Đồ án Trang thiết bị điện tàu 53000 tấn – đi sâu nghiên cứu một số hệ thống neo tời quấn dây tàu thủy

ộng cơ: Đóng công tắc S2 sang vị trí số 2, ấn nút S1(3, 4) contactor K1 có điện. Contactor K1 có điện đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực, động cơ được cấp điện và hoạt động. Đèn S1 sáng báo động cơ đang hoạt động, đồng thời tiếp điểm K1(13, 14) đóng lại tự duy trì. - Dừng động cơ: Khi động cơ đang hoạt động muốn dừng động cơ ta ấn nút S1(1, 2) làm cho contactor K1 mất điện và đèn S1 tắt. Khi K1 mất điện mở tiếp đểm của nó ở mạch động lực, động cơ dừng hoạt động. Đồng thời mở tiếp điểm tự duy trì ở mạch điều khiển. * Chế độ tự động: - Đóng công tắc S2 ở vị trí số 4. Khi một trong hai bơm thuỷ lực hoạt động thì tiếp điểm K4(63, 64) đóng lại cấp nguồn cho contactor K1 và đèn S1. Khi đó động cơ sẽ khởi động như khi ấn nút S1(3, 4) ở chế độ hoạt động bằng tay. Khi không có bơm nào hoạt động cả hai tiếp điểm K4(63, 64) đều mở động cơ không làm việc. 3. 3. Các bảo vệ: - Bảo vệ cho mạch động lực: Khi mạch động lực bị quá tải các phần tử nhiệt F1 sẽ tác động làm mở tiếp điểm F1(95, 96) làm cho contactor K1 mất điện  động cơ dừng. - Bảo vệ cho mạch điều khiển: Bảo vệ ngắn mạch bằng các cầu chì F3, bảo vệ ngắn mạch cho biến áp T1 bằng các cầu chì F2. 4. Nguyên lý điều khiển thủy lực tời quấn dây: Hệ thống tời quấn dây được điều khiển bằng hệ thống van. Quá trình điều khiển tời mũi và tời lái là hoàn toàn giống nhau. Hệ thống tời quấn dây mũi: 4.1. Cấu tạo hệ thống: PU1; PU2: Bơm dầu thủy lực. 27: Van 1 chiều, chỉ cho dầu thủy lực đi ra từ bơm và không cho đi theo chiều ngược lại. P: Đồng hồ đo áp lực trên đường ống. 17: Đồng hồ đo áp lực của bơm. 15: Van điều khiển có 4 vị trí (1-2-3-4). Vị trí số 2 của 2 van điều khiển tời mũi và phải và tời mũi trái được thông với nhau để có thể dùng bơm tời phải điều khiển tời trái và ngược lại. 14: Phin lọc dầu. 12: Két chứa dầu hồi. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 77 25: Cơ cấu thực hiện. 19: Quạt gió làm mát dầu. 20: Bộ khởi động quạt gió làm mát. 24: Van chặn để đưa dầu hồi qua bộ phận làm mát. 4.2. Nguyên lý điều khiển: Đưa tay điều khiển van 15 chọn tời phải, lúc này tay điều khiển tời trái phải được đưa về vị trí số 3. Khởi động động cơ lai bơm 6. Dầu thủy lực qua van một chiều 27, đi qua cửa 1 và cửa 3 của van điều khiển đưa đến điều khiển cơ cấu thực hiện để thực hiện quá trình. Sau đó dầu được hồi về qua van 21, qua phin lọc rồi được làm mát bằng quạt gió 19 và trở về két chứa 12. Khi điều khiển tời trái thì tay điều khiển của tời trái được đưa về vị trí số 4, tay điều khiển tời phải được đưa về vị trí số 3. Qúa trình điều khiển cũng diễn ra như điều khiển tời phải. Khi điều khiển ở chế độ sự cố. Gỉa sử bơm 7 bị sự cố mà yêu cầu cần điều khiển tời trái thì đưa tay điều khiển của tời trái về vị trí cửa 4 và tay điều khiển của tời phải cũng được đưa về vị trí số 4. Khởi động động cơ lai bơm 6 khi đó, dầu từ cửa 1-2 của van điều khiển tời phải đi đến cửa 2-1 của van điều khiển tời trái rồi đi đến điều khiển cơ cấu thực hiện như ở chế độ bình thường. Tương tự cũng có thể điều khiển tời phải bằng bơm thủy lực 7 thông qua việc điều khiển các van 15. 5. Nguyên lý điều khiển thuỷ lực tời neo: 5.1. Cấu tạo hệ thống: Hy-diagram: Sơ đồ thuỷ lực. Gồm bơm thuỷ lực, van an toàn, phin lọc, đồng hồ đo áp lực. A, B, C, D: Các van điều khiển, trong đó A, B điều khiển neo trái. C, D điều khiển neo phải. Gồm hai hệ thồng điều khiển độc lập: OPERATOR SIDE 5.2. Nguyên lý điều khiển: 5.2.1. Quá trình thu neo: Khi hệ thống thuỷ lực đã khởi động muốn thu neo ta điều khiển van A nếu thu neo trái hoặc van C nếu thu neo phải. Dầu thuỷ lực từ đường ống P1 qua van thuỷ lực A hoặc C vào cửa A của động cơ thuỷ lực, làm cho động cơ thuỷ lực quay theo chiều thu neo. Dầu thuỷ lực sau khi làm quay động cơ sẽ ra theo cửa T của động cơ qua phin lọc trở về két chứa. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 78 5.2.2. Quá trình thả neo: Khi hệ thống thuỷ lực đã khởi động muốn thả neo ta điều khiển van B hoặc van D tuỳ theo neo trái hay neo phải. Dầu thuỷ lực từ đường ống T qua van thuỷ lực B hoặc D vào cửa B của động cơ thuỷ lực, làm động cơ thuỷ lực quay theo chiều thả neo. Dầu thuỷ lực sau khi làm quay động cơ sẽ ra theo cửa T của động cơ qua phin lọc trở về két chứa. 6. Tay điều khiển: Tay điều khiển có hai tay gạt là LOWER và HEAVE điều khiển các van qua các ống nối mềm. Tay điều khiển có các cửa A, B, C, D, P1, T được nối với các van có tên tương ứng. Trong đó có hệ thống bơm SERVO gồm có bơm và động cơ lai bơm, các phin lọc, các van an toàn, đồng hồ đo áp lực, các van một chiều. Nguyên lý điều khiển: Khởi động bơm SERVO dầu thuỷ lực từ két chứa được hút qua bơm, qua ống nối mềm 17 qua van một chiều 8 qua phin lọc theo đường A tới cửa PS sau đó theo đường ống đến tay điều khiển. Tại tay điều khiển có 6 vị trí: 1 = HEAVE tương ứng với van A 4 = LOWER tương ứng với van B 2 = HEAVE tương ứng với van C 3 = LOWER tương ứng với van D P1: Đường dầu chính T: Đường dầu hồi Khi điều khiển theo một trong bốn vị trí trên thì một trong bốn van đó sẽ tác động điều khiển hệ thống neo làm việc. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 79 Chương III: HỆ THỐNG TỜI NEO TÀU 8700T 1. Giới thiệu về hệ thống tời neo thủy lực tàu 8700 T: Các thông số kỹ thuật của hệ thống: Lực kéo neo : 73,6 kN Tốc độ kéo neo : 15 m/min Động cơ thủy lực loại MPU-1SC229V-75D - Ngoài ra hệ thống còn bao gồm một số tời quấn dây và tời hàng. - Cấu trúc của hệ thống: + Neo: gồm có neo phải và neo trái được bố trí ở phía mũi tàu. + Động cơ M lai bơm thủy lực là động cơ dị bộ 3 pha rô to lồng sóc. công suất 75kW khởi động bằng phương pháp đổi nối sao tam giác. + Điều khiển: • Điều khiển chiều thu thả neo bằng các van thủy lực. • Điều khiển tốc độ thu thả bằng cách điều chỉnh lưu lượng bơm thủy lực. • Chuyển đổi từ chế độ thu thả neo sang chế độ thu thả tời quấn dây bằng cách chuyển cơ cấu cơ khí chọn vị trí từ đĩa hình sao sang trống tời. 2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống: 2.1. Sơ đồ điều khiển động cơ lai bơm thủy lực: *Giới thiệu phần tử: DS: Aptomat cấp nguồn. M: Động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc khởi động bằng cách đổi nối sao tam giác. FS: Cảm biến mức dầu thuỷ lực. A: Đồng hồ ampe đo dòng điện. CT: Biến dòng đo lường. SHS: Công tắc cấp nguồn cho điện trở sấy. TR: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển. X1, X2, X5: Các rơ le phụ. TM1, TM6: Rơ le thời gian. OCR: Rơ le nhiệt bảo vệ quá tải. S2, S3: Nút ấn khởi động và dừng. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 80 WL, RL, GL: Đèn tín hiệu. EMERGENCY STOP : Nút ấn dừng sự cố. MCM, MCD, MCS: Các contactor. *Nguyên lý hoạt động: - Đóng aptomat DS, biến áp TR được cấp nguồn đèn WL sáng báo nguồn được cấp và sẵn sàng cho khởi động. - Nếu mức dầu trong két cấp cho hệ thống thủy lực đã đủ cảm biến FS đóng cấp nguồn cho rơ le thời gian TM6, sau 2s tiếp điểm TM6(8-6) đóng sẵn sang cấp nguồn cho rơ le X1. Ấn nút START(S2), rơ le X1 có điện đóng tiếp điểm X1(7-11) duy trì, tiếp điểm X1(8-12) đóng cấp nguồn cho rơ le X2, tiếp điểm X2(3-4) đóng cấp nguồn cho contactor MCS. - Khi MCS có điện: + Tiếp điểm MCS(31-32) mở không cấp điện cho contactor MCD. + Tiếp điểm MCS ở mạch động lực đóng nối ngắn mạch các đầu X, Y, Z của động cơ M sẵn sàng cho việc khởi động ở chế độ nối sao. + Tiếp điểm MCS(13-14) đóng cấp nguồn cho contactor MCM. - Khi MCM có điện: + Tiếp điểm MCM ở mạch động lực đóng, động cơ khởi động với sơ đồ nối dây hình sao. + Tiếp điểm MCM(23-24) đóng cấp nguồn cho rơ le thời gian TM1 bắt đầu tính thời gian khởi động sao ( 10s ). - Rơ le thời gian TM1 có điện: + Tiếp điểm TM1(21-24) đóng ngay để tự duy trì. + Tiếp điểm TM1(15-16) mở sau 10s contactor MCM mất điện dẫn đến tiếp điểm MCM(13-14) mở làm cho contactor MCS mất điện. + Đồng thời tiếp điểm TM1(15-18) đóng và contactor MCD có điện và tiếp điểm MCD(23-24) đóng contactor MCM có điện ngay sau đó, các tiếp điểm của contactor MCM và MCD ở mạch động lực đóng động cơ hoạt động theo sơ đồ nối dây tam giác. - Nếu động cơ đang hoạt động ở chế độ tam giác ta ấn nút dừng S3 thì rơ le X1 mất điện dẫn đến X2 mất điện làm cho các contactor MCM và MCD mất điện mở các tiếp điểm ở mạch động lực cắt nguồn và động cơ M dừng. - Đang quá trình khởi động sao ta ấn nút dừng khẩn cấp EMEGENCY STOP ( RC ) cũng dẫn tới dừng động cơ vì X1, X2 mất điện. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 81 *Bảo vệ trong hệ thống: - Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển động cơ bằng cầu chì F1, F2, F3. - Bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực nhờ aptomat DS. - Bảo vệ ngắn mạch cho mạch sấy nhờ cầu chì F6, F7. - Bảo vệ quá tải cho động cơ bằng rơ le nhiệt OCR. - Bảo vệ mức dầu trong két thấp bằng cảm biến FS. 2.2. Sơ đồ điều khiển thủy lực: *Giới thiệu phần tử: 12: Động cơ thuỷ lực lai tời neo số 1 13: Động cơ thuỷ lực lai tời neo số 2 20, 21: Khối bơm 22: Van điều khiển chọn hệ thống tời 31, 32: Van điều khiển 33: Cảm biến khống chế áp lực dầu 34: Van chặn 35: Van dừng 36, 37: Bộ khởi động động cơ lai bơm thủy lực 38: Nút ấn dừng sự cố *Nguyên lý hoạt động: Sơ đồ thủy lực này gồm nhiều hệ thống tời ( tời hàng, tời quấn dây ..) nhưng ta chỉ xét hoạt động của hệ thống tời neo MW-2. - Khi động cơ M lai bơm thủy lực hoạt động, dầu thủy lực với áp lực 20,6 MPa được bơm theo đường H-50A đến đầu P ở van 22. Tay van 22 đóng vai trò như là một công tắc chon loại tời, nếu ta chưa tác động vào tay van 22 thì hệ thống sẽ chọn mặc định và sẵn sàng đưa tời hàng và tời quấn dây vào hoạt động ( dầu thủy lực sẽ theo đường T của van 22 tới đầu P của van 31). Nếu như ta không sử dụng các tời này thì dầu thủy lực sẽ qua các van về két. - Giả sử ta tác động vào tay van 22, dầu thủy lực từ đầu P qua van 22 theo đường H-40A tới van điều khiển 32 của tời neo MW-2 tại đầu P. Lúc này hệ thống tời neo được đặt ở trạng thái sẵn sàng hoạt động. Nếu chưa có tín hiệu điều khiển tác động đến van 32 thì dầu thủy lực sẽ qua van đến đầu P van 32 của tời neo MW-1 và trở về cửa R theo đường L-40A đến két chứa dầu. Dầu được bơm tuần hoàn về két. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 82 - Nếu lúc này ta đưa tay điều khiển van 32 của MW-2 thả neo thì lúc này van 32 sẽ ở vị trí phải. Dầu từ cửa P thông qua cửa B tới đầu L của động cơ thủy lực 13, dầu qua động cơ thủy lực làm cho động cơ quay theo chiều thả neo. Ban đầu áp lực dầu còn yếu dầu ở cửa ra của động cơ thủy lực sẽ không được hồi về két chứa mà tác động vào van tràn ( phía trên) để mở van và dầu sẽ quay trở về đường dầu vào của động cơ thủy lực. Khi áp lực dầu ở đầu vào của động cơ thủy lực đủ lớn làm mở van tràn ( phía dưới) thì dầu ở đầu ra của động cơ thủy lực sẽ qua van tràn đến đầu A của van 32 và hồi về két chứa dầu. - Để thay đổi tốc thu thả neo ta thay đổi tốc độ của động cơ thủy lực bằng cách làm lệch vành dịch tâm bơm thủy lực ( bơm biến lượng hình sao ). Khi đó áp lực dầu ở đầu vào sẽ thay đổi dẫn đến tốc độ động cơ thủy lực sẽ thay đổi hay tốc độ thu thả neo thay đổi. - Ở đầu vào của van điều khiển 32 có trích một đường dầu qua đầu DR đến cảm biến khống chế áp lực dầu 33 để đo áp lực dầu công tác trên đường ống. Để bảo vệ quá tải cho hệ thống dùng các van an toàn được lắp đặt ở sau bơm. Hệ thống được làm mát bằng nước ngọt ( FRESH WATER) với lưu lượng 5,8 m3/ giờ. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 83 Chương IV: HỆ THỐNG TỜI NEO TÀU 12500T 1. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống: -ACB: áp tô mát cấp nguồn cho hệ thống. - M: Động cơ thực hiện, đây là dị bộ xoay chiều 3 pha rôto lồng sóc 3 cấp tốc độ có 3 cuộn dây riêng biệt đấu sao với số đôi cực là 4/8/16. - S1: phanh điện từ, ở đây sử dụng phanh điện từ 1 chiều ( vì số lần đòng mở cho phép lớn, lực hút ổn định). Nguồn điện được cấp cho phanh điện từ nhận được từ cầu chỉnh lưu 3 pha n1. - M2: biến áp hạ áp để cấp nguồn cho phanh điện từ và mạch điều khiển, các thiết bị bảo vệ quá tải. - R4: điện trở phóng điện cho cuộn phanh. Cần lưu ý rằng với các cuộn hút điện từ nói chung cần thiết phải có điện trở phóng điện nhằm bảo vệ cho cuộn dây khỏi bị đánh thủng do sự chênh lệch điện thế ở các vòng dây ở thời điểm quá độ. - B1: Tay điều khiển có 7 vị trí 1 vị trí “0” và 3 vị trí mỗi phía thu thả neo. Tay điều khiển này có các tiếp điểm (1-01), (3-03), (5-05), (7-07), (9-09), (11-011). - Bd: biến dòng. - b2: Nút dừng sự cố. - e1, e2, e3, e8, e9, e10: Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch. -e6: Rơle dòng điện cực đại, bảo vệ quá tải ở tốc độ cao cho động cơ thực hiện. - e4, e5: Các rơle nhiện bảo vệ quá tải ở tốc độ 1 và 2. -d1, d2: Các rơle trung gian. - d4, d5, d6: Các rơle thời gian. - C1, C2: Các công tắc tơ đảo chiều. - C3, C4, C5: Các công tắc tơ tốc độ 1, 2, 3. - C7: Công tắc tơ cấp nguồn cho phanh điện từ. - C8: Công tắc tơ trung gian. - H: Cầu chỉnh lưu. - b3: Tiếp điểm hành trình khi phanh hút hoàn toàn thì tiếp điểm b3 mở. Nếu phanh không mở hoàn toàn trong thời gian tác động thì hệ thống sẽ dừng làm việc. - WL1, WL2, H1, H2, H3, H4, WL: Các chỉ báo đèn thu, thả, tốc độ 1, 2, 3, phanh, nguồn. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 84 2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống: - Đóng Áptômát cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiển, rơ le d1 có điện đóng tiếp điểm d1(1-2, 3-4), d1(1-2) đóng cấp nguồn cho mạch điều khiển d1(3-4) đóng tự giữ, d1(5,6) đóng. Lúc này đèn WL sáng báo đã có nguồn. - Điều khiển hệ thống làm việc từ tốc độ thứ nhất đến tốc độ thứ ba về phía thu hoặc thả neo đều nhờ tay điều khiển b1. - Giả sử người ta đưa tay điều khiển từ vị trí “0” sang bất kỳ vị trí nào theo chiều thu neo thì tiếp điểm 3-03 đóng công tắc tơ C1 có điện, mở tiếp điểm C1(7-8) khống chế không cho công tắc tơ C2 có điện. Đồng thời C1(13-14) đóng lại chờ sẵn. C1(11-12) đóng lại đèn WL1 sáng báo thu neo. Tiếp điểm C1(1-2, 3-4, 5-6) đóng lại ở trên mạch động lực cấp nguồn cho động cơ theo chiều thu neo. - Khi đưa tay điều khiển từ vị trí “0” sang vị trí “I”(ứng với tốc độ 1) tiếp điểm tay điều khiển 7-07 đóng công tắc tơ C3 có điện mở các tiếp điểm thường đóng và đóng các tiếp điểm thường mở. Tiếp điểm C3(9-10) đóng lại công tắc tơ C7 có điện làm đóng tiếp điểm C7(1-2, 3-4) cấp điện cho cuộn phanh S1 giải phóng trục động cơ. C3(7-8) mở khống chế không cho động cơ hoạt động ở tốc độ 2. Đồng thời C3(1-2, 3-4, 5-6) đóng động cơ được gia tốc tốc độ thứ nhất. Tiếp điểm C3(11-12) đóng đèn H1 sang báo thu neo tốc 1. - Khi đưa tay điều khiển từ vị trí “I” sang vị trí “II” ( tốc độ thứ hai ) thì tiếp điểm (9-09) đóng công tắc tơ C4 có điện. Đóng tiếp điểm C4(9-10) cấp điện cho C7. Tiếp điểm C4(7-8) mở khống chế không cho hoạt động tốc độ 1. Tiếp điểm C4(1-2, 3-4, 5-6) đóng lại cấp điện cho động cơ làm việc ở tốc độ thứ hai. Tiếp điểm C4(11-12) đóng đèn H2 sáng báo động cơ hoạt động ở tốc độ 2. - Từ vị trí II sang III ( tốc độ thứ 3 ) thì tiếp điểm 11-011 đóng, trước đó tiếp điểm cúa rơle thời gian d4 (3-4) đóng.công tắc tơ C5 có điện, mở tiếp điểm thường đóng để khống chế không cho động cơ thực hiện làm việc ở tốc độ 1 và 2. Tiếp điểm C5(1- 2, 3-4, 5- 6) đóng động cơ làm việc ở tốc độ thứ 3. Đồng thời đèn H3 sáng báo động cơ hoạt động tốc độ 3. ( phanh điện từ S1 luôn có điện ở bất kì vị trí nào từ 1 sang 3 cả phía thu và thả neo, khi phanh được hút đèn H4 luôn sáng ). - Hệ thống điều khiển này cho phép động cơ thực hiện làm việc khi ta đưa tay điều khiển từ vị trí “0” sang bất kì vị trí nào (phía thu hoặc thả) thì động cơ thực hiện gia tốc ở tốc độ đó. - Khi đưa tay điều khiển từ vị trí “0” sang “2” thì tiếp điểm 3-03, 9- 09 của tay điều khiển đóng, công tắc tơ C4 có điện, tiếp điểm C4( 1-2, 3-4, 5- 6 ) đóng cấp nguồn cho động cơ thực hiện làm việc ở tốc độ thứ 2. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 85 - Khi đưa nhanh tay điều khiển từ vị trí “0” sang vị trí “3” phía thu neo. Khi đó các tiếp điểm của tay điều khiển 3- 03, 9- 09, 11- 011 đóng lại, tiếp điểm 3- 03 đóng cấp điện cho công tắc tơ C1 sẵn sàng cấp điện cho động cơ theo chiều thu neo. Mặc dù tiếp điểm (9-09) và (11-011) đóng đồng thời nhưng động cơ thực hiện không gia tốc ngay ở tốc độ thứ ba do tiếp điểm của rơ le thời gian d4(3-4) còn mở. Như vậy do (9-09) đóng công tắc tơ C4 và rơle thời gian d4 có điện làm công tắc tơ C4 có điện. Động cơ bắt đầu gia tốc tốc độ thứ hai. Sau một thời gian bằng thời gian trễ của d4, tiếp điểm d4(3-4) đóng lại, động cơ tự động chuyển sang làm việc tốc độ thứ ba. Để tránh tình trạng bảo vệ quá tải giả ở tốc độ thứ ba hệ thống có rơle thời gian d5. Khi động cơ thực hiện bắt đầu làm việc ở tốc độ thứ ba, dòng điện đủ để rơle dòng điện e6 tác động, tiếp điểm e6 đóng lại nhưng rơ le d2 chưa được cấp điện do d5(3-4) còn mở. Như vậy nhờ rơ le d5 hiện tượng quá tải giả khi động cơ bắt đầu làm việc ở tốc độ thứ ba không cản trở hoạt động bình thường của hệ thống. Rơle d6 có vai trò quan trọng khi bắt đầu đưa hệ thống vào làm việc. Ngay sau khi phanh điện từ S1 được cấp điện nhờ công tắc tơ C7 tác động đồng thời rơ le thời gian d6 cũng được cấp nguồn. Thời gian trễ của d6 đủ để tiếp điểm C8(15-16) kịp đóng lại (công tắc tơ C8 mất điện do ngắt hành trình b3 mở ra dưới tác động của má phanh động của phanh điện từ S1). 3. Bảo vệ cho hệ thống: - Bảo vệ quá tải cho hệ thống ở tốc độ thứ 3 được thực hiện nhờ rơle dòng cực đại e6. khi động cơ đang làm việc ở tốc độ thứ 3, nếu bị quá tải đóng tiếp điểm e6(1-2) đóng lại. Rơ le d2 được cấp nguồn do d5(3-4) còn đóng trước đó làm d2(3-4) mở ra. Công tắc tơ C6 ngừng hoạt động mở tiếp điểm ở mạch động lực động cơ ngừng hoạt động. Động cơ tự động chuyển về tốc độ 2. - Bảo vệ ngắn mạch cho hệ thống điều khiển bằng các cầu chì e1, e2, e3. - Bảo vệ ngắn mạch cho phanh điện từ bằng các cầu chì e7, e8. - Bảo vệ ngắn mạch, quá tải cho hệ thống bằng aptomat. - Vì lí do nào đó hệ thống bị sự cố thì ta tác động vào nút b2 khi đó rơle d1 mất điện mở các tiếp điểm của nó d1(1- 2), d1(3-4) hệ thống điều khiển ngừng hoạt động. - Bảo vệ mất pha: Hệ thống sử dụng cả ba pha ở mạch điều khiển, khi mất một trong các pha thì hệ thống không hoạt động. - Bảo vệ không nhờ rơle trung gian d1, khi mất điện đột ngột sau đó có điện lại thì hệ thống không cho phép hoạt động. - Bảo vệ ngắn mạch cho mạch đèn báo bằng cầu chì e9,e10. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 86 Chương V: HỆ THỐNG TỜI NEO TÀU TRƯỜNG SA. 1. Giới thiệu phần tử: * Bản vẽ 41/1: - Q14: Áptômat cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống. - M1: Quạt làm mát động cơ. - T4: Biến áp cấp nguồn cho mạch tạo xung. - F6: Aptomat cấp nguồn cho quạt gió. - F2: Rơle nhiệt. - T1: Biến dòng. - A1/X4: Bộ chỉnh lưu hai pha. - P2: Ampe kế. - P1: Vôn kế. - G1: Cầu chỉnh lưu 3 pha có điều khiển. - F1: Bộ bảo vệ quá dòng một chiều. - F2: Bộ bảo vệ quá dòng xoay chiều. * Bản vẽ 41/2: - M: Động cơ điện một chiều. - B11, B12: Biến trở cảm nhận tốc độ của động cơ. - E1: Cuộn sấy của động cơ. - TG: Máy phát tốc một chiều. - S1: Tiếp điểm cảm nhận gió làm mát. * Bản vẽ 41/11: - T11: Biến áp cấp nguồn cho cầu chỉnh lưu. - G1: Cầu chỉnh lưu hai pha. - F1: Rơle nhiệt. - M14: Cuộn kích từ của động cơ. * Bản vẽ 42/1: - S10 : Công tắc cấp nguồn điều khiển. - F11. F13: Cầu dao cấp nguồn điều khiển. - F10: Cầu dao cấp nguồn cho các rơle trung gian. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 87 * Bản vẽ 42/2: - M4: Động cơ dị bộ rôto lồng sóc lai bơm thuỷ lực. - F21: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ. - S1: Công tắc cấp nguồn cho bơm thuỷ lực. - K1: Công tắc tơ cấp nguồn cho bơm. - K2: Rơle dừng bơm. - M4S2: Tiếp điểm cảm nhận áp lực dầu. * Bản vẽ 43/1: - S2: Công tắc đóng mở trống tời 1. - S11: Công tắc đóng phanh đai 1. - S22: Tay điều khiển cho phép thả neo tự do và điều chỉnh lực hãm của phanh. - M14.1_Y3: Van điện từ cho phép mở ly hợp trống tời 1. - M14.1_Y2: Van điện từ cho phép đóng ly hợp trống tời 1. - M14.1_Y1: Van điện từ cho phép đóng phanh đai trống tời 1. * Bản vẽ 43/2: - S3: Công tắc đóng mở trống tời 2. - S12: Công tắc cho phép đóng phanh đai 2. - M14.2_Y3: Van điện từ cho phép mở ly hợp trống tời 2. - M14.2_Y2: Van điện từ cho phép đóng ly hợp trống tời 2. - M14.2_Y1: Van điện từ cho phép đóng phanh đai trống tời 2. * Bản vẽ 43/3: - S5: Công tắc chọn tỷ số truyền cao hay thấp. - S6: Công tắc chọn chế độ công tác: + Thả neo bằng động cơ điện. + Thả neo tự do. + Thu neo. - S1: Công tắc chọn chế độ điều khiển: Từ xa, tại chỗ. - M14_Y2: Van điện từ chọn tỷ số truyền cao. - M14_Y3: Van điện từ chọn tỷ số truyền cao. * Bản vẽ 43/4: - MCD4_S21: Tay điều khiển thay đổi độ hãm của phanh đai. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 88 - S21: Tay điều khiển thay đổi độ hãm của phanh đai ở chế độ điều khiển tại chỗ. *Bản vẽ 43/5: - S13: Nút dừng sự cố(ở bàn điều khiển). - MCD4_S13: Nút dừng từ xa. - Mx: Cuộn ngắt của Aptômat chính. - M14_S1: Tiếp điểm cảm nhận gió. * Bản vẽ 43/11÷43/15: Các rơle trung gian. * Bản vẽ 45/1÷45/4: Mạch tạo xung điều khiển. * Bản vẽ 45/5÷45/13: Mạch đo và bảo vệ . - A44R1…A44R8: Biến trở lấy tín hiệu phản hồi. - B40R1…B40R8: Biến trở lấy tín hiệu phản hồi. *Mạch đèn báo: - T2: Biến áp cấp nguồn. - F11, F15: Aptômat cấp nguồn. - ST5: Nút thử đèn. - V1: Diod chặn. - H14: Còi báo động. - H1: Đèn báo nguồn. - H9: Đèn báo ly hợp tỷ số truyền cao. - H10: Đèn báo đang thu neo. - H11: Đèn báo đang ở chế độ thả neo tự do. - H12: Đèn báo đang ở chế độ thả neo có hãm bằng động cơ. - H13: Đèn báo ly hợp trống tời 1 mở. - H14; Đèn báo ly hợp trống tời 1 đóng. - H15: Đèn báo ly hợp trống tời 2 mở. - H16: Đèn báo ly hợp trống tời 2 đóng. - H19: Đen báo quạt gió hoạt động. - H20: Đèn báo bơm thuỷ lực hoạt động . - S11: Đèn báo mạch phanh trống tời 1 hoạt động. - S22: Đèn báo mạch phanh trống tời 2 hoạt động. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 89 2. Nguyên lý hoạt động: Đóng Aptômat HMS Q14(41/1) cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống. Bật công tắc S10 về vị trí 1, đóng các Aptomat F10, F11, F13, F12, F7, F14, F15 cấp nguồn cho mạch điều khiển và mạch đèn báo. Khi đóng Aptômat HMS Q14 thì tiếp điểm phụ của Q14(43/5-13) đóng lại chuẩn bị cấp nguồn cho rơle K44. Đồng thời rơle K9 (43/5-27) có điện nên nó đóng các tiếp điểm sau: + Tiếp điểm K9(43/5-11) chuẩn bị cấp nguồn cho rơle K44. + Tiếp điểm K9(43/1-21) chuẩn bị cấp nguồn cho van thuỷ lực để đóng trống tời 1. + Tiếp điểm K9(43/2-21) chuẩn bị cấp nguồn cho van thuỷ lực để đóng trống tời 2. + Tiếp điểm K9(42/2-18) chuẩn bị cấp nguồn cho các Contactor K1 và K1-1. Đóng cầu dao F6 chuẩn bị cấp nguồn cho quạt gió, tiếp điểm phụ F6(43/14-13) đóng lại do đó rơle K 19-1, K 19-2. + Đóng tiếp điểm K19-1(43/1-20) chuẩn bị cấp nguồn cho K47. + Mở tiếp điểm K19-1(43/5-23) không cho cuộn ngắt Aptomat chính có điện. + Đóng tiếp điểm K19-1(49/3-13) cắt mạch đèn H1. + Đóng tiếp điểm K19-2(43/11-23) chuẩn bị cấp nguồn cho rơle K4. Bật công tắc S7(43/5-13), rơle K44 có điện đóng tiếp điểm K44 tự nuôi và đóng tiếp điểm K44(43/11-13) cấp nguồn cho Contactor K1, K1 có điện: + Đóng tiếp điểm K1(41/1-15) cấp ngồn cho quạt gió hoạt động. + Mở tiếp điểm K1(44/1) ngắt điện trở sấy E400W chỉ để lại E1(200W). + Đóng K1(49/4-15) đèn 41-1, đèn 41-9 sáng báo quạt gió hoạt động. Khi quạt gió hoạt động tiếp điểm cảm nhận gió M13-S1(43/5-18) đóng lại, rơle thời gian K34 có điện đóng tiếp điểm thường mở mở chậm K34(43/14-23) ngắt điện rơle K15. Bật công tắc S7( 42/2-18), Contactor K1 có điện cấp nguồn cho bơm dầu thuỷ lực hoạt động. Mạch bơm thuỷ lực được bảo vệ bởi rơle nhiệt F21 bảo vệ quá tải cho động cơ lai bơm. Khi mất gió làm mát, tiếp điểm cảm nhận gió làm mát dầu M4-S1 mở làm mất điện rơle thời gian K31, khi đó Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 90 rơle K2 có điện làm mở tiếp điểm K2(42/2-18) làm mất điện Contactor K1 do đó bơm ngừng hoạt động. 2.1. Quá trình đóng mở hộp số, lựa chọn trống tời làm việc: - Việc đóng mở hộp số, lựa chọn tỷ số truyền được thực hiện bởi công tắc S5(43/3-13). Công tắc đang ở vị trí 1 ứng với tỷ số truyền thấp, ta bật công tắc này sang vị trí 2. Khi đó van điện từ M14_Y3 có điện, mở, đưa dầu thuỷ lực vào xilanh thuỷ lực đưa hộp số về tỷ số truyền cao. Khi xilanh dịch chuyển hết hành trình thì rơle K4 có điện làm mở tiếp điểm K4(43/3- 15), van điện từ M14_Y3 mất điện. - Vịêc lựa chọn trống tời hoạt động được thực hiện bởi công tắc S2 và S3. Hai trống tời hoạt động khống chế nhau bởi rơle K11và rơle K21(43/2-13) Giả sử ta chọn trống trời 1 làm việc. Khi đó rơle K21(43/2-13) có điện đóng tiếp điểm K21(43/1-17). Bật công tắc S2 về vị trí 2. Khi đó van điện từ M14.1_Y2 có điện, mở van đưa dầu thuỷ lực vào xilanh lực làm đóng ly hợp trống tời 1. Khi piston hết hành trình sẽ đóng tiếp điểm làm cho rơle K21 có điện mở tiếp điểm K21(43/1-17) làm mất điện van điện từ ngừng cấp dầu vào xi lanh lực kết thúc việc lựa chọn trống tời 1 hoạt động. Hệ thống truyền động điện tời neo của tầu Trường Sa có 3 chế độ công tác: + Chế đô thả neo tự do. + Chế độ thả neo có hãm bằng động cơ điện. + Chế độ thu neo. 2.2. Chế độ thả neo tự do: Bật công tắc S6(43/3-21) về vị trí 3. Rơle 7 có điện: + Mở tiếp điểm K7(43/4-21) khống chế rơle thời gian K32, K33. Các rơle này khống chế rơle K16, K26(43/4). + Đóng tiếp điểm K7(49/4-27) đèn H17 sáng báo đang ở chế độ thả neo tự do. Việc điều khiển tốc độ thả neo tự do thực hiện nhờ tay điều khiển S22. Đóng S22, rơle K25(43/1) có điện làm đóng tiếp điểm K25(43/2-23) cấp nguồn cho van điện từ M14_Y1 làm đóng phanh đai. Điều khiển lực hãm phanh đai bằng tay điều khiển S22. Khi tay điều khiển dịch về vị trí “0” thì tín hiệu điều khiển U1 đặt vào van điện từ M14_Y1(45/13-27) nhỏ. Khi đó áp lực dầu vào phanh đai không còn. Khi tay điều khiển S22 ở vị trí lớn nhất thì tín hiệu U1 lớn, van điện từ M14_Y1 mở hoàn toàn, áp lực dầu đưa vào đường ống lớn nhất, lực ép của phanh đai là lớn nhất do đó neo dừng. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 91 2.3. Chế độ thả neo có hãm bằng động cơ điện: Bật công tắc S6 về vị trí 2. Trước đó K4 có điện dẫn tới K6 cóđiện, đóng các tiếp điểm của nó. + Đóng tiếp điểm K6(43/3-21) đèn H11 sáng báo đang thả neo có hãm bằng động cơ điện. Đóng tiếp điểm K6(43/12-17) cấp điện cho rơle K7 có điện đóng tiếp điểm K7(45/1-20) và A12K2 có điện. Chọn công tắc S1 ở vị trí điều khiển tại chỗ: Rơle K10 có điện đóng tiếp điểm K10(43/12-13) cấp điện cho A12K5. Đóng tay điều khiển S21(43/4-19) cấp điện cho rơle K47(43/4-23), đóng tiếp điểm K47(43/11-25) cấp điện cho rơle K3, tiếp điểm K3(45/1-23) cấp điện cho A12K7 đóng tiếp điểm của nó A12K7(45/1-21). Điều khiển tay điều khiển S21(45/1-11) tín hiệu từ tay điều khiển qua A12K5 qua khối khhuếch đại B36 qua tiếp điểm A12K7, qua khối bão hoà A40. Tín hiệu đến đây được rẽ nhánh làm hai đường: + Một nhánh qua khối có đặc tính rơle B64 nhưng bị ngắt tại A12K2 do tiếp điểm này mở. + Một đường tới (45/2-12H) qua khối khuếch đại B36, qua A16K5 và đưa tới (45/3-18L), tới khối A24. + Đường còn lại từ (45/3-11U) qua khối A28 rồi đưa tới khối A24. Hai tín hiệu này được đưa tới khối A24, qua khối A32 và tới khối A56. Khối này có chức năng tạo tín hiệu điều khiển khối phát xung A64 tạo xung mở Thiristor. Khi các Thiristor mở, động cơ làm việc trong trạng thái hãm tái sinh. 2.4. Chế độ thu neo: Bật công tắc S6 về vị trí 1-vị trí thu neo của động cơ. Chọn tay điều khiển S21: bật công tắc S1 về vị trí PULP. K10 có điện, đóng tiếp điểm K10(43/12-13) cấp điện cho rơle K5, rơle K5 đóng tiếp điểm K5(45/1-21) cấp điện cho rơle A12K5, đóng tiếp điểm của nó sẵn sàng nhận tín hiệu từ tay điều khiển S21. Khi bật công tắc về vị trí 1, rơle K6(43/3-21) mất điện, mở tiếp điểm K6(43/12-17), rơle A12K2 mất điện, tiếp điểm thường đóng A12K2 đóng lại. Tín hiệu từ tay điều khiển S21(45/1-11) qua khối B36 tới khối bão hoà A40. Tín hiệu rẽ nhánh thành 3 đường: + Đường qua (45/2-12H) qua khối khuếch đại tới khối A24, tới đường (45/3-18L) tới A24. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 92 + Đường qua (45/3-11U) tới khối khuếch đại A28 tới A24. Hai tín hiệu này qua khối A24 tới khối A32 đến 4-21K tới khối tạo tín hiệu góc mở A56 điều khiển khối phát xung điều khiển góc mở các thiiristor của cầu chỉnh lưu G1, để thay đổi điện áp đặt vào động cơ. + Đường thứ ba qua khối có đặc tính rơle B64 tới 11-18M đến khối B52. Rơle K41 có điện đóng tiếp điểm K41 ( 43/13-13) cấp điện cho rơle 11K6 đóng, mở các tiếp điểm: + Mở tiếp điểm 11K6(43/13-15) rơle 11K1 mất điện. + Đóng 11K6(43/13-16) chuẩn bị cấp điện cho rơle 11K1. + Mở tiếp điểm 11K6(43/13-17) Contactor 11K2 mất điện. + Đóng tiếp điểm 11K6(43/13-19) Contactor 11K3 có điện( do CTT 11K2 mất điện tiếp điểm phụ 11K2 đóng lại). Contactor 11K3 có điện đóng tiếp điểm chính 11K3(41/11-17) đảo chiều kích từ. Đồng thời đóng tiếp điểm phụ 11K3(43/13-16) Cấp điện cho Contactor 11K1. Contactor này đóng tiếp điểm chính cấp nguồn kích từ theo chiều ngược lại. Động cơ hoạt động ở chế độ thu neo. Để điều chỉnh tốc độ động cơ ta chỉ việc điều khiển tay điều khiển S21(45/1-11). Tín hiệu từ tay điều khiển tới bộ tạo góc mở A56 để tạo tín hiệu phát xung của khối phát xung A64 mở Thiristor phù hợp. 2.5. Bảo vệ hệ thống: 2.5.1. Kiểm soát mômen động cơ: Đề đảm bảo hệ thống neo hoạt động an toàn khi mômen động cơ vượt quá giá trị định mức thì sẽ có đèn báo quá tải. Khi mômen động cơ đạt tới giá trị max thì ngắt của hệ thống và phanh đai sẽ hoạt động. Sự vượt quá mômen đinh mức được đo từ giá trị thực của dòng điện phần ứng. Tín hiệu dòng điện phần ứng này sẽ được hiệu chuẩn và được đưa đến bộ so sánh B64/2A(45/10). Sau đó tín hiệu được đưa đến mạch trễ B60/2T để loại bỏ các nhiễu tác động lên tín hiệu. Tín hiệu ra của B64/2T sẽ được đưa đến bộ khuếch đại B52/2A và tới rơle K38, rơle K38 sẽ đóng tiếp điểm K3(49/3-19) cấp nguồn cho đèn H1-7 sáng báo động cơ bị quá tải. + Nếu dòng điện phần ứng của động cơ là lớn nhất và động cơ quay theo chiều thu thì mômen quay của động cơ sẽ vượt quá giá trị cho phép M max. Để kiểm soát được người ta đo dòng phần ứng bằng bộ so sánh B64/1A. Còn chiều quay được đo bởi B64/6A. Trong mạch trễ B60/1T các kết quả được cộng với nhau và được loại bỏ sự ảnh hưởng của nhiễu. Trên bộ khuếch đại tín hiệu được đưa đến rơle K37 làm rơle này có điện: Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 93 + Đóng tiếp điểm K37(49/3-21) cấp nguồn cho đèn H1-8 sáng báo hệ thống quá tải lớn. + Đóng K37(43/14-26) cấp điện cho rơle K15. Khi rơle K15 có điện: + Mở tiếp điểm K15(43/4-30) dẫn đến rơle K47 mất điện làm cho rơle K3 mất điện, mở tiếp điểm K3(45/1-22) dẫn tói rơle A12K7 mất điện, mở tiếp điểm của nó cắt tín hiệu điều khiển. + Mở tiếp điểm K15(43/11-13) làm Contactor K1 mất điện. Khi Contactor K1 mất điện thì: + Mở tiếp điểm K1(41/1-15) ngừng cấp điện cho quạt gió. + Mở tiếp điểm K1(43/11-23) ngừng cấp điện cho rơle K4, tiếp điểm K4(45/4-14) mở, các rơle A12K3, A16K8 mất điện và mở các tiếp điểm của chúng dẫn tới khối A56 và A64 bị mất điện, ngừng phát xung điều khiển động cơ. + Đóng tiếp điểm K1(43/13-15) làm cho rơle 11K1 mất điện, mở tiếp điểm 11K1(41/11-13) ngừng cấp điện cho cuộn kích từ của động cơ. + Đóng tiếp điểm K1(49/4-1) ngừng cấp điện cho đèn H1. 2.5.2. Kiểm soát tốc độ thả cáp: Khi tốc độ cáp đạt đến 75% tốc độ định mức thì tín hiệu từ khối A24 được gửi đến bộ so sánh B64 và được khuếch đại bởi khối B52/5A, khối này gửi tín hiệu đến K40, đóng tiếp điểm K40(49/2-15) làm đèn H2 sáng báo cho người vận hành biết. Khi tốc độ đạt 100% tốc độ định mức, nhờ có bộ so sánh B64/3A mà có xung đưa đến B52/3A để khuếch đại và đưa tới rơle K39: + Đóng tiếp điểm K39(43/14-25) làm rơle K15 có điện. Quá trình bảo vệ được thực hiện như khi động cơ bị quá tải. + Đóng tiếp điển K39(49/2-17), đèn H3 sáng báo cho người vận hành biết. 2.5.3. Kiểm soát độ dài cáp được thả: Giá trị cáp được thả chỉ được 75% toàn bộ độ dài cáp, khi đó sẽ có đèn báo. Khi cáp của trống tời 1 được thả với 75% độ dài toàn bộ cáp thì sẽ có xung từ B68/2A gửi tới khối khuếch đại B56/2A và đưa đến rơle K32, đóng tiếp điểm K32(49/2-23) làm đèn H6 sáng báo người vận hành biết. Sau giới hạn 75% muốn điều khiển thì ta phải xuống vị trí điều khiển tại chỗ. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 94 Khi cáp được thả đến giá trị 100% thì sẽ có tín hiệu từ B68/1A gửi đến khối khuếch đại B56/1A và tới rơle K31: + Đóng tiếp điểm K31(49/2-20) cấp nguồn cho đèn H4 sáng báo cho người vận hành. + Đóng tiếp điểm K31(43/4-23), do K12 đã đóng từ trước lên K46 có điện, đóng tiếp điểm K46(43/5-11) cấp điện cho rơle K44, đóng tiếp điểm K44(43/4-20) cấp điện cho rơle thời gian K32. Sau thời gian trễ tiếp điểm K32(43/4-26) đóng dẫn tới rơle K16 có điện. Khi rơle K16 có điện: + Tiếp điểm K16(43/3-15) mở dẫn tới hộp số ngừng hoạt động. + Tiếp điểm K16(43/1-15) mở dẫn tới ngừng cấp điện cho các van điện từ, không cho phép đóng mở các trống tời. + Tiếp điểm K16(43/1-20) đóng cấp điện cho van điện từ đưa phanh đai vào hoạt động. 2.5.4. Bảo vệ động cơ khi mất gió làm mát: Khi động cơ bị mất gió làm mát thì tiếp điểm M14-S1 mở ra làm rơle K34 (43/5) mất điện dẫn tới rơle K43(43/5) mất điện. Rơle K43 đóng tiếp điểm K43(43/14-24), cấp điện cho rơle K15 bảo vệ hệ thống. Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 95 Phần III: NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 1. Nhận xét: Trên các tàu hàng để điều khiển tời người ta có thể sử dụng động cơ điện hoặc sử dụng động cơ điện kết hợp với thuỷ lực. + Với việc sử dụng động cơ điện thì người ta có thể sử dụng tất cả các hệ thống điều khiển cơ bản đã biết. Đó là: điều khiển bằng tay khống chế, tay điều khiển kết hợp với trạm từ ( hệ thống Contactor, rơle ), hệ thống máy phát động cơ. - Hệ thống điều khiển bằng tay khống chế có cấu tạo đơn giản và điều khiển trực tiếp các động cơ điện. Vì có nhiều hạn chế nên ngày nay hệ thống này ngày nay ít được sử dụng. - Hệ thống dùng các thiết bị là các Contactor rơle được dùng tương đối phổ biến trên các đội tàu biển nước ta. Quá trình điều khiển được thực hiện bởi tay điều khiển thông qua sự hoạt động của các Contactor, rơle. Do vậy có thể tự động hoá quá trình khởi động, dừng động cơ ( tức là đã tự động hoá một phần các thao tác điều khiển ). Khi có sự cố thì hệ thống tự động bảo vệ, báo động. Do đó có thể đáp ứng được các chức năng của hệ thống truyền động điện neo-tời quấn dây, đáp ứng được các yêu cầu về điều chỉnh tốc độ, yêu cầu về điều khiển các cấp tốc độ và yêu cầu về vận hành khai thác. Hệ thống tuy có cấu tạo phức tạp, được tạo nên từ những Contactor, rơle. Độ tin cậy của hệ thống phụ thuộc vào những phần tử này, nhưng sự hoạt động của các phần tử này vẫn tin cậy nhờ vào các công nghệ cao trong chế tạo các thiết bị, khí cụ điện trong ngành đóng tàu. Vì vậy hệ thống điều khiển bằng tay điều khiển kết hợp với trạm từ vẫn được sử dụng. Hệ thống điều khiển dạng này có thể được ứng dụng để điều khiển cho các loại động cơ điện một chiều, động cơ điện dị bộ roto lồng sóc, động cơ điện dị bộ roto dây quấn. Tuy nhiên, hệ thống này có nhược điểm là cấu tạo phức tạp, có nhiều khí cụ và chỉ sử dụng cho những hệ thống truyền động điện tời neo có công suất trung bình. - Với hệ thống truyền động neo có công suất lớn, người ta thường sử dụng hệ thống máy phát - động cơ ( do các động cơ dị bộ sẽ không đáp ứng được tốt các yêu cầu cần có). ở hệ thống này, có thể sử dụng cuộn bù ngược về phía máy phát để hạn chế dòng điện trong động cơ khi động cơ bị dừng dưới điện. Việc điều chỉnh tốc độ được thực hiện dễ dàng bằng cách thay đổi từ trường kích từ của máy phát và của động cơ. Nhược điểm lớn nhất của hệ thống này là số lượng máy điện nhiều, hệ thống cồng kềnh, kích thước trọng lượng lớn nên giá thành và chi phí bảo dưỡng, sửa chữa cao. + Sử dụng động cơ điện kết hợp với thuỷ lực ( điện- thuỷ lực đơn giản ): Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 96 Hiện nay hệ thống truyền động điện thuỷ lực đang được ứng dụng rất rộng rãi trên đội tàu thế giới cũng như ở Việt Nam, vì hệ thống điện thuỷ lực có ưu điểm là tạo được mômen lớn, phạm vi thay đổi tốc độ rộng, quá trình điều chỉnh tốc độ láng. Tuy nhiên hệ thống này cũng có nhược điểm là: rất nhiều khó khăn trong việc bảo quản, chi phí bảo dưỡng, giá thành hệ thống cao; hệ thống này đòi hỏi người vận hành phải có trình độ hiểu biết nhất định mới có thể sử dụng an toàn và đạt hiệu quả tối đa. Có thể thấy người ta sử dụng hệ thống điện-thuỷ lực ở các thiết bị như: thiết bị làm hàng, cẩu hàng, hệ thống tời làm hàng, hệ thống lái… Hệ thống thuỷ lực có thể lắp đặt ở mọi vị trí nếu có thể đi đường ống được tới đó. Hệ thống điều khiển kết hợp điện với thuỷ lực đã tạo được khả năng điều khiển tự động cao, dễ dàng thực hiện việc điều khiển. - Ưu điểm: + Hệ thống có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ và vận hành dễ dàng. + Khả năng điều chỉnh tốc độ láng. + Tính kinh tế cao. - Nhược điểm: Do áp lực công tác cao nên dễ gây dò rỉ đường ống, gây ra những tai nạn nguy hiểm. 2. Kết luận: Sau thời gian 3 tháng tìm hiểu và nghiên cứu cộng thêm sự giúp đỡ của các bạn đồng nghiệp và các thầy giáo trong khoa, đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy Đỗ Văn A. Đến nay bản đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành, bản đồ án tốt nghiệp của em đã nghiên cứu được các nội dung sau: - Giới thiệu khái quát về tàu 53000T. - Tìm hiểu nghiên cứu nguyên lý hoạt động của hệ thống trạm phát điện chính, hệ thống máy lái, hệ thống máy nén khí, hệ thống nồi hơi và hệ thống điều khiển Diesel- máy phát. - Đi sâu phân tích một số hệ thống neo- tời quấn dây đang được sử dụng phổ biến trên các đội tàu biển Việt Nam hiện nay. Tuy nhiên do trình độ còn có hạn và việc hạn chế trong việc cập nhật công nghệ hiện đại nên đề tài của em chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Em rất mong được sự đóng góp nhận xét của các thầy cô cũng như các bạn đồng nghiệp để đề tài của em hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, tháng 1 năm 2009 Sinh viên: Đỗ Minh Hải Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1/ Bùi Thanh Sơn (2000), ″ Trạm phát điện tàu thủy ″, Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải 2/ Lưu Đình Hiếu (2004), ″ Truyền động điện tàu thủy ″, Nhà xuất bản Xây Dựng 3/ Thân Ngọc Hoàn (1999), ″ Máy Điện Tàu Thủy ″ Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 98 Mục Lục Lời nói đầu. ............................................................................................... 1 Phần I: Tổng quan về tàu 53000Tấn ......................................................... .2 Chương 1 : Giới thiệu chung ...................................................................... 2 1. Giới thiệu chung ..................................................................................... 2 2. Giới thiệu về hệ thống điện .................................................................... 2 Chương 2 : Trạm phát điện ......................................................................... 4 1. Cấu tạo chung của bảng điện chính ........................................................ 4 2. Giới thiệu các phần tử trên bảng điện chính ............................................ 5 3. Sơ đồ nguyên lý của bảng điện chính ................................................... 17 3.1. Mạch động lực của máy phát số 1 ...................................................... 17 3.2. Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp ................................................. 18 3.3. Mạch điều khiển ACB của máy phát.................................................. 19 3.4. Mạch hoà đồng bộ cho máy phát số một No1 .................................... 21 3.5. Phân chia tải phản tác dụng cho các máy phát khi công tác song song: ................................................................................ 23 3.6. Mạch điều chỉnh tần số và phân chia tải tác dụng cho các máy phát ...................................................................................... 24 3.7. Các mạch đo và bảo vệ ...................................................................... 26 ChươngIII: Các hệ thống truyền động điện ............................................... 30 1. Hệ thống máy lái điện thuỷ lực ............................................................. 30 1.1. Hoạt động của sơ đồ điều khiển điện thuỷ lực ................................... 30 1.2. Mạch khởi động động cơ lai bơm thuỷ lực ........................................ 31 2. Mạch điều khiển máy nén khí ............................................................... 36 2.1. Chức năng của máy nén khí ............................................................... 36 2.2. Giới thiệu các phần tử của hệ thống ................................................... 36 2.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ..................................................... 37 2.4. Các chế độ báo động và bảo vệ cho hệ thống ..................................... 38 Chương IV: Các hệ thống điều khiển từ xa và tự động ............................. 40 1. Hệ thống nồi hơi ................................................................................... 40 1.1. Định nghĩa và chức năng của nồi hơi ................................................. 40 1.2. Giới thiệu phần tử .............................................................................. 40 1.3. Nguyên lý hoạt động ......................................................................... 43 2. Hệ thống điều khiển DIESEL – MÁY PHÁT ....................................... 48 2.1. Giới thiệu các phần tử trên bảng điều khiển ....................................... 48 2.2. Nguyên lý hoạt động và các báo động của hệ thống .......................... 52 2.3. Báo động và bảo vệ Diesel – Máy phát .............................................. 56 Phần II: Đi sâu nghiên cứu một số hệ thống tời neo tàu thuỷ .................... 60 Chương I: Giới thiệu chung về hệ thống neo- tời quấn dây ...................... 60 1. Giới thiệu chung về hệ thống neo ......................................................... 60 2. Các yêu cầu đối với hệ thống neo ......................................................... 60 2.1. Yêu cầu chung ................................................................................... 60 Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 99 2.2. Yêu cầu về tốc độ .............................................................................. 61 2.3. Yêu cầu về động cơ ........................................................................... 61 2.4. Các yêu cầu khác ............................................................................... 61 3. Cấu tạo hệ thống neo ............................................................................ 62 3.1. Neo .................................................................................................... 62 3.2. Xích neo ............................................................................................ 62 3.3. Động cơ thực hiện ............................................................................. 62 3.4. Thiết bị điều khiển ............................................................................. 62 3.5. Các phần tử khác trong cơ cấu truyền động ....................................... 62 4. Phân loại neo ........................................................................................ 63 4.1. Loại không có thanh ngang ................................................................ 63 4.2. Loại có thanh ngang .......................................................................... 63 5. Các tham số đặc trưng và các đại lượng cơ bản .................................... 63 5.1. Đặc tính cung cấp của neo ................................................................. 63 5.2. Trọng lượng và số lượng neo ............................................................. 63 5.3. Chiều dài xích neo ............................................................................. 64 5.4. Đường kính xích neo ......................................................................... 64 5.5. Khối lượng một mét xích neo ............................................................ 65 5.6. Độ sâu thả neo ................................................................................... 65 5.7. Lực tác dụng lên đĩa hình sao ............................................................ 65 6. Các giai đoạn thu thả neo ..................................................................... 66 7. Các loại động cơ điện trong truyền động điện neo ................................ 67 7.1. Nhận xét ............................................................................................ 67 7.2. Với lưới điện một chiều ..................................................................... 68 7.3. Động cơ điện xoay chiều ................................................................... 69 7.4. Động cơ dị bộ rôto dây quấn.............................................................. 69 8. Giới thiệu về các loại bảo vệ cho truyền động điện neo ........................ 70 8.1. Sơ đồ điều khiển bằng tay khống chế ............................................... 70 8.2. Sơ đồ điều khiển bằng contactor_ rơle(trạm từ) ................................. 70 8.3. Sơ đồ điều khiển theo hệ thống máy phát -động cơ............................ 70 8.4. Sơ đồ điều khiển bằng thyristor ......................................................... 71 9. Các hình thức bảo vệ và các quá trình khởi động .................................. 71 Chương II: Hệ thông tời neo tàu 53000T .................................................. 73 1. Mạch khởi động động cơ lai bơm thuỷ lực ........................................... 73 1.1. Cấu tạo sơ đồ ..................................................................................... 73 1.2. Nguyên lý hoạt động ......................................................................... 73 1.3. Các bảo vệ cho máy ........................................................................... 74 2. Mạch điều khiển động cơ servo ............................................................ 74 2.1. Giới thiệu phần tử .............................................................................. 75 2.2. Nguyên lý hoạt động ......................................................................... 75 2.3. Các bảo vệ ......................................................................................... 75 3. Mạch điều khiển quạt gió làm mát dầu thuỷ lực ................................... 75 3.1. Giới thiệu phần tử .............................................................................. 75 Đỗ Minh Hải ĐTT 45 - ĐH 100 3.2. Nguyên lý hoạt động ......................................................................... 75 3. 3. Các bảo vệ ........................................................................................ 76 4. Nguyên lý điều khiển thủy lực tời quấn dây ......................................... 76 4.1. Cấu tạo hệ thống ................................................................................ 76 4.2. Nguyên lý điều khiển......................................................................... 77 5. Nguyên lý điều khiển thuỷ lực tời neo .................................................. 77 5.1. Cấu tạo hệ thống ................................................................................ 77 5.2. Nguyên lý điều khiển......................................................................... 77 6. Tay điều khiển ...................................................................................... 78 Chương III: Hệ thống tời neo tàu 8700T .................................................. 79 1. Giới thiệu về hệ thống tời neo thủy lực tàu 8700T ................................ 79 2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ....................................................... 79 2.1 Sơ đồ điều khiển động cơ lai bơm thủy lực ......................................... 79 2.2. Sơ đồ điều khiển thủy lực .................................................................. 81 Chương IV: Hệ thống tời neo tàu 12500T ................................................. 83 1. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống ............................................................... 83 2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ....................................................... 84 3. Bảo vệ cho hệ thống ............................................................................. 85 Chương V: Hệ thống tời neo tàu Trường Sa .............................................. 86 1. Giới thiệu phần tử ................................................................................. 86 2. Nguyên lý hoạt động ............................................................................ 89 2.1. Quá trình đóng mở hộp số, lựa chọn trống tời làm việc ..................... 90 2.2. Chế độ thả neo tự do .......................................................................... 90 2.3. Chế độ thả neo có hãm bằng động cơ điện ......................................... 91 2.4. Chế độ thu neo .................................................................................. 91 2.5. Bảo vệ hệ thống ................................................................................. 92 Phần 3: Kết luận ....................................................................................... 95 Tài liệu tham khảo .................................................................................... 97