đồ án kỹ thuật điện điện tử Thiết kế mạch điều khiển tự động cho dây chuyền sản xuất ống nhựa VIWAPICO

Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
MỤC LỤC
1
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
- 1 -
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
1
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
Ngày nay, trong xu hướng phát triển công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất
nước, tự động hoá là lĩnh vực quan trọng không thể thiếu được trong các ngành
công nghiệp như điện, dệt may, chế tạo nhựa, lắp ráp thiết bị Với sự ửng dụng
mạnh mẽ như vậy, tự động hoá đang từng bước góp phần hiện đại hoá quy trình
sản xuất, giảm thiểu nhân công và sức lực của con người, đưa ra chất lượng sản
phẩm ngày một hoàn thiện hơn.
Với tầm quan trọng của công nghệ điều khiển tự động, em chọn đề tài
"Thiết kế mạch điều khiển tự động cho dây chuyền sản xuất ống nhựa
VIWAPICO" với mong muốn được ứng dụng một phần công nghệ điều khiển
tự động vào hệ thống sản xuất ống nhựa tự động nhằm mục đích hiện đại hoá
hệ thống, giảm thiểu nhân lực và đưa ra sản phẩm hoàn chỉnh hơn góp phần
phát triển lớn mạnh nền công nghiệp nhựa nói riêng và nền công nghiệp của
đất nước.
Kết cấu Đồ án tốt nghiệp:
- LỜI MỞ ĐẦU
- CHƯƠNG I: Giới thiệu chung về công ty cổ phần vật tư ngành nước-
VINACONEX (VIWAPICO).
- CHƯƠNG 2: Tổng quan về động cơ điện một chiều.
- CHƯƠNG 3: Thiết kế và tính toán thông số mạch động lực.
- CHƯƠNG 4: Thiết kế sơ đồ khối hệ thống điều khiển tốc độ động cơ một chiều
của máy đùn chính.

- CHƯƠNG 5: Thiết kế chi tiết hệ thống điều khiển tốc độ động cơ một chiều của
máy đùn chính.
- KẾT LUẬN
Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn ThS. Trần Văn Tuấn, các
thầy cô giáo khác trong bộ môn và các bạn cùng lớp đã giúp đỡ em trong việc hoàn
thành đồ án tốt nghiệp. Do thời gian và trình độ của bản thân em có hạn, mặc dù đã
cố gắng nhưng đồ án của em còn có điểm thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo
các thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
2
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
- 2 -
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
2
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY CP VẬT TƯ NGÀNH NƯỚC -
VINACONEX (VTWAPICO)
1.1.Tổng quát
Công ty Cổ phần Vật tư ngành nước VIWAPICO là đơn vị thành viên của
Tổng Công ty VINACONEX với các hoạt động kinh doanh trong các lĩnh vực sau:
- Sản xuất và mua bán vật tư thiết bị ngành nước.
- Sản xuất ống nhựa PPR, HDPE và các sản phẩm bằng nhựa.
VIWAPICO có diện tích trên 4000 m
2
, gồm 1 khu hành chính, 1 nhà
xưởng sản xuất, 1 phòng thí nghiệm, 2 nhà kho để thành phẩm và khuôn viên bao
quanh. Nằm ở vị trí quan trọng của khu công nghiệp Bắc Thăng Long, VIWAPICO
là một trong những doanh nghiệp nhựa hàng đầu và có uy tín lớn trong ngành công

nghiệp nhựa Việt Nam và trong tổng công ty VINACONEX.
Để duy trì vị trí là một trong những nhà sản xuất và cung ứng ống và phụ
tùng ống nhựa hàng đầu tại Việt Nam, VIWAPICO xác định một chiến lược phát
triển nhất quán, cải tiến không ngừng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn
ISO 9001:2000, đầu tư thích đáng cho con người, liên tục hiện đại hóa thiết bị và
nâng cao chất lượng sản phẩm. Hiện nay công ty đã có 2 dây chuyền sản xuất ống
nhựa hiện đại, nhập khẩu từ Cộng hoà Liên bang Đức với hệ thống máy móc tự
động hoá tinh vi, đảm bảo chất lượng sản phẩm ống nhựa và giảm thiểu công sức
của con người. Với định hướng chiến lược luôn trở thành một nhà sản xuất, cung
ứng ống và phụ tùng ống nhựa hàng đầu tại Việt nam, sản phẩm của VIWAPICO
đã có một chỗ đứng vững chắc trên thị trường trong nước và quốc tế, khẳng định
ưu thế về chất lượng, phù họp với các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế.
Khu vực hành chính
3
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
- 3 -
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
3
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
Khu vực sản xuất
Nhà kho 1
Nhà kho 2
Bộ phận bảo vệ
Phòng thí nghiệm
Sơ đồ mặt bằng công ty
1.2.Giới thiệu công nghệ
1.2.1.Dây chuyền đùn
4

SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
- 4 -
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
4
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
Hình 1.1.Hình ảnh dây chuyền đùn
Dây chuyền sản xuất ống nhựa của VIWAPICO là một dây chuyền khép
kín, thực hiện từng khâu tuần tự liền mạch với nhau, nhận nguyên vật liệu ở
khâu đầu vào và cho ra sản phẩm ở khâu cuối cùng.
1.2.2.Máy sấy
Hình 1.2.Hình ảnh máy sấy
Trong ngành công nghiệp gia công nhựa nhiệt dẻo, nguyên liệu chứa hàm
lượng ẩm cao thường dẫn đến lỗi gây rỗ bề mặt cũng như tính chất của sản
phẩm. Máy sấy SOMOS 600 của VIWAPICO là loại máy sấy tuần hoàn có khả
năng tách ẩm đặc biệt khi sấy. Vì vậy, nguyên liệu trước khi gia công luôn có độ
ẩm cho phép theo quy định, đảm bảo ổn định cho quá trình gia công và chất
lượng của sản phẩm.
1.2.3. Bộ phận cân định lượng
5
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
1.2.2. Máy
- Đồ án tốt
- 5 -
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
5
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
Hình 1.3.Hình ảnh cân định lượng

Bộ phận nạp liệu chân không dùng để làm cho quá trình sản xuất được
đơn giản hoá. Cân định lượng kiểm soát toàn bộ thông số về khối lượng nhựa,
nhằm ổn định kích thước của sản phẩm ống.
1.2.4. Máy đùn chính
Hình 1.4. Hình ảnh máy đùn chính
Máy đùn chính là máy đùn hiện đại của hãng Krauss Meffei, CHLB Đức
với thiết kế trục vít phù hợp với nguyên liệu PPR/HDPE và thiết kế vít chặn có
hai cánh vít chia đôi dòng nguyên liệu cho phép quá trình làm nhuyễn nhựa
được hoàn thiện hơn.
Máy đùn chính còn có thiết bị điều khiển C4, thiết bị điều khiển tự động
6
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
- 6 -
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
6
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
hiện đại cho phép kiểm soát toàn bộ các thông số sản xuất, không những của
máy đùn chính mà còn của các thiết bị phụ trợ khác, cho phép đạt được mức độ
tự động hoá dây chuyền tập trung cao.
1.2.5. Máy đùn phụ
Máy đùn phụ dùng để tạo sọc màu cho ống nhựa tuỳ theo yêu cầu.
1.2.6. Đầu đùn
Với thiết kế bộ tiền phân phối dạng Spiral trong đầu đùn, nguyên liệu sau khi
được làm nhuyễn được phân phối đều đặn vào đầu hình làm cho dòng chảy hướng
chu vi mà không bị lệch hướng hay biến dạng, không bị rò ri ở áp suất cao. Đầu đùn
được chế tạo thoả mãn các ưu điểm: mất ít áp lực, vệ sinh dễ dàng, có thể thay đổi
kích thước và ứng dụng nhanh.
1.2.7. Đầu hình và chuốt

Thiết kế ngắn gọn, dễ dàng thay thế kích thước khi cần sản xuất cỡ ống
mới.
1.2.8. Thùng định hình chân không
Hệ thống định hình đảm bảo ống đáp ứng được tiêu chuẩn kích thước
(theo DIN8077 và EN12201-2). Ống được định hình nhờ áp suất chân không và
đầu chuốt hay đĩa định hình.
1.2.9. Thiết bị đo độ dày thành ống
Sản phẩm ống thường bị méo do độ dày thành ống không đều, dẫn đến
đường ống không đáp ứng đủ yêu cầu áp lực. Thiết bị đo chiều dày thành ống sẽ
giải quyết vấn đề trên. Đây là thiết bị đo bằng siêu âm (ultrasonic measurement),
đo chính xác chiều dày thành ống ngay khi ống đi qua thùng định hình chân
không và hiển thị độ dày này lên màn hình C4 của máy đùn chính. Từ đó người
vận hành có thể theo dõi và điều chỉnh chiều dày ống sao cho luôn ổn định và
đồng đều.
1.2.10. Thùng làm mát
7
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
- 7 -
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
7
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
Hình 1.5.Hình ảnh thùng làm mát
Sản phẩm ống nước PPR/HDPE sau khi đi ra khỏi thùng định hình chân không
cần được làm mát và ổn định kích thước. Với hệ thống tuần hoàn và phao kiểm soát,
mực nước và nhiệt độ nước làm nguội luôn được ổn định và có thể điều chỉnh đảm bảo
quá trình làm nguội tốt nhất. Nhiệt độ ống sau khi được làm mát là 37°C, nên ổn định
về cấu trúc kích thước, tạo thuận lợi cho quá trình in ống và kéo ống.
1.2.11. Máy in ống

Hình 1.6. Hình ảnh máy in ống
Sản phẩm ống nước VIWAPICO được in logo Vnaconex và các thông tin về
tiêu chuẩn sản xuất của công ty. Thông tin in ấn được đảm bảo rõ nét nhờ máy in
ống đời S8 của hãng Imaje-Pháp.
1.2.12. Máy kéo ống
8
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
- 8 -
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
8
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
Hình 1.7.Hình ảnh máy kéo ống
Máy kéo ống liên tục đảm bảo quá trình sản xuất ống. Tác dụng của máy
kéo không chỉ kéo ống liên tục mà còn điều chỉnh và ổn định trọng lượng mét
ống nhờ được đồng bộ hoá với tốc độ của máy đùn chính, góp phần tạo kích
thước chính xác cho sản phẩm, đặc biệt là độ dày ổn định.
Máy kéo ống có thể kéo ống có đường kính lên đến 125mm và tốc độ kéo
đạt được 40m/phút.
1.2.13. Máy cưa ống
Được thiết kế đặc biệt chuyên dụng cho việc cắt ống nhựa. Với lưỡi cưa
hành tinh dịch chuyển đồng bộ với tốc độ đùn và hệ thống lực kẹp bằng xi lanh
khí nén, việc cắt ống sẽ cho vết cắt phẳng, vuông góc, mạt cưa được hút sạch sẽ.
Chiều dài của ống thành phẩm sẽ được cài đặt tại máy đùn chính trong quá trình
sản xuất.
1.2.14. Máy cuộn ống
9
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt

- 9 -
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
9
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
Hình 1.8. Hình ảnh máy cuộn ống
Máy cuộn ống cho phép cuộn ống HDPE đường kính lên đến 110mm.
Cuộn ống được cuộn chắc, đẹp và đặc biệt không làm méo ống.
1.2.15.Sơ đồ công nghệ tạo sản phẩm ống
10
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
10
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
Hình 1.9. Sơ đô công nghệ tạo sản phẩm ống
1.3. Nguyên vật liệu
Nguyên vật liệu PPR (PolyProylene Random) và HDPE (High Density
Polyethylene) là loại nguyên liệu nhập khẩu 100%, tổng hợp từ các loại nguyên
liệu chiết suất từ sản phẩm dầu mỏ là Propylen và Etylen. Sản phẩm PPR kết hợp
được đặc tính đàn hồi tốt, chịu mài mòn, áp lực, va đập và chịu ăn mòn của PP
(PolyPropylene)và đặc tính mềm dẻo của PE (Poly Ethylene). Sản phẩm HDPE là
loại PE tỷ trọng cao, có các mạch phân tử sắp xếp khít với nhau và có khả năng
chịu cường lực cao nhất trong các loại PE, ngoài ra, được bổ sung thêm than hoạt
tính nhằm tăng cường tính cứng cho vật liệu và hạn chế ảnh hưởng của tia tử
11
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt

-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
11
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
ngoại. Nhờ các đặc tính trên nên các sản phẩm ống nước sản xuất từ PPR và HDPE
có ứng dụng tốt trong các hệ thống dẫn nước nóng và lạnh
1.4. Năng lực và tiêu chuẩn sản xuất
Đội ngũ sản xuất bao gồm đội ngũ kỹ sư tốt nghiệp chuyên ngành Polyme
và công nhân được các chuyên gia của Đức đào tạo và chuyển giao công nghệ
trong lĩnh vực sản xuất ống và phụ kiện PPR/HDPE trực tiếp trên dây chuyền hiện
đại. Sản phẩm VIWAPICO được đảm bảo chất lượng tốt nhờ sản xuất trên các tiêu
chuẩn: tiêu chuẩn chất lượng DIN8077 đối với ống PPR và phụ kiện ống,
EN12201-2 đối với ống HDPE và phụ kiện ống, tiêu chuẩn TC01 -02/2004 về vệ
sinh an toàn thực phẩm.
1.5. Hệ thống cung cấp điện toàn nhà máy
Đường dây 22 kV cấp điện cho công ty VIWAPICO có chiều dài 8m mạch
đơn. Điểm đấu điện là cột trạm biến áp Nhà máy kính Vinaconex thuộc lộ
473.E25-1 khu CN Quang Minh.
Tuyến đường dây sẽ được kéo từ cột điểm đấu đến trạm biến áp lxl000KVA-
22±2x2.5%/0.4kV công ty VIWAPICO. Từ trạm biến áp sẽ kéo đường dây xuống
tủ điện hạ thế 500V-1600A gồm 1 lộ tổng dùng máy cắt không khí hạ thế và 4 lộ ra
cấp điện và bảo vệ cho các thiết bị, phụ tải lắp thiết bị lẻ có lỗ thông gió vỏ tủ sơn
tĩnh điện.
1.5.1. Các giải pháp kỹ thuật
a) Máy biến áp
Công suất tính toán của máy biến áp tính theo công thức sau:
xKpt
Cos
PxKsdxKdt

S
tt
φ
=
Theo kết quả điều tra khảo sát và số liệu cung cấp phụ tải của nhà máy có
đặc tính sau:
Công suất phụ tải yêu cầu: P = 876kW
12
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
12
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
Hệ số sử dụng: K
sd
= 0.8
Hệ số đồng thời: K
dt
= 0.8
Hệ số công suất: Cos
φ
= 0.75
Thay vào ta có S
tt
= 971KVA.
Với quy mô phụ tải trên chọn máy biến áp loại 1000KVA-
22±2x2.5%/0.4kV, loại máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây, làm mát bằng đầu tuần hoàn
tự nhiên, tổ đấu dây Y/Y

0-12
b) Cầu dao cao thế xuống máy biến áp
Đóng cắt điện vào trạm biến áp sử dụng bộ cầu dao cách ly 3 pha
22kV/630A của Việt Nam sản xuất, thao tác bằng bộ truyền động cơ khí.
c) Cầu chì cao thế bảo vệ máy biến áp
Bảo vệ chống ngắn mạch phía 22kV và máy biến áp sử dụng bộ cầu chì 1
pha ngoài trời loại IIK-22kV của Việt Nam.
Bảo vệ chống quá áp khí quyển dùng chống sét van HE-24 (Alstom).
d) Thanh dẫn đồng phía 22kV
Thanh dẫn đồng nối từ má dưới cầu dao cách ly 22kV tới và ty sứ cao thế
MBA, dùng loại thanh dẫn đồng
φ
8.
e) Cáp điện từ đầu cực hạ thế máy biến áp tới tủ hạ thế
Cáp tổng được chọn theo mật độ dòng điện cho phép cứ 2A/mm
2
. Dựa theo
kết quả tính toán chọn loại cáp đồng 1 lõi cách điện XLPE/PVC-0.6/1 KV-
3xM(lx300)mm
2
cho dây pha, loại cáp đồng 1 lõi cách điện XLPE/PVC-0.6/lKV-
2xM(lx300)mm
2
cho dây trung tính.
Cáp từ tủ điện hạ thế sang tủ tụ bù dùng cáp đồng 1 lõi cách điện
XLPE/PVC-0.6/1KV-1 xM(1 x400)mm
2
cho mỗi pha.
f) Tủ điện hạ thế
13

SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
13
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
Tủ điện hạ thế 500V-1600A gồm 1 lộ tổng dùng máy cắt không khí hạ thế
(do hãng LG sản xuất) và 4 lộ ra cấp điện và bảo vệ cho các thiết bị, phụ tải lắp
thiết bị lẻ có lỗ thông gió vỏ tủ sơn tĩnh điện.
g) Các tủ động lực
Bốn tủ động lực nhận điện từ tủ điện hạ thế cấp điện cho các bộ phận trong
dây chuyền sản xuất và khu vực hành chính của công ty và bảo vệ cho các thiết bị.
Các thiết bị và bộ phận được phân bố như sau:
- TĐL 1 bao gồm: tổ máy lạnh, tổ máy đùn (máy đùn chính và máy đùn phụ), Máy ép
phun KM250, máy sấy.
- TĐL 2 bao gồm: máy kéo ống, thùng làm mát, thùng định hình chân không, máy
cưa ống, máy cuộn ống, máy bó ống.
- TĐL 3 bao gồm: máy nén khí, hút liệu máy đùn, máy in, phòng thí nghiệm
14
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
14
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
1.5.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cung cấp điện của nhà máy
Hình 1.10. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện của nhà máy
15

SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
15
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
1.5.3.Bù công suất phản kháng
Thiết bị tiêu thụ điện hạ thế có các động cơ công suất lớn, hệ số cos
ϕ

thấp nên để nâng cao chất lượng điện năng, đảm bảo điện áp và chống tổn thất
điện năng, công ty đã sử dụng giải pháp bù cos
ϕ
.
Dung lượng bù được xác định theo công thức:
Q
bù
= P x (tgφ
1
– tgφ
2
)
Trong đó : tgφ
1
ứng với hệ số cos
ϕ
1
= 0.75 của nhà máy trước khi bù
tgφ

2
ứng với hệ số cos
ϕ
2
= 0.9 của nhà máy sau khi bù.
Thay vào ta có Q
bù
= 351 (kVAr).
Dựa theo kết quả tính toán của nhà máy, chọn dung lượng bù là 360kVAr,
đặt 01 tà tụ bù tự động 6 cấp /360kVAr tại thanh cái hạ thế 0.4kV được lắp đặt từ
các thiết bị lẻ:
STT
Danh mục Đơn vị Số lượng Ghi chú
1
Đồng hồ đo hệ số công suất coscp
Cái 1
2 Áptômát 500V/600A-LG Cái 1
Hàn Quốc
3 Áptômát 500V/100A-LG Cái 6
Hàn Quốc
4 Bộ tự động điều chỉnh tụ bù Bộ 1 Nhật
5 Biên dòng điện 600V-600/5A Cái 3
6 Ampe kế 600/5A Cái 3 Việt Nam
7 Vôn kế 0-450V Cái 1 Việt Nam
8 Chỉnh mạch Cái 1
9 Contactor GMC-100A-LG Bộ 6
Hàn Quốc
10
Tụ điện 30kVAr Cái 12
11

Thanh cái đồng M50x5 Kg 45
12
Rơle trung gian + đê bộ 1
13
Các vật liệu phụ khác
16
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
16
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
1.6. Giới thiệu máy đùn chính KRAUSS MEFFEI
1.6.1 Vai trò của Máy đùn Krauss Meffei trong dây chuyền sản xuất
Hình 1.11. Hình ảnh máy đùn Krauss mejfei
Máy đùn chính đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong dây chuyền sản
xuất của công ty VIWAPICO, điều khiển toàn bộ quá trình hoạt động của dây
chuyền, truyền tín hiệu điều khiển đã được lập trình sẵn đến các bộ phận khác và
nhận tín hiệu phản hồi từ các thiết bị đó về bảng mạch trung tâm để xử lý, giúp cho
toàn bộ quá trình sản xuất đều được thực hiện tự động hoàn toàn. Toàn bộ dây
chuyền sản xuất tự động hoá của VIWAPICO mà vị trí điều khiển trung tâm là Máy
đùn Krauss Meffei đã góp phần giảm thiểu nhân lực, đảm bảo an toàn lao động và
chất lượng của sản phẩm.
17
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB

17
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
1.6.2. Một số đặc tính kỹ thuật của Máy đùn Krauss Meffei
Hình 1.12. Hình ảnh bảng điều khiển của máy đùn Krauss meffei
Máy đùn Krauss Meffei được sản xuất ở CHLB Đức, bao gồm 01 động cơ
chính, 01 động cơ phụ, 01 trục vít chính chia đôi dòng nguyên liệu và 01 bộ phận
đúc hình theo đầu đùn. Bên trong máy đùn có bộ phận chứa nhiên liệu nhận hạt
nhựa từ bộ phận cân định lượng và bộ phận cảm biến quang học để tính toán chính
xác khối lượng nhựa cần thiết để chế tạo sản phẩm trong một chu trình sản xuất.
Hạt nhựa qua bộ phận gia nhiệt nằm bên cạnh khoang chứa nhiên liệu được sấy
dưới nhiệt độ lớn để đưa vào bộ phận đúc hình và đưa ra dây chuyền. Ngoài ra,
máy đùn có 01 bộ điều khiển với bảng mạch chính và bộ vi xử lý ở bên trong để
điều khiển toàn bộ dây chuyền sản xuất. Nguồn điện được lấy từ tủ phân phối của
công ty về tủ điện 1 qua các hộp chạy dọc theo dây chuyền có aptomat và cầu chì
bảo vệ dẫn về tủ điện của thiết bị.
Thông số kỹ thuật
- Tổng công suất: p
max
= 316 kw, U = 380V, I
max
= 505A, Cos
φ
= 0.95
- Động cơ chính 1 chiều: p
max
= 70 kW, U
đm
= 220 (V), n
đm
= 1000 (vòng/ phút);

η

=0.85; số đôi cực p = 2.
18
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
18
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
- Động cơ phụ: P
max
= 3,6 kW, I
max
= 12A.
- Trục vít gia nhiệt chính: P
max
= 7,2 kW, I
max
= 24A.
- Bộ phận đúc hình: P
max
= 65 kW, I
max
= 200A.
- Bộ nguồn cấp điện chính: P
max

=

14,4 kW, I
max
= 48A.
- Bảng điều khiển chính: gồm màn hình hiển thị và các nút bấm, dùng để
truyền tín hiệu yêu cầu về kích thước ống, độ dài, mẫu mã, màu sắc xuống các
máy móc trong dây chuyền, khi các bộ phận hoàn thành lệnh thì gửi trả tín hiệu
về cho bộ điều khiển và hiển thị trên màn hình.
1.6.3. Sơ đồ công nghệ của máy đùn chỉnh Krauss Meffei
a) Thuyết minh
Nguồn điện 3 pha từ tủ điện hạ thế của công ty cấp điện cho tủ động lực 1 bao
gồm máy đùn chính. Dòng điện chạy qua bộ chỉnh lưu cầu 3 pha cấp điện cho phần
ứng động cơ điện của máy đùn. Cuộn dây kích từ F
1
, F2 được cấp nguồn từ chỉnh
lưu cầu 1 pha dùng điốt. Máy phát tốc G được nối cứng với trục động cơ truyền tín
hiệu phản hồi tốc độ về mạch điều khiển của máy đùn chính. Khi nhận được tín
hiệu phản hồi tốc độ, bộ điều khiển sẽ điều chỉnh tốc độ của máy đùn và bắt đầu quá
trình đùn ống ra dây chuyền. Bộ phận bảo vệ quá nhiệt X6 dùng để bảo vệ quá
nhiệt của cầu chỉnh lưu. Khi nhiệt độ lên hơn giá trị cho phép thì tíêp điểm mở ra và
gửi tín hiệu tới mạch điều khiển để ngừng phát xung mồi cho cầu chỉnh lưu.
19
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
19
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

2.1. Giới thiệu chung
Hình 2.1.Động cơ điện chiều
Hình 2.2:Mặt cắt dọc và mặt cắt ngang của động cơ một chiều
2.1.1. Cấu tạo của động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều gồm có:
- Phần cảm (stato)
- Phần ứng (Roto)
- Hệ thống chổi than, vành góp
20
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
20
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
• stato: là phần đứng yên của máy, gồm các phần chính sau :
- Cực từ chính
- Cực từ phụ
- Gông từ
- Các bộ phận khác
+ Cực từ chính: là bộ phận sinh ra từ trường, gồm :
- Lõi sắt làm bằng lá thép kĩ thuật điện (thép cacbon) dày từ 0.5-1 mm, được ép lại
với nhau và tán chặt thành một khối các cực từ được gắn vào vỏ máy bằng các bu
lông, một cặp cực từ (đôi cực) gồm hai cực nam - bắc đặt đối xứng với nhau qua
trục động cơ, tuỳ theo động cơ mà động cơ có thể có 1,2,3, đôi cực. Các máy điện
nhỏ cực từ được làm bằng thép khối.
- Dây quấn kích từ: quấn bằng dây đồng có tiết diện tròn hoặc chữ nhật được sơn
cách điện và được quấn thành từng cuộn. Mỗi cuộn dây đều bọc cách điện kĩ thành
một khối, đựơc tẩm sơn cách điện trước khi đặt lên cực từ.

Hình 2.3. Cực từ chính
21
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
21
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
+ Cực từ phụ: đặt giữa các cực từ chính với tác dụng cải thiện đổi chiều, gồm:
-Lối thép: làm bằng thép khối
- Dây quấn: làm bằng đồng, có bọc cách điện, mỗi cuộn dây đều được bọc cách điện
tạo thành khối và được tẩm sơn cách điện trước khi đặt lên cực từ phụ.
+ Gông từ:
Gông từ là phần nối tiếp các cực từ. Đồng thời gông từ làm vỏ máy, từ thông
móc vòng qua các cuộn dây và khép kín sẽ chạy trong mạch từ. Trong máy điện lớn
gông từ làm bằng thép đúc, trong các máy nhỏ gông từ lam bằng lá được uốn lại
thành hình trụ tròn rồi hàn lại.
+ Các bộ phận khác bao gồm :
-Nắp máy:
Nắp máy có tác dụng bảo vệ các chi tiết của máy tránh không cho các vật
bên ngoài rơi vào trong máy có thể làm hỏng cuộn dây, mạch từ Đồng thời nắp
máy để cách ly người sử dụng vói bộ phận của máy khi động cơ đang hoạt động.
Ngoài ra nắp máy còn là giá đỡ ổ bi của trục động cơ.
- Cơ cấu chổi than:
Cơ cấu chổi than để đưa dòng điện từ bên ngoài vào nếu là động cơ và đưa
dòng điện ra nếu là máy phát điện .Cơ cấu chổi than gồm có hai chổi than làm từ
than cacbon thường lá hình chữ nhật. Hai chổi than được đựng trong hộp chổi than
và luôn tỳ lên hai vành góp nhờ hai lò xo. Hộp chổi than có thể thay đổi được vị trí
sao cho phù hợp .

• Roto: là phần quay của động cơ, bao gầm:
- Lõi sắt phần ứng
- Dây quấn phần ứng
22
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
22
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
- Cổ góp
- Các bộ phận khác
+ Lõi sắt phần ứng.
- Lõi sắt phần ứng dùng để dẫn từ, thường được làm bằng tôn silic dày 0,5mm có phủ
một lóp cách điện sau đó được ép lại để giảm tổn hao dòng điện xoáy Phucô gây
lên. Trên các lá thép có dập các rãnh để khi ép lại tạo thành các rãnh đặt cuộn dây
phần ứng vào. Lõi sắt có hình trụ tròn và được ép cứng vào với trục tạo thành một
khối thống nhất. Trong các máy điện công suất trung bình trở lên người ta thường
dập các rãnh để khi ép lại tạo thành các lỗ thong gió làm mát cuộn dây và mạch từ.
Trong những động cơ cỡ trung trở lên, người ta còn dập những lỗ thông gió để khi
ép lại thành lối sắt có thể tạo được lỗ thông gió dọc trục .
Trong những động cơ điện lớn hơn thì lõi sắt thường chia thành từng đoạn
nhỏ. Giữa các đoạn ray có để một khe hở gọi là khe thông gió ngang trục. Khi động
cơ làm việc, gió thổi qua các khe làm mát dây quấn và lõi sắt. Trong động cơ điện
nhỏ, lõi sắt phần ứng được ép chặt trực tiếp vào trục. Trong động cơ điện lớn hơn,
giữa trục và lõi sắt có đặt giá rôto. Dùng giá rôto có thể tiết kiệm thép kỹ thuật điện
và giảm nhẹ trọng lượng rôto .
23
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50

- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
23
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
Hình 2.4. Lõi sắt phần ứng
24
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
24
Thiết kế mạch điều khiển động cơ điện một chiều
+ Dây quấn phần ứng:
- Để tránh khi quay bị văng ra so sức ly tâm, ở miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt
hoặc phải đai chặt dây quấn. Nêm có thể làm bằng tre, gỗ hay bakêlit.
- Có tác dụng sinh ra một sức điện động và có dòng điện chạy qua. Nó được làm
bằng dây đồng có bọc cách điện. Trong động cơ điện nhỏ (công suất dưới vài KW)
thường dùng dây quấn có tiết diện tròn. Trong động cơ điện vừa và lớn, thường
dùng dây tiết diện hình chữ nhật. Dây được quấn cách điện cẩn thận với rãnh lõi
thép.
+ Cổ góp:
Hình 2.5 :phiến đổi chiều
Hình 2.6 :Cổ góp
Cổ góp (còn gọi là vành góp hay vành đổi chiều) dùng để đổi chiều dòng
điện xoay chiều thành một chiều, cổ góp có nhiều phiến đồng có đuôi nhạn
cách điện với nhau bằng lớp mica dày 0,4 đến 1,2 mm và hợp thành một trụ
tròn. Hai đầu trụ tròn dùng hai vành ốp hình chữ V ép chặt lại. Giữa vành góp

có cao hơn một ít để hàn các đầu dây của các phần tử dây quấn vào các phiến
góp được dễ dàng.
25
SV: Ngô Tuấn Lớp: KTĐ&THCN 2 - K50
- Đồ án tốt
-
Nguyễn Hoàng Giang
Tự động hoá - HHPB
25