Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Lời nói đầu Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật đại công nghệ thông tin lĩnh vực tự động hoá điện khí hoá xí nghiệp đợc đa vào ứng dụng rộng rÃi đợc u tiên, nhiên để đáp ứng đợc nhu cầu xu thời đại lĩnh vực đòi hỏi phải có cố gắng nỗ lực cao phải có sáng tạo điều khiển lập trình nh việc nâng cao công suất, tiết kiệm lợng khai thác tối u trang thiết bị điện điều khiển tự động đà có phù hợp với hoàn cảnh nghành, nghề, quốc gia Vì trang bị điện môn học giúp cho sinh viên tiếp cận cách thực tế vơí hệ thống điều khiển tự động ngày nhà máy, xí nghiệp, cầu cảng Và số ứng dụng trang bị điện việc nghiên cứu tổng quan cấu quay cần trục từ xây dựng chơng trình tính toán phụ tải động cầu cần trục quay mặt phẳng nằm ngang, tải trọng lệch khỏi phơng thẳng đứng cấu quay Hy vọng với giúp đỡ thầy giáo chủ nhiệm môn trang bị điện với góp ý nhiệt tình bạn sinh viên ngành đề tài đạt đợc kết tốt đẹp hoµn thµnh vµ em hy väng nã sÏ lµ mét tài liệu quan trọng cần thiết cho bạn sinh viên nghành nh muốn tìm hiểu sâu cấu tạo cần cẩu Cuối em xin chân thành cảm ơn ! Sinh Viên Hoàng tùng Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : §T§43 - §H ThiÕt KÕ M«n Häc : Trang bị điện Chơng : tổng quan cấu quay cần trục Sự phát triển kinh tế nớc phụ thuộc nhiều vào mức độ giới hoá tự động hoá trình sản xuất công nghiệp Trong trình sản xuất máy nâng vận chuyển nói chung, cần trục cầu trục cảng nói riêng cầu nối hạng mục sản xuất riêng biệt phân xởng nhà máy, máy công tác trình sản xuất v.v Các cảng biển việt nam cảng biển giới, cần trục có vị trí quan trọng công nghiệp bốc xếp hàng hoá, nhóm thiết bị chủ lực việc nâng vận chuyển lu thông hàng hoá xuất nhập cảng biển, đảm nhiệm nhiệm vụ bốc xếp hàng hoá từ dới tàu thuỷ lên kho bÃi cảng biển bốc xếp hàng hoá theo chiều ngợc lại cho tàu thuỷ vận chuyển đờng thuỷ v.v Các cảng biển nớc ta đòi hỏi ngày mở rộng phát triển lực bốc xếp cảng ngày tăng để đáp ứng yêu cầu hàng hoá xuất nhập nghành kinh tế Trong điều kiện nhóm thiết bị bốc xếp chủ yếu đợc nhập ngoại chủng loại đa dạng, mức độ tự động hoá ngày cao Để thực thao tác di chuyển việc nâng hạ hàng vận chuyển hàng hoá từ nơi đến nơi khác cần trục cần phải có cấu di chuyển khác nh bao gồm cấu : Nâng hàng, hạ hàng, cấu quay, cấu thay đổi tầm với Cơ cấu quay họ cần cẩu chân đế thờng đợc truyền động hai động không đồng xoay chiều ba pha đặt đối xøng qua trơc quay ViƯc ®iỊu chØnh tèc ®é thờng đợc điều chỉnh cách thay đổi điện trở phụ mạch rotor động (đối với động không đồng rôtor dây quấn ) Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện hệ điều khiển TĐĐ đợc thiết kế theo nguyên tắc mạch hở, phản hồi đáp ứng điều khiĨn vËy chÊt lỵng hƯ thèng cha cao HiƯn nay, số serial họ cần cẩu chân đế hệ sử dụng kỹ thuật đại dùng biến tần để cấp cho động không đồng roto lồng sóc đà đem lại chất lợng điều khiển cao thể dải điều chỉnh tốc độ rộng, hệ thống gọn nhẹ, song giá thành lại cao Ta xây dựng hệ thống chất lợng ®iỊu khiĨn cao víi viƯc sư dơng kÕt hỵp ®iỊu khiển động không đồng rôto dây quấn máy phát có mạch vòng điều chỉnh tốc độ Cách điều chỉnh giúp ta điều chỉnh sâu tốc độ hệ thống, tốc độ đạt tới ( 10, 15, 20 ữ 30)%nđm ứng với tốc độ quay tạo dịch chuyển chậm cấu quay giảm đợc lớn rung lắc hàng đồng thời dừng xác, thờng ứng dụng cho cần cẩu công nghệ lắp máy, công nghệ xây dựng số lĩnh vực đặc biƯt kh¸c 1.1 TÍNH TOÁN CƠ CẤU QUAY CỦA CẦN TRỤC : Thông số đặc trưng cấu quay mômen cản quay Mbq (Kgm) , tốc độ góc nq (vg/ph) , thông số khác truyền khí , thông số động điện … Công suất động điện truyền động cho cấu quay xác định sau : PD/C = Trong : ηM M bp n bp 975η M ( kw), - hiệu suất truyền truyền khí nối từ động điện đến cấu quay , tốc độ động điện làm việc với tốc độ nD/C (vg/ph) Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Tỉ số truyền truyền khí cấu quay xác định sau : bp iM = nD / C n bp Tốc độ quay cấu quay thường không lớn ( 0,25 – vg/ph) Vì tỉ số truyền thường lớn , tính toán hiệu suất cấu truyền Khác với cấu cấu di chuyển , thời gian làm việc chu kỳ lớn nhiều so với thời gian khởi động thời gian hãm hệ thống , lực quán tính nhỏ so với lực cản tónh , cấu quay lực quán tính lớn đáng kể so với lực cản tónh Góc quay làm việc giới hạn ( 90 – 1100) với khối lượng cấu quay lớn thời gian khởi động hãm tương đương với thời gian làm việc Vì việc tính toán mômen cấu quay bao gồm mômen cản tónh mômen quán tính hệ thống Mbp = Mc + Mqt = MKC + Mms + Mg + Mqt Trong : MKC – mômen trọng lượng cần trục G tải trọng Q + q công tác góc nghiêng α ; Mms – mômen lực ma sát ; Mg – mômen gây tác động gió ; Mqt – mômen lực quán tính Các thành phần trọng lực cần trục tải thường thay đổi lớn không phụ thuộc vào góc nghiêng α mà phụ thuộc vào vị trí Sinh viªn : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện troùng lửụùng taõm phần quay chân đế Hệ thống minh hoạ hình 1.1 a P α r(1-cosβ ) rcosβ r0 P β phân bố trọng tâm cần trục quay góc nghiêng Trên đường tròn vạch tâm cần trục quay mặt phẳng nghiêng (hình 1.1 b) y y = r (1-cos β)sin α α'= arctg.sinα*sinβ P' X=r β π P P'' π 3π π x Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH Thiết Kế Môn Học : Trang bị ®iƯn Toạ độ điểm trọng tâm viết sau : y = r0 (1 – cosβ) sinα , hay thay β baèng x/r0 ta coù : y = r0 sinα – ro sinα cos (x/r0) Đạo hàm đại lượng xác định theo góc tiếp tuyến với đường cong α’ : dy = sin αsin β = tgα' dx Do thiết lập : P’ = P sin arctg (sinαsinβ) Bởi góc nhỏ sin = tg : P’ = P sinα sinβ Thì mômen trọng lượng cần tải trọng viết : MKC = [Gr0 + (Q + q)R] sinα sinβ Với r0 R khoảng cách từ trục cấu quay đến trọng tâm cần trục tải trọng Giá trị lớn biểu thức đạt β = 900 β = 2700 nghóa sinβ = Cuối ta coù : Max MKC = [ Gr0 + ( Q + q ) ] R sin α Mômen ma sát phụ thuộc vào áp lực ổ đỡ phụ thuộc vào kết cấu cần cẩu mômen ma sát viết : Mms = Σ Ai i ri Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : §T§43 - §H ThiÕt KÕ M«n Häc : Trang bị điện Trong ủoự : Ai , i , ri - áp lực ổ đỡ , hệ số ma sát , bán kính ma sát ổ đỡ Mô tả phụ tải gió tác động lên cấu quay : ( hình 1.2) PgFisinβ PgFG PgFisinβ β rg R Mômen cản gió tác động phụ thuộc vào hình dạng cần hàng hoá Đồng thời mômen cản gió gây nên thay đổi cần trục quay Dạng tổng quát mômen gió viết sau : Mg = Pg FG R sinβ + Σ Pg Fi rg sin2β Giá trị lớn mômen gió gây β = 900 Mg max = Pg FG R + Σ Pg Fi rg Mômen cản lực quán tính viết nhö sau : M qt = Σj dω 0,105n ≅ KJ dt t Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Trong ủoự : J0 tổng mômen quán tính cần trục tải trọng quy trục quay K – gia tốc góc (theo bảng tra cứu) Tốc độ quay phần quay cần trục , thời gian độ chu kì làm việc : gia tốc hãm gây ảnh hưởng đáng kể lên lực quán tính ly tâm tiếp tuyến tác động lên cần cần trục Trên hình 1.3 lực theo phương nằm ngang gây lệch đường cáp tới vị trí , trọng lực lực quán tính cân với hướng dọc theo cáp Sự cân có trể di chuyển đầu cần phân tích thành hai thành phần : nằm ngang thẳng đứng Khi phân tích lực quán tính cần ý đến tất thành phần lực nằm ngang , đặt móc , cáp tính toán coi đặt cần Khi tính toán tải trọng treo đầu cần phần palăng đầu cần xem khối lượng trọng điểm , lực quán tính khối lượng xác định sau : H1.3.các lực quán tính ly tâm tiếp tuyến phần quay cuỷa can truùc Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Q+q TRục Quay LdCl l X0 C Gc lL hC L ω aCK C PK Q+q+Gn/2 PK hình 1.3a.Biểu đồ phân bố lực ly tâm tiếp tuyến GN Q+q Pqt Q+q Q+q+PL Q+q hình 3b.sự lệch tải trọng nầng tác động lực ly tâm Q +q+ PK Gn = Gn 2Πn bp ( x + L sin θ) C g 60t Q+q+ Trong : nbp – tốc độ góc phần quay (vg/ph) ; T – thời gian lớn quaự trỡnh quaự ủoọ (s) ; Sinh viên : Hoàng Thanh Tïng Líp : §T§43 - §H ThiÕt KÕ Môn Học : Trang bị điện Lửùc quaựn tớnh tieỏp tuyến khối lượng cần phân bố dọc theo chiều dài cần vi phân Lực quán tính khối lượng dmC : C dPK = dm 2Πn bp 60t ( x + l sin θ) = m C LC 2Πn bp 60t ( x + l sin θ) dl Lực quán tính tiếp tuyến toàn phần caàn : L 2L Π n n m C 2Π n bp C P = ( x + l sin θ )dl = m C C bp  x + LC sin θ  = 0,0107G C bp  x + LC sin θ      L C 60t ∫ LC 60t   t   C K Điểm đặt cân lực tiếp tuyến quán tính so với qốc tựa cần xác định theo phương trình : dM C = K m C 2Πn bp ( x + l sin θ) ldl L C 60t Điểm đặt lực quán tính cần tính : L m C 2Π n bp C ( x + l sin θ )ldl x 0LC + LC sin θ dMC L C 60t ∫ K LC = = = = K LC C L C sin θ dPK m C 2Π n bp ∫0 ( x + l sin θ )dl x + L C 60t = 3x + L2C + 2L3C sin θ L C 3x + 2L C sin θ = 2x LC + L2C sin θ 2x + LC sin θ ( ) Hoành độ điểm đặt quán tính tieáp tuyeán : aC = l C sin θ K K Lực ly tâm trọng tải , đồ gá nửa trọng lượng palăng đặt đầu cần : Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 10 Thiết Kế Môn Học : Trang bị ®iÖn Q+q+ PL Gn = G Gn Q+q+ n 2 ω2 ( x + L sin θ) = C g g Q+q+ = Q+q+ g  2Π n bp   60    ( x + LC sin θ ) =   Gn n ( x + L sin θ) , ( KG ) C Lực ly tâm PLC khối lượng cần đặt phần cần cách gốc tựa khoảng l Giá trị lực tung độ HLC có điểm đặt xác định theo phương pháp sau : (theo hình 1.3 a) Trọng lượng cần GC (kg) phân bố toàn độ dài cần , đơn vị độ dài IM kể từ gối tựa : dm C = GC dl gLC Vi phân lực ly tâm tốc độ góc ω viết sau : ( ) C dPL = dm Cω2 x + l sin θ = GC ω ( x + l sin θ) dl gLC Lực ly tâm toàn phần : G PL = C ω2 gL C LC  GC  L2  x L C + C sin θ  ∫ ( x + l sin θ) = gLC ω     Thay ω = Пn/30 ta coù : PL = G CΠ2 n ( 2x + LC sin θ) , ( kg) g.1800 Vì mômen lực nguyên tố kể từ gối đỡ cần : dM L = GC ω ( x + l sin θ) ldl cos θ gLC Nên tung độ điểm đặt cuỷa lửùc ly taõm : Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 11 Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện L hC = L dM ∫ dP L = GC C ω ( x + l sin θ ) ldl cos θ gLC ∫ L GC C ω ( x + l sin θ ) dl gLC ∫ L x0 l l + sin θ = cos θ l2 x0 l + sin θ LC = x0 + LC sin θ LC cos θ x0 + LC sin θ Khoảng cách kể từ gối đỡ : hC L 3x + 2LC sin θ L = C cos θ 2x + LC sin θ IC = L Khi có tời quay hay có thiết bị công suất xác định thường cần xác định trình gia tốc hãm Biểu thức tính mômen cản chung cấu quay trình gia tốc tính sau : M bq = M KC + M ms + M g + 0,105n KΣJ t TT Từ thay MĐ/C vào Mbp ta : t TT = M D/C 0,105nKΣJ ( s) + M ms + M KC + M g Trong thời gian hãm mômen tạo phanh MH : M H = M KC − M ms + M g + 0,105nKΣJ tH Từ ta : tH = 0,105nKΣJ ( s) M H + M ms − M KC − M g Sinh viªn : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 12 Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Trong cụ cấu quay phụ tải mà động phải khắc phục trình khởi động tải quán tính giai đoạn gia tốc ,vì thường chọn loại động công tác ngắn hạn lặp lại có khả tải tốt Do chọn công suất động thường sử dụng công thức sau : N dm = DC N DC λ Với λ hệ số tải cho phép động chế độ khởi động 1.2 ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU QUAY: 1.2.1 Phụ tải lệch khỏi phương thẳng đứng cần quay theo phương nằm ngang : Chúng ta khảo sát trường hợp quay tải treo đầu cần với palăng treo cách trục quay khoảng R (hình 1.4) Nếu gia tốc góc cần quay ε coi số (dạng ε cho trước) Thì sau khoảng thời gian t kể từ lúc bắt đầu chuyển động cáp nâng lệch khỏi mặt phẳng cần với phương thẳng đứng góc ψ Thêm vào lúc tác dụng trọng lực Q = mGg lực quán tính Pqt = mGRε , viết phương trình vi phân quay tải trọng quanh Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 13 l Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện ψ l ψ Pqt R Q = mG.g mG.g h×nh 1.4 Trục qua điểm treo mặt phẳng cần d2ψ J = M1 dt Với J – mômen quán tính tải trọng tương ứng với trục quay J = mGl2 M1 – tổng mômen lực quay quanh trục M1 = -Qlsinψ + Pqtlcosψ = -mGl(gsinψ – εRcosψ) Thay giá trị M1 J vào phương trình chuyển động ta : m Gl2 d 2ψ = m G l( εR cos ψ − g sin ψ ) dt Với độ lệch góc nhỏ ta coi cosψ = , sinψ = ψ d 2ψ g εR d 2ψ + ψ= hoaëc + β2ψ = q dt l l dt Giải phương trình ta : ψ = C1 cos βt + C2 sin βt + q Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 14 Thiết Kế Môn Học : Trang bị ®iƯn Với điều kiện đầu t = , ψ = , dψ/dt = ta suy ra: C1 + q q = 0; C1 = − 2 β β dψ = −C1βsin βt + C2βcos βt ; C2β = ; C2 = dt Do : ψ=− q q q ε cos βt + = (1 − cos βt ) = R(1 − cos βt ) β β β g Trong β tần số dao động tuần hoàn 1.2.2 Phụ tải động cấu quay : Các phần tử cần trục quay phân thành hai loại khối lượng : khối lượng cần tải trọng , khối lượng phần tử quay cấu dẫn động biểu diễn hình 1.5 R ϕP , JP ϕK , JK Ψ Qtgψ Q Khi phân tích đến hệ thống cần phải kể đến ảnh hưởng lắc tải trọng mặt phẳng cần quay Với phần tử chuyển động quay tính toán hụùp lyự khoõng phaỷi laứ khoỏi Sinh viên : Hoàng Thanh Tïng Líp : §T§43 - §H 15 ThiÕt KÕ Môn Học : Trang bị điện lửụùng vaứ toỏc ủoọ dài mà mômen quán tính tốc độ góc Nếu dịch chuyển góc phần tử quay cấu quay với mômen quán tính JP φP góc dịch chuyển khối lượng phần quay cần trục với mômen quán tính JK φK động khối lượng laø :  Kp = JP 2 J  dϕ   dϕP    ; KK = K  K   ñKt   đPt  Thế : ( ϕP − ϕK ) k  ΠP = ΠK = M Với kM độ cứng khâu đàn hồi Mômen tác động toàn phần tổng mômen cản tónh mômen dư (mômen động) Các phương trình vi phân mô tả chuyển động cưỡng thành phần khối lượng viết sau :  JP d 2ϕ P + ( ϕ P − ϕ K ) K M = M C + M du dt  JK d2ϕ K + ( ϕ P − ϕK ) K M = − MC − MG dt Trong MG mômen tải trọng Q với bán kính cách tay đòn R : MG = QRtgψ Khi thay tgψ = ψ (khi ψ = 150 sai số 3%) góc ψ thay công thức chương trước ta có : Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 16 Thiết Kế Môn Học : Trang bị ®iÖn M G = QRψ = m G R 2εg (1 − cos βt ) = m G εR (1 − cos βt ) = A (1 − cos βt ) g Khi nhân phương trình thứ với JK ,nhân phương trình thứ hai với JP trừ phương trình thứ hai cho phương trình thứ ta coù : d ϕ P d ϕK J K + J P J ( M + M du ) + J P ( MC + M G ) − + k M ( ϕ P − ϕK ) = K C 2 dt dt JK J P JK JP Đó phương trình vi phân xác định độ biến dạng khâu đàn hồi (φP – φK) hay mômen cản khâu đàn hồi Mbp Ta đặt :  d 2ϕP d 2ϕK d 2ϕ − = dt dt dt  φP – φK = φ  J P + JK = p2 J P JK  M C + M du M C + =q JP JK MG m G R2ε (1 − cos βt ) = A(1 − cos βt ) −  JK JK Thì phương trình viết lại dạng sau : d2ϕ = p2 ϕ = q + A(1 − cos β t ) = q + A − A cos β t = D − A cos βt dt Nghiệm tổng quát phương trình : ϕ = C1 cos pt + C2 sin pt + D A − cos βt p p − β2 Các số xác định theo điều kiện đầu Sinh viªn : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 17 Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Trong thụứi điểm đầu trình chuyển dịch chi tiết cấu coi tiếp xúc với chịu mômen cản mômen cản MC , tốc độ không Vì t = , φ = MC/kM ; coøn dφ/dt = : MC D A = C1 + − kM p p − β2 Suy : C1 = MC A D + − ; C2 = kM p − β p Do ñoù : M A D D A ϕ= C + −  cos pt + − cos β t k  p  p p − β2  M p −β = MC Ak Dk cos pt + M ( cos pt − cos βt ) + 2M (1 − cos pt ) kM p −β p Trong p β tần số dao động tuần hoàn hệ thống Mômen tác động lên khâu đàn hồi tính sau : M bp = ϕk M = M C cos pt + Ak M ( cos pt − cos βt ) + Dk2M (1 − cos pt ) 2 p −β p Khi thay : A= MG M + M du M C MG ;D = q + A = C + + JK (1 − cos βt ) JP JK JK (1 − cos βt ) Ta coù : M bp = MC cos pt +  M G k M ( cos pt − cos β t ) k M (1 − cos pt )  M du MC MC MG + + + −   2 JK (1 − cos β t ) p − β p JP JK JK (1 − cos β t )   JP ( ) Hay : Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 18 Thiết Kế Môn Học : Trang bị ®iÖn M M M k M k M bp = M C cos pt +  du + C + C  M x(1 − cos pt ) + G 2M JP JK  p2 JK p  JP     1 − cos pt + cos pt − cos βt  1 − cos βt   β2  1 − (1 − cos βt )     p       Nhóm số hạng điền giá trị : M G = QR ε (1 − cos βt ) ; k M = k M JP JK = JP JK g p2 k M ( J P + JK ) J P + J K Có thể viết : M bp = {M C [( J P + JK ) cos pt + ( J P + JK )(1 − cos pt )] +} J P + JK   ε  cos pt − cos βt   + M du J K (1 − cos pt ) + QR J P (1 − cos pt ) + β2  g  1−   p   Cuối ta có : M bp = MC + JK J M d ( − cos pt ) + P × JP + JK JK + J P  β2  cos pt − cos β t   ε × QR 1 + P  β2 g  1−   P   Trong công thức thành phần thứ xác định ảnh hưởng mômen cản tónh cấu , thành phần thứ hai xác định ảnh hưởng mômen dư (mômen động) , thành phần thứ ba ảnh hưởng tải lệch khỏi phương thẳng đứng Để hạn chế mômen động cho hệ thống trục truyền động thường lắp đặt thêm bánh đà để hạn chế tải động Khi cosβ = cos pt = -1 thỡ ta nhaọn ủửụùc : Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 19 Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện M Max = M C + M du bp JK ε 2JP QR J P + JK g J P + JK CHƯƠNG : MÔ HÌNH NHẬN DẠNG MÔMEN CẢN CƠCẤU QUAY CHO CẦN TRỤC 2.1 Khái quát : Điều khiển hệ thống truyền động điện tự động sử dụng cần trục thường xây dựng theo nguyên tắc hệ kín Tốc độ công nghệ thiết kế nhằm mục đích thoả mãn bốc xếp nhiều loại hàng hoá Điều khiển cấu quay cần trục thuộc dạng hệ thống quán tính lớn , tốc độ biến đổi chậm Trước vấn đề điều khiển nhiều hạn chế , hệ thống điều khiển thường thiết kế theo dạng SISO , ngày kỹ thuật điều khiển với trợ giúp máy tính , thiết bị điều khiển khả trình PLC ứng dụng phổ biến Thiết bị biến đổi công suất với kỹ thuật điều khiển tiên tiến , mô hình toán động không đồng nhận dạng ứng dụng biến tần điều chế theo độ rộng sung (PWM) Hệ thống điều khiển xây dựng hệ thống nhiều đầu vào Việc tổng hợp tín hiệu điều chỉnh tốc độ thực theo yêu cầu bốc xếp hàng hoá Tín hiệu điều khiển mômen cho hệ thống truyền động điện tự động hệ thống sử dụng biến tần PWM – động không đồng , hệ thống sử dụng phụ tải động – động không đồng rôto dây quấn động điện chiều có cuộn nối tiếp kích từ độc lập Sinh viªn : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 20 Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện nhaỏt thieỏt phải tổng hợp tín hiệu điều khiển mômen dựa vào cấu trúc cụ thể cần trục 2.2 Mô hình nhận dạng mômen cản tónh cấu quay : Để thuận tiện cho việc nhận dạng đặc tính mômen cản cấu quay ta tính toán cho họ cần cẩu KONDOR Cơ cấu quay cần cẩu KONDOR có số thông số sau : [12] + Tầm với tải trọng : Rmax = 32 m Q = 25 taán R = m Q = 32 + Tốc độ quay định mức cấu : 1v/p + Trọng lượng cabin , đối trọng , vòi , cần , hàng có thông số sau :  Gcb = 25  Gđ = 12,8  Gv = 6,5  Gc = 18,9 taán  Q = 25 taán + Diện tích cản gió số cấu :  Fvn : diện tích cản gió vật nâng  Fc : diện tích cản gió cần Fc = 34,65 m  Fv : diện tích cản gió cần Fv = 11,865 m  Fcb : diện tích cản gió cần Fcb = 40,2 m + Khoảng cách từ trục quay đến trọng tâm cần , vòi , cabin laứ Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 21 Thiết Kế Môn Học : Trang bị ®iÖn  a1 = 11,25 m  a2 = 22 m  a3 = 3,17 m mômen cản cấu quay tính sau : M bp = MC + JK J M d ( − cos pt ) + P × JP + JK JK + J P  β2  cos pt − cos β t   ε × QR 1 + P  β2 g  1−   P   Vì tải cấu quay phụ thuộc vào tầm với cần cẩu nên để đơn giản ta tính cho tầm với lớn R = 25 m 2.2.1 Tính mômen cản động cấu quay: Mômen cản tónh cấu quay xác định treo công thức sau : [13] Mct = Mms + Mgió + Mα + Tính mômen ma sát ổ đóa : Mms = Σ Ai μi ri = Mổ đỡ + Mtrượt Trong : Mổ đỡ : mômen ma sát ổ đỡ cần trục gây nên Mtrượt : mômen ma sát ổ trượt gây nên - Mômen ổ trượt gây :  Mot = V.f dt b ( kgm ) Trong V : tải trọng đứng  V = Gd + Gcb +Gc + Gv +Q (kg) Sinh viªn : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 22 Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện Gcb = 25  Gđ = 12,8  Gv = 6,5  Gc = 18,9 Vậy : V = 63200 + Q (kg) Laáy f = 0,08 [13]:  D = 800mm 800 + 200 dtb = = 510 mm   d = 200mm   Do : Mot = (63200+Q) 20,4 = 1289280 +20,4 Q (kgm) - Mômen ổ đỡ gây : M OD = H.f d ( kgm ) Tải trọng H tính sau : G c 11,25 + ( P3 + W3 ) 9,875 + Q.32 + P1.11,25 + W2 20 H= + G v 22 + P2 19,625 − G dtr 4.625 − G cb 3,167 − P5 15,75 ( kg) h Trong :  P3 : thành phần lực ly tâm cần quay  W2 , W3 : trành phần gió tác dụng  P1 : thành phần lực ly tâm hàng  P3 : thành phần lực ly tâm vòi  P3 : thành phần lực ly tâm cuỷa ủoỏi troùng Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 23 Thiết Kế Môn Học : Trang bị điện P3 = Vq2 Re Gc = 18901 = 1698,8( kg) 11,25  We = 274,2 (kg)  W3 = 1043,3 (kg) Vq2 Q = 0,4Q( kg )  P1 =  P2 = 6500 = 295,455( kg) 22  P5 = V G dt = 2767,568( kg ) R dt Re Thay soá ta có : H = 27330,05 + 3,8408Q (kg) + Xác định mômen gió : Mgió = q.Fvn.Lsinβ + q(Fca1 + FvQ2 – Fcba2) sin2β (kg) Trong :  Fvn : diện tích cản gió vật nặng  Fc : diện tích cản gió cần = 34,65 m  Fvn : diện tích cản gió vòi = 11,87 m  Fvn : diện tích cản gió cabin = 40,2 m  L = 32 m (tầm với max)  a1 = 11,25 m : khoảng cách từ trục quay đến trọng tâm cần  a2 = 22 m : khoảng cách từ trục quay đến trọng tâm vòi  a3 = 3,176 m : khoảng cách từ trục quay đến trọng tâm cabin  q = 15 kg/m : áp lực tính toán Mgió = 480.Fvn.sinβ + 7782,54.sin2β (kg) Sinh viên : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 24 Thiết Kế Môn Học : Trang bị ®iƯn + Mômen cản độ nghiêng mặt Mα = (Q.L + Gc.a1 +Gv.a2 – Gcb.a3 - Gdt.a4) sinφ.sinβ Mα = (32.Q + 214662,5) 0,026.sinβ (kg) Sinh viªn : Hoàng Thanh Tùng Lớp : ĐTĐ43 - ĐH 25 ... cho phép động chế độ khởi động 1.2 ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU QUAY: 1.2.1 Phụ tải lệch khỏi phương thẳng đứng cần quay theo phương nằm ngang : Chúng ta khảo sát trường hợp quay tải treo đầu cần với palăng... đầu cần phân tích thành hai thành phần : nằm ngang thẳng đứng Khi phân tích lực quán tính cần ý đến tất thành phần lực nằm ngang , đặt móc , cáp tính toán coi đặt cần Khi tính toán tải trọng. .. hoá từ nơi đến nơi khác cần trục cần phải có cấu di chuyển khác nh bao gồm cấu : Nâng hàng, hạ hàng, cấu quay, cấu thay đổi tầm với Cơ cấu quay họ cần cẩu chân đế thờng đợc truyền động hai động