Bài thuyết trình đồ án thiết kế cẩu dàn 5T trong nhà máy môn điều khiển động cơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HCM

BÀI THUYẾT TRÌNH
Đề tài : CẨU TRONG NHÀ MÁY
Mơn học : KĨ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

1


NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH
Giới thiệu đề tài
1

Chọn các thiết bị cho cơ cấu nâng hạ
2

Chọn các thiết bị cho cơ cấu chạy ngang
3

Chọn các thiết bị cho mạch điều khiển và cáp cho cẩu
4

Mạch động lực và mạch điều khiễn
5

Cài đặt thông số
6

2

I – GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.1. Nội dung đề tài
➢ Cẩu trong nhà máy bao gồm khâu nâng hạ và chạy ngang, tải M = 5 tấn, vận
tốc nâng hạ 0.5 m/s, vận tốc chuyển động ngang là 0.9 m/s
➢ Điều khiển cẩu giàn chạy ngang và nâng hạ bằng nút ấn khơng giữ
➢ Cơ cấu nâng hạ có điều khiển quá trình thắng cơ khi khi nâng và hạ.
➢ Cơ cấu nâng hạ và cơ cấu chạy ngang có bảo vệ hành trình hai đầu khơng cho
thiết bị chạy quá hành trình.
➢ Điều khiển cẩu bằng hộp nút ấn cầm theo có nút ấn tự nhả: nút đi lên, nút đi
xuống, nút qua phải, nút qua trái, nút dừng khẩn cấp.


I – GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.2. Cấu tạo cẩu trong nhà máy


I – GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.3. Sơ đồ giải pháp


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ
2.1. Chọn động cơ
➢ Yêu cầu
• Động cơ 4 cực, tốc độ rotor :1475 (v/p)
• Chọn cơng suất : 𝑃𝑐ℎọ𝑛 > 𝑃𝑡𝑖𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 41𝑘𝑊
• Tỉ số truyền của động cơ : 𝑖𝑐ℎọ𝑛 < 𝑖𝑡í𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 47,12
• Tốc độ đầu ra của động cơ : 𝑛𝑐ℎọ𝑛 > 𝑛𝑡í𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 32 (v/p)
• Momen phanh : 354 N.m
➢ Giải pháp
• Động cơ có mã hiệu FZ.168B-LG225ZM4E có các thơng số sau :

Công suất
Tốc độ định mức
Tỉ số truyền
Điện áp định mức
Tốc độ đầu ra
Dịng định mức
Hệ số cơng suất

45 kW
1500 v/p
45.25
400v
33 v/p
80 A
0.87


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ
❖ Chọn phanh cho cơ cấu nâng hạ
Ứng với động cơ momen phanh là 354 N.m thì chọn phanh có mã L400/360 với
momen phanh là 360N.m ứng với kích thước motor là 225


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ
2.2. Chọn biến tần
➢ Yêu cầu: Dựa vào động cơ đã chọn ta chọn biến tần phù hợp với yêu cầu sau:
• Biến tần chuyên dùng cho thiết bị nâng hạ

• Biến tần có cơng suất 45 kW
• Biến tần điều khiển vector
➢ Giải pháp
• Dựa vào yêu cầu ta chọn được biến tần ATV71 của hãng schneider mã hiệu
ATV71WD45N4


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ

Biến tần ATV71 mã hiệu
ATV71WD45N4

- Điện áp : 3 Pha 380AC
- Cơng suất : 45kW
- Dịng định mức đầu vào: 104A
- Dòng định mức đầu ra : 94A


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ

Chọn card I/O mở rộng cho biến tần
➢ Mục đích: để điều khiển phanh động cơ
➢ Giải pháp: Nhóm chọn card I/O mã VW3 A3E 201 của hãng Schneider


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ
Nguồn phanh cấp cho cấu nâng hạ :


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ

2.3. Chọn các thiết bị bảo vệ
❖ Chọn điện trở hãm, phanh hãm theo catalog của biến tần
- Điện trở hãm có chức năng:
• Giúp biến tần xả bớt năng lượng
dư thừa lúc này động cơ chuyển
thành máy phát.
• Được chọn theo hướng dẫn của
biến tần
• Điện trở hãm có giá trị 5 ohm


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ
❖ Chọn Dc chokes (cuộn kháng DC)
➢ Yêu cầu
• Giúp ổn định dịng ra
• Giảm nhiễu cho dịng
• Hạn chế dịng khởi động,dịng ngắn mạch
➢ Giải pháp
• Dựa vào catalog của biến tần ta chọn cuộn cảm kháng có mã hiệu
VW3A4511


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ
❖ Chọn EMC Filter (bộ lọc sóng điện từ)
➢ u cầu
• Dùng để lọc sóng điện từ đầu vào biến tần

➢ Giải pháp
• Dựa vào catalog của biến tần ta chọn EMC Filter có mã hiệu VW3A4408

II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ
❖ Chọn AC reactor

➢ Yêu cầu:

Chọn AC reactor để giảm sóng hài cho biến tần

➢ Giải pháp : Chọn AC reactor có mã là KDRF3L có dịng định mức đầu vào là 96A.


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ
❖ Chọn MCCB
➢ Mục đích: bảo vệ ngắn mạch, quá tải
cho mạch động lực
➢ Yêu cầu:
• Iđm của MCCB >=1,2 Iđm của
biến tần
• Dịng ngắn mạch cực đại In ≥
36KA
➢ Giải pháp:
• Ở đây nhóm chọn MCCB của
hãng ABB có mã sản phẩm
1SDA050923R1


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ
❖ Chọn Contactor cho mạch động lực:

➢ Mục đích : dùng để đóng ngắt động mạch

➢ u cầu :
• Điện áp 3 pha 380- 460V
• Chọn contactor loại 3 pole có dòng lớn hơn (1.2- 1.5 )(Idm đầu vào của biến tần)
• Như vậy ở đây dịng để chọn contactor là I =1,2.(Idm)≈125A
➢ Giải pháp:
• Chọn contactor mã 1SFL531001R8011, loại AC3 của ABB . Có dịng định mức
145A, 3pha ,3 cực


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ

Điện áp cuộn hút là 220-230V


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ
❖ Chọn cáp điện:
➢ Yêu cầu: Khi chọn cáp điện, ta cần xem xét các yếu tố sau:
• Dịng điện định mức
• Độ sụt áp
• Dịng điện ngắn mạch
• Cách lắp đặt
• Nhiệt độ mơi trường và nhiệt độ đất.

➢ Giải pháp: Dựa vào catalog hướng dẫn chọn cáp, ta chọn loại cáp có tiết diện dây
25mm.
• Ta chọn được cáp điện cadivi 3 – 4 lõi như trong catalog
➢ Thông số lắp đặt
• Nhiệt độ khơng khí 300℃
• Nhiệt độ ruột dẫn tối đa khi cáp tải dòng điện định mức 700℃
• Dịng điện định mức và độ sụt áp của cáp ruột đồng CVV , cách điện PVC, vỏ

PVC không giáp bảo vệ, lắp trên không.


II – CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ


III– CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU CHẠY NGANG
3.1. Chọn động cơ
➢ Yêu cầu:
- Chọn công suất : 𝑃𝑐ℎọ𝑛 > 𝑃𝑡𝑖𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 5,8𝑘𝑊
- Tỉ số truyền của động cơ : 𝑖𝑐ℎọ𝑛 < 𝑖𝑡í𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 11,34
- Tốc độ đầu ra của động cơ : 𝑛𝑐ℎọ𝑛 > 𝑛𝑡í𝑛ℎ 𝑡𝑜á𝑛 = 132 (v/p)
- Momen quay 31.5 N.m
- Động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
- Động cơ có tích hợp hộp số.
➢ Giải pháp : Chọn động cơ có mã hiệu E.148-LA132SP4E có các thơng số sau :
Cơng suất
Tốc độ định mức
Tỉ số truyền
Điện áp định mức
Tốc độ đầu ra
Dịng định mức
Hệ số cơng suất

7,5 kW
1455 v/p
10.71
400v
136 v/p
14,5 A

0.84


III– CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU CHẠY NGANG


III– CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU CHẠY NGANG
Chọn phanh theo khuyến cáo của nhà sản suất .
- Ứng với động cơ momen phanh 31,5N.m thì chọn phanh có mã L80/30 với momen
phanh là 35N.m ứng với kích thước motor là 132 .


III– CHỌN THIẾT BỊ CHO CƠ CẤU CHẠY NGANG
Chọn nguồn phanh cho cơ cấu chạy ngang.