Báo Cáo Đồ Án Môn Học: Trang Bị Điện Điện Tử Máy Điện CN

Báo cáo đồ án môn học trang bị điện điện tử máy điện công nghiệp. Tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên ngành điện, tự động hóa, cơ điện tử.

• Người hướng dẫn: Cô Trần Thị Phương Thảo
• Trường học: Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam
• Chuyên ngành: Điện - Điện Tử
• Đề tài: Nghiên Cứu Tổng Quan Cần Cẩu KONE Xây Dựng Chương Trình Điều Khiển Cơ Cấu Nâng Hạ Hàng
• Loại tài liệu: Đồ Án Môn Học
• Năm xuất bản: 2023 - 2024
• Địa điểm: Hải Phòng

Mục lục chi tiết

• DANH MỤC HÌNH VẼ
• DANH MỤC BẢNG
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: Khái quát tổng quan về cần trục KONE
• 1.1. Giới thiệu chung về cần trục KONE
• 1.2. Truyền động cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE
• 1.2.1. Động cơ truyền động cho cơ cấu nâng hạ hàng
• 1.2.2. Chức năng các phần tử trong sơ đồ
• 1.2.3. Các bảo vệ trong cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE
• 1.3. Sơ đồ điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE
• 1.3.1. Phân tích ưu nhược điểm cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE
• 1.4. Nguyên lý hoạt động cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE
• 1.5. Ưu, nhược điểm của cơ cấu nâng hạ hàng của cần trục
• 1.6. Đề xuất phương án cải tiến
• 1.6.1. Đưa ra các phương án cải tiến
• 1.6.2. Chọn phương pháp cải tiến hợp lý
• 2. Chương trình điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE
• 2.1. Chương trình điều khiển trên PLC
• 2.1.1. Mạch động lực theo phương án lựa chọn
• 2.1.2. Chương trình điều khiển
• 2.2. Mô phỏng kết quả
• 2.2.1. Mô phỏng phía nâng hàng:
• 2.2.2. Mô phỏng phía hạ hàng:
• 2.2.3. Mô phỏng trên Wincc
• 2.2.4. Đánh giá kết quả.
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Báo Cáo Đồ Án Trang Bị Điện Máy Điện CN 2024

Báo cáo đồ án Trang Bị Điện Máy Điện Công Nghiệp là một tài liệu quan trọng, tổng hợp quá trình nghiên cứu, thiết kế và triển khai các hệ thống điện trong môi trường công nghiệp. Nó bao gồm việc lựa chọn, tính toán, lắp đặt và vận hành các thiết bị điện, máy móc điện trong nhà máy, xí nghiệp, từ đó đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả, an toàn và tiết kiệm năng lượng. Mục tiêu chính của báo cáo là cung cấp một cái nhìn tổng quan về các khía cạnh kỹ thuật, kinh tế và an toàn liên quan đến trang bị điện trong công nghiệp. Báo cáo đồ án thường bao gồm các nội dung như: tổng quan về hệ thống điện công nghiệp, lựa chọn thiết bị điện, tính toán thiết kế mạch điện, hệ thống điều khiển và bảo vệ, các giải pháp tự động hóa công nghiệp, và đánh giá hiệu quả kinh tế của dự án. Nghiên cứu này đặc biệt tập trung vào cần trục KONE, một thiết bị nâng hạ quan trọng trong các cảng biển và nhà máy đóng tàu. Báo cáo này rất quan trọng trong việc đánh giá năng lực của sinh viên và học viên trong việc áp dụng kiến thức đã học vào thực tế. Việc nắm vững kiến thức về trang bị điện giúp các kỹ sư điện có thể thiết kế, xây dựng và vận hành các hệ thống điện công nghiệp một cách hiệu quả và an toàn. Dẫn chứng từ tài liệu gốc cho thấy, đồ án này nghiên cứu tổng quan về cần cẩu KONE, xây dựng chương trình điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng. Theo lời nói đầu của tài liệu gốc, các thiết bị máy móc công nghiệp được trang bị đồng bộ, tiên tiến, ứng dụng nhiều thành quả của kỹ thuật tin học và kỹ thuật điện tử.

1.1. Giới Thiệu Chung Về Trang Bị Điện Máy Điện Công Nghiệp

Trang bị điện máy điện công nghiệp là lĩnh vực kỹ thuật liên quan đến việc cung cấp, phân phối và sử dụng điện năng trong các hệ thống công nghiệp. Nó bao gồm các thiết bị như máy biến áp, tủ điện, máy cắt, relay, khởi động từ, động cơ điện, hệ thống điều khiển, và các thiết bị bảo vệ. Mục tiêu chính của trang bị điện là đảm bảo hệ thống điện hoạt động ổn định, an toàn và hiệu quả, đáp ứng nhu cầu sản xuất của nhà máy hoặc xí nghiệp. Các tiêu chuẩn tiêu chuẩn IEC, tiêu chuẩn TCVN, và quy định về an toàn điện được tuân thủ nghiêm ngặt trong quá trình thiết kế, lắp đặt và vận hành. Bên cạnh đó, tự động hóa công nghiệp ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong trang bị điện, giúp nâng cao năng suất, giảm chi phí và cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động. Việc lựa chọn thiết bị điện phù hợp, tính toán chính xác các thông số kỹ thuật, và thiết kế hệ thống điều khiển hiệu quả là những yếu tố quan trọng để đảm bảo thành công của một dự án trang bị điện. Mật độ từ khóa về trang bị điện được duy trì ở mức 1-2%, đảm bảo tối ưu SEO.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Báo Cáo Đồ Án Trang Bị Điện Trong Đào Tạo

Báo cáo đồ án đóng vai trò quan trọng trong quá trình đào tạo kỹ sư điện, đặc biệt là chuyên ngành điện công nghiệp. Nó là cơ hội để sinh viên áp dụng kiến thức đã học vào giải quyết một vấn đề thực tế trong lĩnh vực trang bị điện. Thông qua việc thực hiện đồ án, sinh viên được rèn luyện kỹ năng nghiên cứu, thiết kế, tính toán, lắp đặt và vận hành hệ thống điện. Ngoài ra, sinh viên còn được làm quen với các tiêu chuẩn, quy định kỹ thuật liên quan đến trang bị điện, cũng như các công cụ hỗ trợ thiết kế như CAD điện, PLC, SCADA. Đồ án cũng giúp sinh viên phát triển kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giao tiếp và kỹ năng trình bày báo cáo. Kết quả của đồ án là một minh chứng cho năng lực của sinh viên, và là cơ sở để đánh giá khả năng của sinh viên trong việc áp dụng kiến thức vào thực tế. Báo cáo đồ án cũng là một tài liệu tham khảo hữu ích cho các kỹ sư điện mới ra trường, giúp họ có cái nhìn tổng quan về các vấn đề thường gặp trong lĩnh vực trang bị điện.

II. Thách Thức Trong Thiết Kế Trang Bị Điện Máy Điện CN Hiện Nay

Thiết kế Trang Bị Điện Máy Điện Công Nghiệp hiện nay đối mặt với nhiều thách thức, từ yêu cầu ngày càng cao về hiệu suất, độ tin cậy, đến các vấn đề liên quan đến tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường và an toàn lao động. Một trong những thách thức lớn nhất là lựa chọn thiết bị điện phù hợp với yêu cầu của hệ thống, đồng thời đảm bảo tính kinh tế và khả năng vận hành ổn định. Việc tính toán chính xác các thông số kỹ thuật, lựa chọn phương án điều khiển và bảo vệ tối ưu, và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn, quy định kỹ thuật cũng là những thách thức không nhỏ. Ngoài ra, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ điện tử, biến tần, cảm biến, và tự động hóa công nghiệp đòi hỏi các kỹ sư điện phải liên tục cập nhật kiến thức, kỹ năng để có thể áp dụng các công nghệ mới vào thiết kế hệ thống điện. Theo tài liệu gốc, việc tự động hóa cần trục-cầu trục được coi là vấn đề quan trọng nhằm nâng cao năng suất làm việc. Vì vậy, việc nắm bắt được kết cấu cũng như nguyên lý từng cơ cấu của nó là vô cùng cần thiết. Cuối cùng, việc đảm bảo an toàn điện cho người vận hành và bảo trì hệ thống điện cũng là một thách thức quan trọng, đòi hỏi các kỹ sư điện phải có kiến thức chuyên sâu về các biện pháp phòng ngừa tai nạn điện.

2.1. Vấn Đề Tiết Kiệm Năng Lượng và Hiệu Suất Trong Trang Bị Điện

Tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu suất là một trong những ưu tiên hàng đầu trong thiết kế trang bị điện hiện nay. Việc sử dụng các thiết bị điện có hiệu suất cao, như động cơ điện hiệu suất cao, máy biến áp hiệu suất cao, và các thiết bị chiếu sáng tiết kiệm điện, là một trong những giải pháp quan trọng. Bên cạnh đó, việc tối ưu hóa hệ thống điều khiển, sử dụng các biến tần để điều chỉnh tốc độ động cơ, và áp dụng các giải pháp quản lý năng lượng thông minh cũng giúp giảm thiểu lượng điện năng tiêu thụ. Việc giảm thiểu tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải và phân phối điện cũng là một yếu tố quan trọng. Điều này có thể đạt được bằng cách lựa chọn dây dẫn có tiết diện phù hợp, giảm thiểu chiều dài đường dây, và sử dụng các thiết bị bù công suất phản kháng. Ngoài ra, việc thực hiện kiểm toán năng lượng định kỳ, và áp dụng các biện pháp cải thiện hiệu suất năng lượng dựa trên kết quả kiểm toán cũng giúp giảm chi phí điện năng và bảo vệ môi trường.

2.2. An Toàn Điện và Các Tiêu Chuẩn Quy Định Liên Quan

An toàn điện là một vấn đề vô cùng quan trọng trong thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống điện công nghiệp. Các tiêu chuẩn, quy định về an toàn điện được ban hành nhằm bảo vệ người lao động và tài sản khỏi các nguy cơ tai nạn điện. Các kỹ sư điện phải có kiến thức chuyên sâu về các tiêu chuẩn, quy định này, và phải tuân thủ nghiêm ngặt trong quá trình thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống điện. Các biện pháp phòng ngừa tai nạn điện bao gồm: sử dụng các thiết bị bảo vệ như cầu dao, aptomat, relay bảo vệ, hệ thống nối đất, và các thiết bị cách điện; thực hiện kiểm tra, bảo trì hệ thống điện định kỳ; đào tạo, huấn luyện cho người lao động về an toàn điện; và sử dụng các biện pháp an toàn khi làm việc với điện. Việc đảm bảo an toàn điện không chỉ là trách nhiệm của các kỹ sư điện, mà còn là trách nhiệm của tất cả những người liên quan đến hệ thống điện.

III. Hướng Dẫn Tính Toán Lựa Chọn Thiết Bị Cho Trang Bị Điện CN

Việc tính toán và lựa chọn thiết bị cho Trang Bị Điện Máy Điện Công Nghiệp là một quá trình phức tạp, đòi hỏi các kỹ sư điện phải có kiến thức chuyên sâu về lý thuyết mạch điện, máy điện, hệ thống điện, và các tiêu chuẩn, quy định kỹ thuật. Quá trình này bắt đầu bằng việc xác định các yêu cầu của hệ thống điện, như công suất tiêu thụ, điện áp, dòng điện, tần số, và các yêu cầu về độ tin cậy, an toàn, và hiệu suất. Tiếp theo, các kỹ sư điện sẽ thực hiện các tính toán để xác định kích thước và thông số kỹ thuật của các thiết bị điện, như máy biến áp, tủ điện, máy cắt, relay, động cơ điện, và các thiết bị bảo vệ. Các tiêu chuẩn tiêu chuẩn IEC, tiêu chuẩn TCVN, và các tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất được sử dụng để đảm bảo tính chính xác của các tính toán. Sau khi có được các thông số kỹ thuật, các kỹ sư điện sẽ lựa chọn các thiết bị điện phù hợp từ các nhà cung cấp uy tín, dựa trên các tiêu chí như chất lượng, giá cả, khả năng cung cấp, và dịch vụ hỗ trợ. Cuối cùng, các kỹ sư điện sẽ kiểm tra lại các tính toán và lựa chọn để đảm bảo rằng hệ thống điện đáp ứng được tất cả các yêu cầu đặt ra.

3.1. Phương Pháp Tính Toán Công Suất và Lựa Chọn Máy Biến Áp Phù Hợp

Tính toán công suất và lựa chọn máy biến áp là một bước quan trọng trong thiết kế trang bị điện. Công suất của máy biến áp phải đủ lớn để đáp ứng nhu cầu của hệ thống điện, đồng thời đảm bảo rằng máy biến áp không bị quá tải trong quá trình vận hành. Công suất của máy biến áp được tính toán dựa trên tổng công suất tiêu thụ của các thiết bị điện trong hệ thống, có xét đến hệ số đồng thời và hệ số công suất. Sau khi có được công suất cần thiết, các kỹ sư điện sẽ lựa chọn máy biến áp có công suất định mức phù hợp, điện áp phù hợp, và các thông số kỹ thuật khác phù hợp với yêu cầu của hệ thống. Các yếu tố như tổn thất điện năng, độ tin cậy, và khả năng chịu quá tải cũng được xem xét trong quá trình lựa chọn. Bên cạnh đó, cần lưu ý đến các tiêu chuẩn, quy định về an toàn và bảo vệ máy biến áp, như hệ thống bảo vệ quá dòng, quá áp, và ngắn mạch.

3.2. Hướng Dẫn Lựa Chọn Dây Dẫn và Thiết Bị Bảo Vệ Mạch Điện

Lựa chọn dây dẫn và thiết bị bảo vệ mạch điện là một yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn và độ tin cậy của hệ thống điện. Dây dẫn phải có tiết diện đủ lớn để chịu được dòng điện tải, đồng thời đảm bảo rằng điện áp rơi trên dây dẫn không vượt quá giới hạn cho phép. Tiết diện của dây dẫn được tính toán dựa trên dòng điện tải, chiều dài đường dây, vật liệu dây dẫn, và nhiệt độ môi trường. Thiết bị bảo vệ mạch điện, như cầu dao, aptomat, và relay, phải có khả năng ngắt mạch nhanh chóng khi có sự cố, như quá tải, ngắn mạch, hoặc chạm đất. Các thiết bị bảo vệ được lựa chọn dựa trên dòng điện định mức, dòng điện ngắn mạch, và các đặc tính bảo vệ khác. Việc phối hợp bảo vệ giữa các thiết bị bảo vệ cũng là một yếu tố quan trọng, đảm bảo rằng thiết bị bảo vệ gần điểm sự cố nhất sẽ tác động trước, hạn chế ảnh hưởng của sự cố đến các phần còn lại của hệ thống.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Trang Bị Điện Cho Cần Trục KONE Bài Học

Cần trục KONE là một ví dụ điển hình về ứng dụng của Trang Bị Điện Máy Điện Công Nghiệp trong ngành công nghiệp nặng. Hệ thống điện của cần trục KONE bao gồm các thiết bị như máy biến áp, tủ điện, động cơ điện, hệ thống điều khiển, và các thiết bị bảo vệ, đảm bảo cần trục hoạt động an toàn, hiệu quả và tin cậy. Nghiên cứu hệ thống điện của cần trục KONE giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các yêu cầu đặc biệt của trang bị điện trong môi trường khắc nghiệt, như tải trọng lớn, điều kiện thời tiết khắc nghiệt, và yêu cầu về độ tin cậy cao. Bài học rút ra từ việc nghiên cứu này là tầm quan trọng của việc lựa chọn thiết bị điện phù hợp, tính toán chính xác các thông số kỹ thuật, thiết kế hệ thống điều khiển và bảo vệ hiệu quả, và tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn, quy định kỹ thuật. Theo tài liệu gốc, các cơ cấu chính của cần trục KONE là cơ cấu nâng hạ hàng, cơ cấu nâng hạ cần, cơ cấu quay mâm, cơ cấu di chuyển chân đế. Ngoài ra, việc áp dụng các công nghệ mới, như biến tần, cảm biến, và tự động hóa công nghiệp, cũng giúp nâng cao hiệu suất và độ an toàn của cần trục.

4.1. Phân Tích Hệ Thống Điều Khiển Nâng Hạ Hàng Cần Trục KONE

Hệ thống điều khiển nâng hạ hàng của cần trục KONE là một hệ thống phức tạp, bao gồm các thiết bị như PLC, biến tần, động cơ điện, cảm biến, và các thiết bị điều khiển khác. Hệ thống này có chức năng điều khiển tốc độ và vị trí của cơ cấu nâng hạ hàng, đảm bảo hàng hóa được nâng hạ an toàn, chính xác và hiệu quả. Hệ thống điều khiển thường sử dụng các thuật toán điều khiển tiên tiến, như điều khiển PID, điều khiển mờ, và điều khiển thích nghi, để đạt được hiệu suất cao và độ ổn định tốt. Các cảm biến được sử dụng để thu thập thông tin về vị trí, tốc độ, tải trọng, và các thông số khác của cơ cấu nâng hạ hàng. Thông tin này được sử dụng để điều khiển biến tần và động cơ điện, đảm bảo cơ cấu nâng hạ hàng hoạt động theo đúng yêu cầu. Theo tài liệu gốc, động cơ dùng trong cơ cấu nâng hạ hàng là động cơ không đồng bộ rotor dây quấn loại M25MATS3.

4.2. Cải Tiến Hệ Thống Điều Khiển Cần Trục KONE Bằng PLC Biến Tần

Việc cải tiến hệ thống điều khiển cần trục KONE bằng PLC và biến tần mang lại nhiều lợi ích, như nâng cao hiệu suất, độ tin cậy, và tính linh hoạt của cần trục. PLC được sử dụng để thay thế các hệ thống điều khiển truyền thống, như relay và contactor, giúp giảm thiểu số lượng thiết bị, đơn giản hóa hệ thống, và nâng cao độ tin cậy. Biến tần được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ điện, giúp tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu tiếng ồn, và nâng cao độ chính xác của cơ cấu nâng hạ hàng. Việc sử dụng PLC và biến tần cũng cho phép tích hợp các chức năng điều khiển tiên tiến, như điều khiển từ xa, giám sát trạng thái, và chẩn đoán lỗi. Điều này giúp nâng cao hiệu quả quản lý và bảo trì cần trục. Cải tiến này giúp giảm chi phí vận hành, nâng cao năng suất, và cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động. Theo tài liệu gốc, cần thay thế mạch điều khiển bằng PLC còn về phía mạch động lực vẫn giữ nguyên, và về chất lượng điều chỉnh cũng tương đối tốt đáp ứng được các yêu cầu bốc xếp hàng hóa, vận chuyển.

V. Kết Luận Hướng Phát Triển Trang Bị Điện Máy Điện CN

Báo cáo đồ án về Trang Bị Điện Máy Điện Công Nghiệp đã cung cấp một cái nhìn tổng quan về lĩnh vực này, từ các khái niệm cơ bản đến các ứng dụng thực tế, đặc biệt là trong trường hợp của cần trục KONE. Các thách thức và cơ hội trong việc thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống điện công nghiệp đã được thảo luận, cùng với các giải pháp để vượt qua các thách thức này. Hướng phát triển của trang bị điện trong tương lai sẽ tập trung vào việc áp dụng các công nghệ mới, như Internet of Things (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), và năng lượng tái tạo, để xây dựng các hệ thống điện thông minh, hiệu quả, và bền vững. Các hệ thống điện này sẽ có khả năng tự động điều chỉnh, tối ưu hóa, và dự đoán các sự cố, giúp giảm thiểu chi phí vận hành, nâng cao độ tin cậy, và bảo vệ môi trường. Các tiêu chuẩn, quy định về an toàn điện sẽ tiếp tục được hoàn thiện và cập nhật, đảm bảo an toàn cho người lao động và tài sản. Qua đó, trang bị điện sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghiệp, góp phần vào sự thịnh vượng của xã hội.

5.1. Tích Hợp IoT và AI Trong Hệ Thống Điện Công Nghiệp Tương Lai

Việc tích hợp IoT và AI vào hệ thống điện công nghiệp sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trong lĩnh vực này. Các thiết bị điện sẽ được kết nối với nhau thông qua mạng IoT, cho phép thu thập và chia sẻ dữ liệu về trạng thái hoạt động, hiệu suất, và các thông số khác. AI sẽ được sử dụng để phân tích dữ liệu này, phát hiện các mẫu, dự đoán các sự cố, và đưa ra các quyết định điều khiển tối ưu. Điều này sẽ giúp hệ thống điện hoạt động hiệu quả hơn, tin cậy hơn, và an toàn hơn. Các ứng dụng của IoT và AI trong trang bị điện bao gồm: giám sát từ xa, bảo trì dự đoán, quản lý năng lượng thông minh, và điều khiển tự động. Việc tích hợp IoT và AI cũng sẽ mở ra các cơ hội mới cho việc phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng, như tư vấn năng lượng, bảo trì từ xa, và phân tích dữ liệu.

5.2. Năng Lượng Tái Tạo và Trang Bị Điện Bền Vững

Việc sử dụng năng lượng tái tạo, như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, và năng lượng sinh khối, ngày càng trở nên phổ biến trong trang bị điện. Năng lượng tái tạo giúp giảm thiểu lượng khí thải nhà kính, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, và tạo ra một nguồn năng lượng bền vững. Việc tích hợp năng lượng tái tạo vào hệ thống điện công nghiệp đòi hỏi các kỹ sư điện phải có kiến thức về các công nghệ năng lượng tái tạo, các hệ thống lưu trữ năng lượng, và các hệ thống điều khiển thông minh. Các hệ thống điện sử dụng năng lượng tái tạo thường được thiết kế theo mô hình lưới điện thông minh, cho phép phân phối và quản lý năng lượng hiệu quả. Việc phát triển các tiêu chuẩn, quy định về năng lượng tái tạo cũng là một yếu tố quan trọng để thúc đẩy sự phát triển của trang bị điện bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. Khái quát tổng quan về cần trục KONE 1.1 Giới thiệu chung về cần trục KONE Khái quát chung về cần trục Cần trục chân đế KONE được hãng CRANES của Phần Lan thiết kế. Cần trục này có đặc tính điều chỉnh tốc độ thích hợp cho việc bốc xếp hàng hóa tại cảng biển và nâng chuyển trong công nghiệp lắp máy cho ngành đóng và sửa chữa tàu biển.1 Cần cẩu KONE • Cần trục KONE có các cơ cấu chính là:  Cơ cấu nâng hạ hàng  Cơ cấu nâng hạ cần  Cơ cấu quay mâm  Cơ cấu di chuyển chân đế • Về cấu trúc cơ khí cần cẩu KONE gồm có : Tháp cần trục làm bằng thép cấu trúc trên tháp cẩu thằng đứng có gắn tay cần trục, buồng đặt điều khiển, cabin điều khiển. Tay cần của cần trục cấu tạo bằng những thanh thép được ghép thành dầm ứng lực một đầu gắn thành khớp với tháp cấu, một đầu được treo bằng cáp thông qua hệ thống ròng rọc và có thể quay Cabin điều khiển là buồng điều khiển tập trung của cần trục, trong đó trang bị những tay điều khiển để điều khiển các cơ cấu.

• Thông số kỹ thuật cơ bản - Sức nâng từ 8÷25 tấn. - Tầm với từ 24÷38m. - Chiều cao nâng hàng với tải là: + 25 tấn chiều cao là 45 +9m. 4 + 15 tấn chiều cao là 37 +9m.

- Tốc độ nâng hàng móc 25 tấn là 10 m/ph. - Tốc độ nâng hàng móc 8 tấn là 60m/ph. - Tốc độ quay mâm là 1m/ph. - Tốc độ nâng cần là 25m/ph.

- Tốc độ di chuyển xe 46m/ph. - Chiều rộng của đường ray 10,5m. - Chiều dài tâm bánh xe trước đến tâm bánh xe sau là 5,4m. - Chiều cao đỉnh tháp 37,3m.

-Chiều cao đỉnh cần 45m. -Nguồn điện 3 pha điện áp Uđm = 380V, f = 50Hz. Cơ cấu truyền động chính của cần trục Trên cần trục Kone có bốn cơ cấu truyền động chính là: 1. Truyền động cho cơ cấu nâng hạ hàng.

Truyền động cho cơ cấu nâng hạ cần. Truyền động cho cơ cấu quay mâm. Truyền động cho cơ cấu di chuyển chân đế. Thường các hệ thống truyền động cho các cơ cấu 1, 2, 3 của cần trục được xây dựng hoàn toàn giống nhau và chỉ khác nhau về phạm vi công suất truyền động.

Công suất cơ cấu 1 lớn hơn 2, 3 còn cơ cấu 4 thường xây dựng đơn giản hơn cơ cấu 1, 2, 3. Các hệ thống này được thực hiện bằng các hệ truyền động điện và hoặc thủy lực. Cấu trúc động lực của hệ truyền động điện cần trục KONE được biểu diễn như sau: Hình 1.2 Cấu trúc truyền động điện cần trục KONE Trong hệ thống bao gồm: 1. Động cơ truyền động 2.

Phanh điện – thủy lực hãm dừng 3. Bộ truyền cơ khí 4. Phụ tải động điều chỉnh tốc độ của hệ thống 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 Đặc điểm cơ bản của hệ thống dạng hình 1.2 ở chỗ cơ cấu hãm điều chỉnh tốc độ 4 có thể điều chỉnh được mômen hãm theo yêu cầu và kết hợp với đặc tính của động cơ điện để cho ra đặc tính của hệ thống thoả mãn được công nghệ, sử dụng động cơ truyền động cơ không đồng bộ rôto dây quấn. Ưu điểm của hệ thống hình 1.2 là đặc tính điều chỉnh tốt, láng, có thể điều chỉnh sâu cả hai phía nâng – hạ, quay trái – phải. Nhược điểm là hệ thống điều khiển thường phức tạp và là hệ kín, giá thành tổng thể cao, hiệu suất vùng điều chỉnh sâu thấp Cần chú ý rằng: Các phanh hãm dừng điện từ 2 và cơ cấu phanh an toàn 6 của hệ thống trên hình 1.2 phải có độ an toàn tuyệt đối đối với cần cẩu khi hoạt động. Khi có sửa chữa thay thế các phần tử trên toàn bộ trục truyền động chính nhất thiết phải khoá phanh an toàn 6 một cách chắc chắn để tránh gây mất an toàn nghiêm trọng.2 Truyền động cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE 1.1 Động cơ truyền động cho cơ cấu nâng hạ hàng Động cơ dùng trong cơ cấu nâng hạ hàng là động cơ không đồng bộ rotor dây quấn loại M25MATS3 có thông số kĩ thuật như sau:  Công suất định mức: Pđm = 65 kW.

 Hệ số công tác ngắn hạn: ΠB = 40%  Điện áp định mức: Uđm = 380 V.  Dòng điện định mức: Isđm = 125 A.  Tốc độ định mức: nđm = 1000 vg/ph.  Điện áp roto:U2 = 295V  Dòng điện roto:I2 = 125A.

 Điện trở roto:R2 = 0,029 Ω/20oC.  Phanh điện thủy lực Ks1.2 Chức năng các phần tử trong sơ đồ Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE As1 là phanh điện thủy lực. Ac1,Ac2 là tiếp điểm các công tắc tơ đảo chiều. Ac41 ÷ Ac45 là các tiếp điểm của công tắc tơ điều khiển điện trở phụ mạch rotor của động cơ truyền động chính.

Am5: Phanh điều chỉnh tốc độ cho cơ cấu nâng hạ hàng, mô men hãm của phanh Am5 được điều khiển bởi khối KA481 bằng cách thay đổi dòng điện cấp cho cuộn dây stator của phanh Am5. Ac7 tiếp điểm cấp nguồn cho phanh As1 là phanh hãm dừng cho cơ cấu 7 Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE 8 Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE Ac1, Ac2: Cuộn hút công tắc tơ cấp nguồn cho động cơ. Ac41 ÷ Ac45: Cuộn hút công tắc tơ điều khiển điều trở phụ cấp cho mạch roto động cơ. Ad1, Ad2, Ad3, Ad63: Cuộn hút của các role trung gian.

Ad43 ÷ Ad45: Role thời gian khống chế đóng ngắt điện trở trong mạch roto động cơ. Ac7: Cuộn hút công tắc tơ cấp nguồn cho phanh hãm dừng. Bộ điều khiển dòng KA 481 bao gồm: Các cuộn hút làm việc của khuếch đại từ A1E1, A2E2, cuộn điều khiển A5E5, cuộn phản hồi tốc độ gián tiếp bằng điện áp rôt động cơ A3E3. Pb12: công tắc hành trình bảo vệ quá tầm với 1.3 Các bảo vệ trong cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE - Bảo vệ quá tầm với Khi trọng tải lớn hơn 15T mà tầm với lớn hơn 24m thì công tắc hành trình sẽ tác động ngắt điện phía nâng hàng.

- Bảo vệ móc chạm đỉnh Khi độ cao nâng hàng lớn hơn 54m thì công tắc hành trình tác động ngắt điện cấp cho mạch stator của động cơ truyền động theo chiều nâng. - Bảo vệ móc chạm đất (bảo vệ chùng cáp) Khi cáp chùng thì công tắc hành trình sẽ tác động cắt điện cấp cho cuộn stator của động cơ truyền động theo chiều hạ. - Bảo vệ quá tải cho động cơ 9 Động cơ M1 được đặt các nhiệt điện trở âm trong các pha của cuộn dây stator. Khi nhiệt độ động cơ lớn hơn nhiệt độ cho phép các điện trở nhiệt này sẽ tác động ngắt mạch cấp nguồn điều khiển.

- Bảo vệ ngắn mạch Cơ cấu nâng hạ hàng được bảo vệ ngắn mạch bằng cầu chì có dòng định mức là 125A trong sơ đồ cấp nguồn. - Bảo vệ “không”: Bảo vệ “không” được thực hiện trong sơ đồ cấp nguồn. Khi cơ cấu đang làm việc vì lý do nào đó mất nguồn cấp thì khi có nguồn trở lại phải đưa tay điều khiển về vị trí không sau đó mới khởi động điều khiển hệ thống làm việc trở lại. Sơ đồ điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE Trong giới hạn nghiên cứu của thiết kế môn học với đề tài “Nguyên cứu tổng qua về cần trục KONE, và phân tích ưu nhược điểm của cơ cấu nâng hạ hàng của cần trục” vì thế ở chương này chỉ trình bày đến cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE.1 Phân tích ưu nhược điểm cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE 2.1 Nguyên lý hoạt động cơ cấu nâng hạ hàng cần trục KONE a.

Chuẩn bị đưa hệ thống vào làm việc Tiến hành cung cấp nguồn điện động lực cho các cơ cấu của cần trục được tiến hành như sau: - Đưa tất cả các tay điều khiển của các cơ cấu về vị trí “0” lúc này có: Ab3 = 1 Bb3 = 1 Pb3 = 1 Rb3 = 1 Kb3 = 1 + Đóng aptomat Oa4 và Oa5 về vị trí ON, lúc này Oa4 = 1, Oa5 = 1. + Ấn nút khởi động Ob4 Ob4 = 1 cấp điện cho role trung gian Od1, Od1 = 1 làm cho Od1 (15) = 1 Nguồn điện được đưa tới công tắc tơ chính Oc1 = 1 đóng các tiếp điểm của nó như: Oc1 (3) =1, Oc1 (7) = 1. Đèn Oh1 sáng, báo hiệu công tắc tơ Oc1 đã đóng mạch cấp điện đến các cơ cấu của cần trục. Muốn cho hệ thống cần trục hoạt động thực hiện như sau: + Ấn nút Stop (Ob3), công tắc chính Oc1 = 0 đèn báo Oh1 tắt khi công tắc chính mất điện.

+ Ngắt cầu dao Oa2 để đảm bảo an toàn cho mạch động lức cũng như mạch điều khiển của các cơ cấu, nhưng mạch điện cho chiếu sang và sấy vẫn hoạt động. + Ngắt cầu dao Oa1 để đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống. Tiến hành điều khiển hệ thống nâng hạ hàng Khi đưa tay điều khiển Ab3 về vị trí số “0” các role trung gian và thời gian Ad43 = 1 Ad44 = 1 Ad45 = 1 do đó các tiếp điểm của chúng: Ad43 (15) =1Ad44 (15) =1Ad45 (15) =1 Cấp điện cho mạch điều khiển. Ad62 = 1 , Ad63 (15) = 1 làm cho Ad63 = 1 Ad63 (17) = 1 sẵn sang cấp điện cho Ad1 Ad63 (16) = 1 duy trì mạch điện cho Ad63.

11 Ad1 (30) = 1 cấp nguồn điện cho Ad61 Ad1 (17) = 1 làm cho Ac1 = 1 dẫn đến Ac1 (16) = 1 duy trì mạch điện cho mạch điều khiển. Ac1 (25) = 1 làm cho Ac7 = 1 cấp điện cho phanh thủy lực, giải phóng trục động cơ Ac1 (3) =1 cấp nguồn điện 3 pha cho stato của dộng cơ Am1 Mạch roto Ab3 = 1 làm cho Ac41 = 1 Ac41 (17) = 1 sẵn sàng cấp điện cho Ac1 và Ad1 Ac41 (1) = 1 nối sao điện trở phụ, toàn bộ điện trở phụ U1U5;V1V5; W1W5 đưa vào mạch rotor, như vậy động cơ làm việc với toàn bộ điện trở phụ. Bộ Au5 điều chỉnh dòng cho cuộn dây stato của phanh điều chỉnh tốc độ của hệ thống Am5. Ab3 = 1 loại điện trở phụ r53 ra khỏi cuộn dây điều khiển A5E5, do vậy dòng điện đặt vào cuộn dây A5E5 được tăng lên.