DIỄN ĐÀN NHÀ TRỌ
Chào mừng bạn đến với diễn đàn nhatrovn.tk
Để trở thành thành viên của diễn đàn xin mời bạn đăng kí.
Nếu chưa muốn đăng kí mời bạn chọn do not display again.
Chúc bạn vui vẻ với diễn đàn. Mong bạn ủng hộ. ^_^

DIỄN ĐÀN NHÀ TRỌ


 
IndexPortalCalendarGalleryTrợ giúpTìm kiếmThành viênNhómĐăng kýĐăng Nhập

Share | 
 

 chương 7 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TÀU THỦY

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Go down 
Tác giảThông điệp
duyduy_1368



Tổng số bài gửi : 12
Join date : 15/11/2010

Bài gửiTiêu đề: chương 7 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TÀU THỦY   Wed Nov 24, 2010 6:20 pm

CHƯƠNG 7. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TÀU THỦY

§7.1; Hệ thống truyền động điện lái
7.1.1;Khái niệm chung.
7.1.1.1, Chức năng của hệ thống lái tàu thủy:
Hệ thống lái tàu thủy có hai chức năng cơ bản là:
- Điều điều khiển thay đổi hướng đi của con tàu. Chức năng này cho phép điều động tàu chạy trong luồng, trong vùng nước hạn chế, điều động tàu cập cầu, cập phao,...
- Tự động điều khiển tàu đi theo một hướng đi không đổi cho trước.
Ngoài ra ở những tàu có trang bị hệ thống lái hiện đại thì có thêm một số chức năng như:
- Tự động điều khiển tàu chạy theo một hành trình cho trước.
- Tự động dẫn tàu bám theo một mục tiêu di động.
- Tự động tránh va.
7.1.1.2, Yêu cầu của hệ thống lái tàu thủy:
* Yêu cầu chung:
- Hệ thống lái phải hoạt động an toàn, tin cậy trong mọi điều kiện thời tiết.
- Chịu được tác động của lắc ngang đến 22.50 và lắc dọc 11.50. Chịu được rung động với tần số (5 – 30)Hz
- Hoạt động bình thường trong điều kiện nhiệt độ môi trường thay đổi trong khoảng (-10 – 50)0C, và độ ẩm tương đối trong khoảng (90 – 95)%
* Yêu cầu đối với máy lái:
- Máy lái phải có công suất phù hợp với kích thước, trọng tải, hình dáng tàu.
- Máy lái phải được cấp điện từ hai nguồn khác nhau bởi hai đường cáp đặt cách nhau bằng chiều rộng thân tàu.
- Máy lái phải có chế độ hoạt động sự cố để có thể thực hiện bẻ lái được kể cả khi mất điện toàn tàu.
- Phải có chỉ thị cơ khí vị trí bánh lái.
- Máy lái phải bao gồm hai hệ thống có thể hoạt động độc lập và đồng thời, trong đó một hệ thống phải có đủ công suất để điều khiển tàu trong mọi điều kiện thời tiết.
- Máy lái phải có khả năng chịu được quá tải 150% trong khoảng thời gian 1 phút.
- Máy lái phải có bảo vệ dừng khi ngắn mạch, báo động khi quá tải, phải có bảo vệ cuối hành trình bằng ngắt điện và cơ khí
- Máy lái hoạt động phải êm, tin cậy và chính xác.
- Máy lái phải có khả năng hoạt động liên tục, phải có khả năng bẻ lái với tần số cao hàng chục lần trong một phút.
- Thời gian bẻ lái từ hết mạn này sang hết mạn khác khi tàu đầy tải và tiến hết không quá 28s.
- Góc bẻ lái cực đại phụ thuộc vào loại tàu, thường là 350 mỗi phía.
* Yêu cầu đối với hệ thống điều khiển:
- Hệ thống điều khiển phải có nhiều chế độ hoạt động: lái đơn giản, lái lặp, lái từ xa, lái tự động.
- Phải có các núm chỉnh định các thông số cơ bản của hệ thống điều khiển phù hợp với điều kiện thời tiết, trọng tải hàng hóa, tốc độ tàu, …
- Phải có thiết bị điều khiển và theo dõi tình trạng hoạt động của máy lái.
- Phải báo động khi tàu lệch khỏi hướng đi một góc đặt trước (thường 3, 5, 7, 90)
- Phải có đầy đủ các thiết bị chỉ thị hướng tàu, góc quay bánh lái, hướng và tốc độ gió, …
- Có khả năng giữ hướng đi con tàu với độ chính xác <  10 khi tàu tiến với tốc độ lớn hơn 6 hải lý/giờ không phụ thuộc vào trọng tải tàu và sóng đến cấp 3, <  30 khi sóng đến cấp 6, <  4-50 khi sóng lớn hơn cấp 6.
7.1.1.3, Phân loại hệ thống lái tàu thủy:
*Phân loại dựa vào máy lái:
- Máy lái điện cơ, chỉ sử dụng cho các tàu có trọng tải nhỏ hơn 2000 tấn, hiện nay ít được sử dụng.
- Máy lái thủy lực sử dụng bơm lưu lượng không đổi, sử dụng cho các tàu có trọng tải nhỏ hơn 5000 tấn.
- Máy lái thủy lực sử dụng bơm biến lượng, sử dụng rộng rãi cho các loại tàu có trọng tải khác nhau.
* Phân loại dựa vào chế độ lái: (xem chi tiết mục 4).
- Chế độ lái đơn giản, từ xa: sử dụng nút ấn thực hiện chức năng thay đổi hướng đi.
- Chế độ lái lặp: sử dụng vô lăng thực hiện chức năng thay đổi hướng đi
7.1.2;Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển lái.
7.1.2.1, Cấu trúc chung của hệ thống điều khiển hệ thống lái tàu thủy:
Cấu trúc chung của hệ thống lái trên tàu thủy được mô tả trên hình 7.1. Trong hệ thống lài có 3 chế độ lái cơ bản là lái đơn giản, lái lặp, và lái tự động. Khi chọn chế độ lái đơn giản, công tắc S2 chuyển sang vị trí NON FOLLOW-UP. Khi chọn chế độ lái lặp, công tắc S2 chuyển sang vị trí FOLLOW-UP, S1 chuyển sang vị trí HAND. Khi chọn chế độ lái tự động, công tắc S2 chuyển sang vị trí FOLLOW-UP, S1 chuyển sang vị trí AUTO.
Từ sơ đồ khối trên ta thấy rằng chế độ lái tự động khác chế độ lái lặp là có thêm la bàn.





Hình 7.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển lái tàu thủy
7.1.2.2, Hệ thống lái đơn giản:
Chức năng của hệ thống lái đơn giản là thay đổi hướng tàu. Khi thực hiện bẻ lái, ta phải quan sát đồng hồ chỉ thị góc quay bánh lái, khi góc chỉ thị trên đồng hồ gần bằng góc bánh lái muốn quay thì ta bỏ nút ấn điều khiển ra. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển lái đơn giản được mô tả trên hình 7.2






a) Đặc tính bẻ lái và góc quay bánh lái b) Sơ đồ điều khiển lái đơn giản
Hình 7.2 Nguyên lý mạch điều khiển lái đơn giản
Hệ thống lái đơn giản sử dụng nguyên tắc điều khiển ON/FF. Thiết bị điều khiển là hai nút ấn hoặc tay điều khiển (có cơ cấu lò xo trả về vị trí trung gian), đóng ngắt hai tiếp điểm tương ứng điều khiển quay bánh lái theo hai chiều trái phải. Như vậy khi điều khiển lái ở chế độ đơn giản, chúng ta phải quan sát đồng hồ chỉ thị góc quay bánh lái. Khi góc quay bánh lái đạt giá trị yêu cầu thì chúng ta ngừng điều khiển (bỏ nút ấn ra). Ví dụ cần quay bánh lái sang trái 50, ta ấn nút trái (T) để bẻ lái trái, đồng thời mắt quan sát đồng hồ chỉ thị góc quay bánh lái. Khi đồ hồ này chỉ 50, chúng ta nhả nút ấn. Thực tế để bánh lái dừng đúng vị trí 50, chúng ta phải nhả nút ấn ra sớm hơn vì bánh lái, máy lái và đồng hồ chỉ thị có quán tính. Để tránh sai sót do người điều khiển ấn hai nút T/ P đồng thời thì trong hệ thống lái các nút ấn có kết cấu khóa liên động nhau. LWP và LWT là hai ngắt cuối hạn chế góc quay bánh lái trong giới hạn cho phép (với tàu hàng, tàu công-tơ-nơ, tàu khách, tàu dịch vụ, … thì góc giới hạn này khoảng 350 trái / phải)
Hệ thống lái đơn giản được sử dụng trong chế độ lái thay đổi hướng tàu.
7.1.2.3, Hệ thống lái lặp:
Chức năng của hệ thống lái lặp là thay đổi hướng tàu. Chế độ lái lặp có ưu điểm hơn chế độ lái đơn giản là khi thực hiện bẻ lái, ta không cần theo dõi đồng hồ chỉ thị góc quay bánh lái. Góc quay bánh lái sẽ bằng góc quay vô lăng.
Sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển lái lặp được mô tả trên hình 7.3 a,b. Hệ thống lái lặp sử dụng cặp sensin tạo lặp XXP và XXT. Khi quay vô lăng, trên đầu ra của cuộn rotor của sensin thu xuất hiện điện áp tỷ lệ với góc bẻ lái , phản hồi góc quay bánh lái đưa về tín hiệu phản hồi , hai tín hiệu này đưa đến bộ biến đổi tạo tín hiệu bẻ lái . Trong phương trình này, các thành phần thứ nhất và thứ tư là cơ bản và bắt buộc có, có nghĩa là phương trình tối thiểu cho chế độ lái lặp là . Các thành phần khác có thể thay đổi hoặc thậm chí bằng 0 tùy thuộc vào điều kiện hoạt động của tàu như tốc độ, tải trọng; các điều kiện môi trường như sóng, gió, dòng chảy, …



a) Sơ đồ khối
Hình 7.3a

b) Sơ đồ lái lặp đơn giản
Hình 7.3b
7.1.2.4, Hệ thống lái tự động:
Chức năng của hệ thống lái tự động là điều khiển con tàu đi theo một hướng đặt trước. Sơ đồ khối hệ thống lái tự động được mô tả trên hình 7.4.














.










Hình 7.4 Sơ đồ khối hệ thống lái tự động
Thuật toán lái tự động như sau:

Với là góc quay bánh lái, là hướng đặt và hướng đi thực tế của con tàu, là độ sai lệch hướng đi.
Hai thành phần là cơ bản và bắt buộc phải có. Các thành phần khác chỉ có tác dụng nâng cao chất lượng điều khiển của hệ thống. hạn chế tính quán tính tàu, tăng độ nhạy. tăng độ chính xác, đặc biệt khi nhiễu sóng gió tác động không đối xứng. hạn chế tính quán tính của bánh lái.


§7.2; Hệ thống truyền động điện thiết bị làm hàng
7.2.1;Khái niệm chung.
7.2.1.1, Đặc điểm, chức năng của hệ thống truyền động điện thiết bị làm hàng:
- Đặc diểm
Thiết bị làm hàng thuộc nhóm phụ tải quan trọng trên tàu. Công suất của thiết bị làm hàng chiếm tỷ trọng rất lớn trong toàn bộ công suất trạm phát tàu (khoảng 40 – 60% với tàu hàng). Thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại (25% hoặc 40%) và có công suất lớn nên chế độ khởi động khởi động ảnh hưởng lớn đến trạng thái hoạt động của trạm phát điện, cho nên cần phải có biện pháp cải thiện quá trình quá độ của thiết bị làm hàng.
- Chức năng
Chức năng cơ bản là xếp dỡ hàng hóa từ tàu lên bờ (hoặc sang phương tiện khác) và ngược lại. Ngoài ra hệ thống làm hàng có thể được sử dụng để đóng mở nắp hầm hàng, thu thả dây cáp, …
- Phân loại
+ Phân loại theo cơ cấu làm hàng:
* Cần cẩu: có cấu tạo đủ 3 cơ cấu là nâng hạ cần, nâng hạ hàng và quay mâm; ưu điểm là thời gian chuẩn bị cần cẩu để làm hàng nhanh; nhược điểm là tầm với hạn chế, khả năng chịu quá tải kém, làm việc không an toàn khi tàu nghiêng; cần cẩu được sử dụng trên các tàu có trọng tải nhỏ và trung bình.
* Tời kép: có kết cấu hai cần bố trí đối xứng về hai phía mạn tàu; ưu điểm là khả năng quá tải cao, tầm với rộng, làm việc an toàn ngay cả khi tàu nghiêng, năng suất làm hàng cao; nhược điểm là thời gian chuẩn bị tời để làm hàng lâu, thiết bị cồng kềnh. Tời kép được sử dụng trên các tàu trọng tải lớn
* Tời đơn: có kết cấu một cần có thể quay 3 chiều trên một gối đỡ; khắc phục được các nhược điểm của hai loại cần cẩu và tời kép; hiện được sử dụng rộng rãi trên các tàu biển có trọng tải từ nhỏ đến lớn.
+ Phân loại theo cơ cấu truyền động
* Truyền động điện – cơ : sử dụng động cơ điện lai thông qua hộp số; ưu điểm là có cấu tạo đơn giản, hiệu suất của toàn hệ thống cao (khoảng 0.7 – 0.9); nhược điểm là vấn đề điều khiển tốc độ, để điều khiển tốc độ láng thì mạch điều khiển rất phức tạp.
* Truyền động điện – thủy lực: sử dụng động cơ điện hoặc động cơ diesel lai bơm thủy lực cấp dầu áp lực cho các động cơ thủy lực qua cơ cấu van; ưu điểm là có đặc tính điều khiển tốc độ tốt, khả năng chịu quá tải tốt; hiện nay được sử dụng rộng rãi trên các loại tàu biển.
7.2.1.2, Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động điện thiết bị làm hàng:
Từ yêu cầu kinh tế trong việc khia thác tàu mà yêu cầu đối với thiết bị làm hàng là năng suất làm hàng phải cao, có nghĩa là thời gian làm hàng ngắn. Hệ thống phải hoạt động tin cậy và có đặc tính điều khiển tốt, an toàn cho hàng hóa, thiết bị và con người. Muốn vậy hệ thống phải thỏa mãn các yêu cầu sau (theo qui phạm Đăng Kiểm Việt Nam 2003).
- Nâng cao năng suất làm hàng:
Có 2 yết tố nhằm thỏa mãn yêu cầu nâng cao năng suất làm hàng đó là tổ chức sản xuất và kỹ thuậ. Ở đây chúng ta chỉ xét đến khía cạnh kỹ thuật; đó là các yêu cầu kỹ thuật sau:
+ Đảm bảo tốc độ nâng hạ hàng khi tải là định mức phải hợp lý, nếu tốc độ làm hàng cao quá thì không an toàn cho hàng hóa và công nhân xếp dỡ hàng, nếu thếp quá thì năng suất làm hàng thấp. Tốc độ nâng hạ hàng với tải định mức thường 0.2 – 1.0 m/s với thiết bị làm hàng thế hệ cũ, 1.0 – 2.0 với thiết bị làm hàng hiện đại.
+ Việc điều khiển tốc độ phải láng, phạm vi thay đổi tốc độ phải rộng. Tốc độ và gia tốc khi nâng hàng và hạ hàng chạm đất phải đủ nhỏ để tránh đứt cáp, tránh xung lực làm hư hỏng hàng hóa, và dễ dàng điều chỉnh vị trí đặt hàng, … Phụ thuộc vào loại hàng hóa mà chọn tốc độ đặt hàng chạm đất phù hợp.
+ Trong một chu kỳ làm hàng thì tải của thiết bị làm hàng thay đổi cho nên phải có nhiều tốc độ khác nhau phù hợp với trạng thái tải, nếu tốc độ nâng hạ hàng với tải định mức là Vđm thì tốc độ nâng hạ hàng với ½ tải là 1.5 – 1.7 Vđm, tốc độ nâng hạ móc không là 3 – 3.5 Vđm.
+ Rút ngắn thời gian quá độ: thiết bị làm hàng làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, thường xuyên xảy ra các quá trình khởi động, hãm, đảo chiều đối với động cơ điện (có thể lên đến 500 lần / giờ), vì vậy rút ngắn thời gian quá độ cho phép tăng cao năng suất làm hàng. Để rút ngắn thời gian quá độ thì phải chọn động cơ điện có mô-men khởi động lớn, mô-men quán tính nhỏ, bộ điều khiển được thiết kế hợp lý để tối ưu hóa các quá trình quá độ.
- An toàn cho hàng hóa, thiết bị và con người bao gồm các yêu cầu:
+ Thiết bị làm hàng phải được bố trí ở vị trí hợp lý, dễ quán sát, dễ điều khiển, …
+ Thiết bị phải có độ bền cơ học cao, hoạt động nhịp nhàng, không gây xung lực đột ngột trên dây cáp và các cơ cấu truyền động, …
+ Thiết bị phải có các bảo vệ sức căng cáp, bảo vệ hành trình giới hạn (móc chạm đỉnh, cần nâng quá cao hoặc quá thấp, …
- Ngoài ra thiết bị phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
+ Dễ dàng bảo dưỡng, sửa chữa, …
+ Hiệu suất khai thác cao, cos cao.
+ Kết cấu chắc chắn, gọn nhẹ.
+ Gía thành rẽ, chủng lọai vật tư phổ biến.
7.2.2; Các giai đoạn cuả chu kỳ làm hàng trên tàu thủy.
Chu kỳ làm hàng được tính từ khi móc hàng vào móc, nâng hàng lên, đưa hàng sang ngang, hạ hàng xuống, tháo hàng ra, nâng móc không nên, đưa móc không sang ngang, hạ móc không xuống, móc hàng vào cho chu kỳ làm hàng kế tiếp. Tùy thuộc vào loại thiết bị làm hàng mà đặc điềm tải của mỗi cơ cấu khác nhau, sau đây ta khảo sát đặc điểm tải của 03 thiết bị làm hàng tiêu biểu.
7.2.2.1; Đặc điểm tải của cần trục và tời đơn:
- Giai đoạn nâng hàng: cơ cấu nâng hạ hàng làm việc các cơ cấu khác nghỉ, khi đó cơ cấu nâng hạ hàng sẽ làm việc với tải định mức.
- Giai đoạn đưa hàng sang ngang cơ cấu quay làm việc các cơ cấu khác nghỉ, khi đó co cấu quay sẽ làm việc với tải định mức.
- Giai đoạn hạ hàng: cơ cấu nâng hạ hàng làm việc các cơ cấu khác nghỉ, khi đó cơ cấu nâng hạ hàng sẽ làm việc ở chế độ hãm.
- Giai đoạn tháo hàng khỏi móc tất cả các cơ cấu đều nghỉ (trừ loại cần trục chuyên dùng có cơ cấu tháo dỡ hàng hoá).
- Giai đoạn nâng móc không: cơ cấu nâng hạ hàng làm việc với tải nhẹ (gần như không tải) các cơ cấu khác nghỉ.
- Giai đoạn đưa móc không sang ngang; cơ cấu quay làm việc với tải nhẹ ( không có hàng trên móc) các cơ cấu khác nghỉ.
- Giai đoạn hạ móc không: cơ cấu nâng hạ hàng làm việc với tải nhẹ (gần như không tải) các cơ cấu khác nghỉ.
7.2.2.2; Đặc điểm tải của tời kép (2 cần chung một móc):
- Giai đoạn nâng hàng: Toàn bộ tải trọng đặt lên tời 1 nên tời 1 sẽ làm việc với tải định mức. Tời 2 chỉ thu phần cáp trùng nên sẽ làm việc với tải nhẹ (gần không tải).
- Giai đoạn đưa hàng sang ngang: Tời 2 thu cáp nên làm việc ở chế độ động cơ, tời 1 thả cáp nên làm việc ở chế độ hãm, tải trọng được chuyển dần từ tời 1 sang tời 2 cho đến khi tải trọng đặt hết lên tời 2.
- Giai đoạn hạ hàng: Cả 02 tời đều thả nhưng tời 2 thả với tải trọng định mức nên làm việc ở chế độ hãm còn tời 1 xông phần cáp trùng nên làm việc gần như không tải.
- Giai đoạn tháo hàng khỏi móc tất cả 02 tời nghỉ.
- Giai đoạn nâng móc không: Cả 02 tời đều thu nhưng với tải nhẹ (không tải).
- Giai đoạn đưa móc không sang ngang: Tời 1 thu tời 2 thả cả hai tời làm việc với tải nhẹ (gần như không tải).
- Giai đoạn hạ móc không: Cả 2 tời đều thả với tải nhẹ (gần như không tải).
7.2.3; Hệ thống điều khiển của thiết bị làm hàng.
7.2.3.1; Khái niệm chung:
- Yêu cầu đối với hệ thống điều khiển:
Hệ thống điều khiển truyền động điện thiết bị làm hàng được lựa chọn trên cơ sở đáp ứng cao nhất các yêu cầu đã được đặt ra cho thiết bị làm hàng, cụ thể là:
+ Phải có khả năng điều khiển để tạo ra được nhiều cấp tốc độ.
+ Không thay đổi tốc độ quá đột ngột mà phải theo thứ tự từ thấp đến cao hoặc ngược lại để tránh gây lắc hàng hoặc tạo xung lực đột ngột lên dây cáp.
+ Phải có các bảo vệ về điện và cơ khí để đảm bảo an toàn cho thiết bị và hàng hóa.
- Phương pháp điều khiển:
Ngày nay thiết bị truyền động điện làm hàng trên tàu thủy thường có các hình thức điều khiển sau:
+ Dùng tay khống chế điều khiển trực tiếp động cơ điện. Loại này thường sử dụng cho các thiết bị có công suất nhỏ. Hệ thống này có cấu tạo đơn giản, dễ dàng lắp ráp sửa chữa.
+ Dùng tay điều khiển kết hợp với trạm từ. Tay điều khiển được đặt ở vị trí thuận lợi cho việc điều khiển, trạm từ có thể đặt ở một buồng riêng biệt đảm bảo kín nước, dễ bảo dưỡng sửa chữa, … Loại này được sử dụng cho các thiết bị có công suất trung bình và lớn.
+ Dùng bộ biến tần điều khiển động cơ điện. Loại này có tốc độ điều khiển láng và đặc tính điều khiển tốt nhất, dải tốc độ điều khiển rộng, ngày càng được sử dụng rộng rãi cho các thiết bị có công suất từ nhỏ đến lớn.
- Các thông số bảo vệ hệ thống:
Thiết bị làm hàng phải có các thông số bảo vệ sau:
+ Bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực và mạch điều khiển.
+ Bảo vệ quá tải các cấp tốc độ.
+ Bảo vệ “không” tránh hệ thống tự khởi động khi tay điều khiển đặt vị trí khác không.
+ Bảo vệ hành trình của cơ cấu nâng hạng cần, nâng hạ hàng, quay mâm, …
+ Bảo vệ sức căng cáp.
7.2.3.2; Ví dụ minh họa;
Hệ thống điều khiển Tời hàng hãng SIEMENS - sử dụng tay điều khiển và trạm từ. Hình 7.5 giới thiệu sơ đồ nguyên lý của hệ thống truyền động điện thiết bị làm hàng hãng SIEMENS.
- Cấu trú hệ thống gồm:
+ M1 động cơ thực hiện, là loại động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc có 3 cuộn dây riêng biệt đấu Y có số đôi cực 8/16/32.
+ M2 động cơ quạt gió làm mát cho M1.
+ S11 phanh điện từ, sử dụng phanh điện từ một chiều (có lực hút ổn định), nguồn cấp cho phanh điện từ lấy qua cầu chỉnh lưu n11.
+ m13 biến áp hạ áp 380V/220V-110V để cấp nguồn cho phanh điện từ và thiết bị bảo vệ quá tải.
+ r12 điện trở phóng điện cho cuộn phanh. Với cuộn hút một chiều nói chung phải có điện trở phóng điện để bảo vệ cho cầu chỉnh lưu khỏi bị đánh thủng.
+ r11 điện trở hạn chế.























Hình 7.5 Sơ đồ nguyên lý tời hàng hãng SIEMENS
+ A11a11 và B11b11 hai tay điều khiển tương ứng với hai vị trí điều khiển khác nhau. Mỗi tay điều khiển có bảy vị trí, 0 và ba vị trí cho mỗi phía nâng và hạ hàng.
+ b12 công tắc hành trình, đặt ở cửa gió làm mát động cơ, khi cửa gió mở thì công tắc này đóng lại.
+ 1b1 nút dừng khẩn cấp, được đặt ở tay điều khiển chính.
+ C16 công tắc tơ khống chế quạt gió.
+ C11, C12 công tắc tơ khống chế đảo chiều.
+ C17 công tắc tơ khống chế mạch phanh điện từ, đây là công tắc tơ điện từ một chiều.
+ d11 rơ-le trung gian thực hiện chức năng bảo vệ “không”.
+ d12, d13 các rơ-le trung gian đảo chiều.
+ d14 rơ-le trung gian.
+ d15 rơ-le thời gian, có chức năng duy trì cho động cơ làm việc ở tốc độ 1 khi đưa nhanh tay điều khiển từ vị trí 2, 3 về vị trí 0.
+ d16, d17 các rơ-le thời gian có chức năng chuyển dần từng nấc tốc độ khi đưa nhanh tay điều khiển từ vị trí 0 sang vị trí 2, 3.
+ d41 rơ-le chọn tay điều khiển, cấp điện cho d41 để chọn tay điều khiển là A11a11, nếu không thì tay điều khiển mặc định là B11b11.
+ U11d1 và U12d2 các phần tử cảm biến nhiệt dùng để bảo vệ quá tải chung và quá tải ở tốc độ cao của động cơ.
+ f1, f2, f3 là các phần tử cảm biến nhiệt, là các điện trở nhiệt có hệ số nhiệt dương (điện trở tăng tỷ lệ với nhiệt độ). Các điện trở này được đặt trong các cuộn dây của động cơ và cảm biến nhiệt độ các cuộn dây.
+ e11, e12, e13 các cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho hệ thống điều khiển.
+ e14, e15 cầu chì bảo vệ mạch phanh.
+ e16 rơ-le nhiệt bảo vệ quá tải cho quạt gió.
+ C13, C14, C15 các công tắc tơ khống chế tốc độ 1, 2, 3
- Nguyên lý hoạt động:
Để cấp điện cho thiết bị, đóng aptomat tương ứng ở bảng điện chính, đóng aptomat trong tủ điều khiển. Lúc này ba pha R, S, T của mạch động lực và mạch điều khiển có điện, hệ thống sẳn sàng hoạt động.
Nếu cửa gió đã mở, b12 đóng, công tắc tơ (CTT) C16 có điện, cấp điện cho quạt gió hoạt động.
Có thể điều khiển bởi một trong tay điều khiển A11a11 hoặc B11b11.
+ Giả sử chọn tay điều khiển B11b11. khi tay điều khiển ở vị trí 0, d11 có điện đóng tiếp điểm d11 [D3] duy trì, đóng d11 [A3] cấp điện cho mạch điều khiển phía sau. C13 có điện, động cơ sẳn sàng hoạt động ở tốc độ 1.
Đưa tay điều khiển từ vị trí 0 sang vị trí 1 nâng hàng (lên trên): d12 có điện đóng tiếp điểm d12 [D6] cấp điện cho C11 đóng tiếp điểm động lực cho động cơ quay theo chiều nâng hàng ở tốc độ 1, đồng thời đóng tiếp điểm d12 [D10] và C11 [C10] cấp điện cho d16, C17. cấp điện cho phanh điện từ giải phóng trục động cơ.
Sau thời gian trễ của d16 (thời gian đủ cho động cơ khởi động ở tốc độ 1), đóng tiếp điểm d16 [D12], trước đó d14 đã có điện đóng tiếp điểm d14 [C8, C12]. Tiếp tục đưa tay điều khiển từ vị trí 1 lên vị trí 2, B11b11 [F13] đóng cấp điện cho C14, d17, C14 mở tiếp điểm C14 [F9] ngắt điện C13 và đóng tiếp điểm động lực cho động cơ chuyển sang hoạt động ở tốc độ 2. Như vậy d16 khống chế thời gian khởi động ở tốc độ 1 trước khi chuyển sang tốc độ 2, do đó khi ta đưa nhanh tay điều khiển từ vị trí 0 lên vị trí 2 thì động cơ sẽ được khởi động ở tốc độ 1, sau thời gian trễ do d16 tạo ra thì chuyển lên hoạt động ở tốc độ 2.
Sau một thời gian trễ của d17 thì tiếp điểm d17 [G14] đóng. Tiếp tục đưa tay điều khiển lên vị trí 3, C15 có điện, ngắt tiếp điểm C15 [G12] cắt điện C14 và đóng tiếp điểm động lực cho động cơ chuyển sang hoạt động ở tốc độ 3. Như vậy d17 khống chế thời gian hoạt động ở tốc độ 2 đủ lớn trước khi chuyển sang tốc độ 3.
Đưa nhanh tay điều khiển từ vị trí 0 sang vị trí 3 thì động cơ sẽ lần lượt khởi động ở tốc độ 1, sau thời gian trễ của d16, chuyển sang tốc độ 2, sau thời gian trễ của d17 chuyển sang tốc độ 3. Như vậy động cơ chỉ được khởi động ở tốc độ 1.
Đưa tay điều khiển về phía hạ hàng (xuống dưới), quá trình xảy ra tương tự.
Khi đưa nhanh tay điều khiển từ vị trí 3 nâng hàng sang vị trí 3 hạ hàng (hoặc ngược lại), động cơ sẽ chuyển từ tốc độ 3 xuống tốc độ 1 sau đó được khởi động với tốc độ 1 phía ngược lại và lần lượt gia tốc lên tốc độ 2 và 3. Quá trình này tránh trường hợp thay đổi tốc độ đột ngột làm hư hỏng hàng hóa và thiết bị làm hàng.
- Bảo vệ hệ thống:
+ Bảo vệ ngắn mạch và quá tải lớn của động cơ bằng aptomat.
+ Bảo vệ ngắn mạch điều khiển bằng cầu chì.
+ Bảo vệ quá tải động cơ ở các tốc độ bằng cảm biến nhiệt. Khi động cơ đang hoạt động ở tốc độ 2, 3 mà bị quá nhiệt, U12d12 [C8] mở, d14 mất điện, C14/ C15 mất điện, động cơ chuyển về hoạt động ở tốc độ 1. Khi động cơ hoạt động ở tốc độ 1 mà bị quá tải, U11d11 mở, d11 mất điện, tiếp điểm d11 [A4] mở, mạch điều khiển mất điện, động cơ dừng.


§7.3; Hệ thống truyền động điện thiết bị neo
7.3.1;Khái niệm chung.
7.3.1.1, Đặc điểm, chức năng của hệ thống truyền động điện thiết bịneo:
- Chức năng:
Thiết bị neo và tời quấn dây thuộc nhóm phụ tải quan trọng trên tàu và có các chức năng cơ bản sau:
+ Giữ tàu tại vị trí thả neo.
+ Trợ giúp và đảm bảo an toàn cho quá trình điều động ra vào luồng, cảng.
+ Thiết bị neo còn trang bị các trống tời để thu thả dây buộc tàu (tời quấn dây).
- Phân loại:
+ Phân loại theo cấu tạo chia thành:
* Tời neo đứng: có trục công tác thẳng đứng, vuông góc với mặt boong chính, đĩa hình sao và trống tời nằm nổi trên mặt boong; động cơ thực hiện, cơ cấu truyền động và thiết bị điều khiển nằm dưới mặt boong chính. Tời neo đứng có u6u điểm là trang thiết bị điện được đặt trong buồng kín tránh được ảnh hưởng của môi trường, ít chiếm diện tích mặt boong. Nhược điểm là động cơ thực hiện được lắp đặt dưới dạng treo nên công suất bị hạn chế. Tời neo đứng thường được sử dụng trên các tàu dầu, các thiết bị điện được đặt cách ly với môi trường dễ cháy nổ.
* Tời neo nằm: có trục công tác nằm ngang, động cơ thực hiện và thiết bị điều khiển được đặt nổi trên mặt boong chính. Ưu điểm là không bị hạn chế về công suất. Nhược điểm là chiếm diện tích mặt boong lớn. Tời neo nằm thường được sử dụng trên các tàu vận tải.
+ Phân loại theo cơ cấu truyền động:
* Truyền động điện – cơ: cơ cấu truyền động là động cơ điện lai đĩa hình sao thông qua bộ truyền động cơ khí. Cơ cấu truyền động phải có phanh hãm (phanh đai), và phanh điện từ hãm trục động cơ điện.
+ Truyền động điện – thủy lực: động cơ thủy lực lai trực tiếp đĩa hình sao.
7.3.1.2; Các yêu cầu:
- Thiết bị phải có khả năng hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết với các yêu cầu kỹ thuật đã cho trước.
- Có thể khởi động động cơ với toàn bộ phụ tải, mô-men khởi động phải lớn hơn hai lần mô-men cản trên đĩa hình sao.
- Động cơ thực hiện phải có khả năng chịu quá tải lớn, có khả năng dừng dưới điện trong khoảng thời gian 30s khi công tác với công suất định mức.
- Động cơ thực hiện phải được chế tạo dưới dạng kín nước, chống nổ.
- Thời gian thu neo từ một độ sâu quy định không quá 30 phút.
- Đảm bảo được lực kéo neo cần thiết khi động cơ bị dừng dưới điện hoặc tốc độ động cơ bị giảm.
- Hệ thống phải có khả năng tạo được nhiều cấp tốc độ phù hợp với trạng thái của tải và yêu cầu chung về tốc độ thu neo.
- Hệ thống phải có khả năng hạn chế được sự dao động của dòng tải khi tải thay đổi, không gây ra xung dòng khi thiết bị bắt đầu được đưa vào làm việc.
- Phải có khả năng giữ cố định được neo và xích neo khi hệ thống đột ngột mất điện.
- Hệ thống điều khiển, tay điều khiển phải bố trí ở gần máy neo để thuận tiện cho người điều khiển.
- Thiết bị gọn nhẹ, chắc chắn, giá thành thấp, hệ thống được lắp đặt thuận tiện cho vận lắp ráp và sửa chữa.
- Hiệu suất khai thác cao, cos cao.
- Kết cấu chắc chắn, gọn nhẹ.
7.3.2; Các giai đoạn thu neo.
Trong hệ thống neo, chế độ làm việc chính là thu neo từ một độ sâu cho phép còn ở chế độ thả neo tận dụng trọng lượng của neo và xích neo thả neo tự do. Đặc điểm chính của hệ thống khi làm việc ở chế độ thu neo là mô men cản Mc trên trục động cơ luôn luôn thay đổi, phụ thuộc vào các giai đoạn thu neo, điều kiện thời tiết, độ nông sâu của bãi thả neo, …
Người ta chia các giai đoạn thu neo thành 5 giai đoạn với các điều kiện sau:
- Độ sâu thả neo đúng quy định.
- Độ dài xích neo cực đại.
- Sóng gió từ cấp 5 đến cấp 7.
- Tốc độ dòng chảy từ 2 knot đến 3 knot.
- Giai đoạn 1
Đây là giai đoạn thu phần xích neo nằm trong bùn, xích neo được thu với tốc độ không đổi. Cứ một mắc xích neo được nhấc lên khỏi bùn thì có một mắc xích neo đi qua đĩa hình sao. Tàu từ từ đến điểm thả neo với tốc độ không đổi. Trong suốt giai đoạn này đoạn xích neo trong nước không thay đổi hình dạng, sức căng trên xích neo và lực kéo neo trên đĩa hình sao không thay đổi, tức là Tk = const,  = const, v = const. Giai đoạn này kết thúc khi mắt xích neo cuối cùng được nhấc nên khỏi bùn nhưng neo vẫn nằm trong bùn.



Hình 7.6 Các giai đoạn thu neo
- Giai đoạn 2
Giai đoạn này bắt đầu ngay khi giai đoạn 1 kết thúc, đây là giai đoạn thu phần xích neo võng trong nước. Ở giai đoạn này đoạn xích neo được rút ngắn dần và thẳng dần ra trong nước, sức căng trên đĩa hình sao tăng dần, tàu tiếp tục tiến về điểm thả neo với tốc độ không đổi, tức là Tk = tăng,  = tăng, v = const. Giai đoạn này kết thúc khi xích neo thẳng trong nước.
- Giai đoạn 3
Đây là giai đoạn rất ngắn của quá trình thu neo, được tính từ khi xích neo hết độ võng đến khi neo được nhổ bật nên khỏi bùn. Lúc này tàu đã tiến đến gần điểm thả neo, sức căng trên đĩa hình sao đạt giá trị lớn nhất, nếu neo không được nhổ bật khỏi bùn thì động cơ sẽ bị dừng dưới điện (do lực kéo neo nhỏ hơn lực cản của neo hoặc neo mắc vào đá ngầm). Tốc độ của tàu giảm. Tk = max = const,  = tăng (900 ở cuối giai đoạn III), v = giảm.
- Giai đoạn 4
Giai đoạn này được tính từ khi neo được nhổ nên khỏi bùn cho đến khi chuẩn bị được đưa vào lỗ neo. Ở giai đoạn này neo và xích neo được thu ngắn dần, việc thu neo không ảnh hưởng đến tốc độ của tàu. Tk = giảm,  = 900, v = giảm dần về 0.
- Giai đoạn 5:
Dây là giai đọan đưa neo vào lỗ neo cho nên để đảm bảo an tòan cho vỏ tàu thì tốc độ phải rất chậm.
7.3.3; Hệ thống điều khiển truyền động điện neo.
7.3.3.1; Khái niệm chung:
- Hệ thống điều khiển truyền động điện thiết bị neo được lựa chọn trên cơ sở đáp ứng cao nhất các yêu cầu đã được đặt ra cho thiết bị neo, cụ thể là:
+ Phải có khả năng điều khiển để tạo ra được nhiều cấp tốc độ.
+ Không thay đổi tốc độ quá đột ngột mà phải theo thứ tự từ thấp đến cao hoặc ngược lại để tạo xung lực đột ngột lên đĩa hình sao.
+ Phải có các bảo vệ về điện và cơ khí để đảm bảo an toàn cho thiết bị và con người.
- Ngày nay thiết bị truyền động điện neo trên tàu thủy thường có các hình thực điều khiển sau:
+ Dùng tay khống chế điều khiển trực tiếp động cơ điện. Loại này thường sử dụng cho các thiết bị có công suất nhỏ. Hệ thống này có cấu tạo đơn giản, dễ dàng lắp ráp sửa chữa.
+ Dùng tay điều khiển kết hợp với trạm từ. Tay điều khiển được đặt ở vị trí thuận lợi cho việc điều khiển, trạm từ có thể đặt ở một buồng riêng biệt đảm bảo kín nước, dễ bảo dưỡng sửa chữa, … Loại này được sử dụng cho các thiết bị có công suất trung bình và lớn.
+ Dùng bộ biến tần điều khiển động cơ điện. Loại này có tốc độ điều khiển láng và đặc tính điều khiển tốt nhất, dải tốc độ điều khiển rộng, ngày càng được sử dụng rộng rãi cho các thiết bị có công suất từ nhỏ đến lớn.
7.3.3.2; Các thông số bảo vệ
Thiết bị neo phải có các thông số bảo vệ sau:
- Bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực và mạch điều khiển.
- Bảo vệ quá tải các cấp tốc độ.
- Bảo vệ “không” tránh hệ thống tự khởi động khi tay điều khiển đặt vị trí khác không.

7.3.3.3; Hệ thống điều khiển truyền động điện neo hãng SIEMENS;
- Cấu trúc hệ thống:
Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển truyền động điện neo do hãng SIEMENS chế tạo được mô tả trên hình 7.7, hệ thống bao gồm:
+ m1 động cơ thực hiện, là động cơ dị bộ rotor lồng sóc rãnh sâu, stator có hai cuộn dây. Cuộn thứ nhất được đổi nối  - YY có số đội cực 8/16, cuộn thứ hai có số đôi cực là 4.
+ S1 phanh điện từ một chiều, được cấp nguồn từ biến áp m2 (380V/220V) và bộ chỉnh lưu n1. Sử dụng phanh điện từ một chiều để tạo lực hút ổn định.
+ R4 điện trở phóng điện cho cuộn phanh, bảo vệ cầu chỉnh lưu khỏi bị đánh thủng.
+ R5 điện trở hạn chế, được điều khiển bởi công tắc tơ C8. Khi hút thì cần lực hút lớn nhưng khi đã hút xong thì chỉ cần lực hút nhỏ, đưa điện trở hạn chế vào để khỏi cháy cuộn phanh.
+ b1 tay điều khiển có 7 vị trí, vị trí 0 và 3 vị trí mỗi phía thu thả neo tương ứng với 3 cấp tốc độ.
+ b2 nút dừng khẩn cấp,đặt tại tay điều khiển.
+ d1, d2 các rơ-le trung gian.
+ d4, d5, d6 các rơ-le thời gian.
+ C1, C2 các công tắc tơ đảo chiều.
+ C3, C4, C5, C6 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.
+ b3 ngắt hành trình, gắn ở phanh điện từ S1, khi má phanh được hút hoàn toàn về phía lõi thép thì má động sẽ tác động mở tiếp điểm b3.
+ e6 rơ-le dòng cực đại, bảo vệ quá tải ở tốc độ cao cho động cơ.
+ e5 rơ-le nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ ở tốc độ 1.
+ e4 rơ-le nhiệt bảo vệ quá tải chung cho cả ba cấp tốc độ.
- Nguyên lý hoạt động:
+ Nút dừng khẩn cấp b2 luôn ở vị trí thường đóng, rơ-le d1 được cấp điện, tiếp điểm d1(1-2) đóng cấp điện cho hệ thống điều khiển, tiếp điểm d1(3-4) đóng để tự duy trì nguồn cấp cho d1.
+ Điều khiển để hệ thống làm việc theo trình tự từ tốc độ 1 đến tốc độ 3 về mỗi phía thu neo và thả neo được thực hiện bởi tay điều khiển b1.
+ Khi đưa tay điều khiển từ vị trí 0 sang vị trí 1 thu neo (phía trên), công tắc tơ C1, C3 có điện đóng tiếp điểm C1(13-14) cấp nguồn cho mạch điều khiển sau, đóng tiếp điểm C1, C3 mạch động lực cấp điện cho động cơ hoạt động theo chiều thu neo. Lúc này động cơ được nối ..
+ Tiếp tục đưa tay điều khiển sang vị trí 2 thu neo, công tắc tơ C4, d4 có điện, mở tiếp điểm C4(21-22) ngắt điện C3, đóng tiếp điểm C4(17-18) cấp điện cho C5. C4, C5 đóng tiếp điểm động lực cấp điện cho động cơ hoạt động ở tốc độ 2 (nối YY).

























Hình 7.7



Hình 7.8 Đặc tính cơ của động cơ thực hiện

+ Tiếp tục đưa tay điều khiển sang tốc độ 3 thu neo, nếu động cơ hoạt động ở tốc độ 2 trong một khoảng thời gian đủ lớn (lớn hơn thời gian trễ của rơ-le thời gian d4) thì C6 có điện, mở tiếp điểm C6(19-20) ngắt điện C4, C5, đóng tiếp điểm C6 mạch động lực cấp điện cho động cơ hoạt động ở tốc độ 3.
+ Khi động cơ hoạt động ở các cấp tốc độ thì công tắc tơ C7 có điện mở phanh trục động cơ, khi phanh mở hết thì tiếp điểm b3 mở ngắt điện C8 đưa điện trở hạn chế vào nối tiếp cuộn phanh.
+ Khi đưa nhanh tay điều khiển từ vị trí 0 sang vị trí 3, động cơ không hoạt động ngay ở tốc độ 3 mà khởi động ở tốc độ 2 sau đó mới chuyển sang tốc độ 3 (nhờ rơ-le thời gian d4.
+ Khi đưa tay điều khiển về phía thả neo thì quá trình xảy ra tương tự.
- Bảo vệ:
+ Bảo vệ quá tải cho động cơ ở tốc độ 3 được thực hiện nhờ rơ-le dòng điện e6. Khi động cơ bị quá tải, e6 (6-7) đóng cấp nguồn cho d2, tiếp điểm d2(15-16) mở ra, C6 mất điện, C4, C5 có điện, động cơ chuyển về hoạt động ở tốc độ 2. Động cơ sẽ không tự động chuyển lên tốc độ 3 khi e6 mở ra vì d2(1-2) đóng tự duy trì.
+ Bảo vệ quá tải cho động cơ ở tốc độ 1 nhờ rơ-le nhiệt e5, bảo vệ quá tải chung cho thiết bị nhờ rơ-le nhiệt e4.
+ Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển nhở các cầu chì e1, e2, e3. bảo vệ ngắn mạch cho phanh điện từ nhờ các cầu chì e7, e8.
+ Bảo vệ ngắn mạch cho toàn thiết bị nhở aptomat đặt trên bảng điện chính.


§7.4; Hệ thống truyền động điện bơm, quạt
7.4.1;Khái niệm chung.
7.4.1.1, Đặc điểm, chức năng của nhóm máy phụ buồng máy:
Hệ thống truyền động điện các máy phụ buồng máy chiếm một công suất khá lớn trong hệ thống năng lượng trên tàu thủy. Chúng bao gồm nhóm máy phục vụ cho họat động của máy chính và các thiết bị động lực, nhóm máy phụ phục vụ sinh họat của thuyền viên, nhóm máy phục vụ an tòan của tàu, nhóm máy phục vụ làm hàng … Với sụ đa dạng về chủng lọai và công suất hệ thống truyền động điện máy phụ buồng máy giữ một vai trò quan trọng trong họat động của trạm phát điện.
- Phân lọai:
+ Phân loại dựa theo mục đích sử dụng bao gồm:
* Nhóm bơm quạt phục vụ máy chính.
* Nhóm bơm quạt phục vụ máy phụ.
* Nhóm bơm quạt phục vụ sinh hoạt của thuyền viên.
* Nhóm bơm quạt phục vụ hành trình tàu.
* Nhóm bơm quạt chuyên dụng.
+ Phân loại dựa theo loại môi chất:
* Môi chất là nước.
* Môi chất là dầu.
* Môi chất là không khí.
+ Phân loại dựa theo chức năng và cấu tạo:
* Bơm bao gồm bơm ly tâm, bơm piston, bơm lưu lượng biến đổi (bơm piston rotor quay), bơm trục vít…
* Quạt bao gồm các loại sau: quạt ly tâm, quạt trục…
+ Máy nén bao gồm các loại sau: Máy nén ly tâm, máy nén piston.
7.4.1.2, Các thông số cơ bản.
- Cột áp;
Cột áp của máy thủy khí là năng lượng đơn vị của dòng môi chất trao đổi với máy thủy khí. Và được tính theo biểu thức:
(7-1)
Trong đó:
+ z là độ cao hình học của môi chất (m).
+ p là áp suất của dòng chảy (N/m2).
+ v là vận tốc dòng chảy (m/s).
+ α là hệ số điều chỉnh động năng.
+ g là khối lượng riêng của môi chất (kg/m3).
+ γ là trọng lương riêng của mội chất (N/m3).
- Lưu lượng
Lưu lượng thể tích là thể tích môi chất chuyển động qua máy trong một đơn vị thời gian.
Ký hiệu lưu lượng thể tích là Q.
Đơn vị lưu lượng thể tích là m3/s, m3/h, l/p ….
Ngoài lưu lượng thể tích còn có lưu lượng tính theo khối lượng hoặc trọng lượng.
- Công suất và hiệu suất;
+ Công suất thủy lực: là cơ năng dòng chất lỏng trao đổi với máy thủy lực trong một đơn vị thời gian. Ký hiệu là Ne, đơn vị là W, Hp.
Ne = γQH.
+ Công suất làm việc : là công suất trên trục máy khi máy làm việc . Ký hiệu là N, đơn vị là W, Hp.
(7-2)
+ Hiệu suất của máy thủy khí: dùng để đánh giá tổn thất năng lượng trong quá trình máy trao đổi năng lượng với dòng môi chất. Ký hiệu là η và không có thứ nguyên.
(7-3)
7.4.2; Đặc tính của các loại bơm quạt ly tâm.
7.4.2.1, Cấu trúc cơ bản.
Bơm quạt ly tâm có ưu điểm lớn nhất là cấu tạo đơn giản, gía thành rẻ dễ dàng vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa vì vậy chúng được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp cũng như dân dụng. Trên tàu thủy bơm quạt ly tâm được dùng cho nhiều mục đích khác nhau như bơm nước, bơm dầu, quạt gió…
Kết cấu cơ bản của bơm quạt ly tâm bao gồm bánh công tác, bộ phận dẫn hướng vào, bộ phận dẫn hướng ra, ống hút, ống đẩy và trục bơm. Khi làm việc bánh công tác quay các phần tử môi chất trong bánh công tác dưới tác dụng của lực ly tâm bị hút từ ống hút chuyển động theo các máng dẫn ra ống đẩy với áp suất cao hơn đó chính là các quá trình hút và đẩy của bơm ly tâm.
7.4.2.2, Lưu lượng của bơm ly tâm;
Lưu lượng của bơm ly tâm được xác định theo biểu thức:
Q = cR.π.D.b. (7-4)
Trong đó:
- b là bề rộng máng dẫn ứng với đường kính D của bánh công tác.
- cR là hình chiếu của vận tốc tuyệt đối lên phương vuông góc với u.
- D làđường kính bánh công tác.
5.2.3.2; Các đặc tính của bơm ly tâm;
Các đặc tính công tác của bơm bao gồm các mối quan hệ H = f(Q), N = f(Q), η = f(Q) khi tốc độ làm việc của bơm không đổi.
Các đặc tính công tác lý thuyết của bơm được xây dựng trên cơ sở các phương trình 5-8 và 5-10.
Dạng của các đặc tính công tác của bơm được trình bày trên hình 7.9.


Hình 7.9
7.4.3; Đặc tính của các loại bơm piston.
7.4.3.1, Cấu trúc cơ bản.
Bơm piston là loại bơm thể tích đẩy chất lỏng bằng áp suất thủy tĩnh. Đặc điểm của bơm piston là về lý thuyết có thể tạo ra áp suất bao nhiêu cũng được nhưng thực tế buồng bơm không thể kín với mọi áp suất do đó để làm việc bình thường cần hạn chế áp lực của bơm bằng cách sử dụng các van an toàn. Do có áp lực làm việc lớn nên bơm piston cũng được ứng dụng rộng rãi để tạo nguồn áp lực cho các động cơ thủy lực.
Kết cấu cơ bản của bơm piston bao gồm các piston, các van một chiều ở cửa hút và cửa đẩy. Khi làm việc dưới áp lực nén của piston môi chất được nén làm các van một chiều mở để đẩy môi chất sang của đẩy tạo áp suất cho bơm, quá trình ngược lại chính là quá trình hút.
Một đặc điểm nổi bật của bơm piston là có khả năng tự hút, không cần mồi
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm piston được mô tả trên hình 7.10.
7.4.3.2, Lưu lượng của bơm piston.
- Lưu lượng trung bình;
Từ sơ đồ hình 5.6 mô tả quá trình hút và đẩy của bơm piston chúng ta tính được thể tích làm việc trong một chu kỳ như sau:
(7-5)
Do đó lưu lựơng trung bình trong một đơn vị thời gian được tính như sau:
(7-6)
Trong đó: + z là số lượng piston.
+ h là hành trình của piston.
+ ηv là hiệu suất thể tích của bơm.
- Lưu lượng tức thời;
Tốc độ dịch chuyển của piston là:
Vn = vkcos(90o – θ) = Rωsin θ

Vậy:
(7-7)
Lưu lượng tức thời là hàm sin do đó lưu lượng trong ống sẽ không đều để lưu lượng đều cần phải trang bị nhiều piston khi đó lưu lượng tổng hợp của bơm sẽ tương đối bằng phẳng.
7.4.3.3, Các đặc tính công tác của bơm piston.
- Đặc tính lưu lượng: Khi n = const thì Q = const nhưng thực tế khi áp lực tăng lên thì hiệu suất thể tích của bơm sẽ giảm do đó lưu lượng sẽ giảm.
- Đặc tính công suất: công suất tỷ lệ với H.
- Đặc tính hiệu suất;
Hình 7.11 mô tả các đặc tính của bơm ly tâm.

Hình 7.11
7.4.4; Đặc tính của các loại máy nén khí.
7.4.4.1, Quá trình nén khí.
Để mô tả quá trình hoạt động của máy nén khí ta sử dụng đồ thị công đó là mối quan hệ giữa áp suất và thể tích khí trong xi lanh khi piston chuyển động. Hình 7.12 mô tả quá trình nén và đồ thị công.






















Hình 7.12
Khi piston chuyển dịch từ phải qua trái (quá trình nén khí) van hút đóng, áp suất tắng lên (đoạn 1 - 2) cho đến khi áp suất lớn hơn áp suất ra ở cửa đẩy thì van dẩy mở để nén khí vào bình chứa (đoạn 2 - 3). Khí nén khí thì áp suất là p2. thế tích là Vn. Khi piston chuyển dịch đến điểm cuối thì vẫn còn một lượng khí không thể nén hết ra ngoài được lương khí đó gọi là thể tích chết Vch,
Khi piston chuyển dịch theo chiều ngược lại van đẩy đóng ban đầu lượng khí chết sẽ giãn nở (đoạn 3-4), khi áp suất trong xi lanh nhỏ hơn áp suất hút thì van hút mở và thực hiện quá trình hút (đoạn 4 – 1).
Thục tế trong quá trình nén khí nhiệt độ không khí sẽ tăng lên làm thể tích tăng và quá trình nén đó không phải là đẳng nhiệt đồ thị biểu diễn trên các đường nét đứt.
7.4.4.2, Áp suất của máy nén khí.
Dựa vào đồ thị công của máy nén khí trên hình 7.12 chúng ta thấy nếu tăng p2 thì khả năng nén sẽ tăng nên nhưng chúng ta không thể ép piston đến sát đỉnh hoặc tăng giá trị cảm biến áp lực để tăng p2 bởi vì khi đó tổn hao ma sát sẽ tăng nên rất nhiều.
7.4.4.3, Lưu lượng của máy nén khí.
Lưu lượng của máy nén khí được tính theo biểu thức sau:
(m3/h) (7-Cool
Trong đó:
- Q; là lương lượng.
- Z; số lương piston trong máy nén.
- l; Hành trình của piston.
- n; tốc độ của động cơ điện.
- i; tỷ số truyền.
- ηT; hiệu suất của máy nén. ηT = 0,75 – 0,9.
7.4.5; Hệ thống điều khiển bơm, quạt, máy nén.
7.4.5.1, Khái quát chung.
Đa số các truyền động điện bơm, quạt, máy nén khí trên tàu thủy đều không điều chỉnh tốc độ và không đảo chiều cho nên các hệ thống điều khiển tương đối đơn giản, có thể sử dụng các động cơ không đòng bộ 3 pha rotor lồng xóc để lai trực tiếp. Tuy nhiên trong một số các trường hợp với các hệ thống lớn đòi hỏi cao về điều chỉnh lưu lượng thì điều chỉnh lưu lượng bằng cách thay đổi tốc độ động cơ điện sử dụng các bộ biến tần có ưu điểm vượt trội so với phương pháp thay đổi sức cản đường ống đó chính là hiệu suất của hệ cao.
Đối với các bơm, quạt ly tâm do đặc điểm mô men cản tỷ lệ với bình phương tốc độ nên khi khởi động mô men cản bằng 0 và tăng dần trong quá trình khởi động đó là điều thuận lợi cho việc khởi động cơ do đó chúng ta có thể khởi động trực tiếp các động cơ hoặc sử dụng các phương pháp khởi động thuận tiện nhất.
Đối với các truyền động điện bơm piston, máy nén khí do đặc điểm khi khởi động do máy nén chưa đựợc bôi trơn nên mô men cản khá lớn cho nên khi khởi động cần phải có các giải pháp đặc biệt để tăng mô men khởi động hoặc giảm mô men cản. Ví dụ như trong hệ thống điều khiển máy nén khí khi khởi động người ta thường dùng các biện pháp giảm mô men cản bằng cách sử dụng các van xả có tác dụng mổ đường ống nén cho khí ra ngoài để cho máy nén làm việc không tải khi khởi động.
Để bảo vệ hệ thống truyền động điện bơm, quạt, máy nén khí người ta thường dùng các loại bảo vệ sau:
- Bảo vệ cho động cơ điện bao gồm bảo vệ quá tải, bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ thấp áp….
- Bảo vệ cho các bơm, quạt, máy nén thì tùy thuộc vào loại và yêu cầu cúc nó mà trang bị ví dụ như với máy nén có thể có bảo vệ nhiệt độ máy nén, bảo vệ áp lực dầu bôi trơn,…. Đối với các bơm có bảo vệ áp lực, lưu lượng…
Tự động hoá các hệ thống truyền động điện bơm, quạt, máy nén khí ngày nay cũng được thực hiện rộng rãi trong hầu hết các hệ thống chúng bao gồm các hệ thống điều khiển tự động theo áp lực, theo mức, theo lưu lượng, theo chương trình …. Tùy theo chức năng, yêu cầu mỗi hệ thống mà nó được trang bị với mức độ và khả năng khác nhau.
7.4.5.2, Hệ thống điều khiển bơm theo áp lực hoặc mức;
- Cấu trúc của hệ thống:

Hình 7-13 mô tả một hệ thống điều khiển bơm theo mức nước (đối với các hệ thống điều khiển theo áp lực sẽ đơn giản hơn bởi vì khi đó chỉ cần sử dụng một cảm biến mà cảm biến đó có dải điều chỉnh diffirent đủ lớn theo các giá trị áp lực yêu cầu) được sử dụng rộng rãi trên tàu thủy như các hệ thống cấp nước nồi hơi, các bơm nước ngọc và nước mặn sinh hoạt, các bơm dự phòng….. Cấu trúc của hệ thống bao gồm:
+ M; động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc.
+ RT; Rơ le nhiệt dùng để bảo vệ quá tải cho động cơ.
+ K; Contator chính.
+ B1; Công tắc 3 vị trí để chọn chế độ làm việc.
+ R rơ le trung gian.
+ D, KD; Các nút nhấn khởi động và dừng.
+ CBMT, CBMC; Các cảm biến mức (hoặc áp lực …) thấp và cao
+ DV, DX; Đèn tín hiệu màu vàng và xanh.
+ BA; Biến áp cấp nguồn tín hiệu.


































Hình 7.13
- Nguyên lý làm việc của hệ thống:
+ Chế độ làm việc bằng tay: Bật công tắc chọn chế độ B1 vế vị trí HAND. ấn nút khởi động KD khi đó K và R được cấp điện đóng tiếp điểm cấp nguồn khởi động cho động cơ.
+ Chế độ làm việc tự động: Bật công tắc chọn chế độ B1 vế vị trí AUTO. Nếu mức nứơc trong két thấp hơn mức yêu cầu khi đó cảm biến mức thấp CBMT tác động đóng tiếp điểm lại khi đó K và R được cấp điện đóng tiếp điểm cấp nguồn khởi động cho động cơ.Khi mực nước cao hơn mức yêu cầu thì CBMT mở nhưng động cơ vẫn hoạt động vì có tiếp điểm tự duy trì của R. Khi mực nước đủ cao theo yêu cầu thì cảm biến mức cao CBMC mở ra, K và R mất điện ngắt điện làm động cơ dùng lại. Trong quá trình sử dụng mực nứơc giảm dần cho đến khi xuống thấp hơn mức yêu cầu khi đó cảm biến mức thấp CBMT tác động động cơ sẽ hoạt động trở lại.
- Các loại bảo vệ trong hệ thống:
+ Bảo vệ quá tải cho động cơ dùng rơ le nhiệt RT khi động cơ bị quá tải thì RT mở ra cắt nguồn vào contactor chính dùng động cơ.
+ Bảo vệ thấp áp và bảo vệ “0” dùng tiếp điểm tự duy trì của contactor chính.
7.4.5.2, Hệ thống điều khiển máy nén khí;
- Cấu trúc của hệ thống:
Hình 5.14 mô tả một hệ thống điều khiển máy nén khí thông dụng điều khiển theo áp lực khí nén thường được dùng cho các hệ thống điều khiển máy nén khí khởi động trên tàu, cấu trúc của hệ thống bao gồm:
+ M; động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc.
+ PT; Rơ le nhiệt dùng để bảo vệ quá tải cho động cơ.
+ C1; Contator chính.
+ B2; Công tắc 3 vị trí để chọn chế độ làm việc bằng tay hay tự động.
+ B3; Công tắc 3 vị trí để chọn máy làm việc (hệ thống có 02 máy).
















Hình 7.14
+ B4; Nút đặt lại sau khi hệ thống bị sự cố.
+ R1, R2; rơ le trung gian.
+ RT1; rơ le thời gian duy trì van xả để giảm tải và xả nước khi khởi động.
+ D; Nút dừng.
+ PS; Cảm biến áp lực khí trong chai gió có dải làm việc đến 30Kg/cm2 và dải diffirent đến 10kg/cm2.
+ MV van xả để giảm tải và xả nước khi khởi động.
+ TH, POL; Các cảm biến nhiệt độ và áp lực dầu bôi trơn.
+ Ry1, Ry2; rơ le trung gian báo động thông số máy.
+ DV1, DV2; Đèn tín hiệu màu vàng báo sự cố.
+ BA; Biến áp cấp nguồn tín hiệu.
- Nguyên lý làm việc của hệ thống:
+ Chế độ làm việc bằng tay: Bật công tắc chọn chế độ B3 vế vị trí HAND, bật công tắc chọn máy B2 về máy cần làm việc. ấn nút khởi động KD khi đó contactor C1 và rơ le R1 được cấp điện đóng tiếp điểm cấp nguồn khởi động động cơ đồng thời cấp nguồn cho rơ le thời gian RT1 và van giảm tải MV để mở van giảm tải và xả nước cho máy nén. Sau quá trình khởi động rơ le thời gian RT1.tác động đóng và mở các tiếp điểm ngắt nguồn vào van giảm tải, van đóng cấp gió vào trong chai gió để thực hiện quá trình nén khí, rơ le R2 được cấp nguồn đưa mạch bảo vệ máy nén khí vào làm việc.
+ Chế độ làm việc tự động: Bật công tắc chọn chế độ B3 vế vị trí AUTO. Nếu áp lực khí trong chai gió giảm xuống dưới mức yêu cầu khi đó cảm biến áp lực khí PS tác động đóng tiếp điểm lại cấp nguồn cho contactor C1 và rơ le R1 quá trình khởi động động cơ được tiến hành giống như khi khởi động bằng tay. Khi áp lực khí trong bình tăng lên đến giá trị cài đặt thì cảm biến áp lực khí PS tác động mở tiếp điểm ra cắt điện vào mạch điều khiển động cơ dừng lại.
- Các loại bảo vệ trong hệ thống:
+ Bảo vệ quá tải cho động cơ dùng rơ le nhiệt PT khi động cơ bị quá tải thì RT mở ra cắt nguồn vào contactor chính dùng động cơ.
+ Bảo vệ thấp áp và bảo vệ “0” dùng tiếp điểm tự duy trì của contactor chính.
+ Bảo vệ cho máy nén khí: Khi máy nén khí bị mất áp lực dầu bôi trơn hoặc nhiệt độ máy nén quá cao thì các cảm biến áp lực POS và nhiệt độ TH tác động làm các rơ le Ry1 và Ry2 tác động ngắt nguồn mạch điều khiển để dừng động cơ và tự duy trì nguồn cho nó. Muốn hệ thống hoạt động trở lại phải ấn nút reset B4.






Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
 

chương 7 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TÀU THỦY

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Về Đầu Trang 

 Similar topics

-
» Âu Cơ - Lạc Long Quân - Truyện tranh
» Truyện Kiều - Nguyễn Du
» Sự tích con muỗi - Truyện tranh
» *_Tổng Hợp Truyện Audio Mp3
» Kái kết chế của truyện conan
Trang 1 trong tổng số 1 trang

Permissions in this forum:Bạn không có quyền trả lời bài viết
DIỄN ĐÀN NHÀ TRỌ :: Basket-
Chuyển đến 
Bộ đếm Web miễn phíFree forum | © phpBB | Free forum support | Liên hệ | Report an abuse | Create a free blog