấp
- Đảm bảo sức căng tờ giấy phù hợp
Theo sơ đồ và quá trình phân tích ở trên ta thấy máy ép quang là bộ phận tách rời nếu xét về mặt công nghệ, nhưng lại là một bộ phận thuộc máy xeo được truyền động, gia tốc, ổn định tốc độ cùng với toàn dây chuyền sản xuất Hình vẽ 2- 1, may ép quang được nhận tín hiệu chung từ một tín hiệu chủ đạo chung, tờ giấy đi qua toàn bộ hệ thống do đó máy ép quang phải đảm bảo việc đồng bộ tốc độ với toàn hệ thống Nếu không tờ giấy sẽ bị xé rách do sức căng tờ giấy quá giới hạn cho phép hoặc quá chùng
Dam bảo cho quá trình làm việc ổn định, chất lượng tờ giấy đảm bảo thì máy ép
quang phải đảm bảo ổn định tốc độ Lúc đó hệ thống mới đảm bảo sự ổn định tốc độ
Máy ép quang làm việc, 2 lô ép lên nhau một lực rất lớn, tuỳ theo từng loại sản phẩm ví dụ giấy in sách thì sức căng khoảng 290 N/m, do đó việc yêu cầu đảm bảo sai lệch tốc độ giữa 2 lô rất quan trọng Yêu cầu Aœ < 0.15 %, lúc đó mới đảm bảo phụ tải cho động cơ truyền động Nếu sai lệch không đúng, một trong 2 động cơ truyền động sẽ bị quá tải hệ thống bảo vệ tác động động cơ sẽ bị dừng lại, hệ thống sẽ bị dừng máy Mặt khác, ép quang mục đích làm cho tờ giấy mịn, bóng hơn Cho nên khi tốc độ sai lệch bề mặt sẽ bị cào xước, không đảm bảo yêu cầu chất lượng
Về yêu cầu gia tốc tốc độ chỉ phải thực hiện trong trường hợp tăng tốc độ toàn dây chuyền sản xuất, lúc đó yêu cầu quá trình gia tốc tốc độ phải êm phù hợp với cả dây chuyền sản xuất, tránh không làm cho tờ giấy bị rách trong quá trình gia tốc tốc độ
Sức căng tờ giấy ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng tờ giấy, nó có thể làm cho tờ giấy bị nhăn trong quá trình đi vào máy ép quang, mất tín hiệu trong mạch vòng điều chỉnh sức căng Sức căng tờ giấy quá lớn làm cho động cơ phía sau máy ép quang bị quá tải dẫn đến dừng máy, làm cho tờ giấy bị xé rách do đó trong quá trình truyền động yêu cầu máy ép quang phải đảm bảo sức căng tờ giấy phù hợp với toàn bộ dây chuyền sản xuất
Tóm lại, yêu cầu truyền động cho máy ép quang phải đảm bảo các yêu cầu như
trên để hệ thống làm việc được ổn định
4.3 - Nhận xét về truyền động của máy ép quang
Trang 16BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH
Hiện tại ở Công ty giấy Bãi Bằng tôn tại 2 loại máy ép quang: - May ép quang thế hệ 2 dùng truyền động DC - May ép quang thế hệ 3 dùng truyền động DC - AC 4.3.1T— Máy ép quang dùng truyền động DC
Máy ép quang thế hệ này dùng truyền động DC với một lô chủ động được truyền động từ một động cơ một chiều, lô còn lại là lô bị động và lực nén được ép từ trên xuống, do đó sai lệch tốc độ khó được đảm bảo, hệ thống không có tín hiệu đặt, đo sức căng cho nên thực tế máy ép quang này vận hành kém, không đảm bảo chất lượng giấy theo yêu cầu
4.3.2 -Máy ép quang dùng hệ truyền động DC — AC
Từ những tồn tại của máy ép quang hệ truyền động DC, hiện nay máy ép quang được cải tiến bằng hệ truyền động 2 lô chủ động: lô trên được truyền động bằng động cơ một chiều còn lô dưới được truyền động bằng động cơ xoay chiều AC
Trang 17Trong đó: - Uy là tín hiệu của mạch vòng sức căng tờ giấy - APC là bộ điều chỉnh số ( Application Controler)
Đây là hệ thống truyền động mới nhất hiện đang được lắp đặt và vận hành tại công ty giấy Bãi Bằng Việc đồng bộ tốc độ giữa 2 lô và đồng bộ tốc độ với hệ thống được thực hiện rất chặt chẽ bằng việc đặt các tín hiệu như hình vẽ
Đây có thể xem là hệ thống truyền động hoạt động theo cơ cấu chủ -— tớ (Master — Slave) Trong đó, động cơ hoạt động với vai trò Master là động cơ AC truyền động cho lô dưới, còn động cơ hoạt động trong vai trò Slave đó là động cơ DC truyền động cho lô trên
Các tín hiệu liên hệ giữa 2 bộ điều chỉnh truyền động cho 2 động cơ: - _ Tín hiệu điều khiển chung cho cả 2 bộ điều chỉnh U,¿
- Tín hiệu phản hồi âm tốc độ từ động cơ truyền động một chiều - Tín hiệu phản hồi sức căng từ cảm biến sức căng Load cell - Tín hiệu ra của bộ điều chỉnh tốc độ hệ truyền động một chiều
- Tín hiệu phản hồi dương dòng điện của bộ điều chỉnh hệ truyền động một chiều
Để biết được tác dụng của từng tín hiệu ta nghiên cứu đặc tính phụ tải máy ép quang Chúng ta biết rằng đặc tính phụ tải của cơ cấu sản xuất được tính theo phương trình: Me = My + (Mam ~ Mo) (=) 2m, Đối với hệ truyền động máy ép quang ơ = 0, do đó M,= Mạ„ Đồ thị đặc tính cơ máy ép quang có dạng (Hình vẽ) 4.3.2.1- Truyền động một chiều: Khi mô men M, = const, ta có: Pp = Mp.@p Py = Up
Do đó muốn thay đổi tốc độ động cơ œp ta phải thay đổi điện
áp phần ứng U (U< Uạ„)
Đặc tính cơ động cơ khi điều chỉnh
Trang 18BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH
Onin
0 M, c Mim M
Đặc tính cơ khi thay đổi Uy
Như vậy, tốc độ lớn nhất bị giới hạn bởi đường đặc tính tự nhiên Tốc độ nhỏ nhất bị giới hạn bởi yêu cầu sai số tốc độ và mô men khởi động khi tải định mức
Để thoả mãn khả năng quá tải về mô men thì đặc tính cơ thấp nhất phải có mô men ngắn mạch M„„ là: Mm„a = M¿„z„= À Mạ„ trong đó: ^ là hệ số quá tải về mô men M Oo = dm max- @ 0 max | 8 | M, — Tham Prin — min |B
Trong hệ truyền động máy ép quang, tốc độ nằm trong đải từ 50 +750 m/ph
thì dải điều chỉnh tốc độ là tương đối rộng Để tăng thêm dải điều chỉnh ta phải sử
dụng thêm các mạch vòng điều chỉnh, lúc đó độ cứng đường đặc tính cơ sẽ được
tăng lên Giá trị ®o„¡; giảm xuống tức là ta mở rộng được dải điều chỉnh tốc độ Trên sơ đồ mạch điều khiển ta không thấy sự tham gia của từ thông động cơ, thực ra từ thông động cơ được cấp từ cầu chỉnh lưu điôt một pha Do đó về lí thuyết ta xem như kích từ độc lập nhưng thực ra từ thông vẫn bị ảnh hưởng do điện áp bao giờ cũng chịu ảnh hưởng của lưới điện : Uạ = 0,9 U;
Trong đó : U; là điện áp pha của lưới điện
Do đó khi lưới điện bị thay đổi thì từ thông động cơ sẽ bị thay đổi dễ gây ra mất ổn
định cho hệ thống
4.3.2.2- Truyền động xoay chiều:
Khi mô men M, = const, điều chỉnh thay đổi tốc độ œp ta phải thay đổi tần số f Tuy
nhiên sự thay đổi tần số f bao giờ cũng đi liên với sự thay đổi điện áp nhằm giữ cho
khả năng quá tải về mô men không bị thay đổi Đường đặc tính cơ khi thay đổi tần
số có dạng hình vẽ
Trang 19
@ f>fan @ am Tu nhién f<ftm 0 Me
Dac tinh co dong co DK
Lô dưới (Bottom Roll) và lô đàn (Spreader roll) của ép quang được truyền động bằng động cơ không đồng bộ ba pha, việc điều chỉnh tốc độ được thực hiện
nhờ bộ biến tần ho ACS 600 do hang ABB san xuat(loai ACS 601-100-3) Day 1a
biến tần có công suất 100 KVA dạng chuẩn kiểu treo tường có điện áp làm việc là 380 415 VAC Phía chỉnh lưu dùng cầu 3 pha, 3 van Thyristor và 3 điôt Sơ đồ phần cứng bộ biến tân
Các tín hiệu đưa đến và gửi đi thông qua các công giao tiếp chuẩn
(NIOC) Việc thực hiện điều khiển
biến tần ở đây do yêu cầu rất lớn về tính chính xác và độ tác động nhanh, nên người ta dùng phương
pháp điều khiển trực tiếp mô men (DTC)
Điều khiển trực tiếp mô men (DTC) là nguyên lí điều khiển tối ưu động cơ không đồng bộ, trong đó bộ biến tần
điều khiển trực tiếp các biến của động cơ như mô men và từ thông NAMC NIOC NINT DC
Việc phối hợp điều khiển biến tần và động cơ rất chặt chẽ ,lô gic chuyển mạch của
biến tần dựa trên trạng thái điện từ của động cơ mà không cần đến điều chế độ rộng xung áp của biến tần Phần tử tính toán DSP bên trong biến tần có tốc độ cao nên cho đáp ứng đầu ra nhanh (cỡ vài phần nghìn giây )
Phương pháp DTC dựa trên lý thuyết trường định hướng máy điện không đồng bộ , trong đó các đại lượng điện từ được mô tả như các véc tơ Mô men điện từ là tích giữa véc tơ từ thông stato và Rôto :
.l-ơ ” >? ]—
M=p.— “ựAw,=p.— lự,Ì Ìw;| sin o.L o.L
““M “4M
Trang 20BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH
Biên độ véc tơ từ thông stato được giữ không đổi , mô men được điều chỉnh bởi góc y Do đó để thay đổi mô men yêu cầu băng cách quay véc to tir thong stato theo hướng nào đó càng nhanh càng tốt
Véc tơ điện áp được tính toán từ giá trị điện áp một chiều và trạng thái tức thời của khoá chuyển mạch ,điện trở Rs được nhận dạng từ mô hình.Mô men động cơ được tính bằng tích giữa véc tơ từ thông stato và dòng sfato
Bộ so sánh 2 ngưỡng sẽ so sánh với giá trị đặt lấy ở đầu vào bộ điều chỉnh.Phụ thuộc giá trị đầu ra của bộ so sánh 2 ngưỡng bộ chọn xung điều khiển sẽ xác định tối ưu việc điều khiển tối ưu bộ nghịch lưu Đầu ra của bộ nghịch lưu sẽ xác lập giá trị điện áp và dòng điện động cơ, do đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến mô men động cơ, từ đó mạch vòngđiều chỉnh được khép kín Sự thay đổi mô men được mô tả như đồ thị M,+AM [T7 ae M, M,-AM Sơ đồ có dạng hình vẽ sau: ự T Lượng Bộ điều Điều khiển LOGIC = đặt tốc chỉnh tốc lượng đặt điều
độ độ PID lượng đặt mo men khiển
mô men độngcơ thông động cơ thích nghỉ động cơ “Tân số đóng cắt Lượng Sf dat từ Mô hình Sơ đồ khối của DTC
Điều khiển DTC chỉ đảm nhận việc điều khiển mô men và tính toán ra các tham số
Trang 21thông tần số đóng cắt Lượng đặt được hạn chế trên dưới để hạn chế điện áp một chiều và dòng điện của bộ nghịch lưu Bộ điều chỉnh PID các tham số sẽ được xác lập ban đầu và tuỳ thuộc người sử dụng trong quá trình làm việc Tần số đóng cắt có
thể thay đổi từ 1.5 ©3.5 kHz
4.4 - Sơ đô mạch truyền động xoay chiêu:
Sử dụng bộ biến tần gián tiếp được điều khiển nhờ bộ điều chỉnh số APC (Applycation Control) Bộ điều chỉnh số APC nhận các tín hiệu chủ đạo và phản hồi từ bên ngoài và điều khiển cho cả 2 bộ biến tần làm việc Ngoài ra nó còn giữ vai trò chủ động trong truyền động của 2 lô ——==~—- A ⁄ Nguồn CD ⁄ 400 V, 50 Hz ` I QOL: | Q01 KOl | KOI Al4 All U0I ) vol TERMINAL + mock | | “PC ACS 600 ACS 600 vo > 7 - A2I ~ ~ EXTENO 100 KVA 9KVA VO M02 @) M MOI 4KW 55KW
Sơ đồ mạch lực truyền động xoay chiều
Nguyên lí làm việc của 2 bộ biến tần và bộ điều chỉnh số APC sẽ được nghiên cứu ở các chương sau Trong sơ đồ trên :
CD - Cầu dao chung của hệ thống lưới điện cung cấp Q01- Cầu dao cấp điện cho 2 bô biến tân UOI
KO1- Aptomat điều khiển theo mạch lôgic chung Terminal block I/O- khối các cổng vào ra
Exteno I/O- khối các cổng vào ra mở rộng M- động cơ không đồng bộ 3 pha
Trang 22BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH
CHUONG V
PHAN MACH LUCVA DIEU KHIEN BO BIEN TAN
5.1- Sơ đô mạch bộ chỉnh lưu và nghịch lưu
Trong bộ biến tần ACS 601 dùng cho máy ép quang ở máy xeo giấy có phần
cứng bộ biến tần gồm mạch chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển không đối xứng dùng
Thyristor và Diot lực Mạch nghịch lưu dùng cầu 3 pha sử dụng van IGBT Sơ đồ mạch lực có dạng hình vẽ sau: Ấn Kr Ấm ĐT, DF 400/690 VAC +C 1 @) Ae: Ro Ao; G4 G6 G2 Sơ đồ mạch lực bộ biến tan ACS 601
Việc điều khiển biến tần làm việc do bộ điều chỉnh số APC thực hiện theo phương pháp điều chỉnh trực tiếp mô men (DTC)
5.1.1 Cầu chỉnh lưu 3 pha
a- Sơ đồ và nguyên lí làm việc của cầu chỉnh lưu bán điều khiển:
- Sơ đồ cầu chỉnh lưu: TI Z— I ẤT! ẤT ẤT ` 400/690 VAC Us SL
Api AP2 Ap3
Sơ đô cầu chỉnh lưu 3 pha
Theo luật dẫn của nhóm van KC, trong quá trình làm việc van nào có điện áp Uax dương hơn van đó sẽ dẫn Còn trong nhóm van AC trong quá trình làm việc van nào có điện áp âm hơn van đó sẽ dẫn
Ta có dạng sóng điện áp thu được có dạng hình vẽ trang bên
Trang 23ĐI D2 D3 Pac Dang sóng điện áp qua chỉnh lưu câu 3 pha 5.1.2 - Câu nghịch lưu a - Sơ đô cầu nghịch lưu: Gl G3 G5 G4 G6 G2
Cầu nghịch lưu dùng van bán dẫn công suất loại IGBT điều khiển hoàn toàn bằng
điện áp điều khiển Bằng việc thay đổi thời gian đóng cắt van ta thay đổi được điện
áp ra có biên độ và tân số mong muốn Giản đồ điện áp có dạng:
Trang 24BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH UAO t UBO V t Vb1 TỰ Tụ, ue Vb2 Vb3 { UAB Vb4 t Vb5 —— t ‘ Vb6 — , UA Thời gian dẫn dòng (s) = UB uc t
Dạng giản đô thời gian điện áp ra
Tuy nhiên để giảm các sóng hài bậc cao, giảm tổn thất và có được điện áp
dạng sin nhất, việc điều khiển mở van IGBT được chia thành từng xung nhỏ có độ rộng khác nhau, chu kỳ lặp lại khác nhau do đó ta được điện áp ra có sóng hài cơ bản (bậc) chiếm 75%, các dạng sóng hài khác không đáng kể Sóng hài trên bậc 3
có thể bỏ qua điều đó yêu cầu bộ điều khiển phức tạp với các bộ phản hồi tín hiệu ra
trong bộ biến tần họ ACS 600 được thực hiện nhờ bộ điều chỉnh số APC
5.1.3 Tụ lọc C
Trang 25Thực tế mảng NGDR-03 gồm có 3 kênh điều khiển cho 3 van IGBT 1 2 PPCC Driver Timing logic - ON/OFF -CLOCK -OVER 3 CURRENT Driver £ 1 4 Rectifier Level sensing Logic 5 Rectifier 8 = 10 COM 7 Soft turn off logic 11 COM Driver Van Driver So đồ khối mảng mạch NGDR-03 Các khối trong mảnh mạch NGDR-03 gồm:
Bộ logic thời gian của mảng NINT đồng bộ hoá tín hiệu ON/OFF diéu khiển van công suất và tín hiệu báo quá dòng (OVERCURRENT) với tín hiệu xung nhịp 2 MHz chung cho các bộ điều khiển van công suất Phụ thuộc tín hiệu ON/OFF xung nhịp sẽ được đưa đến biến áp T1 và T2 2 3 4 5 6 khiển van công suất ở nửa chu kỳ dương và âm 1 8 9
10 Khoá điện áp dương 11 Khoá điện áp âm
Mỗi mảng NGDR-03 như hình vẽ sẽ điều khiển cho 3 van của cầu nghịch lưu 3 pha Như vậy trong bộ biến tân sử dụng 2 mảng NGDR-03
Chuyển tín hiệu thời gian thành tín hiệu điều khiển sơ cấp T1
Chuyển tín hiệu thời gian thành tín hiệu điều khiển sơ cấp T2
Chỉnh lưu tạo điện áp điều khiển dương từ thứ cấp của T1 và T2 Chỉnh lưu tạo điện áp điều khiển âm từ thứ cấp của T1 và T2
Bộ theo dõi mức sẽ tách tín hiệu chống ngắn mạch và tín hiệu điều Mạch chống ngắn mạch sẽ nối cực điều khiển xuống âm qua điện trởR Tụ giữ điện áp dương
Tụ giữ điện áp âm
Trang 26BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: TS.VO MINH CHÍNH Lơ gíc chuyển mạch của các khoá bán dẫn lực thực hiện việc tăng hay giảm mô men còn giá trị tức thời từ thông stato này lại được điều chỉnh nhờ điện áp cung cấp cho nghịch lưu Hay nói cách khác lôgic chuyển mạch tối ưu xác định cho ta véc tơ điện áp tối ưu tuỳ thuộc vào sai lệch mô men,biên độ của véc tơ từ thông stato cũng được
tính đến khi chọn lô gíc chuyển mạch
Mô hình động cơ tính yóan ra các giá trị thực của mô men và mô men dùng cho việc điều chế Chức năng chính của mô hình là tính ra được giá trị chính xác của từ
thong stato trong mỗi chu kỳ điều khiển (25 ps)
Trang 27KET LUAN
Sau thời gian ngắn thực tập, tìm hiểu, thu thập tài liệu tại Công ty Giấy Bãi bằng về truyền động máy xeo, được sự hướng dân tận tình của thầy giáo Võ
Minh Chính, các thầy cô giáo trong bộ môn Tự động hoá và các Cán bộ CNV
trong Công ty, với sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành báo cáo thực tập này Nội dung tập trung của bản báo cáo là vấn dé tự động truyền động điện trong công nghệ sản xuất giấy và các thiết bị phục vụ quá trình sản xuất giấy
Mặc dù em đã cố gắng học hỏi, tìm hiểu, đọc thêm tài liệu nhưng do thời gian
hạn chế, trình độ bản thân có hạn, trình độ đọc hiểu ngoại ngữ chưa cao do đó
không thể tránh khỏi được những thiếu sót Em kính mong được sự chỉ bảo , đóng góp ý kiến của các thầy cô và bạn đọc
Em xin chân thành cám ơn thầy giáo Võ Minh Chính, các thầy cô giáo trong bộ môn và các Cán bộ CNV trong Công ty đã giúp em hoàn thành nội dung thực tập
này
