cần trục thỏp, với lựa chọn hợp lý, chớnh xỏc, thiết bị này giỳp
.
- Hạn chế gúc nõng cần: Để cần trục hoạt động an toàn, độ chớnh xỏc cao và hạn chế quỏ trỡnh bảo dưỡng (P
chuyờn dựng.
- Hạn chế gúc quay: Sử dụng bộ hành trỡnh chuyờn dựng, với nhiều cấp bảo (bảo vệ quỏ trỡnh giảm tốc, quỏ trỡnh dừng an toàn,…)
- Hạn chế chiều cao nõng: Sử dụng bộ hành trỡnh chuyờn dựng, với nhiều cấp bảo (bảo vệ quỏ trỡnh giảm tốc, quỏ trỡnh dừng an toàn,…)
- Bộ đo tốc độ giú: Thay đổi nhiều cấp(tương ứng với chiều cao của cần trục), thuận tiện trong quỏ trỡnh cài đặt.
- Chống sột lan truyền. - Bỏo độ cao,…
Đặc điểm và nguyờn lý làm việc của hệ thống.
Đặc điểm:
Với yờu cầu khắt khe của hệ thống cầu trục, cần trục đũi hỏi chất lượng làm việc và độ ổn định cao sử dụng giải phỏp hiện đại húa và nõng cao khả năng đỏp ứng và độ tin cậy cho cỏc hệ thống cầu trục, cần trục của bạn bằng việc sử dụng biến tần Hyundai N700V Series (tham số điều khiển đúng mở phanh tối ưu cho điều khiển cầu trục) điều khiển vũng kớn.
39
Chế độ điều khiển: Điều khiển Vộc-tơ vũng kớn cú sử dụng Encoder phản hồi tốc độ cho cả cơ cấu nõng hạ.
Cấu hỡnh điều khiển: Đõy là cấu hỡnh điều khiển phổ biến đang được sử dụng thụng dụng ở cỏc nước tiờn tiến trờn thế giới hiện nay cho ứng dụng cầu trục. Kết hợp linh hoạt với bộ lập trỡnh PLC SIEMEN tăng độ tin cậy trong quỏ trỡnh điều khiển và hoạt động của thiết bị, giảm khụng gian lắp đặt.
Nguyờn lý cơ bản:
Cơ cấu quay cẩu, đõy là một loại tải nặng cú sức ỡ lớn nờn yờu cầu mụmen khởi động lớn. Động cơ này điều khiển bởi bộ biến tần 22KW được tớnh toỏn theo mụmen khởi động, giỳp di chuyển nhẹ nhàng, ờm dịu,kết hợp phanh cơ khi và bộ hóm điều khiển của biến tần nõng cao độ bền kết cấu cơ khớ.
Cơ cấu nõng hạ vật và nõng hạ cần , hai cơ cấu này hoạt động tương đối giống nhau cú đặc tớnh tải giống nhau. Tải nõng hạ là một loại tải thế năng cú yờu cầu mụmen khởi động lớn. Cỏc múc nõng-hạ sử dụng cỏc bộ nghịch lưu với những tham số chuyờn biệt cho ứng dụng nõng hạ.
Tất cả cỏc hành trỡnh nõng hạ, đúng mở gầu, xoay cẩu đều cú gắn cỏc cụng tắc giới hạn hành trỡnh 2 vị trớ để tự động giảm tốc độ và tự động dừng dịch chuyển khi đến vị trớ giới hạn, và cỏc sensor chuyờn dựng. Trong giai đoạn hóm dừng động cơ, nhờ mạch hóm tỏi sinh với thuật toỏn đặc biệt, năng lượng điện tỏi sinh trờn điện trở năng lượng của tải được tiờu tỏn, giỳp cho quỏ trỡnh dừng động cơ theo ý muốn.
Biến Hyundai N700V Series với chế độ điều khiển vộc-tơ cú mạch vũng phản hồi tốc độ encoder giỳp cho điều khiển và dừng động cơ chớnh xỏc và momen lớn khi hoạt động ở tốc độ thấp.
Ngoài ra, với chức năng điều khiển phanh cơ khớ gắn ngoài chuyờn dụng cú sẵn trờn biến tần sẽ phối hợp điều khiển một cỏch nhịp nhàng và
40
mềm mại giỳp chống được sự trụi tải ở đầu chu trỡnh khởi động và cuối chu trỡnh hóm.
Biến tần điều khiển 5 cấp tốc độ động nhờ cỏc Joystick. Người vận hành cú thể điều khiển riờng rẽ cỏc cơ cấu truyền động.
Tất cả cỏc động cơ được bảo vệ quỏ tải, quỏ dũng, quỏ ỏp, mất pha, lệch pha, bảo vệ nhiệt động cơ, nhờ cỏc chế độ bảo vệ xử lý tức thời của biến tần. Cú thể quan sỏt được dũng điện, điện ỏp, cụng suất tải tiờu thụ, tốc độ quy đổi, chiều quay của động cơ,chiều cao nõng, gúc nõng, tảI trọng của vật, cỏc mó lỗi,… bằng màn hỡnh hiển thị.
3.3.
.
Những động cơ khụng đồng bộ điều chỉnh tốc độ bằng phương phỏp tần số hoặc thay đổi đụi cực khi giảm tốc độ sẽ xảy ra vấn đề hóm tỏi sinh. Ta thấy rằng khi điểm làm việc của động cơ truyền từ a tới a’ phải chuyển qua một giai đoạn hóm tỏi sinh như hỡnh 3.10.
MMc Mc a' a W b' b TS TS 0
Hỡnh 3.10.Đặc tớnh cơ hóm tỏi sinh
Trong trạng thỏi hóm tỏi sinh động cơ làm việc như một mỏy phỏt điện song song với lưới, trả cụng suất tỏc dụng về lưới cũn vẫn tiờu thụ cụng suất phản khỏng để duy trỡ từ trường quay. Điều này làm cho điều khiển khụng
41
kinh tế, khụng nằm trong mong muốn vỡ vậy chỳng ta phải cú những biện phỏp kĩ thuật để khắc phục vấn đề này.
Trong truyền động điện điều khiển động cơ khụng đồng bộ khi dựng biến tần thỡ vấn đề hóm tỏi sinh được giải quyết bằng hai phương ỏn:
+ Phương ỏn 1: Để trỏnh hiện tượng hóm tỏi sinh như trong hỡnh 3.10 biến tần tạo ra một loạt cỏc đường đặc tớnh cơ trung gian sỏt nhau và song song với nhau như hỡnh 3.11.
0 Mc
a' a
W
M
Hỡnh 3.11. Đặc tớnh cơ khi dựng biến tần.
Khi động cơ chuyển điểm làm việc từ a đến a’ sẽ chuyển giỏn tiếp lần lượt qua cỏc đặc tớnh trung gian này và đều được thực hiện ở gúc phần tư thứ nhất của trạng thỏi động cơ, như vậy trong trường hợp này sẽ khụng cú hiện tượng hóm tỏi sinh. Tuy nhiờn làm được điều này biến tần cần phải tạo ra một họ đặc tớnh đủ dày để khống chế điểm làm việc trong gúc phần tư thứ nhất của đặc tớnh cơ. Điều này đũi hỏi phần mềm điều khiển biến tần phức tạp và cú dung lượng lớn. Hay núi cỏch khỏc là biến tần thiết kế đũi hỏi tốn kộm hơn
+ Phương ỏn 2: ờ
,
42
Khi xảy ra hóm tỏi sinh thỡ động cơ v n tiờu thụ cụng suất phản khỏng Q để duy trỡ từ trường cũn cụng suất tỏc dụng P trả lại bộ nghịch lưu như một mỏy phỏt điện xoay chiều. Như vậy năng lượng mà động cơ phỏt ra dưới dạng cụng suất tỏc dụng đó được gửi trả lại nguồn.
3.4.
Cần trục thỏp nõng hạ và dịch chuyển, cơ cấu quay là một loại thiết bị cú đặc tớnh tải nặng nề, hoạt động đũi hỏi chớnh xỏc với độ an toàn cao.
Trước đõy người ta thường dựng động cơ điện khụng đồng bộ rụto dõy quấn cho bài toỏn thay đổi tốc độ dựa trờn phương phỏp thay đổi cỏc cấp điện trở phụ rụto. Do đú, bài toỏn này khụng được giải quyết triệt để vỡ đặc tớnh điều khiển vẫn là theo cấp và mặt khỏc vỡ sử dụng động cơ rụto dõy cuốn nờn thiết bị điều khiển cồng kềnh, giỏ thành cao do động cơ khú chế tạo, chi phớ bảo dưỡng lớn do sử dụng cổ gúp – chổi than, …
Ngày nay với sự phỏt triển vượt bậc của kỹ thuật điện tử đó cho phộp chế tạo ra cỏc bộ biến tần bỏn dẫn điều khiển động cơ khụng đồng bộ rụto lồng súc với rất nhiều ưu việt, nú đó dần dần thay thế cỏc phương thức cổ điển trờn.
43
Tiện ớch sử dụng của biến tần
Điểm đặc biệt nhất của hệ truyền động biến tần - động cơ là cú thể điều chỉnh vụ cấp tốc độ động cơ. Tức là thụng qua việc điều chỉnh tần số cú thể điều chỉnh tốc độ động cơ thay đổi theo ý muốn trong một dải rộng. Sử dụng bộ biến tần bỏn dẫn, rất nhiều cỏc tớnh năng thụng minh, linh hoạt như là tự động nhận dạng động cơ; tớnh năng điều khiển thụng qua mạng; cú thể thiết lập được 16 cấp tốc độ; khống chế dũng khởi động động cơ giỳp quỏ trỡnh khởi động ờm ỏi (mềm) nõng cao độ bền kết cấu cơ khớ; giảm thiểu chi phớ lắp đặt, bảo trỡ; tiết kiệm khụng gian lắp đặt; cỏc chế độ tiết kiệm năng lượng…
khống chế được năng lượng quỏ trỡnh
truyền động bởi vỡ từ nay bạn cú thể kiểm soỏt được nú thụng qua cỏc chế độ bảo vệ quỏ tải, quỏ nhiệt, quỏ dũng, quỏ ỏp, thấp ỏp, lỗi mất pha, lệch pha,…của biến tần.
Đặc biệt, với những bộ biến tần cú chế độ điều khiển “Sensorless Vector SLV” hoặc “Vector Control With Encoder Feedback”, nhiều tớnh năng cao cấp hơn hẳn, chỳng sẽ cho một dải điều chỉnh tốc độ rất rộng và mụmen khởi động lớn, bằng 200% định mức hoặc lớn hơn; sự biến động vũng quay tại tốc độ thấp được giảm triệt để, giỳp nõng cao sự ổn định và độ chớnh xỏc của quỏ trỡnh làm việc; mụmen làm việc lớn, đạt 150% mụmen định mức ngay cả ở vựng tốc độ 0.
3.5.
.
so với cỏc loại động cơ điện khỏc (động cơ điện đồng bộ, động cơ điện một chiều) thỡ động cơ cú nhiều ưu việt như: kết cấu đơn giản,
44
dễ sử dụng, độ bền cao, giỏ đầu tư thấp. Nhưng nếu sử dụng thiết bị để điều khiển loại đơn giản thỡ động cơ lại tồn tại một số nhược điểm như:
- Dũng điện khởi động rất lớn, gấp 4-6 lần dũng điện định mức của động cơ, thậm chớ cũn cao hơn đặc biệt ở những mỏy luụn cú tải thường trực như mỏy bơm nước, quạt ly tõm, mỏy nộn khớ, băng tải, mỏy nghiền bỳa... Điều này đó gõy ảnh hưởng xấu tới những mỏy khỏc đang vận hành đồng thời và giảm tuổi thọ động cơ điện.
-
cấp (hữu cấp); thụng thường mỗi động cơ chỉ thay đổi được một trong cỏc dóy tốc độ đồng bộ như: 3.000 - 1.500vg/ph; 1.500 - 1.000vg/ph và 1.000 - 750 vg/ph, trong khi cú những cụng nghệ sản xuất yờu cầu hệ thống truyền động cần được điều khiển tốc độ liờn tục (vụ cấp) theo mụ men và phụ tải thay đổi nờn hệ truyền động điện trờn khụng cú khả năng đỏp ứng.
- Để khởi động và dừng động cơ điện khụng đồng bộ cụng suất vừa và lớn thụng thường cỏc cơ sở sản xuất sử dụng phương phỏp khởi động trực tiếp (qua cầu dao hoặc ỏp tụ mỏt) nờn gõy sụt ỏp trờn đường dõy khỏ lớn. Cơ sở sản xuất cú điều kiện thỡ sử dụng thiết bị “khởi động sao/tam giỏc (U/D)”... đó hạn chế được dũng điện khi khởi động nờn độ sụt ỏp và tổn hao điện năng trờn đường dõy giảm đỏng kể. Tuy nhiờn, với phương phỏp “cổ truyền” khụng thể phự hợp với xu thế sản xuất hàng húa chất lượng cao theo cụng nghệ tiờn tiến và tỷ lệ tổn thất điện năng trờn toàn hệ thống vẫn cũn khỏ cao.
Biến tần kết hợp với động cơ khụng đồng bộ đó đem lại những lợi ớch sau:
- Hiệu suất làm việc của mỏy cao;
- Quỏ trỡnh khởi động và dừng động cơ rất ờm dịu nờn giỳp cho tuổi thọ của động cơ và cỏc cơ cấu cơ khớ dài hơn;
45
An toàn, tiện lợi và việc bảo dưỡng cũng ớt hơn do vậy đó giảm bớt số nhõn cụng phục vụ và vận hành mỏy ...
Tiết kiệm điện năng ở mức tối đa trong quỏ trỡnh khởi động và vận hành.
Ngoài ra, hệ thống mỏy cú thể kết nối với mỏy tớnh ở trung tõm. Từ trung tõm điều khiển nhõn viờn vận hành cú thể thấy được hoạt động của hệ thống và cỏc thụng số vận hành (ỏp suất, lưu lượng, vũng quay ...), trạng thỏi làm việc cũng như cho phộp điều chỉnh, chẩn đoỏn và xử lý cỏc sự cố cú thể xảy ra.
Kết luận
Với tớnh năng vượt trội của biến tần, ngoài việc cải thiện khả năng điều khiển của hệ thống mỏy cũn đem lại hiệu quả tiết kiệm điện năng ở những mỏy cú tải biến đổi theo tốc độ. Với sự phỏt triển của ngành điện trong cụng nghiệp, hy vọng hệ thống điều khiển tiờn tiến và hiện đại dần dần sẽ được sử dụng ngày càng nhiều trong sản xuất để gúp phần tiết kiệm tài nguyờn cho đất nước.
46
Sau 6 tu n làm tốt nghiệp, dưới sự hướng dẫn tận tỡnh của thầy giỏo PGS.TS Nguy n Ti n Ban và cỏc thầy cụ giỏo trong khoa cựng bạn bố cộng với sự nỗ lực của bản thõn đến nay em đó hoàn thành bản đồ ỏn tốt nghiệp với đề tài “phõn ch so nh cơ c u nõng ng c n c s ng ng cơ
khụng ng b roto l ng c ba t c v i cơ c u s ng ng cơ khụng
ng b xoay chi u ba pha c cung c p ngu n b i bi n t n n ti p hi n
nay”.
Trong đề tài này em đó giải quyết được những vấn đề cơ bản sau: - Gi i thi u c h truy n ng đi n s ng ng cơ khụng ng b ba pha.
- Gi i thi u c c yờu c u a h truy n ng đi n i v i h truy n ng đi n s ng ng cơ xoay chi u ba pha h nõng ng c n c.
- . - - - - .
Tuy nhiờn đề tài cũn nhiều hạn chế và thiếu sút. Em rất mong được sự chỉ bảo của cỏc thầy cụ và cỏc bạn để bản đồ ỏn này hoàn thiện hơn
47
1. (2000), Trang bị điện- điện tử cỏc mỏy cụng nghiệp dựng
chung, .
2. PGS.TSKH Thõn Ngọc Hoàn (2005), Mỏy Điện, Nhà suất bản Xõy dựng 3. Bựi Quốc Khỏnh - Nguyễn Văn Liễn - Nguyễn Thị Hiền (1994), Truyền Động Điện, Nhà xuất bản khoa học thuật.
4. PGS.TS Nguyễn Văn Liễn – TS. Nguyễn Tiến Ban(2006), Bài bỏo giới
thiệu về hóm tỏi sinh và một số giải phỏp thực tế trong cỏc hệ thống truyền
động điện dựng biến tần, N i
5. – (2006), –
.
6. Nguyễn Bớnh (2000), Điện tử cụng suất, NXB Khoa học và Kỹ thuật
7. – PGS. (2007),
,
8. (1995),
