PHÂN TÍCH ưu điểm và NHƯỢC điểm hệ TRUYỀN ĐỘNG điện của cầu TRỤC 32 tấn

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chơng 1
Tổng quan chung về cầu trục cầu trục 32/ 5 tấn tại nhà
máy cơ khí liên ninh.
1.1. Tổng quan chung về cầu trục:
Cầu trục làm nhiệm vụ chuyển dịch hàng hoá, vật t, thiết bị từ chỗ này sang
chỗ khác , cấu tạo và kết cấu của cầu trục rất đa dạng. Hệ thống điều khiển và hệ
thống truyền động điện của cầu trục trong từng môi trờng làm việc , trong từng yêu
cầu công nghệ của công việc cụ thể mà khi thiết kế phải đáp ứng phù hợp đợc cho
những điều kiện làm việc, những yêu cầu kỹ thuật cụ thể đó.
Chế độ làm việc của các cơ cấu cầu trục đợc xác định từ những yêu cầu của
quá trình công nghệ , chức năng của cầu trục trong dây truyền sản xuất. Thí dụ cầu
trục trong phân xởng luyện thép, lò mactanh trong các phân xởng nhiệt luyện phải
đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật trong quá trình quá độ. Cầu trục trong các phân xởng lắp
ráp phải đảm bảo quá trình mở máy êm, dải điều chỉnh tốc độ rộng, dừng chính xác
đúng nơi lấy hàng và hạ hàng.
1.2. Cấu tạo cầu trục:
Cấu tạo của cầu trục gồm 3 bộ phận chính:
- Xe cầu: gồm 2 dầm chính hoặc khung dàn chính đợc chế tạo bằng thép đặt cách
nhau một khoảng tơng ứng với khoảng cách bánh xe của cơ cấu xe con. Hai đầu cầu
đợc liên kết cơ khí với hai dầm ngang tạo thành khung hình chữ nhật trong mặt
phẳng nằm ngang. Các bánh xe của cầu trục đợc thiết kế trên các dầm ngang của
khung hình chữ nhật tạo điều kiện cho cầu trục chạy suốt nhà xởng.
- Xe con : Trên xe con đặt cơ cấu nâng hạ và cơ cấu di chuyển xe con. Tuỳ theo
công dụng của cầu trục mà trên xe con có 1 hoặc 2 cơ cấu nâng hạ. Xe con có thể di
chuyển dọc trên 2 dầm của xe cầu tạo điều kiện cho cầu trục có thể di chuyển đợc
trong suốt chiều ngang phân xởng.
- Cơ cấu nâng hạ: Trên tang trống của cơ cấu nâng hạ có rãnh xoắn để cuộn cáp ,
nhả cấp mỗi khi nâng hoặc hạ. Cuối đầu dây cáp mắc palăng để đảm bảo nâng, hạ
tại trong theo phơng pháp thẳng đứng. Toàn bộ cơ cấu tang, hộp biến tốc, động cơ
đợc đặt trên xe con.

- Cơ cấu phanh hãm: Phanh hãm là bộ phận không thể thiếu trong cơ cấu chính của
cầu trục. Phanh ding trong cầu trục thờng có 3 loại: phanh guốc, phanh đĩa và phanh
đai.
1.3. Những đặc điểm công nghệ của cầu trục:
Cầu trục gồm có 3 chuyển động chính:
- Chuyển động nâng hạ theo phơng pháp thẳng đứng của cơ cấu nâng hạ .
- Chuyển động theo phơng ngang của cơ cấu xe con.
- Chuyển động theo phơng dọc của cơ cấu xe cầu.
Phần lớn các cơ cấu của cầu trục đợc truyền động bởi các động cơ điện. Môi
trờng làm việc của cầu trục là rất khắc nghiệt. Nh cầu trục làm việc trong các nhà
máy cơ khí luyện kim môi trờng làm việc nóng ẩm nhiều bụi nhng vẫn phải đảm
bảo các chỉ tiêu kỹ thuật trong quá trình quá độ. Cầu trục làm việc trong các xởng
lắp ráp , phải làm việc tại các kho bãi ngoài trời phải đảm bảo quá trình mở máy
êm, dải điều chỉnh tốc độ rộng, dừng chính xác đúng nơi lấy hàng và hạ hàng..v..v
Các cơ cấu của cầu trục làm việc trong chế độ cực kỳ nặng nề vì phải làm
việc với tần số đóng cắt lớn, chế độ quá độ xảy ra nhanh khi mở máy, hãm và đảo
chiều.
1


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Từ những đặc điểm trên ta có thể đa ra những yêu cầu cơ bản đối với hệ
truyền động và trang bị điện cho các cơ cấu của cầu trục:
- Tất cả truyền động cho các cơ cấu cần phải điều chỉnh tốc độ, lực và gia tốc. Hàng
hoá đợc dịch chuyển theo quỹ đạo trong không gian, cho nên thờng phải phối hợp
nhiều truyền động cùng lúc.
- Chuyển dịch hàng hoá không gây va đập và không dao động quá mức.
- Sơ đồ cấu trúc của hệ điều khiển tự động đơn giản.
- Các phần tử cấu thành có độ tin cậy cao, đơn giản về chế tạo, thay thế dễ dàng.
- Trong sơ đồ điều khiển phải có mạch bảo vệ điện áp không quá tải và ngắn

mạch.
- Quá trình mở máy diễn ra theo một luật đợc định sẵn.
- Sơ đồ điều khiển cho từng động cơ riêng biệt, độc lập.
- Có công tắc hành trình hạn chế hành trình tiến, lùi cho xe cầu, xe con và hạn chế
hành trình lên cho cơ cấu nâng hạ.
- Đảm bảo hạ hàng ở tốc độ thấp.
- Tự động cắt nguồn cấp khi có ngời làm việc trên xe cầu
- Các động cơ truyền động phải có khả năng đảo chiều quay trong 2 chu trình
chuyển động thuận và ngợc, phạm vi điều chỉnh tốc độ đủ rộng và có đặc tính cơ
thoả mãn điều kiện công nghệ, các thiết bị điện phải đảm bảo các yêu cầu về năng
suất, đơn giản trong thao tác, quá trình hãm phải êm. Việc điều chỉnh tốc độ quay
phải thực hiện bằng phơng pháp điện trong phạm vi rộng.
D 3: 1 đối với cầu trục thông thờng.
D 10:1 đối với cầu trục lớn.
- Các bộ phận chuyển động phải có phanh hãm điện từ. Quá trình mở máy và hãm
phải xảy ra chính xác, thời gian quá độ ngắn, gia tốc không quá lớn.
- Yêu cầu về độ chính xác sai lệch tĩnh < 5 %.
- Yêu cầu về phụ tải:
+ Đối với cơ cấu nâng hạ: Mô men không tải khi nâng móc cẩu M co = ( 15 20 %)
Mđm. Khi hạ tải do tác động của lực ma sát nên phụ tải sẽ biến đổi từ (15 20
%) Mđm đến + 0,8 Mđm.
+ Đối với cơ cấu dịch chuyển , do mô men cản tĩnh và tự trọng nên mô men cản
không tải là:
Mco= ( 30-50%) Mđm với xe con.
Mco= ( 50-55%) Mđm với xe cầu.
+ Với truyền động điện cho các cơ cấu di chuyển của cầu trục phải đảm bảo khởi
động động cơ ở chế độ toàn tải. Đặc biệt mùa đông khi môi trờng làm tăng mômen
ma sát trong các ổ đỡ dẫn đến làm tăng đáng kể mômen cản tĩnh Mco.

2

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Quan hệ Mc = f( u) khi khởi động động cơ các cơ cấu di chuyển.

+ Đối với các động cơ truyền động cho các cơ cấu nâng hạ hàng, mô men thay đổi
theo tai rất rõ rệt. Khi không có tải mômen động không quá ( 15 20 %) M đm đối
với cơ cấu nâng, đối với cơ cấu di chuyển xe con M co= ( 30-50%) Mđm đối với cơ
cấu di chuyển xe cầu Mco= ( 50-55%) Mđm.

Mômen của động cơ phụ thuộc vào tải trọng

1Động cơ di chuyển xe cầu.
2Động cơ di chuyển xe con.
3Động cơ nâng hạ
1.4. Giới thiệu chung về cầu trục 32/ 5 Tấn tại cơ khí liên ninh:
- Cầu trục 32/ 5 tấn là hệ thống cầu trục do hãng STAHL Cộng Hoà Liên
Bang Đức chế tạo năm 2001. Cầu trục 32/ 5 tấn có đặc tính điều chỉnh tốc độ thích
hợp cho bốc xếp hàng hoá và gia công, lắp đặt các chi tiết, thiết bị có tải trọng lớn,
kích thớc cồng kềnh cho ngành xây dung và cơ khí.
Cầu trục 32/ 5 tấn gồm các cơ cấu chính sau:
3


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
- Cơ cấu xe cầu ( xe giàn).
- Cơ cấu xe con
- Cơ cấu nâng hạ.
Cầu trục 32/ 5 tấn đợc thiết kế làm việc ở ngoài trời, hoạt động đợc bởi nguồn

điện áp 3 pha 380V 50Hz với tổng công suất 46,2 Kw.
- Thông số kỹ thuật.
Sức nâng: Gđm = 32 Tấn.
Chiều cao nâng hạ.
Móc 32 tấn chiều cao là 14000mm.
Móc 5 tấn chiều cao là 14750mm.
Tốc độ nâng hàng
Móc 32 tấn
V1= 5 m
V2 = 0,5m
Móc 5 tấn
V1= 10 m
V2 = 1,6m
Tốc độ di chuyển xe cầu:
V1= 30 m/ ph
V2 = 7,5m/ ph
Tốc độ di chuyển xe con:
V1= 20 m/ ph
V2 = 5m/ ph
Chiều rộng đờng ray xe cầu: 26000mm
Chiều rộng đờng ray xe con: 3550mm
Chiều dài đờng ray xe cầu: 120000mm
Chiều dài đờng ray xe con: 37400mm
Khoảng cách bánh xe trớc đến bánh xe sau của xe cầu 8000mm
Chiều cao của cầu trục : 15640mm
Chiều dài của cầu trục: 8920mm
Chiều rộng của cầu trục : 37400mm
Chiều cao của xe con: 890mm
Nguồn điện 3 pha điện áp Uđm = 380V, f = 50Hz.
1.4.1. Hệ thống điều khiển cấp nguồn cho cầu trục 32/ 5T.

- Nguồn điện cung cấp cho các cơ cấu của cầu trục 32/ 5T đợc điều khiển
bằng các aptomát, công tắc tơ - Rơle điện áp cung cấp cho các động cơ 3 pha
Uđm = 380V, f = 50Hz.
điện áp cấp cho mạch điều khiển các cơ cấu
U đk = 42 V f = 50Hz
- Nguyên lý hoạt động:
Khi đóng aptomát Q1 thì điện áp lới đợc cấp cho máy biến áp T100 làm cho
điện áp từ 380V xuống còn 42V làm cho K 110 có điện hút các tiếp điểm thờng mở
K110 cấp điện từ nguồn cho K10 cuộn dây K10 có điện hút các tiếp điểm thờng mở
trên mạch lực lúc này các động cơ điện đã sẵn sàng đợc cung cấp điện. Đồng thời
điện áp 380V 50Hz từ lới điện khi qua biến áp đợc hạ áp xuống 42V cũng đã sẵn
sàng cấp điện cho các mạch điều khiển của các cơ cấu.
1.4.2. Hệ thống xe cầu:
- Hệ thống xe cầu có các thông số sau:
4


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Cao: 15640.
Dài: 8920
Rộng: 3400
Khoảng cách giữa 2 đờng ray: 26000
Tâm 2 bánh xe trớc sau: 8000
Chiều dài đờng ray: 120000
- Nguyên lý hoạt động:
Khi ta ấn nút ấn S611 điện áp 42V đợc cấp cho cuộn dây K61 làm cho các
tiếp điểm thờng mở K61 ( 1- 2; 3- 4; 5- 6 ) và ( 53- 54); ( 63- 64) đóng lại, các tiếp
điểm thờng đóng K61 ( 21- 22) mở ra để đảm bảo cho K62 không thể có điện khi
K61 có điện, và K63 có điện làm đóng các tiếp điểm của K61 và K63 trên mạch lực
cấp điện cho động cơ M61 và M62 . đồng thời các cơ cấu phanh Y61 và Y62 có

điện làm nhả phanh động cơ ra đảm bảo cho động cơ M61 và M62 đợc làm việc lúc
này xe cầu tiến ra phía trớc với tốc độ V1.
Nếu muốn xe cầu tiến ra phía trớc ở tốc độ V2 ta ấn sâu thêm nút ấn S611 làm
tiếp điểm S611( 33- 34) đóng lại làm cho Rơle thời gian K64 có điện làm đóng các
tiếp điểm K64 ( 1- 2; 3- 4; 5- 6) trên mạch lực lại để cấp điện cho động cơ và cơ cấu
phanh nhả ra. Đồng thời K64 làm mở tiếp điểm thờng đóng K64( 21- 22) ra làm
K63 mất điện các tiếp điểm K63( 1- 2; 3- 4; 5- 6) mở ra. Lúc này cơ cấu xe cầu tiến
về phía trớc với tốc độ V2.
Khi muốn cho hệ thống xe cầu chạy ngợc lại ta ấn vào nút ấn S612 làm tiếp
điểm S612( 13- 14) đóng lại cuộn dây K62 có điện hút các tiếp điểm thờng mở trên
mạch lực và mạch điều khiển. Mọi việc xảy ra tơng tự nh đối với chiều tiến ra phía
trớc.
- Đồ thị đặc tính cơ của cơ cấu xe cầu:
Vì phụ tải của cầu trục là thế năng do đó khi cầu trục chuyển động mômen
cản sẽ giảm dần khi mà tốc độ của xe cầu tăng lên. Do đó đồ thị đặc tính cơ có dạng
nh sau

Đồ thị đặc tính cơ của cơ cấu xe cầu

1.4.3. Cơ cấu xe con
- Hệ thống xe con có các thông số sau:
Cao: 890mm
Khoảng cách tâm 2 đờng ray: 3550mm.
5


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chiều dài đờng ray: 37400mm.
- Nguyên lý hoạt động của Hệ thống điều khiển xe con:
Đóng áptomát F41 lới điện đã sẵn sàng cấp điện cho động cơ di chuyển xe

con. Khi muốn xe con di chuyển sang trái, ấn nút ấn S411 trên tay điều khiển cầu
trục làm đóng tiếp điểm S411( 13- 14) nguồn 42V đợc cấp cho cuộn dây Rơle K41
làm đóng tiếp điểm thờng mở K41 (53, 54) để sẵn sàng cấp điện cho cuộn dây Rơle
K45 làm việc. Đồng thời cuộn dây K41 hút các tiếp điểm thờng mở K41( 1- 2; 3- 4;
5- 6) trên mạch động lực lúc này điện áp từ lới điện đợc cấp cho hệ thống phanh
Y41 qua các tiếp điểm của K41 và qua tiếp điểm thờng đóng K45( R1- R2; R3- R4)
làm cho hệ thống phanh mở ra đồng thời nguồn điện từ lới cũng qua các tiếp điểm
vừa nêu trên cấp điện cho động cơ làm cho động cơ hoạt động toàn bộ hệ thống xe
con di chuyển ở tốc độ đã đợc đặt trớc về bên trái .
Khi muốn thay đổi tốc độ di chuyển của xe con ta ấn nút ấn S411 ở nấc sâu
hơn làm đóng tiếp điểm S411( 33- 34) nguồn điện điều khiển 42V lúc này đợc cấp
cho cuộn dây Rơle K45. Cuộn dây K45 có điện hút các tiếp điểm thờng đóng K45
(R1- R2; R3- R4) mở ra đồng thời đóng các tiếp điểm thờng mở K45( 1- 2; 3- 4). Lúc
này nguồn điện 380V, 50Hz của lới điện đợc cấp cho cuộn dây thứ hai của động cơ
làm thay đổi số cặp cực của động cơ, tốc độ động cơ di chuyển cơ cấu xe con đợc
thay đổi , đồng thời lúc này nguồn điện cũng đợc cấp cho cơ cấu phanh hãm Y41
làm hệ thống phanh mở ra đảm bảo cho động cơ di chuyển xe cầu đợc hoạt động.
Lúc này hệ thống xe con di chuyển sang trái với tỗc độ mới. Khi mất điện hoặc khi
bỏ tay ra khỏi nút ấn S411 động cơ M41 mất điện, cuộn phanh Y41 mất điện hệ
thống cơ khí của phanh hãm đẩy các má phanh ép chặt vào đĩa phanh làm cho động
cơ bị hãm dừng lại hệ thống xe con phải dừng lại.
- Đồ thị đặc tính cơ của cơ cấu xe con :
Vì tải của cơ cấu xe con cũng là tải thế năng mà xe con cũng lại di chuyển
theo hai hớng nằm trên phơng nằm ngang do đó phụ tải thế năng và lực ma sát cũng
bị tiêu tán bớt khi tốc độ xe con tăng dần lên .
Ta có đồ thị đặc tính cơ của cơ cấu xe con

Đồ thị đặc tính cơ của cơ cấu xe con

1.4.4. Cơ cấu nâng hạ 32/ 5 Tấn .

- Các thông số cơ bản của cơ cấu nâng hạ 32/ 5 Tấn :
G1đm = 32 T
V1= 5 m/ ph
Pv1= 30Kw
6


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
V2 = 0,5m/ ph
Pv2= 4,6Kw
đờng kính tang trống
Rt = 0,2m
độ cao nâng hạ: 14000m
- Các thông số cơ bản của cơ cấu nâng hạ 5 tấn:
G1đm = 5 T
V1= 10 m/ ph
Pv1= 9,5Kw
V2 = 1,6m/ ph
Pv2= 1,5Kw
đờng kính tang trống
Rt = 0,15m
độ cao nâng hạ: 14,750m.
Tính toán các thông số cơ bản:
Dải điều chỉnh
1 max V1 max
5
=
=
= 10 : 1
D1 =

1 min V1 min 0,5
V2 max 10
=
= 6,25 : 1
D2 =
V2 min 1,6
2V1 .i
1 =
2R1 .9,55
V2 .i
2 =
2R 2 .9,55
.
gia tốc trong quá trình khởi động
d M tbmm MC
V
=
< 0,2( m.s 2 ) = G
Gia tốc =
dt
J
t TT
Sai lệch tĩnh
dM

.100 =
.100 < 5%
S% =
dm
dm

Mômen không tải.
G o .R t
Khi nâng không tải:
Mn =
i.u.i
Khi hạ không tải:

Mh =

GoRt
1
2
i.u


- Nguyên lý hoạt động: vì 2 cơ cấu nâng hạ 32T và 5T có nguyên lý hoạt động tơng
đối giống nhau do đó ở đây em chỉ nêu nguyên lý hoạt động của cơ cấu nâng hạ 32
Tấn.
Khi cơ cấu nâng hạ đảm bảo không bị quá tải thì hệ thống A273 sẵn sàng cho
toàn bộ hệ thống đợc hoạt động.
Khi muốn điều khiển lên ta ấn nút ấn S211 làm đóng tiếp điểm S211( 13- 14)
điện áp nguồn nuôi 42V đợc cấp cho Rơle K23 khi đã đóng aptomát Q29. Cuộn dây
K23 có điện làm mở các tiếp điểm thờng đóng K23( 21- 22) và ( 61- 62) đảm bảo
cho khi lên ở tốc độ thứ nhất thì không thể đi lên ở tốc độ thứ 2 và cũng không thể
7


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
đi xuống, đồng thời làm hút các tiếp điểm thờng mở K23( 1- 2; 3- 4; 5- 6) trên
mạch lực để cấp nguồn điện áp 380V, 50Hz từ lời cho cấu phanh Y21 và động cơ

M21 làm cho cuộn từ của cơ cấu phanh có điện mở cơ cấu phanh ra cho động cơ
M21 hot ng. Lúc này cơ cấu nâng hạ chuyển động đi lên. Muốn cơ cấu nâng hạ
thay đổi tốc độ ta ấn nút S211ở nấc sâu hơn làm đóng tiếp điểm S211(33- 34) nguồn
điện điều khiển đợc cấp cho cuộn dây Rơle K21làm mở các tiếp điểm thờng đóng
K21(21- 22) và ( 61-62) để đảm bảo cho khi lên ở tốc độ 2 thì cuộn dây K23 và
cuộn K22 không thể có điện do đó không đi xuống hoặc lên ở tốc độ 1. Đồng thời
khi cuộn dây K21 có điện làm đóng các tiếp điểm thờng mở K21 (1-2;3-4; 5- 6)
trên mạch lực và cuộn K23 mất điện làm mở các tiếp điểm thờng mở ra và đóng các
tiếp điểm thờng đóng lại. Lúc này điện áp từ lới đợc cấp cho cơ cấu phanh và động
cơ làm cho cơ cấu nâng hạ đợc nâng lên ở tốc độ 2. Ngợc lại, với quá trình lên quá
trình xuống có nguyên lý hoạt động tơng tự nh nguyên lý hoạt động của quá trình
lên.
- Đồ thị đặc tính cơ của cơ cấu nâng hạ:
Vì tải của cơ cấu nâng hạ là tải thế năng do đó mômen của tải luôn có hớng
và giá trị luôn không đổi cho cả quá trình lên và xuống.
Do quá trình lên, xuống của cơ cấu nâng hạ đợc thay đổi bằng cách đổi pha
các pha Stato động cơ ( đảo chiều điện áp )do đó quá trình quá độ khi đảo chiều
động cơ là quá trình hãm tái sinh.
Ta có đồ thị đặc tính cơ của cơ cấu nâng hạ

M

a

Mc



b

Đặc tính cơ hãm tái sinh của cơ cấu nâng hạ
- Đặc tính phụ tải của cơ cấu nâng hạ cầu trục 32/ 5 Tấn. Chu kỳ làm việc của cơ
cấu nâng hạ bao gồm các giai đoạn sau:
+ Hạ không tải
+ Nâng tải
+ Hạ tải
+ Nâng không tải.
giữa các giai đoạn thờng có thời gian nghỉ.

8


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Đồ thị đặc tính phụ tải của cơ cấu nâng hạ cầu trục 32/ 5 T

từ đồ thị đặc tính phụ tải của cơ cấu nâng hạ ta thấy khoảng thời gian t 1 là
khoảng thời gian nghỉ của cơ cấu nâng hạ để xe cầu di chuyển từ nơi đỗ đến nơi cần
lấy tải trọng, khoảng thời gian t1 lớn nhất sẽ là khoảng thời gian mà xe cầu chạy từ
đầu này của đờng ray đến chỗ đặt của tải trọng khi tải trọng đặt ở đầu kia của đờng
ray.
(Với khẩu độ của đờng ray là 120m.
Tốc độ di chuyển của xe cầu là 30m/ph)
và thời gian mà xe con di chuyển từ đầu này của hộp dầm xe cầu đến nơi cần lấy tải
đặt ở đầu kia của hộp dầm ( với khẩu độ di chuyển của xe con trên hộp dầm là
35,4m và tốc độ di chuyển là 20m/ ph.)
Vậy ta có

t1max =

120 34,5
+
= 5,77
30
20

t2 là khoảng thời gian mà cơ cấu nâng hạ làm việc ở chế độ hạ không tải và
mômen của động cơ lúc này là Mco= - ( 15 20%)Mđm
với khẩu độ nâng 14m
tốc độ nâng 0,5m/ph
9


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
14
= 28(phút )
0,5
t3 là khoảng thời gian ta chuyển từ chế độ hạ không tải sang chế độ nâng không
tải của cơ cấu nâng hạ.
t4 là khoảng thời gian nâng không tải đến vị trí cần treo tải vào móc của cơ cấu
nâng hạ. Mômen của cơ cấu lúc này là:
Mco = (15 20%)Mđm.
t5 là khoảng thời gian nghỉ của cơ cấu nâng hạ để ngời vận hành treo tải vào mỏ
móc của cơ cấu nâng hạ.
t6 là khoảng thời gian cơ cấu nâng hạ nâng tải trọng:
ta sẽ có

t2max =

t6max = t2max t4max ; Mcmax = Mđm

t7 là khoảng thời gian cơ cấu nâng hạ nghỉ để xe cầu và xe con di chuyển từ nơi
cần lấy hàng đến nơi cần hạ tải.

t7max t1max
t8 là thời gian cơ cấu nâng hạ hạ tải trọng
T8max = t6max ; Mcmax = Mđm
t9 là khoảng thời gian ngời vận hành chuyển chế độ từ quá trình hạ tải sang chế độ
nâng không tải.
t10 là thời gian để cơ cấu nâng hạ thực hiện quá trình nâng không tải

Mc = ( 15 20%) Mđm
t10max = t2max - t4max

Chu kỳ làm việc của cầu trục gồm 10 quá trình khác nhau nh vậy, và thời
gian toàn bộ 1 chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng hạ có thể đợc tính theo năng suất Q
và tải trọng định mức Gđm.
3600G dm
( S)
TCK =
Q
Và hệ số tiếp điện tơng đối đợc xác định bởi công thức:
TLV
.100%
TĐ% =
TCK
Trong đó Tlv : là thời gian làm việc của một chu kỳ đợc xác định theo điều kiện làm
việc cụ thể của cơ cấu

Chơng 2:

Phân tích u điểm và nhợc điểm hệ truyền động điện của
cầu trục 32 tấn
2.1 Trang bị điện điều khiển cơ cấu nâng hạ của cầu trục 32Tấn.
Cấu trúc hệ thống truyền động điện điều khiển cơ cấu nâng hạ của cầu trục
nh hình vẽ , động cơ truyền động điện là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc do
hãng STAHL của Cộng Hoà Liên Bang Đức chế tạo có các thông số sau:
10


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
- Công suất ứng với tốc độ định mức lớn nhất:
Pđmmax = 30( Kw)
- Công suất ứng với tốc độ định mức nhỏ nhất

Pđmmin = 4,6( Kw)
- Điện áp định mức:

Uđm = 380V
Chức năng của các thiết bị điều khiển :
Từ sơ đồ nguyên lý điều khiển cơ cấu nâng hạ cầu trục ta thấy.
+ Mạch động lực :
M21, Y21: Động cơ nâng hạ và cơ cấu phanh hãm của động cơ.

K21, K22, K23, K24: Các tiếp điểm của công tắc tơ đảo chiều, thay đổi tốc độ và
điều khiển cấp nguồn cho mạch điện Stato động cơ truyền động.
K29: Tiếp điểm của rơle để cấp nguồn cho phanh.

F23, Q29: áptomát điều khiển cấp nguồn và bảo vệ quá dòng và quá nhiệt cho
động cơ và phanh.
C21: Bộ biến đổi điện áp từ xoay chiều sang 1 chiều để cấp nguồn cho phanh

+ Mạch điều khiển :
S211, S212: Các nút ấn điều khiển lên xuống của cơ cấu nâng hạ
A273: Bộ điều khiển quá tải
B29, B273: thiết bị bảo vệ quá nhiệt và quá tải.
S220: Công tắc hành trình lên, xuống
K21, K22, K23, K24: tiếp điểm cấp nguồn cho cuộn K29 và là các tiếp điểm bảo
vệ liên động cho các cuộn dây K21, K22, K23, K24.
K21, K22, K23, K24: Các cuộn dây điều khiển các quá trình lên xuống và thay
đổi tốc độ động cơ ,
K29: cuộn dây điều khiển cấp nguồn cho phanh.
Từ chức năng của các thiết bị điều khiển và nguyên lý làm việc của cơ cấu nâng hạ
ta thấy u điểm và nhợc điểm của các thiết bị trong cơ cấu nh sau:
Ưu điểm:
Động cơ truyền động của hệ là động cơ roto lồng sóc do đó dễ chế tạo , giá
thành rẻ, cấu tạo đơn giản, vận hành tin cậy, chắc chắn. Ngoài ra động cơ rôto dây
quấn còn dùng trực tiếp lới điện 3 pha do đó không cần trang bị thêm các thiết bị
biến đổi kèm theo.

11


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Mạch điều khiển đợc cấu tạo là mạch tiếp điểm do đó có giá thành rẻ, sửa
chữa dễ dàng , làm việc với độ tin cậy cao.
.Nhợc điểm:
Do mạch điều khiển và mạch động lực của cơ cấu nâng hạ là mạch tiếp điểm do đó
rất cồng kềnh , khi làm việc hay bị đánh lửa do tiếp xúc không tốt dẫn đến tăng
nhiệt độ của các thiết bị, tăng dòng do tiếp xúc kém dẫn đến ảnh hởng tới lới điện
chung và các thiết bị xung quanh.Tuổi thọ của các thiết bị ngắn ( do quy định của
nhà sản xuất mà thiết bị chỉ làm việc tin cậy đợc với số lần đóng cắt cho phép từ trớc ) Vì phải làm việc ở chế độ khắc nghiệt ( đóng cắt liên tục ) và môi trờng làm

việc ngoài trời nóng ẩm , bụi bẩn càng làm tuổi thọ của các thiết bị ngắn lại, độ làm
việc tin cậy cũng bị giảm xuống .
Động cơ có 2 cấp tốc độ do đó việc điều chỉnh tốc độ làm việc trên toàn dải điều
chỉnh là không thể đợc. Động cơ đợc đóng trực tiếp vào lới điện do đó các chỉ tiêu
khởi động xấu , dòng khởi động tăng rất cao làm ảnh hởng xấu tới lới điện và các
thiết bị máy móc trong lới điện . Động cơ có 2 cấp tốc độ và việc thay đổi tốc độ
bằng thay đổi số đôi cực sẽ làm thay đổi tốc độ đồng bộ và làm thay đổi đặc tính cơ
của động cơ.
Từ biều thức 1 =

2 f
p

và

= 1( 1- S)

Ta thấy nếu thay đổi số đổi số đôi cực P thì 1 thay đổi do đó tốc độ động cơ cũng
thay đổi , còn Sth không phụ thuộc vào P nên không thay đổi, nghĩa là độ cứng cuả
đặc tính cơ vẫn giữ nguyên . Nhng khi thay đổi số đôi cực sẽ phải thay đổi cách đấu
dây ở Stato động cơ nên một số thông số nh U, R, X có thể bị thay đổi và do đó tuỳ
từng trờng hợp sẽ ảnh hởng khác nhau đến Mth của động cơ.


12

P1

11
P2

Mc

M

12


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội

ta thấy khi cơ cấu nâng hạ đang mang tải mà giảm tốc độ 1 thì làm cho M tăng lên
dẫn đến Mmm cũng tăng lớn làm cho dòng khởi động cũng tăng cao, còn khi cơ cấu
nâng hạ tăng đột ngột a = VG/ Tmm
Nếu tăng vận tốc lớn trong khoảng thời gian mở máy ngắn do động cơ đợc khởi
động trực tiếp làm cho gia tốc tăng lên dẫn đến ảnh hởng rất xấu tới các kết cấu cơ
khí nh gẫy trục động cơ , vỡ bánh răng hộp giảm tốc , giật đứt cáp .
Để khắc phục những nhợc điểm của hệ truyền động điện cũ em xin đa ra phơng án
sử dụng động cơ rôto lồng sóc không điều khiển tốc độ bằng số đôi cực mà điều
khiển bằng số biến tần.

2.2. Biến tần trực tiếp:
Có sơ đồ cấu trúc đơn giản , điện áp vào U 1 có tần số f1 chỉ cần qua 1 mạch
van là chuyển ngay ra tải với tần số khác . Vì vậy loại biến tần này có hiệu suất biến
đổi năng lợng cao do chỉ có 1lần biến đổi điện năng và cho phép thực hiện hãm tái
sinh năng lợng mà không cần có mạch điện phụ . Đồng thời cũng có thể dễ dàng
thực hiện điều chỉnh điện áp và tần số đầu ra của biến tần trực tiếp với dạng sóng
điện áp gần hình sin . Tuy nhiên sơ đồ mạch van khá phức tạp , số lợng van lớn đối
với mạch 3 pha. Việc thay đổi tần số ra f 2 khó khăn và phải phụ thuộc vào tần số
vào f1. Số pha đầu vào của nguồn và số khoảng dẫn của các van ở mỗi nhóm van.
Vì thế hiện nay chủ yếu sử dụng loại biến tần này với phạm vi điều chỉnh tần

số f2 f1. Mặc dù về nguyên tắc , có thể tạo tần số với f 2 f1 nhng mức độ phức tạp
sẽ tăng lên rất nhiều . Biến tần trực tiếp hay đợc dùng cho hệ truyền động với công
suất lớn , tốc độ làm việc thấp.
b) Biến tần gián tiếp

13


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Loại biến tần này điện áp xoay chiều đầu tiên đợc chuyển thành điện áp một
chiều nhờ bộ chỉnh lu sau đó đi qua bộ lọc rồi mới trả về điện áp xoay chiều nhờ bộ
nghịch lu với tần số đầu ra f2. Việc biến đổi năng lợng điện 2 lần làm giảm hiệu suất
của biến tần, song loại biến tần này cho phép thay đổi dễ dàng tần số đầu ra f 2 mà
không phụ thuộc vào tần số đầu vào f 1trong 1 dải rộng cả trên và dới f1 , vì tần số
đầu ra chỉ phụ thuộc vào mạch điều khiển . Hơn nữa với sự ứng dụng hệ điều khiển
số nhờ kỹ thuật vi sử lý và dùng van lực là các loại transistor đã cho phép phát huy
tối đa các u điểm của các loại biến tần này . Vì vậy đa số các biến tần hiện nay là
biến tần nghịch lu độc lập với nguồn cung cấp là nguồn dòng hoặc nguồn áp . Tuy
nhiên , nếu sử dụng các van Thyristor vẫn còn một số khó khăn nhất định khi nhất
định khi giải quyết vấn đề khóa van.
Biến tần nguồn dòng :
Trong các hệ truyền động điện điều chỉnh động cơ xoay chiều , biến tần
nguồn dòng thờng đợc sử dụng cho các hệ thống công suất lớn và có sơ đồ cầu 3
pha , trong đó các van bán dẫn là các van điều khiển hoàn toàn . Sơ đồ đơn giản ,
làm việc tin cậy, đợc sử dụng rộng rãi để điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều 3
pha rôto lồng sóc . Biên tần nguồn dòng có u điểm là tăng đợc công suất đơn vị máy
, mạch lực đơn giản mà vẫn thực hiện hãm tái sinh động cơ. Khi làm việc với tải là
động cơ xoay chiều thì điện áp tải có xuất hiện các xung nhọn tại các thời điểm
chuyển mạch dòng điện chuyển mạch giữa các pha. Trong thực tế thờng sử dụng

các van điều khiển không hoàn toàn vì vậy cần có các mạch khóa cỡng bức các van
đang dẫn, bảo đảm chuyển mạch dòng điện giữa các pha một cách chắc chắn trong
phạm vi điều chỉnh tần số và dòng điện đủ rộng.
14


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Biến tần nguồn áp :
Nghịch lu điện áp có đặc điểm dạng điện áp ra tải đợc định hình sẵn còn
dạng dòng điện ra lại phụ thuộc vào tính chất của tải. Nguồn áp đợc tạo ra bằng một
bộ chỉnh lu với đầu ra đợc nối song song với một tụ điện có giá trị đủ lớn để đảm
bảo điện áp nguồn ít bị thay đổi và để trao đổi công suất phản kháng với điện cảm
tải của động cơ. Điện áp ra của nghịch lu điện áp không có dạng hình sin mà đa số
là dạng xung chữ nhật. Việc điều chỉnh tần số điện áp ra trên tải đợc thực hiện dễ
dàng bằng điều khiển quy luật mở van của phần nghịch lu. Phơng pháp điều khiển
này thay đổi dễ dàng tần số đầu ra mà không phụ thuộc vào tần số của lới điện.
Ta có sơ đồ nguyên lý mạch lực của bộ biến tần nguồn áp

Khi thay đổi tần số sẽ làm thay đổi những thông số khác của động cơ nh R,
X, , I... Do vậy khi thay đổi điện áp theo quy luật nhất định sao cho động cơ sinh
ra đợc mômen nh trong chế độ định mức. Đó là bài toán tìm quy luật tối u cho chế
độ làm việc tĩnh của hệ điều chỉnh tần số động cơ , để đảm bảo một số chỉ tiêu mà
không làm động cơ bị quá dòng thì cần phải điều chỉnh cả điện áp. Đối với hệ thống
biến tần nguồn áp thờng có yêu cầu giữ cho khả năng quá tải về mômen là không
đổi trong suốt dải điều chỉnh tốc độ
Điều kiện để giữ hệ số quả tải không đổi là:
X

1+
M th M thdm U

2



S
0
=
;
M =


=

M
M dm U
odm
Sdm

15


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Ngoài ra luật điều chỉnh điện áp tần số là luật gần đúng giữ từ thông không
đổi trên toàn dải điều chỉnh . Từ phơng trình quan hệ giữa dòng điện stato và từ
thông rôto
IS =

r
2
1 + ( TrS )

Lm

Ta thấy là nếu muốn giữ từ thông không đổi thì dòng điện phải đợc điều
chỉnh theo độ trợt. Khi giữ biên độ từ thông rôto không đổi thì véctơ từ thong rôto à
véctơ dòng điện rôto luôn vuông góc với nhau thì mômen là tíc cực của hai đại lợng
M = r . Ir

Mạch lực của bộ biến tần nguồn áp bao gồm bốn khối chức năng chính :
* Nguồn một chiều NMC
* Mạch lọc F
* Nghịch lực độc lập nguồn áp NL
* Động cơ không đồng bộ.
* Nguồn một chiều và mạch lọc tạo ra điện áp một chiều có giá trị điều chỉnh đợc .
Nghịch lu gồm 6 khóa bán dẫn S1ữS6 và cần 6 van không điều chỉnh D1ữ D6 . Các
khóa nghịc lu đợc đóng cắt theo thứ tự nhất định tạo thành điện áp xoay chiều 3 pha
đặt tên động cơ chấp hành , góc dẫn của các khóa là 1800 thời điểm các khóa S1,
S3 , S5 và S2, S4, S6 bắt đầu dẫn lệch nhau 120 0 do đó điện áp ra của nghịch lu cũng
lệch nhau về thời gian là 1200 . Điện áp dây của nghịch lu có dạng xung chữ nhật
với độ rộng là 1200 và thỏa mãn điều kiện phân tích thành chuỗi điều hòa.
2 3U d 1
k


Uab =
. cos . sin kc t +

6
6

K =1 k

Với k = 1+6C: C= 0, 1, 0 2
Thành phần điều hòa cơ bản có biên độ.
2 3
.U d = 1,103U d

Và có giá trị hiệu dụng là
U 'ab= 0,78Ud.
Giá trị hiệu dụng của chuỗi điều hòa là:
Uab= 0,861Ud
Biên độ tầng sóng hai bậc k
U 1abm

16


§å ¸n tèt nghiÖp §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
k
U ab
=

2 3
.U d
kπ

17


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Nguyên lý tạo điện áp xoay chiều 3 pha:

a) trật tự đóng cặt khóa S

b) đồ thị điện áp dây và pha
18


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Các khóa S là các khóa bán dẫn, ở các truyền động công suát nhỏ thờng dùng
các tranzito, ở các truyền động công suất lớn thờng dùng các van Tiristo, khi này
việc khóa( ngắt) các van đợc thực hiện bằng các mạch đặc biệt nh dòng tụ điện và
các van thiristo phụ.v.v. Thời gian gần đây sử dụng các van Tiristo đặc biệt là các
van khóa đợc bằng xung điện( GTO).

Sơ đồ các phơng pháp điều chỉnh điện áp trong nghịch lu tần số điện áp:
a)điều chỉnh biên độ;
b) điều chỉnh độ rộng một xung ;
c) điều chỉnh độ rộng bằng điều chế 1 cực tính;
d) điều chế độ rộng xung 2 cực tính.

Giá trị điện áp động cơ đợc điều chỉnh hoặc bởi điều chỉnh biên độ điện áp 1
chiều bằng chỉnh lu điều khiển hoặc bằng bộ băm xung áp. Điện áp cũng có thể
điều chỉnh bằng thời gian đóng của các khóa S , hoặc điều chế độ rộng các xung áp
bằng chính ngịch lu . Phơng pháp sau đợc sử dụng rộng rãi nhát là ở các truyền
động công suất nhỏ , do có u điểm nổi bật là vừa điều chỉnh đợc điện áp nhỏ, do có
19


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
u điểm nổi bật là vừa điều chỉnh đợc điện áp , vừa làm " sin hóa" điện áp đặt vào
động cơ . Với số lợng các xung có độ rộng thích hợp, phơng pháp điều chế độ rộng

xung có thể làm triệt tiêu các sóng hài bậc cao.
c)Phân tích u nhợc điểm của hệ truyền động điện Biến tần động cơ rôto lồng sóc
- Ưu điểm :
.Bộ biến tần có kích thớc nhỏ, gọn, có thể làm việc tin cậy ở mọi môi trờng khắc
nghiệt ở nớc ta.
.Hệ truyền động điện biến tần- động cơ rôto lồng sóc có kết cấu đơn giản, vững
chắc, giá thành rẻ.
.Các bộ biến tần có thể thực hiện đợc quá trình giảm I, U trong quá trình khởi động
bằng thay đổi điện áp bộ chỉnh lu , hoặc nghịch lu độc lập.
.Giảm Mmm bằng cách tăng dần I,U trong quá trình mở máy
.Điều chỉnh gia tốc bằng cách thay đổi cài đặt thời gian khởi động .
.Thực hiện điều chỉnh tốc độ làm việc của động cơ trong suốt dải điều chỉnh tốc độ
của động cơ.
.Khi thay đổi tốc độ động cơ không làm thay đổi đặc tính cơ của động cơ .
- Nhợc điểm:
Nhợc điểm cơ bản của hệ truyền động điện - động cơ rôt lồng sóc là mạch điều
khiển rất phức tạp , vốn đầu t ban đầu lớn hơn so với các hệ truyền động khác.
Qua phân tích u điểm và nhợc điểm của hệ truyền động điện cũ của cầu trục 32 tấn
để khắc phục các nhợc điểm của hệ truyền động điện đó em xin chọn hệ truyền
động điện biến tần - động cơ rôto lồng sóc cho cơ cấu nâng hạ.
Từ những yêu cầu công nghệ đòi hỏi em xin chọn loại biến tần Nordac SK 700E372- 340- 340- 0 do hãng Geitriebe bau NORD Cộng hoà liên bang Đức sản xuất.
Chơng 3

tính chọn hệ thống truyền động điện biến tần - động cơ
rô to lồng sóc
3.1.Tính chọn công suất động cơ:
Để sử dụng hệ truyền động điện biến tần - động cơ rôto lồng sóc, thì em xin
chọn lại loại động cơ là động cơ rôto lồng sóc có 1 cấp tốc độ.
Với yêu cầu công nghệ có:
Gđm = 32 tấn

Go = 1 tấn
Nc = 0,90
20


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Rt = 0,2 m
i = 150
U=1
tmm = 5s
t1 =
th = 3s
t2 =
Lxcầu = 120m
Lnâng = 14 m
nc =
Vxcầu = 30m/ ph Vnâng = 5m/ ph
Lxcon = 35,4m
Vxcon = 20m/ p
- Thời gian để xe cầu chạy hết quãng đờng là:
txC =

L xi 120.60
=
= 240( s )
Vxi
30

- Thời gian để xe con chạy hết quãng đờng là:
t xcon =

L XC 35,4.60
=
= 106,2(s)
VXC
20

- Thời gian nâng, hạ của cơ cấu nâng hạ là:
tn =

L n 14.60
=
= 168( s )
Vn
5

- Hệ số tiếp điện tơng đối
TĐ% =

4tn
4.168
=
4t n + 2t xi + 2t XC + t 1 + t 2 4.168 + 2.240 + 2.106,2 + 10 + 15

TĐ% = 48,37%

- Tốc độ quay của trục Đ:
Vi i
5.75
=

= 298,57( vòng / ph )
2Rt 2 .0,2
- Mômen trên trục động cơ khi nâng tải bằng định mức là:
n=

Mn1 =

( G 0 + G ) R t = (1 + 32 ).0,2.1000 = 479,111 (Nm)
iuc

150.1.0,9

- Mômen trên trục Đ khi hạ có tải bằng định mức là:

21


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
M h1 =

( G 0 + G ) l t = (1 + 32 ).0,2.1000 = 338,289(Nm)
u.i

150

- Mômen trên trục Đ khi nâng không tải là( tra theo biểu đồ sách trang bị điện máy
CN dùng chung ở hình 2 - 2 trang 10) có nc = 0,258
Mn2 =

G0 Rt

1
1000.0,2.1
(2 ) =
.(1,876) = 24,5 Nm
u.i.c
c
150.

- Mômen trên trục Đ khi hạ không tải là:
M h2 =

G0Rt
1 1.1000.92
1
= 2 =
2
= 24,513 (Nm)
U.i

150
0
,
258



c

Mmm = 2,5 Mđm.

- Mômen phụ tải trung bình trên trục Đ:
n

MTB =

=

K

M .t
i =1

i

i

TCK

103,84.168 + 107,32.168 + 5,003.168 + 10,34.168
1389,4

MTB = 27,3877
PTB = MTB. =

27,38.77.9,8.298,57
= 8391,2( w )
9,55

- Mômen phụ tải đẳng trị trên trục Đ
M 2i t i

= 204,185( W)

t
i =1
ck
n

Mđt =

Pđt = Mđt . = 12767,070

Pdtc = Pdt .

48,37
= 14,039( Kw )
40
22


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Từ đây ta chọn động cơ kiểu
MTKM - 412- 8. có các thông số sau
P = 16KW
n = 705V/ P
Mth
= 3,4
M dm
M Kd
= 3,1
M dm

I stKd
= 5,2
I Stdm
Cos kđ = 0,7
Cos đm = 0,73
Cos o = 0,08
ISđm = 41,5(A)
ISO = 27,2 (A)
RS = 0,316 ()
XS = 0,371 ()
I'Rđm đã quy đổi = 28,3 ( A)
R'R đã quy đổi = 0,44 ( A)
J = 0,712 kg/ s2
Q = 315 kg
Kiểm nghiệm :
Để kiểm nghiệm công suất Đ đã chọn ta cần phải xây dựng lại biểu đồ phụ
tải chính xác. Sau khi đã xét đến thời gian mở máy, hãm máy và thời gian nghỉ của
động cơ. Tính lại thời gian tiếp điện tơng đối thực:
TĐth%=

( 4.168 + 2.5 + 2.3)100 = 672 + 10 + 6
1405,4

1405,4

TĐth%=48,954%

23

Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Mđtcx =

1723992,359 + 57926143,26
= 206,0183
1405,4

Pđtcx= Mđtcx. = 12881,7046(w)

Pđtcxc = Pđtcx

48,954
= 14250,741( w )
40

Vậy ta có:
PđmĐ > Pđtcxc
Vậy động cơ đã chọn là hoàn toàn thỏa mãn yêu cầu
- Tính toán lựa chọn phanh cho cơ cấu nâng hạ. Ta có mômen cản tĩnh khi hạ tải với
định mức:
Mch =

( G dm + G b ) R t 2
i.u




1
= 338,289( Nm )

c

do cầu trục làm việc ở kho bãi ngoài trời vừa để cẩu hàng vận chuyển đi các
nơi vừa phục vụ lắp ráp chi tiết của các máy móc, nhà xởng, bốc xếp hàng hóa do
đó cầu trục làm việc ở chế độ nặng nề do đó ta chọn hệ số dự trữ K = 2.
Do đó ta có Mômen của cơ cấu phanh cho động cơ:
Mph = Mch. K = 2.338,289 = 667,578( Nm)
- Tính chọn nam châm điện cho cơ cấu phanh:
Chọn đờng kính đĩa phanh D= 250mm; chọn M= 0,35. chiều rộng má phanh là
5mm ; hu = h= 5mm; =0,7; k= 0,85.
Từ phơng trình : Mph = FhR => Fh = M / R = 667,58/ 0,1= 6675,8( Nm)
=> Lực cần thiết đặt lên má phanh :
Lực hút của nam châm Fnc đợc xác định theo biểu thức sau.
- Tính toán các thông số khác của động cơ.
.Dòng kích từ danh dịch.
I sd* = 2 .I dm . 1 cos dm = 2 .41,5. 1 0,73 = 30,496( A)

.Dòng định mức tạo nên mômen quay.
2
I sq* = 2.I dm
I sd2 = 2.41,52 30,4962 = 50,115( A)

24


Đồ án tốt nghiệp Đại Học Bách Khoa Hà Nội
.Tính giá trị hạn chế dòng điện đầu ra của khâu điều chỉnh tốc độ R.
Chọn dòng qua khâu điều chỉnh tốc độ I = 1,5 Iđm.
I sq = 2.I '2 I sd*2 = 2.(1,5.41,5) 2 40,4962 = 78,168( A)

.Tần số góc trợt định mức.
sl = 2 ( f *

p.n
4.705
) = 2.3,14(50
) = 18,84rad / s
60
60

.Hằng số thời gian định mạch rôto ở chế độ định mức
Tr =

I sq*

sl .I

*
sd

=

50,115
= 0,09s
18,84.30,496

.Điện kháng tản toàn phần
X = (sin cos )

I sd* U d

)
I sq*
3I

sin = 1 cos 2 = 1 0,732 = 0,4671
X = (0,4671 0,73).

30,496
380
).
= 0,121
50,115 41,5. 3

.Điện kháng chính
X =

2 .U d
2 .380
X =
0,121 = 10,05
*
3.I sd
3.30,496

.Hằng số thời gian mạch Stator
Ts =

Ls
X
10,05

= n =
= 0,318s
Rs 2 fRs 2.50.0,316

.Điện cảm
Lm =

X n 10,05
=
= 0,032 H
2f
314

3-2. Phân tích sơ đồ mạch động lực và khai thác vận hành biến tần Nordac SK700E
372-340- 0.
3.2.1. Giới thiệu chung về biến tần SK 700 E 372-340- 0.
Bin tn c la chn phi phù hp vi công sut ng c v c tính ph ti ca
h thng nâng h có kh nng bo v quá ti v dòng, áp v tc ng c. D
iu khin, kh nng phát hin li hng thun tin cho vic thay th sa cha.
Loi bin tn 37kW Nordac SK 700E -372-340-0 do hãng Getriebebau NORD
Cng ho liên bang c sn xut.
25