NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN MÁY ÉP SONG ĐỘNG SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HỐ CƠNG NGHIỆP
====o0o====

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hà Nội, 1-2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HỐ CƠNG NGHIỆP
====o0o====

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN MÁY ÉP
SONG ĐỘNG SẢN XUẤT GẠCH KHƠNG NUNG

Trưởng bộ mơn

: TS. Trần Trọng Minh

Giáo viên hướng dẫn

: ThS. Nguyễn Danh Huy

Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Công Đức

Lớp

: ĐK&TĐH8 - K56

MSSV

: 20111420

Hà Nội, 1-2017


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển máy ép
song động sản xuất gạch không nung do em tự thiết kế dưới sự hướng dẫn của thầy
giáo ThS. Nguyễn Danh Huy. Các số liệu và kết quả là hoàn toàn đúng với thực tế.
Để hoàn thành đồ án em chỉ sử dụng các tài liệu được ghi trong danh mục tài liệu
tham khảo và không sử dụng hay sao chép bất kỳ tài liệu nào khác. Nếu phát hiện có
sự sao chép em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Hà Nội, ngày 1 tháng 1 năm 2017
Sinh viên thực hiện


MỤC LỤC


Danh mục hình vẽ

DANH MỤC HÌNH VẼ

5


Danh mục bảng số liệu

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

6


Lời mở đầu

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, nền kinh tế của nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ, đất nước đang
trong q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa. Yêu cầu ứng dụng tự động hóa ngày
càng lớn vào đời sống sinh hoạt, sản xuất yêu cầu điều khiển tự động hóa tiện lợi, linh
hoạt, tiết kiệm và cho năng xuất lao động cao.
Từ nhu cầu thực tiễn cũng như theo đánh giá của bản thân, em thấy mình cần phải
học thiết kế một hệ thống điều khiển cho một máy nào đó có tính ứng dụng cao cho xã
hội. Hiện nay, nhu cầu vật liệu xây dựng cần rất lớn và xu thế đang hướng tới các sản
phẩm vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường, áp dụng được tự động hóa vào các
q trình sản xuất vì vậy em chọn đề tài: “Nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển máy ép
song động sản xuất gạch không nung” do thầy giáo ThS. Nguyễn Danh Huy hướng
dẫn.
Đồ án tốt nghiệp gồm 5 chương :
- Chương 1 Tổng quan về gạch không nung và công nghệ sản xuất gạch khơng nung
- Chương 2 Tính tốn lựa chọn thiết bị cho máy ép song động
- Chương 3 Lựa chọn cấu hình bộ điều khiển cho máy ép song động
- Chương 4 Thiết kế ghép nối hệ điều khiển cho máy ép song động
- Chương 5 Xây dựng chương trình điều khiển trên PLC và giao điện vận hành giám

sát, vận hành trên màn hình cảm ứng
Do thời gian và trình độ bản thân còn hạn chế nên đồ án tốt nghiệp này chắc chắn
khơng tránh khỏi nhiều sai sót, kính mong nhận được sự góp ý của các thầy cơ và các
bạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 1 tháng 1 năm 2017
Sinh viên thực hiện

7


Chương 1. Tổng quan về gạch không nung và công nghệ sản xuất gạch không nung

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ CÔNG
NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG
1.1. Tổng quan về gạch và gạch không nung
Gạch xây là một bộ phận cấu thành quan trọng của ngôi nhà hoặc một cơng trình
kiến trúc dân sự. Một năm, với sự phát triển mạnh mẽ của ngành xây dựng, cả nước ta
tiêu thụ từ 20 - 22(tỷ viên), nếu cứ với đà phát triển này, đến năm 2020 lượng gạch cần
cho xây dựng là hơn 40 tỷ viên, một số lượng khổng lồ, để đạt được mức này, lượng
đất xét phải tiêu thụ vào khoảng 600 triệu m 3 đất sét tương đương với 30.000 ha đất
canh tác, bình quân mỗi năm mất 2500 ha đất canh tác. Riêng năm 2020 mất 3150 ha
đất. Khơng những vậy, gạch nung cịn tiêu tốn rất nhiều năng lượng: Than, củi, đặc
biệt là than đá, q trình này thải vào bầu khí quyển của chúng ta một số lượng lớn khí
độc khơng chỉ ảnh hưởng tới môi trường sức khỏe của con người mà cịn làm giảm tới
năng suất của cây trồng, vật ni. Chính vì vậy, theo quy hoạch tổng thể ngành cơng
nghiệp vật liệu xây dựng đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020 đã được Thủ
tướng Chính phủ phê duyệt ngày 01/08/2001, phải phát triển gạch không nung thay thế
gạch đất nung từ 10% - 15% vào năm 2005 và 25% - 30% vào năm 2010, xóa bỏ hồn

tồn gạch đất nung thủ cơng năm 2020.
Vì vậy cơng nghệ sản xuất gạch không nung từ cát, mạt đá, xi măng, … đồng thời
tận dụng được các nguồn phế thải xây dựng và công nghiệp giải quyết được tất cả các
vấn đề của gạch nung và góp phần cải thiện mơi trường xanh, sạch, đẹp.
Tại Mỹ, Tây Âu, Nhật Bản tỷ lệ vật liệu xây dựng không nung chiếm tới hơn 70%
thị phần, một số nước phát triển trên thế giới đang có xu hướng giảm gạch đất sét nung
xuống chỉ cịn 30% - 50% và xu hướng thay thế tồn bộ bằng gạch không nung.
Ở nước ta, tỷ lệ sử dụng gạch không nung rất thấp, đến thời điểm này tỷ lệ gạch
không nung mới chiếm 4% - 5% sản lượng gạch toàn quốc, mặt khác tỷ lệ gạch nung
thủ công lại chiếm tới 70% - 100% tùy theo từng địa phương.
Nguyên nhân của việc nước ta sử dụng gạch khơng nung ít như vậy là vì:

8


Chương 1. Tổng quan về gạch không nung và công nghệ sản xuất gạch không nung

- Quan điểm sử dụng gạch nung để xây tường nhà đã có từ ngàn đời, việc loại bỏ nó
ra khỏi đời sống nhân dân là một vấn đề xã hội rất khó khăn.
- Các dây chuyền gạch không nung đưa vào nước ta phần lớn là thiết bị quá đát,
công nghệ phức tạp, làm cho giá thành của viên gạch không nung trở thành một loại
hàng xa xỉ trong nhân dân và như vậy gạch nung vẫn thắng thế.
- Điều quan trọng nhất là chưa có cơng nghệ sản xuất gạch khơng nung từ những
vật liệu đơn giản, rẻ tiền, ít ảnh hưởng đến đất canh tác mà cịn làm sạch mơi trường
khỏi các loại phế liệu xây dựng cùng thiết bị dây truyền sản xuất với năng suất cao,
nhưng giá thành hợp lý cho ra sản phẩm nhiều, rẻ phù hợp với nền kinh tế của ta hiện
nay.
Vậy, gạch không nung là:
- Gạch không nung là loại gạch xây sau khi được tạo hình thì tự đóng rắn đạt các
chỉ số về cơ học: cường độ nén, uốn, độ hút nước,… mà không cần qua nhiệt độ. Có

nhiều loại gạch khơng nung hiện nay đang sử dụng:
+ Gạch papanh: Gạch không nung được sản xuất từ phế thải công nghiệp: Xỉ than,
vôi bột được sử dụng lâu đời ở nước ta. Gạch có cường độ thấp từ 30 - 50 kg/cm 2 chủ
yếu dùng cho các loại tường ít chịu lực.
+ Gạch đóng cỡ to, dày nặng (xây khó)
Gạch blook: Gạch được hình thành từ đá vụn, cát, xi măng có cường độ chịu lực
cao có thể xây nhà cao tầng. Nhược điểm loại gạch này là nặng, to, khó xây chưa được
thị trường chấp nhận rộng rãi.
+ Gạch xi măng - cát: Gạch được tạo thành từ cát và xi măng.
+ Gạch không nung: Từ các biến thể và sản phẩm phong hóa của đá bazan. Loại
gạch này chủ yếu sử dụng ở các vùng có nguồn puzolan tự nhiên, hình thức sản xuất tự
phát, mang tính chất địa phương, quy mơ nhỏ.
Như vậy, gạch khơng nung hiện nay có nhiều chủng loại, nhưng vẫn chưa đưa vào
thực tế một cách rộng rãi do các nguyên nhân đã đưa ra ở phần trên.
Trên cơ sở những vẫn đề đã đưa ra, đồ án: “Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều
khiển cho máy ép song động sản xuất gạch khơng nung” được hình thành.

1.2. Tổng quan về công nghệ sản xuất gạch không nung
1.2.1. Các phương pháp sản xuất gạch không nung
a) Mô hình sản xuất gạch khơng nung xi măng cốt liệu
9


Chương 1. Tổng quan về gạch không nung và công nghệ sản xuất gạch không nung

Công nghệ sản xuất gạch không nung xi măng cốt liệu là một công nghệ hiện đại,
gạch được sản xuất theo công nghệ mới này hoàn toàn đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn,
chất lượng và có nhiều tính năng vượt trội so với các loại gạch truyền thống như: hệ số
dẫn nhiệt thấp, chống cháy tốt, có kích thước hình học lý tưởng. Đặc biệt hơn nữa,
công nghệ sản xuất thân thiện với môi trường, nhà máy sản xuất khơng khói, khơng

chất thải làm ảnh hưởng tới môi trường, bảo vệ được tài nguyên đất.

Hình 1.1. Sơ đồ khối cơng nghệ sản xuất gạch không nung xi măng cốt liệu.
Mô tả sơ đồ công nghệ:
Công nghệ mới sản xuất gạch không nung xi măng cốt liệu cho cường độ gạch đạt
được nhờ ứng dụng bản chất vật lý của nguyên liệu và thiết bị, sản phẩm đạt cường độ
và tỷ khối đồng đều trong tồn thể tích viên gạch, có kích thước hình học và bề mặt
sản phẩm lý tưởng, sử dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền,... Với công nghệ sản xuất mới
này, nhà sản xuất tận dụng được tối đa năng suất lao động, làm cho giá thành sản
phẩm hợp lý. Các thành phần được mơ tả bởi sơ đồ khối hình 1.1:
- Cấp nguyên liệu: Sử dụng các phễu chứa liệu, băng tải cân, cân định lượng. Sau
khi nguyên liệu (mạt đá, cát, xỉ nhiệt điện, …) được cấp đầy vào các phiễu (nhờ máy
xúc), chỉ một phần nguyên liệu được đưa xuống băng tải cân theo công thức phối trộn
10


Chương 1. Tổng quan về gạch không nung và công nghệ sản xuất gạch không nung

đã cài đặt từ trước (cấp phối bê tông đã quy định). Qua khâu này, nguyên liệu được cấp
theo công thức phối trộn đã cài đặt được vận chuyển tới máy trộn bằng xe skip.
- Máy trộn nguyên liệu: Xi măng và phụ gia được cân tại phễu cân theo công thức
phối trộn đã cài đặt từ trước rồi xả xuống thùng trộn liệu. Xi măng và phụ gia cùng với
nguyên liệu (mạt đá, cát, xỉ nhiệt điện, …) được trộn khô cho đều sau đó nước sẽ được
cấp vào thùng trộn liệu theo thể tích đã được cài đặt trước. Nguyên liệu được trộn ngấu
đều rồi được chuyển ra băng tải để đến máy ép gạch.
- Máy ép gạch: Nhờ vào hệ thống thủy lực, máy hoạt động theo cơ chế ép kết hợp
với rung tạo ra lực rung ép rất lớn để hình thành lên các viên gạch đồng đều, đạt chất
lượng cao và ổn định. Cùng với việc phối trộn nguyên liệu, bộ phận tạo hình nhờ ép
rung này là hai yếu tố vô cùng quan trọng để tạo ra sản phẩm theo như ý muốn.
- Cơ cấu cấp pallet thực hiện cấp pallet cho bàn đỡ gạch.

- Cơ cấu chuyển gạch: Đây là cơ cấu tự động chuyển và xếp từng khay gạch vào vị
trí định trước. Nhờ đó mà ta có thể chuyển gạch vừa sản xuất ra để phơi khô hoặc tự
động chuyển vào máy sấy tùy theo mô hình sản xuất.
Nếu dây chuyền có máy sấy thì gạch sẽ được hồn thiện kết cấu ngay và có thể
đóng gói xuất xưởng sau 24 giờ. Nếu khơng thì gạch phải được dưỡng hộ một thời
gian (từ 10 đến 28 ngày tùy theo yêu cầu) mới đạt kết cấu mong muốn.
b) Công nghệ sản xuất gạch không nung theo phương pháp đùn ép
Công nghệ sử dụng nguồn nguyên liệu là đất sét tạp, đất đồi kết hợp với phụ gia
hoạt tính, sau đó tạo hình bằng phương pháp đùn ép dẻo kết hợp với hút chân khơng.
Sản phẩm hóa cứng nhanh ở nhiệt độ thường. Công nghệ ép đùn ngày càng hoàn thiện
và phát triển theo mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tận dụng nguồn nguyên
liệu, quy trình đơn giản, giá thành sản xuất rẻ và đầu tư thấp.
Công nghệ gạch không nung sản xuất theo phương pháp ép đùn hay cịn gọi là gạch
khơng nung polymer khống vơ cơ có quy trình giống như quy trình sản xuất gạch
tuynel truyền thống nhưng không qua công đoạn nung: Nguyên liệu  phối trộn phụ
gia  tạo hình bằng máy đùn ép  lưu hóa  phơi  sản phẩm.

11


Chương 1. Tổng quan về gạch không nung và công nghệ sản xuất gạch khơng nung

Gạch khơng nung polymer khống vơ cơ có hình dáng và kích thước đa dạng về cơ
bản có thể tạo hình giống như gạch nung tuynel truyền thống (gạch 2 lỗ, 4 lỗ, 6 lỗ,
gạch đặc). Màu sắc sản phẩm có thể thay đổi tùy thuộc vào màu nguyên liệu người sản
xuất sử dụng. Chất lượng gạch không nung tương đương với các sản phẩm cùng loại
sản xuất theo phương pháp truyền thống, phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam TCVN
1450: 2009.
Hiện nay dây chuyền sản xuất gạch không nung theo công nghệ ép đùn đã được
nghiên cứu, chế tạo thành công ở Việt Nam. Một ưu điểm lớn của công nghệ sản xuất

trong nước là tồn bộ quy trình sản xuất và thiết bị hoàn toàn dựa trên dây chuyền sản
xuất gạch nung tuynel truyền thống vì vậy những doanh nghiệp đang sản xuất gạch
tuynel muốn chuyển sang sản xuất gạch không nung công nghệ ép đùn khơng tốn chi
phí đầu tư thiết bị. Với người đầu tư mới cũng dễ dàng đặt hàng dây chuyền thiết bị
theo nhu cầu.
Công nghệ sản xuất gạch xây không nung từ đất sét tạp theo phương pháp đùn ép là
một công nghệ giảm ô nhiễm môi trường do quá trình nung. Nguồn nguyên liệu cũng
khá đa dạng: đất sét tạp, đất sét pha cát, đất sét đồi, đất sét phù sa sông, và các vật liệu
phụ khác: cát sông, cát biển, bụi đá, phế thải xây dựng,… tuy nhiên công nghệ sản
xuất gạch không nung này vẫn sử dụng đất sét làm ngun liệu chính vì vậy cịn hạn
chế so với các cơng nghệ làm gạch khơng nung khác như gạch không nung bê tông cốt
liệu (gạch block hay bờ lốc), gạch bê tơng khí chưng áp AAC, gạch bê tông bọt,…
1.2.2. Tổng quan về máy ép gạch song động

12


Chương 1. Tổng quan về gạch không nung và công nghệ sản xuất gạch khơng nung

Hình 1.2. Sơ đồ máy ép gạch song động.
Chú thích:
1: Xilanh đẩy khay liệu kẹp gạch

8: Xilanh nâng hạ khuôn dưới

2: Khay chứa liệu

9: Xilanh nâng hạ khn trên

3: Kẹp gạch

10: Băng tải xích

4: Chày ép khuôn trên

11: Xilanh bàn đỡ gạch.

5: Xilanh ép khuôn trên

12: Pallet.

6: Chày ép khuôn dưới

13: Xilanh đẩy pallet

7: Xilanh ép khuôn dưới

14: Khuôn ép

a) Cơ cấu ép gạch
Đây là cơ cấu quan trọng nhất trong máy ép gạch, nó có nhiệm vụ ép nguyên liệu
thành khối gạch, dưới lực ép của 2 xilanh thủy lực và cơ cấu rung tạo ra lực ép rung
lớn (cỡ 180 tấn) giúp cho gạch được tạo đảm bảo yêu cầu về chất lượng và độ thẩm
mỹ.
Cơ cấu ép gạch gồm có: xilanh ép của 2 khuôn trên và dưới, xilanh nâng hạ 2 khuôn
trên và dưới và các chày ép gạch, động cơ và cơ cấu rung lắc, khuôn ép.
b) Cơ cấu chuyển gạch
Cơ cấu chuyển gạch có nhiệm vụ chuyển gạch ra bên ngồi. Gạch được băng tải
chuyển dần ra phía người cơng nhân để vận chuyển đi dưỡng hộ, đóng gói.
Cơ cấu chuyển gạch gồm có: Động cơ và cơ cấu băng tải xích chuyển gạch, xilanh

và cơ cấu bàn đỡ gạch.
c) Cơ cấu cấp pallet
Cơ cấu cấp pallet có nhiệm vụ cấp pallet cho máy ép gạch.
Cơ cấu cấp pallet gồm: 1 xilanh để đẩy lần lượt các palet lên bàn đỡ gạch, khoang
chứa pallet.
d) Cơ cấu cấp liệu
Cơ cấu cấp liệu có nhiệm vụ đưa liệu vào khn theo từng mẻ.
13


Chương 1. Tổng quan về gạch không nung và công nghệ sản xuất gạch không nung

Cơ cấu cấp liệu gồm có: phễu chứa liệu, xilanh và khay cấp liệu, động cơ và cơ cấu
rung.

14


Chương 2. Tính tốn, lựa chọn trang thiết bị cho máy ép song động

Chương 2
TÍNH TỐN, LỰA CHỌN TRANG THIẾT BỊ CHO MÁY
ÉP SONG ĐỘNG
2.1. Phương án thiết kế
Từ những đặc điểm về cấu tạo như đã nêu ở chương I ta chọn phương án truyền
động như sau:
- Dùng thủy lực để truyền động cho các cơ cấu: cấp liệu, cơ cấu ép gạch.
- Dùng động cơ để truyền động các cơ cấu: rung và băng tải chuyển gạch.
- Dùng khí nén để truyền động các cơ cấu: kẹp gạch, cấp pallet và nâng bàn đỡ
gạch.

2.2. Tính chọn các động cơ và các thiết bị bảo vệ, đóng cắt động cơ
2.2.1. Sơ đồ mạch lực đóng cắt bảo vệ cho các động cơ
Từ yêu cầu công nghệ máy ép gạch ta thiết kế được sơ đồ mạch lực đóng cắt và bảo
vệ cho các động cơ:
- Aptomat tổng AT0 có nhiệm vụ đóng cắt và bảo vệ tồn mạch.
- Aptomat AT1, cơng tắc tơ K1, rơ le nhiệt RN1 có nhiệm vụ đóng cắt và bảo vệ cho
động cơ bơm dầu.
- Aptomat AT2, rơ le nhiệt DN2, công tắc tơ K2 có nhiệm vụ đóng cắt và bảo vệ cho
động cơ băng tải xích chuyển gạch.
-Aptomat AT3, cơng tắc tơ K3, rơ le nhiệt RN3 có nhiệm vụ đóng cắt và bảo vệ cho
động cơ băng tải xiên.
- Aptomat AT4, cơng tắc tơ K4, rơ le nhiệt RN4 có nhiệm vụ đóng cắt và bảo vệ cho
2 động cơ rung.
- Aptomat AT5, công tắc tơ K5, rơ le nhiệt RN5 có nhiệm vụ đóng cắt và bảo vệ
động cơ bơm nước.

15


Chương 2. Tính tốn, lựa chọn trang thiết bị cho máy ép song động

2.2.2. Động cơ bơm dầu
Dựa vào các yêu cầu về công suất thủy lực của hệ thống là 42kW ta chọn động cơ
không đồng bộ roto lồng sóc có mã hiệu 3K250S4 của cơng ty cổ phần chế tạo cơ điện
Hà Nội.

Hình 2.1. Động cơ bơm dầu.
Thơng số kỹ thuật:
- Công suất định mức: 45kW

- Điện áp định mức: 380/660VAC
- Dòng điện định mức: 82,3/47,5A
- Tốc độ định mức: 1480 vg/phút
- Hiệu suất: 92%
- Hệ số công suất: 0,9
- Khối lượng: 389kg
a) Tính chọn Aptomat
Aptomat: là khí cụ điện tự động cắt mạch điện khi có sự cố: quá tải, ngắn mạch,
điện áp thấp,…
Chế độ làm việc định mức của aptomat phải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị
số dòng điện định mức chạy qua aptomat bao lâu cũng được.

16


Chương 2. Tính tốn, lựa chọn trang thiết bị cho máy ép song động

Aptomat phải cắt được trị số dòng điện ngắn mạch lớn có thể tới vài chục
kiloAmpe. Sau khi cắt dòng ngắn mạch, aptomat phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở dòng
điện định mức.
Khi chọn aptomat ta cần quan tâm đến các thơng số sau:
- Dịng điện tính tốn đi trong mạch điện
- Dịng điện q tải
- Khả năng thao tác có chọn lọc
- Ngồi ra lựa chon aptomat còn phải căn cứ vào điều kiện làm việc của phụ tải là
aptomat khơng được cắt khi có quá tải ngắn hạn, thường xảy ra trong điều kiện làm
việc bình thường như dịng điện mở máy, dịng điện cực đại của các phụ tải công nghệ.
Từ công suất động cơ ta tính ra được dịng điện định mức khi động cơ làm việc ổn
định theo công thức:
Idm =

P
3.U dm .Cosφ.η

Ta có cơng suất động cơ điện là: P = 45kW.
45000
Idm =
= 82,6
3.380.0,9.0,92
A
Dòng khởi động từ 5 -7 lần dòng định mức tuy nhiên thời gian khởi động nhỏ nên
không đủ để cho aptomat nhảy.
Chọn hệ số khởi động k = 1,5 ta có:

Idm

= 82,6.1,5 = 123,9A

Vậy ta chọn Aptomat 3 pha xoay chiều ABN203c của hãng LS.

17


Chương 2. Tính tốn, lựa chọn trang thiết bị cho máy ép song động

Hình 2.2. Aptomat ABN203c 150A của hãng LS.
Thơng số kỹ thuật:
- Điện áp định mức: 400V
- Dịng điện định mức: 150A
- Dòng điện ngắt giới hạn ở 380V là: 30kA.

b) Tính chọn cơng tắc tơ
Như đã biết, cơng tắc tơ là bộ phận trung gian để đóng cắt tự động nguồn cung cấp
điện cho tải (tải ở đây có thể là động cơ điện, bơm nước hay cấp nguồn,…) nói cách
khác nó là cơng tắc điện. Ta có thể điều khiển được.
Các thơng số cơ bản của contactor gồm:
- Điện áp định mức

U dm

: Điện áp định mức của mạch điện mà tiếp điểm chính của

cơng tắc tơ phải đóng cắt.
- Dịng điện định mức

Idm

: Là dịng điện định mức đi qua tiếp điểm chính của cơng

tắc tơ trong chế độ làm việc gián đoạn lâu dài (thời gian tiếp điểm chính của cơng tắc
tơ ở trạng thía đóng khơng q 8 giờ).
- Điện áp cuộn dây

U cddm

: Là điện áp định mức đặt vào cuộn dây công tắc tơ.

- Số cực: là số cặp tiếp điểm chính của cơng tắc tơ.

18

Chương 2. Tính tốn, lựa chọn trang thiết bị cho máy ép song động

- Số cặp tiếp điểm phụ: trong cơng tắc tơ thường có các cặp tiếp điểm thường mở và
thường đóng, có dịng định mức 5A đến 10A.
- Khả năng cắt và khả năng đóng: Là giá trị dịng điện cho phép đi qua tiếp điểm
chính của cơng tắc tơ khi đóng hoặc khi ngắt.
- Tuổi thọ của cơng tắc tơ: Là số lần đóng cắt mà sau số lần đóng cắt đó cơng tắc tơ
khơng sử dụng được nữa. Sự hư hỏng của nó có thể do mất độ bền cơ học hoặc độ bền
điện.
- Tần số thao tác: Là số lần đóng cắt của cơng tắc tơ cho phép trong 1 giờ.
Ta có dịng điện định mức của động cơ bơm dầu là 82,6A.
Dòng điện của công tắc tơ:
Với k là hệ số khởi động k = 1,2÷1,4; chọn k = 1,2.

Ict

→

= 82,6.1,2 = 99,12A

Vậy ta chọn công tắc tơ cho động cơ bơm dầu là loại MC 3P 130A của hãng LS.

Hình 2.3. Cơng tắc tơ MC 3P 130A của hãng LS.
Với các thông số kỹ thuật:
- Điện áp định mức: 400VAC
- Dòng điện định mức: 130A
- Điện áp định mức cuộn hút: 220VAC
19

Chương 2. Tính tốn, lựa chọn trang thiết bị cho máy ép song động

- Điện áp xung chịu đựng được: 8kV
- Số cực: 3
- Tần số thao tác: 1200 lần/h
- Có 2 cặp tiếp điểm thường đóng và 2 cặp tiếp điểm thường mở
b) Tính chọn rơ le nhiệt
Khi thiết kế tủ điện động cơ thì rơ le nhiệt bảo vệ quá tải nhiệt là không thể thiếu
được.
Đối với rơ le nhiệt cũng như cơng tắc tơ, ta phải tính tốn được dịng làm việc định
mức của động cơ.
Khi chọn rơ le nhiệt, quan tâm chính là các thơng số sau:
- Dòng làm việc.
- Dòng sản phẩm phù hợp với cơng tắc tơ (mỗi loại rơ le nhiệt tương thích với một
dịng cơng tắc tơ tương ứng, nhà sản xuất đã có khuyến cáo lựa chọn ngay trên
catalogue sản phẩm).
Tính tốn dịng cho rơ le nhiệt tương tự như tính tốn dịng cho cơng tắc tơ.
Vậy ta chọn rơ le nhiệt loại MT150A có dịng làm việc 95A – 130A của hãng LS.

Hình 2.4. Rơ le nhiệt MT-150A của hãng LS.
c) Tính chọn cáp động lực
Để chọn tiết diện cáp động lực cho động cơ truyền động ta cần chú ý:

20


Chương 2. Tính tốn, lựa chọn trang thiết bị cho máy ép song động

- Nếu chọn dây có tiết diện quá lớn thì vốn đầu tư cao, nhưng điện dẫn suất lớn,

điện trở nhỏ.
- Nếu chọn tiết diện dây nhỏ vốn đầu tư ít nhưng nếu nhỏ quá sẽ dẫn đến cáp bị quá
tải gây chập cháy giữa các pha trong cáp.
Vì vậy ta phải dựa vào các thơng số kỹ thuật đã tính tốn để chọn cáp sao cho phải
đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật, nhưng vẫn hợp lý về yêu cầu kinh tế.
Hệ thống sử dụng nguồn điện hạ áp vì thế ta dựa vào phương pháp chọn dây dẫn
theo dịng phát nóng lâu dài cho phép
Cơng thức tính tiết diện theo

Icp

Icp

.

:

K1 K 2
.

.

Icp

≥

I tt

Trong đó:

K1

: Là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến sự chênh lệch nhiệt độ môi trường chế tạo

và môi trường đặt dây, tra sổ tay.

K2

: Là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến số lượng cáp đặt chung một rãnh, tra sổ

tay.
Icp

: Là dịng phát nóng lâu dài cho phép, nhà chế tạo cho ứng với từng loại dây,

từng tiết diện dây, tra sổ tay.

I tt

: Dịng điện tính tốn của đối tượng mà dây dẫn cấp điện.

Dây dẫn cấp điện cho động cơ dầu có

Idm

= 82,6A nên

I tt

=

I dm

= 82,6A.

Động cơ bơm dầu làm việc với dòng điện xoay chiều 3 pha 380V nên ta phải đấu
hình tam giác cho động cơ, ta cần cáp ba lõi đồng.

21


Chương 2. Tính tốn, lựa chọn trang thiết bị cho máy ép song động

I tt

Từ điều kiện

= 82,6A tra bảng 4.13 giáo trình sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị

điện từ 0,4 đến 500kV: cáp hạ áp ba lõi đồng cách điện PVC, loại nửa mềm đặt cố
định, ký hiệu CVV do CADIVI chế tạo.
Chọn cáp Cu/PVC/PVC (3×25
Với

Icp

mm 2

)

= 132A.

Từ nhiệt độ môi trường xung quanh (30˚C) tra sổ tay có K1 = 0,94.
Với 3 cáp đi chung 1 rãnh, mỗi cáp cách nhau 100mm có K2 = 0,88.

K1 K 2
.

.

Icp

= 0,94.0,88.132 = 109,2 >

I tt

= 82,6 (A)

Ngoài ra phải thử các điều kiện kỹ thuật và kiểm tra điều kiện với các thiết bị bảo
vệ. Ở đây ta sử dụng thiết bị bảo vệ là Aptomat:

K1 K 2
.

Với 1,25

IdmA

.

Icp

≥ 1,25.

IdmA

/1,5

là dòng khởi động nhiệt của aptomat trong đó 1,25 là hệ số cắt quá tải

của Aptomat.
Thử lại với điều kiện kết hợp aptomat bảo vệ:

K1 K 2
.

.

Icp

= 109,2 (A) < 1,25.150/1,5 =125 (A)

Điều kiện không thỏa mãn cần phải tăng tiết diện của cáp. Ta chọn cáp
Cu/PVC/PVC (3×35

mm 2

) với

Icp

= 159A.

Thử lại với điều kiện kết hợp aptomat bảo vệ:

K1 K 2
.

.

Icp

= 0,94.0,88.159 = 131.5 (A) > 1,25.150/1,5 =125 (A)

Điều kiện kết hợp với aptomat bảo vệ đã thỏa mãn.
Không cần kiểm tra điều kiện độ sụt điện áp vì đường dây ngắn.
22


Chương 2. Tính tốn, lựa chọn trang thiết bị cho máy ép song động

Vậy ta chọn cáp Cu/PVC/PVC (3×35

mm 2

) của CADIVI làm dây dẫn cho động cơ

bơm dầu.
2.2.3. Động cơ băng tải xích chuyển gạch
Do đặc tính của tải là nhẹ (10kg/1m băng tải) nên ta chọn loại động cơ khơng đồng

bộ 3 pha roto lồng sóc có cơng suất 3kW, dùng khởi động trực tiếp, hoạt động ở chế
độ dài hạn, khơng có u cầu đảo chiều quay.
Ta chọn động cơ có mã hiệu 3K112M2 với các thơng số kĩ thuật:
- Công suất định mức: 3kW
- Điện áp định mức: 220/380V
- Dòng điện định mức: 10,8/6,2A
- Tốc độ định mức: 2850 vg/phút
- Hiệu suất: 83%
- Hệ số công suất: 0,88
- Khối lượng: 38kg.
a) Tính chọn aptomat
Từ cơng suất động cơ ta tính ra được dịng điện định mức khi động cơ làm việc ổn
định theo công thức:
Idm =

P
3.U dm .Cosφ.η

Ta có cơng suất động cơ băng tải chuyển gạch: P = 3kW

Idm =

3000
= 6, 24
3.380.0,88.0,83
A

Chọn hệ số khởi động k = 1,5 ta có:

Idm

= 6,24.1,5 = 9,36A

Vậy chọn Aptomat 3 pha mã hiệu BKN 3P B16A của hãng LS.
23


Chương 2. Tính tốn, lựa chọn trang thiết bị cho máy ép song động

Hình 2.5. Aptomat BKN 3P B16A.
Thơng số kĩ thuật:
- Điện áp định mức: 400V
- Dòng điện định mức: 15A
- Dòng điện ngắn mạch lớn nhất aptomat cắt được (400V) là: 6kA.
b) Tính chọn cơng tắc tơ và rơle nhiệt
Dịng điện của cơng tắc tơ:

Ict = Idm .k

Với k là hệ số khởi động k = 1,2÷1,4; chọn k = 1,4
→

Ict = Idm .k

= 6,24.1,4 = 8,74A

Vậy ta chọn công tắc tơ cho động cơ băng tải chuyển gạch loại cơng tắc tơ 3P MC12a của hãng LS.

Hình 2.6. Công tắc tơ MC-12a của hãng LS.

24


Chương 2. Tính tốn, lựa chọn trang thiết bị cho máy ép song động

Thông số kỹ thuật sau:
- Điện áp định mức: 400VAC
- Dòng điện định mức: 12A
- Điện áp định mức cuộn hút: 220VAC
- Điện áp xung chịu đựng được: 6kV
- Số cực: 3
- Tần số thao tác: 1800 lần/h
Ta chọn rơle nhiệt cho động cơ băng tải gạch loại MT-12A của hãng LS.

Hình 2.7. Rơ le nhiệt MT-12A của hãng LS.
c) Tính chọn cáp động lực
Dịng điện lâu dài lớn nhất qua động cơ là:

I tt = Idm = 6, 24A
Tra bảng 4.14 giáo trình sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV:
Cáp hạ áp ba lõi đồng cách điện PVC, loại nửa mềm đặt cố định, ký hiệu CVV do
CADIVI chế tạo.
Chọn cáp Cu/PVC/PVC (3×1,5
Với

Icp

mm 2

)

= 19A.

Từ nhiệt độ mơi trường xung quanh (30˚C) tra sổ tay có

K1

Với 3 cáp đi chung 1 rãnh, mỗi cáp cách nhau 100mm có

25

= 0,94.

K2

= 0,88.