Bài tập lớn Cầu trục

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (835.97 KB, 19 trang )

CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC
1.1 ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ .
Ngày nay cầu trục có kết cấu đa dạng và được sử dụng nhiều trong các lĩnh
vực khác nhau để phục vụ việc vận chuyển các nguyên vật liệu, các cơ cấu máy
móc , các sản phẩm ….( trong luyện kim thì để di chuyển nguyên vật liệu và thành
phẩm, trong các công trường thì dùng để nâng hạ vật liệu xây dựng , còn ỏ các bến
cảng thì để bốc hàng hóa…) .Cầu trục trong các phân xưởng phải đảm bảo quá
trình mở máy êm , dải điều chỉnh tốc độ rộng dừng chính xác nơi lấy hàng và hạ
hàng .
1.2 ĐẶC TÍNH PHỤ TẢI.
Các cơ cấu trên làm việc trong chế độ : tần số đóng cắt lớn , chế độ quá độ
chiều sảy ra nhanh khi đóng cắt hãm và đảo chiều.
1.3 YÊU CẦU TRUYỀN ĐỘNG VÀ TRANG BỊ ĐIỆN.
1. Sơ đồ cấu trúc của hệ đơn giản .
2. Các phần tử cấu thành có độ tin cậy cao đơn giản và thay thế dễ dàng.
3. Trong so đồ mạch điều khiển phải có mạch bảo vệ điện áp ,quá tải ,và ngắn
mạch.
4. Quá trình mở máy diễn ra theo một quy luật định sẵn.
5. Sơ đồ điều khiển cho từng động cơ riêng biệt độc lập.
6. Có công tắc hành trình hạn chế hành trình tiến ,lùi ,lên xuống của các cơ cấu.
7. Đảm bảo hạ hàng ở tốc độ thấp.
8. Tự động cắt nguồn cấp khi có người làm việc trên xe cầu.
9. Động cơ làm việc ở chế độ thuận , nghịch, hãm .
1.4 TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT CHO CÁC PHẦN TỬ .
1.4.1 Tính chọn công suất cho động cơ
a) Động cơ truyền động cơ cấu nâng – hạ.
Động cơ trong các cơ cấu nâng - hạ là không thể thiếu trong các cơ cấu của
cầu trục .
Động cơ làm việc trong chế độ ngắn hạn lặp lại nên khi tính toán ta phải
tính toán tới cả phụ tải động.
Tính toán phụ tải tĩnh:

Phụ tải tĩnh chủ yếu do tải trọng quyết định nên phải có sơ đồ động học mới
xác định được.
Giả sử ta có sơ đồ như trong hình 1.1

1

1 trục vít
2 bánh vít
3 truyền động bánh răng
4 tang nâng
5 bộ phận móc hàng
6 móc hàng
7 độngcơ

Hình 1.1 sơ đồ động học của cơ cấu nâng hạ dùng móc
Phụ tải tĩnh khi có tải.
(G+G o )Rt
Mn=
, [Nm]
, (1-1)
u.i.ηc
Trong đó :
G . là trọng lượng của trọng tải
Go.là trọng lượng của bộ lấy tải
Rt. là bán kính của tang nâng
u. là bội số của hệ thống dòng dọc
ηc . là hiệu suất của cơ cấu.
i.tỉ số truyền

i=

2πRt.n
v

, (1-2)

Trong đó :
v. là tốc độ tải
n. là tốc độ quay của động cơ. [vòng/s]
Việc xác định ηc dựa vào hệ số mang tải :

2

K=

Pc
,(1-3)
Pcdm

Phụ tải tĩnh khi nâng không tải :

Mno=

Go.Rt
,(1-4)
u.i.ηc

Phụ tải tĩnh khi hạ :

Có thể có hai chế độ hạ tải :hạ động lực và hạ hãm .
+ Hạ động lực sảy ra khi Mtnhỏ).
+ Hạ hãm sảy ra khi Mt>>Mcc máy làm việc ở chế độ hãm .
Gọi mô men trên trục động cơ do tải trọng gây ra khi không có tổn thất là
Mt thì:

Mt=

(Go+G)Rt
,(1-5)
u.i

Khi hạ tải thì năng lượng truyền từ phía tải sang cơ cấu truyền động nên :
Mh = Mt- D M = Mt. hh ,(1-6)
Trong đó :
Mh. là mô men trên trục động cơ khi hạ tải .
D M.là tổn thất mô men trong cơ cấu truyền động .
hh .là hiệu suất của cơ cấu nâng hạ tải .
Coi tổn thất trong cơ cấu khi nâng - hạ là như nhau thì :
Mt
1
ΔM=
=Mt( -1) , (1-7)
ηc
ηc
=> Mh=Mt-Mt(

1
1

(Go+G)Rt
1
-1)=Mt(2- )=
(2- ) ,(1-8)
ηc
ηc
ui
ηc

Từ (1-6) và (2-8) ta có :

hh = 2 -

1
hc

Tính toán hệ số tiếp điện tương đối :
Một động cơ nâng hạ của cầu trục làm việc với các chế độ : nâng tải ,hạ
không tải, nâng không tải ,hạ không tải .
Khi tính toán hệ số tiếp điện tương đối ta bỏ qua thời gian hãm và mở máy .
3600G dm
Tck=
,[s] ,(1-9)
Q
Trong đó :Q là năng suất
Gdm là trọng tải định mức.

3

Tlv
.100% , (1-10)
Tck

TĐ%=

Trong đó Tlv là thời gian làm việc của một chu kì phụ thuộc vào điều kiện cụ thể
của cơ cấu.
Chọn sơ bộ công suất của động cơ:
Công suất của động cơ có thể được xác định theo :Mtb (mô men phụ tải trung
bình) hay Mdt (mô men phụ tải đẳng trị ) và hệ số tiếp điện tương đối TĐ%.
n

Mtb=k

å

i=1

Tck
n

Mdt=

Mi t i

å

, (1- 11)

M i2 t i

i=1

Tck

, (1- 12)

Trong đó : Mi là trị số mô men ứng với khoảng thời gian ti
k=(1,2-1,3) phụ thuộc vào đồ thị phụ tải , tần số mở máy ,hãm máy .
=> Điều kiện chọn động cơ là :

M dmDC ³ Mtb
M dmDC ³ Mdt
Kiểm nghiệm :
Để kiểm nghiệm công suất động cơ đã trọn ,cần phải xây dựng biểu đồ phụ
tải chính xác .Sau khi đã xét đến thời gian mở máy , hãm và thời gian nghỉ của
động cơ, tính lại thời gian tiếp điện tương đối thực .

TĐ% th =
Trong đó :

å
å
å

å

t i +å t ih +å t imm
Tck

,(1-13)

t i là tổng thời gian làm việc .
t ih là tổng thời gian hãm .
t imm là tổng thời gian mở máy .

=> Ta tính mô men đẳng trị chính xác Mdtcx.
=> Mô men quy đổi về hệ số tiếp điện.

M tc =M tdcx

TĐ th %
,(1-14)
TĐ tc %

Trong đó : TĐtc% là hệ số tiếp điện chuẩn :15%,25%,40%

4

b)Tính chọn công suất động cơ cho các cơ cấu di chuyển theo phương nằm
ngang .
Khi di chuyển theo phương
ngang xe chịu tác dụng của 2 lực
cản : là lực ma sát của bánh xe và
đường đi F1 và lực ma sát giữa các
ổ bi Fct của bánh xe .
(1-15)
(Go+G).f

F1 =

Rb

Trong đó :
Go :là trọng lượng cơ cấu ,[N]
G :là trọng lượng tải trọng ,[N]
Rb: là bán kính bánh xe. [cm]
f:là hệ số ma sát lăn. [cm]
f=0.05-0.1(với bánh xe bằng sắt)
Hình 1.2 :sơ đồ của cơ cấu di chuyển
Fct =(Go+G)μ,[N] , (1-16)
theo phương ngang
Nếu dời điểm đặt của lực về vành bánh ta có:
Rct
Fct ' =(Go+G)μ
,[N] ,(1-17)
Rb
Trong đó : μ là hệ số ma sát trượt.(với ổ bạt thì μ =0.05-0.08,với ổ bi thì μ =0.010.05).
Rct là bán kính cổ trục .
'

=>tổng lực đặt lên bánh xe là : Fc=F1 +Fct =

Go+G
(μRct+f),[N] ,(1-18)
Rb

Đối với bánh xe chạy trên đường ray thì phải tính cả lực ma sát giũa đường

và bánh xe.Khi đó ta có:

Fc' =k.Fc=k(F1 +Fct' )=k

Go+G
(μRct+f),[N] ,(1-19)
Rb

Trong đó k là hệ số dự trữ .
Nếu cơ cấu di chuyển theo góc nghiêng a thì

Fc'' =

Fc'

được tính lại như sau :

Go+G
(μRct+f)cosa +(Go+G)sina ,[N] , (1-20)
Rb

Với cơ cấu làm việc ngoài trời thì ta cần phải tính thêm lực cản cùa gió:

Fg = C

g 2
q.v
+ 0.1q.v 2 ,[N] ,(1-21)
å
å

g
5

Trong đó : C là hệ số kinh ngiệm
g là trọng lượng riêng của không khí
q là diện tích cản gió
g là gia tốc trọng trường
v 2 là tốc tổng của cơ cấu và gió
å
Công suất trên trục động cơ tính theo công thức sau:

Pc=

Fc.v
,[kW] ,(1-22)
60.1000η
Fc.Rb
Mc =
,[ Nm]
i.h

Trong đó :Pc,Mc là công suất và mô men của động cơ
Rb là bán kính bánh xe
i là tỉ số truyền
h là hiệu suất của cơ cấu
V tốc độ di chuyển theo phương ngang của động cơ
1.4.2 Tính toán cơ cấu phanh hãm.
Phanh hãm là một bộ phận không thể thiếu trong cầu trục.
Nguyên lý hoạt động của phanh như hình 1.3 như sau:

Khi không có điện vào nam châm thì
Gph là quả nặng sẽ kéo xuống và làm
cho phanh dính vào trục làm cho cơ
cấu không quay.khi có điện thì nam
châm hút cánh tay dòn lên làm cho
phanh nhả ra.
1.4.2.1 Tính toán chọn phanh cho
cơ cấu nâng - hạ
Mô men cản tĩnh cho cơ cấu
nâng hạ.

M ch =

(G dm +G 0 )Rt 1
(2- ),[Nm] ,(1-23)
i.uη

Hình 1.3 cấu tạo của phanh
Tùy vào chế độ làm việc mà ta có hệ số dự trữ k. => Mph=Mch.k
Chế độ dự chữ
Hệ số k
Nhẹ nhàng
1.5
Trung bình
1.75
Nặng nề
2.0
Rất nặng nề
2.5
1.4.2.1 Tính toán chọn phanh cho xe cầu và xe con.

Trị số gia tốc lớn nhất khi phanh di chuyển theo chiều gió:
6

a={[δ(

r
r +f Fg.S
y
-β ct )+ ct ]}g ,[ m / s 2 ]
1,2 rb
rb
G

Trong đó : d là hệ só trọng lượng bám
y là hệ số nhám giữa bánh xe và đường ray.
b là hệ số ma sát trượt
Rct là bán kính cổ trục
Rb là bán kính bánh xe
f là hệ số ma sát lăn
Fg là lực cản gió trên 1 m 2
S diện tích cản gió
G trọng lượng cơ cấu
Ta có thời gian phanh và mô men phanh.
j .ω
j.ω.η G.R b .η β.R ct +f
Mph=(1,1-1,2) dc dc +
(
),[Nm]
t ph

t p .i 2
i
Rb
Trong đó :jdc là mô men quán tính của động cơ
ωdc là tốc độ động cơ.
J mô men quán tính của toàn hệ tác dụng lên bánh xe
ω tốc độ động cơ
i tỉ số truyền hộp giảm tốc
1.4.2.1 Tính toán chọn nam châm cho phanh.
Lực cần thiết đặt lên má phanh :

1
F= Fh
μ
=> lực hút của nam châm : ( Fnc .hu ) > ( Fnc .hu ) yc

= F .h.

1
kh

Trong đó :Fnc là lực hút của nam châm
hu là hành trình phần ứng
h là hành trình khi hãm
h là hiệu suất
k hệ số dụ trữ
khi chọn nam châm ta phải có : ( Fnc .hu ) > ( Fnc .hu ) yc

CHƯƠNG II. PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN CƠ CẤU NÂNG
HẠ CẦU TRỤC

7

2.1. Phân tích sơ đồ mạch lực:

1. Hệ truyền động của mạch : hệ F-Đ
- Phần tử mạch gồm:
+ Máy phát F: tạo sức điện động cung cấp cho phần ứng của động cơ.
+ Động cơ Đ.
- Phương pháp điều chỉnh tốc độ: thay đổi Uư.
Ta có: FMĐKĐ = FCCĐ – FCFA - FCFD FCÔĐ.
wĐ

Uư

Eư

CKF

ICKF

G(5).
- Đảo chiều quay: đảo chiều Uư.
wĐ( ) Uư ( ) Eư ( )
CKF( )
cặp tiếp điểm N, H tương ứng.

FMDKĐ

ICKF( )

FCCĐ

FMDKĐ( )

đóng mở tiếp điểm

FCCĐ ( )

đóng mở các
8

2.2. Mạch điều khiển:
2.2.1. Các phần tử:
+ Máy điện khuếch đại(MĐKĐ): tổng hợp và khuếch đại tín hiệu điều khiển. Hệ
truyền động này được sử dụng phổ biến cho các cầu trục trong các xí nghiệp luyện
kim, trong các nhà máy lắp ráp và sửa chữa. Có 4 cuộn kích từ:
- Cuộn chủ đạo CCĐ(9) được cấp từ nguồn bên ngoài qua cầu tiếp điểm N,H (8)
và N,H(10) nhằm đảo chiều dòng chủ đạo nghĩa là quyết đinh chiều quay (nâng
hoặc hạ) cho đông cơ, với điện trở hạn chế R6
- Cuộn phản hồi âm điện áp CFA(6) đấu song song với phần ứng của động cơ,
gồm 2 chức năng:
• Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi sức từ động sinh ra trong cuộn CFA bằng
biến trở R4(6) trong trường hợp làm việc ở tốc độ thấp, tiếp điểm công tắc tơ gia
tốc G(5) kín, sức từ động sinh ra trong cuộn CFA rất lớn làm giảm sức điện động
tổng của máy điện khuếch đại, kết quả điện áp ra của máy phát F giảm dần đến tốc
độ của động cơ giảm.
• Khi dừng máy, cuộn CFA (6) được nối vào phần ứng của động cơ qua hai tiếp
điểm thường kín N, H(7) và điên trở hạn chế R5(7). Do chiều của cuộn CFA ngược

chiều với dòng trong cuộn CCĐ, giúp dừng nhanh động cơ truyền động.
- Cuộn phản hồi âm dòng có ngắt CFD(2) hạn chế dòng khi mở máy hoặc đảo
chiều. Khi động cơ chưa bị quá tải I ư < Ing, dòng ngắt Ing = (2,25 ÷ 2,5) Iđm, điện áp
rơi trên điện trở shun nhở hơn điện áp so sánh URsh < Uss
Trong đó: URsh = Iư.Rsh (tỷ lệ với dòng điện phần ứng);
Uss đặt trên R2 hoặc R3
Khi đó các van 1V hoặc 2V khoá, dòng đi qua cuộn dây CFĐ(2) rất bé (qua R1).
Ngược lại, khi dòng điện trong động cơ lớn hơn giá trị Ing làm cho các van 1V hoặc
2V thông (tuỳ theo cực tính của dòng điện) sinh ra dòng trong CFA khá lớn làm
giảm sức từ động của máy điên khuếch đại và hạn chế được momen của động cơ.
+ Đ1, Đ2 : động cơ không đồng bộ 3 pha, để kéo MĐKĐ và máy phát F quay.
+ Rsh: điện trở sun.
+ V1, V2: giữ cho momen và dòng của MĐKĐ không quá lớn.
+ V3, V4: diode.
+ Contactor:
-N: điều khiển nâng.
-H: điều khiển hạ.
-G: giảm phản hồi âm áp.
-KKĐ: điều chỉnh từ thông trong CKĐ.
-KN: cấp điện cho nam châm hãm.
-KF: đóng mở tiếp điểm để cấp điện cho KN.
- KDA: bảo vệ quá điện áp.
+Relay:
-RDC: bảo vệ quá dòng.
- RĐA: bảo vệ quá điện áp “không”.
- RTT: bảo vệ từ thiếu từ thông.
9

- 1RTh( thường mở, mở chậm ): tham gia quá trình hãm.

- 2RTh( thường đóng, mở chậm): tham gia quá trình nâng.
-3RTh( thường đóng, mở chậm): tham gia quá trình hạ.
+ KC: bộ khống chế động lực, có 5 vị trí : 2 vị trí bên trái (1, 2) ứng với chạy
thuận( nâng) của động cơ, 2 vị trí bên phải (1’, 2’) ứng với chạy ngược( hạ) của
động cơ. Bộ KC có 4 tiếp điểm: 1 để khởi động động cơ, 2 để dùng cho mạch
nâng, 3 để dùng cho mạch hạ, 4 để điều chỉnh tốc độ động cơ, 5 để hãm.
2.3. Phân tích các điều kiện liên động của sơ đồ:
a. Tín hiệu liên động:
+ HC1 N: chọn chế độ nâng.
+ HC2 H: chọn chế độ hạ.
b.Tín hiệu bảo vệ:
+ Bảo vệ quá dòng: RDC: Relay dòng điện cực đại.
Nếu IĐ IĐ + Bảo vệ quá điện áp: KĐA
Nếu UĐ UĐ >Uđm +KĐA KĐA =0.
+ Bảo vệ điện áp “0”: RĐA.
+ Bảo vệ thiếu từ thông: relay dòng RTT. Chỉnh Itđ =ICKĐmin
Nếu IRTT ICKĐmin +RTT RTT(13)=1.
IRTT ICKĐmin -RTT RTT(13)=0.
+ Bảo vệ ngắn mạch: cầu chì chảy CC
2.4. Thuyết minh hoạt động sơ đồ:
1. Quá trình khởi động nâng tải:
- giả sử các điều kiện liên động được đảm bảo, KC ban đầu ở vị trí 0.
KC =0 thì 14 được thông mạch cuộn RĐA có điện các tiếp điểm RĐA =1
đảm bảo nguồn điện được duy trì khi ta xoay KC sang vị trí khác.
-KC =0 +1RTh(20) 1RTh(13), (18) =1.
- Quá trình nâng: N = HC1.(KC1 +KC2) ta phải cho bộ KC ở vị trí 1 hoặc 2.
- khi KC =1 các tiếp điểm KC (2), (5) đóng lại 15, 18 được cấp điện.

-15 cấp điện +N các tiếp điểm thường mở N đóng lại.
-18 cấp điện
+KF
KF(13) =1 và 1RTh(13)=1 +KN
cấp điện cho nam
châm hãm => 2 má phanh nới lỏng trục động cơ.
+N(15) N(22) =1 +2RTh(21) +KKĐ(21) KKĐ(11)=1 điện trở R7 loại
khỏi mạch ICKĐ = ICKĐmax
Đ =
Đđm

10

Khi +N cuộn CCĐ có điện máy MĐKĐ được khởi động tạo ra từ trường
ngang cuộn CKTF máy phát F hoạt động EF Uư
w tăng dần

wĐđm.

Khi wĐ UĐ = Uđm.
Sau đó relay thường đóng mở chậm 2RTh mở hoàn toàn KKĐ sẽ bị mất điện
điện trở R7 được mắc nối tiếp với CKĐ ICKĐ
wĐ = wĐlv
CKĐ
Khi KC chuyển sang 2 tiếp điểm 5 được đóng lại cuộn hút G(16) có điện
G(5)=0 cuộn CFA mắc nối tiếp với toàn bộ R3 FCFA giảm xuống, FMĐKĐ tăng
lên EF
wĐ . Động cơ làm việc ở tốc độ cao.
Quá trình nâng kèm theo quá trình hãm: sau khoảng thời gian thì các tiếp điểm

thường mở, mở chậm mở hoàn toàn R8 được đóng vào mạch IKN giảm xuống
2 má phanh sẽ áp vào trục động cơ sát hơn.
2. Quá trình hạ tải:
Quá trình hạ:
- Quá trình nâng: H = HC2.(KC1’ +KC2’) ta phải cho bộ KC ở vị trí 1’ hoặc 2’.
- khi KC =1’ các tiếp điểm KC (3), (5) đóng lại 16, 18 được cấp điện.
-16 cấp điện +H các tiếp điểm thường mở H đóng lại.
-18 cấp điện
+KF
KF(13) =1 và 1RTh(13)=1 +KN
cấp điện cho nam
châm hãm => 2 má phanh nới lỏng trục động cơ.
KC ở vị trí 1’ +H(16) H(23) =1 +3RTh(23) +KKĐ(21) KKĐ(11)=1
điện trở R7 loại khỏi mạch ICKĐ = ICKĐmax
Đ =
Đđm
Khi +H cuộn CCĐ có điện máy MĐKĐ được khởi động tạo ra từ trường
ngang cuộn CKTF máy phát F hoạt động EF Uư
w tăng dần

wĐđm.

Khi wĐ UĐ = Uđm.
Sau đó relay thường đóng mở chậm 3RTh tác động KKĐ sẽ bị mất điện điện
trở R7 được mắc nối tiếp với CKĐ ICKĐ
wĐ = wĐlv
CKĐ
Khi KC chuyển sang 2’ tiếp điểm 5 được đóng lại cuộn hút G(18) có điện
G(5)=0 cuộn CFA mắc nối tiếp với toàn bộ R3 FCFA giảm xuống, FMĐKĐ tăng
lên EF

wĐ . Động cơ làm việc ở tốc độ cao.
Quá trình hạ kèm theo quá trình hãm: sau khoảng thời gian thì các tiếp điểm
thường mở, mở chậm mở hoàn toàn R8 được đóng vào mạch IKN giảm xuống
2 má phanh sẽ áp vào trục động cơ sát hơn.
3. Hãm, dừng:
giả sử hệ đang nâng tải, ta muốn hạ tải thì ta thực hiện quá trình hãm.
11

Ta đưa KC về vị trí 0 => -N(16) => N(20)=0 => -KF(20) => KF(13)=0 => -KN =>
ngừng cấp điện cho nam châm hãm => 2 má phanh ép chặt trục động cơ lại, làm
giảm tốc độ quay của động cơ đến khi dừng hẳn.

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN TÍCH
ỨNG DỤNG CỦA CẦU TRỤC
3.1. Các sơ đồ truyền động khác.
3.1.1 Hệ truyền động T-Đ.
Do yêu cầu công nghệ có đảo chiều quay của động cơ nên hệ truyền đông T-Đ được chọn
cũng phải đáp ứng được yêu cầu trên. Có 2 nguyên tắc cơ bản để xây dựng hệ truyền
động T-Đ có đảo chiều:
- Giữ nguyên dòng điện phần ứng và đảo chiều dòng kích từ của động cơ.
- Giữ nguyên dòng kích từ và đảo chiều dòng điện phần ứng động cơ.
Trong thực tế, các sơ đồ truyền động T-Đ đều được xây dựng theo nguyên tắc trên
và được chia ra thành 5 loại sơ đồ:
- Truyền động dùng một bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng
đảo chiều dòng kích từ.
- Truyền động dùng một bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng
công tắc tơ chuyển mạch ở phần ứng ( từ thông giữ không đổi ).
- Truyền động dùng 2 bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng.
- Truyền động dùng 2 bộ biến đổi nối song song ngược, điều khiển chung.

- Truyền động dùng 2 bộ biến đổi nối theo sơ đồ chéo, điều khiển chung.
a) Phương án đảo chiều dòng kích từ

Hình 3.12. Truyền động dùng một bộ biến đổi cấp cho
phần ứng và đảo chiều quay bằng đảo chiều dòng kích
từ.
Sơ đồ này đòi hỏi đảo chiều rất chặt chẽ. Ngoài ra, hằng số thời gian của cuộn
kích từ Tk lớn, đặc tính từ hóa có tính phi tuyến mạnh,phạm vi điều chỉnh hẹp và bị ảnh
12

hưởng mạnh bởi nhiễu phụ tải Mc, từ dư của động cơ có ảnh hưởng xấu tới chất lượng hệ
truyền động.
 Phương án này chỉ phù hợp với tải công suất lớn, ít đảo chiều.
b) Phương án dùng bộ biến đổi chỉnh lưu, dùng công tắc tơ chuyển mạch.

Hình 3.13. Truyền động dùng một bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều
quay bằng công tắc tơ chuyển mạch ở phần ứng.
Phương án này chỉ dùng cho tải công suất nhỏ, tần số đảo chiều thấp.
Ngày nay, phương pháp này ít được sử dụng do giá thành công tắc tơ cao hơn rất
nhiều so với các thiết bị bán dẫn.
c) Phương án dùng 2 bộ biến đổi điều khiển riêng.
Khi điều khiển riêng hai bộ biến đổi làm việc riêng rẽ nhau, tại một thời điểm chỉ
phát xung cho một bộ biến đổi, còn bộ kia khóa do không có xung điều khiển. Như vậy
sẽ không còn tồn tại điện áp cân bằng và điều này dẫn đến mạch lực sẽ không còn cuộn
kháng cân bằng, làm cho kích thước mạch lực nhỏ gọn hơn, giá thành giảm đáng kể.

Hình 3.14. Mạch lực hê T – Đ điều khiển riêng.
Đối với chiều thuận, bộ biến đổi 1 (BBĐ1)làm việc ở chế độ chỉnh lưu ở góc phần
tư thứ nhất, BBĐ2 khóa hoàn toàn. Ngược lại, đối với chiều ngược, BBĐ2 làm việc ở chế

độ chỉnh lưu ở góc phần tư thứ ba, BBĐ2 khóa hoàn toàn.
13

Khi truyền động đảo chiều hoặc giảm tốc độ sẽ thực hiện ở góc phần tư thứ II do
BBĐ2 đảm nhận hoặc ở góc phần tư thứ IV do BBĐ1 đảm nhận. Tuy nhiên, việc chuyển
chế làm việc từ BBĐ1 sang BBĐ2 và ngược lại, cần tuân theo điều kiện logic chặt chẽ.
Ưu điểm của hệ truyền động này là làm việc an toàn, không có dòng điện chạy
giữa các bộ biến đổi.
Nhược điểm: logic đảo chiều phức tạp do phải đảm bảo tại 1 thời điểm chỉ có một
bộ biến đổi được mở, nếu không sẽ gây ngắn mạch nguồn cấp, quá trình đảo chiều diễn
ra chậm.
Phương án này có thể dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo chiều lớn.
d)Phương án dùng hai bộ biến đổi điều khiển chung.

Hình 3.15. Mạch lực hệ T – Đ điều khiển chung.
Về mạch lực, có 2 sơ đồ: sơ đồ đấu chéo và sơ đồ đấu song song ngược, có cuộn
kháng cân bằng.
Đối với sơ đồ đấu chéo cần có biến áp 3 cuộn dây, còn với sơ đồ song song ngược
bắt buộc phải có cuộn kháng cân bằng. Tuy khác nhau về cấu trúc nhưng vốn đầu tư 2
mạch này tương đương nhau cả về lượng đồng, sắt và số lượng thyristor.
Để có đặc tính điều chỉnh như hệ F - Đ, người ta dùng nguyên tắc điều khiển
chung, tức là tại một thời điểm, cả hai bộ biến đổi đều nhận được xung điều khiển, nhưng
lại bị rằng buộc bởi điều kiện:
α 1 + α 2 =1800
Trên sơ đồ, một bộ biến đổi làm việc ở chế độ chỉnh lưu, bộ còn lại làm việc ở chế
độ nghịch lưu. Khi ta giảm tốc độ, truyền động làm việc ở chế độ hãm tái sinh.
14

Khi đảo chiều từ chiều thuận sang chiều ngược và ngược sang thuận thì quá trình
tương tự như ở hệ F-Đ. Chỉ khác vai trò máy phát được thay thế bằng bộ biến đổi.
Ưu điểm của phương án này là đảo chiều khá đơn giản, ta chỉ phải tăng hoặc giảm
góc mở để một bộ biến đổi chuyển từ trạng thái động cơ sang trạng thái hãm. Hệ có thể
làm việc ở cả 4 góc phần tư.
Nhược điểm: do điện áp tức thời tai một thời điểm ở 2 bộ biến đổi khác nhau nên
luôn tồn tại dòng điện vòng chạy qua 2 bộ biến đổi. Để hạn chế điều này cần mắc them
cuộn kháng cân bằng . Tuy nhiên, điều này làm cho quá trình đảo chiều diễn ra chậm, sau
một thời gian sử dụng phải thay cuộn kháng cân bằng.
3.1.2 Hệ truyền động XA-Đ.

Hình 3.16. Sơ đồ nguyên lí hệ điều chỉnh xung áp.
Theo sơ đồ nguyên lí hình 3.16, dòng điện phần ứng có thể đảo chiều, nhưng suất
điện động phần ứng chỉ có chiều dương. Khi khóa S 1 và van D1 vận hành, dòng điện phần
ứng luôn dương, máy điện làm việc ở chế độ động cơ. Để đảo chiều dòng điện, ta đưa
khóa S2 và van D2 vào vận hành, còn khóa S1 thì bị ngắt. Nếu E > 0 thì sẽ có dòng điện
chảy ngược lại chiều ban đầu do trong mạch chỉ có nguồn duy nhất là suất điện động E.
Công suất động cơ lúc này được tính dựa vào điện cảm L. Khi S 2 ngắt, trên điện cảm L
xuất hiện suất điện động tự cảm ∆UL dương, cùng chiều với suất điện động E. Tổng của
2 suất điện động này lớn hơn điện áp nguồn làm van D 2 dẫn dòng ngược về nguồn và trả
lại nguồn phần năng lượng đã tích lũy trong điện cảm L trước đó.
Một đặc điểm của bộ băm xung loại B là: dòng điện có phần âm nên có giá trị nhỏ
bất kì, thậm chí bằng không và truyền động không có chế độ dòng gián đoạn. Đặc tính cơ
của hệ thống là những đường thẳng liên tục, chạy song song từ góc phần tư thứ I sang
góc phần tư thứ II của mặt phẳng ( ω , M )

15

3.2 Ứng dụng cầu trục trong công nghiệp.

3.2.1 Ứng dụng.
Cầu trục được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế với các thiết bị mang vật
rất đa dạng như móc treo, thiết bị cặp, nam châm điện, gầu ngoạm... Đặc biệt, cầu trục
được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp chế tạo máy và luyện kim với các thiết
bị mang vật chuyên dùng.

Hình 3.1: Cầu trục dầm đôi

Tải trọng nâng : Từ 0.5Tấn - 100Tấn
- Khẩu độ : Từ 2m - 50m
- Chiều cao nâng: Từ 3m - 45m
Cầu trục dầm đôi được sử dụng rất rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp, đặc biệt
là trong các nhà máy sản xuất thép, trong các ngành công nghiệp nặng như đóng tầu, sản
xuất kết cấu hạng nặng.

16

Hình 3.1: Cầu trục dầm treo.

- Tải trọng nâng : Từ 0.5Tấn - 30Tấn
- Khẩu độ : Từ 2m - 20m
- Chiều cao nâng : Từ 3m - 30m
Cầu trục dầm treo được sử dụng rất rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp, đặc
biệt là trong các nhà máy sản xuất thép, trong các nhà xưởng, kho chứa hàng bị giới hạn
chiều cao nóc nhà xưởng hoặc nhà xưởng với hệ khung kết cấu nhỏ.

Hình 3.3: Cầu trục dầm lăn đơn.

Cầu trục lăn dầm đơn áp dụng trong những dây chuyền sản xuất và tần xuất sử dụng cao.

17

Hình 3.4: Cầu trục dầm đôi phù hợp cho tất cả các ngành công nghiệp

Hình 3.5: Cầu trục giàn xếp container cho tàu biển.

18

Hình
giàn

3.6: Cầu trục
khoan

3.2.2
Vai trò.
Cầu
trục có một
vai
trò quan
trọng
và không thể
thiếu
được trong
công
nghiệp. Đặc
biệt

là trong các
phân
xưởng chế
tạo
cơ khí, nấu
thép,
lắp rắp ô tô,
các
kho tàng,
bến
bãi…Nó
đóng
góp rất lớn
vào
việc tăng
năng
suất lao
động, giảm thời gian thi công, giảm lao động thủ công nặng nhọc và thay đổi hình thức từ
lao động thủ công nặng nhọc sang điều khiển.
3.2.3 Ưu, nhược điểm.
+ Ưu điểm:
- Sức nâng lớn.
+ Nhược điểm:
- Vùng làm việc hẹp.
- Do dầm cố định nên cầu trục chỉ hoạt động trong không gian nhất định.

19

Bài tập lớn Cầu trục

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về