›
›

Đồ án Trang bị điện-Điện tử cần trục 120 tấn nhà máy đóng tàu Bạch Đằng-Đi sâu nghiên cứu cơ cấu nâng hạ hàng và cơ cấu tầm với

pdf 70 trang huongle 1610
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Trang bị điện-Điện tử cần trục 120 tấn nhà máy đóng tàu Bạch Đằng-Đi sâu nghiên cứu cơ cấu nâng hạ hàng và cơ cấu tầm với", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_trang_bi_dien_dien_tu_can_truc_120_tan_nha_may_dong_ta.pdf

Nội dung text: Đồ án Trang bị điện-Điện tử cần trục 120 tấn nhà máy đóng tàu Bạch Đằng-Đi sâu nghiên cứu cơ cấu nâng hạ hàng và cơ cấu tầm với

  1. MỞ ĐẦU Nƣớc ta đang trong thời kỳ CNH-HĐH đất nƣớc, với tốc độ tăng trƣởng kinh tế cao, trong đó ngành công nghiệp đóng tàu đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Hàng năm đóng góp một lƣợng tài sản lớn vào ngân sách quốc gia, góp phần giải quyết công ăn việc làm cho hàng triệu lao động Việt Nam. Đây là ngành kinh tế mũi nhọn đƣợc Đảng và nhà nƣớc quan tâm đặc biệt và tạo điều kiện phát triển hiện nay. Đồng thời nó còn là động lực to lớn thúc đẩy nhiều ngành công nghiệp khác phát triển nhất là ngành công nghiệp cán thép, cơ khí, xây dựng Là một quốc gia với hơn 2000 km đƣờng bờ biển, có rất nhiều cảng biển phân bố từ bắc xuống nam. Đây là điều kiện hết sức thuận lợi cho ngành công nghiệp đóng tàu và ngành vận tải biển phát triển. Đồng thời với xu thế phát triển hiệ nay thì ngành công ng聨iệp đóng t胰u đang có xu hƣ廛ng chuyển0dần sang các nƣớc 脑ang phát triển. Chính vì vậy mà nƣớc䀠tѡ đang có điều kiện hết$sức耠to lớnРđể phát triển ngành công0n䀠hiệp đóng täu. Song cũng 䀠庡o ra nhiều`thữ thს ch thết sức to lớn quyết định sự tồn tại và phát triển của ngành công nghiệp đóng tàu, đó là vấn đề cạnh tranh giữa các quốc gia. Nó đòi hỏi các nhà máy phải liên tục mở rộng sản suất nâng cao chất lƣợng, hạ giá thành đóng mới cũng nhƣ sửa chữa. Muốn làm đƣợc việc đó đòi hỏi các nhà máy đóng tàu phải đổi mới công nghệ, áp dụng tự động hóa vào quá trình sản xuất. Trong những năm vừa qua rất nhiều máy móc và dây truyền hiện đại phục vụ ngành công nghiệp đóng tàu đƣợc nhập về. Tổng công ty CNTT Bạch Đằng cái nôi của ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam cũng nằm trong xu hƣớng phát triển đó. Rất nhiều máy móc thiết bị hiện đại đã và đang đƣợc Tổng công ty nhập về trong đó đáng quan tâm nhất lá các cần cẩu có sức nâng lớn. Hầu hết các hệ thống này đều sử dụng thiết bị điều khiển khả trình PLC, nó có khả năng tự động hóa và tối ƣu điều khiển rất cao. Thiết bị điều khiển khả trình PLC đã và đang đƣợc áp dụng rãi trong các dây chuyền sản xuất, nó làm giảm giá thành công nghệ, giảm độ phức tạp của mạch điều khiển, có khả năng làm việc trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên nó cũng đòi hỏi đội 1
  2. ngũ kĩ sƣ và công nhân kỹ thuật lành nghề để vận hành hệ thống an toàn cho con ngƣời và cho thiết bị cũng nhƣ đạt năng suất và hiệu quả cao nhất. Sau quá trình học tập tại trƣờng em đƣợc giao đề tài tốt nghiệp: “Trang bị điện - điện tử cần trục 120 tấn nhà máy đóng tàu Bạch Đằng. Đi sâu nghiên cứu cơ cấu nâng hạ hàng và cơ cấu tầm với .” Đồ án có bố cục gồm 4 chương: - Chƣơng 1: Tổng quan về nhà máy đóng tàu Bạch Đằng. - Chƣơng 2: Khái quát về hệ thống truyền động điện cho cần trục - cầu trục. - Chƣơng 3: Trang bị điện - điện tử cần trục 120 tấn. - Chƣơng 4: Nghiên cứu cơ cấu nâng hạ hàng và cơ cấu tầm với. 2
  3. CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐÓNG TÀU BẠCH ĐẰNG 1.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NHÀ MÁY - Nhà máy Bạch Đằng đƣợc bắt đầu khởi công xây dựng từ ngày 01/04/1960 đến ngày 26/05/1961 chính thức đƣợc thành lập theo quyết định số 557/QĐ của Bộ trƣởng Bộ Giao thông vận tải và Bƣu điện với tên gọi nhà máy đóng tàu Hải Phòng. Nhà máy đƣợc xây dựng trên khu vực xƣởng đóng tàu số 4 Hải Phòng cũ (Đây là nơi doanh nhân yêu nƣớc Bạch Thái Bƣởi đặt xƣởng đóng và sửa chữa tàu trong thời kỳ Pháp thuộc) với tổng diện tích quy hoạch xây dựng ban đầu là 32 ha, năng lực sản xuất theo thiết kế dự kiến là đóng mới đƣợc tàu đến 1000Tấn, xà lan 800 tấn, sửa chữa đƣợc tàu với công suất 600CV, sửa đƣợc tối thiểu 193 đầu phƣơng tiện/1 năm. Đến tháng 7 năm 1964 về cơ bản việc xây dựng nhà máy đợt 1 đã hoàn thành có sự giúp đỡ không nhỏ của các chuyên gia trung quốc. Ngày 19/12/1964 Nhà máy làm lễ khánh thành đợt 1 và làm lễ khởi công đóng mới tàu 1000 tấn đầu tiên, tàu đƣợc đặt tên 20 tháng 7. Ngày 24 tháng 7 năm 1964 Nhà máy đƣợc bộ giao thông vận tải đổi tên thành nhà máy đóng tàu Bạch Đằng và lấy ngày 20 tháng 7 là ngày truyền thống hàng năm. - Ngày 31/1/1996 Thủ tƣớng chình phủ ban hành quyết định số 69/Ttg thành lập tổng công ty công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam, Nhà máy đóng tàu bạch Đằng thuộc Tổng Công ty CNTT và đƣợc xây dựng với mục tiêu trở thành trung tâm đóng tàu phía Bắc đóng và sửa chữa đƣợc các loại tàu đến 20.000 tấn. - Ngày 16 tháng 8 năm 2004 Nhà máy có quyết định chuyển thành Công ty TNHH một thành viên Đóng tàu Bạch Đằng. - Nhiệm vụ cơ bản khi đƣợc giao khi thành lập là đóng mới và sửa chữa các phƣơng tiện vận tải thuỷ, sản xuất và sửa chữa các phƣơng tiện vận tải tàu thuỷ, sản xuất và sửa chữa các thiết bị cho nghành vận tải tàu thuỷ và các nghành phụ trợ khác, là cơ sở hậu cần quan trọng nhằm đáp ứng đƣợc sự phát triển mới của nghành giao thông vận tải đặc biệt là nghành giao thông vận tải 3
  4. thuỷ sông, biển phục vụ sản xuất và chiến đấu chống đế quốc mỹ xâm lƣợc giải phóng đất nƣớc. - Trong công cuộc chống Mỹ giải phóng đất nƣớc cán bộ công nhân viên nhà máy vừa sản xuất vừa chiến đấu. Thời kỳ này đế quốc Mỹ không ngừng leo thang ném bom phá hoại miền Bắc XHCN. Nhà máy là một trong những mục tiêu phá hoại, để phục vụ tốt nhiệm vụ đƣợc giao, tránh cho sản xuất bị gián đoạn, bị tổn thất về ngƣời và trang bị. Nhà máy đã sơ tán và xây dựng 4 địa điểm sản xuất mới bao gồm cơ sở Bạch Đằng 2 ở Đông Triều - Quảng Ninh, Bạch Đằng 3 ở An Hải - Hải Phòng, Bạch Đằng 4 ở Kinh Môn - Hải Dƣơng. Với sự chuẩn bị tốt về mọi mặt ở thời kỳ này ngoài các sản phẩm đóng mới và sửa chữa phục vụ cho ngành giao thông thuỷ Nhà máy còn tham gia đóng mới hàng trăm các sản phẩm phục vụ cho chiến đấu chống đế quốc Mỹ xâm lƣợc nhƣ Cầu Cáp, phao LPP, tàu đẩy 300CV, tàu TM2, TM3, tàu phóng lôi F2, đặc biệt là tàu phá bom thuỷ lôi từ trƣờng không ngƣời lái. Với loại tàu 50T-M2 đã đóng góp một phần không nhỏ tạo nên thành công đƣờng mòn Hồ Chí Minh trên biển. Tham gia cùng bộ tƣ lệnh Hải Quân sản xuất thành công thuỷ lôi HAT2, HF350, kết hợp với bộ tƣ lệnh và tự vệ thành phố đánh tan các đợt không kích của đế quốc bắn rơi hàng trăm máy bay. Riêng tự vệ nhà máy đã bắn rơi 7 máy bay của giặc, ngoài ra nhà máy còn cử và động viên hàng trăm CBCNV tăng cƣờng tham gia chiến đấu cùng các đơn vị bạn và lên đƣờng nhập ngũ. - Ngày 04/05/2000 Nhà máy đã đóng và hạ thuỷ thành công con tàu 6500 tấn đầu tiên mang tên Vĩnh Thuận lớn nhất nƣớc dƣới sự giám sát nghiêm ngặt của đăng kiểm nƣớc ngoài. Đây là sự thành công có ý nghĩa rất quan trọng, đó là bƣớc đột phá về khoa học kỹ thuật, khẳng định đƣợc trình độ cũng nhƣ tay nghề của toàn thể CBCNV Nhà máy. Ngoài loại tàu 6500 tấn, tàu 610TEU, tàu dầu 13500 tấn, tàu 22.000 tấn đặc biệt là tàu 11.500 tấn với cấp không hạn chế đã đi vòng quanh thế giới an toàn, nó là sự khẳng định thƣơng hiệu đóng tàu Bạch Đằng. Từ năm 1996 doanh thu nhà máy chỉ đạt 65 tỷ đồng, năm 2000 đạt 145 tỷ thì năm 2005 doanh thu trên 1000 tỷ đồng. - Trải qua các thời kỳ khác nhau của đất nƣớc, với các thành tích đạt đƣợc nhà máy đã đƣợc Đảng và nhà nƣớc tặng thƣởng: 4
  5. 1. Anh hùng lực lƣợng vũ trang nhân dân vào năm 1971 và 1995. 2. Anh hùng lao động năm 2000. 3. Huân chƣơng lao động hạng 3 năm 2000. 4. Một cá nhân đƣợc phong tặng anh hùng lao động. Ngoài ra còn hàng trăm huân, huy chƣơng các loại đƣợc tặng thƣởng cho tập thể và cá nhân. 1.2. TÌNH HÌNH HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT KINH DOANH NHÀ MÁY HIỆN NAY Nhà máy đã có những bƣớc phát triển hết sức mạnh mẽ trong kỹ thuật và công nghệ đóng tàu. Nhà máy là đơn vị liên tục đi tiên phong trong việc đóng mới cũng nhƣ sửa chữa các sản phẩm tàu có trọng tải lớn, yêu cầu kỹ thuật cao của tập đoàn. Đến nay nhà máy đã đủ năng lực để đóng mới tàu hàng và tàu dầu cỡ 70.000 DWT, sửa chữa các tàu trên ụ nổi 10.000 DWT và có khả năng chế tạo, lắp ráp động cơ diesel tới 32.000 HP, máy phát điện đồng bộ, máy chính tàu thủy MAN B&W và MITSUBISHI. Trong những năm thực hiện, luôn hoàn thành xuất sắc các chỉ tiêu về sản xuất kinh doanh, duy trì độ tăng trƣởng cao, trong nhiều năm liền là một trong những đơn vị có tổng giá trị sản lƣợng cao nhất trong tổng giá trị sản lƣợng của Tập đoàn. Với cơ sở vật chất kỹ thuật hiện đại, khoa học công nghệ đầu tƣ theo chiều sâu cùng với đội ngũ kỹ sƣ và công nhân kỹ thuật lành nghề, nhà máy đóng tàu Bạch Đằng đủ khả năng cung cấp cho khách hàng trong và ngoài nƣớc các sản phẩm đóng mới và sửa chữa với tính năng kỹ thuật cao, chất lƣợng tốt. Sản phẩm đã đáp ứng đƣợc nhu cầu ngày càng cao của thị trƣờng trong và ngoài nƣớc. Trong những năm gần đây đã có rất nhiều hợp đồng mới đƣợc ký kết giữa nhà máy và các chủ tàu khó tính ngƣời Nhật, Đức, Ba Lan, rồi các công ty vận tải biển trong và ngoài nƣớc trong cả hai lĩnh vực đóng mới và sửa chữa. 1.3. HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1.3.1. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện Hệ thống điện đóng một vai trò quyết định tới sản xuất cũng nhƣ sự tồn tại của cả nhà máy. Hầu hết các thiết bị máy móc trong nhà máy đều trực tiếp tiêu thụ điện năng, điện năng còn phục vụ chiếu sáng các phòng ban, các phân 5
  6. xƣởng, các xí nghiệp của toàn nhà máy Trƣớc đây nhà máy đƣợc cung cấp bởi lƣới điện 6.3 KV, các trạm BA, hệ thống cáp, các tủ phân phối đang đòi hỏi phải nâng cấp cải hoán hệ thống bởi những năm gần đây tổng công ty có những bƣớc phát triển vƣợt bậc, rất nhiều dây truyền, thiết bị máy móc hiện đại đã đƣợc nhập và sắp đƣợc nhập Nên đòi hỏi việc cung cấp điện năng ngày càng lớn hơn, tin cậy hơn. Đồng thời là kế hoạch sắp tới của thành phố là nầg cấp lƣới điện từ 6.3 KV nên 22KV. Chính vì vậy hiện nay hệ thống điện cao thế của công ty đóng tàu Bạch Đằng đƣợc nâng cấp từ 6,3 KV lên 22 KV, toàn bộ đƣờng dây cáp điện đƣợc thay thế mới hoàn toàn và chuyển từ sơ đồ đi dây hình tia thành sơ đồ đi dây mạch vòng . Đơn vị cung cấp các thiết bị điện cho công ty đóng tàu Bạch Đằng là tập đoàn Hanaka ở Từ sơn Bắc Ninh. Các máy BA nhập mới đều là các máy có hai cấp đầu vào: cấp 6,3 KV và cấp 22 KV. Hiện nay công ty vẫn sử dụng lƣới 6,3 KV từ nguồn Hạ Lý, nhƣng trong dự án nâng cấp mạng lƣới cao áp của thành phố Hải Phòng sắp tới đƣợc nâng cấp thành mạng lƣới cao áp 22 KV. Vì vậy nên trong dự án nâng cấp hệ thống của công ty phải mua các máy BA có 2 cấp tuy giá thành cao hơn nhƣng khi Thành phố nâng cấp lƣới điện nên 22KV thì công ty không phải thay các máy BA nữa. 6
  7. Ph•¬ng ¸n n©ng cÊp hÖ thèng ®iÖn cao thÕ lªn 22KV - C«ng ty ®ãng tµu B¹ch §»ng - T 11-M - 2x1000KVA~ 1700 KW T 2-M - 2x1000KVA~1700KW * ) 1000KVA - CÇu tÇu ( ~ 850 KW ) 1. HT n©ng h¹ : 471KW 1. HT cung cÊp ®iÖn hµn : 450 KW ( 120T, Kiroff 20T& KONE ) 2. N©ng h¹ : 200 KW ( 10T vµ 15 T ) 2. HT cung cÊp ®iÖn hµn ®µ b¸n ô : 850KW 3. B¬m cøu háa : 65 KW T 10-C - 750KVA~638KW 3. Tr¹m nÐn khÝ : 380KW 4. Tr¹m b¬m : 185KW 715 KW x K®t = 501 KW 1. HT n©ng h¹ : 235KW s«ng cÊm 5. CÈu 120 tÊn míi: 220 KW ( 80T & gi¸ cao ) * ) 1000 KVA ~ 850 KW 2. HT cung cÊp ®iÖn ®µ 10.000 : 500KW 6. HT cung cÊp ®iÖn hµn : 200 KW 1. Tr¹m nÐn khÝ : 235 KW ( nèi dµi ®µ 2 v¹n ) 3. HT cung cÊp ®iÖn b·i l¾p r¸p 80T& gi¸ cao: 200KW 2. B·i l¾p r¸p : 280 KW 4. PX Vá 3: 250KW 2306KW x K®t = 1614,2KW 3. PX Vá 2 : 100 KW 1185 KW x K®t CÇu tµu 4. HT n©ng h¹ : 310 KW = 620 KW T - 2x1000KVA~1700KW 5. HT têi : 250 KW ô næi 4200t 12-M 1175 KW x K®t = 822,5 KW 1. HT n©ng h¹ : 605KW T ( cÇu trôc 50T, 30T, 25T & 10T ) 11-M b¶o vÖ trô bª t«ng 2. Nhµ phun s¬n tæng ®o¹n : 506KW trô bª t«ng PX trang trÝ 1 3. D©y chuyÒn s¬ chÕ t«n : 220KW T 9-C - 750KVA~638KW v¨n phßng PX vá 2 4. HT cung cÊp ®iÖn b·i hµn - cÇu tÇu : 850KW 1. PX §éng lùc: 265 KW §µ CÇu tµu 20.000T 5. Tr¹m nÐn khÝ : 374KW ngang CÈu 30T 2. PX §iÖn : 200 KW PX vá 2 2655KW x K®t = 1625KW 3. PX Vá 3 : 100 KW CÈu 30T ( K®t = 0,5 0,7 ) 4. PX èng 2 : 150 KW PX vá 2 CÈu 50T 5. PX Méc: 60 KW CÈu 80t 775KW x K®t = 543KW CÈu 120t T 7-M - 750KVA~638KW ( §iÖn c¸ch ly ) CÈu 30T CÈu KONE 25t Pooctich 25 TÊn Cung cÊp ô 4200T - TÇu söa ch÷a PX trang trÝ 2 CÈu 30T ®µ tµu 20.000t ®µ tµu 10.000t T 7-M CÈu kirèp 16T ®•êng néi bé B¶i l¾p nÆng B¶i l¾p nhÑ CÈu 120 T T CÈu 50T T 4-M - 1000KVA~850KW T 6-C - 750KVA~638KW 9-C 1. HT n©ng h¹ : 92,1KW PX ®éng lùc T10-C 1. M¸y Mishumishi: 400 KW CÈu kirèp 20T Nhµ s¬ chÕ t«n ®•êng néi bé ( CÇu trôc gian 30M Vá 1+ nhµ ngang ) 2. HT A/S : 90KW T Nhµ phun s¬n 2. M¸y c¾t CNC : 70KW 490KW x K®t = 343 KW PX ®iÖn 2-M tæng ®o¹n PX méc 3. M¸y gia c«ng c¬ khÝ : 419,5KW 4. A/S gian 30&33M, sµn phãng d¹ng: 69,2KW PX vá 3 ®•êng néi bé CO2 5. Tñ cÇu dao hµn : 140KW T12-M Nhµ «xy 790,8KW x K®t = 554KW Tr¹m khÝ nÐn TC 22KV PX rÌn ®•êng néi bé S©n tennis T 3-C - 750&1000KVA~1488KW T - 750KVA~638KW PX m¸y Man T 8-M 1. HT n©ng h¹ : 120KW 13-M Cung cÊp ®iÖn cho : KTX, ( cÇu trôc 15T& 5T PX §óc ) T T 3-C 6-C khu thÓ thao, kho ch¸y, CTy XD 2. 02 lß trung tÇn: 1105 KW PX §óc PX èng 3. XÝ nghiÖp SX van : 165KW §•êng Phan §×nh Phïng Khu v¨n phßng 4. PX èng 1 + rÌn : 253KW ®•êng néi bé PX m¸y 1643KW x K®t = 1150 KW B¶o tµng Cæng I T 4-M ®•êng néi bé Px Vá míi §•êng Phan §×nh Phïng V¨n phßng S©n tËp T 13-M - 750KVA~638KW T c©y ®a VM S©n bãng I T 1. HT n©ng h¹ : 528 KW 1-C T 5-M Tr¹m c¾t n©ng cÊp S©n tenis II ( 04 cÇu trôc 100T ) Nhµ c«ng nh©n S©n tenis I PX M¸y tõ 6,3KV lªn 22KV S©n Nhµ cÇu l«ng vËt t• Nhµ c«ng nh©n 2. HT thö t¶i: 100 KW bãng PX SC M¸y PX Vá T 8-C chuyÒn 3. HT A/S : 56 KW 4. M¸y c«ng cô : 200 KW Nhµ ®iÒu hµnh Tr¹m ph¸t 1000KVA 884KW x K®t = 619 KW phßng y tÕ S©n bãng II tr•ên g cn kt b ¹ch ®»ng T 5-M - 750KVA~638KW T - 320KVA~272KW cnkt tr•êng 1-C Nhµ kh¸ch 1. HT n©ng h¹ : 103,6KW T VM - 1000KVA~750KW Cung cÊp ®iÖn cho khu VPG§, ( 02 cÇu trôc 30T ) 1. HT n©ng h¹ : 305,2KW VP 3 tÇng, nhµ kh¸ch, tr¹m y tÕ 2. A/S : 56KW ( cÇu trôc 2 gian 33M ) & vËt t• Khu tËp thÓ 3. M¸y gia c«ng c¬ khÝ : 484KW 2. A/S gian 33M : 28,8KW 4. HT cung cÊp hµn : 70KW 3. Héi tr•êng c«ng ty : 150KW 5. Tr•êng CNKT: 100KW 4. HT ®iÖn cung cÊp hµn : 630KW 813,6KW x K®t = 569,5 KW 1114KW x K®t = 779,8 KW Ký tóc x¸ TR. MÇm non Cæng II ®•êng b¹ch ®»ng ®•êng b¹ch ®»ng Ng. §×nh HiÕu TL ThiÕt kÕ C¤NG TY §ãNG TµU B¹CH §»NG Nguêi vÏ nt PHßNG THIÕT BÞ §éNG LùC Sè tê: Vi tÝnh nt 01 So¸t Ph. Quang Vò HT §IÖN CAO thÕ 22KV Tê sè : ThÈm tra 01 DuyÖt Phan C¬ PHUONG ÁN NÂNG C?P HT ĐI?N S§CT - 01 - 07 CAO TH? TOÀN CÔNG TY Hình 1.1. Phƣơng án nâng cấp hệ thống điện 7
  8. S¬ ®å kÕt l•íi 6,3KV cÊp ®iÖn cho c¸c tr¹m biÕn thÕ trong toµn c«ng ty 3 10 TU 100 8 1 V1 2 5 HL 02 TU 75 MF KWh RI KWh RI KWh KWh RI KWh RI KWh RI KWh RI KWh RI KWh RI KWh RI KWh RI F2 _ 6 A A A A A A A A 100/5 75/5 100/5 100/5 75/5 100/5 KV KV M¸y biÕn ¸p YDJ M¸y biÕn ¸p YDJ 2 2 Nguån H¹ Lý 02 Nguån m¸y ph¸t 1000KVA 8 2 2 2 Tñ RMU - 24KV 3 x 185 mm 2 2 3x 95 mm 2 3x 185 mm của nhàcủa máy 3x 95 mm 2 3x 25 mm 3x 25 mm 3x 25 mm ( 3 x 50mm) 3x 25 mm m¸y biÕn ¸p 2 3 x 240mm YDJ - W6 tr¹m 3 tr¹m 10 tr¹m 4 tr¹m 8 tr¹m 1 Tr¹m Vá míi Tr¹m 12-M tr¹m 2 tr¹m 7 tr¹m 9 tr¹m 11 6 / 0,4 KV 1000 KVA 6 / 0,4 KV 750 KVA 6 / 0.4KV 320 KVA 6 / 0,4 KV 630 KVA 6 / 0,4 KV 750 KVA 22(6) / 0,4 KV 1000 KVA 22(6) / 0,4 KV 1000 KVA 6 / 0,4 KV 1000 KVA 6 / 0,4 KV 750 KVA 6 / 0,4 KV 560 KVA 22-6 / 0,4KV 1000 KVA Hình 1.2. Sơ đồ mạch điện kết nối từ lƣới 6,3KV cấp điện cho các biến áp các cho cấp điện 6,3KV lƣới nối từ điện kết mạch Sơ đồ 1.2. Hình
  9. S¬ ®å m¹ch vßng cao thÕ Tr¹m c¾t 22KV Ph©n ®o¹n I - 22KV Ph©n ®o¹n II - 22KV Lé 11 Lé 9 Lé 7 Lé 5 Lé 3 Lé 1 Lé 2 Lé 4 Lé 6 Lé 8 Lé 10 Lé tæng 1 §o l•êng Dù phßng §i P.T¶i míi HT tô bï Nèi c¸p Liªn l¹c §i P.T¶i míi §i P.T¶i cò §o l•êng Lé tæng 2 PVC/DSTA/PVC/XLPE/ 24KV - ( 3x240 ) mm2 PVC/DSTA/PVC/XLPE 24KV - ( 3x240 ) mm2 Nguån cÊp 22KV cÊp ®Õn Tíi tr¹m T2-M Tíi tr¹m c¾t 6,3 KV cò 9 PVC/DSTA/PVC/XLPE/ 24KV - ( 3x185 ) mm2 T5-M - 750KVA TVM - 1000KVA T8-C - 750KVA T4-M - 1000KVA T13-M - 1000KVA T12-M - 2x1000KVA Hình 1.3. Sơ đồ mạng điện cao áp cao điện mạng Sơ đồ 1.3. Hình 24KV - ( 3x185 ) mm2 24KV - ( 3x185 ) mm2 24KV - ( 3x185 ) mm 2 24KV - ( 3x185 ) mm2 24KV - ( 3x185 ) mm2 2 T7-M - 750KVA 24KV - ( 3x185 ) mm 3x185 ) 24KV( -
  10. S¬ ®å m¹ch vßng cao thÕ Tr¹m c¾t 6,3 KV n©ng cÊp lªn 22KV Ph©n ®o¹n I - 22KV Ph©n ®o¹n II - 22KV Lé 11 Lé 9 Lé 7 Lé 5 Lé 3 Lé 1 Lé 2 Lé 4 Lé 6 Lé 8 Lé 10 Lé tæng 1 §o l•êng §i P.T¶i míi §i P.T¶i cò HT tô bï Nèi c¸p Liªn l¹c §i Tr¹m T1 Dù phßng §i P.T¶i cò §o l•êng PVC/DSTA/PVC/XLPE/ 24KV - ( 3x185 ) mm2 PVC/DSTA/PVC/XLPE 2 24KV - ( 3x240 ) mm Nguån cÊp 22KV cÊp ®Õn 2 Tíi tr¹m T5-M PVC/DSTA/PVC/XLPE/ 24KV - ( 3x185 ) mm Tíi tr¹m c¾t 22KV míi 10 2 2 PVC/DSTA/PVC/XLPE/ 24KV - ( 3x185 ) mm T1-C - 320KVA áp cao điện mạng Sơ đồ . 2 T3-C - 750&1000KVA T6-C - 750KVA T9-C - 750KVA T11-M - 2x1000KVA T10-C - 750KVA 1.4 24KV - ( 3x50 ) mm 3x50 ) 24KV( - 24KV - ( 3x185 ) mm 3x185 ) 24KV( - Hình 2 2 24KV - ( 3x185 ) mm 2 24KV - ( 3x185 ) mm2 24KV - ( 3x185 ) mm 24KV - ( 3x185 ) mm 1000KVA 1000KVA T2-M PVC/DSTA/PVC/XLPE/ 24KV - ( 3x185 ) mm2 PVC/DSTA/PVC/XLPE/ 24KV - ( 3x185 ) mm2
  11. hÖ thèng ®iÖn cao thÕ 6,3KV hiÖn t¹i - C«ng ty ®ãng tµu B¹ch §»ng - s«ng cÊm T10 - 750KVA ~ 637,5KW Tr¹m 11 - 1000KVA ~ 850 KW CÇu tµu ô næi 4200t T11 trô bª t«ng PX trang trÝ 1 1000KVA trô bª t«ng §µ v¨n phßng PX vá 2 ngang CÇu tµu 20.000T CÈu 30T PX vá 2 CÈu 30T PX vá 2 CÈu 50T CÈu 80t T9 - 560KVA ~ 476KW CÈu 120t CÈu 30T CÈu KONE 25t Pooctich 25 TÊn PX trang trÝ 2 CÈu 30T ®µ tµu 20.000t ®µ tµu 10.000t CÈu kirèp 16T ®•êng néi bé B¶i l¾p nÆng B¶i l¾p nhÑ CÈu 120 T T9 CÈu 50T T2 - 1000KVA ~ 850KW PX ®éng lùc CÈu kirèp 20T Nhµ s¬ chÕ t«n ®•êng néi bé T7 - 750KVA ~ 637,5KW Nhµ phun s¬n PX ®iÖn T10 tæng ®o¹n PX méc T2&7 PX vá 3 ®•êng néi bé CO2 Nhµ «xy T12 - M Tr¹m khÝ nÐn PX rÌn ®•êng néi bé T4 - 400KVA ~ 340KW S©n tennis PX m¸y Man T12-M - 1000KVA ~ 850KW ( ch•a ho¹t ®éng ) T4 T3 T6 PX §óc T5 PX èng §•êng Phan §×nh Phïng Khu v¨n phßng T3 - 1000KVA ~ 850KW PX m¸y B¶o tµng Cæng I ®•êng néi bé ®•êng néi bé Px Vá míi §•êng Phan §×nh Phïng V¨n phßng T5 - 250KVA ~ 212,5KW Tr¹m vá míi S©n tËp c©y ®a S©n bãng I Tr¹m c¾t 6,3KV S©n tenis II Nhµ c«ng nh©n S©n tenis I T6 - 750KVA ~ 638KW PX M¸y vËt t• S©n Nhµ cÇu l«ng Nhµ c«ng nh©n bãng PX SC M¸y PX Vá T8 chuyÒn Nhµ ®iÒu hµnh Tr¹m ph¸t 1000KVA phßng y tÕ S©n bãng II tr•êng cnkt b¹ch ®»ng tr•êng cnkt cnkt tr•êng T1 - 320KVA ~272KW Nhµ kh¸ch T8 - 630KVA ~ 535KW Khu tËp thÓ Tr¹m VM - 1000KVA ~ 850KW Ký tóc x¸ TR. MÇm non Cæng II ®•êng b¹ch ®»ng ®•êng b¹ch ®»ng ThiÕt kÕ Ng. §×nh HiÕu Chó ý : §•êng nÐt ®Ëm lµ tuyÕn c¸p cao thÕ 6,3KV hiÖn t¹i C¤NG TY §ãNG TµU B¹CH §»NG TL Nguêi vÏ nt PHßNG THIÕT BÞ §éNG LùC Sè tê: Vi tÝnh nt 01 So¸t Ph. Quang Vò HT §IÖN CAO thÕ 6,3KV Tê sè : ThÈm tra 01 DuyÖt Phan C¬ HT ĐI?N CAO TH? HI?N T?I S§CT - 01 - 07 TOÀN CÔNG TY Hình 1.5. Sơ đồ hệ htống cung cấp điện hiện tại của nhà máy 11
  12. 1.3.2. Các trang thiết bị của hệ htống cung cấp điện 1. Lộ 1: Trạm biến áp 22(6)/0.4KV-1000KVA( T4-M ) Máy biến áp: 01 máy Cấp điện áp : 22(6)/0.4KV Công suất máy : 1000KVA 2. Lộ 2: Trạm biến áp kios 22(6)/0.4KV-2x1000KVA ( T2-M ) Máy biến áp: 02 máy Cấp điện áp : 22(6)/0.4KV Công suất máy : 1000KVA Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12) 3. Lộ 3: Trạm biến áp kios 22(6)/0.4KV-750KVA (Trạm T5-M , T8-M , T13-M ) Máy biến áp: 03 máy ( Trạm T5-M , T8-M , T13-M ) Cấp điện áp : 22(6)/0.4KV Công suất máy : 750KVA Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12) 4. Lộ 4: Thiết bị trạm 2 máy biến áp 22(6)/0.4KV-2x1000KVA (Trạm T11- M, T12-M ) Máy biến áp: 04 máy Cấp điện áp : 22(6)/0.4KV Công suất máy : 1000KVA Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12) 5. Lộ 5: Thiết bị trạm 01 máy biến áp cách li 22(6)/0.4KV-750KVA (M7) Máy biến áp cách li: 01 máy Cấp điện áp : 22(6)/0.4KV Công suất máy : 750KVA Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12) 6. Lộ 6: Thiết bị trạm cắt 22KV 1.Tủ máy cắt lộ đi các trạm tổng 01 tủ( độc lập) Tủ máy cắt: Loại trong nhà, vỏ bọc bằng tôn Thiết bị đóng cắt: Máy cắt 24KV/1000A-16KA/1s + Tiêu chuẩn máy cắt: IEC-56 Dòng điện định mức thanh cái đồng: 1250A 12
  13. Biến dòng điện: 24KV 200-400/1/1A + Tiêu chuẩn : IEC -185 Biến điện áp: 24KV + Cấp chính xác : 0.5 Dung lƣợng nhiệt: 250(VA) Thiết bị Đo lƣờng: A, WH, Varh( A, W, KVA, KWH, KVA) Công suất cho đầu ra cho hai loại hai cuộn sơ cấp : 30-50(VA) 2. Hệ thống tủ phân phối 24KV( hai phân đoạn) a. Phân đoạn 1 01 tủ máy cắt lộ tổng: 24KV/630A-16KA/1s 01 tủ nối cáp: 24KV 02 tủ máy cắt lộ đi: 24KV/400A-16KA/1s 01 tủ đóng cắt cho hệ thống tụ bù cos : 24KV/400A-16KA/1s 01 tủ biến áp đo lƣờng 24KV b. Phân đoạn 2 01 tủ máy cắt lộ tổng: 24KV/630A-16KA/1s 01 tủ máy cắt liên lạc: 24KV/630A-16KA/1s 02 tủ máy cắt lộ đi: 24KV/400A-16KA/1s 01 tủ biến áp đo lƣờng 24KV Thiết bị đo lƣờng bảo vệ: + Sử dụng rơ le kỹ thuật số + Bảo vệ quá dòng 3 pha : F 50-51 + Bảo vệ quá dòng thứ tự không: F50-51N + Bảo vệ quá dòng thứ tự không có hƣớng: F67N + Bảo vệ thấp áp: F27 + Bảo vệ quá điện áp F59 7. Lộ 7: Thiết bị để nâng cấp trạm biến áp 6,3/0.4KV thành trạm BA 22(6)/0.4KV-750KVA( Trạm T6-C , T9-C , T10-C ) Máy biến áp: 03 máy (Trạm T6-C , T9-C , T10-C ) Cấp điện áp : 22(6)/0.4KV Công suất máy : 750KVA Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12) 13
  14. 8. Lộ 8: Thiết bị để nâng cấp trạm xây T3-C : 01 máy biến áp 6,3/0.4KV- 1000KVA thành trạm biến áp 22(6)/0.4KV-1000KVA& 750KVA Máy biến áp: 02 máy Cấp điện áp : 22(6)/0.4KV Công suất máy : 1000KVA - 01 máy BA Công suất máy : 750KVA - 01 máy BA Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12) 9. Lộ 9: Thiết bị để nâng cấp trạm biến áp T1-C : 6,3/0.4KV thành trạm BA 22(6)/0.4KV-320KVA a. Máy biến áp: 01 máy Cấp điện áp : 22(6)/0.4KV Công suất máy : 320KVA Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12 b. Tủ điện hạ thế : 01 tủ : Tủ điện: Vỏ sơn tĩnh điện, có ngăn chống tổn thất : TI đếm 800/5 cấp chính xác 0,5 Máy cắt hạ thế lộ tổng :500V-600A-65KA/1s Sử dụng các Aptomat của tủ cũ. Đồng hồ đo lƣờngV, A, KWH, KVARH ( TI đo 800/5 cấp chính xác 1, đồng hồ vô công, hữu công cấp chính xác 1 ) Chống sét hạ thế Khoá chuyển mạch, đèn tín hiệu c. Cáp đồng hạ áp lộ tổng từ máy BA đến tủ hạ thế Chiều dài dây cáp: 20m Cáp XPLE – 4x240mm2 -600(1000)V Phụ kiện đấu nối đầu cáp 4x240mm2 d. Dây tiếp địa máy 1x120mm2 Chiều dài dây : 10m PVC/Cu-1x120-600(1000V) Phụ kiện đấu nối dây 14
  15. 10. Lộ 10: Thiết bị cải tạo trạm cắt 6,3KV thành trạm cắt 22KV 1.Tủ máy cắt lộ đi các trạm tổng 01 tủ( độc lập) Tủ máy cắt: Loại trong nhà, vỏ bọc bằng tôn Thiết bị đóng cắt: Máy cắt 24KV/1000A-16KA/1s 2. Hệ thống tủ phân phối 24KV( hai phân đoạn) a. Phân đoạn 1 01 tủ máy cắt lộ tổng: 24KV/630A-16KA/1s 01 tủ nối cáp: 24KV 02 tủ máy cắt lộ đi: 24KV/400A-16KA/1s 01 tủ đóng cắt cho hệ thống tụ bù cos : 24KV/400A-16KA/1s 01 tủ biến áp đo lƣờng b. Phân đoạn 2 01 tủ máy cắt lộ tổng: 24KV/630A-16KA/1s 01 tủ cắt liên lạc: 24KV/630A-16KA/1s 02 tủ máy cắt lộ đi: 24KV/400A-16KA/1s 01 tủ biến áp đo lƣờng 24KV 11. Lộ 11: Cáp ngầm trung thế 3x185 mm2-24KV dài 3426m 1. Đặc tính kỹ thuật của cáp trung thế: - Cáp ngầm chống thấm dọc, điện áp định mức: 24KV-XLPE - Đƣờng kính ngoài cùng của cáp : 85mm 2. Quy cách cáp - Quy cách cáp : PVC/DSTA/PVC/XLPE-24KV -Vật liệu dẫn điện : tổ hợp các sợi đồng - Số ruột dẫn: 3 sợi - Kết cấu lõi bện nén tròn - Đai thép bảo vệ bằng thép mạ kẽm. - Tiết diện Fđm / 1lõi : 185mm2 - Dòng điện cho phép trong không khí ( 400 C ) : 450 A - Dòng điện cho phép trong đất ( 250 C ) : 410A - Dòng điện ngắn mạch IN/1s : 26,4KA/1s - Điện trở xoay chiều ở 90 C : 0,128 /km - Điện trở một chiều ở 20 C : 0,0991 /km 15
  16. - Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp 50Hz: 70KV- Điện áp chịu đựng tần số xung sét: 125KV 3. Phụ tùng kèm theo: Hộp đầu cáp và hộp đấu cáp phù hợp với tiết diện 185mm2, kiểu khuôn ép nóng và lạnh. Hộp đầu cáp 3x185mm2: 38 bộ Hộp nối cáp 3x185mm2: 01 bộ 12. Lộ 12 : Cáp ngầm trung thế 3x240mm2-24KV dài 535m 1. Đặc tính kỹ thuật của cáp trung thế: - Cáp ngầm chống thấm dọc, điện áp định mức: 24KV-XLPE - Đƣờng kính ngoài cùng của cáp : 91mm 2. Quy cách cáp - Quy cách cáp : PVC/DSTA/PVC/XLPE-24KV -Vật liệu dẫn điện : tổ hợp các sợi đồng - Số ruột dẫn: 3 sợi - Kết cấu lõi bện nén tròn - Đai thép bảo vệ bằng thép mạ kẽm. - Tiết diện Fđm / 1lõi : 240mm2 - Dòng điện cho phép trong không khí ( 400 C ) : 520 A - Dòng điện cho phép trong đất ( 250 C ) : 470 A - Dòng điện ngắn mạch IN/1s : 34,3KA/1s - Điện trở xoay chiều ở 90 C : 0,0981 /km - Điện trở một chiều ở 20 C : 0,0754 /km - Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp 50Hz: 70KV - Điện áp chịu đựng tần số xung sét: 125KV 3. Phụ tùng kèm theo: Hộp đầu cáp và hộp đấu cáp phù hợp với tiết diện 240mm2, kiểu khuôn ép nóng và lạnh. a. Hộp đầu cáp 3x240mm2: 01 bộ b. Hộp nối cáp 3x240mm2: 01 bộ 16
  17. 1.3.3. Vận hành hệ thống cung cấp điện Vận hành hệ thống cung cấp điện của nhà máy Bạch Đằng đòi hỏi một cách liên tục và an toàn cho con ngƣời và cho thiết bị. Hiện nay hệ thống cung cấp điện đang đƣợc nâng cấp và thay mới các thiết bị để trong thời gian tới lƣới điện của Tổng công ty sẽ lấy điện từ 2 lộ thay vì một lộ trƣớc kia.Nhà máy có rất nhiều công nhân và rất nhiều thiết bị từ những máy cầm tay cho đến các dây truyền sản xuất vì vậy đòi hỏi an toàn cho con ngƣời và cho thiết bị luôn đƣợc đặt nên hàng đầu. Ở mỗi khu vực có máy sản xuất đều có bảng hƣớng dẫn vận hành và những cảnh báo về an toàn cho công nhân. Các tủ phân phối điện luôn đƣợc kiểm tra và theo dõi bởi các nhân viên tổ điện, các trạm BA, trạm phân phối cũng thƣờng xuyên kiểm tra và kịp thời khắc phục sự cố xảy ra. 17
  18. CHƢƠNG 2. KHÁI QUÁT VỂ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHO CẦN TRỤC - CẦU TRỤC 2.1. KHÁI QUÁT VỀ CÁC YÊU CẦU CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CẦN TRỤC - CẦU TRỤC [7] Đối với các thiết bị nâng vận chuyển nói chung và với cần trục nói riêng cần phải thoả mãn các yêu cầu sau đây: 2.1.1. Cần đảm bảo tốc độ nâng chuyển với tải trọng định mức Tốc độ chuyển động tối ƣu của hàng hoá đƣợc nâng chuyển là điều kiện trƣớc tiên để nâng cao năng suất bốc xếp hàng hoá, đƣa lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật tốt nhất cho sự hoạt động của cần trục - cầu trục. Nếu tốc độ nâng hạ thiết kế quá lớn sẽ đòi hỏi kích thƣớc, trọng lƣơng của các bộ truyền cơ khí lớn, điều này dẫn tới gía thành chế tạo cao. Mặt khác tốc độ nâng hạ tối ƣu đảm bảo cho hệ thống điều khiển chuyển động của cơ cấu thoả mãn các yêu cầu về thời gian đảo chiều, thời gian hãm, làm việc liên tục trong chế độ quá độ (hệ thống liên tục đảo chiều theo chu kỳ bốc xếp), gia tốc và độ giật thoả mãn yêu cầu. Ngƣợc lại nếu tốc độ quá thấp sẽ ảnh hƣởng đến năng suất bốc xếp hàng hoá. Thông thƣờng tốc độc chuyển động của hàng hoá ở chế độ định mức thƣờng nằm trong phạm vi (0,2 1) m/s hay (12 60) m/ph. Điều khiển chuyển động cho các cơ cấu của cần trục – cầu trục cần đảm bảo các yêu cầu tiếp theo. 2.1.2. Có khả năng thay đổi tốc độ trong phạm vi rộng Phạm vi điều chỉnh tốc độ của các cơ cấu điều khiển chuyển động là điều kiện cần thiết để nâng cao năng suất bốc xếp đồng thời thoả mãn yêu cầu công nghệ bốc xếp với nhiều chủng loại hàng hoá. Cụ thể là: khi nâng và hạ móc không hay tải trọng nhẹ với tốc độ cao, còn khi có yêu cầu khai thác phải có tốc độ thấp và ổn định để hạ hàng hoá vào vị trí yêu cầu (điều này do kỹ thuật bốc xếp hoặc kỹ thuật lắp máy đòi hỏi cụ thể với từng loại cần trục - cầu trục). Ngoài ra các hệ thống truyền động phải có các tốc độ trung gian nhƣ sau: - Tốc độ toàn tải: Vđm - Tốc độ nâng một phần hai tải: 1,5 1,7Vđm - Tốc độ nâng móc không: 3 3,5 Vđm 18
  19. - Tốc độ hạ toàn tải: 2 2,5 Vđm - Tốc độ hạ ít tải hoặc móc không: 2 2,5Vđm Vì vậy sơ cấp tốc độ cho các cơ cấu điều khiển chuyển động của cần trục ít nhất là 3 cấp tốc độ. Cấp tốc độ thấp nhằm thoả mãn công nghệ khi nâng hàng và hạ hàng chạm đất, cấp tốc độ cao là tốc độ tối ƣu cho từng cơ cấu, giữa hai cấp tốc độ này thƣờng đƣợc thiết kế thêm các tốc độ trung gian để thoả mãn công nghệ bốc xếp hàng hoá cũng nhƣ sự làm việc ổn định của cần trục. 2.1.3. Có khả năng rút ngắn thời gian quá độ Các cơ cấu điều khiển chuyển động trên cần trục - cầu trục làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, thƣờng hệ số đóng điện tƣơng đối % = 40% vì vậy thời gian quá độ chiếm hầu hết thời gian công tác. Do đó việc rút ngắn thời gian quá độ là biện pháp cơ bản để nâng cao năng suất. Thời gian quá độ trong các chế dộ công tác là thời gian khởi động và thời gian hãm trong quá trình tăng tốc và giảm tốc tốc. Để rút ngắn thời gian quá độ cần sử dụng các biện pháp sau: - Chọn dộng cơ có mômen khởi động lớn 2 - Giảm mômen quán tính (GD) của các bộ phận quay. - Dùng động cơ điện có tốc độ không cao (1000 1500 vg/ph) Đối với động cơ một chiều, mômen khởi động phụ thuộc vào giới hạn dòng của các phiến góp vì vậy thƣờng chọn Ikd = (2 2,5) Iđm. Đối với động cơ xoay chiều mômen khởi động phụ thuộc vào loại động cơ, với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc mômen khởi động có thể đạt 1,5 Mđm còn đối với động cơ không đồng bộ rôto dây quấn về nguyên tắc mômen khởi động có thể chọn bằng mômen tới hạn Mmax. Việc sử dụng loại động cơ tốc độ thấp trong hệ thống điện cơ một mặt rút ngắn đƣợc quá trình quá độ, mặt khác nâng cao đƣợc hiệu suất, khi sử dụng bộ điều tốc cơ khí có tỷ số nhỏ. 2.1.4. Có trị số hiệu suất và cos cao Công tác khai thác hợp lý cần trục - cầu trục trong bốc xếp hàng hoá là một yếu tố để nâng cao tính kinh tế của hệ thống điều khiển. Nhƣ chúng ta đã biết hệ thống truyền động điện của các cần trục thƣờng không sử dụng hết khả 19
  20. năng công suất, hệ số tải thƣờng trong khoảng 0,3 0,4. Do vậy khi chọn các động cơ truyền động phải chọn loại có hiệu suất cos cao và ổn định trong phạm vi rộng. 2.1.5. Đảm bảo an toàn hàng hoá Bảo đảm an toàn cho hàng hoá, cho thiết bị và bảo đảm an toàn cho công nhân bốc xếp là yêu cầu cao nhất trong công tác khai thác, vận hành cần trục - cầu trục. Để thực hiện đƣợc điều đó cần chú ý tới các giải pháp sau: - Cần có quy trình an toàn cho công tác vận hàng và điều khiển cần trục - cầu trục trong quá trình hoạt động. - Trong quá trình tính toán thiết kế phải chọn các hệ số dự trữ hợp lý. - Kỹ thuật điều khiển chuyển động cần trục cần có các hệ thống giám sát, bảo vệ tự dộng các hệ thống điều khiển chuyển động cho cần trục. Các hệ thống cần có các bảo vệ nhƣ: Bảo vệ móc chạm đỉnh, bảo vệ chúng cáp cho cơ cấu nâng hạ cần; bảo vệ góc quay hay bảo vệ hành trình cho cơ cấu quay và cơ cấu di chuyển. Ngoài ra cần có các hệ thống đo lƣờng và bảo vệ quá tải tải trọng nâng cho cơ cấu hạ hàng và nâng hạ cần. - Hệ thống điều khiển bắt buộc phải có đầy đủ các bảo vệ sự cố, bảo vệ “không”, bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá tải nhiệt cho các động cơ thực hiện và bảo vệ dừng khẩn cấp. - Các loại phanh hãm cho các hệ thống làm việc có tính bền vững cao. Các giải pháp đảm bảo an toàn trên dây trong quá trình khai thác cần trục - cầu trục cần đƣợc kiểm tra thƣờng xuyên và phải đƣợc đăng kiểm tại cơ quan Đăng kiểm. 2.1.6. Điều khiển tiện lợi và đơn giản Để đảm bảo thuận lợi cho ngƣời điều khiển việc thiết kế cabin điều khiển cùng với các thiết bị điều khiển phải đƣợc bố trí thuận tiện và thống nhất giữa các loại cần trục - cầu trục. Đồng thời ngƣời điều khiển cần trục - cầu trục có thể sử dụng các lệnh khẩn cấp một cách thuận tiện và dễ dàng. 1.1.7. Ổn định nhiệt, cơ và điện Các cần trục - cầu trục thông thƣờng đƣợc lắp ráp để vận hành ngoài trời. Các khu vực làm việc thông thƣờng có nhiệt độ biến đổi theo mùa rõ rệt. Ngoài ra các cần trục cảng biến còn chịu ảnh hƣởng của hơi nƣớc mặn, vì 20
  21. vậy các thiết bị điện, kết cấu cơ khí phải đƣợc chế tạo thích hợp với môi trƣờng công tác. 2.1.8. Tính kinh tế và kỹ thuật cao Thiết bị chắc chắn, kết cấu đơn giản, trọng lƣợng và kích thƣớc nhỏ, giá thành hạ. Chi phí bảo quản và chi phí năng lƣợng (kW/tấn) hợp lý. 2.1.9. Một số định nghĩa về các thông số của cần trục – cầu trục Các cần trục - cầu trục có số liệu kỹ thuật để biểu thị tính chất chuyển động của nó nhƣ: sức cẩu, mômen cẩu, chiều dài và độ vƣơn tay cần (tầm với), chiều cao cần trục, vận tốc nâng hàng, vận tốc di chuyển cần trục, tốc độ quay của tháp cẩu, trọng lƣợng kích thƣớc của thiết bị a. Sức cẩu là trọng lƣợng vật thể cân nâng lớn nhất tính bằng tấn (T). Sức cẩu bao gồm trọng lƣợng vật thể và các phụ tùng treo vào móc cần cẩu (còn gọi là bộ phận mang vật). b. Độ vươn tay cần (tầm với) là khoảng cách từ đƣờng tâm móc cẩu tới tâm bộ phận quay tính bằng mét (m) c. Mômen cẩu (mômen tác động lên cần trục khi nâng hàng) là tích số trọng lƣợng vật thể khi bốc xếp (tính bằng T) với độ vƣơn tay cần (tính bằng m) thì mômen cản tính bằng T.m. d. Chiều dài tay cần là khoảng cách từ tâm bản lề quay tới tâm puly đầu cần đƣợc tính bằng (m) e. Độ cao khi nâng hàng là độ cao lớn nhất của móc cẩu khi nâng hàng, độ cao cẩu hàng phụ thuộc vào độ vƣơn tay cần và chiều dài tay cần. Độ cao cực đại của tay cần đạt đƣợc khi độ vƣơn tay cần là cực tiểu và ngƣợc lại. f. Vận tốc nâng hàng là quãng đƣờng mà vật nặng đi đƣợc trong một đơn vị thời gian. g. Vận tốc di chuyển của cần trục (đối với cần trục đặt trên đƣờng ray và trên bánh xích hoặc bánh lốp) là quãng đƣờng mà cần di chuyển đƣợc trong một đơn vị thời gian (m/ph) h. Tốc dộ quay của cần trục là số vòng quay của bệ trong một đơn vị thời gian (vg/ph) i. Các kích thước chính bao gồm chiều dài, chiều rộng và chiều cao. 21
  22. 2.2. CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHO CẦN TRỤC - CẦU TRỤC 2.2.1. Khái quát Trên cần trục bao gồm 4 cơ cấu truyền động độc lập với nhau. Khi kết hợp điều khiển 4 cơ cấu này hoạt động hoặc điều khiển hoạt động riêng rẽ từng cơ cấu sẽ đạt đƣợc quỹ đạo bốc xếp hàng hoá theo mong muốn. Bốn cơ cấu truyền động chính của cần trục gồm: 1. Truyền động cho cơ cấu nâng hạ hàng. 2. Truyền động cho cơ cấu nâng hạ cần. 3. Truyền động cho cơ cấu quay mâm. 4. Truyền động cho cơ cấu di chuyển chân đế. Các cơ cấu chính của cầu trục bao gồm: 1. Truyền động cho cơ cấu nâng hạ hàng. 2. Truyền động cho cơ cấu di chuyển xe con. 3. Truyền động cho cơ cấu di chuyển giàn. Thông thƣờng các hệ truyền động điện cho cơ cấu nâng hạ hàng, nâng hạ cần cho cần trục đƣợc xây dựng hoàn toàn giống nhau về giải pháp điều khiển. Tuy nhiên khác nhau về phạm vi công suất truyền động. Điều khiển chuyển động cho cơ cấu quay trong nhiều trƣờng hợp có thể sử dụng truyền động nhóm nhiều động cơ đƣợc cấp nguồn chung. Công suất truyền động của cơ cấu nâng hạ hàng lớn hơn công suất của cơ cấu nâng hạ cần và cơ cấu quay, còn cơ cấu di chuyển chân đế đƣợc xây dựng đơn giản hơn các cơ cấu 1, 2, 3. Điều khiển chuyển động cho các cơ cấu này có thể đƣợc thực hiện là các hệ truyền động điện hoặc truyền động điện - thuỷ lực. Tuy nhiên các hệ truyền động điện thuần tuý khi sử dụng động cơ truyền động là: động cơ một chiều, động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc hoặc dây quấn sẽ cho đặc tính điều chỉnh tốt nhất. Các cơ cấu di chuyển xe con, cơ cấu di chuyển giàn của cần trục trong tính toán gần giống với cơ cấu di chuyển của cần trục. Chúng ta sẽ phân tích các hệ truyền động điện dùng cho cần trục vì tính phổ biến của nó trong kỹ thuật điều khiển của các cần trục hiện đại. 2.2.2. Cấu trúc của hệ truyền động điện Cấu trúc của hệ thống truyền động điện dùng cho cần trục - cầu trục 22
  23. đƣợc đƣa ra với hai dạng phổ biến trình bày trên hình 3.1. Trên hình 3.1a, bao gồm các phần tử chính của hệ thống động lực: 1. Động cơ điện truyền dộng cho các cơ cấu 2. Phanh hãm dừng điện từ. 3. Bộ truyền cơ khí 4. Có thể là trống tời quấn cáp nâng hạ hàng hoặc nâng hạ cần 5. Phanh hãm an toàn cho cơ cấu nâng hạ cần hoặc nâng hạ hàng. Riêng động cơ truyền động cho cơ cấu quay mâm thƣờng sử dụng bộ truyền cơ khí trục vít vô tận với bánh răng non dẫn động trụ quay. Với cấu trúc trên hình 1.1a, động cơ thực hiện có thể là động cơ một chiều điều chỉnh tốc độ bằng điện trở phụ trong mạch phần ứng và mạch kích từ. Cần chú ý rằng cuộn kích từ nối tiếp đƣợc sử dụng để hỗ trợ mômen của động cơ trong điều khiển ở chiều nâng và hạ là khác nhau. Việc đổi chiều quay của động cơ điện một chiều đƣợc thay đổi chủ yếu bằng cách đổi chiều điện áp phần ứng. Hệ thống cấp nguồn cho động cơ một chiều có thể là máy phát điện một chiều có nhiều mạch phần ứng (hệ F- Đ) hoặc bộ biến đổi tiristor - động cơ điện một chiều (T - Đ). Với cấu trúc trên hình 1.1a, động cơ thực hiện là động cơ không đồng bộ rôto, lồng sóc loại có nhiều cuộn dây quấn trên stato, các tốc độ khác nhau đƣợc tạo ra bằng cách đổi nối các cuộn dây hoặc thay đổi điện áp, tần số nguồn cấp cho các cuộn dây stato. Việc đổi chiều quay cho các động cơ xoáy chiều không đồng bộ thƣờng thực hiện bằng phƣơng pháp đổi thứ tự pha điện áp nguồn cấp. Ƣu điểm cơ bản của hệ truyền động điện trên hình 1.1a: Kết cấu hệ thống đơn giản, thƣờng xây dựng theo nguyên tắc dùng tay điều khiển kết hợp với trạm từ. Đồng thời dạng này cũng cho phạm vụ điều chỉnh tốc độ rất lớn, đầu tƣ ban đầu thấp. Nhƣợc điểm của hệ thống là độ trơn điều chỉnh không cao, có thể gây nên lực giật trong quá trình làm việc của cần trục. Vì vậy tính bền vững không cao và chỉ ứng dụng cho các cần trục - cầu trục khi yêu cầu đặc tính công nghệ nâng chuyển không cao. Để khắc phục các nhƣợc điểm trên trong các hệ thống điều khiển chuyển 23
  24. động cho các cơ cấu, ngày nay đã ứng dụng các hệ thống truyền dộng điện hiện đại sử dụng bộ biến tần - Động cơ không đồng bộ với thiết bị điều khiển PLC. Dạng hệ thống này cho kết quả tốt về điểu chỉnh tốc độ, tính linh hoạt trong điều khiển và giám sát, cũng nhƣ hiệu quả kinh tế cao. Trên hình 1.1b biểu diễn dạng cấu trúc động lực của hệ thống truyền động điện đã đƣợc ứng dụng cho nhiều loại cần trục của các hãng danh tiếng CRANNEF của Phần Lan hoặc KONDOR, KRANBAU của Đức hoặc KYPOB của Cộng hoà Liên bang Nga. Trong hệ thống bao gồm: 1. Động cơ truyền động. 2. Phanh điện từ hãm dừng. 3. Bộ truyền cơ khí 4. Phụ tải động dùng để điều chỉnh tốc độ của hệ thống bằng máy phát hãm đồng bộ hoặc máy phát điện một chiều hoặc các dạng phanh hãm điện từ. 5. Cơ cấu thực hiện có thể là trống tời cho cơ cấu nâng hạ hàng hoặc nâng hạ cần. 6. Phanh an toàn. 5 5 22 11 3 5 5 4 5 1 a) 2 1 6 3 4 6 5 b) Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động điện cho cần trục - cầu trục 24
  25. Đặc điểm cơ bản của hệ thống ở hình 2.1b là ở chỗ cơ cấu hãm điều chỉnh tốc độ 4 có thể điều chỉnh đƣợc mômen theo yêu cầu và kết hợp với đặc tính của động cơ điện để cho ra đặc tính của hệ thống thoả mãn đƣợc công nghệ nâng chuyển cho các loại cần trục - cầu trục. Đặc biệt thích hợp với cần trục dùng trong công nghiệp lắp máy, xây dựng 2.1b thƣờng đƣợc ứng dụng cho các hệ thống có phạm vi công suất lớn sử dụng động cơ truyền động một chiều, động cơ không đồng bộ rôto dây quấn. Ƣu điểm của hệ thống trên hình 2.1b có đặc tính điều chỉnh tốt, độ trơn điều chỉnh và có khả năng điều chỉnh sâu cả hai phía nâng hạ, quay trái – quay phải. Nhƣợc điểm của hệ thống: Hệ thống điều khiển thƣờng phức tạp và là hệ kín, giá thành xây dựng trên nguyên tắc hệ hở hoặc hệ kín điều chỉnh tốc độ. Cần chú ý rằng: Các phanh hãm dừng điện từ 2 và cơ cấu phanh an toàn 5 của hệ thống trên hình 2.1a hoặc 6 trên hình 2.1b làm việc tin cậy, tính bền vững cao để đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc Khi có sửa chữa thay thế các phần tử trên trục truyền động chính nhất thiết phải khoá phanh an toàn 5 hoặc 6 chắc chắn để tránh gây mất an toàn nghiêm trọng. 2.2.3. Hệ thống điều khiển truyền động điện điều khiển chuyển động cho cần trục - cầu trục 1. Đặc điểm chung Điều khiển chuyển động nâng hạ, di chuyển hàng hoá treo trên móc cần trục - cầu trục theo quỹ đạo mong muốn trong không gian hoạt động của cần trục - cầu trục có thể đƣợc thục hiện đồng thời nhờ 4 cơ cấu: Nâng hạ hàng, nâng hạ cần, cơ cấu quay và cơ cấu di chuyển. Khi khảo sát sự hoạt động của cần trục một cách toàn diện, nhất thiết phải coi cần trục là một đối tƣợng điều khiển bao gồm 4 cơ cấu chính hoạt động có những ràng buộc nhất định. Trong trƣờng hợp đó cần phải khảo sát sự hoạt động của cần trục bao gồm 4 bậc tự do để xét các chế độ động của nó. Các hệ thống tự động hoá toàn phần quá trình điều khiển cần trục đƣợc xuất phát từ quan niệm đó. Việc điều khiển chuyển động của các cơ cấu có thể thực hiện điều khiển tại chỗ hoặc từ xa. 25
  26. Tuy nhiên trong thực tế hiện nay điều khiển chuyển động của cần trục bốc xếp hàng hoá đƣợc thiết kế để ngƣời vận hành trực tiếp điều khiển quỹ đạo chuyển động của hàng hoá, quyết định tốc độ nâng hàng và di chuyển tuỳ theo từng điều kiện công tác và chủng loại hàng hoá cụ thể. Chính vì vậy mà các hệ thống điều khiển chuyển động cho các cơ cvấu của cần trục thƣờng đƣợc thiết kế hoạt động độc lập với nhau. Việc khai thác tối ƣu năng suất thiết kế phụ thuộc nhiều vào kỹ thuật điều khiển của ngƣời vận hành, cũng nhƣ cấu trúc điều khiển của các hệ thống điều khiển chuyển động. Điều khiển các hệ thống điều khiển truyền động điện cho chuyển động của các cơ cấu cần trục đƣợc thiết kế rất đa dạng. để thuận tiện cho quá trình tổng hợp và phân tích các hệ thống điều khiển chúng ta dựa vào các đặc điểm sau: 1. Hệ thống điều khiển sử dụng công tắc tơ – rơ le để điều khiển quá trình khởi động, hãm và điều chỉnh tốc độ cho động cơ thực hiện. 2. Hệ thống điều khiển việc cấp nguồn cho động cơ thực hiện bằng cách điều khiển các bộ biến đổi công suất nhƣ hệ F – Đ (hệ thống náy phát động cơ); BBĐT – Đ (bộ biến đổi thyristor - động cơ điện một chiều); bộ biến tần - động cơ không đồng bộ; 3. Hệ thống điều khiển kết hợp giữa công tắc tơ – rơ le cấp nguồn cho động cơ thực hiện, thay đổi giá trị điện trở phụ trong mạch phần ứng của động cơ một chiều hoặc điện trở phụ trong mạch rô to của động cơ không đồng bộ rô to dây quấn, kết hợp điều khiển phụ tải động để tạo ra các đặc tính mong muốn. 4. Hệ thống điều khiển ứng dụng thiết bị điều khiển logic khả trình PLC điều khiển các hệ thống truyền động điện với sự giám sát bằng náy tính. Mạch cấp nguồn cho các hệ thống điều khiển truyền động điện cho các cơ cấu chính, các hệ thống truyền động phụ và hệ thống điều khiển giám sát sự hoạt động của cần trục - cầu trục có các đặc điểm sau: Điều khiển cấp nguồn cho toàn bộ cần trục - cầu trục trong chế độ hoạt động và chế độ không hoạt động. Nguồn cấp điện dùng cho cần trục bao gồm nguồn điều khiển, nguồn động lực cung cấp cho các động cơ truyền động. Đồng thời hệ thống cấp nguồn thực hiện các bảo vệ cần thiết cho cần trục nhƣ: Bảo vệ ngắn mạch động lực, bảo vệ không, bảo vệ quá tải các động cơ truyền động. 26
  27. 2. Cấu trúc điều khiển các hệ thống dùng công tắc tơ – rơle Cấu trúc điều khiển của các hệ thống điều khiển truyền động điện dùng công tắc tơ – rơle cho cần trục - cầu trục đƣợc biểu diễn trên hình 2.2. BĐTH BBĐCS ĐC CCTH (1) (2) (3) (4) (5) Hình 2.2. Cấu trúc hệ thống điều khiển hệ thống dùng công tắc tơ – rơle Hệ thống bao gồm các khâu chính nhƣ sau: 1. Tay điều khiển: Tay điều khiển dùng để phát lệnh điều khiển tốc độ cho hệ thống điều khiển truyền động điện. Lệnh điều khiển gồm có: lệnh dừng, lệnh chọn chiều, lệnh giá trị tốc độ. Tay điều khiển là một tổ hợp các tiếp điểm để điều khiển cấp nguồn các cuộn hút của các rơle trung gian thực hiện lệnh điều khiển phù hợp với vị trí của tay điều khiển. 2. Hệ thống biến đổi tín hiệu điều khiển (BĐTH): Hệ thống biến đổi tín hiệu điều khiển tƣơng ứng với trạng thái của tay điều khiển, sử dụng các rơle trung gian, rơle thời gian để làm chức năng đóng cắt và điều khiển hệ truyền động điện theo logic trình tự thực hiện lệnh điều khiển. 3. Bộ biến đổi công suất (BBĐCS): Gồm các công tắc tơ dùng để thực hiện lệnh điều khiển đóng cắt mạch động lực cấp nguồn cho động cơ thực hiện. 4. Động cơ điện (ĐC) truyền động điện cho hệ thống điều khiển chuyển động các cơ cấu chính của cần trục - cầu trục. 5. Khâu thực hiện trong các cơ cấu của cần trục - cầu trục. Hiện nay cấu trúc điều khiển trên hình 2.2 đƣợc áp dụng kỹ thuật điều khiển PLC để đơn giản hoá hệ thống, tăng độ tin cậy cho các cần trục - cầu trục khi đặc tính điều chỉnh có yêu cầu không cao trong việc thực hiện công nghệ bốc xếp hàng hoá. 27
  28. 3. Cấu trúc điều khiển các hệ thống dùng PLC và dùng bộ biến tần cấp cho động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc cho cần trục và cầu trục (Là hệ hay đƣợc sử dụng cho các loại cần trục hiện nay) Sơ đồ cấu trúc điều khiển độc lập cho hệ thống truyền động điện điều khiển chuyển động cho cần trục và cầu trục nhƣ trên hình 2.3., chức năng cơ bản của các khâu nhƣ sau: 1. Tay điều khiển: Tạo ra tín hiệu điều khiển hệ thống tƣơng ứng với 3 trạng thái của tay điều khiển. Vị trí”0” hệ thống sẵn sàng hoạt động; Khi tay điều khiển đƣợc dịch chuyển về phía “UP - DOWN” đối với cơ cấu nâng hạ hàng hoặc nâng hạ cần: Về phía “L - P” đối với cơ cấu quay, cơ cấu di chuyển; tay điều khiển tạo ra tín hiệu chọn chiều cho hệ thống bằng cảm biến vị trí liên động với tay điều khiển. Đồng thời tay điều khiển đƣợc nối liên động với trục của Encoder tạo ra các tín hiệu dạng số điều khiển giá trị tốc độ quay của động cơ. Thông thƣờng các Encoder lần lƣợt là 20, 21, 22, 23 , 23 , 25 26 , 27. Nhƣ vậy tay điều khiển sẽ tạo ra 10 bit tín hiệu điều khiển (2 bit chiều và 8 bit tốc độ). 2. Bộ mã hoá: Bộ mã hoá tín hiệu vị trí tay điều khiẻn nhằm nâng cao năng suất tín hiệu điều khiển, tăng khả năng chống nhiễu, truyền tín hiệu đi xa. 3. Bộ điều khiển logic khả trình PLC: Bao gồm CPU, các modul dầu vào số DO, các modul dầu vào ra DI kết nối với các hệ thống điều khiển. Để đảm bảo tính tác động nhanh cho hệ thống, PLC biến đổi tín hiệu từ tay điều khiển dạng số thành tín hiệu tƣơng tự điều khiển biến tần. Đồng thời thông qua PLCcung cấp thông tin giám sát sự hoạt động của toàn bộ hệ thống. 4. Thiết bị đóng cắt: Các công tắc tơ MC dùng để đóng, cắt nguồn cấp cho bộ biến tần động cơ không đồng bộ và các thiết bị thực hiện khác. 5. Bộ biến đổi: Bộ biến tần dùng để điều khiển điện áp, tần số cấp cho động cơ theo luật điều khiển đƣợc thiết ké và lƣu giữ trong CPU của biến tần, đồng thời thông qua biến tần có thể quan sát và đặt các thông số bảo vệ động cơ 6. Động cơ thực hiện: Thông thƣờng là động cơ điện không đồng xoay chiều 3 pha rô to lồng sóc dùng để truyền động cho hệ thống. 28
  29. 7. Thiết bị quan sát: Máy phát tốc độ PG là thiết bị đo tốc độ động cơ và cho tín hiệu dƣới dạng xung. 8. Máy tính kết nối với hệ thống: Chức năng chính của PC là để điều khiển và giám sát hệ thống. Các hệ thống điều khiển kiểu này có rất nhiều ƣu điểm hơn so với hệ điều khiển dùng công tắc tơ và rơ le nhƣ: Tạo ra đƣợc nhiều cấp tốc độ, vì vậy hệ thống hoạt động êm, độ giật nhỏ, khả năng tự động hoá cho từng cần trục, cầu trục cũng nhƣ toàn bộ hệ thống điều khiển khu vực Cảng trong bốc xếp hàng hoá. Dạng hệ thống này ngày càng đƣợc ứng dụng rộng rãi cho hệ điều khiển của cần trục và cầu trục. MÁY TÍNH CƠ 2 bit chiều DI PLC DO BỘ CẤU Encoder BIẾN CHẤP 8 bit TẦN HÀNH Tay điều khiển Bộ mã hoá Hình 2.4. Cấu trúc điều khiển các hệ thống dùng PLC và dùng bộ biến tần cấp cho động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc 29
  30. CHƢƠNG 3. TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CẦN TRỤC 120 TẤN 3.1. Giíi thiÖu chung Cần cẩu 120 tấn của Nhà máy đóng tàu Bạch Đằng do các chuyên gia Trung Quốc và các công nhân kỹ thuật lắp đặt. Cần cẩu 120 tấn đƣợc dùng để vận chuyển nguyên liệu có trọng tải nặng lên các triền đà để phục vụ cho việc đóng mới và sửa chữa tàu Động cơ sử dụng truyền động chính cho các cơ cấu là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc, đặc điểm chung của các động cơ này là đều làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. Hệ truyền động điện sử dụng điều khiển động cơ là hệ điều khiển Bộ biến tần - Động cơ. Sức nâng và các tốc độ làm việc của cần cẩu đƣợc giới hạn tới các giá trị lớn nhất nhờ công suất động cơ. Ngƣời vận hành điều khiển hoạt động của cần cẩu từ cabin lái chính, mọi chức năng vận hành cần cẩu đều nằm trong cabin chính. Ngoài ra, trong trƣờng hợp không thể lên đƣợc cabin chính hoặc cần dừng khẩn cấp có thể điều khiển từ buồng máy và bảng điều khiển nằm ở phía chân cần cẩu. 3.2. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH 3.2.1. Các thông số chính Loại cần cẩu: Cần cẩu chân đế Sức nâng của cần cầu: - Cơ cấu nâng chính: 120T - Cơ cấu nâng phụ: 20T Chiều cao nâng: 60m Hành trình di chuyển: Cần cẩu di chuyển dọc trên trục thanh ray, ở cuối phanh ray có các ngắt cuối hành trình để hạn chế hành trình di chuyển của cần cẩu. Khoảng cách trục bánh xe: 15m Số lƣợng bánh xe: Toàn bộ có 64 bánh xe đƣờng kính 500mm, trong đó 32 bánh xe đƣợc động cơ truyền động. Chiều cao của cẩu: Xấp xỉ 90m 30
  31. 3.2.2. Tốc độ vận hành Tốc độ nâng: - Với trọng tải 120T tốc độ nâng 17 - 40m - Với trọng tải 90T tốc độ nâng 17 - 50m - Với trọng tải 20T tốc độ nâng 20 - 55m Tốc độ di chuyển xe: 30m/phút Tốc độ nâng hạ cần: 20m/phút Tốc độ quay mâm: 0,33 vòng/phút 3.2.3. Các động cơ truyền động chính Do yêu cầu điều chỉnh tốc độ và trạng thái làm việc của cần cẩu nên các động cơ truyền động chính cho các cơ cấu là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc. Công suất Tốc độ Công dụng Số lƣợng ra (kW) (v/p) ĐC cơ cấu nâng hạ hàng chính 110 735 1 ĐC cơ cấu nâng hạ hàng phụ 75 975 1 ĐC nâng hạ cần 110 990 1 ĐC cơ cấu di chuyển chân đế 7,5 970 16 ĐC cơ cấu quay mâm 37 735 2 ĐC quấn cáp cấp nguồn cho cần cẩu 1,5 4 3.2.4. Cáp thép Cáp thép sử dụng cho cơ cấu nâng hạ hàng: - Cơ cấu nâng chính: 2 sợi, đƣờng kính 35,5 mm. - Cơ cấu nâng phụ: 2 sợi, đƣờng kính 25 mm. Cáp thép sử dụng cho cơ cấu nâng hạ cần: 2 sợi, đƣờng kính 35,5mm 3.2.5. Phanh Phanh hãm là một bộ phận không thể thiếu trong các cơ cấu chính của cần cẩu. Phanh dùng để hãm các động cơ của các cơ cấu. Loại phanh dùng trong cần cẩu là loại phanh đai. Khi động cơ của cơ cấu đƣợc đóng điện vào lƣới điện thì đồng thời cuộn dây hãm của nam châm phanh hãm cũng có điện. 31
  32. Lực hút của nam châm thắng lực cản của lò xo, giải phóng trục động cơ để động cơ làm việc. Khi cắt điện, cuộn dây nam châm cũng mất điện, lực căng của lò xo sẽ ép chặt má phanh vào trục động cơ, để hãm. Hình 3.1. Cấu tạo phanh NC: Cuộn dây của nam châm GPH: Đối tƣợng của phanh. GNC: Tự trọng của nam châm. GL: Trọng tâm của cánh tay đòn. FS1, FS2: Lực tác dụng của đai phanh lên trục động cơ. Khi cuộn dây nam châm có điện, lực hút của nam châm sẽ thắng cánh tay đòn L lên, làm cho đai phanh không ép chặt vào trục động cơ. Khi mất điện, do tự trọng của nam châm GNC và đối trọng phanh GPH, cánh tay đòn hạ xuống và vành đai ghì chặt động cơ. 3.2.6. Nguồn cấp Nguồn cấp cho cần cẩu là nguồn xoay chiều 3 pha tần số 50Hz đƣợc dẫn bởi cáp điện dài 150m. - Mạch động cơ xoay chiều: AC 380V, 50Hz, 3 pha. - Mạch điều khiển: AC 220V, 110V, 1 pha. - Nguồn cấp cho PLC: AC 110V, 1 pha. - Tín hiệu sự cố và chiếu sáng: AC220V, 1 pha - Máy điều hoà không khí và quạt gió làm mát: AC380V, AC220V. - Nguốn sấy cho các động cơ và thiết bị: AC380V, 1 pha. - Nguồn năng lƣợng dự phòng: AC380V, AC220V, AC110V. 32
  33. 3.3. NHỮNG QUY TẮC AN TOÀN KHI VẬN HÀNH - Không đƣợc vận hành cần cẩu nếu có ngƣời ở trên các bộ phận hoạt động của cần cẩu. Chỉ đƣợc vận hành cần cẩu khi tất cả mọi ngƣời trong phạm vi an toàn. - Không đƣợc di chuyển hàng hoá, nguyên liệu khi có bất kì ai đứng trong phạm vi bán kính không an toàn của cần cẩu. - Khi di chuyển cần cẩu phải đảm bảo không có ngƣời hoặc chƣớng ngại vật trên đƣờng ray. Đồng thời khi cần cẩu di chuyển phải có đèn và còi báo hiệu. - Trong trƣờng hợp khẩn cấp nút dừng khẩn cấp đƣợc đặt trong cabin lái, buồng máy, bảng điểu khiển chân cầu thang. - Không đƣợc nâng hàng quá sức nâng cho phép. - Trƣớc khi vận hành: Ngắt mạch nguồn sấy nóng cho động cơ, cho các thiết bị, các vi mạch. Kiểm tra động cơ (theo định kì bảo dƣỡng). Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của cần cẩu (theo định kì bảo dƣỡng). Kiểm tra cần điều khiển, tay quay công tắc trong cabin và buồng máy ở vị trí thích hợp. Kiểm tra thiết bị an toàn, cơ cấu phanh, các bộ hạn vị bằng cách tiến hành thử không tải. - Khi vận hành: Chú ý vật cản và nhắc nhở công nhân. Hạn chế dừng đột ngột các cơ cấu. Trƣớc tiên phải điều khiển cơ cấu nâng ở tốc độ thấp, sau đó mới nâng ở tốc độ yêu cầu. Phải chú ý các hiện tƣợng bất thƣờng của cần cẩu, nếu phát hiện thấy bất thƣờng thì phải dừng ngay, tiến hành kiểm tra và phát hiện nếu thấy hƣ hỏng lập tức báo cáo với ngƣời có trách nhiệm giải quyết. - Sau khi vận hành: Tất cả các tay điều khiển đều ở vị trí dừng. Tất cả công tắc điện phía trên bàn phím phải đƣợc tắt. Cửa ra vào và cửa cabin phải đƣợc đóng và khoá. 33
  34. Phải ghi tất cả vào nhật kí. Đóng nguồn sấy cho động cơ và các thiết bị. 3.4. CÁCH BỐ TRÍ TRÊN CABIN ĐIỀU KHIỂN Cabin chính trên cần cẩu đƣợc đặt phía trên cao để ngƣời điều khiển có tầm quan sát rộng mọi hoạt động. Tại cabin này ngƣời điều khiển có thể thao tác vận hành di chuyển cần cẩu, nâng hạ hàng. Ngƣời điều khiển cũng có thể vận hành di chuyển cần cẩu từ bảng điều khiển nằm phía chân cần cẩu. 3.4.1. Bàn điều khiển cabin chính TT Chi tiết Chức năng Công dụng vận hành 1 Tay điều khiển Slew left Quay cần cẩu sang trái 2 Tay điều khiển Slew right Quay cần cẩu sang phải 3 Tay điều khiển Luff up Nâng cần lên 4 Tay điều khiển Luff down Hạ cần xuống 5 Công tắc nút ấn Control on Bật điều khiển 6 Công tắc Control off Tắt điều khiển 7 Đèn báo Lamp test ấn để thử chế độ làm việc của cẩu 8 Công tắc Luff word/ Chọn chế độ làm việc cho cơ Maintenance cấu nâng cần 9 Đèn báo Luff ready Cơ cấu nâng cần sẵn sàng 10 Đèn báo Slew ready Cơ cấu quay cần sẵn sàng 11 Đèn báo Luff Báo ngắt cuối của cơ cấu nâng endpoint cần hoạt động 12 Đèn báo Luff maintain Dừng chế độ nâng hạ cần khi endpoint chọn chế độ bảo dƣỡng 13 Công tắc nút ấn Limit bypass ấn để bỏ qua chế độ ngắt cuối 14 Công tắc nút ấn Rail brake up ấn để nhấc phanh ray trƣớc khi 34
  35. TT Chi tiết Chức năng Công dụng vận hành cơ cấu chân đế dừng 15 Công tắc nút ấn Rail brake down ấn để hạ phanh ray sau khi cơ cấu chân đế dừng 16 Công tắc nút ấn Spare Bật nguồn dự trữ 17 Tay điều khiển Gantry lelf Di chuyển cẩu sang trái 18 Tay điều khiển Gantry right Di chuyển cẩu sang phải 19 Tay điều khiển Hoist down Hạ hàng 20 Tay điều khiển Hoist up Nâng hàng 21 Công tắc bật Main/aux.hoist Chọn cơ cấu nâng hạ (nâng chính, nâng phụ) 22 Đèn báo Main hoist ready Chế độ nâng chính sẵn sàng 23 Đèn báo Main hoist ready Chế độ nâng phụ sẵn sàng 24 Đèn báo Gantry ready Chế độ di chuyển sẵn sàng 25 Đèn báo Main hoist Báo ngắt cuối của cơ cấu nâng endpoint chính hoạt động 26 Đèn báo Aux. hoist Báo ngắt cuối của cơ cấu nâng endpoint phụ hoạt động 27 Đèn báo Gantry endpoint Báo ngắt cuối của cơ cấu di chuyển hoạt động 28 Công tắc bật Gantry local Điều khiển cơ cấu di chuyển control từ cabin 29 Công tắc bật Wiper Rửa kính và gạt nƣớc 30 Công tắc nút ấn Alarm silence Tắt còi 31 Đèn báo Gantry tie-up Dừng di chuyển khi có sự cố 32 Công tắc nút ấn E-stop ấn để dừng tất cả mọi hoạt động 33 Công tắc nút ấn Main contactor on Bật công tắc tơ chính 35
  36. TT Chi tiết Chức năng Công dụng vận hành 34 Công tắc nút ấn Main contactor off Tắt công tắc tơ chính 35 Công tắc nút ấn Solalert buzzer Bật còi báo 36 Công tắc bật Volt switch Bật đồng hồ vônkế 3.4.2. Bảng điều khiển (nằm ở phía dƣới cần cẩu) TT Chi tiết Chức năng Công dụng và vận hành 1 Công tắc Gantry left Di chuyển cẩu sang trái 2 Công tắc Gantry right Di chuyển cẩu sang phải 3 Công tắc Gantry stop Dừng di chuyển 4 Công tắc Rail brake up ấn để nhấc phanh ray trƣớc khi cơ cấu chân đế di chuyển 5 Công tắc Rail brake down ấn để hạ phanh ray sau khi cơ cấu chân đế dừng 6 Đèn báo Gantry local Điều khiển cơ cấu di chuyển control từ bảng điều khiển 36
  37. CHƢƠNG 4. CƠ CẤU NÂNG HẠ HÀNG VÀ CƠ CẤU TẦM VỚI 4.1. CƠ CẤU NÂNG HẠ HÀNG Chuyển động tịnh tiến theo phƣơng thẳng đứng. Gồm hai cơ cấu: -Cơ cấu nâng chính. -Cơ cấu nâng phụ. Việc lựa chọn chế độ làm việc đƣợc thực hiện bởi ngƣời điều khiển. Đặc điểm của cơ cấu này là các động cơ truyền động làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. Hệ thống điều khiển của cơ cấu là hệ điều khiển logic khả trình PLC. Việc điều chỉnh tốc độ động cơ đƣợc thực hiện bởi bộ biến tần. 4.1.1. Cơ cấu nâng chính Cơ cấu nâng chính đƣợc sử dụng khi tải trọng hàng lớn, khi đó động cơ chính truyền động cho cơ cấu có công suất lớn, mômen khởi động lớn. 1. Giới thiệu các phần tử cơ bản trong sơ đồ mạch điện a. Sơ đồ mạch điện 37
  38. Main Hoist Motor Fan Main Hoist Brake 120C 120B 120A H ình F3 4 .1. S L3 Q302A Q302B ơ Brake Resistance Brake Resistance đồ R301A R301B A301A A301B A301C m R S T Master Brake Slave Brake K833A K833B ạch 1136E TB1 TB1 U V D+ E9(+) E10(-) 3(-) 4(+) 5(-) 6(+) E11 E12 E9(+) E10(-) 3(-) 4(+) 5(-) 6(+) E11 E12 động K302A K302B 38 K312B l ực 302D 302E 302F 302G 302H 302E S311A c ủa V V Y U W U U W ENCODER W c ơ M _ B M M c _ ấu A + _ M302A A B n â ng chng 311F 311E 311D 311C 311B 311A Y302A A301A ính 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 1336E TB3 h×nh 4.1. s¬ ®å m¹ch ®éng lùc cña c¬ cÊu n©ng chÝnh
  39. MH Up MH Up MH Up MH Up Zero Down 1 3 Speed 4 Speed 5 Speed 6 Speed 7 Speed MH Fuse MH Inverter MH Fan MH Brake MH Fan MH Brake MH Brake MH Main MH Motor MH Brake Main/Aux Limit Showdown MH Down MH Down Limit Showdown Up 1 2 Speed MH-Relay 4 Norch Speed Norch Norch Norch Norch Norch Norch Protect Fault Braker Brake Overload Overload Contactor Contactor Overtemp L.S Hoist Select ( Big Span ) ( Big Span ) Showdown Limit ( Small Span ) ( Small Span ) Speed Norch Norch MH-Relay 1 UCP3 Power H ình A301A S813 TB11 F301A S812A M301A S810 A B C D E F 4 S812B .2. S Q302A Q302B K302A K302B K833B K312A K312B ơ đồ m ạch đ i UC3 ều 39 03.COM1 03-00 03-01 03-02 03-03 03-04 03-05 03-06 03-07 03-08 03-09 03-10 03-11 03-12 03-13 03-14 03-15 04-00 04-01 04-02 04-03 04-04 04-05 04-06 04-07 04-08 04-09 04-10 04-11 04-12 khi ển c Main/Aux Main Hoist Main Hoist Main Hoist Main Hoist Hoist Main Hoist ơ Main Contactor Normal Endpoint UCP3 Power Time Meter Fan Contactor Brake Contactor Main Contactor 14-08 c 14-09 14-10 14-11 14-12 14-13 15.COM1 ấu K833D K833B n â ng chng K833B K833C K833D K312A K312B K833A ính 312H L833E L833F h×nh 4.2: S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn c¬ cÊu n©ng chÝnh
  40. b. Giới thiệu phần tử A013A: Bộ biến tần A301B: Bộ điều khiển chính nối với điện trở hãm A301C: Bộ điều khiển phụ nối với điện trở hãm A124B: Bộ hiển thị mô men A124C: Đồng hồ cảm biến tốc độ gió F301A: Cầu chì bảo vệ L301A: Cuộn kháng lọc dòng K312B: Công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ chính K833A: Công tắc tơ cấp nguồn cho quạt gió K833B: Công tắc tơ cấp nguồn cho phanh M301: Động cơ truyền động chính M302A: Quạt gió làm mát cho động cơ chính R301A: Điện trở hãm R301B: Điện trở hãm Y302A: Phanh của động cơ chính K122A: Rơle bảo vệ quá tốc làm việc cho phép K302A: Rơle bảo vệ quá tải cho quạt gió K302B: Rơle bảo vệ quá tải cho phanh Q302A: Cầu dao đóng cấp nguồn cho quạt gió Q302B: Cầu dao đóng cấp nguồn cho phanh S311A: Bộ phát xung phản hồi tín hiệu tốc độ S810: Tay điều khiển của cơ cấu có 15 vị trí. Có 7 vị trí phía nâng và 7 vị trí phía hạ S812A: Công tắc hành trình ngắt cuối của phanh S812B: Công tắc lựa chọn cho cơ cấu làm việc S813A: Công tắc hành trình giới hạn nâng (trong khoảng thời gian lớn) S813B: Công tắc hành trình giới hạn nâng chậm (trong khoảng thời gian lớn) S813C: Công tắc hành trình giới hạn chậm S813D: Công tắc hành trình giới hạn S813E: Công tắc hành trình giới hạn nâng (trong khoảng thời gian nhỏ) S813F: Công tắc hành trình giới hạn nâng chậm (trong khoảng thời gian nhỏ) 40
  41. S124A: Sensor cảm biến tải trọng của cơ cấu nâng chính 312H: Đồng hồ hiển thị thời gian làm việc của cơ cấu nâng chính c. Bảng thống kê các đầu vào / ra PLC Bảng 4.1. Bảng thống kê đầu vào Địa chỉ Ý nghĩa Địa chỉ Ý nghĩa Tay điều khiển ở vị trí cấp I02.00 Control on I03.00 tốc độ 0 I02.01 Control off I03.01 Nâng cấp tốc độ 1 I02.02 Tín hiệu không tải I03.02 Hạ cấp tốc độ 1 I02.03 Đèn kiểm tra I03.03 Cấp tốc độ 2 I02.04 Quá tải hành trình hạ chậm I03.04 Cấp tốc độ 3 I02.05 Quá tải I03.05 Cấp tốc độ 4 I02.06 Cảnh báo gió I03.06 Cấp tốc độ 5 I02.07 Công tắc tơ chính I03.07 Cấp tốc độ 6 I02.08 Quá tốc nâng hạ hàng chính I03.08 Cấp tốc độ 7 I02.09 Quá tốc nâng hạ hàng phụ I03.09 Cầu chì bảo vệ I02.10 Quá tốc nâng hạ cần I03.10 Báo lỗi bộ biến tần I02.11 Rơle cơ cấu nâng hạ chính I03.11 Rơle bảo vệ của bộ biến tần I02.12 Cấp nguồn cơ cấu nâng hạ chính I03.12 Rơle bảo vệ của bộ biến tần I02.13 Cấp nguồn hệ thống điều I03.13 Đóng Aptômát cho quạt gió khiển cơ cấu nâng hạ phụ I02.14 Control on I03.14 Đóng Aptômát cho phanh I02.15 Control off I03.15 Quá tải quạt gió I04.00 Phanh quá tải I04.08 Giới hạn nâng (trong khoảng thời gian lớn) I04.01 Công tắc tơ của phanh I04.09 Giới hạn nâng chậm (trong khoảng thời gian lớn) I04.02 Nguồn UCP3 I04.10 Giới hạn hạ chậm I04.03 Công tắc tơ động cơ nâng hạ I04.11 Giới hạn chậm chính I04.04 Động cơ quá nóng I04.12 Giới hạn nâng (trong khoảng thời gian nhỏ) 41
  42. Địa chỉ Ý nghĩa Địa chỉ Ý nghĩa I04.05 I04.13 Giới hạn nâng chậm (trong khoảng thời gian nhỏ) I04.06 Chọn chế độ công tác I04.14 I04.07 Bảng 4.2. Bảng thống kê đầu ra Địa chỉ Ý nghĩa Địa chỉ Ý nghĩa Tín hiệu ra đóng công tắc tơ của Q14.00 Đèn báo control on Q14.08 quạt gió Tín hiệu điều khiển đóng công Q14.01 Đèn báo control off Q14.09 tắc tơ của phanh Đèn báo nguồn cơ cấu Tín hiệu ra chọn chế độ hoạt Q14.02 Q14.10 nâng hạ chính bật động Đèn báo nguồn cơ cấu Tín hiệu điều khiển đóng công Q14.03 Q14.11 nâng hạ chính tắt tắc tơ cho cơ cấu nâng hạ chính Tín hiệu ra điều khiển đóng cấp Q14.04 Còi báo Q14.12 nguồn cho đèn báo sẵn sàng hoạt động Tín hiệu ra điều khiển đóng cấp Bảo dƣỡng cơ cấu Q14.05 Q14.13 nguồn cho đèn báo công tắc nâng hạ cần ngắt cuối của cơ cấu hoạt động 2. Nguyên lý hoạt động và các bảo vệ chính a. Nguyên lý hoạt động Sau khi đóng cầu dao chính Q099A cấp nguồn cho toàn bộ cần cẩu. Xác định trạng thái làm việc bằng các đèn tín hiệu trong buồng điều khiển. Tiếp đến ta đóng cầu dao cấp nguồn cho động cơ chính, quạt gió và phanh. Sau đó ta chọn chế độ làm việc của cơ cấu bằng công tắc S812B để chọn cơ cấu nâng chính hay nâng phụ. Điều khiển nâng hạ hàng lên xuống bằng cách điều khiển tay nâng hạ hàng lên xuống. Lúc đó PLC xử lý và cấp tín hiệu tới bộ biến tần điều khiển động cơ quay thuận hoặc quay ngƣợc. Khi đó đầu vào: 42
  43. I03.09 = 1: Tiếp điểm bảo vệ ngắn mạch cho động cơ nâng chình 301A vẫn đóng mạch I03.13 = 1: Cầu dao đóng cấp nguồn cho quạt gió Q302A I03.14 = 1: Cầu dao đóng cấp nguồn cho phanh Q302B I03.15 = 1: Rơle bảo vệ quá tải cho quạt gió vẫn đóng mạch I04.00 = 1: Rơle bảo vệ quá tải cho phanh vẫn đóng mạch I04.04 = 1: Tiếp điểm bảo vệ quá nhiệt cho động cơ vẫn đóng mạch I04.06 = 1: Chọn cơ cấu nâng chính I04.08 = 1: Tiếp điểm của công tắc hành trình bảo vệ cơ cấu nâng hạ hàng đóng mạch I04.09 = 1: Tiếp điểm của công tắc hành trình bảo vệ nâng hàng chậm đóng mạch I04.10 = 1: Tiếp điểm của công tắc hành trình bảo vệ giới hạn hạ hàng xuống chậm đóng mạch I04.11 = 1: Tiếp điểm của công tắc hành trình bảo vệ giới hạn hạ hàng đóng mạch Khi ta di chuyển tay điều khiển của cơ cấu thì tùy thuộc vào việc điều khiển lên hay xuống và vị trí tay điều khiển mà đầu vào từ I03.00 đến I03.08 của PLC xác định trạng thái bằng 1. Lúc đó đầu ra của PLC có tín hiệu: Q14.08 = 1 → K833A = 1 → đóng tiếp điểm cấp nguồn cho quạt gió M302 Q14.09 = 1 → K833B = 1 → đóng tiếp điểm cấp nguồn cho phanh Y302A → đóng tiếp điểm (23,24)312(6B) = 1 → đóng cấp nguồn cho bộ hiển thị thời gian làm việc của cơ cấu Q14.10 = 1 → K833C = 1 → đóng tiếp điểm (13,14)124(6E) = 1 → đƣa bộ hiển thị mômen của cơ cấu nâng chính vào làm việc Q14.11 = 1 → K833D = 1 → K312B = 1 → đóng tiếp điểm cấp nguồn cho động cơ chính M301A Q14.12 = 1 → L833E = 1 → đóng tiếp điểm cấp nguồn cho đèn báo cơ cấu sẵn sàng làm việc Q14.13 = 1 → L833F = 1 → đóng tiếp điểm cấp nguồn cho đèn báo công tắc ngắt cuối của cơ cấu sẵn sàng làm việc 43
  44. Nếu vì lí do nào đó mà công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ và phanh không hoạt động thì PLC xử lý và ngắt tín hiệu đầu ra. Tùy vị trí tay điều khiển mà PLC xử lý và cấp tín hiệu điều khiển cho bộ biến tần với mạch điều chế độ rộng xung để có đƣợc điện áp và tần số ra phù hợp với tốc độ đặt của tay điều khiển. Bộ điều khiển A301A, A301B nối với điện trở hãm R301A, R301B để điều chỉnh tốc độ động cơ khi khởi động. Bộ điều khiển này đƣợc nối với chân D+ và D của bộ biến tần. Bộ phát xung phản hồi tín hiệu tốc độ đƣa về bộ biến tần điều khiển điện áp cho phù hợp với vị trí của tay điều khiển và phù hợp với sự thay đổi của tải. Cảm biến S124A là cảm biến cầu 4 điện trở, đóng vai trò cảm biến tải trọng của cơ cấu: Khi không tải cảm biến sẽ đƣa tín hiệu tới đầu vào I02.02 Khi có tải cảm biến sẽ đƣa tín hiệu tới đầu vào I02.04 Khi quá tải cảm biến sẽ đƣa tín hiệu tới đầu vào I02.05 b. Các bảo vệ chính Bảo vệ quá nhiệt cho động cơ có cảm biến nhiệt điện trở đặt ngay trong cuộn dây của động cơ. Bảo vệ quá tải cho phanh là rơle nhiệt K302B Bảo vệ quá tải cho quạt gió là rơle nhiệt K302A Bảo vệ quá tốc làm việc cho cơ cấu bằng rơle K122A, khi hoạt động rơle này sẽ đóng tiếp điểm (23,24)809(3B) = 1, đƣa tín hiệu vào đầu vào I02.08 Bảo vệ ngắn mạch cấp cho bộ biến tần – động cơ bằng cầu chì F301A. Bảo vệ an toàn bằng cơ cấu phanh và công tắc ngắt cuối hành trình. Bảo vệ khi mất mạch nguồn mạch điều khiển bằng công tắc tơ K312A. Bảo vệ bộ biến tần có sự cố bằng tiếp điểm (4,5)811(4B) = 1. Bảo vệ không: khi cơ cấu đang làm việc mà vì lý do nào đó mất nguồn cấp, thì khi có nguồn trở lại phải đƣa tay điều khiển về vị trí không sau đó mới bắt đầu điều khiển hệ thống làm việc trở lại. Bảo vệ cơ cấu khi quá tốc độ gió cho phép: khi quá tốc độ gió cho phép thì đồng hồ đo tốc độ gió A124C sẽ đóng tiếp điểm đƣa tín hiệu tới đầu vào I02.06. 44
  45. 4.1.2. Cơ cấu nâng phụ Cơ cấu nâng phụ đƣợc sử dụng khi tải trọng hang nhỏ dƣới 20 T, khi đó động cơ chính truyền động cho cơ cấu có công suất nhỏ, tốc độ nâng hàng sẽ nhanh hơn. 1. Giới thiệu phần tử a. Sơ đồ mạch điện cơ cấu nâng phụ 45
  46. Main Hoist Motor Fan Main Hoist Brake Hình 4 .3. Sơ đồ mạch độ Brake Resistance Q402A Q402B R301A A401A A301B R S T Master Brake K834A K834B 46 TB1 U V W D+ D- E9(+) E10(-) 3(-) 4(+) 5(-) 6(+) E11 E12 ng ng lực cơ cấu nâng phụ K402A K402B K412B 302D 302E 302F 302G 302H 302E 301A 301B 301C S411A ENCODER V U V W V U W _ B U W _ + _ A M A B M M 311F 311E 311D 311C 311B 311A M401 M402A A401A 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 Y402A H×nh 4.3: S¬ ®å m¹ch ®éng lùc cña c¬ cÊu n©ng phô
  47. MH Up MH Up MH Up MH Up Zero Down 1 3 Speed 4 Speed 5 Speed 6 Speed 7 Speed MH Fuse MH Inverter MH Fan MH Brake MH Fan MH Brake MH Brake MH Main MH Motor MH Brake Main/Aux Limit Showdown MH Down MH Down Limit Showdown Up 1 2 Speed MH-Relay 4 Norch Speed Norch Norch Norch Norch Norch Norch Protect Fault Braker Brake Overload Overload Contactor Contactor Overtemp L.S Hoist Select ( Big Span ) ( Big Span ) Showdown Limit ( Small Span ) ( Small Span ) Speed Norch Norch MH-Relay 1 UCP3 Power H A401A ình S816 TB11 F401A S815A M401A S810 A B C D E F 125A 4 Q402A Q402B K402A K402B K834B K412A K412B .4. S ơ đồ m ạch đ UC3 i 47 ều 03.COM1 03-00 03-01 03-02 03-03 03-04 03-05 03-06 03-07 03-08 03-09 03-10 03-11 03-12 03-13 03-14 03-15 04-00 04-01 04-02 04-03 04-04 04-05 04-06 04-07 04-08 04-09 04-10 04-11 04-12 khi ển Main/Aux Main Hoist Main Hoist Main Hoist Main Hoist Hoist Main Hoist c Main Contactor Normal Endpoint UCP3 Power Time Meter Fan Contactor Brake Contactor Main Contactor ơ 14-08 14-09 14-10 14-11 14-12 14-13 15.COM1 c ấu K834D K834B n â ng ng ph K833B K833C K833D K412A K412B K833A 412H ụ L833E L833F H×nh 4.4: S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn c¬ cÊu n©ng phô
  48. b. Giới thiệu phần tử F401A: Cầu chì bảo vệ L401A: Cuộn kháng lọc dòng A401A: Bộ biến tần R401A: Điện trở hãm A401B: Bộ điều khiển nối với điện trở hãm K412B: Công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ chính M401: Động cơ truyền động chính M402A: Quạt gió làm mát cho động cơ chính Y402A: Phanh của động cơ chính S411A: Bộ phát xung phản hồi tín hiệu tốc độ Q402A: Cầu dao đóng cấp nguồn cho quạt gió Q402B: Cầu dao đóng cấp nguồn cho phanh K834A: Công tắc tơ cấp nguồn cho quạt gió K834B: Công tắc tơ cấp nguồn cho phanh K402A: Rơ le bảo vệ quá tải cho quạt gió K402B: Rơ le bảo vệ quá tải cho phanh S810: Tay điều khiển của cơ cấu có 15 vị trí. Có 7 vị trí phía nâng và 7 vị trí phía hạ S811A: Công tắc hành trình ngắt cuối của phanh S812B: Công tắc lựa chọn cơ cấu làm việc S816A: Công tắc hành trình giới hạn nâng (Trong một khoảng thời gian lớn) S816B: Công tắc hành trình giới hạn nâng chậm (Trong một khoảng thời gian lớn) S816C: Công tắc hành trình giới hạn hạ chậm S816D: Công tắc hành trình giới hạn hạ S816E: Công tắc hành trình giới hạn nâng (Trong một khoảng thời gian nhỏ) S816F: Công tắc hành trình giới hạn nâng chậm (Trong một khoảng thời gian nhỏ) S125A: Sensor cảm biến tải trọng của cơ cấu nâng phụ 412H: Đồng hồ hiển thị thời gian làm việc của cơ cấu 48
  49. c. Bảng thống kê các đầu vào/ ra PLC Bảng 4.3. Bảng thống kê đầu vào Địa chỉ Ý nghĩa Địa chỉ Ý nghĩa Tín hiệu vào của cầu chì Tín hiệu vào báo tt công tắc I05.00 I05.10 bảo vệ cơ cấu nâng phụ tơ của động cơ nâng hạ I05.01 Báo lỗi từ biến tần I05.11 Quá tải động cơ nâng hạ Rơ le bảo vệ của bộ biến Báo tt công tắc hành trình I05.02 I05.12 tần ngắt cuối của phanh Rơ le bảo vệ của bộ biến Tín hiệu vào báo quá tải I05.03 I05.13 tần trọng Tín hiệu vào bảo vệ Giới hạn nâng (Trong I05.04 I06.00 aptômát của quạt gió khoảng thời gian lớn) Tín hiệu vào bảo vệ Giới hạn nâng chậm (Trong I05.05 I06.01 aptômát của phanh khoảng thời gian lớn) Tín hiệu vào cảnh báo quá Giới hạn hạ chậm I05.06 I06.02 tải quạt gió Tín hiệu vào cảnh báo quá Giới hạn hạ I05.07 I06.03 tải phanh Tín hiệu vào báo trạng thái Giới hạn nâng (Trong I05.08 I06.04 công tắc tơ của phanh khoảng thời gian nhỏ) Tín hiệu vào báo trạng thái Giới hạn nâng chậm (Trong I05.09 I06.05 của nguồn UCP4 khoảng thời gian nhỏ) Bảng 4.4. Bảng thống kê đầu ra Địa chỉ Ý nghĩa Q15.00 Cấp nguồn cho công tắc tơ quạt gió Q15.01 Cấp nguồn cho công tắc tơ phanh Q15.02 Cấp nguồn cho công tắc tơ chính Q15.03 Đèn báo hệ thống sẵn sàng làm việc Q15.04 Giới hạn hành trình nâng phụ 49
  50. 2. Nguyên lý hoạt động và các bảo vệ chính a. Nguyên lý hoạt động Sau khi đóng cầu dao chính Q099A cấp nguồn cho toàn bộ cần cẩu, xác định trạng thái làm việc bằng các đèn báo trong buồng điều khiển. Tiếp đến ta đóng cầu dao cấp nguồn cho động cơ chính, quạt gió và phanh. Chọn chế độ làm việc của cơ cấu bằng công tắc S812B để chọn cơ cấu nâng phụ. Điều khiển nâng hạ hàng nên xuống bằng cách di chuyển tay điều khiển lên hay xuống. Lúc đó PLC xử lý và cấp tín hiệu tới bộ biến tần để điều khiển động cơ quay thuận hoặc quay ngƣợc. Khi đó đầu vào: I05.00 = 1: Tiếp điểm cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho cơ cấu nâng phụ F401A vẫn đóng mạch I05.04 = 1: Cầu dao đóng cấp nguồn cho quạt gió Q402A I05.05 = 1: Cầu dao đóng cấp nguồn cho phanh Q402B I05.06 = 1: Rơ le bảo vệ quá tải cho các quạt gió vẫn đóng mạch I05.07 = 1: Rơ le bảo vệ quá tải cho phanh vẫn đóng mạch I05.11 = 1: Tiếp điểm bảo vệ quá nhiệt cho động cơ vẫn đóng mạch I06.00 = 1: Tiếp điểm của công tắc hành trình bảo vệ giới hạn nâng hàng đóng mạch I06.01 = 1: Tiếp điểm của công tắc hành trình bảo vệ giới hạn nâng hàng chậm đóng mạch I06.02 = 1: Tiếp điểm của công tắc hành trình bảo vệ giới hạn hạ hàng chậm đóng mạch I06.03 = 1: Tiếp điểm của công tắc hành trình bảo vệ giới hạn hạ hàng đóng mạch Khi ta di chuyển tay điều khiển cơ cấu thì tùy thuộc vào việc điều khiển nâng hay hạ và vị trí của tay điều khiển mà các đầu vào từ I05.00 đến I05.08 của PLC xác định các trạng thái bằng 1. Lúc đó đầu ra của PLC có tín hiệu: Q15.00 = 1 → K834A = 1 → đóng tiếp điểm cấp nguồn cho quạt gió M402 Q15.01 = 1 → K834B = 1 → đóng tiếp điểm cấp nguồn cho phanh Y402A → đóng tiếp điểm (23,24)216(6B) = 1 → đóng cấp nguồn cho bộ hiển thị thời gian làm việc của cơ cấu. 50
  51. Q15.02 = 1 → K834C = 1 → đóng tiếp điểm (13,14)412(4B) = 1 → K421B = 1 → đóng các tiếp điểm của công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ chính M301A. Q15.03 = 1 → L834D = 1 → đóng cấp nguồn cho đèn báo cơ cấu sẵn sàng làm việc. Q15.04 = 1 → L834E = 1 → đóng cấp nguồn cho đèn báo công tắc ngắt cuối của cơ cấu hoạt động. Nếu vì lý do nào đó mà công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ và phanh không hoạt động thì PLC xử lý và ngắt tín hiệu ở đầu ra PLC. Tùy vị trí tay điều khiển mà PLC xử lý và cấp tín hiệu điều khiển bộ biến tần với mạch điều chế độ rộng xung để có đƣợc điện áp và tần số ra phù hợp với tốc độ đặt của tay điều khiển. Bộ điều khiển A401B nối với điện trở hãm R401A điều chỉnh tốc độ động cơ khi khởi động. Bộ điều khiển này đƣợc nối với chân D+ và D của bộ biến tần. Bộ phát xung phản hồi tín hiệu tốc độ đƣa về bộ biến tần, từ đó bộ biến tần sẽ điều khiển điện áp cho phù hợp với vị trí của tay điều khiển và phù hợp với sự thay đổi của tải. Cảm biến S125A là cảm biến 4 cầu điện trở, đóng vai trò là cảm biến tải trọng của cơ cấu. Khi quá tải cảm biến sẽ đƣa tín hiệu tới đầu vào I05.13. b. Các bảo vệ chính Bảo vệ quá nhiệt cho động cơ có các cảm biến nhiệt điện trở đặt ngay trong cuộn dây của động cơ. Bảo vệ quá tải cho phanh bằng rơ le nhiệt K402B. Bảo vệ quá tải cho quạt gió bằng rơ le nhiệt K402A. Bảo vệ quá tốc độ làm việc của cơ cấu bằng rơ le K122A, khi hoạt động rơ le sẽ đóng tiếp điểm (23,24)809(3B) = 1 → đƣa tín hiệu tới đầu vào I02.08. Bảo vệ ngắn mạch cho mạch cấp cho bộ biến tần – động cơ bằng cầu chì F401A. Bảo vệ an toàn bằng cơ cấu phanh và các công tắc ngắt cuối hành trình. Bảo vệ mất nguồn mạch điều khiển bằng công tắc tơ K412A. 51
  52. Bảo vệ khi bộ biến tần làm việc có sự cố, khi đó thì tiếp điểm (4,5)814(2B) đóng. Bảo vệ không: Giả sử cơ cấu đang làm việc mà vì một lý do nào đó mất nguồn cấp thì khi có nguồn trở lại ta phải đƣa tay điều khiển về vị trí không thì quá trình hoạt động mới trở lại bình thƣờng. Bảo vệ cơ cấu khi quá tốc độ gió cho phép bằng đồng hồ đo tốc độ gió A124C. Bộ điều khiển của cơ cấu nâng hạ hàng là bộ điều khiển logic khả trình PLC. Vì vậy khi nghiên cứu nguyên lý hoạt động của cơ cấu với mục đích muốn tiếp cận và làm quen với một ngôn ngữ của PLC em đã viết chƣơng trình điều khiển cho cơ cấu bằng PLC s& - 300. Sau đây là chƣơng trình điều khiển: 52
  53. 4.2. CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦN Chuyển động lên xuống theo trục thẳng đứng nhằm thay đổi tầm với hàng. Việc nâng hạ cần đƣợc thực hiện bởi 1 động cơ chính đƣợc cấp nguồn từ bộ biến tần, đặc điểm của động cơ của cơ cấu này là làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. 4.2.1. Giới thiệu các phần tử cơ bản trong sơ đồ mạch điện 1. Sơ đồ mạch điện 60
  54. Luff Motor Fan SPAKE 102G Luff Motor Brake 1 Luff Motor Brake 2 102H 102I F501A Hình L501A Q502D Q502E 4.5: S Brake Resistance Brake Resistance Q502B Q502C R501A R501B A501A A501B A501C ơ R S T Master Brake Slave Brake đồ 1136E TB1 TB1 K835B K835C K835D K835E E10(-) E11 E12 E10(-) E11 E12 E9(+) U V W D+ D- E9(+) 3(-) 4(+) 5(-) 6(+) 3(-) 4(+) 5(-) 6(+) động l ực 61 c ủa K512B K502A K502B K502C K502D c ơ c ấu n 502W 502X 502Z 502U 502N 502Q 502V 502Y 502P 502R 502T 502S â S411A ng h 501C 501B 501A ENCODER _ B U V W V V V ạ U W U W U W c + A- A B- ần M M M M M501 M502A 511A 511C 511B 511E 511D 511F A501A Y502A Y502B 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 (ENCODER COM) (+12V) 1336E TB1 H×nh 4.5: S¬ ®å ®éng lùc cña c¬ cÊu n©ng h¹ cÇn
  55. Luff Zero Luff up 1 Luff Down 1 Luff 2 Speed Luff 3 Speed Luff 4 Speed Luff 5 Speed Luff 6 Speed Luff 7 Speed Luff Fuse Luff Inverter Luff Motor Luff Brake Luff Fan Luff Brake Luff Brake Luff Main Luff Maintain Luff Maintain Luff Down Luff Down Luff up Luff up Luff-Relay 4 80T Stop Speed Notch Speed Notch Speed Notch Notch Notch Notch Notch Notch Norch Protection Fault Luff-Relay 1 Fan Braker Breaker Overload Overload Contactor Luff Word/ Luff Motor Luff Brake L5 UCP5 Power Contactor Down - limit Down-slowdown Limit Slowdown 80T Slow-down slowdown Limit Maintain overtemp H ìn Q502C K502B K835C h 4.6:h S S819B A501A TB11 M501A F501A A S817 B C D E F G H K812A K812B S820A Q502B Q502D K502A K502C K835D S815A S820B ơ đồ S819C m ạch đ i ều UC5 62 07-00 07-01 07-02 07-03 07-04 07-05 07-06 07-07 07-08 07-09 07-10 07-11 07-12 07-13 07-14 07-15 08-00 08-01 08-02 08-03 08-04 08-06 08-07 08-08 08-09 08-10 08-11 08-12 08-13 08-14 08-15 khi 07COM1 ển c Luff Brake 1 Luff Brake 2 Luff Main Luff Fan Spake Spake Contactor Contactor Contactor Contactor Luff Ready Luff Endpoint ủa 15-08 15-09 15-10 15-11 15-12 15-13 15-14 15-15 UCP5 Power Main Contactor Time 15COM 835(1B) c ơ 817(1A) c K835E K835C UCP2 ấu n â ng h K512A K512B 512H ạ K835B K835C K835D K835E K835F K835A c ần L835G L835H H×nh 4.6: S¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn cña c¬ cÊu n©ng h¹ cÇn
  56. 2. Giới thiệu phần tử A501A: Bộ biến tần. A501B: Bộ điều khiển chính nối với điện trở hãm. A501C: Bộ điều khiển phụ nối với điện trở hãm. F501A: Cầu chì bảo vệ. L501A: Cuộn kháng lọc dòng. K512B: Công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ chính. K835F: Công tắc tơ cấp nguồn cho quạt gió. K835C, K835D: Công tắc tơ cấp nguồn cho phanh. K835B: Công tắc tơ cấp nguồn dự phòng. M501: Động cơ truyền động chính. M502A: Quạt gió làm mát cho động cơ chính. R501(A,B): Điện trở hãm. K122C: Rơle bảo vệ quá tốc độ. Y502A,Y502B: Phanh của động cơ chính. K502A: Rơle bảo vệ quá tải cho quạt gió. K502B, K502C: Rơle bảo vệ quá tải cho phanh. Q502B: Cầu dao đóng cấp nguồn cho quạt gió. Q502C, Q502D: Cầu dao đóng cấp nguồn cho phanh. Q502E: Cầu dao cấp nguồn dự phòng. S511A: Bộ phát xung phản hồi tín hiệu tốc độ. S817: Tay điều khiển cảu cơ cấu có 15 vị trí.Có 7 vị trí phía nâng, 7 vị trí phía hạ. S819A: Công tắc chọn chế độ làm việc hay chế độ bảo dƣỡng. S819(B,C): Công tắc hành trình ngắt cuối của phanh, dung đƣa điện trở kinh tế vào cuộn dây phanh. S820A: Công tắc hành trình giới hạn hạ cần của cơ cấu trong chế độ bảo dƣỡng. S820B: Công tắc hành trình giới hạn hạ cần xuống chấm của cơ cấu trong chế độ bảo dƣỡng. S828C: Công tắc hành trình giới hạ cần. S828D: Công tắc hành trình giới hạn hạ cần xuống chậm. S828E: Công tắc hành trình khi tải trọng quá 120T. 63
  57. S828F: Công tắc hành trình khi tải trọng quá 120T hạ cần xuống chậm. S828G: Công tắc hành trình giới hạn bảo vệ nâng cần. S828H: Công tắc hành trình giới hạn bảo vệ nâng cần chậm. S824C: Sesor cảm biến của cơ cấu. 4.2.2. Nguyên lí hoạt động Sau khi đóng cầu dao chính Q099A cấp nguồn cho toàn bộ cần cẩu xác định trạng thái làm việc bằng các đèn hiệu trong buồng điều khiển. Đóng cầu dao nguồn cho cơ chính, quạt gió, phanh, nguồn dự trữ. Chọn chế độ làm việc của cơ cấu bằng công tắc S819A để chọn chế độ làm việc hoặc bảo dƣỡng cho cẩu. Điều khiển cần lên xuống ( hay thay đổi tầm với của cẩu ) bằng cách điều khiển tay điều khiển lên xuống. Lúc đó PLC xử lý và cấp tín hiệu tới bộ biến tần điều khiển động cơ quay thuận hoặc quay ngƣợc. Khi đó đầu vào: -07.09 = 1 Tiếp điểm cầu chì bảo vệ ngắn mạch vẫn đóng mạch. -07.13 = 1 Cầu dao đóng cấp nguồn cho quạt gió Q502B. -07.14 = 1 Cầu dao đóng cấp nguồn cho quạt gió Q502(C,D)=1. -07.15 = 1 Rơle bảo vệ quá tải cho các quạt gió vẫn đóng mạch. -08.00 = 1 Rơle bảo vệ quá tải cho phanh vẫn đóng mạch. -08.03 = 1 Tiếp điểm bảo vệ quá nhiệt cho động cơ vẫn đóng mạch. -08.08 = 1 Tiếp điểm côngtăc hành trình bảo vệ giới hạn hạ cần trong chế độ bảo dƣỡng đóng. -08.09 = 1 Tiếp điểm côngtăc hành trình bảo vệ giới hạn cần xuống chậm trong chế độ bảo dƣỡng -08.10 = 1 Tiếp điểm côngtăc hành trình bảo vệ giới hạn cần đóng. -08.11 = 1 Tiếp điểm công tắc hành trình bảo vệ giới hạn cần xuống chậm đóng. -08.12 =1 Tiếp điểm công tắc hành trình bảo vệ giới hạn khi tải trọng hang quá 120T. -08.13 = 1 -08.14 = 1 Tiếp điểm công tắc hành trình bảo vệ giới hạn nâng cần lên chậm đóng. -08.15 = 1 Tiếp điểm công tắc hành trình bảo vệ giới hạn nâng cần lên đóng. 64
  58. Đƣa tay điều khiển điều khiển cơ cấu. Lúc đó tuỳ thuộc vào việc điều khiển cần lên xuống mà đầu vào 07.00 07.08 của PLC xác định các trạng thái bằng 1 Lúc đó đầu ra PLC có tín hiệu: -15.10 = 1 K835C = 1 đóng tiếp điểm cấp nguồn phanh 1Y502A. K835C = 1 (23, 24)512(5B) = 1 cấp nguồn cho đồng hiển thị thời gian làm việc của cơ cấu. -15.11=1 K835B=1 đóng tiếp điểm cấp nguồn cho phanh 2Y502A. -15.12=1 K835E=1 K512B=1 đóng cấp nguồn cho động cơ chính từ bộ biến tần. -15.13=1 K835F=1 đóng cấp nguồn cho quạt gió. -15.14=1 L835G=1 đóng cấp nguồn cho đèn báo cơ cấu sẵn sang làm việc. -15.15=1 L835H=1 đóng cấp nguồn cho đèn báo công tắc ngắt cuối của cơ cấu hoạt động. Khi mạch cung cấp nguồn chính có sự cố thì ngƣời điều khiển có thể dung mạch cấp nguồn phụ bằng cách sử dụng nút ấn từ bàn điều khiển, khi đó đầu ra của PLC: -15.08=1 K835A=1 -15.09=1 K835B=1 đóng tiếp điểm đƣa mạch nguồn dự phòng vào sử dụng. Nếu vì lí do nào đó mà công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ và phanh không hoạt động thì PLC xử lí và ngắt tín hiệu đầu ra PLC. Bộ điều khiển A501B,A501C nối với điện trở hãm R501B,R501C điều chỉnh tốc độ động cơ khi khởi động.Bộ điều khiển này đƣợc nối với chân D+,D- của bộ biến tần. Bộ phát xung phản hồi tín hiệu tốc độ đƣa về bộ biến tần điều khiển điện áp ra sao cho phù hợp với vị trí tay điều khiển và phù hợp với sự thay đổi của tải. 4.2.3. Bảo vệ cho cơ cấu -Bảo vệ quá nhiệt cho động cơ bằng các tiếp điểm nhiệt ngay trong động cơ. -Bảo vệ quá tải cho phanh là rơle nhiệt: K502C,K502D. 65
  59. -Bảo vệ quá tải cho quạt gió là rơle nhiệt: K502A. -Bảo vệ quá tốc độ làm việc của cơ cấu: rơle K122C,khi hoạt động sẽ đóng tiếp điểm (23,24)809(3B)=1 đƣa tín hiệu vào đầu vào 02.10. -Bảo vệ ngắn mạch cho mạch cấp nguồn biến tần động cơ: cầu chì F501A. -Bảo vệ an toàn bằng cơ cấu phanh và các công tắc ngắt cuối hành trình. -Bảo vệ khi mất nguồn mạch điều khiển: công tắc tơ K512A. -Bảo vệ khi bộ biến tần làm việc có sự cố bất thƣờng thì tiếp điểm (4_5)818(4B)=1. -Bảo vệ không: cơ cấu đang làm việc mà vì lí do nào đó mất nguồn cấp thì khi có điện trở lại thì phải đƣa tay điều khiển về vị trí không sau đó điều khiển hệ thống mới hoạt động. 66
  60. KẾT LUẬN Sau một quá trình nỗ lực cố gắng hoàn thành đồ án với đề tài đƣợc giao, bản đồ án của em đã đạt đƣợc một số nội dung cơ bản sau: - Tìm hiểu tổng quan về nhà máy đóng tàu Bạch Đằng, hệ thống cung cấp điện của nhà máy. - Tìm hiểu trang bị điện - điện tử của cần cẩu 120 tấn. - Đi sâu vào nghiên cứu nguyên lý hoạt động của hai cơ cấu nâng hạ hàng và nâng hạ cần. Tuy nhiên đồ án vẫn còn tồn tại một số hạn chế nhất định: - Chƣa đi tìm hiểu về bộ biến tần điều chỉnh tốc độ của các động cơ truyền động. - Chƣơng trình điều khiển của cơ cấu nâng hạ chính viết trên PLC – S7 300 chƣa thật hoàn thiện. Mặc dù em đã rất cố gắng, nhƣng do trình độ còn hạn chế nên đồ án còn nhiều thiếu sót và sơ sài. Vậy em rất mong đƣợc sự chỉ bảo của các Thầy, cô giáo để bản đồ án hoàn thiện hơn. Hải phòng, ngày tháng năm 2009 Sinh viên thực hiện Cù Văn Sơn 67
  61. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Vũ Quang Hồi - Nguyễn Văn Chất - Nguyễn Thị Lan Anh (1996) Trang bị điện - Điện tử máy công nghiệp dùng chung, Nhà xuất bản giáo dục. [2]. Bùi Quốc Khánh - Nguyễn Văn Liễu -Nguyễn Thị Hiền ( 1996) Truyền động điện, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội . [3]. Phạm Thƣợng Hàn - Nguyễn Trọng Quế - Nguyễn Văn Hoà - Nguyễn Thị Vấn (1996). Kỹ thuật đo lường các đại lượng vật lý, Nhà xuất bản giáo dục. [4]. Trần Khánh Hà (1997). Máy điện, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội. [5]. Nguyễn Bính (2005). Điện tử công suất, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội . [6]. Nguyễn Doãn Phƣớc – Phan Xuân Minh (2005). PLC S7-300, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội. [7]. Bùi Quốc Khánh, Hoàng Xuân Bình (2006). Trang bị điện - điện tử tự động hoá cầu trục và cần trục. NXB KH&KT, Hà Nội. 68
  62. MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐÓNG TÀU 3 BẠCH ĐẰNG 3 1.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NHÀ MÁY 3 1.2. TÌNH HÌNH HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT KINH DOANH NHÀ MÁY HIỆN NAY 5 1.3. HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 5 1.3.1. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện 5 1.3.2. Các trang thiết bị của hệ htống cung cấp điện 12 1.3.3. Vận hành hệ thống cung cấp điện 17 CHƢƠNG 2. KHÁI QUÁT VỂ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 18 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHO CẦN TRỤC - CẦU TRỤC 18 2.1. KHÁI QUÁT VỀ CÁC YÊU CẦU CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CẦN TRỤC - CẦU TRỤC [7] 18 2.1.1. Cần đảm bảo tốc độ nâng chuyển với tải trọng định mức 18 2.1.2. Có khả năng thay đổi tốc độ trong phạm vi rộng 18 2.1.3. Có khả năng rút ngắn thời gian quá độ 19 2.1.4. Có trị số hiệu suất và cos cao 19 2.1.5. Đảm bảo an toàn hàng hoá 20 2.1.6. Điều khiển tiện lợi và đơn giản 20 1.1.7. Ổn định nhiệt, cơ và điện 20 2.1.8. Tính kinh tế và kỹ thuật cao 21 2.1.9. Một số định nghĩa về các thông số của cần trục – cầu trục 21 2.2. CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHO CẦN TRỤC - CẦU TRỤC . 22 2.2.1. Khái quát 22 2.2.2. Cấu trúc của hệ truyền động điện 22 CHƢƠNG 3: TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CẦN TRỤC 120 TẤN 30 3.1. Giíi thiÖu chung 30 3.2. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH 30 3.2.1. Các thông số chính 30 3.2.2. Tốc độ vận hành 31 69
  63. 3.2.3. Các động cơ truyền động chính 31 3.2.4. Cáp thép 31 3.2.5. Phanh 31 3.2.6. Nguồn cấp 32 3.3. NHỮNG QUY TẮC AN TOÀN KHI VẬN HÀNH 33 3.4. CÁCH BỐ TRÍ TRÊN CABIN ĐIỀU KHIỂN 34 3.4.1. Bàn điều khiển cabin chính 34 3.4.2. Bảng điều khiển (nằm ở phía dƣới cần cẩu) 36 CHƢƠNG 4. CƠ CẤU NÂNG HẠ HÀNG VÀ CƠ CẤU 37 TẦM VỚI 37 4.1. CƠ CẤU NÂNG HẠ HÀNG 37 4.1.1. Cơ cấu nâng chính 37 4.1.2. Cơ cấu nâng phụ 45 4.2. CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦN 60 4.2.1. Giới thiệu các phần tử cơ bản trong sơ đồ mạch điện 60 4.2.2. Nguyên lí hoạt động 64 4.2.3. Bảo vệ cho cơ cấu 65 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 70