Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án kỹ thuật điều khiển động cơ điện, điều khiển thang máy GVHD LÊ XUÂN HỒNG, TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA Đ. Đồ án kỹ thuật điều khiển động cơ điện, điều khiển thang máy GVHD LÊ XUÂN HỒNG, TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA Đ.
Ðo“ a´ n đie“ u khie n thang ma´ y GVHD: Le^ Quang Ðư´ c TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY Ngành : Kỹ thuật điện Chuyên ngành : Điện công nghiệp Giảng viên hướng dẫn :TS Lê Xuân Hồng Nhóm sinh viên thực : Hứa Minh Trường Đặng Tấn Ngọc Tuấn Đỗ Xuân Diệu Nguyễn Anh Tuấn 2031031518 2031031502 2031031515 2031031503 TP.HỒ CHÍ MINH 8/2022 Nho´ m sinh vie^n thư c hie^ n:11 Page Tiểu Luận Kỹ Thuật ĐK Động Cơ Điện GVHD: TS Lê Xuân Hồng MỤC LỤC Yêu cầu vấn đề đặt ra: .4 Hướng giải : SƠ ÐỒ KHỐI PHƯƠNG PHÁP ÐIỀU KHIỂN ÐUỢC MÔ PHỎNG NHƯ SAU: Biến Tần: .10 AC REACTOR .12 LINE NOISE FILTER: 13 Contactor: 15 CB cho mạch điều khiển: .18 Relay: 19 10 Điện trở hãm: 20 11 Role nhiệt cho điện trở hãm .21 12 Nút nhấn đèn báo: 21 12.1 Nút nhấn loại nhấn tự nhả 21 12.2 Đèn báo: .22 13 Limit switch: .23 14 Bộ chỉnh lưu: 24 Phần II : THIẾT KẾ, THUYẾT MINH MẠCH ÐỘNG LỰC MẠCH ÐIỀU KHIỂN 25 MẠCH ÐỘNG LỰC VÀ MẠCH ÐIỀU KHIỂN: .25 THUYẾT MINH HOẠT ĐỘNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐỘNG LỰC: .25 PHẦN III : CÀI ĐẶT BIẾN TẦN: 27 Nhóm Page Tiểu Luận Kỹ Thuật ĐK Động Cơ Điện GVHD: TS Lê Xuân Hồng Mở Ðầu: Điều khiển thang máy Hai tầng, nâng hạ, điều khiển thắng khí, bảo vệ tải, thang máy nặng M = tấn, tốc độ V = 1m/s2 Chọn động kéo, hộp số, thiết bị điện điều khiển Ðiều khiển thang máy lên xuống nút ấn, có bảo vệ hành trình hai đấu, kết hợp điều khiển trình thắng nâng hạ Giải thích đề tài: Thang máy thiết bị vận tải dùng để chở hàng người vv theo phương thẳng đứng Những loại thang máy đại có cấu khí phức tạp, hệ thống truyền động, hệ thống khống chế phức tạp nhằm đảm bảo nâng cao suất ,vận hành tin cậy,an toàn Tất thiết bị điện lắp đặt buồng thang buồng máy Nhóm Page Yêu cầu vấn đề đặt ra: - Phụ tải thang máy tải năng, yêu cầu thang máy phải dừng tầng xác, di chuyển êm, khơng giật, đảm bảo an toàn cho hành khách Động truyền thang máy làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại Thời gian mở máy ngắn, momen khởi động lớn để kéo thang máy lên Khi có lệnh điều khiển thang máy tăng tốc từ từ lên tốc độ định mức phải khoảng thời gian ngắn phải dừng lại vị trí mong muốn cách nhẹ nhàng xác, trường hợp điện buồng thang không bị rớt xuống đáy hố thang mà phải giữ lại - Khi tải phải có đèn cịi báo hiệu, thang máy phải ngưng hoạt động, sau số hành khách khỏi thang máy tình trạng q tải khơng cịn thang máy trở lại làm việc bình thường - Trong thang máy di chuyển khơng thể điều khiển thang máy di chuyển theo chiều ngược lại Hướng giải : Ðầu tiên phải sử dụng biến tần chuyên dùng cho thang máy loại biến tần hỗ trợ luật điều khiển vector, ta đặt limit switch tầng để bảo vệ hành trình dừng thang máy Ðể bảo vệ người thang trường hợp điện nên lắp đặt thêm thắng khí, bị điện thắng khí cấp điện Ðể điều khiển thang máy theo chiều ngược lại thang di chuyển ta sử dụng cấu khóa liên động Khi q tải phải có tín hiệu đèn cịi báo cho hành khách biết đồng thời ngắt điện khỏi biến tần, khơng cịn tình trạng q tải tự động đóng nguồn cho biến tần SƠ ÐỒ KHỐI PHƯƠNG PHÁP ÐIỀU KHIỂN ÐUỢC MÔ PHỎNG NHƯ SAU: PHẦN I: LỰA CHỌN THIẾT BỊ Tính chọn động - Trọng lượng thang : G =2000 kg - Ta chọn khối lượng buồng thang Gbt = 800 kg - Ta có khối lượng hành khách Gt = 1200 kg - Ta có khối lượng đối trọng Gdt= Gbt + α.Gt = 1280 kg - Với thang máy chở khách ta chọn α = 0.4 - Tốc độ di chuyển lớn cho phép : v = m/s2 - Chọn cấu hộp số có hiệu suất truyền : η = 85% - Khối lượng đối trọng là: Gđt = 1280 kg Công suất nâng tải: P= (G- Gdt).v.g/ η=(2000-1280).1.9,8/0.85=8301W => Công suất động yêu cầu Pđc = Pload + 15%Pload = 8301 +8301.0,15 = 9546 W Do thang máy làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại.phụ tải mang tính chất lặp lại thay đổi,thời gian làm việc nghỉ xen kẻ Nhiệt lượng phát nóng đơng chưa đặt đến mức bảo hịa giảm tải,nhiệt lượng suy giảm chưa tới giá trị ban đầu lại tăng lên tăng tải tăng Thực tế ta chọn động theo sơ đồ tải trọng tốc độ nhà sản xuất SICOR Vậy ta chọn động có P = 20 KW hãng SICOR có tích hợp hộp số thắng khí Mã số : MR26 Công suất : 20 KW Tải trọng tối đa : 2252 Kg Điện áp : Pha-380V Tần số :50 Hz Dòng điện định mức:42A Tốc độ roto : 1500RPM Tốc độ định mức :1 m/s Moment định mức :4306 Nm Tỷ số truyền hộp số :1:44 Đường kính Pulley: 0,56 m Điện áp thắng : 110 VDC Hệ số công suất : 0.82 Catalogue trang 117 Catalogue trang 124 Bảng thơng số thắng khí ( catalogue trang 116 ) Bảng thông số chọn MCCB, CONTACTOR, cáp động lực theo khuyến cáo nhà sản xuất biến tần ( Catalogue FRA700 trang 84 ) Contactor: Contactor dùng để điều khiển cách đóng ngắt tiếp điểm tạo liên kết thành phần mạch Hãng Sản Xuất:Mitsubishi Mã Số : MS-N25CX Điện Áp : 380 V Dòng Định Mức :50A Catalogue MS-N trang 90 MCCB: MCCB dùng để bảo vệ tải, ngắn mạch, cách ly Hãng Sản Xuất :Mitsubishi Mã Số :NF125-CW Dòng Định Mức : 50A Catalogue WS trang 16 Cable động lực, cáp điều khiển 7.1 Cáp động lực: Ta chọn cable động lực theo khuyến cáo nhà sản xuất biến tần có tiết diện 14mm2 Ta chọn cable hãng CADIVI loại lõi có tiết diện 14mm2 7.2 Cáp điều khiển: - Tổng dòng điên mạch điều khiển ta tính tốn khoảng 6A ta chọn cáp điều khiển 1,5 mm2 CB cho mạch điều khiển: Hãng Sản Xuất :Mitsubishi Mã Số :BH-D6 Điện áp : 230 V AC Dòng Định Mức : 6A Catalogue BH-D trang Relay: Hãng Sản Xuất:Mitsubishi Mã Số :SR-N4CX Điện Áp : 230 V Dòng Định Mức :5A Có tiếp điểm thường mở tiếp điểm thường đóng Catalogue MS-N trang 103 10 Điện trở hãm: Chọn điện trở hãm: Giả sử thời gian hãm 3s Chọn chiều cao đặt limit switch :0,96m Vậy công suất tiêu tán điện trở : Thực tế ta chọn theo khuyến cáo nhà sản suất biến tần ta có điện trở hãm sau Hãng sảnxuất :Mitsubishi Mã : FR-ABR-H22K Điện trở : 52Ω 11 Role nhiệt cho điện trở hãm Với biến tần từ 7,5 KW trở lên tùy chọn role nhiệt bảo vệ điện trở hãm ta phải liên hệ đặt hàng từ hãng sản xuất 12 Nút nhấn đèn báo: 12.1 Nút nhấn loại nhấn tự nhả Hãng Sản Xuất: Allen-Bradley Mã Số : 800T-A1D1 Loại NO cho nút Start 800T-A2D1 cho nút L (Lên); 800T-A6D1 cho nút X (Xuống) ; 800T-A6D2 Loại 1NC cho nút Stop 12.2 Đèn báo: Mã Số: 800L-22L20B Blue 13 Limit switch: Sử dụng loại Limit Switch chuyên dùng cho thang máy với thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng tháo lắp để đấu dây, chống rung sốc tốt Hướng dẫn chọn catalogue limit switch trang Hãng Sản Xuất :Omron Mã số :WLCA2-2NLD Kiểu: Roller Lever, đèn báo dạng Led dạng Cấp độ bảo vệ :IP67 Vận tốc áp đặt :1mm/s2 đến 1m/s2 Tần số tác động :120 lần/phút Tần số tác động điện : 30 lần/phút Nhiệt độ làm việc -10 đến 800C Ðộ bền : 15.000.000 lần tác động Ðộ bền điện 750.000 lần tác động 14 Bộ chỉnh lưu: Hãng Sản Xuất :Enatel Mã số :RM30110 AC Input : 110-240 V DC Ouput :110 V Phần II : THIẾT KẾ, THUYẾT MINH MẠCH ÐỘNG LỰC MẠCH ÐIỀU KHIỂN MẠCH ÐỘNG LỰC VÀ MẠCH ÐIỀU KHIỂN: THUYẾT MINH HOẠT ĐỘNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐỘNG LỰC: - Ta đóng MCCB,CB cấp nguồn cho MẠCH ĐỘNG LỰC MẠCH ĐIỀU KHIỂN chưa nhấn nút start chưa có điện cấp cho cuộn dây contactor K1, nên lúc biến tần chưa có điện.Khi ta nhấn START contactor K1 có điện, tiếp điểm Mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho BIẾN TẦN hoạt động (đèn D1 sáng), tiếp điểm phụ K1 Mạch điều khiển đồng thời đóng lại để tự giữ - Ta giả sử lúc THANG MÁY tầng 1, SW1 tác động ( D2 sáng) cấp điện cho relay CR1, tiếp điểm thường hở CR1 đóng lại cho mạch có relay CRT sẵn sàng hoạt động (chạy thuận), tiếp điểm thường đóng CR1 mở khơng cho mạch có relay CRN (chạy nghịch) hoạt động - Khi ta nhấn nút S1 để lên, relay CRT có điện, tiếp điểm CRT đóng lại cấp tín hiệu đầu vào INPUT STF Động hoạt động chiều thuận (đèn DT sáng) - Khi tần số Động tới Hz đạt dòng giữ tải I=42 A, biến tần xuất tín hiệu nhả phanh thơng qua LOGIC OUTPUT (A2-C2) sau 0,5 s Contator KBR có điện làm tiếp điểm đóng lại cấp điện cho phanh điện từ nhả Sau 3s, biến tần tăng tốc tới tần số 50Hz thang máy lên tầng - Khi thang máy chạy 1m/s (50 hz) đến tầng chạm vào SW2 tác động cấp điện cho relay CR2, tiếp điểm CR2 ngắt điện vào relay CRT ngưng tín hiệu chạy thuận Động giảm tốc xuống tần số 10Hz 0,7s ngắt tín hiệu nhả phanh Contactor KBR điện làm tiếp điểm mở Phanh điện từ bóp lại lúc động dừng lại - Khi nhấn vào S2, thang máy điều khiển xuống, mạch hoạt động tương tự - Nếu biến tần bị lỗi biến tần xuất tín hiệu RELAY OUTPUT (A1 C1 thường hở đóng lại) D4 sáng hiển thị lỗi PHẦN III : CÀI ĐẶT BIẾN TẦN: Cài đặt thông số động Pr 80 = 20 Kw công suất động Pr 81 = số cực động Pr 82 = 42 A dòng điện định mức động Pr 83 = 380 V điện áp định mức động Pr 84 = 50 Hz tần số động Cài đặt thông số Pr 01 = 50 Hz tần số lớn Pr 02 = Hz tần số nhỏ Pr 07 = s thời gian tăng tốc Pr 08 = s thời gian giảm tốc Pr 800 = 10 Kiểu điều khiển tốc độ phương pháp điều khiển vector không phản hồi cảm biến Pr 96 = bật chế độ auto tuning Pr 57 = 3s thời gian biến tần tự khởi động lai sau cố nguồn điện Pr 195 = bảo vệ tải Pr 380 = hỗ trợ tang tốc dạng S kiểu A Pr 381 =1 hỗ trợ giảm tốc dạng S kiểu A Cài đặt thông số thắng khí: Pr 196 = 20 chọn chức điều khiển phanh Pr 278 = Hz tần số nhả phanh Pr280 = 0,5 s thời gian kiểm tra dòng mở phanh Pr 281 = 0,5 s thời gian bắt đầu nhả phanh Pr 282 = 10 Hz tần số phanh nhận tín hiệu đóng lại Pr 283 = 0.7 s thời gian dừng đóng phanh Pr 284 = khơng chọn chức phát giảm tốc Pr 285 = 9999 không chọn chức phát tốc độ Pr 292 = bật chức hãm trình tự chế độ