Đề tài 01: “Thiết kế điều khiển, lắp đặt máy tiện1A660, tính toán vật tư kĩ thuật.”

Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

ĐỀ CƯƠNG SƠ BỘ
Đề tài 01: “Thiết kế điều khiển, lắp đặt máy tiện1A660, tính toán vật tư kĩ thuật.”
MỤC LỤC
Lời mở đầu
Chương 1: Xây dựng phương án lắp đặt máy mài trong phân xưởng cơ khí
1.1 Đề xuất giải pháp lắp đặt máy tiện trong mặt bằng phân xưởng cơ khí
1.2 Sơ đồ mặt bằng, triển khai lắp đặt
Chương 2: Xây dựng tủ điều khiển và sơ đồ lắp ráp
2.1 Sơ lược về sơ đồ nguyên lý của máy tiện 1A660
2.2 Xây dựng sơ đồ lắp ráp máy tiện 1A660
2.3 Thiết kế tủ điện cho máy tiện 1A660
Chương 3: Tính toán vật tư kĩ thuật
3.1 Thống kê các vật tư kĩ thuật cần sử dụng trong tủ điều khiển
3.2 Lựa chọn và liệt kê số lượng, giá thành vật tư
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Hải Phòng, ngày 10 tháng 04 năm 2019
Giáo viên hướng dẫn

Sinh viên

Chương 1. Xây dựng phương án lắp đặt máy tiện 1A660
trong phân xưởng

1

Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

1.1.1. Thông số kỹ thuật phân xưởng cơ khí
Giả thiết lắp đặt máy tiện cho phân xưởng cơ khí có kích thước 28mx60m, tổng diện
tích là 1680m2
˗
˗
˗

Chiều cao xưởng: 5.4m
Chiều cao đến đỉnh mái: 10.3m
Độ dốc mái: 20%
- Phân xưởng có kết cấu bằng khung thép, bao gồm:
 Nhịp khung chiều rộng: 28m
 Chiều cao: 10.3m
 Bước khung: 6m
 Tổng số bước: 10 bước
˗ Vật liệu lợp mái và mặt thưng: Tôn mạ màu dày 0.4mm, cách nhiệt
˗ Hệ thống cửa nhà xưởng:
 Hệ cửa đi chính: Cửa kéo 2 cánh có kích thước: Rộng 5m x cao 5.4m
 Cửa thoát hiểm: Cửa kéo 1 cánh có kích thước: Rộng 0.9m x cao 2m
 Hệ cửa đi phụ: Cửa kéo 2 cánh có kích thước: Rộng 5m x cao 5.4m
 Cửa sổ mặt thưng: Cửa chớp tôn thoáng. Kích thước: Dài: 3.2m x rộng 0.8m
˗ Tường gạch xây: Dày 0.1m, cao: 1.5m
˗ Nền xưởng: Bê tông, dày: 16cm
˗ Hệ thống máng thoát nước: Có

Hình 1.1: Sơ đồ mặt bằng phân xưởng cơ khí

2


Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

Hình 1.2: Hình chiếu cạnh của phân xưởng

Hình 1.3: Hình chiếu đứng của phân xưởng cơ khí

3


Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

1.1.2. Thông số kỹ thuật máy tiện 1A660
 Thông số cơ bản của máy tiện 1A660:
˗ Xuất xứ: Liên Xô
˗ Nhãn hiệu: KRAMATORSK
˗ Biến đường kính: 1250 mm
˗ Biến chiều dài: 16000 mm
˗ Trọng lượng phôi: 40 tấn
˗ Kích thước: Dài: 19m x rộng 2,9m x cao 2m
˗ Phạm vi điều chỉnh tốc độ: D = 20/1
1.1.3. Yêu cầu cho vị trí lắp đặt máy tiện
Hướng: Lắp máy dọc theo chiều dài phân xưởng do chiều dài của máy là 18m

trong khi chiều rộng của phân xưởng là 28m. Lắp máy theo chiều dọc phân xưởng để có
thể bố trí lối đi vận chuyển thiết bị.
Vị trí: Máy có thể tiện phôi có kích thước lớn lên vị trí lắp đặt của máy phải thuận
tiện cho việc nâng chuyển, thường vận chuyển nâng hạ phôi bằng cầu trục lắp trên mái
của phân xưởng.
Khoảng cách làm việc: Lắp đặt máy phải tính đến khoảng cách giữa máy tiện với
lối đi và với tường. Ta lấy khoảng cách từ máy đến tường là 3m, khoảng cách đến lối đi
là 3m.
1.1.4. Giải pháp thiết kế lắp đặt máy tiện
Máy tiện 1A660 là máy tiện hạng nặng công suất lớn có hệ truyền động điện là hệ F-Đ.
Động cơ truyền động chính có công suất 55KW, nên máy phát có kích thướng và
trọng lượng lớn, do vậy máy phát thường được đặt bên ngoài máy tiện cấp điện cho
truyền động chính máy tiện qua hệ thống máng cáp đi ngầm dưới đất.
 Thiết kế lắp đặt máy tiện ta chia ra thiết kế các phần như sau:
˗ Thiết kế bệ máy gồm có:
 Thiết kế bệ máy cho máy tiện
 Thiết kế bệ máy cho máy phát
˗ Thiết kế tủ điện gồm có:
 Thiết kế tủ cho động cơ sơ cấp
 Thiết kế tủ điện chính
 Thiết kế tủ điện trở hãm
˗ Thiết kế máng cáp

4


Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

1.2.1. Sơ đồ mặt bằng lắp đặt máy tiện
1.2.2. Xây dựng máng cáp
 Thông số của máng cáp
Máng cáp dùng để đặt ống thép đi dây điện, và được đặt ngầm dưới nền phân
xưởng,đảm bảo an toàn khi sản xuất, tránh va chạm gây ảnh hưởng tới cáp điện. Một
máng cáp cơ bản gồm hai thành phần là: Lòng máng và nắp đậy.
Thông số kỹ thuật cơ bản như sau:
 Lòng máng:
• Rộng: 0.5m, Cao: 0.7m
• Vật liệu: Nền bê tông, tường gạch
 Nắp đậy:
• Dài: 0.7m, rộng 0.55m, dày: 0.05m
• Vật liệu: Bê tông cốt thép
Ống thép được sơn phủ cách điện để đặt cáp điện bên trong, tránh phát sinh tia lửa
điện khi xảy ra sự cố điện, chống ăn mòn cáp điện do dầu mỡ máy móc sinh ra
 Hệ thống máng cáp trong phân xưởn trong phân xưởng cơ khí
Hệ thống máng cáp được thiết kế đi ngầm chạy dọc phân xưởng, trong đó đặt các
ống dẫn cáp phục vụ cho việc cấp điện từ biến áp cấp đến các khu sản xuất đồng thời
máng cũng chứa ống dẫn cáp cáp của các thiết bị.
Hệ thống cáp cho máy tiện 1A660 được lấy từ máng cáp chính của phân xưởng
đưa đến tủ động lực cấp điện cho động cơ ĐS lai máy phát một chiều, cáp từ máy phát
được đưa đến tủ điều khiển qua tủ điện trở hãm và đến trụ đấu dây của động cơ chính Đ.
Yêu cầu khi thiết kế hệ thống máng cáp là phải phù hợp, thuận tiện để đi dây cấp điện,
điều khiển từ các tủ điện đến máy bào, tiết kiệm dây dẫn.

5


Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

Chương 2. Xây dựng tủ điều khiển và sơ đồ lắp ráp
 Máy chỉ có thể làm việc được khi có đầy đủ các điều kiện liên động sau được đảm


bảo:
Đủ dầu bôi trơn: Tiếp điểm DBT kín (công tắc tơ K4 có điện)
Chế độ làm việc của máy đã được chọn: Tiếp điểm CTC1 hoặc CTC2 kín (role
1RLD hoặc 2RLD có điện).
Đã đặt tốc độ nào đó: Tiếp điểm TD kín.
Các bánh rang trong hộp tốc độ đã ăn khớp hoàn toàn: Các tiếp điểm 1KBR, 2KBR,
3KBR, 4KBR kín.
Động cơ đã đủ từ thông: Tiếp điểm RNT kín vì role RNT tác động
Nguyên lý hoạt động:

Chiều quay đã được chọn: Động cơ quay thuận CTC1(10-68) = 1
1RLD(35-36) = 1, 1RLD(41-43) = 1; chọn chiều quay ngược
2RLD(19-71) = 1, 2RLD(35-37) = 1 và 2RLD(42-43) = 1.

1RLD(19-69) = 1,
CTC2(10-70) = 1

 Quá trình khởi động
Các điều kiện làm việc đã đủ và chiều quay đã được chọn.
Ở chế độ làm việc, muốn khởi động động cơ ta ấn nút M1(40-45) (để quay thuận)
hoặc M2(40-47) (để quay ngược). Sau khi ấn M1 công tắc tơ LĐT(19-45) tác động . Tiếp
đó, các công tắc tơ K1(19-62), T(19-34), Dg(19-64), K2(19-65) tác động. Cuộn kích từ
CKF của máy phát được nối vào bộ điện áp nguồn 1 chiều; điện trở kinh tế trong mạch
6

Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

kích từ động cơ rđ được loại bỏ, điện trở DKT(14-18) bị phân mạch. Do đó dòng điện
kích từ máy phát và động cơ đều có giá trị định mức. Động cơ được khởi động giai đoạn
1, khi điện áp máy phát tăng dần đến giá trị định mức thì role RCB(1-7) tác động công
tắc tơ K3(19-67) có điện, điện trở DKT được đưa vào mạch kích từ động cơ, dòng kích từ
động cơ giảm xuống tương ứng với từ thông lúc đó. Động cơ được khởi động giai đoạn 2.
 Điều chỉnh tốc độ từ xa:
Để điều chỉnh tốc độ từ xa , người ta sử dụng động cơ xecvo D1 và các nút ấn
M1(40-45), M2(40-47), M3(55-56). Giả thiết máy đang làm việc bình thường , muốn có
tốc độ lớn hơn ta ấn nút M1(đối với chiều quay thuận), ấn nút M2(đối với chiều ngược).
Công tắc tơ LDT (19-45)hoặc LDN(19-47) tác động. Vì trong quá trình này, role RCB đã
tác động nên cuộn dây role 3RLD(19-49) không có điện. Do đó chừng nào mà nút ấn M1
và M2 còn ấn thì công tắc tơ KT(19-52) còn làm việc, động cơ D1 còn quay và kéo theo
con trượt biết trở DKT theo chiều tăng điện trở, giảm dòng kích từ. Để giảm tốc độ, ấn
nút M3 để tiếp điện cho công tắc tơ KN(19-58). Lúc này D1 sẽ quay ngược kéo con trượt
biến trở DKT chạy ngược, làm tăng dòng kích từ động cơ đến giá trị định mức thì sẽ làm
giảm tốc độ động cơ xuống tốc độ định mức.
 Quá trình hãm:
Quá trình hãm bắt đầu xảy ra khi ta ấn nút D(54-55) và diễn ra qua 3 giai đoạn:
Đầu tiên là giai đoạn hãm tái sinh do tăng dòng kích từ động cơ lên giá trị định mức.
Trong giai đoạn này K1(19-62) mất điện, biến trở DKT bị ngắn mạch, sức điện động máy
phát vẫn được giữ định mức. Khi dòng kích từ động cơ đạt đến giá trị định mức, roleRT
tác động, cắt điện cuộn dây công tắc tơ K3(19-67), công tắc tơ T(19-34) mất điện, cắt
điện cuộn kích từ máy phát.
Động cơ chuyển sang giai đoạn hãm tái sinh thứ hai do sức điện động của máy

phát giảm dần , còn từ thông động cơ vẫn được giữ ở trị số định mức.
Giai đoạn cuối cùng là hãm động năng, được bắt đầu khi điện áp máy phát giảm
đến trị số nhả của role RH(1-7). Cuộn dây các công tắc tơ Dg(19-64) và K2(19-65) mất
điện, cắt phần ứng động cơ ra khỏi máy phát và đóng vào điện trở hãm rh.
 Các bảo vệ và cảnh báo
- Để hạn chế chế mạch phần ứng trong quá trình khởi động, người ta dùng role RG(45)(24-30). Khi dòng điện phần ứng vượt quá giá trị cho phép thì sức từ động của

7


Đồ án môn học

-

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

cuộn nối tiếp đủ lớn làm cho role nhả, tiếp điểm của nó mở ra điện trở rf được nối
tiếp vào mạch kích từ máy phát làm cho dòng điện phần ứng giảm xuống.
Hệ thống sẽ dừng hoạt động khi không có đầy đủ các điều kiện liên động.
Hệ có đèn DH1(73-74) để báo trạng thái làm việc bình thường và đèn DH2(75-76)
báo trạng thái làm việc không bình thường của hệ thống bôi trơn và có tín hiệu còi
báo C(19-77) khi không đủ dầu bôi trơn.

Hình 2.1: Sơ đồ điện nguyên lý máy tiện 1A660
8


Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

 Các thiết bị có trong mạch điện nguyên lý máy tiện 1A660
D: Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập, là động cơ truyền động chính có công suất
55KW.
F: Động cơ máy phát kích từ độc lập.
RC: Là cuộn dòng điện của role RC dung để khống chế dòng điện phần ứng động cơ
không vượt quá dòng điện cho phép.
RG1 và RG2: Lần lượt là cuộn dòng điện và cuộn điện áp của role RG, được sử dụng để
hạn chế dòng điện phần ứng trong thời gian khởi động.
RD1 và RD2: Lần lượt là cuộn dòng điện và cuộn điện áp của role RD, được sử dụng để
hạn chế dòng điện phần ứng trong quá trình hãm.
rh: Là điện trở động lực, mục đích tiêu tán năng lượng của động cơ trong quá trình hãm
động năng.
RH: Là cuộn điện áp của role RH, tác động khi điện áp phần ứng giảm đến giá trị xác
định thì điều khiển đưa điện trở rh vào để hãm động năng.
RCB: Là cuộn điện áp của role RCB, role RCB tác động khi điện áp phần ứng đạt đến giá
trị định mức, có tác dụng bảo vệ khi sụp áp phần ứng.
CKD: Là cuộn kích từ động cơ, tạo ra từ thông kích từ.
RNT: Là cuộn dòng điện của role RNT để bảo vệ mất dòng kích từ động cơ.
RT: Là cuộn dòng điện của role RT, tác động khi dòng kích từ động cơ đạt đến giá trị
định mức sử dụng trong quá trình hãm.
rd: Là điện trở thuần, để thay đổi dòng kích từ động cơ.
DKT: Là biến trở được nối cứng với động cơ Xecvo D1 để điều chỉnh thay đổi dòng kích
từ động cơ, điều chỉnh tăng tốc động cơ bằng cách tăng giá trị biến trở DKT.
3RLD, 1RLD, 2RLD, 4RLD: Là các rơ le
T, N, LĐT, LĐN, KT, KN, K1, Đg, K2, K3, K4: Là các công tắc tơ
ĐH1,ĐH2: Là đèn báo làm việc bình thường và báo sự cố cạn dầu bôi trơn.
C: Còi báo khi hết dầu bôi trơn.
CKD1: Là cuộn kích từ cho động cơ xecvo Đ1

9


Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

Đ1: Là động cơ xecvo được nối cứng với biến trở, để điều thanh trượt trên biến trở làm
thay đổi điện trở nối mạch kích từ động cơ.

2.2.1. Thiết kế bệ máy cho máy tiện
2.2.2. Thiết kế bệ máy cho máy phát
2.2.3. Sơ đồ lắp ráp máy tiện

2.3.1. Thiết kế tủ động lực động cơ sơ cấp
Tủ có kích thước:
˗
˗
˗

Chiều dài: 0.6m
Chiều rộng: 0.3m
Chiều cao: 0.8m

2.3.2. Thiết kế tủ điện cho điện trở hãm
Tủ có kích thước:
˗
˗
˗

Chiều dài: 1.2m
Chiều rộng: 0.4m
Chiều cao: 0.7m

2.3.3. Thiết kế tủ điều khiển
Tủ có kích thước:
˗
˗
˗

Chiều dài: 0.55m
Chiều rộng: 0.3m
Chiều cao: 1.3m
10


Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

Chương 3. Tính toán vật tư kỹ thuật
Chương 4. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VẬT TƯ KỸ THUẬT
3.1.

Thống kê các vật tư kĩ thuật cần sử dụng trong tủ điều khi ển
3.1.1. Tính toán chọn khí cụ điện
˗

Công tắc tơ:
Theo sơ đồ nguyên lý điều khiển, công tắc tơ dùng để cấp điện 3 pha cho

động cơ truyền động chính.
Đối với công tắc tơ cấp điện cho động cơ truyền động chính ta tính như sau:

=>
=> Ta lựa chọn công tắc tơ có dòng làm việc lớn hơn 30.9A, ở đây ta chọn là
40A.
Đối với công tắc tơ cấp điện cho động cơ bơm dầu ta tính như sau:
=>
=> Ta lựa chọn công tắc tơ có dòng làm việc lớn hơn 0.38A, ở đây ta chọn là
6A.
˗

Rơ le nhiệt:
Tương tự công tắc tơ, ta tính toán chọn lựa rơ le nhiệt theo dòng làm
việc định mức của động cơ
Ta có rơ le nhiệt cho động cơ truyền động chính:
=> Ta lựa chọn rơ le nhiệt 1RN có dòng làm việc lớn hơn 30.9A, ở đây ta

chọn là 40A.

11


Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

Tương tự chọn rơ le nhiệt 2RN có dòng
=> Chọn rơ le có dòng làm việc là 1A

Aptomat:
Việc lựa chọn aptomat dựa vào dòng định mức ở phía phụ tải.
Ta chọn =>
=>
=> Ta lựa chọn aptomat 3 pha 3 cực có dòng làm việc 50A

˗

3.1.2. Thống kê các vật tư kĩ thuật cần sử dụng trong tủ điện
STT

Tên thiết bị

Số
lượng

Loại

1

Aptomat 3 pha

1

3 pha 3 cực, dòng làm việc 50A

2

Cầu chì động lực

2

Cầu chì 35A ( Dòng làm việc là
30.9A)

3

Công tắc tơ cho động cơ
truyền động chính Đ

7

Công tắc tơ 3 pha 3 cực, dòng
40A

4

Công tắc tơ cho động cơ
ĐB

1

Công tắc tơ 3 pha 3 cực, dòng
6A

5

Nút ấn

7

Nút ân ON-OFF

6

Biến áp cho mạch điều
khiển

1

Biến áp 3 pha 380V/220V/24V

7

Rơ le nhiệt cho động cơ
truyền động chính Đ

1

Rơ le nhiệt 3 cực, dòng làm
việc 40A

8

Rơ le nhiệt cho động cơ
ĐB

1

Rơ le nhiệt 3 cực, dòng làm
việc 6A

9

Rơ le trung gian

5

Điện áp cuộn hút 220V

10

Rơ le thời gian

1

Điện áp cuộn hút 220V

12


Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

Bảng 3.1. Bảng liệt kê các thiết bị trong tủ điện doa 2620

3.2.

Lựa chọn và liệt kê số lượng, giá thành vật tư
ST
T

Tên thiết bị

Số
lượng

Đơn giá

1

1.020.000đ

1.020.000đ

7

690.000đ

4.830.000đ

1

206.000đ

206.000đ

Xuất xứ : Taiwan

7

30.000đ

210.000đ

Điện áp vào ra: 380/220,
Công suất 0.5KVA,

1

1.200.000đ

1.200.000đ

Thông số kỹ thuật

Thành
tiền

Số cực: 3
Dòng định mức: In: 50A
4.1. Aptomat
1

Dòng ngắn mạch Icu: 10kA
Điện áp làm việc: 415VAC
Hãng sản xuất: Schneider

Điện áp cuộn hút: 220VAC
2

4.2. Contactor In: 40A
Số cặp cực chính: 3
Hãng sản xuất: LS Korea
Điện áp cuộn hút: 220VAC

3

4.3. Contactor In: 6A
Số cặp cực chính: 3
Hãng sản xuất: LS Korea

4

Nút ấn

5

Biến áp xoay
chiều 3 pha

13


Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

Chương 5. R
ơ le nhiệt LS
6

Số cực: 3

MT-32 (40A) Dòng điện In: 28 – 40A

1

230.000đ

230.000đ

1

230.000đ

230.000đ

5

100.000đ

500.000đ

Hãng sản xuất: LS Korea
Số cực: 3
7

Rơ le nhiệt LS
MT-32 (1A)

Dòng điện In: 0.6-1A
Hãng sản xuất: LS Korea

8

Rơ le trung
gian 14 chân
MY4NGS220/240
VAC kèm đế

Điện áp cuộn hút: 24VDC
Số cực: 14
Đế đi kèm: có
Đèn báo: có
Hãng sản xuất: Omron

Chương 6.
Relay Thời
9

Gian CKC
AH3-3

Điện áp : 250VAC

1

150.000đ

220V

Bảng 3.2. Bảng giá thành vật tư kĩ thuật

14

150.000đ


Đồ án môn học

Trang bị điện – điện tử các máy máy công nghiệp

KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Mạnh Tiến, Vũ Quang Hồi, Trang bị điện – điện tử máy gia công
kim loại, NXB Giáo dục Việt Nam, 2009.
2. Nguyễn Xuân Phú – Tô Đằng, Khí cụ điện, Lý thuyết, Kết cấu & Tính
toán, Lựa chọn & sử dụng, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2001.
3. Công ty Cổ phần Cáp điện Việt Nam CADIVI, Hướng dẫn lựa chọn dây
và cáp điện hạ thế , 2017.
4. Công ty TNHH Điện Liên Minh Nguyên, Bảng giá hàng LS sản xuất tại
Hàn Quốc, 2017.

15