BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
THIẾT KẾ MÁY GIẶT CÔNG NGHIỆP

Ngành:
Chuyên ngành:

ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HÓA
ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HÓA

Giảng viên hướng dẫn : Lê Quang Đức
Lớp: 16DTDE2

Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Hồ Anh Trí.

MSSV: 1611050210

Phạm Trung Hiếu.

MSSV: 1611050178

Phan Hữu Dũng.

MSSV: 1611050121

Trần Anh Huy.

MSSV: 1611050184

TP. Hồ Chí Minh, 6 tháng 1 năm 2020


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN
Giảng viên hướng dẫn : ................................................................................
Họ và tên sinh viên : ................................................................................
Lớp
: ................................................................................
MSSV
: ................................................................................
Nội dung đánh giá
: ................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................

TP Hồ Chí Minh, ngày 6 tháng 1 năm 2020
Giảng viên hướng dẫn
(ký tên và ghi rõ họ tên)


MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, máy giặt là thiết bị được sử dụng rộng rãi đáp ứng nhu cầu cuộc sống của con
người. Không dừng lại ở những loại máy giặt cồng kềnh, công suất lớn được sử dụng trong
công nghiệp mà chiếc máy giặt ngày càng được cải tiến tối ưu nhất về kích thước, công
suất, thẩm mỹ , giá thành cạnh tranh và tính năng. Tuy nhiên, đối với mỗi loại vải ( quần
áo, vải công nghiệp, nhiều loại chất liệu ) đòi hỏi mỗi chu trình giặt là khác nhau về số


vòng quay của máy, tốc độ của máy. Nắm bắt được yêu cầu nhiều loại máy giặt chuyên
dụng ra đời với sự điều khiển của biến tần. Dưới đây là báo cáo của nhóm về đề tài “ MÁY
GIẶT” mà cụ thể là điều khiển máy giặt công nghiệp.


NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỒ ÁN
Chương 1: Giới thiệu.
Chương 2: Tính toán, lựa chọn thiết bị và khí cụ điện.
Chương 3: Mạch động lực.
Chương 4: Cài đặt biến tần
Chương 5: Hướng phát triển trong tương lai

5


CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU.
1.1.TỔNG QUAN VỀ MÁY GIẶT

1.1.1.Cấu tạo máy giặt công nghiệp
1.1.1.1 Cấu tạo máy giặt
− Máy giặt công nghiệp là thiết bị giặt chuyên dụng, có công suất giặt đồ vải
lớn dùng trong ngành công nghiệp giặt công nghiệp, giặt trong xưởng giặt
công nghiệp, giặt đồ khách sạn, giặt đồ vải bệnh viện, giặt đồ vải nhà máy

trường học.. Máy giặt công nghiệp được sản xuất dựa trên các tiêu chí về
sự ổn định, mạnh mẽ và lâu dài thời gian khấu hao lên tới 10 – 15 năm
hoạt động.
− Các thiết bị máy giặt công nghiệp thường được làm từ chất liệu inox, thép
không gỉ để có thể chống đỡ được với môi trường làm việc khắc nghiệt.
Kết cấu cơ khí khung chụi lực cứng vững, hệ thống pitton thuỷ lực và lò
xo công nghiệp chuyên dụng chống lực rung lắc công nghiệp cao, hoạt
động em ái..
1.1.1.2 Trọng lượng đồ giặt
Máy giặt công nghiệp có thể đảm nhận công suất giặt lớn từ 20kg đến 200kg vải
khô 1 lần giặt, từ 200kg tới 2 tấn vải 1 ngày giặt, Máy giặt công nghiệp có thể
đảm nhận các đồ giặt to như: chăn bông, vải mành…
1.1.1.3 Công suất của động cơ
_ Máy giặt công suất lớn chắc chắn có lồng máy dày và chắn chắn hơn rất
nhiều lần so với máy giặt thông thường để đảm bảo nhu cầu trọng lượng giặt
lớn.


_ Công suất động cơ của dòng máy gia dụng chỉ vào khoảng xấp xỉ 0,39 –1,5
kw, trong khi đó các dòng máy công suất lớn lên tới gần 1,5 – 30 kw.

1.1.2 Nguyên lý hoạt động của máy giặt


1.1.3.Làm sao để máy giặt hoạt động hiệu quả và an
toàn nhất
− Không nên tự ý sửa chửa khi máy hỏng hóc hoặc tự thay đổi kết cấu của máy
giặt.
− Nối đất vỏ máy giặt.
− Cẩn thận khi di chuyển vì kích thước của máy giặt công nghiệp lơn.

− Phải luôn chắc chắn rằng đường ống nước phải được lắp chắc chắn không có
nước rò rỉ từ trong ra ngoài và các mối nối phải được lắp đặt cẩn thận.
− Chỉ giặt những sản phẩm quần áo được thiết kế chỉ để giặt bằng máy giặt. Hãy
kiểm tra hướng dẫn ghi trên nhãn từng loại vải khác nhau.
− Không được cho máy giặt hoạt động quá tải.
− Không nên dùng tay để rút dây cắm ra khỏi ổ điện mà phải cầm vào phích điện
để rút.
− Tay ướt tuyệt đối không được dùng để cắm phích cắm vào ổ điện vì bạn có thể
bị điện giật sẽ rất nguy hiểm.
− Không dùng ổ cắm đã bị hỏng, không nên dùng chung nhiều thiết bị sử dụng
điện cùng một ổ cắm sự tiếp xúc không tốt từ một thiết bị nào đó có thể gây
chập cháy ảnh hưởng đến máy giặt của bạn và gây ra nhiều nguy hiểm khác.
− Không nên dùng nhiều xà phòng cho máy giặt.

1.2 ĐỀ TÀI
− Máy giặt công nghiệp tự động dùng nguồn điện, có động cơ lai lồng giặt công
suất 3 HP, 380 V, chu kỳ hoạt động của máy chạy gồm:
− Quay chậm 25Hz trong 3 phút: đảo chiều 30 s một lần, đồng thời mở valve cho
nước vào đến khi phao báo đầy thì dừng lại (valve solenoid 220 V).
− Quay chậm 30 Hz trong 10 phút, đảo chiều 60 s một lần.
− Xả nước bằng valve ra trong 1 phút (valve solenoid 220 V)


−
−
−
−
−
−
−


Quay nhanh 50 Hz trong 4 phút rồi dừng hẳn.
Dùng PLC và biến tần điều khiển máy giặt.
Khởi động dùng nút nhấn giữ.
Bảo vệ quá tải động cơ.
Máy giặt ngưng hoạt động khi áp suất nước cấp quá thấp, chạy lại khi có nước.
Thiết bị đóng cắt của ABB.
Sử dụng biến tần của hãng Mitsubishi.

1.3 GIẢI PHÁP

Hình 1.1 Sơ đồ giải pháp của máy giặt công nghiệp

Hình 1.2- Đặc tính cơ của máy giặt

− Chọn động cơ quay lồng giặt công suất 3 HP ( 2,2kW), cấp điện áp 380V.
− Dùng PLC để điều khiển biến tần.
− Sử dụng biến tần để điều khiển tốc độ động cơ theo yêu cầu.
− Dùng nút nhấn giữ để khởi động và dừng khẩn cấp khi khẩn cấp.
− Dùng van Solenoid để cấp và xả nước.


− Dùng realy áp suất để dừng máy giặt khi áp suất nước thấp quá thấp và máy giặt tự

hoạt động khi có nước ( áp suất cao).
− Dùng realy áp suất (cao) để đóng mở van Solenoid.
− Dùng động cơ ba pha và cơ cấu truyền động để lai lồng giặt.
− Bảo vệ quá tải bằng relay nhiệt.

Hình 1.3- Đặc tính cơ của máy giặt


Hình 1.4 Chu kì hoạt động của máy giặt công nghiệp


CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN VÀ LỰA
CHỌN THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ.
Theo như tham khảo máy giặt công nghiệp trên thị trường thì máy giặt với động
cơ 2,2Kw – 380V thì có cấu tạo cũng như cơ cấu cơ khí như sau:
− Khối lượng đồ giặt 15-20kg
− Kích thước lồng giặt: 750x500
− Lượng nước đầy lồng: 221 lít.
− Tốc độ chạy giặt: 40rmp
− Tốc độ chạy vắt: 800rpm
− Inverter cho động cơ: 2.2Kw
− Kích thước van solenoid cho việc cấp nước vào: 1inch (25.4mm)
− Kích thước ống dẫn xả: 60mm
− Kích thước toàn máy giặt: 1200x1080x1750 (LengthxWidthxHeight)
− Tổng khối lượng máy: 500 kg
Từ sự tham khảo nhóm quyết định tính toán và chọn các khí cụ cũng như động
cơ, inverter để thiết kế máy giặt như sau:
− Động cơ: 3 phase – 4 pole – 380VAC
− Inverter schneider electric: 2,2KW
− MCB
− Contactor
− Relay nhiệt
− CB
− Relay trung gian
− Nút nhấn nhả.

2.1.CHỌN ĐỘNG CƠ

− Yêu cầu:
+ Công suất định mức: 2,2kW ( 3 HP)
+ Điện áp định mức: 380V-delta
− Giải pháp: Chọn động cơ của hãng Mitsubishi
+ Loại động cơ : SF-JR 3HP 4P
+ Điện áp định mức: 380VAC
+ Dòng điện định mức: 5
+ Tần số định mức: 50Hz
+ Công suất: 2,2KW-3Hp


•

•

+ Tốc độ định mức: 1420rpm
+ Khối lượng: 24Kg
+ Cấp bảo vệ: IP 55
( Mức độ chống bụi): Chỉ ra bảo vệ bụi. Ngăn chặn sự xâm nhập hoàn toàn của
vật rắn, nó không thể ngăn chặn sự xâm nhập bụi hoàn toàn, nhưng bụi xâm
nhập không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị.
( Mức độ chống nước): Cho biết để ngăn chặn sự xâm nhập của nước, vòi phun
áp lực lớn ở tất cả các hướng.

2.2.CHỌN BIẾN TẦN- PLC
2.2.1.Biến Tần
− Yêu cầu: Cấp nguồn 3 pha 380V, công suất động cơ 3Hp
− Giải pháp: chọn biến tần FR-S500 do hãng Mitsubishi sản xuất có các thông số
do nhà sản xuất công bố như sau:


_Thông số của biến tần
Dòng sản phẩm
Nguồn cấp
Công suất
Dải tần số
Dòng điện
Mô men khởi động
Khả năng quá tải
Ngõ vào
Ngõ ra

Phương pháp điều khiển

FR-S500 Mitsubishi
AC 3 pha 380-500V, 50-60Hz
AC 1 pha 220V, 50-60Hz
0.4~280kW
0.2-590Hz
1.5-475A (200V), 0.8-962A (400V)
SLD :120% 0.3 Hz, LD :150% 0.3 Hz, ND:200% 0.3 Hz,
HD :250% 0.3 Hz
Tải ND: 150% trong 60s, tải HD: 200% trong 60s
Ngõ vào số đa chức năng
Ngõ ra sắp xếp, ngõ ra dòng, ngõ ra dòng quá tải, ngõ ra
điện áp, ngõ ra hãm tái sinh
Kiểm soát mềm-PWM, kiểm soát tần số PWM (lựa chọn
trong số V / F, điều khiển vector từ thông nâng cao, điều
khiển vector không cảm biến thực, kiểm soát kích thích
tối ưu), điều khiển vector và PM điều khiển vector không



cảm
biến

Truyền thông

Ethernet, CC-Link, CC-Link/LT,

RS-232 , MODBUS

bảo vệ

IP00 (Mở lắp biến tần), IP20 (Đóng lắp)

2.2.2.CHỌN PLC( FX3U 48MR6AD-2DA)

Mục đích: điều khiển biến tần.
Thông số:
Điện áp nguồn: 24VDC.
Ngõ vào Input: 24 ngõ DC.
Ngõ ra Output: 24 ngõ Relay.
Truyền thong: MODBUS RTU, RS-485…
Ngõ vào analog: 6AD (0~10V / 0~20mA).
Ngõ ra analog: 2AD.
RTC: Có
Phần mềm lập trình: GX-Developer, GX-Word2.
Kết nối HMI:Simens, Mitsubishi,Omron, Delta,…..
Kich thước: 180mm x 120mm x 50mm.

2.4.CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ

ĐÓNG CẮT
2.4.1. Chọn thiết bị cho mạch động lực
2.4.1.1 Chọn MCB


− Mục đích: cấp điện cho mạch động lực, bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá tải.
− Yêu cầu : Chọn MCB của hãng Schneider
Động cơ máy giặt sử dụng trong công nghiệp thường làm việc ở chế độ đầy tải nên chọn n= 1 và
Cosϕ=0,78.

Vì động cơ được điều khiển bởi BBT, kết hợp tính toán dòng điện động cơ thì
BBT có dòng tải max là 8,3A đáp ứng được nhu cầu bảo vệ động cơ, và BBT có
dòng điện cực đại ở ngõ vào là 8,9A. Để chọn được MCB đáp ứng bảo vệ cho
BBT và Động cơ thì sẽ chọn thiết bị đóng cắt có dòng định mức nằm trong
khoảng từ 1,3 – 1,5 lần dòng định mức. Nhóm chọn hệ số dự phòng là 1,4 nên
thiết bị đóng cắt phải có dòng định mức lớn hơn hoặc bằng
− Giải pháp: Chọn MCB của Schneider loại: A9F73316 có các thông số kỹ thuật
sau:
Attribute
Range
Series
Number of Poles
Current Rating
Characteristics
Rated AC Voltage
Rated DC Voltage
Breaking Capacity
Width

Val

ue
Acti
9
iC6
0N
3
16
A
Typ
eB
440
V
144
V
6
kA
54m
m


2.4.1.2 Chọn Contactor
− Mục đích: đóng cắt nguồn cho mạch động lực.
− Yêu cầu:
+ Điện áp 3 pha 380V
+ Dòng điện qua tiếp điểm >= Iđm x hệ số an toàn= 4.3 x 1.3 = 5.6A
+ Contactor 3 cực
− Giải pháp: Chọn Contactor loại LC1D25 có các thông số như sau:


2.4.1.3 Relay nhiệt

Mục đích: bảo vệ quá tải cho động cơ và BBT.
Thông thường relay nhiệt được nhà sản xuất Contactor sản xuất với thông số
phù hợp với Contactor. Tùy theo ứng dụng mà người sử dụng chọn relay nhiệt.
Theo tính toán nhóm chọn relay nhiệt có dải từ 13A đến 19A

2.4.2. Chọn các khí cụ điều khiển và bảo vệ cho mạch
điều khiển
2.4.2.1 Circuit breaker
− Mục đích: Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển.
− Yêu cầu : dòng điện định mức của CB phải lớn >= tổng dòng điện chạy trong
mạch điều khiển.
− Giải pháp: Theo tính toán sơ bộ dòng điện trong mạch điều khiển gần bằng 6A,
nên chọn CB loại SH 202T-B6 do ABB sản xuất có thông số như sau:


2.4.2.2 Đèn báo
− Mục đích: Báo trạng thái hệ thống đang chạy hay quá tải, tùy theo mục
đích người dùng.
− Yêu cầu: điện áp 220VAC, đèn xanh cho hệ thống đang hoạt động, đèn
vàng cho hệ thống đang quá tải.
− Giải pháp: chọn đèn báo của hãng ABB
+ Đèn báo hệ thống đang hoạt động: loại CL2-523G có thông số như sau:
THÔNG SỐ
Màu sắc
Điện áp định
mức
Dòng định mức

CL2523G
Xanh

220VA
C
17mA

Hình 2.5- Đèn báo trạng thái làm việc của hệ thống


+ Đèn báo hệ thống đang quá tải có thông số kỹ thuật như sau:
THÔNG SỐ
Màu sắc
Điện áp định
mức
Dòng định mức

CL2523Y
Vàng
220V
AC
17mA

Bảng 8: Thông số đèn báo quá tải

Hình 2.6- Thông số kỹ thuật đèn báo

2.4.2.3 Công tắc - nhút nhấn
− Công tắc START- STOP
+ Mục đích: Khởi động, dừng động cơ, sử dụng công tắt gạt để khởi động và
dừng hệ thống.
+ Giải pháp: Chọn nút nhấn giữ loại CP2-13G-10 do ABB sản suất Relay trung
gian.

THÔNG SỐ
Điện áp định mức
Màu sắc
Số lượng
Tiếp điểm

CP2-13G-10
220VAC
Xanh
1
1NO

Bảng 9: Thông số công tắt chọn ON - OFF

Hình 2.7- Thông số kỹ thuật công tắt

2.4.2.4 Relay trung gian


− Mục đích: Dùng để đóng cắt các tiếp điểm trên biến tần và mạch điều khiển.
− Yêu cầu: Điện áp định mức (cuộn hút + tiếp điểm) 220 VAC
− Giải pháp: Chọn Relay trung giang loại RXM4AB1P7 do Schneider sản xuất
có thông số như sau:

Hình 2.8- Thông số kỹ thuật Relay trung gian


2.4.2.5 Van Solenoid
−
−

+
+
+
−

Mục đích: Bơm và xả nước cho máygiặt.
Yêu cầu:
Loại tiếp điểm thường đóng.
Điện áp sử dụng: 220V
Xả nước trong vòng 1 phút.
Giải pháp: Chọn Van solenoid cấp nước và xả nước riêng biệt. Van cấp
có kích thước ống ¾ inch, van xả có kích thước 1 inch.

Hình 2.9-. Thông số kỹ thuật của van solenoid


2.4.2.6 Phao báo mức nước
Mục đích: đóng ngắt van cấp nước vào thùng máy giặt.
Yêu cầu: Ngắt van solenoid khi đúng mực nước yêu cầu của tang máy giặt.



CHƯƠNG 3: MẠCH ĐỘNG LỰCMẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ
CHƯƠNG TRÌNH PLC
3.1 THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC- MẠCH
ĐIỀU KHIỂN- CHƯƠNG TRÌNH PLC
3.1.1 Thiết bị mạch động lực
THIẾT
BỊ
Biến

tần
Động cơ

CHỨC NĂNG
Điều khiển, bảo vệ động cơ

Contactor

Đóng ngắt mạch động lực thông qua mạch điều khiển.

MCB

Bảo vệ ngắn mạch, quá tải mạch động lực.

OL

Bảo vệ quá tải

Quay lồng giặt

3.1.2 Thiết bị điều khiển
THIẾT BỊ
CB

CHỨC NĂNG
Cấp nguồn và bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều
khiển

Nút dừng khẩn
cấp

Công tắt Star-Stop
Relay trung gian
Đèn báo xanh
Đèn báo vàng

Dừng khẩn cấp khi hệ thống gặp sự cố

Van Solenoid
Relay Áp suất

Cấp, xả nước vào lồng giặt
Dừng động cơ khi áp suất quá thấp và chạy lại
khi bơm nước vào. Và ngừng xả nước vào lồng
giặt khi đầy.
Điều khiển biến tần thông qua các tiếp điểm
của relay

PLC FX3U

Thao tác để điều khiển
Rơ le trung gian đóng ngắt tiếp điểm
Báo hệ thống đang hoạt động
Báo hệ thống bị quá tải

23


3.1.3 Thuyết minh mạch: (kèm bản vẽ)
3.1.4 Chương trình PLC:
Liên hệ: Mr Trung Hiếu 0814466228 (chương trình plc + mạch động lực+ mạch đk)


24


CHƯƠNG 4: CÀI ĐẶT BIẾN TẦN
4.1 CÀI ĐẶT BIẾN TẦN:
4.1.1 Nhập thông số động cơ
Hạng mục

K
i
h
i
ệ
u
P
8
2

Dòng điện động
cơ

Điện áp động cơ

P
8
3
P
8
4


Tần số động cơ

G
i
á
t
r
i
0
.
6
5
2
2
0
6
0

Đ
ơ
n
v
i
A

V

H
z


4.1.2 Nhập các thông số trên biến tần
Hạng mục
Tần số lớn nhất
Tần số nhỏ nhất
Tần số cơ bản
Tần số mức cao
Tần số mức trung bình
Tần số mức thấp
Thời gian tang tốc
Thời gian giảm tốc
Bảo vệ quá tải
Chế độ điều khiển(đk nút nhấn bên ngoài)

Ki hiệu
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P79

25

Giá tri
60

0
60
50
30
25
10
10
0.65
3

Đơn vi
Hz
Hz
Hz
Hz
Hz
Hz
S
S
A