thiết kế cẩu giàn trong nhà máy

47 755 0
thiết kế cẩu giàn trong nhà máy

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

2012 [Type the company name] ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC THIẾT KẾ CẨU GIÀN TRONG NHÀ MÁY NHÓM 51: GVHD: TS.LÊ QUANG ĐỨC SVTH: 1.PHẠM VĂN PHÚ-DT09 2.LÊ TRUNG HIẾU-DT08 3.LÊ MINH SƠN –DT09 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC MỤC LỤC PHẦN 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CẨU GIÀN  Nội dung đề tài  Hướng giải quyết đề tài  Mô hình hệ thống của cẩu giàn  Những đặc điểm và yêu cầu của hệ thống cẩu giàn  Đặc tính cơ của động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lập lại  Đặc tính làm việc của biến tần ở chế độ ngắn hạn lập lại PHẦN 2:TÍNH TOÁN VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG  TÍNH TOÁN VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ NÂNG HẠ o Tính toán công suất động cơ nâng hạ o Yêu cầu khi chọn động cơ nâng hạ o Chọn động cơ nâng hạ có gắn kèm hộp số và phanh cơ khí dựa vào yêu cầu và thông số tính toán  TÍNH TOÁN VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ CHẠY NGANG o Tính toán công suất động cơ nâng hạ o Yêu cầu khi chọn động cơ chạy ngang o Chọn động cơ chạy ngang có gắn kèm hộp số và phanh cơ khí dựa vào thông số tính toán PHẦN 3: CHỌN BIẾN TẦN  CHỌN BIẾN TẦN CHO ĐỘNG CƠ NÂN G HẠ o Yêu cầu chọn biến tần o Chọn biến tần dựa vào yêu cầu o Thông số của biến tần o Yêu cầu chọn phụ kiện của biến tần o Chọn các thiết bị bảo vệ cho biến tần dựa vào catalog hướng dẫn  CHỌN BIẾN TẦN CHO ĐỘNG CƠ CHẠY NGANG o Yêu cầu chọn biến tần o Chọn biến tần dựa vào yêu cầu ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC o Thông số của biến tần o Yêu cầu chọn phụ kiện của biến tần o Chọn các thiết bị bảo vệ cho biến tần dựa vào catalog hướng dẫn  CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHO MẠCH ĐIỀU KHIỂN o Chọn công tắc hành trình o Chọn bộ hạn chế nâng hạ o Chọn cầu chì 1 pha và cb 1 pha o Chọn đèn báo,nút nhấn o Chọn relay PHẦN 4:THIẾT KẾ VÀ ĐẤU NỐI MẠCH ĐỘNG LỰC o yêu cầu thiết kế và đấu nối mạch động lực o sơ đồ đấu nối biến tần o bản vẽ sơ đồ đấu nối cụ thể PHẦN 5:THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN o yêu cầu thiết kế mạch điều khiển o bản vẽ sơ đồ mạch điều khiển o thuyết minh mạch điều khiển PHẦN 6:CÀI ĐẶT CHO BIẾN TẦN PHẦN 7:BẢN VẼ AUTOCAD o bản vẽ mạch động lực o bản vẽ mạch điều khiển o bản vẽ tủ điện ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC PHẦN 1:GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CẨU GIÀN NỘI DUNG ĐỀ TÀI:  Tính toán và thiết kế cẩu trong nhà máy bao gồm khâu nâng hạ và chạy ngang, tải M =0.7 tấn, vận tốc 0.4 m/s cho động cơ nâng hạ, 0.5 m/s cho động cơ điều khiển chuyển động ngang. Chọn động cơ kéo, hộp số, AC drive  Điều khiển cẩu dàn chạy ngang và nâng hạ bằng nút ấn, có bảo vệ hành trình hai đấu, kết hợp điều khiển quá trình thắng cơ khi khi nâng và hạ HƯỚNG GIẢI QUYẾT:  Mô hình hệ thống cẩu giàn  Chọn động cơ, thiết bị truyền động,thiết bị cung cấp bảo vệ biến tần hãng siemens, phụ kiện biến tần,điện trở hãm,bộ lọc,các thiết bị bảo vệ như CB,cầu chì….  Thiết kế bản vẽ mạch điện động lực và mạch điều khiển,tủ điện.  Cài đặt thông số động cơ ,biến tần,các chế độ điều khiển.  Thuyết minh giải pháp. MÔ HÌNH HỆ THỐNG CẨU GIÀNTrong công nghiệp cầu trục có nhiệm vụ di chuyển hàng hóa, vật tư, thiết bị từ vị trí này sang vị trí khác như trong các phân xưởng, các cụm cảng biển, các nhà máy. Cầu trục tự động hóa các trình nâng, hạ bốc xếp trang thiết bị, vật tư, hàng hóa làm giảm sức lao động tăng năng suất và chất lượng lao động  Cấu tạo của cầu trục gồm có 3 cơ cấu chính: cơ cấu nâng hạ, cơ cấu di chuyển xe con, cơ cấu di chuyển xe cầu ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC NHỮNG ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU CỦA CẨU GIÀN  Về môi trường làm việc: cầu giàn thường được lắp đặt trong nhà xưởng hoặc để ngoài trời, do vậy môi trường làm việc của cầu giàn là rất nặng nề, đặc biệt vào mùa đông nhiệt độ môi trường giảm làm cho mômen ma sát trong các ổ đỡ tăng lên do đó làm tăng mômen cản tĩnh  Về chế độ làm việc: cầu giàn làm việc bốc dỡ hàng hóa nhiều lần nên chế độ làm việc của cầu giàn là chế độ ngắn hạn lặp lại và chế độ làm việc của cơ cấu cầu giàn là cực kỳ nặng nề: tần số đóng cắt lớn, chế độ quá độ xảy ra nhanh khi mở máy, hãm và đảo chiều liên tục  Về yêu cầu công nghệ: từ các đặc điểm trên có thể rút ra các yêu cầu đối với hệ truyền động cầu giàn là: - Cấu trúc hệ truyền động phải đơn giản - Các phần tử cấu thành có độ tin cậy cao, đơn giản, dễ thay thế ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC - Cần có mạch bảo vệ quá tải và ngắn mạch - Cần hạn chế hành trình của xe cầu, xe con, hành trình lên của cơ cấu nâng hạ - Đảm bảo hạ hàng ở tốc độ thấp  Đặc tính cơ của động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lập lại  Chế độ ngắn hạn lặp lại: Đặc điểm của chế độ này là thời gian làm việc (có tải) không đủ cho nhiệt độ động cơ tăng đến giá trị ổn định, và thời gian nghi cũng không đủ để cho nhiệt độ động cơ giảm đến nhiệt độ môi trường ( = 0). Đồ thị phụ tải và đường cong nhiệt sai động cơ ở chế độ này được diểu diễn hình . Đặc trưng cho đồ thị phụ tải ngắn hạn lặp lại là độ lớn của phụ tải P c hoặc M c và “thời gian đóng điện tương đối” TĐ hoặc TĐ%: TĐ = t lv /t ck , TĐ% = (t lv /t ck )% Trong đó : t lv là thời gian làm việc (có tải); t ck = t lv + t n thời gian của chu kỳ, t n thời gian nghỉ . ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC  Đặc tính làm việc của biến tần điều khiển động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lập lại Trên đồ thị ta thấy khi 𝜔 = 0,Mc lớn hơn từ 2 đến 2.5 lần,Mc ứng với tốc độ định mức.  Tải momen không đổi cần momen khởi động lớn lúc ban đầu  Dòng khởi động đạt tới 150% định mức trong vòng 1 phút  Yêu cầu biến tần điều khiển vector ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC PHẦN 2: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG CHỌN ĐỘNG CƠ CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ  Các điều kiện chọn động cơ: - Độ chịu nhiệt của các lớp cách điện cao (F và H) - Mômen quán tính bé để giảm thiểu tổn hao năng lượng trong chế độ quá độ - Từ thông lớn để nâng cao khả năng quá tải của động cơ. - Có khả năng chụi quá tải cao (M max /M đm = 2,15 ÷ 5 đối với đông cơ không đồng bộ và 2,3 ÷ 3,5 đối với động cơ điện một chiều) - Hệ số tiếp điện tương đối TĐ% là 15%, 25%, 40% và 60%.  Yêu cầu chọn động cơ : dựa vào số liệu tính toán được ta chọn động cơ với yêu cầu sau: (file tính toán kèm theo)  Động cơ có công suất từ :6kw  Tỉ số truyền của động cơ :58,9  Tốc độ đầu ra :25,4 (v/phút)  Momen phanh :29,7 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC  Chọn động cơ có gắn liền hộp số và phanh hãm  Dựa vào yêu cầu ta chọn được động cơ của hãng Siemens mã hiệu FZ.108B-LA132ZMP4E  Động cơ có công suất 7.5kw  Tốc độ định mức 1455 v/phút  Tỉ số truyền 58.8  Tốc độ đầu ra 25(v/phút)  Điện áp định mức 400v  Dòng điện định mức 14,5 A  Hệ số công suất 0.84 Catalog thông số của động cơ (catalog động cơ trang 3/44) ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC Thông số về kích thước của động cơ [...]... lưu, nghịch lưu, ) và các thiết bị điện từ(như mạch từ của động cơ, máy biến áp bị méo phi tuyến) Tác hại của sóng hàicũng rất nhiều như nó gây phát nóng cho động cơ, máy biến áp và làm giảm tuổi thọ của thiết bị dùng điện….Từ đó đưa ra các giải pháp để hạn chế chúng như dùng các bộ lọc (bao gồm bộ loc rẽ nhánh, bộ lọc nối tiếp để bẫy sóng hài, bộ l ọ c thông thấp LC) và một số thiết bị khác có tác dụng... của cẩu, với các tải có quán tính lớn ,vì vậy ta dùng điện trở hãm để dừng hãm động cơ nhanh khi động cơ đang chạy ở tốc độ cao Điện trở hãm được chon theo thông số biến tần có mã sản phẩm là 6SE6400-4BD16-5CA0 có giá trị 56 Ω ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC LC FILTER (BỘ LỌC SÓNG HÀI)  Nguồn gốc sinh ra sóng hài là do các tải phi tuyến, các tải này bao gồm các thiết. .. Ta chọn được contactor của hãng Siemens mã hiệu 3TF43 22-0XN2 Chọn cáp điện cho cơ cấu nâng hạ Dựa vào yêu catalog hướng dẫn chọn cáp,ta chọn loại cáp có tiết diện dây trong khoảng từ 4 đến 10mm Ta chọn được cáp điện cadivi 3 lõi như trong catalog dưới đây Thông số lắp đặt : - Nhiệt độ không khí 300C Nhiệt độ ruột dẫn tối đa khi cáp tải dòng điện định mức 700C Dòng điện định mức và độ sụt áp của cáp... hãm (Brake resistor)  Vì biến tần điều khiển động cơ của cẩu, với các tải có quán tính lớn ,vì vậy ta dùng điện trở hãm để dừng hãm động cơ nhanh khi động cơ đang chạy ở tốc độ cao Điện trở hãm được chon theo thông số biến tần có mã sản phẩm là 4BD11-0AA0 ,có giá trị 390 ohm ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC Chọn các thiết bị bảo vệ cho biến tần theo catalog hướng dẫn chọn... ta chọn công tắc hành trình của Siemens (catalog công tắc hành trình trang 8) ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC Chọn thiết bị khống chế chiều cao nâng hạ ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO MẠCH ĐIỀU KHIỂN Chọn MCB 1 pha I Chọn MCB 1 pha ta chon loai 5SX21067CC Hình ảnh: ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ... nhiễu do biến tần sinh ra  Lọc sóng hài bậc cao do biến tần sinh ra và khử xung điện áp cao (Catalog biến tần mm440 trang 4/16) ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC Chọn các thiết bị bảo vệ cho biến tần theo catalog hướng dẫn (catalog biến tần mm440 trang 4/18) chọn CB(circuit-breaker) mã hiệu: 3RV1031-4FA10  Bảo vệ biến tần,đóng ngắt nhanh khi có sự cố ngắn mạch,quá tải... 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC CHỌN ĐỘNG CƠ CHO CƠ CẤU CHUYỂN ĐỘNG NGANG  Các điều kiện chọn động cơ: - Độ chịu nhiệt của các lớp cách điện cao (F và H) - Mômen quán tính bé để giảm thiểu tổn hao năng lượng trong chế độ quá độ - Từ thông lớn để nâng cao khả năng quá tải của động cơ - Có khả năng chụi quá tải cao (Mmax/Mđm= 2,15 ÷ 5 đối với đông cơ không đồng bộ và 2,3 ÷ 3,5 đối với động cơ điện một chiều)... vào yêu cầu ta chọn được biến tần của hãng Siemens mã hiệu 6SE6440-2UD17-5AA1 Catalog biến tần (catalog biến tần mm440 trang 4/9) ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC Chọn các thiết bị bảo vệ cho biến tần theo yêu cầu sau Line commutating choke  Làm ổn định điện áp từ lưới điện vào biến tần ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC  Giảm ảnh hưởng của... phanh của động cơ (catalog động cơ trang 8/43) PHẦN 3:CHỌN BIẾN TẦN CHỌN BIẾN TẦN CHO ĐỘNG CƠ NẦNG HẠ 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 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC  Biến tần có công suất 7.5kw  Biến tần điều khiển vector Dựa vào yêu cầu ta chọn được biến tần của hãng Siemens Ta chọn... được contactor 3RT1015-1AP01 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC Chọn cáp điện cho biến tần cơ cấu chạy ngang ta chọn cáp điện theo hướng dân của catalog với tiết diện cáp trong khoảng từ 1 đến 2.5mm ta chọn được cáp cadivi 3 lõi theo catalog dưới đây Thông số lắp đặt : - Nhiệt độ không khí 300C Nhiệt độ ruột dẫn tối đa khi cáp tải dòng điện định mức 700C Dòng điện định . 4:THIẾT KẾ VÀ ĐẤU NỐI MẠCH ĐỘNG LỰC o yêu cầu thiết kế và đấu nối mạch động lực o sơ đồ đấu nối biến tần o bản vẽ sơ đồ đấu nối cụ thể PHẦN 5:THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN o yêu cầu thiết kế. NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC PHẦN 1:GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CẨU GIÀN NỘI DUNG ĐỀ TÀI:  Tính toán và thiết kế cẩu trong nhà máy bao gồm khâu nâng hạ và chạy ngang, tải M =0.7 tấn, vận tốc. the company name] ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 51—GVHD:TS.LÊ QUANG ĐỨC THIẾT KẾ CẨU GIÀN TRONG NHÀ MÁY NHÓM 51: GVHD: TS.LÊ QUANG ĐỨC SVTH: 1.PHẠM VĂN PHÚ-DT09 2.LÊ TRUNG HIẾU-DT08

Ngày đăng: 21/04/2014, 08:20

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan