Tài liệu TRANG BỊ ĐIÊN CHO HỆ THỐNG CẦU TRỤC RTG Kalmar

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY TIỂU LUẬN Đềtài: TRANG BỊ ĐIÊN CHO HỆ THỐNG CẦU TRỤC RTG- Kalmar GVHD : ThS.TRẦN THANH LAM NHÓM SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ Lớp Khoá 112430A 2011-2015 : : MSSV: 11243041 Tp. HồChí Minh, tháng04/2014 Trang 1/ 42 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN    ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... TP.HCM, ngày….tháng…..năm 2014 GIÁO VIÊN Trang 2/ 42 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung và lĩnh vực điện –điện tử-tin học nói riêng làm cho bộ mặt xã hội thay đổi từng ngày .trong hoàn cảnh đó ,để đáp ứng được những điều kiện thực tiễn của sản xuất đòi hỏi các loai máy móc thiết bị phải được cơ khí hóa tư động hóa để đáp ứng cho nhu cầu sản xuất hiện đại. Trong quá trình học môn trang bị điện nhóm em được nhận đề tài :Tổng quan về thống điện trong cầu trục RTG – KALMAR do kiến thức còn hạn chế ,trong thời gian có hạn ,lượng kiến thức lớn nên bài tiểu luận tránh khỏi những sai sót .Nhóm em mong nhận được sự góp ý xây dựng của thầy cũng như các thầy cô khác trong khoa để bài tiểu luận được hoàn thiện hơn.Trong quá trình làm bài tiểu luận nhóm em nhận được sự giúp đỡ ,hướng dẫn ,chỉ bảo tận tình của giáo viên: TRẦN THANH LAM và các thầy cô khác . Nhóm em xin chân thành cảm ơn ! TP.HCM, ngày….tháng…..năm 2014 NHÓM SINH VIÊN : NGUYỄN PHƯỚC SỈ Trang 3/ 42 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN..............................................................4 1.1 Tổng quan vê máy................................................................................................4 1.2 Phân loại...............................................................................................................7 1.3 Cấu trúc của cầu trục............................................................................................8 1.4 Những thiết bị chuyên dùng trong cầu trục...........................................................9 1.5 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CẦU TRỤC KALMAR RTG...................................10 CHƯƠNG 2: YÊU CẦU TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN.....................................................12 2.1 Đặc điểm công nghệ...........................................................................................12 2.2 Yêu cầu truyền động...........................................................................................12 2.3 Chế độ làm việc của động cơ truyền động..........................................................13 CHƯƠNG 3: KHÍ CỤ ĐIỆN CẦU TRỤC RTG – KALMAR....................................15 3.1 Giới thiệu chung.................................................................................................15 3.2 Hệ truyền động...................................................................................................18 3.3 Nguyên lý hoạt động…………………………………………………………………… Trang 4/ 42 CHƯƠNG 1: NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN 1.1 TỔNG QUAN VỀ MÁY Cầu trục là tên gọi chung của máy trục chuyển động trên hai đường ray cố định trên kết cấu kim loại hoặc tường cao để vận chuyển các vật phẩm trong khoảng không (khẩu độ) giữa hai đường ray đó - Các cơ cấu của cầu trục đảm bảo 3 chuyển động : + Nâng hạ vật phẩm + Di chuyển xe con + Di chuyển cả cầu trục Hình 1  Lĩnh vực sử dụng:     Xây dựng công nghiệp Nhà máy cơ khí Xí nghiệp luyện kim Hải cảng + Tải trọng nâng : Q= 1 -500 tấn + Khẩu độ : Lmax =16m + chiều cao nâng : Hmax =16m Trang 5/ 42 +Vận tốc nâng : Vn =2-40m/min + Vận tốc di chuyển xe con : Vmax =60m/min + Vận tốc di chuyển cầu trục :Vcmax = 120m/min Cầu trục kalmar RGT  Cầu trục RTG- Kalmar gồm những bộ phận sau: Hình 1.1 Dầm hoặc dàn chủ 1, hai dầm chủ liên kết với hai dầm đầu 7, trên dầm đầu lắp các cụm bánh bánh xe di chuyển cầu trục 6, bộ máy dẫn động 3, bộ máy di chuyển hoạt động sẽ làm cho các bánh xe quay và cầu trục chuyển động theo đường ray chuyên dùng 5 đặt trên cao dọc nhà xưởng, hướng chuyển động của động cơ điên 30 tấn, khi có yêu cầu riêng có thể đến 500 tấn. Ở cầu trục có sức nâng trên 10 tấn, thường được trang bị hai tời nâng cùng với hai móc câu chính và phụ, tời phụ có sức nâng thường bằng một phần tư (0,25) sức nâng của tời chính, nhưng tốc độ nâng thì lớn hơn. Trang 6/ 42 Xe con mang hàng 11 di chuyển dọc theo đường ray lắp trên hai dầm (dàn) chủ; trên xe con đặt các bộ máy của tời chính 10, tời phụ 9 và bộ máy di chuyển xe con 2, các dây cáp điện 8 có thể co dãn phù hợp vói vị chí của xe con và cấp điện cho cầu trục nhờ hệ thanh dẫn điện 12 đặt dọc theo tường nhà xưởng, các quẹt điện 3 pha tỳ sát trên các thanh này, lồng thép làm công tác kiểm tra 13 treo dưới dầm cầu trục. Các bộ máy của cầu trục thực hiện 3 chức năng: nâng hạ hàng, di chuyển xe con và di chuyển cầu trục. Sức nâng của cầu trục 2 dầm thường trong khoảng 5 Dầm chính của cầu trục hai dầm được chế tạo dưới dạng hộp hoặc dàn không gian Hình 2 Hình 3 Hình 4 1.2 Phân loại  Theo đặc điểm cấu tạo:  Kiểu cầu  Hình cổng  Kiểu tháp  Theo chức năng:  Cầu trục vận chuyển  Cầu trục lắp ráp  Theo chế độ làm việc:  Loại nhẹ : TĐ % = 10%-15%, t = 60 lần/h Trang 7/ 42  Loại trung bình: TĐ % = 15%-25%, t = 120 lần/h  Loại nặng : TĐ % = 25%-40%, t = 240 lần/h  Loại rất nặng : TĐ % = 40%-60%, t ≥240 lần/h  Theo trọng tải:  Loại nhẹ : nhỏ hơn 5 tấn  Loại trung bình : 10 -30 tấn  Loại lớn : lớn hơn 30 tấn 1.3 Cấu trúc của cầu trục Hình 5 Hình 6 Trang 8/ 42 Hình 7     Xe cầu Xe con Cơ cấu nâng hạ Cơ cấu phụ khác:  Cơ cấu lấy hàng  Cơ cấu cân bằng  … 1.4 Những thiết bị chuyên dùng trong cầu trục a. Phanh hãm điện từ: có chức năng dừng các cơ cấu, giữ hàng hóa chắc chắn. Thường có 3 loại:  Phanh hãm điện từ kiểu guốc  Phanh hãm điện từ kiểu đai  Phanh hãm điện từ kiểu đĩa Nguyên lý làm việc: Khi cuộn dây phanh hãm của nam châm được đóng vào lưới điện, lực hút của nam châm thắng lực cản của lò xo làm cho má phanh giải phóng cổ trục của động cơ Trang 9/ 42 Hình 8 b. Bộ tiếp điện: Để cấp điện cho các cơ cấu di chuyển trên xe cầu người ta sử dụng một thiết bị đặc biệt gọi là bộ tiếp điện:  Bộ tiếp điện cứng : dùng cho cầu trục trọng tải lớn, cung đường di chuyển dài.  Bộ tiếp điện mềm : dùng cho cầu trục có trọng tải nhỏ, cung đường di chuyển ngắn. Hình 9 c. Bộ khống chế Trang 10/ 42  Bộ khống chế dùng để điều khiển các chế độ làm việc của động cơ truyền động : mở máy, đảo chiều, hãm dừng …  Bộ khống chế gồm hai loại:  Bộ khống chế động lực : các tiếp điểm đóng cắt trực tiếp mạch lực.  Bộ khống chế từ : gồm bộ khống chế chỉ huy và hệ thống Relay, contactor. 1.5 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CẦU TRỤC KALMAR RTG  Cầu trục dầm đôi  Tải trọng nâng : Tới 100 tấn  Khẩu độ : tới 50 m  Chiêu cao nâng : tới 100 m  Vận tốc nâng hạ từ 0,83 đến 10 mét/ phút  Vận tốc dịch chuyển pa lăng (xe chạy) từ 0,83 đến 20 mét phút  Vận tốc dịch chuyển dàn cầu trục trục từ 15 đến 30 mét/phút 2.2 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN:  Bằng tay bấm (điều khiển có dây)  Bằng cabin  Bằng điều khiển từ xa (điều khiển không dây)  Có nhiều chế độ lựa chọn điều khiển tốc độ hoặc điều khiển bằng biến tần ( Đ/K tần số) với HoistMaster2…  Các sản phẩm của Bkneck craner cung cấp luôn luôn tích hợp các: Bảo vệ quá tải thông minh Bảo vệ quá nhiệt cho động cơ nâng Phần điều khiển di chuyển palăng ( Xe chạy ) đều được kiểm soát băng bộ MicroMove (kiểm soát tần số biến tần) Palăng cáp điện ( xe chạy ) điện tử giám sát hệ thống NovaMaster cho bạn sự tùy chọn Trang 11/ 42 IP55 bảo vệ cho động cơ điện và cubicle Motor lớp cách điện F Móc nâng tải luông tích hợp khoá chốt an toàn  Động cơ truyền động : Là động cơ không đồng bộ do Siemens sản xuất : 1LG4 và 1LG6  Máy phát: - Động cơ diezel Cummins QSX 15 Scania DC 1643/1642 Volvo TAD1641GE  Máy phát đồng bộ : Stamford HCL 1534 CHƯƠNG 2: YÊU CẦU TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 2.1 Đặc điểm công nghệ  Cầu trục làm việc ở điều kiện môi trường khắc nghiêt:  Nhiệt độ thay đổi nhiều  Không khí có độ ẩm lớn  Môi trường nhiều bụi, chất ăn mòn  …  Chế độ làm việc nặng nề : Trang 12/ 42  Số lần đóng cắt lớn  Thường xuyên bị quá tải  Momen tải thay đổi trong một dải lớn :  Lúc nâng không tải M = 15%-20% Mđm  Nâng có tải M= 150% Mđm  Phải có khả năng tăng tốc và giảm tốc êm 2.2 Yêu cầu truyền động - Động cơ truyền động phải có độ bền cao - Momen quán tính nhỏ - Tốc độ động cơ thấp ( 1000-1500v/ph) nhằm mục đích giảm thời gian quá độ, nâng cao hiệu suất. - Có khả năng quá tải lớn - Phạm vi điều chỉnh tốc độ đủ lớn.  Tốc độ nâng ½ tải : 1,5÷1,7 Vđm  Tốc độ nâng không tải : 3÷ 3,5 Vđm  Tốc độ hạ tải : 2÷2,5 Vđm - Hệ truyền động phải có khả năng đảo chiều quay Độ chính xác : 5% Trang 13/ 42 Hình 10 2.3 Chế độ làm việc của động cơ truyền động a. Cơ cấu nâng hạ Trang 14/ 42 Hình 11  Góc phần tư thứ nhất : Quá trình nâng tải : momen động cơ sinh ra và tốc độ quay cùng chiều  Góc phần tư thứ 2 : Quá trình hãm dừng : giai đoạn này có thể thực hiện hãm tái sinh kết hợp với hãm động năng.  Góc phần tư thứ 3 : Đây là quá trình hạ không tải do momen tải không thắng được momen cản do masat sinh ra nên động cơ phải sinh năng lượng để hạ tải ( còn gọi là hạ động lực).  Góc phần tư: Quá trình hạ có tải do momen tải có giá trị lớn nên động cơ phải sinh ra momen hãm (còn gọi là hạ hãm) b. Cơ cấu di chuyển Hình 12  Góc phần tư thứ nhất : Quá trình kéo tải : momen động cơ sinh ra và tốc độ quay cùng chiều  Góc phần tư thứ 2 : Quá trình hãm dừng : giai đoạn này có thể thực hiện hãm tái sinh kết hợp với hãm động năng. Trang 15/ 42  Góc phần tư thứ 3 và 4 hệ truyền động làm việc hoàn toàn giống như góc phần tư thứ 1 và thứ 2 CHƯƠNG 3: KHÍ CỤ ĐIỆN CẦU TRỤC RTG – KALMAR 3.1 Xe cầu Giới thiệu chung   Xe con  Cơ cấu nâng hạ  Buồng lái - Trang bị điện trong cầu trục  Khối nguồn  EE-house  Động cơ  Cảm biến theo dõi Trang 16/ 42 Hình 14 Hình 15 Hình 16 Trang 17/ 42 Hình 17 Hình 18 Động cơ truyền động : Là động cơ không đồng bộ do Siemens sản xuất : 1LG4 và 1LG6  Máy phát:  Động cơ diezel  Cummins QSX 15  Scania DC 1643/1642  Volvo TAD1641GE Trang 18/ 42  Máy phát đồng bộ :  Stamford HCL 1534  Tủ điều khiển :  MBA, biến dòng  PLC  Các bộ biến đổi (U1,U2,U3…)  Công tắc tơ rơle  Bảng điều khiển, hiển thị  Thiết bị truyền thông, liên lạc  Cơ cấu cân bằng : Hình 23 Trang 19/ 42 3.2 Hệ truyền động  Hiện nay các thiết bị lực, điều khiển được sản xuất thành gói sản phẩm hoàn chỉnh.  Tùy thuộc yêu cầu điều khiển có thể lựa chọn loại mạch lực và mạch điều khiển phù hợp  Tùy thuộc vào công suất động cơ để chọn công suất bộ biến đổi Hình 24  Cấu trúc điều khiển động cơ :  Khối chỉnh lưu : biến đổi nguồn xoay chiều thành một chiều.  DC-link : khâu trung gian một chiều  Inverter : biến đổi công suất một chiều thành xoay chiều.  Control Unit : điều khiển đóng cắt Transitor. Trang 20/ 42