Trong những năm gần đây và nhiều năm tới, ngành kinh tế Hàng hải đóng vai trò là ngành kinh tế mũi nhọn trong quá trình tiến lên CNXH của đất nước. Cụ thể là ngành vận tải bằng đường biển với các đội tàu trọng tải lớn, vận tải trên nhiều tuyến, cả nội địa lẫn quốc tế. Song song với nó là việc đóng mới các con tàu với trọng tải ngày càng lớn, ngày càng hiện đại ở các Nhà máy đóng tàu. Cùng với việc xuất hiện các cảng nước sâu ở Việt Nam.
Do vậy, việc học tập về những ngành kinh tế có liên quan đến Hàng hải là một hướng đi đúng đắn.
Sau 4,5 năm học tập tại Khoa Điện- ĐTTB, Trường ĐHHH Việt Nam. Em đã được các thầy cô giáo trong khoa trang bị cho những kiến thức quan trọng, để chuẩn bị làm việc trên các con tàu hiện đại. Để chứng thực cho kiến thức của mình, em đã được Ban chủ nhiệm Khoa giao cho đề tài tốt nghiệp:
" Tổng quan truyền động điện thiết bị làm hàng tàu thuỷ trên thực tế. Đi sâu nghiên cứu hệ thống làm hàng với động cơ điện dị bộ rôto lồng sóc 3 cấp tốc độ ứng dụng PLC ".
Mặc dù bản thân em đã cố gắng nhiều, đã đi sâu và tìm hiểu trong thực tế, với mong muốn hoàn thành đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất. Song do hạn chế về kiến thức cũng như về tầm nhìn thực tế, nên trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những khiếm khuyết. Em mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy giáo trong khoa.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Điện- ĐTTB và Thầy giáo hướng dẫn: Thạc sĩ Hứa Xuân Long, Thầy giáo Vương Đức Phúc đã giúp em hoàn thành bản luận văn của mình.
113 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 2111 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tổng quan truyền động điện thiết bị làm hàng tàu thuỷ trên thực tế. Đi sâu nghiên cứu hệ thống làm hàng với động cơ điện dị bộ rôto lồng sóc 3 cấp tốc độ ứng dụng PLC, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỀ TÀI
" Tổng quan truyền động điện thiết bị làm hàng tàu thuỷ trên thực tế. Đi sâu nghiên cứu hệ thống làm hàng với động cơ điện dị bộ rôto lồng sóc 3 cấp tốc độ ứng dụng PLC "
Giáo viên hướng dẫn :
Sinh viên thực hiện :
MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU
03
PHẦN I:TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG TĐĐ THIẾT BỊ LÀM HÀNG TÀU THUỶ TRÊN THỰC TẾ
04
CHƯƠNG 1:CHỨC NĂNG,PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG LÀM HÀNG TÀU THUỶ
04
1.1:Chức năng của hệ thống làm hàng trên tàu thuỷ
04
1.2:Phân loại hệ thống làm hàng trên tàu thuỷ
04
1.2.1.Phân loại theo mục đích sử dụng
04
1.2.2.Phân loại theo chức năng của truyền động điện
04
1.2.3.Phân loại theo hệ thống truyền động của truyền động điện
04
1.2.4.Phân loại theo chế độ công tác
04
1.2.5.Phân loại theo hệ thống nguồn cấp
05
1.2.6.Phân loại theo hệ thống điều khiển
05
1.3:Yêu cầu của Đăng kiểm đối với TĐĐ thiết bị làm hàng
05
1.3.1.Năng suất làm hàng cao
05
1.3.2.An toàn cho hàng hoá,thiết bị
07
CHƯƠNG 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÀM HÀNG SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN
08
2.1:Hệ thống truyền động điện làm hàng với động cơ điện xoay chiều nhiều cấp tốc độ
08
2.1.1:Hệ thống làm hàng với động cơ điện xoay chiều 3 cấp tốc độ của hãng SIEMEN
09
1.Giới thiệu phần tử và chức năng của các phần tử
09
2.Nguyên lý hoạt động của hệ thống
10
2.1.2:Hệ thống truyền động điện làm hàng Van-Động cơ xoay chiều hãng ASEA
16
1.Giới thiệu phần tử và chức năng của các phần tử
16
2.Nguyên lý hoạt động của hệ thống
18
2.2: Đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống làm hàng sử dụng động cơ xoay chiều nhiều cấp tốc độ
21
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN LÀM HÀNG SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ THUỶ LỰC
23
3.1: Giới thiệu chung về hệ thống làm hàng sử dụng động cơ thuỷ lực
23
3.2: Hệ thống truyền động điện làm hàng thuỷ lực tàu GOLDENSTART
24
1.Giới thiệu phần tử và chức năng của các phần tử
24
2.Nguyên lý hoạt động của hệ thống
25
3.3. Đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống làm hàng thuỷ lực
27
CHƯƠNG 4:HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN LÀM HÀNG ĐIỆN-THUỶ LỰC
29
4.1: Giới thiệu chung về hệ thống làm hàng điện- thuỷ lực.
29
4.2: Hệ thống truyền động điện làm hàng điện-thuỷ lực hãng NMF(tàu Phú Mỹ)
29
1.Giới thiệu phần tử và chức năng của các phần tử
29
2.Nguyên lý hoạt động của hệ thống
32
4.3: Đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống
38
PHẦN II:ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÀM HÀNG VỚI ĐỘNG CƠ DỊ BỘ ROTO LỒNG SÓC 3 CẤP TỐC ĐỘ ỨNG DỤNG PLC
40
CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU VỀ S7-300 VÀ NGÔN NGŨ LẬP TRÌNH PLC
40
1.1:Giới thiệu về S7-300
40
1.2:Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình PLC
44
1.3: Trình tự chung của việc viết chương trình điều khiển
45
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ XÂY DỰNG SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN.
48
2.1: Thuyết minh nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển
48
2.2: Xây dựng sơ đồ thuật toán cho hệ thống
50
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO S7-300
73
3.1: Bảng các tín hiệu vào ra
73
3.2: Chương trình điều khiển cho S7-300
75
CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ CHUNG VÀ KẾT LUẬN
104
KẾT LUẬN CHUNG
105
TÀI LIỆU THAM KHẢO
106
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây và nhiều năm tới, ngành kinh tế Hàng hải đóng vai trò là ngành kinh tế mũi nhọn trong quá trình tiến lên CNXH của đất nước. Cụ thể là ngành vận tải bằng đường biển với các đội tàu trọng tải lớn, vận tải trên nhiều tuyến, cả nội địa lẫn quốc tế. Song song với nó là việc đóng mới các con tàu với trọng tải ngày càng lớn, ngày càng hiện đại ở các Nhà máy đóng tàu. Cùng với việc xuất hiện các cảng nước sâu ở Việt Nam.
Do vậy, việc học tập về những ngành kinh tế có liên quan đến Hàng hải là một hướng đi đúng đắn.
Sau 4,5 năm học tập tại Khoa Điện- ĐTTB, Trường ĐHHH Việt Nam. Em đã được các thầy cô giáo trong khoa trang bị cho những kiến thức quan trọng, để chuẩn bị làm việc trên các con tàu hiện đại. Để chứng thực cho kiến thức của mình, em đã được Ban chủ nhiệm Khoa giao cho đề tài tốt nghiệp:
" Tổng quan truyền động điện thiết bị làm hàng tàu thuỷ trên thực tế. Đi sâu nghiên cứu hệ thống làm hàng với động cơ điện dị bộ rôto lồng sóc 3 cấp tốc độ ứng dụng PLC ".
Mặc dù bản thân em đã cố gắng nhiều, đã đi sâu và tìm hiểu trong thực tế, với mong muốn hoàn thành đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất. Song do hạn chế về kiến thức cũng như về tầm nhìn thực tế, nên trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những khiếm khuyết. Em mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy giáo trong khoa.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Điện- ĐTTB và Thầy giáo hướng dẫn: Thạc sĩ Hứa Xuân Long, Thầy giáo Vương Đức Phúc đã giúp em hoàn thành bản luận văn của mình.
PHẦN I:TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG TĐĐ THIẾT BỊ LÀM HÀNG TÀU THUỶ TRÊN THỰC TẾ
CHƯƠNG 1:CHỨC NĂNG,PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG LÀM HÀNG TÀU THUỶ:
1.1:Chức năng của hệ thống làm hàng trên tàu thuỷ:
Hệ thống làm hàng trên tàu thuỷ có chức năng bốc xếp hàng hoá từ tàu lên bờ, từ bờ lên tàu, vận chuyển các trang thiết bị trên tàu, thu thả dây cáp, đóng mở nắp hầm hàng, cẩu thực phẩm từ bờ lên tàu để cung cấp cho thuyền viên...
1.2:Phân loại hệ thống làm hàng trên tàu thuỷ:
1.2.1.Phân loại theo mục đích sử dụng:
Tời hàng và cần trục: đây là các thiết bị được sử dụng rộng rãi trên các tàu vận tải. Chúng thực hiện chức năng bốc xếp hàng hoá từ tàu lên bờ hoặc ngược lại hay bốc xếp hàng hoá giữa hai tàu với nhau khi đanh neo đậu trên vịnh, trên biển.
Máy nâng: dùng để nâng hạ và di chuyển hàng hoá ở các kho bãi hoặc di chuyển, bốc xếp các thiết bị, chi tiết máy trong buồng máy tàu thuỷ.
Nhóm tời thông dụng: tời nâng hạ cầu thang, tời nâng hạ xuồng cứu sinh, tời sau lái...
Nhóm tời đặc biệt: là các loại tời được trang bị trên các tàu cứu hộ, tàu đánh cá, tàu nghiên cứu biển ...
1.2.2.Phân loại theo chức năng của truyền động điện:
Cơ cấu nâng hạ: Cơ cấu này để nâng hàng (hoặc cần) lên hay hạ hàng (hoặc hạ cần) xuống một độ cao h nhất định.
Cơ cấu quay mâm: Cơ cấu này để đưa hàng hay cần quay sang phải hay trái một góc nhất định.
Cơ cấu thay đổi tầm với: Cơ cấu này để thay đổi phạm vi làm việc cho cần
1.2.3.Phân loại theo hệ thống truyền động của truyền động điện:
Truyền động điện cơ: đơn giản trong chế tạo, có hiệu suất sử dụng chung của toàn hệ thống cao (khoảng 0,79 ¸ 0,9)...
Truyền động điện thuỷ lực: dạng truyền động này đang được sử dụng ngày càng rông rãi cho nhóm máy phụ trên boong. Chúng có các ưu điểm nổi bật sau: cho phép sử dụng động cơ dị bộ rôto lồng sóc một tốc độ làm động cơ thực hiện, có thể điều khiển ở phần thuỷ lực...
1.2.4.Phân loại theo chế độ công tác:
Công tác ở chế độ ngắn hạn lặp lại: tời hàng, cần trục, tời lai tự động,...
Công tác ở chế độ ngắn hạn: tời nâng hạ xuồng, tời nâng hạ cầu thang.
1.2.5.Phân loại theo hệ thống nguồn cấp: lấy nguồn trực tiếp từ lưới điện hay từ máy phát riêng.
Hệ thống được lấy nguồn trực tiếp từ lưới điện: loại này phổ biến trên các tàu hàng. Nguồn được lấy từ máy phát chung cho toàn tàu, đặt dưới buồng máy.
Hệ thống được lấy nguồn từ máy phát riêng: loại này ít phổ biến hơn, để phục vụ việc cấp điện cho hệ thống làm việc, có một máy phát riêng.
1.2.6.Phân loại theo hệ thống điều khiển: điều khiển bằng tay khống chế hoặc tay điều khiển kết hợp với trạm từ.
Điều khiển bằng tay khống chế: việc đóng mở các công tắc tơ trực tiếp bằng tay điều khiển. Hệ thống này chỉ áp dụng cho các cần cẩu có công suất làm hàng thấp, trọng lượng hàng nhỏ ( ≤ 500 tấn)
Điều khiển kết hợp với trạm từ: việc điều khiển được thực hiện qua trung gian: công tắc tơ trung gian, rơle trung gian.... để điều khiển đóng mở các công tắc tơ, hay van khống chế hoạt động của hệ thống. Hệ thống này áp dụng cho các cần cẩu có công suất làm hàng cao, trọng lượng hàng cao.
1.3:Yêu cầu của hệ thống làm hàng trên tàu thuỷ:
Yêu cầu cao nhất đối với thiết bị làm hàng tàu thuỷ là rút ngắn được thời gian bốc xếp hàng hoá tại bến cảng. Như chúng ta đã biết, ngày nay các nhà máy đóng tàu đã cho ra đời những con tàu có tốc độ khá cao (có thể đạt tới 25-30 hải lý/1 giờ). Với tốc độ hành trình lớn như vậy thời gian quay vòng của con tàu phụ thuộc chủ yếu vào thời gian bốc xếp hàng hoá ở các đầu bến.
Rõ ràng muốn nâng cao tính kinh tế của vận tải đường biển ta phải tìm cách rút ngắn thời gian bốc xếp hàng hoá. Muốn thế, ngoài những yêu cầu kỹ thuật chung cho các hệ thống truyền động điện như ta đã biết, thiết bị làm hàng tàu thuỷ phải đáp ứng được hai yêu cầu rất quan trọng sau:
1.3.1.Năng suất làm hàng cao:
Để thoả mãn yêu cầu năng suất làm hàng cao, thiết bị làm hàng phải được tính toán lựa chọn theo các yếu tố sau:
*Đảm bảo đủ tốc độ nâng hạ hàng khi tải là tải định mức: Truyền động điện thiết bị làm hàng có chế độ công tác là chế độ ngắn hạn lặp lại (tuỳ theo từng cơ cấu mà hệ số ngắn hạn lặp lại có thể là 25% hoặc 40%). Như vậy,trong 1 chu kỳ công tác, thường xuyên xảy ra tình trạng đóng mở máy. Mặt khác, quãng đường mà hàng hoá di chuyển ở từng giai đoạn của chu kỳ làm hàng thường không lớn. Vì vậy, khi tải của hệ thống là tải định mức ta cần lựa chọn được một tốc độ nâng hạ hàng hợp lý nhất. Vì quãng đường di chuyển ngắn lại thường xuyên xảy ra các quá trình hãm, gia tốc, khởi động,...Việc lựa chọn tốc độ lớn sẽ không phát huy được tác dụng. Mặt khác, khi chọn tốc độ lớn sẽ làm tăng trọng lượng và kích thước của hệ thống . Ngược lại, nếu chọn tốc độ quá thấp thì thời gian của một chu kỳ bốc xếp sẽ tăng làm giảm năng xuất bốc xếp hàng.
Mặt khác, khi lựa chọn tốc độ nâng hạ hàng với tải định mức ta còn cần phải chú ý đến yếu tố an toàn của hàng hoá. Việc lựa chọn tốc độ phải tính tới sự gia tốc bình thường để không gây xung lực lớn, đột ngột ở dây cáp và các bộ cơ khí của cơ cấu truyền động.
*Hệ thống phải có khả năng thay đổi tốc độ trong phạm vi rộng, tạo được tốc độ cao khi không tải hoặc khi tải nhẹ.
Khi nghiên cứu 1 chu kỳ làm hàng của tời hàng hoặc cần trục ta thấy tải của hệ thống không phải là một giá trị cố định. Vì vậy, nếu ta gọi tốc độ nâng hạ hàng với tải định mức là Vđm thì hệ thống cần phải có những cấp tốc độ trung gian khác phù hợp với từng trạng thái của tải. Sau đây là một ví dụ:
Tốc độ nâng hạ hàng toàn tải: Vđm
Tốc độ nâng hạ hàng bằng 1/2 tải định mức: (1,5 ¸1,7)Vđm
Tốc độ nâng hạ móc không: (3 ¸ 3,5)Vđm.
Tuỳ theo cấp tàu và khả năng tải của hệ thống, người thiết kế cần lựa chọn tốc độ cho phù hợp.
Mặt khác, để nhấc thử hàng, đặt hàng chạm đất và đưa hàng vào hầm tàu một cách chính xác, an toàn, hệ thống cần thiết phải có một tốc độ thật thấp. Tốc độ này phụ thuộc vào độ cao đặt hàng chạm đất. Chúng ta có thể tham khảo tốc độ này theo bảng sau:
Tốc độ đặt hàng
chạm đất (m/p)
3
6
9
15
24
36
40
Độ cao đặt hàng (m)
0,13
0,5
1,1
3,2
8,2
18
25
Khi lựa chọn tốc độ này ta còn cần phải chú ý loại hàng hoá cần bốc xếp. Nếu hàng hoá là loại không dễ hỏng, không dễ vỡ (gỗ, bông, sắt thép,...) thì có thể chọn tốc độ đặt hàng chạm đất lớn. Ngược lại, với loại hàng hoá dễ vỡ, dễ hư hỏng thì ta cần chọn độ cao hạ hàng và tốc độ chạm đất thấp.
*Có khả năng rút ngắn thời gian quá độ: ta đã biết, tời hàng và cần trục làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, thường xuyên xảy ra các quá trình khởi động, hãm đối với động cơ điện (theo thống kê, số lần khởi động, hãm có thể lên tới 500 l/h). Vì vậy, việc rút ngắn thời gian quá độ có ý nghĩa to lớn trong việc nâng cao năng suất làm hàng. Để rút ngắn thời gian quá độ người ta có thể thực hiện các biện pháp sau:
Chọn những động cơ điện có mômen khởi động lớn: chế tạo những động cơ chuyên dùng có mômen quán tính nhỏ bằng cách giảm đường kính của rôto đồng thời tăng chiều dài của rôto để giữ cho công suất của động cơ không đổi.
Chọn động cơ thực hiện của hệ thống là những động cơ có tốc độ không quá lớn. Ta thường chọn những động cơ có tốc độ không lớn hơn 1000 v/p. Việc chọn động cơ có tốc độ không lớn ngoài mục đích làm giảm tính quán tính của các phần quay còn nhằm giảm bớt các cơ cấu truyền động trung gian, tăng hiệu suất chung của toàn hệ thống.
1.3.2.An toàn cho hàng hoá,thiết bị:
An toàn cao cho con người, hàng hoá và thiết bị cũng là một yêu cầu được các nhà thiết kế hết sức coi trọng. Người điều khiển hệ thống phải phải được bố trí ở vị trí thích hợp, thuận tiện cho việc quan sát, có thể phòng ngừa được các tai nạn do đứt cáp, rơi hàng,... gây ra. Để đảm bảo an toàn cho hàng hoá, thiết bị, hệ thống phải có độ bền cơ học cao, hoạt động nhịp nhàng, không gây xung lực đột ngột trên dây cáp và cơ cấu truyền động. Cần phải có các ngắt cuối, ngắt hành trình...để tự động ngừng hoạt động của hệ thống khi có những sai phạm trong điều khiển, vận hành hệ thống. Cụ thể, với cần trục, ở cơ cấu nâng hạ hàng phải có thiết bị bảo vệ móc chạm đỉnh cần, bảo vệ sức căng tối đa, sức căng tối thiểu trên dây cáp, bảo vệ quá tốc khi hạ hàng. Ở cơ cấu nâng hạ cần phải có thiết bị bảo vệ góc nâng cần tối đa và góc hạ cần tối thiểu, bảo vệ móc chạm đỉnh cần...
Ngoài hai yêu cầu chính đã được phân tích ở trên, thiết bị làm hàng tàu thuỷ còn cần phải đáp ứng các yêu cầu khác như: hệ thống có tính kinh tế cao trong thiết kế, chế tạo và sử dụng. Thuận tiện cho việc bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa. Với tời hàng và cần trục, tải của chúng liên tục thay đổi, thời gian làm việc với tải nhỏ chiếm một lượng lớn trong chu kỳ xếp dỡ. Khi tải thay đổi thì hiệu suất truyền của bộ truyền động cơ khí và hệ số cosφ của lưới điện bị thay đổi. Vì vậy, động cơ thực hiện trong hệ thống tời hàng và cần trục phải được chế tạo đặc biệt để sao cho cosφ và hiệu suất ít thay đổi khi tải thay đổi trong phạm vi rộng.
Mặt khác, hệ thống phải được lắp đặt chắc chắn, kết cấu đơn giản, kích thước và trọng lượng nhỏ, giá thành hạ,...
CHƯƠNG 2: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÀM HÀNG SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN
2.1:Hệ thống truyền động điện làm hàng với động cơ điện xoay chiều nhiều cấp tốc độ:
Với hệ thống này, động cơ điện thường được sử dụng là động cơ điện dị bộ rôto lồng sóc có nhiều cấp tốc độ ( thường là 3 cấp tốc độ). Đây là loại động cơ chuyên dùng được chế tạo đặc biệt. Động cơ này được xem như hai động cơ ghép lại với nhau.Trong đó, tốc độ thứ nhất dùng một cuộn dây riêng rẽ với rôto riêng. Rôto này thường là loại lồng sóc rãnh sâu hoặc lồng kép nhằm mục đích hạn chế dòng khởi động cho động cơ. Tốc độ thứ hai và thứ ba được tạo ra bằng cách thay đổi cách đấu dây của cuộn dây stato thứ hai. Việc tạo ra các cấp tốc độ khác nhau được thực hiện bằng cách thay đổi số đôi cực của cuộn dây stato của động cơ. Sơ đồ khối của động cơ này được trình bày như hình I.1.
Tời hàng từ 3 tấn đến 5 tấn của hãng SIEMEN sử dụng động cơ dị bộ 3 tốc độ có 2p = 4/8/16 được trang bị trên các tàu Kim Đồng, Phả Lại, Ỷ Lan... Động cơ dị bộ rôto lồng sóc nhiều tốc độ được sử dụng rộng rãi trong thiết bị làm hàng vì nó có cấu tạo đơn giản, đáp ứng được tương đối tốt các yêu cầu về tốc độ. Có trọng lượng và kích thước nhỏ hơn động cơ điện một chiều có cùng công suất. Tuy nhiên, việc điều chỉnh tốc độ không láng, mômen khởi động nhỏ hơn so với động cơ điện một chiều.
Sơ đồ tổng thể của hệ thống:
Tay điều khiển
Tủ điều khiển
Động cơ
2p = 4/8/32
Cơ cấu
truyền
Trống
cáp
Phanh
Nguồn
Nguồn
Hình I.2: Sơ đồ tổng thể của hệ thống làm hàng với động cơ dị bộ 3 cấp tốc độ.
Tay điều khiển gồm có 7 vị trí: 3 vị trí phía nâng hàng, 3 vị trí phía hạ hàng và vị trí 0. Tay điều khiển có kết hợp với trạm từ. Quá trình điều khiển dựa trên nguyên tắc thay đổi số đôi cực, phổ biến là: 2p = 4/8/32. Người điều khiển đưa tay điều khiển sang vị trí mong muốn (VD: nâng hàng thì đưa tay điều khiển lên các vị trí tương ứng của nâng hàng, quay mâm sang trái thì đưa tay điều khiển sang trái với vị trí tương ứng...). Tuỳ vào hệ thống làm hàng và nhiệm vụ cụ thể của nó mà hệ thống có thể có 1 hay 2 hay 3 tay điều khiển. Nếu hệ thống làm hàng cần cả 3 cơ cấu là nâng hạ hàng, nâng hạ cần, quay mâm thì có đủ cả 3 tay điều khiển.
Động cơ điện ở đây được cấp nguồn theo 1 trong 3 con đường khác nhau, tương ứng với mỗi cấp tốc độ.
2.1.1:Hệ thống làm hàng với động cơ điện xoay chiều 3 cấp tốc độ của hãng SIEMEN: (Sơ đồ ở tập bản vẽ)
2.1.1.1.Giới thiệu phần tử và chức năng của các phần tử:
M1: Động cơ thực hiện. Đây là loại động cơ dị bộ rôto lồng sóc ba tốc độ có ba cuộn dây riêng biệt đấu sao với số đôi cực 4/8/16 công suất tương ứng 4,5/22/45 KW.
M2: Động cơ quạt gió.
S11: Phanh điện từ, ở đây sử dụng phanh điện từ 1 chiều (vì có số lần đóng mở cho phép lớn, lực hút ổn định), nguồn 1 chiều cấp cho phanh nhận được từ cầu chỉnh lưu ba pha n11.
m13: biến áp hạ áp 380/220-110V để cấp nguồn cho phanh điện từ và thiết bị bảo vệ quá tải.
r12: Điện trở phóng điện cho cuộn phanh, nhằm bảo vệ cho cuộn dây phanh không bị đánh thủng do mức chênh lệch điện thế ở các vòng dây tại thời điểm quá độ.
r11: Điện trở hạn chế.
A11a11 và B11b11: hai tay điều khiển. Hệ thống có thể được điều khiển từ hai phía với hai tay điều khiển này. Mỗi tay điều có bảy vị trí, một vị trí "0" và ba vị trí về mỗi phía nâng, hạ.
b12: Công tắc hành trình. Công tắc này được đặt tại cửa gió làm mát động cơ, khi cửa gió mở ra thì công tắc này đóng lại.
1b1: nút dừng khẩn cấp, được đặt tại tay điều khiển chính.
C16: Công tắc tơ khống chế quạt gió.
C11, C12: Hai công tắc tơ khống chế đảo chiều.
C13, C14, C15: Các công tắc tơ khống chế các tốc độ một, hai, ba.
C17: Công tắc tơ khống chế mạch phanh điện từ. Đây là công tắc tơ điện từ một chiều.
d11: Rơle trung gian thực hiện chức năng bảo vệ "không".
d12, d13: Các rơle trung gian đảo chiều.
d14: Rơle trung gian.
d15: Rơle thời gian. Rơle này có chức năng duy trì cho động cơ làm việc ở tốc độ một bằng thời gian trễ của nó khi đưa nhanh tay điều khiển từ tốc độ hai hoặc ba về vị trí "0".
d16, d17: Các rơle thời gian có chức năng chuyển dần từng nấc tốc độ một, hai, ba khi đưa nhanh tay điều khiển từ tốc độ "0" sang tốc độ ba.
U11d1 và U12d2: Các phần tử cảm biến nhiệt dùng để bảo vệ quá tải chung và bảo vệ quá tải ở các cấp tốc độ cao cho động cơ.
f1, f2, f3: Là các phần tử cảm biến nhiệt. Đây là các điện trở nhiệt có hệ số nhiệt dương, khi nhiệt độ tăng thì điện trở của chúng tăng. Các điện trở nhiệt này được đặt trong rãnh đặt các cuộn dây của động cơ do vậy chúng cảm nhận được rất chính xác sự thay đổi của nhiệt độ.
e11, e12, e13: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho hệ thống điều khiển.
e14, e15: Cầu chì bảo vệ mạch phanh.
e16: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho quạt gió.
2.1.1.2.Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Khi cửa gió làm mát động cơ mở, tiếp điểm hành trình b12 đóng lại. Khi đó công tắc tơ C16 được cấp điện, tiếp điểm C16 ở mạch động lực đóng lại, cấp điện cho động cơ quạt gió hoạt động. Đồng thời tiếp điểm C16 (13-14) đóng lại chờ sẵn
Giả sử ta sử dụng tay điều khiển A11b11.
Khi tay điều khiển ở vị trí 0, rơle d11 có điện (do tiếp điểm C16 đă đóng), rơle d14, công tắc tơ C13 cũng có điện, sẵn sàng đưa hệ thống vào làm việc. Khi d11 có điện, đóng tiếp điểm d11(13-14) cấp điện cho mạch điều khiển phía sau.
Khi rơle d14 có điện, đóng tiếp điểm d14(1-2) tự giữ, đóng tiếp điểm d14(13-14) sẵn sàng cho động cơ M1 hoạt động ở tốc độ 2, hoặc tốc độ 3. Khi công tắc tơ C13 có điện, đóng tiếp điểm của nó ở mạch động lực sẵn sàng cho động cơ M1 hoạt động ở tốc độ 1 và tiếp điểm C13(13-14) đóng lại chờ sẵn cấp điện cho C17.
Khi đưa tay điều tới vị trí 1 phía nâng hàng:
Công tắc tơ d13 có điện. Tiếp điểm d13(1-2) đóng lại cấp điện cho công tắc tơ C12 và tiếp điểm d13 (13-14) đóng lại chờ sẵn. Khi C12 có điện, tiếp điểm C12(13-14) đóng lại tự giữ, tiếp điểm của nó ở mạch động lực đóng lại, tiếp điểm C12 (17-18) đóng lại. Khi đó công tắc tơ C17 có điện, cuộn phanh được giải phóng. Do đó động cơ M1 hoạt động ở cấp tốc độ 1 (do tiếp điểm C12 ở mạch động lực đã đóng). Đồng thời, khi C12(17-18) đóng lại, thì rơle d16 có điện, sau trễ đóng tiếp điểm d16 (3-4), sẵn sàng đưa tốc độ 2 và 3 vào hoạt động. Tốc độ 1 của động cơ được đưa vào hoạt động khi nhấc thử hàng hoặc đặt hàng chạm đất.
Khi đưa tiếp tay điều khiển sang vị trí 2 phía nâng hàng:
Khi đó tiếp điểm A11a11(9-09) đóng lại cấp điện cho công tắc tơ C14 và rơle thời