Điều khiển đóng mở cửa bằng động cơ sử dụng biến tần mitsubishi và limit switch

YÊU CẦU ĐỀ TÀI:Đề tài 72: Một cầu thang được mở cửa ra và đóng vào bằng động cơ 250W, hãy sử dụng biến tần và limit switch để điều khiển cửa mở và đóng lại nhẹ nhàng, nhanh và không va đ

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM

Link full báo cáo bảng vẽ + thuyết trình https://drive.google.com/file/d/0B9T4DzC_gfCHOWRIWHZ2UU1uR0k/edit? usp=sharing

 

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

ĐỀ TÀI 72 : ĐÓNG MỞ CỬA THANG MÁY GVHD: LÊ QUANG ĐỨC

SINH VIÊN THỰC HIỆN:

YÊU CẦU ĐỀ TÀI:

Đề tài 72: Một cầu thang được mở cửa ra và đóng vào bằng động cơ 250W, hãy sử dụng biến tần và limit switch để điều khiển cửa mở và đóng lại nhẹ nhàng, nhanh

và không va đập vào thành cửa Sử dụng biến tần Mitsubishi

GIẢI QUYẾT ĐỀ TÀI:

Do yêu cầu của đề tài là điều khiển cửa đóng mở nhẹ nhàng, không va đập nên nhóm quyết đinh sẽ sử dụng các thiết bị chính như: động cơ, biến tần, contactor,

CB và 4 limit switch để điều khiển cửa

Các limit switch 2 và 3 có nhiệm vụ giảm tốc độ khi đứng ở cuối hành trình, tăng tốc độ động cơ khi đứng ở đầu hành trình Còn limit switch 1

và 4 tác dụng dừng động cơ êm

I CHỌN THIẾT BỊ MÁY SẢN XUẤT,ĐỘNG CƠ:

Trong thực tế, khi chọn động cơ ta nên chon động cơ có công suất lớn hơn công suất tính toán Nhóm chọn động cơ ba pha hãng VIHEM có các thông số sau:

Thông số của động cơ:

 Công suất: 0.37KW

 Điện áp: 220/380V

 Dòng điện: 1.9/1.1A

 Tần số 50Hz

 Puly,hộp số:

Chọn theo công suất động cơ, chọn biến tần có kí hiệu là: FR-D740-0.4K của hãng Mitsubishi Biến tần dòng FR-D740 là dòng biến tần chuyên dùng cho các ứng dụng như: băng chuyền, máy công cụ, điều khiển cửa, cổng, …

1 CÁC THIẾT BỊ KHÁC

Các thiết bị này chọn theo hướng dẫn của catalog biến tần

a MCCB

Vì theo yêu cầu của biến tần ta chọn MCCB phải theo công suất nguồn cho biến tần là 1.5 KVA, nên ta chọn MCCB loại NF30-CS loại 5A

b Contactor

Chọn contactor loại: S-N10

a Điện trở hãm

Chọn loại FR-ABR-H0.4K

b Relay trung gian: chọn 6 cái hãng Omron loại MY2 AC 230V.

c Rơ le nhiệt

Theo catologue của contactor chọn role nhiệt loại: TH-N12KP

d Đèn báopha : chọn loại G-2288-4 của TAIWAN.

e Nút nhấn có mã là PB22 BM 40R: chọn 1nút loại NC và 3 nút

loại NO cho mạch điều khiển

f Chọn CB tép cho mạch điều khiển

Chọn loại BH-S M3 loại 5 A của Mitsubishi

g Chọn tủ điện

Kích thước 800x500x300 mm

h Chọn cáp

 Cáp động lực

Chọn cáp điện lực hạ thế 3 lõi, cách điện XLPE, vỏ PVC, giáp bảo vệ 1 lớp kin loại CXV/WA – 0.6/1KV

Cáp điều khiển: (CADIVI)

2 LIMIT SWITCH

Chọn limit switch của hãng OMRON, số hiệu: 653-D4B-3111N

 Số lượng: 4 cái

 Khối lượng: 960g

 Đầu tác động: cần bánh xe

 GIẢI PHÁP

Với yêu cầu của đề tài là điều khiển việc đóng mở cửa nhẹ nhàng nên nhóm chọn giải pháp điều khiển cửa bằng ba cấp tốc độ Ngoài ra còn có sự kết hợp của bốn limit switch để cho việc điều khiển cửa được chính xác và êm hơn

Dùng chế độ điều khiển nhiều cấp tốc độ bằng các chân logic input của biến tần, nhưng ta chỉ quan tâm đến ba cấp thích hợp cho việc điều khiển cửa kết hợp limit switch đó là: tốc độ 12, 13 và 15

Để có thể sử dụng 3 cấp tốc độ này để điều khiển cửa thì ta phải đấu nối biến tần như sau:

Giản đồ xung điều khiển nhiều cấp tốc độ của biến tần:

Cấp tốc độ Speed 15

15 Hz

Speed 13

30 Hz

Speed 12

50 Hz

III MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ ĐIỀU KHIỂN:

File auto cad kèm theo

IV NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

 Đầu tiên đóng MCCB cấp nguồn cho hệ thống, lúc đó nếu lưới có điện thì các đèn báo pha sẽ sáng

 Nhấn START, cuộn dây contactor KM1 có điện, đèn ON sáng, tiếp điểm phụ thường hở KM1 đóng lại làm nhiệm vụ tự giữ, 3 tiếp điểm chính thường hở đóng lại cấp nguồn cho biến tần

 Giả sử ban đầu cửa đang đóng: lúc này thì KA3 và KA4 đang có điện, nếu ta có nhấn nhầm nút CLOSE cũng không có tác dụng gì

vì tiếp điểm thường đóng KA3 đã hở ra Ta nhấn nút OPEN, cuộn dây KA1 có điện, tiếp điễm thường hở 8 -12 đóng lại tự giữ, tiếp điểm 5 -9 cũng đóng lại, kích cho biến tần điều khiển động cơ quay thuận

 Lúc này RH = RM = REX = RL = 1 nên động cơ sẽ nhận tốc độ 15 (min)

 Cửa dịch ch uyển với tốc độ 15 cho đến khi hết tác động vào LIMIT SWICH 1( KA3), RH = REX = RL =1, RM = 0, động cơ sẽ nhận tốc độ 13 ( nhanh hơn tốc độ 15) và khi cửa hết tác động vào LIMIT SWICH 2 ( KA4) thì: RH=REX=1, RL=RM=0  động cơ

 Khi cửa gần mở hết thì nó sẽ đụng vào LIMIT SWICH 3 (KA5),

RH = REX = RL =1, RM = 0, động cơ giảm tốc độ vì lúc này nó sẽ nhận tốc độ 13

 Sau đó nó sẽ tiếp tục tác động vào LIMIT SWICH 4( KA6), RH =

RM = REX = RL = 1 động cơ quay với tốc độ 15, đồng thời tiếp điểm thường đóng KA6 cũng mở ra cuộn dây KA1 mất điện, chân STF = 0 nên động cơ sẽ chạy theo quán tính một đoạn nhỏ nữa rồi dừng lại

 Quá trình sẽ hoạt động tương tự nếu ta tiếp tục nhấn CLOSE, động

cơ sẽ quay chiều ngược lại với tốc độ 15 13121315

 Nhấn STOP, cuộn dây KM1 mất điện, các tiếp điễm thường hở KM1 hở ra ngắt điện toàn bộ hệ thống, đèn ON tắt

 Để giải quyết trường hợp khi đang đóng cửa thì cửa bị kẹt không đóng được thì sẽ mở cửa ra, nhóm sử dụng chức năng quá dòng của biến tần để điều khiển role trạng thái của biến tần Khi bị kẹt cửa thì dòng qua động cơ sẽ tăng lên, đến mức ta cài đặt thì biến tần sẽ báo lỗi, đồng thời các tiếp điểm role A-C đóng lại, B-C hở

ra Ta sẽ sử dụng đặc điễm đóng mở của 2 Role này để điều khiển động cơ Với:

Role B-C: dùng để ngắt nguồn cho cuộn dây KA2( điều khiển việc đóng cửa)

Role A-C: dùng để cấp nguồn cho cuộn dây KA1 ( điều khiển việc mở cửa)

V CÀI ĐẶT

1 Cài đặt cơ bản

Pr.1 50Hz tần số max xuất ra

Pr.2 5Hz tần số min xuất ra

nhanh êm.

Pr.9 1.2A dòng điện bảo vệ quá nhiệt của motor

Pr.13 5Hz tần số bắt đầu cho động cơ

Pr.18 50Hz tần số khi động cơ ở tốc độ cao

Pr.30 0 hàm hãm tái sinh

Pr.57 9999 tắt chế độ automatic restart

Pr.72 15KHz tần số băm

Pr.78 0 chọn 2 chế độ chạy thuận, chạy nghịch

Pr.80 0.4KW công suất motor

Pr.82 1.1A dòng motor

Pr.83 380V điện áp motor

Pr.84 50Hz tần số motor

Pr.94 điện trở motor, ta không cần cài vì bật chế độ auto tuning thì biến tần sẽ tự cài vào

Pr.96 11 bật chế độ điều khiển vecto, chế độ auto tuning cũng sẽ

tự kích hoạt

Pr.251 1 bảo vệ ngõ ra (U, V, W) mất pha (khi mất pha biến tần sẽ

tự động trip)

Pr.261 0 khi nguồn thấp áp thì biến tần ngắt điện và không tự

khởi động lại Pr.872 1 bảo vệ ngõ vào ( R/L1, S/L2, T/L3) mất pha (khi mất pha biến tần sẽ tự động trip)

Pr.150 140% là giá trị lớn hơn dòng định mức Pr.9

Pr.151 2s cho phép giá trị lớn hơn dòng định mức 140% là 2s Pr.192 12 kích hoạt relay output khi Pr.150 và Pr.151 thỏa mãn

Pr.236 50Hz tốc độ 12

Pr.237 30Hz tốc độ 13

Pr.239 15Hz tốc độ 15

VI BẢN VẼ: ( file autocad)

VII. BẢNG BÁO GIÁ:

Tên sản phẩm Xuất xứ Ký hiệu Số

lượng

Đơn giá ($)

Thành tiền($)

Biến tần Mitsubishi FR-D740-0.4K 1 475 475

Limitswitch Omron 653-D4B-3111N 4 50 200

Điện trở hãm Mitsubishi FR-ABR-H0.4K 1 52 52

Relay trung gian Omron MY2 AC 220V 6 3.5 21

Rơle nhiệt Mitsubishi TH-N12KP 1 14 14

Công tắc

chuyển mạch V

Đồng hồ chuyển

mạch A

Tổng