Trang bị điện Băng tải

Các khái niệm, chức năng và yêu cầu của truyền động điện băng tải. Các mạch động lực, mạch điều khiển của băng tải đơn giản BT120. Chi tiết, cồng dụng về các phần tử trong mạch; nguyên lý vận hành mạch đó

TRANG BỊ ĐIỆN BĂNG TẢI 4.1 Khái niệm, chức yêu cầu truyền động điện băng tải + Băng tải thiết bị vận chuyển liên tục dùng để chuyên chở vật liệu hàng hóa theo phương nằm ngang theo phương nghiêng (góc nghiêng nhỏ 300) tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật đặt + Vật liệu hàng hóa sử dụng băng tải để vận chuyển dạng thành phẩm bán thành phẩm phân xưởng nhà máy sản xuất theo dây truyền + Khi sử dụng băng tải để vận chuyển vật liệu suất cao so với phương tiện vận chuyển thông thường khác, đặc biệt nơi có địa hình phức tạp sản xuất xi măng, sắt thép, than đá, − Những nơi thường sử dụng hệ thống truyền động băng tải nhà máy sản xuất xi măng, nhà máy cán thép huặc sản xuất vật liệu xây dựng 4.2 Những yêu cầu truyền động điện băng tải + Động truyền động tải thường đặt điểm đầu điểm cuối băng tải thường gọi động tang trống sử dụng động không đồng bộ, mô men khởi động động truyền động băng tải có giá trị lớn MKĐ = (1,6  1,8)MĐM đặc tính mở máy + Tốc độ truyền động băng tải phụ thuộc vào mức độ sản xuất nhà máy xí nghiệp, động truyền động có yêu cầu điều chỉnh tốc độ Do đặc thù tính chất vận chuyển vật liệu khơng có tính thuận nghịch nên động truyền động khơng có chức đảo chiều quay + Nguồn điện cung cấp cho động truyền động băng tải cần có dung lượng lớn, đặc biệt hệ truyền động có cơng suất Pđm  30 Kw, nguồn cung cấp lớn mở máy không ảnh hưởng tới thiết bị lưới mở máy đảm bảo hệ số khởi động đạt yêu cầu đặt + Do độ dài băng tải lớn, phạm vi hoạt động mơi trường sản xuất rộng có nhiều băng tải vận chuyển nối tiếp nhau, thiết kế hệ thống băng tải cần có đặc thù riêng bao gồm − Có cảm biến tốc độ gắn động truyền động băng tải nhằm xác định thời điểm khởi động − Thứ tự khởi động băng tải ngược chiều với chiều chuyển dịch vật liệu − Khi dừng băng tải thực băng tải trước dừng hồn tồn − Cần có hệ thống báo động thực khởi động hệ thống tải 4.3 Phân tích mạch điện điều khiển băng tải 1NC 2NC T2 3NC 4NC S2 S3 Hình 3-1: Sơ đồ công nghệ truyền động băng tải đơn giản BT120 4.3.1 Chức phần tử sơ đồ công nghệ + T1,T2 – Thùng chứa sản phẩm trung gian dùng để chia sản phẩm theo hai ngả tùy thuộc vào yêu cầu điều khiển + B1  B6 – Những băng tải dùng vận chuyển vật liệu vào si lô chứa sản phẩm S1, S2 S3 + S1  S3 – Kho chứa sản phẩm si lô chứa sản phẩm cuối nhà máu sản xuất xi măng + Căn vào sơ đồ công nghệ băng tải bao gồm băng tải vận chuyển vật liệu, thùng chứa vật liệu T1 T2 si lô chứa vật liệu S1, S2 S3 Có ba khả vận chuyển vật liệu trình vận hành Trường hợp 1: Điều khiển vận chuyển vật liệu vào S1 Vật liệu từ tải B1 rót vào thùng chia sản phẩm T1 sau vật liệu chuyển xuống băng tải B1 từ băng tải B2 chuyển xuống băng tải B3 từ vật liệu chuyển vào thùng chứa sản phẩm S1 Trường hợp 2: Điều khiển vật chuyển vật liệu vào S2 Vật liệu từ băng tải B1 rót vào thùng chia sản phẩm T1 chảy xuống băng tải B4 sau vật liệu chuyển vào thùng chia sản phẩm T2 qua băng tải B5 vật liệu chuyển vào thùng chứa sản phẩm S2 Trường hợp 3: Điều khiển vận chuyển vật liệu vào S3 Vật liệu vận chuyển từ tải B1 đổ vào thùng sản phẩm T1, từ vật liệu chuyền qua băng tải B4 rót vào thùng chứa sản phẩm T2 qua băng tải B6 vận chuyển vapf thùng chứa sản phẩm S3 4.3.2 Chức phần tử sơ đồ điều khiển + 1CM, 2CM, 3CM 4CM- Những tay gạt chuyển mạch (bộ khống chế) dùng để điều khiển lựa chọn chế độ vận hành vận chuyển vật liệu vào si lô S1, S2 S3 − Khi lựa chọn chế độ vận chuyển vật liệu vào si lô S1 ta thực kéo tay gạt chuyển mạch 1CM 2CM sang bên trái − Nếu lựa chọn chế độ vận chuyển vật liệu vào si lô S2 ta thực kéo tay gạt chuyển mạch 1CM 3CM sang bên trái − Khi lựa chọn chế độ vận chuyển vật liệu vào si lô S3 ta thực kéo tay gạt chuyển mạch 1CM 4CM sang bên trái + Rth – Rơle thời gian có chức tạo thời gian trễ trước mở máy để thực cảnh báo hệ thống chuẩn bị hoạt động + RKT2  RKT6 – Rơle tốc độ (cảm biến tốc độ) gắn trục động truyền động băng tải tương ứng B2  B4 để xác định thời điểm khởi điểm băng tải + K1  K10 – Khởi động từ có chức đóng nguồn cung cấp cho động truyền động băng tải tương ứng B1  B6 khởi động từ có điện băng tải tương ứng khởi động cung cấp điện cho nam châm 1NC 4NC + 1NC 4NC – Nam châm điện từ cơng suất lớn có chức đóng mở cửa hai thùng chia sản phẩm tương ứng T1 T2 4.3.3.Q trình hoạt động: Đóng áp tơ mát AT nguồn điện λ1, λ2, λ3 qua áp tô mát AT, đến chờ má tiếp điểm mạch động lực đồng thời đến chờ tiếp điểm thường mở mạch điều khiển Gạt tay gạt 1CM sang trái tiếp điểm 1CM(1-2) đóng lại Cuộn 1Rtr cấp nguồn Theo đường: 1-2-1Rtr- 1RTr có điện làm việc Đóng tiếp điểm 1RTr(2-7) để trì cung cấp điện cho mạch phía sau chuẩn bị cho q trình hoạt động mạch Khi bng tay khỏi tay gạt 1CM tiếp điểm 1CM(1-2) trở lại vị trí ban đầu mở cuộn 1Rtr có điện làm việc theo đường : 1-7-2-1RTr-3 mạch phía sau có điện chuẩn bị cho q trình hoạt động mạch λ1 λ2 λ3 Mạch động lực CT BT1 CC1 CC2 CC3 CC4 CC5 CC6 K1 K2 K3 K4 K5 K6 BT2 CC7 CC9 CC8 CC10 K7 K9 K8 K10 BT3 1NC BT4 BT5 2NC BT6 3NC Hình 8-2: Mạch điện điều khiển băng tải đơn giản BT120 4NC Mạch điều khiển 1 33 7RTr 2RTr 1RTr 9RTr 19 20 21 23 9RTr 22 K1 RKT2 10RTr RKT3 10 26 25 27 11 12 10RTr 28 13 29 K4 14 2RTr 15 3RTr 16 K8 3RTr 17 K9 18 K10 K7 31 32 4RTr 4RTr Hình 8-3: Mạch điện điều khiển băng tải đơn giản BT120 a Trường hợp 1: Chế độ vận chuyển vật liệu vào si lô S1 + Chuẩn bị: Kéo tay gạt khống chế 2CM sang phía bên trái, tiếp điểm 2CM(2-4) đóng lại Rơle trung gian 2Rtr cấp nguồn Theo đường: 1- 7- – 4- 2Rtr – 2RTr có điện làm việc đóng tiếp điểm 2RTr(19-20) để chuẩn bị cho 9RTr làm việc, đóng tiếp điểm 2RTr(19-27) để chuẩn bị cho K3 làm việc, đóng tiếp điểm 2RTr(1-15) để cung cấp điện cho cuộn K7 làm việc theo đường: 1-15-K7-3 Cong tắc tơ K7 có điện làm việc Đóng tiếp điểm K7 mạch động lực để chuẩn bị cho nam châm 1NC làm việc + Điều khiển băng tải hoạt động: Muốn cho băng tải hoạt động ta tác động vào nút M Tiếp điểm M(7-8) đóng lại, cuộn 5RTr có điện làm việc theo đường: 1-7-8-5RTr-3 Rơ le trung gian 5RTr có điện làm việc Đóng tiếp điểm 5RTr(7-8) để tự trì, đóng tiếp điểm 5RTr(1-13) để cung cấp điện cho rơ le 8RTr có điện làm việc theo đường: 1-13-14-8RTr-3 Rơ le trung gian 8RTr có điện làm việc mở tiếp điểm 8RTr(11-12) để khố gài khơng cho rơ le trung gian 7RTr làm việc Đóng tiếp điểm 8RTr(1-33) để cung cấp điện cho còi (C) làm việc báo hiệu dây chuyền bắt đầu làm việc Đồng thời rơ le thời gian RTh có điện làm việc theo đường: 1-7-8-9-RTh-3 Rơ le thời gian RTh có điện làm việc sau thời gian chỉnh định đóng tiếp điểm RTh(8-10) để cung cấp điện cho cuộn 6RTr có điện làm việc theo đường: 1-7-8-10-6RTh-3 Rơ le trung gian 6RTr có điện làm việc, đóng tiếp điểm 6RTr (8-10) để tự trì, Đóng tiếp điểm 6RTr(1-11) để chuẩn bị cho 7RTr làm việc, mở tiếp điểm 6RTr(89) để cắt điện vào cuộn RTh, mở tiếp điểm 6RTr(13-14) cắt điện cuộn 8RTr Cuộn RTh bị điện mở tiếp điểm RTh(8-10) cắt điện đường vào cuộn 6RTr đồng thời cuộn 8RTr bị điện mở tiếp điểm 8RTr(1-33) cắt điện cịi báo, đóng tiếp điểm 8RTr(11-12) để cung cấp điện cho 7RTr làm việc theo đường: 1-11-12-7RTr-3 Rơ le trung gian 7RTr có điện làm việc đóng tiếp điểm 7RTr(119) để chuẩn bị cho mạch phía sau làm việc Khi r le trung gian 9RTr có điện làm việc theo đường: 1-19-20-9RTr-3 9RTr c ó điện làm việc đóng tiếp điểm 9RTr(19-22) đ ể chuẩn bị cho K1 làm việc Đồng thời cuộn K3 có điện làm việc theo đường: 1-19-27-K3-3 K3 có điện làm việc đóng tiếp điểm K3 mạch động lực để cung cấp điện cho động kéo băng tải BT3 làm việc Khi động BT3 quay đến tốc độ định mức cảm biến rơ le tốc độ RKT3(25-26) đóng Cuộn K2 có điện làm việc theo đường: 1-19-25-26-K2-3 K2 có điện làm việc đóng tiếp điểm K2 mạch động lực để cung cấp điện cho động kéo băng tải BT2 nam châm 1NC mở thùng sản phẩm T1 làm việc Khi động BT2 quay đến tốc độ định mức cảm biến rơ le tốc độ RKT2(22-23) đóng lại để cung cấp điện cho cuộn K1 làm việc theo đường:1-22-23-24-K1-3 K1 có điện làm việc, đóng tiếp điểm K1 mạch động lực để cung cấp điện cho động kéo băng tải BT1 làm việc Muốn dừng ta tác động v n út D thiết bị trở trạng thái ban đầu b Trường hợp 2: Chế độ vận chuyển vật liệu vào si lô S2 + Chuẩn bị: Kéo tay gạt khống chế 3CM sang phía bên trái, tiếp điểm 3CM(2-5) đóng lại Rơle trung gian 3Rtr cấp nguồn Theo đường: 1- 7- – 5- 3Rtr – 3RTr có điện làm việc đóng tiếp điểm 3RTr(19-21) để chuẩn bị cho 10RTr làm việc, đóng tiếp điểm 3RTr(19-31) để chuẩn bị cho K5 làm việc, đóng tiếp điểm 3RTr(1-16) 3RTr(1-17 để cung cấp điện cho cuộn K8 K9 làm việc theo đường: Cuộn K8: 1-16-K8-3 Cuộn K9: 1-17-K9-3 Cuộn K8 K9 có điện làm việc Đóng tiếp điểm K8 K9 mạch động lực để chuẩn bị cho nam châm 2NC 3NC làm việc + Điều khiển băng tải hoạt động: Muốn cho băng tải hoạt động ta tác động vào nút M Tiếp điểm M(7-8) đóng lại, cuộn 5RTr có điện làm việc theo đường: 1-7-8-5RTr-3 Rơ le trung gian 5RTr có điện làm việc Đóng tiếp điểm 5RTr(7-8) để tự trì, đóng tiếp điểm 5RTr(1-13) để cung cấp điện cho rơ le 8RTr có điện làm việc theo đường: 1-13-14-8RTr-3 Rơ le trung gian 8RTr có điện làm việc mở tiếp điểm 8RTr(11-12) để khố gài khơng cho rơ le trung gian 7RTr làm việc Đóng tiếp điểm 8RTr(1-33) để cung cấp điện cho còi (C) làm việc báo hiệu dây chuyền bắt đầu làm việc Đồng thời rơ le thời gian RTh có điện làm việc theo đường: 1-7-8-9-RTh-3 Rơ le thời gian RTh có điện làm việc sau thời gian chỉnh định đóng tiếp điểm RTh(8-10) để cung cấp điện cho cuộn 6RTr có điện làm việc theo đường: 1-7-8-10-6RTh-3 Rơ le trung gian 6RTr có điện làm việc, đóng tiếp điểm 6RTr (8-10) để tự trì, Đóng tiếp điểm 6RTr(1-11) để chuẩn bị cho 7RTr làm việc, mở tiếp điểm 6RTr(89) để cắt điện vào cuộn RTh, mở tiếp điểm 6RTr(13-14) cắt điện cuộn 8RTr Cuộn RTh bị điện mở tiếp điểm RTh(8-10) cắt điện đường vào cuộn 6RTr đồng thời cuộn 8RTr bị điện mở tiếp điểm 8RTr(1-33) cắt điện cịi báo, đóng tiếp điểm 8RTr(11-12) để cung cấp điện cho 7RTr làm việc theo đường: 1-11-12-7RTr-3 Rơ le trung gian 7RTr có điện làm việc đóng tiếp điểm 7RTr(119) để chuẩn bị cho mạch phía sau làm việc Khi rơ le trung gian 10RTr có điện làm việc theo đường: 1-19-21-10RTr-3 10RTr có điện làm việc đóng tiếp điểm 10RTr(19-22) 10RTr(19-28) để chuẩn bị cho K1 K4 làm việc Đồng thời cuộn K5 có điện làm việc theo đường: 1-1931-K5-3 K5 có điện làm việc đóng tiếp điểm K5 mạch động lực để cung cấp điện cho động kéo băng tải BT5 nam châm 3NC mở thùng sản phẩm T2 làm việc Khi động BT5 quay đến tốc độ định mức cảm biến rơ le tốc độ RKT5(28-29) đóng Cuộn K4 có điện làm việc theo đường: 1-19-28-29-K4-3 K4 có điện làm việc đóng tiếp điểm K4 mạch động lực để cung cấp điện cho động kéo băng tải BT4 nam châm 2NC mở thùng sản phẩm T1 làm việc Khi động BT4 quay đến tốc độ định mức cảm biến rơ le tốc độ RKT4(22-23) đóng lại để cung cấp điện cho cuộn K1 làm việc theo đường:1-22-23-24-K1-3 K1 có điện làm việc, đóng tiếp điểm K1 mạch động lực để cung cấp điện cho động kéo băng tải BT1 làm việc Muốn dừng ta tác động vào n út D thiết bị trở trạng thái ban đầu c Trường hợp 3: Chế độ vận chuyển vật liệu vào si lô S3 + Chuẩn bị: Kéo tay gạt khống chế 4CM sang phía bên trái, tiếp điểm 4CM(2-6) đóng lại Rơle trung gian 3Rtr cấp nguồn Theo đường: 1- 7- – 6- 4Rtr – 4RTr có điện làm việc đóng tiếp điểm 4RTr(19-21) để chuẩn bị cho 10RTr làm việc, đóng tiếp điểm 4RTr(19-31) để chuẩn bị cho K6 làm việc, đóng tiếp điểm 4RTr(1-17) 4RTr(1-18) để cung cấp điện cho cuộn K9 K10 làm việc theo đường: Cuộn K8: 1-17-K9-3 Cuộn K9: 1-18-K10-3 Cuộn K9 K10 có điện làm việc Đóng tiếp điểm K9 K10 mạch động lực để chuẩn bị cho nam châm 2NC 4NC làm việc + Điều khiển băng tải hoạt động: Muốn cho băng tải hoạt động ta tác động vào nút M Tiếp điểm M(7-8) đóng lại, cuộn 5RTr có điện làm việc theo đường: 1-7-8-5RTr-3 Rơ le trung gian 5RTr có điện làm việc Đóng tiếp điểm 5RTr(7-8) để tự trì, đóng tiếp điểm 5RTr(1-13) để cung cấp điện cho rơ le 8RTr có điện làm việc theo đường: 1-13-14-8RTr-3 Rơ le trung gian 8RTr có điện làm việc mở tiếp điểm 8RTr(11-12) để khoá gài khơng cho rơ le trung gian 7RTr làm việc Đóng tiếp điểm 8RTr(1-33) để cung cấp điện cho còi (C) làm việc báo hiệu dây chuyền bắt đầu làm việc Đồng thời rơ le thời gian RTh có điện làm việc theo đường: 1-7-8-9-RTh-3 Rơ le thời gian RTh có điện làm việc sau thời gian chỉnh định đóng tiếp điểm RTh(8-10) để cung cấp điện cho cuộn 6RTr có điện làm việc theo đường: 1-7-8-10-6RTh-3 Rơ le trung gian 6RTr có điện làm việc, đóng tiếp điểm 6RTr (8-10) để tự trì, Đóng tiếp điểm 6RTr(1-11) để chuẩn bị cho 7RTr làm việc, mở tiếp điểm 6RTr(89) để cắt điện vào cuộn RTh, mở tiếp điểm 6RTr(13-14) cắt điện cuộn 8RTr Cuộn RTh bị điện mở tiếp điểm RTh(8-10) cắt điện đường vào cuộn 6RTr đồng thời cuộn 8RTr bị điện mở tiếp điểm 8RTr(1-33) cắt điện cịi báo, đóng tiếp điểm 8RTr(11-12) để cung cấp điện cho 7RTr làm việc theo đường: 1-11-12-7RTr-3 Rơ le trung gian 7RTr có điện làm việc đóng tiếp điểm 7RTr(119) để chuẩn bị cho mạch phía sau làm việc Khi rơ le trung gian 10RTr có điện làm việc theo đường: 1-19-21-10RTr-3 10RTr có điện làm việc đóng tiếp điểm 10RTr(19-22) 10RTr(19-28) để chuẩn bị cho K1 K6 làm việc Đồng thời cuộn K6 có điện làm việc theo đường: 1-1933-K6-3 Cơng tắc tơ K6 có điện làm việc đóng tiếp điểm K6 mạch động lực để cung cấp điện cho động kéo băng tải BT6 nam châm 4NC mở thùng sản phẩm T2 làm việc Khi động BT6 quay đến tốc độ định mức cảm biến rơ le tốc độ RKT6(28-29) đóng Cuộn K4 có điện làm việc theo đường: 1-19-28-29-K4-3 K4 có điện làm việc đóng tiếp điểm K4 mạch động lực để cung cấp điện cho động kéo băng tải BT4 nam châm 2NC mở thùng sản phẩm T1 làm việc Khi động BT4 quay đến tốc độ định mức cảm biến rơ le tốc độ RKT4(22-23) đóng lại để cung cấp điện cho cuộn K1 làm việc theo đường:1-22-23-24-K1-3 K1 có điện làm việc, đóng tiếp điểm K1 mạch động lực để cung cấp điện cho động kéo băng tải BT1 làm việc Muốn dừng ta tác động vào n út D thiết bị trở trạng thái ban đầu 4.4 Tính chọn cơng suất động truyền động băng tải − Khi tính chọn cơng suất động điện truyền động băng tải cần xét tới điều kiện yếu tố tác động tới hệ truyền động Các yếu tố gồm: + Tốc độ lớn băng tải + Khối lượng cấu lấy tải khối lượng băng tải chạy không tải + Độ nghiêng băng tải làm việc mơi trường có địa hình phức tạp + Hệ số ma sát dịch chuyển vật liệu − Tính chọn cơng suất động truyền động thường tính theo cơng suất cản tĩnh, phụ tải động truyền động thay đổi q trình làm việc nên khơng cần thiết phải kiểm tra theo điều kiện phát nóng tải − Khi tính chọn cơng suất động truyền động băng tải thường tính theo thành phần gồm + Công suất để dịch chuyển vật liệu theo phương ngang, ký hiệu P1 + Công suất để nâng tải (nếu băng tải nghiên) lên độ cao H, ký hiệu P2 + Công suất ù tổn thất ma sát ổ dỡ, ma sát băng tải lăn làm việc chế độ không tải − Tính chọn cơng suất P1 để dịch chuyển vật liệu + Lực cần thiết để dịch chuyển vật liệu F1 = L.m.k1.g.cos Trong đó: L − Chiều dài băng tải (m) M − Khối lượng vật liệu 1m chiều dài băng tải kd − Hệ số ma sát cản tĩnh dịch chuyển vật liệu k1 = 0,05  − Góc nghiêng băng tải G – Gia tốc trọng trường g = 9,81m/s2 + Công suất cần thiết để dịch chuyển vật liệu P1 = F1.v = L’.m.k1.g Trong đó: L’ – Độ dài hình chiếu băng tải làm việc theo phương nghiêng − Tính chọn công suất P2 để nâng tải lên độ cao H + Lực cần thiết để nâng vật liệu F2 =  L.m.g.sin Trong đó: (+) Khi nâng tải (tải vận chuyển lên cao) (−) Khi hạ tải (tải vận chuyển xuống thấp – hay gọi hạ tải) + Công suất P2 nâng tải P2 = F2.v = m.H.v.g + Độ cao làm việc băng tải nâng vật liệu − Tính chọn cơng suất P3 bù tổn thất ma sát ổ đỡ, ma sát băng tải lăn + Lực cản ma sát sinh chạy không tải F3 = 2.L.mb.k2.g.cos = k.L’.mb.k2.g mb − Khối lượng thân bămg tải (vật liệu làm băng) 1m chiều dài k2 – Hệ số lúc cản băng chạy chế độ không tải + Công suất không tải xác định P3 = F3.v = 2.L’.mb.k2.g.v + Công suất tĩnh băng tải Ptt = P1 + P2 + P3 Công suất động truyền động băng tải tính theo biểu thức sau Pđc = k P  Trong đó: k3 – Hệ số trữ công suất ( k3 = 1,2  1,25)  − Hiệu suất truyền động ... động tới hệ truyền động Các yếu tố gồm: + Tốc độ lớn băng tải + Khối lượng cấu lấy tải khối lượng băng tải chạy không tải + Độ nghiêng băng tải làm việc mơi trường có địa hình phức tạp + Hệ số... cung cấp cho động truyền động băng tải tương ứng B1  B6 khởi động từ có điện băng tải tương ứng khởi động cung cấp điện cho nam châm 1NC 4NC + 1NC 4NC – Nam châm điện từ công suất lớn có chức... 8RTr Cuộn RTh bị điện mở tiếp điểm RTh(8-10) cắt điện đường vào cuộn 6RTr đồng thời cuộn 8RTr bị điện mở tiếp điểm 8RTr(1-33) cắt điện cịi báo, đóng tiếp điểm 8RTr(11-12) để cung cấp điện cho 7RTr