TRANG BỊ ĐIÊN CHO HỆ THỐNG CẦU TRỤC RTG Kalmar

Trang 1/ 43
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
TIỂU LUẬN
Đềtài: TRANG BỊ ĐIÊN CHO HỆ THỐNG CẦU TRỤC RTG- Kalmar

GVHD : ThS.TRẦN THANH LAM
NHÓM SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ MSSV: 11243041

Lớp : 112430A
Khoá : 2011-2015
Tp. HồChí Minh, tháng04/2014

Trang 2/ 43

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
 & 

TP.HCM, ngày….tháng… năm 2014
GIÁO VIÊN

Trang 3/ 43
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung và
lĩnh vực điện –điện tử-tin học nói riêng làm cho bộ mặt xã hội thay đổi từng ngày .trong
hoàn cảnh đó ,để đáp ứng được những điều kiện thực tiễn của sản xuất đòi hỏi các loai
máy móc thiết bị phải được cơ khí hóa tư động hóa để đáp ứng cho nhu cầu sản xuất hiện
đại.
Trong quá trình học môn trang bị điện nhóm em được nhận đề tài :Tổng quan về thống
điện trong cầu trục RTG – KALMAR do kiến thức còn hạn chế ,trong thời gian có hạn
,lượng kiến thức lớn nên bài tiểu luận tránh khỏi những sai sót .Nhóm em mong nhận
được sự góp ý xây dựng của thầy cũng như các thầy cô khác trong khoa để bài tiểu luận
được hoàn thiện hơn.Trong quá trình làm bài tiểu luận nhóm em nhận được sự giúp đỡ
,hướng dẫn ,chỉ bảo tận tình của giáo viên: TRẦN THANH LAM và các thầy cô khác .
Nhóm em xin chân thành cảm ơn !

TP.HCM, ngày….tháng… năm 2014
NHÓM SINH VIÊN :
NGUYỄN PHƯỚC SỈ



Trang 4/ 43
MỤC LỤC
3.3 Nguyên lý hoạt động……………………………………………………………………
CHƯƠNG 1: NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN

1.1 TỔNG QUAN VỀ MÁY
Cầu trục là tên gọi chung của máy trục chuyển động trên hai đường ray cố định trên
kết cấu kim loại hoặc tường cao để vận chuyển các vật phẩm trong khoảng không
(khẩu độ) giữa hai đường ray đó
- Các cơ cấu của cầu trục đảm bảo 3 chuyển động :
+ Nâng hạ vật phẩm
+ Di chuyển xe con
+ Di chuyển cả cầu trục
Trang 5/ 43
Hình 1
 Lĩnh vực sử dụng:
• Xây dựng công nghiệp
• Nhà máy cơ khí
• Xí nghiệp luyện kim
• Hải cảng
+ Tải trọng nâng : Q= 1 -500 tấn
+ Khẩu độ : Lmax =16m
+ chiều cao nâng : Hmax =16m
+Vận tốc nâng : Vn =2-40m/min
+ Vận tốc di chuyển xe con : Vmax =60m/min
+ Vận tốc di chuyển cầu trục :Vcmax = 120m/min
Cầu trục kalmar RGT
Trang 6/ 43
• Cầu trục RTG- Kalmar gồm những bộ phận sau:
Hình 1.1
Dầm hoặc dàn chủ 1, hai dầm chủ liên kết với hai dầm đầu 7, trên dầm đầu lắp
các cụm bánh bánh xe di chuyển cầu trục 6, bộ máy dẫn động 3, bộ máy di
chuyển hoạt động sẽ làm cho các bánh xe quay và cầu trục chuyển động theo
đường ray chuyên dùng 5 đặt trên cao dọc nhà xưởng, hướng chuyển động của
động cơ điên 30 tấn, khi có yêu cầu riêng có thể đến 500 tấn.

Ở cầu trục có sức nâng trên 10 tấn, thường được trang bị hai tời nâng cùng với
hai móc câu chính và phụ, tời phụ có sức nâng thường bằng một phần tư (0,25)
sức nâng của tời chính, nhưng tốc độ nâng thì lớn hơn.
Xe con mang hàng 11 di chuyển dọc theo đường ray lắp trên hai dầm (dàn)
chủ; trên xe con đặt các bộ máy của tời chính 10, tời phụ 9 và bộ máy di chuyển
xe con 2, các dây cáp điện 8 có thể co dãn phù hợp vói vị chí của xe con và cấp
điện cho cầu trục nhờ hệ thanh dẫn điện 12 đặt dọc theo tường nhà xưởng, các
quẹt điện 3 pha tỳ sát trên các thanh này, lồng thép làm công tác kiểm tra 13
treo dưới dầm cầu trục.
Các bộ máy của cầu trục thực hiện 3 chức năng: nâng hạ hàng, di chuyển xe con
và di chuyển cầu trục.
Trang 7/ 43
Sức nâng của cầu trục 2 dầm thường trong khoảng 5
Dầm chính của cầu trục hai dầm được chế tạo dưới dạng hộp hoặc dàn không
gian
Hình 2 Hình 3 Hình 4
1.2 Phân loại
 Theo đặc điểm cấu tạo:
 Kiểu cầu
 Hình cổng
 Kiểu tháp
 Theo chức năng:
 Cầu trục vận chuyển
 Cầu trục lắp ráp
 Theo chế độ làm việc:
 Loại nhẹ : TĐ % = 10%-15%, t = 60 lần/h
 Loại trung bình: TĐ % = 15%-25%, t = 120 lần/h
 Loại nặng : TĐ % = 25%-40%, t = 240 lần/h
 Loại rất nặng : TĐ % = 40%-60%, t ≥240 lần/h
 Theo trọng tải:

 Loại nhẹ : nhỏ hơn 5 tấn
 Loại trung bình : 10 -30 tấn
 Loại lớn : lớn hơn 30 tấn
Trang 8/ 43
1.3 Cấu trúc của cầu trục
Hình 5 Hình 6
Hình 7
Trang 9/ 43
 Xe cầu
 Xe con
 Cơ cấu nâng hạ
 Cơ cấu phụ khác:
 Cơ cấu lấy hàng
 Cơ cấu cân bằng
 …
1.4 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
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
Trang 10/ 43
Hình 8
b. Bộ tiếp điện:
Trang 11/ 43
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.
Hình 9
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.
1.5 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CẦU TRỤC KALMAR RTG
 Cầu trục dầm đôi
Trang 12/ 43
 Tải trọng nâng : Tới 100 tấn
 Khẩu độ : tới 50 m
 Chiêu cao nâng : tới 100 m
 Vận tốc nâng hạ từ 0,83 đến 10 mét/ phút
 Vận tốc dịch chuyển pa lăng (xe chạy) từ 0,83 đến 20 mét phút
 Vận tốc dịch chuyển dàn cầu trục trục từ 15 đến 30 mét/phút
2.2 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN:
 Bằng tay bấm (điều khiển có dây)
 Bằng cabin
 Bằng điều khiển từ xa (điều khiển không dây)
 Có nhiều chế độ lựa chọn điều khiển tốc độ hoặc điều khiển bằng biến tần
( Đ/K tần số) với HoistMaster2…
 Các sản phẩm của Bkneck craner cung cấp luôn luôn tích hợp các:
Bảo vệ quá tải thông minh
Bảo vệ quá nhiệt cho động cơ nâng

Phần điều khiển di chuyển palăng ( Xe chạy ) đều được kiểm soát băng bộ
MicroMove (kiểm soát tần số biến tần)
Palăng cáp điện ( xe chạy ) điện tử giám sát hệ thống NovaMaster cho bạn sự
tùy chọn
IP55 bảo vệ cho động cơ điện và cubicle
Motor lớp cách điện F
Móc nâng tải luông tích hợp khoá chốt an toàn
Trang 13/ 43
• Động cơ truyền động :
Là động cơ không đồng bộ do
Siemens sản xuất : 1LG4 và 1LG6
• Máy phát:
- Động cơ diezel
Cummins QSX 15
Scania DC 1643/1642
Volvo TAD1641GE
 Máy phát đồng bộ :
Stamford HCL 1534
CHƯƠNG 2: YÊU CẦU TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
2.1 Đặc điểm công nghệ
 Cầu trục làm việc ở điều kiện môi trường khắc nghiêt:
 Nhiệt độ thay đổi nhiều
 Không khí có độ ẩm lớn
 Môi trường nhiều bụi, chất ăn mòn
 …
 Chế độ làm việc nặng nề :
 Số lần đóng cắt lớn
 Thường xuyên bị quá tải
 Momen tải thay đổi trong một dải lớn :
Trang 14/ 43

 Lúc nâng không tải M = 15%-20% Mđm
 Nâng có tải M= 150% Mđm
 Phải có khả năng tăng tốc và giảm tốc êm
2.2 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
- Phạm vi điều chỉnh tốc độ đủ lớn.
 Tốc độ nâng ½ tải : 1,5÷1,7 Vđm
 Tốc độ nâng không tải : 3÷ 3,5 Vđm
 Tốc độ hạ tải : 2÷2,5 Vđm
- Hệ truyền động phải có khả năng đảo chiều quay
- Độ chính xác : 5%
Trang 15/ 43
Hình 10
2.3 Chế độ làm việc của động cơ truyền động
a. Cơ cấu nâng hạ
Hình 11
 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)
b. Cơ cấu di chuyển

Trang 16/ 43
Hình 12
 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
CHƯƠNG 3: KHÍ CỤ ĐIỆN CẦU TRỤC RTG – KALMAR
3.1 Xe cầu Giới thiệu chung

 Xe con
 Cơ cấu nâng hạ
 Buồng lái
- Trang bị điện trong cầu trục
Trang 17/ 43
 Khối nguồn
 EE-house
 Động cơ
 Cảm biến theo dõi
Hình 14

Trang 18/ 43
Hình 15 Hình 16

Hình 17 Hình 18

Động cơ truyền động :
Là động cơ không đồng bộ do
Siemens sản xuất : 1LG4 và 1LG6

 Máy phát:
 Động cơ diezel
 Cummins QSX 15
 Scania DC 1643/1642
Trang 19/ 43
 Volvo TAD1641GE
 Máy phát đồng bộ :
 Stamford HCL 1534
 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
 Cơ cấu cân bằng :
Hình 23
Trang 20/ 43
3.2 Hệ truyền động
 Hiện nay các thiết bị lực, điều khiển được sản xuất thành gói sản phẩm hoàn
chỉnh.
 Tùy thuộc yêu cầu điều khiển có thể lựa chọn loại mạch lực và mạch điều khiển
phù hợp
 Tùy thuộc vào công suất động cơ để chọn công suất bộ biến đổi
Hình 24
 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 21/ 43
Hình 25
- 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
- Cấu trúc điều khiển xe con, cơ cấu nâng hạ
- Dòng năng lượng trong quá trình làm việc bình thường
Trang 22/ 43
Hình 26
- Dòng năng lượng khi động cơ làm việc ở chế độ hãm
Hình 27
Chi tiếc biến đổi
Trang 23/ 43
o Chỉnh lưu cầu
o Nghịch lưu IGBT
o DC lin
Hình 28
- IGBT
Hình 29
a. Biến tần
Trang 24/ 43
 Là thiết bị biến đổi tần
số lưới sang tần số mong muốn
 Thường có Panel điều khiển riêng

Hình 30
- Cấu trúc biến tần Simover
Hình 31

Trang 25/ 43