Thiết kế tủ điều khiển và lắp đặt máy bào 7M108,tính toán vật tư kỹ thuật

MỤC LỤC

LỞI MỞ ĐẦU.......................................................................................................2
CHƯƠNG 1: Khái quát về trang bị điện- điện tử cho máy bào 7M108...............3
1.1. Khái quát đặc điểm công nghệ cho máy bào7M108......................................3
1.2. Sơ đồ nguyên lý máy bào7M108....................................................................5
1.3. Sơ đồ lắp ráp cho máy bào7M108..................................................................7
CHƯƠNG 2: Thiết kế tủ điều khiển, mạch điện nguyên lý, sơ đồ lắp ráp...........8
2.1. Thiết kế tủ điều khiển.....................................................................................8
2.2. Thiết kế máng cáp, bệ máy.............................................................................9
2.3. Thiết kế sơ đồ lắp ráp tổng thể.......................................................................9
CHƯƠNG 3: Tính toán vật tư kỹ thuật điện.......................................................11
3.1. Tính toán số lượng vật tư kỹ thuật điện........................................................11
3.2. Tính toán giá thành cho vật tư kỹ thuật điện................................................15
KẾT LUẬN.........................................................................................................20
Tài liệu tham khảo:..............................................................................................21

1


LỞI MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự ra đời và phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật. Cho
nên vai trò của máy móc trong sản xuất ngày càng trở nên quan trọng. Nó ảnh
hưởng trực tiếp đến năng suất cũng như sản phầm làm ra của một nhà máy.
Trong ngành chế tạo cơ khí, máy mài cũng có vai trò vô cùng quan trọng. Với sự
ra đời của máy mài việc làm nhẵn bề mặt chi tiết hay làm vát các góc của chi tiết
theo bản vẽ kỹ thuật trở nên dễ dàng hơn rất nhiều. Với học phần đồ án trang bị
điện em được giao đề tài: “ Thiết kế tủ điều khiển, lắp đặt máy bào7M108 và
tính toán vật tư kỹ thuật “.
Với đề tài này chúng ta phải tìm hiểu những vấn đề sau:
1.Tìm hiểu đặc điểm công nghệ và sơ đồ cấu tạo nguyên lý

2.Tính toán kích thước cuả thiết bị có trong sơ đồ
3.Tính toán , lựa chọn thiết bị vật tư kỹ thuật
4.Tìm hiểu tiêu chuẩn về thiết kế tủ điện
5.Thiết kế tủ điện theo sơ đồ nguyên lý
Với sự nhiệt tình giúp đỡ của thầy PGS.TS Hoàng Xuân Bình và các thầy cô
tổ bộ môn, thầy giáo hướng dẫn và nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành đề tài
đồ án môn học trang bị điện. Tuy nhiên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót,
kính mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến nhận xét để em ngày càng được
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện

Ngô văn chinh
2


CHƯƠNG 1: Khái quát về trang bị điện- điện tử cho máy bào
7M108
1.1. Khái quát đặc điểm công nghệ cho máy bào 7M108
a) Đặc điểm công nghệ.
Nhóm máy tiện rất đa dạng, gồm các máy bào đơn giản, Rơvonve , chuyên
dùng, …. Trên máy bào có thể thực hiện nhiều công nghệ bào khác nhau. Trên
máy tiện cũng có thể thực hiện doa, bằng các dao cắt, dao doa, tarô ren…. Kích
thước gia công trên máy tiện có thể từ cỡ vài milimet đến hang chục mét

Hình 1.1: Dạng bên ngoài(a) và dạng gia công (b) trên máy bào
Chuyển động chính: Là chuyển động với tốc độ góc ω ct. Mômen tỉ lệ
nghịch với tốc độ: M ~ (1/ω). Người ta còn điều chỉnh sao cho khi tốc độ bé ω <
ωgh thì giữ cho Mômen không đổi(M=const), còn khi ω > ω gh thì Mômen biến
đổi theo đúng quy luật M ~ (1/ω).

Chuyển động ăn dao: Là chuyển động di chuyển của dao. Bàn dao chuyển
động tịnh tiến dọc theo chi tiết (tiện dọc) hoặc vuông góc với trục chi tiết (tiện
ngang) Mômen M=const. Ở máy bào nhỏ thường truyền động ăn dao được thực
hiện từ động cơ truyền động chính, còn ở máy tiện nặng thì truyền động ăn dao
3


được thực hiện từ một động cơ riêng là động cơ một chiều cấp từ máy điện
khuếch đại hoặc bộ chỉnh lưu điều khiển.
b) Khái quát về máy bào 7M108
Bảng 1.1: Thông số cơ bản về máy bào 7M108
Nơi xuất xứ

Liên Bang Nga

Nhãn hiệu

Kramatorsk

Model

1A660

Trọng lượng

41700 kg

Công suất

55 kW

Năm sản xuất

1996

Kích thước máy bào

Dài: 14,2m Rộng: 2,4m Cao: 1.2m

Đường kính tối thiểu của phôi

250mm

Trọng lượng tối đa của phôi

25000 kg

Máy bào 7M108 được dùng để gia công các chi tiết bằng gang hoặc bằng thép
có trọng lượng dưới 250KN, đường kính chi tiết lớn nhất có thể gia công trên
máy là 1,25m. Công suất của động cơ truyền động chính: 55KW. Tốc độ trục
chính được điều chỉnh trong phạm vi 125/1 với công suất không đổi, trong đó
phạm vi điều chỉnh tốc độ động cơ là 5/1 nhờ thay đổi từ thông động cơ. Tốc độ
trục chính ứng với 3 cấp của hộp tốc độ có giá trị như sau:
Cấp 1: ntc=1,6 ÷ 8(vòng/phút)
Cấp 2: ntc=8 ÷ 40(vòng/phút)
Cấp 3: ntc=40 ÷ 200(vòng/phút)
Truyền động ăn dao được thực hiện từ động cơ truyền động chính. Lượng dao
được điều chỉnh trong phạm vi 0,064 ÷ 26,08(mm/vòng).
1.2. Sơ đồ nguyên lý máy baò 7M108
a) Mạch động lực.

4


- Động cơ một chiều kích từ độc lập Đ, dùng để truyền động trục chính cho
máy tiện 1A660 được cấp nguồn từ mát phát một chiều kích từ độc lập F.
Để Đ có điện tiếp điểm ĐG đóng lại đồng thời mở tiếp điểm K2.
- RC rơle bảo vệ quá dòng, Iđc>Igh thì RC tác động mở tiếp điểm RC cắt
nguồn cấp bên phía mạch điều khiển.
- RCB và RH là rơle xác định điện áp hút tăng, giảm trên mạch phần ứng.
- RG1 và RD1 là cuộn dòng của rơle RG và RD. Mỗi rơle đều có cuộn
dòng và cuộn áp nối tiếp nhau. Khi cuộn áp có điện sẽ làm cho tiếp điểm
của rơle tương ứng đóng lại, nếu dòng điện trong động cơ lớn hơn giá trị
cho phép thì cuộn dòng sẽ tạo ra lực đẩy lớn hơn lực hút của cuộn áp làm
cho tiếp điểm được mở ra.
b) Mạch điều khiển.
- Mạch kích từ động cơ truyền động chính.

CĐK: cuộn kích từ chính của động cơ Đ, dùng để tạo ra từ thông ϕ chính.
5


RNT & RT: cuộn dòng của rơle RNT và RT dùng để bảo vệ động cơ khi mất
kích từ chính: Me= km.ϕư.Iư.
Rpđ: điện trở phóng điện, dùng để bảo vệ cuộn dây tránh làm phá hỏng cách
điện Rpđ=(30÷50)RCKĐ.
K2: tiếp điểm phụ của CTT K2, dùng để tăng kích từ ϕ.
ĐKT: biến trở điều chỉnh dòng kích từ của động cơ, khi điều chỉnh tăng R ĐKT
thì ϕĐ giảm, dẫn đến ωĐ tăng và ngược lại.
- Mạch kích từ máy phát.

CKF: cuộn kích từ máy phát F, có thể đảo chiều nhờ 2 tiếp điểm T&N(đảo
chiều điện áp của máy phát sẽ đảo chiều quay của động cơ).
c) Điều kiện để máy làm việc.
Máy chỉ làm việc được khi tất cả các điều kiện liên động được đảm bảo:
- Đủ dầu bôi trơn: tiếp điểm kín DBT là công tắt tơ K4 có điện.
- Chế độ làm việc của máy đã được lựa chọn: tiếp điểm CTC1 hoặc CTC2
kín.
 Chọn chế độ quay thuận: Gạt tay gạt trên mặt máy để cho CTC1 dẫn đến
1RLD.
 Chọn chế độ quay ngược: Gạt tay quay trên mặt máy để cho CTC2 dẫn
đến 2RLD.
- Trị số tốc độ đặt đã được chọn: tiếp điểm TĐ.
- Đủ từ thông kích từ cho động cơ: RNT.
- Các bánh răng trong hộp tốc độ ăn khớp hoàn toàn: 1KBR, 2KBR, 3KBR,
4KBR.
6


1.3.

Sơ đồ lắp ráp cho máy bào 7M108

7


CHƯƠNG 2: Thiết kế tủ điều khiển, mạch điện nguyên lý, sơ đồ
lắp ráp
2.1. Thiết kế tủ điều khiển
a) Tổng quan về tủ điện
- Tủ điện công nghiệp ứng dụng trong ngành sản xuất công nghiệp đòi hỏi tủ

điện làm việc bề bỉ, ổn định, liên lục, chính xác trong thời gian dài ngoài hiện
trường (như ngoài trời, trong các xưởng sản xuất, nhà máy, khu công nghiệp,
thương mại, tòa nhà cao tầng….), Tủ điện công nghiệp chịu được môi trường
bụi, rung, hóa chất ăn mòn, nước, nhiễu cao, công suất lớn…từ mạng điện lưới
hạ thế đến cao thế. Tuy nhiên sự phân biệt này cũng mang tính chất tương đối,
nhấn mạnh 1 điểm là tủ điện công nghiệp phải được thiết kế và lắp ráp theo các
tiêu chuẩn công nghiệp mà quốc tế đưa ra, cụ thể như sau:
- Điện thế vào/ra: 1 pha 220VAC và 3 pha 380VAC, dòng điện định mức: 10 ÷
6300A, dòng cắt: 5 ÷ 100kA, tần số: 50/60Hz.
- Tiêu chuẩn lắp tủ: IEC 60439-1: áp dung cho lắp ráp tủ điện, IEC 60947-2: áp
dụng cho thiết bị đóng cắt hạ thế, IEC 61641: Tiêu chuẩn ngăn ngừa sự cố hồ
quang, IEC 60529: Tiêu chuẩn về cấp bảo vệ.
- Vỏ tủ điện công nghiệp: Tủ điện có thể có 1 hay 2 lớp cửa, bề mặt sơn tĩnh
điện hay nhuộm, vật liệu là thép cán nguội, thép cán nóng, tráng kẽm, Inox, dầy
1-3mm, có thể lắp trên sàn hay treo tường. Thanh đồng cái được chế tạo bằng
vật liệu đồng đỏ có độ dẫn điện cao. Có thể sử dụng vật liệu bằng nhôm. Hệ
thống giá đỡ được chế tạo tờ vật liệu cách điện tổng hợp có sợi thủy tinh để
chống cháy.
8


- Kích thước tủ (H x W x D): tùy vào yêu cầu đặt hang
b) Thiết kế tủ điện cấp nguồn cho máy bào
- Chiều dài: 0,7m
- Chiều rộng: 0,4m
- Chiều cao: 1,4m
c) Thiết kế tủ cho điện trở hãm(rh)
- Chiều dài: 0,5m
- Chiều rộng: 0,3m
- Chiều cao: 1m

d) Thiết kế tủ điều khiển cho máy bào
- Chiều dài: 0,8m
- Chiều rộng: 0,5m
- Chiều cao: 2m
2.2. Thiết kế máng cáp, bệ máy
- Ta chọn dây cáp ngầm cấp nguồn cho động cơ truyền động chính loại dây cáp:
Cáp điện CADIVI-CV-11.0(có vỏ bọc nhựa PVC).
- Thiết kế bệ đặt máy tiện bào 7M108 với các thông số cơ bản của bệ máy là:
+ Chiều dài: 15m

+ Chiều rộng: 3m

+ Chiều cao: 0,2m

Có thêm các rãnh vs khoảng cách 0,2m để thuận tiện cho việc di chuyển và sửa
chữa khắc phục sự cố.
2.3. Thiết kế sơ đồ lắp ráp tổng thể
Bảng 2.1 thông số của máy bào 7M108
Nơi xuất xứ

Liên Bang Nga
9


Nhãn hiệu

Kramatorsk

Model

7M108

Trọng lượng

41700 kg

Công suất

55 kW

Năm sản xuất

1976

Kích thước máy bào

Dài: 14,2m Rộng: 2,4m Cao: 2,07m

Đường kính tối thiểu của phôi

250mm

Trọng lượng tối đa của phôi

25000 kg

Theo bảng thông số của máy bào ta thiết kế mặt bằng tổng thể của phân xưởng
có kích thước là (Dài: 25m- Rộng: 8m =Diện tích mặt bằng là 200m2).

10

CHƯƠNG 3: Tính toán vật tư kỹ thuật điện
3.1. Tính toán số lượng vật tư kỹ thuật điện
a) Tính chọn Contactor chính

P  3UI cos 
P
55000
�I 

 92,85(A)
3U cos 
3.380.0,9
Theo tính toán giá trị của dòng điện thì ta lựa chọn Contactor chính có dòng điện
115A của hãng SCHNEIDER.
Hãng sản xuất

Schneider

Loại

AC

Số pha

3 pha

Công suất

55 kW

Dòng điện(A)

115

Điện áp cuộn 220V
coil

b) Tính chọn điện trở hãm(điện trở xả)

11


c) Tính chọn Rơle

Hãng sản xuất

Mikro

Nguồn cấp

198~265VAC

Dòng quá tải cao

0,5A to 99A

Dòng quá tải thấp

0,5A to 6,0A

T.gian t.động cao

0,05s~2,5s

T.gian t.động thấp

0,05s~99s

Đèn hiển thị

LED 7 vạch

Kích thước

96-96-110

Trọng lượng

0,8(kg)

Xuất xứ

Malaysia

d) Động cơ truyền động chính

12

Công suất

55 kw

Xuất xứ

Trung Quốc

Loại đ.cơ

Đ.cơ KĐB 3 pha

Hãng sản xuất

ABB

e) Tính chọn Aptomat(bảo vệ động cơ)
- Chọn Aptomat cho động cơ một chiều

P  3UI cos 
P
5000
�I 

 42, 77(A)
3U cos 
3.75.0,9
Ta chọn Aptomat có dòng điện là 50 A

Hãng sản xuất

Hyundai

Số pha

3 pha

Dòng điện đ.mức 50 A
Dòng cắt

7,5 A

Xuất xứ

Hàn Quốc

- Chọn Aptomat cho động cơ truyề động chính
Ta chọn Aptomat có dòng điện 125 A
13


Hãng sản xuất

Mitsubishi

Số pha

3 pha

Dòng điện đ.mức 125 A

f) Tính chọn động cơ điện một chiều

Điện áp đ.mức

400 V

Công suất đ.mức

400 kw

Dòng cắt

10 A

Xuất xứ

Nhật Bản

Công suất

5 kw

Điện áp

75 V

Dòng điện đ.mức

85 ~ 150 A

Tốc độ đ.cơ

2800 ~ 3000 rpm

Momen

100 ~ 170 N.m

Tải trọng

2000 ~ 3000 kg

Có quạt làm mát

g) Tính chọn Rơle nhiệt
- Chọn Rơle loại 65 A

14


Hãng sản xuất

S chneider

Loại

Rơle nhiệt

Dòng điện đ.mức 65 A
Loại bảo vệ

B.vệ động cơ

Hãng sản xuất

LS

Loại

Rơle nhiệt

- Chọn Rơle nhiệt loại 80 ~ 100 A

Dòng điện đ.mức 80 ~ 100 A
Xuất xứ

Hàn Quốc

3.2. Tính toán giá thành cho vật tư kỹ thuật điện
a) Contactor chính(SCHNEIDER LC1D115)
- Giá thành: 6.019.000đ

15


b) Động cơ truyền động chính(ABB M2QA 250 M2A)
- Giá thành: 58.000.000đ

c) Máy phát điện một chiều kích từ độc lập(BLDC)
- Giá thành: 7.000.000đ

16


d) Rơle bảo vệ quá dòng(MIKRO MK234A-240A)
- Giá thành: 3.560.000đ

e) Điện trở hãm

17


f) Aptomat
- Aptomat(MCBC Hyundai UAB50C 3P 50A)
- Gía thành: 468.000đ

- Aptomat(MCBC Mitsubishi NF125-CV-3P-125A)
- Giá thành: 950.000đ

18


g) Rơle nhiệt
- Rơle nhiệt loại 65 A(Schneider LRD365)
- Giá thành: 1.123.000đ

- Rơle nhiệt loại 80 ~ 100 A(LS MT-95)
- Giá thành: 880.000đ

19


h) Chọn dây cáp ngầm cấp nguồn cho máy tiện(CADIVI-CV -11.0)
- Giá thành: 1.780.000đ – 100m

Bảng 3.1: Thống kê vật tư kĩ thuật

ST
T

Tên thiết bị vật tư kỹ thuật

Số
Giá thành vật tư
lượng

Tổng giá thành

1

Contactor chính(SCHNEIDER
LC1D115)

4

Giá thành:
6.019.000đ

24.076.000đ

2

Động cơ truyền động
chính(ABB M2QA 250 M2A)

1

Giá thành:
58.000.000đ

58.000.000đ

3

Máy phát điện một chiều kích
từ độc lập(BLDC)

1

Giá thành:
7.000.000đ

7.000.000đ

4

Rơle bảo vệ quá dòng(MIKRO
MK234A-240A)

2

Giá thành:
3.560.000đ

7.120.000đ

5

Aptomat(MCBC Hyundai
UAB50C 3P 50A)

1

Giá thành:
468.000đ

486.000đ

6

Aptomat(MCBC Mitsubishi
NF125-CV-3P-125A)

1

Giá thành:
950.000đ

950.000đ

7

Rơle nhiệt loại 65 A(Schneider
LRD365)

1

Giá thành:
1.123.000đ

1.123.000đ

20


8

Rơle nhiệt loại 80 ~ 100 A(LS
MT-95)

3

Giá thành:
880.000đ

2.640.000đ

9

Tủ cấp nguồn

1

Giáthành:

1.500.000đ

1400x700x400
10

Tủ điện trở hãm

1.500.000đ
1

1000x500x300
11

Tủ điều khiển máy tiện
Chọn dây cáp
(CADIVI-CV -11.0)

1.200.000đ

1.200.000đ
1

2000x800x500

12

Giáthành:
Giáthành:

4.200.000đ

4.200.000đ
20m

Giá thành:
1.780.000đ

356.000đ

KẾT LUẬN

Bài tập lớn thiết kế tủ điều khiển, lắp ráp , tính toán vật tư kỹ thuật cho máy
bào 7M108. Nhiệm vụ này đã giúp em có cái nhìn tổng quát hơn về việc thiết kế
tủ điện cho một dây chuyền sản suất, giúp em tích lũy thêm được kiến thức về
vật tư của các hãng sản xuất.
Sau một thời gian được giao nhiệm vụ thiết kế đề tài trên, dưới sự hướng
dẫn tận tình của thầy PGS.TS Hoàng Xuân Bình cùng với sự nỗ lực của bản
thân em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình. Do thời gian có hạn, chưa có nhiều
kinh nghiệm thực tế, đồ án của em không tránh khỏi thiếu sót và chưa hoàn
thành đầy đủ theo yêu cầu mà thầy mong muốn, rất kính mong các thầy cô trong
bộ môn có thể chỉ bảo thêm cho em.
Em xin chân thành cảm ơn !

21

Tài liệu tham khảo:
[1]. Giáo trình Trang bị điện – điện tử máy gia công kim loại
Nguyễn Mạnh Tiến, Vũ quang hồi
Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam – 2009
[2]. Website tham khảo






22


Bảng 3.1: Thống kê vật tư kĩ thuật
ST
T

Tên thiết bị vật tư kỹ thuật

Số
Giá thành vật tư
lượng

Tổng giá thành

1

Contactor chính(SCHNEIDER
LC1D115)

4

Giá thành:
6.019.000đ

24.076.000đ

2

Động cơ truyền động
chính(ABB M2QA 250 M2A)

1

Giá thành:
58.000.000đ

58.000.000đ

3

Máy phát điện một chiều kích
từ độc lập(BLDC)

1

Giá thành:

7.000.000đ

7.000.000đ

4

Rơle bảo vệ quá dòng(MIKRO
MK234A-240A)

2

Giá thành:
3.560.000đ

7.120.000đ

5

Aptomat(MCBC Hyundai
UAB50C 3P 50A)

1

Giá thành:
468.000đ

486.000đ

6

Aptomat(MCBC Mitsubishi
NF125-CV-3P-125A)

1

Giá thành:
950.000đ

950.000đ

7

Rơle nhiệt loại 65 A(Schneider
LRD365)

1

Giá thành:
1.123.000đ

1.123.000đ

23


8

Rơle nhiệt loại 80 ~ 100 A(LS
MT-95)

3

Giá thành:
880.000đ

2.640.000đ

9

Tủ cấp nguồn

1

Giáthành:

1.500.000đ

1400x700x400
10

Tủ điện trở hãm

1.500.000đ
1

1000x500x300
11

Tủ điều khiển máy tiện
Chọn dây cáp

(CADIVI-CV -11.0)

1.200.000đ

1.200.000đ
1

2000x800x500
12

Giáthành:
Giáthành:

4.200.000đ

4.200.000đ
20m

Giá thành:
1.780.000đ

356.000đ

24