Bài thảo luận nhóm: Động cơ không đồng bộ roto dây quấn dùng bộ khống chế động lực HT 51

Thảo luận nhóm 1 Thành viên nhóm C âu hỏi là : Sơ đồ khống chế động cơ không đồng bộ roto dây quấn dùng bộ khống chế động lực HT 51 I.Khái niệm chung về cầu trục 1.Khái niệm Cầu trục là tên gọi chung của các 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 đảm bảo 3 chuyển động: Nâng hạ vật. Di chuyển xe con. Di chuyển xe cầu 2. Đặc điểm cấu tạo của cầu trục Dầm cầu được gọi là dầm chính, thường có kết cấu hộp hoặc dàn, có thể có một hoặc hai dầm. Trên dầm có xe con và cơ cấu di chuyển qua lại dọc theo dầm chính. Hai đầu dầm chính liên kết hàn hoặc đinh tán với hai dầm đầu. Trên mỗi dầm đầu có hai cụm bánh xe: cụm bánh xe chủ động và cụm bánh xe bị động. Dẫn động của cầu trục có thể bằng tay hoặc dẫn động điện. Dẫn động bằng tay chủ yếu dùng trong các phân xưởng sửa chữa, lắp ráp nhỏ, nâng hạ không thường xuyên, không đòi hỏi năng suất và tốc độ cao Cầu trục thường được chế tạo với các thông số: Tải trọng nâng: Q = 1 ÷ 500 tấn Chiều cao nâng: Hmax = 16 m Vận tốc nâng: Vn = 2 ÷ 40 m/phút Vận tốc di chuyển xe con: Vxmax = 60 m/phút - Vận tốc di chuyển cầu trục: Vcmax = 60 m/phút - Cầu trục có Q > 10 tấn thường được trang bị hai hoặc ba cơ cấu nâng, gồm một cơ cấu nâng chính và một hoặc hai cơ cấu nâng phụ, được lắp trên xe con. 3.Phân loại Theo công dụng Cầu trục có công dụng chung: Chủ yếu dùng với móc teo để xếp dỡ, di chuyển lắp ráp và sửa chữa máy móc Cầu trục chuyên dùng: Được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp luyện kim với các thiết bị mang vật chuyên dùng và chế độ làm việc rất nặng Theo cách dẫn động các cơ cấu Cầu trục dẫn động bằng điện: Các cơ cấu được dẫn động cơ điện Cầu trục dẫn động bằng tay: Các cơ cấu được dẫn động bằng hệ thống tời kéo tay (hệ thống đĩa xích kéo tay...) Theo kiểu dáng kết cấu dầm Cầu trục dầm đơn: dầm cầu của cầu trục một dầm thường là dầm chữ  I  hoặc dầm tổ hợp với các dầm thép tăng cứng cho dầm, cầu trục một dầm thường dùng pa lăng điện chạy dọc theo dầm chữ  I  nhờ cơ cấu di chuyển pa lăng Cầu trục dầm kép: có các loại dầm hộp và dầm giàn không gian Cầu trục dầm hộp Cầu trục dầm giàn cầu trục dầm kép cầu trục dầm đơn cầu trục treo Theo cách tựa của dầm cầu lên đường ray di chuyển của cầu trục Cầu trục tựa Cầu trục treo Theo cách bố trí cơ cấu di chuyển cầu trục Cầu trục dẫn động riêng Cầu trục dẫn động chung Ngoài ra theo nguồn dẫn có hai loại dẫn động bằng tay và dẫn động máy Theo phạm vi phục vụ Hiện cách phân loại này rất đa dạng nó được gọi tên theo mục đích cẩu hàng như: Cầu trục cho cầu cảng: Với sức nâng hàng hóa lớn Cầu trục phòng nổ: Cho các nhà máy gas,khí, hầm lò than,... Cầu trục thủy điện: Phục vụ quá trình vận hành và làm việc khi lắp đặt sửa chữa thay thế tua bin máy phát, trạm nguồn,... Cầu trục luyện kim: Cầu trục làm việc trong các phân xưởng luyện kim có nhiệt độ rất cao Cầu trục gầu ngoạm: Cầu trục có móc cẩu dạng gầu ngoạm chuyên dụng để bốc vật liệu rời (than, cát...) Cầu trục mâm từ: Cầu trục có móc cẩu là các cụm nam châm điện chuyên dùng để bốc thép tấm,... 4 .Đặc điểm công nghệ Cầu trục làm việc trong môi trường rất nặng nề như ngoài hải cảng, các nhà máy, xí nghiệp luyện kim. Làm việc ở chế độ đóng cắt rất cao. Ngoài ra, tùy theo quá trình công nghệ mà ta có một số yêu cầu như: Cầu trục vận chuyển được sử dụng rộng rãi, yêu cầu về độ chính xác không cao. Cầu trục lắp ráp thường được sử dụng trong các phân xưởng cơ khí, dùng để lắp ghép các chi tiết cơ khí nên yêu cầu độ chính xác cao. Các khí cụ điện, thiết bị điện trong hệ thống phải làm việc tin cậy để nâng cao năng suất, an toàn trong vận hành và khai thác. Từ những đặc điểm trên có thể đưa ra những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống và trang bị điện của cơ cấu: - Các phần tử cấu thành của hệ thống phải đơn giản, dễ thay thế, sửa chữa, độ tin cậy cao. Trong mạch điều khiển phải có mạch bảo vệ điện áp không, bảo vệ quá tải và ngắn mạch. - Quá trình mở máy diễn ra theo một quy luật định sẵn. - Sơ đồ điều khiển cho từng động cơ rieng biệt, độc lập. - Có công tắc hành trình hạn chế hành trình tiến lùi cho xe cầu, xe con, hạn chế hành trình lên của cơ cấu nâng hạ. - Đảm bảo hạ hang ở tốc độ thấp. - Tự động cắt nguồn khi có người làm việc trên xe cầu. Dạng đặc tính cơ của cơ cấu nâng hạ như sau: 5. Chế độ làm việc của động cơ truyền động Máy điện làm việc chế độ động cơ ( đường 1) M = Mc + Mđm Với: M – momen do động cơ sinh ra M c - momen cản do tải trọng gây ra Mđms - momen cản do ma sát gây ra Đối với động cơ nâng hạ làm việc ở chế độ nâng hàng, còn đối với động cơ di chuyển làm việc ở chế độ chạy tiến. Máy điện làm việc ở chế độ máy phát. Đối với cơ cấu di chuyển, đường 1 thực hiện hãm tái sinh khi có ngoại lực tác dụng cùng chiều với chuyển động của cơ cấu. Còn đối với cơ cấu nâng hạ thực hiện hãm động năng ( đường 3 ). Ở góc phần tư thứ nhất: Ở góc phần tư thứ II: Máy điện làm việc ở chế độ động cơ. Đối với cơ cấu di chuyển tương ứng với chạy lùi. Còn đối với cơ cấu nâng hạ: Mc < Mm M = Mms – Mc Chế độ này được gọi là chế độ hạ động lực. Máy điện làm việc ở chế độ máy phát. Đối với cơ cấu nâng hạ: Mc > Mms M = Mc – Mms Hàng sẽ được hạ do tải trọng của nó. Còn động cơ đóng điện ở nâng đề hãm tốc độ hạ hàng. Lúc này động cơ làm việc ở chế độ hãm ngược ( đường 2 ). Khi thực hiện hạ động lực, động cơ làm việc ở chế độ hãm tái sinh ( máy phát ) với tốc độ hạ lớn hơn tốc độ đồng bộ ( đường 4 ). Ở góc phần tư thứ III: Ở góc phần tư thứ IV: 6 . Yêu cầu truyền động * Chế độ làm việc: Động cơ truyền động của cơ cấu nâng hạ nói chung có chế độ làm việc là ngắn hạn lặp lại, có tần số đóng cắt lớn. * Vấn đề đảo chiều: Động cơ cầu trục phải có khả năng đảo chiều quay, có momen thay đổi theo tải trọng rất rõ rệt. Theo khảo sát từ thực tế thì khi không có tải trọng, momen động cơ không vượt quá ( 15÷20% )Mđm. Đối với cơ cấu nâng hạ của cầu trục gầu ngoạm tới 50%Mđm. * Yêu cầu về khởi động và hãm: Trong các hệ thống truyền động của cơ cấu nâng hạ nói chung và cầu trục nói riêng, yêu cầu về quá trình tăng tốc và giảm tốc phải êm. Ở các máy nâng tải trọng, gia tốc cho phép thường được quy định theo khả năng chiu đựng phụ tải của từng động cơ . Sử dụng phanh hãm khi chuẩn bị dừng và khi mất điện phanh hãm phải dừng hệ truyền động ở hiện trạng, tránh rơi tự do. Phải dừng chính xác tại nơi lấy tải và hạ tải hay dừng chính xác ở tốc độ thấp. * Phạm vi điều chỉnh: Trong cơ cấu nâng hạ cầu trục thì phạm vi điều chỉnh không cao. Ở các cầu trục thông thường thì D 10. Độ chính xác điều chỉnh cũng yêu cầu không cao, khoảng 5%. * Yêu cầu đối với truyền động trong trạng thái bất bình thường, như hãm khẩn cấp, đảo chiều quay tức thời hay hãm đột ngột. Các bộ phận chuyển động phải có phanh hãm điện từ để giữ chặt các trục, khi mất điện hay xảy ra sự cố đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị. Để đảm bảo điều này, trong sơ đồ điều khiển phải có các công tắc hành trình để hạn chế chuyển động của cơ cấu. Khi hãm khẩn cấp hay hãm đột ngột thì phải dừng chính xác. * Yêu cầu về nguồn và trang bị điện: Điện áp cung cấp cho cơ cấu cầu trục không vượt quá 500V. Mạng điện xoay chiều hay dùng là 380/220V, mạng một chiều hay dùng là 220V, 44V. Điện áp chiếu sang không vượt quá 220V. Đa số làm việc trong môi trường nặng nề, đặc biệt trong các hải cảng, nhà máy, xí nghiệp luyện kim, phân xưởng sửa chữa . nên các khí cụ trong hệ thống truyền động và trang bị điện cơ cấu yêu cầu phải làm việc tin cậy, đảm bảo an toàn, năng suất trong mọi điều kiện khắc nghiệt, đơn giản trong thao tác. 6. Sơ đồ khống chế động cơ không đồng bộ roto dây quấn dùng bộ khống chế động lực HT 51 Giới thiệu thiết bị  - 4 tiếp điểm đầu ( KC1,KC3,KC7 và KC5 ) dùng cho mạch stato ( đảo -chiều quay của động cơ) - 5 tiếp theo ( KC2,KC4,KC6,KC8,KC10 ) dùng cho mạch rotor (đóng cắ điện trở phụ cho mạch rotor ) - 3 tiếp điểm KC9,KC11,KC12 dùng cho mạch bảo vệ -NCH :nam châm hãm -Hộp điện trở Rf gồm:r1, r2, r3, r4, r5 CD: cầu dao Đg: công tắc tơ đường dây ORC, 1RC,2RC,3RC : role dòng điện cực đại CT: công tắc ngừng sự cố CC cầu chì KN,KT,KB :Các công tắc hành trình Đ:động cơ không đồng bộ roto dây quấn M :nút ấn mở máy KB :nút ấn tắt máy Nguyên lí đóng cầu dao cấp điên cho mạch. Ta ấn nút M để khởi động động cơ dòng điện qua các tiếp điểm Đg làm tiếp điểm này đóng sẵn sàng cấp điện cho bộ điều khiển động cơ và nam châm hãm để nhả phanh. Quay thuận nâng tiến : Khi ta điều khiển bộ điều khiển KC sang phải tới vị trí ‘0’ thì tiếp điểm KC1,KC5 đóng các tiếp điểm KC2,KC4,KC6,KC8,KC10 không đóng . Các điện trở phụ r1,r2,r3,r4,r5 không bị ngắt, động cơ khởi động theo đường dặc tính cơ sô’1’ Khi bộ điều khiển KC quay tới vị trí 2 ,các tiếp điểm KC1,KC5 vẫn đóng và thêm tiếp điểm KC2 đóng,điện trở phụ r1 bị ngắt , tốc độ động cơ tăng lên theo đường đặc tính cơ số 2 Khi bộ điều khiển KC quay tới vị trí 3 ,các tiếp điểm KC1,KC5 vẫn đóng và thêm tiếp điểm KC2,KC4 đóng,điện trở phụ r1,r2 bị ngắt , tốc độ động cơ tăng lên theo đường đặc tính cơ số 3 Khi bộ điều khiển KC quay tới vị trí 4 ,các tiếp điểm KC1,KC5 vẫn đóng và thêm tiếp điểm KC2,KC4,KC6 đóng,điện trở phụ r1,r2,r3 bị ngắt , tốc độ động cơ tăng lên theo đường đặc tính cơ số 4 Khi bộ điều khiển KC quay tới vị trí 5 ,các tiếp điểm KC1,KC5 vẫn đóng và các tiếp điểm KC2,KC4,KC6,KC8,KC10 đóng,các điện trở phụ bị ngắt hết , tốc độ động cơ tăng tối đa theo đường đặc tính cơ số 5 Quay ngược hạ lùi: Tương tự quay thuận nâng tiến. Nhưng phải quay bộ điều khiển KC sang trái và tiếp điểm KC3,KC7 sẽ đóng Khi mở máy ,quay từ từ vô lăng của bộ khống chế động lực từ vị trí khác để tránh hiện tượng dòng điện và momem tăng một cách nhảy vọt quá giới hạn cho phép .các đường đặc tính cơ của động cơ được biểu diễn trên hình 2-8.các chỉ số ghi trên đường đặc tính cơ ứng với các vị trí của bộ khống chế . Bảo vệ liên động  Bảo vệ ngắn mạch :CC,CD Bảo vệ quá tải :CD Bảo vệ dòng : rơle dòng 1RC,RC,ORC Bảo vệ điện áp ‘0’ khi quay bộ điều khiển KC tới vị trí ‘0’