Môn học kỹ thuật Điều khiển Động cơ Đề tài thang máy

- Bao vé qua trong luong bang limit switch dat dudi gam buông thang: nếu tải trọng quá nang thi limit switch dat dudi gầm sẽ đóng, không cho thang máy chạy và đóng còi báo động.. Tắt cá

BO GIAO THONG VAN TAI TRƯỜNG DA! HQC GIAO THONG VAN TAI TP.HO CHI MINH

KHOA: ĐIỆN - ĐIỆN TỬ VIÊN THÔNG

MÔN HỌC: KỸ THUẬT ĐIÊU KHIỂN ĐỘNG CƠ

ĐÈ TÀI: © THANG MAY

GVHD: LE QUANG DUC

NTH: NGUYEN BA LIEN — 0951060032 — DCO9

TRUONG MINH HOANG - 095160022 — DC09

TRAN ANH SƠN — 0951060049 — DC09

Thành Phó Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2013

YEU CAU CUA DE TAI:

THANG MAY CHO TOA NHA 2 TANG, TAI NANG HA:

-_ Thông só: thang máy nạiØfWftán, tóc độ nânđØØ@WSƒfEff m/s

- Chon dong co kéo, hộp số, thiết bị điện và điều khiên

-_ Điều khiên thang máy lên xuống bằng nút án: án nút CL đề đi lên, ấn nút CX dé di

xuống Ân nút Stop để dừng Nút Emergency đê dừng máy khan cap

- C6 bao vệ hành trình hai đầu không cho phép thang máy chạy vượt quá giới hạn cho

phép

- Bao vé qua trong luong bang limit switch dat dudi gam buông thang: nếu tải trọng quá

nang thi limit switch dat dudi gầm sẽ đóng, không cho thang máy chạy và đóng còi báo động

-_ Kết hợp điều khiển quá trình thắng cơ khí khi nâng và hạ.

GIOL THIEU VE DE T I:

- Thang may la mét thiét bi van tai ding dé chở hàng và người vv theo phương thăng

đứng Những loại thang máy hiện đại có cơ cấu cơ khí phức tạp, hệ thông truyền động,

hệ thống khóng chế phức tạp nhằm đám bảo nâng cao năng suất ,vận hành tin cậy, an

toàn Tắt cá thiết bị điện được lắp đặt trong buông thang và buồng máy

- Ta gia str day la thang máy chở người, ngôi nhà 2 tàng có chiều cao 10m, môi tàng có

chiều cao là 5m

Nâng Tải

Hạ Tải

YEU CAU VA VAN DE DAT RA:

- Phy tai thang may Ia tai thé nang, yéu cau cua thang máy là phải dừng tàng chính xác,

di chuyền êm, không giật, đảm báo an toàn cho hành khách

-_ Động cơ truyền của thang máy làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại Thời gian mở máy

ngắn, momen khởi động lớn đề kéo thang máy đi lên

-_ Khi có lệnh điều khiến thì thang máy tăng tốc từ từ lên tốc độ định mức nhưng phải trong khoáng thời gian ngắn và phái dừng lại tại vị trí chúng ta mong muôn một cách

nhẹ nhàng và chính xác, trong trường hợp mát điện buông thang không bị rớt xuống

đáy hồ thang mà phải được giữ lại

- Khi quá tải phải có đèn hoặc còi báo hiệu, thang máy phải ngưng hoạt động, sau khi một số hành khách ra khỏi thang máy tình trạng quá tải không còn nữa thì thang máy

trở lại làm việc bình thường

- Trong khi thang máy đang di chuyên thì không thê điều khiên thang máy di chuyên theo chiều ngược lại

HƯỚNG GIẢI QUYẾT:

> Đâu tiên chúng ta phải sử dụng biến tàn chuyên dùng cho thang máy là loại biến tần hỗ trợ luật điều khiên vector, ta đặt limit switch ở mỗi tầng để bảo vệ hành trình và dừng thang máy

>_ Để báo Vệ người và thang trong trường hợp mát điện nên lắp đặt thêm thắng cơ

khí, khi bị mát điện thắng cơ khí sẽ được cấp điện

> Để không thé điều khiên thang máy theo chiều ngược lại khi thang đang di chuyên ta sử dụng cơ cầu khóa liên động

> Khi quá tải phải có tín hiệu đèn còi báo cho hành khách biết đồng thời ngắt điện khỏi biên tần, khi không còn tình trạng quá tái tự động đóng nguồn cho biến tản.

SƠ ĐỎ KHÔI PHƯƠNG PHÁP DIEU KHIEN DUOC MO PHONG NHU SAU:

| CHON MAY SAN XUẤT (ĐỘNG CƠ KEO BUONG THANG)

1.1 Tính chọn động cơ

- Trọng lượng thang : G =4000 kg

- Ta chọn khôi lượng buồng thang Gạ; = 1600 kg

- Ta có khói lượng hành khách G, = 2400 kg

- Ta có khói lượng đối trong Ga= Gp + a.G; = 2560 kg

- Với thang máy chở khách ta chon o = 0.4

- Tốc độ di chuyền lớn nhất cho phép :v= 1.5 m/s

- Chọn cơ cầu hộp số có hiệu suất truyèn : rị = 85%

- hối lượng của đối trong la: Gg, = 2560 kg

* Công suất nâng tải: Poa¿=L ) _| )

= 24903 W

=>Công suất động cơ yêu cầu là:

Pac = Poaa + 15%Pcaa¿ = 24903 +24903*0.15 = 28638 W

Do thang máy làm việc ở ché độ ngắn hạn lặp lại Phụ tái mang tính chát lặp lại

thay đôi, thời gian làm việc và nghi xen kẽ nhau Nhiệt lượng phát nóng của động cơ

chưa đặt đến mức bảo hòa đã được giảm do mắt tái, nhiệt lượng suy giảm chưa tới giá

trị ban đầu lại tăng lên tăng do tải tăng

Ta có đồ thị phát nhiệt của động cơ:

+P

T¡ số truyền của động cơ:

Với:

1.2 Chọn động cơ

Động cơ có chức năng kéo máy sản xuất, ở đây là buồng thang máy, vì vậy khi

chọn động cơ ta phải đảm bảo động cơ có công suất đủ lớn để kéo được buồng

thang máy

Theo kết quá tính toán công suất động cơ, ta chọn động cơ của hãng siemens có

cong suat P > 28.638kW, ti số truyền động ¡ < 31.4, tốc độ đầu ra > 47.7 (V/p)

Vậy ta chọn động cơ Của hãng siemens như sau:

"High Efficiency" IE2

NW selection and ordering data

4-pole, 1 500 rpm at 50 Hz

IEC Motors OrderNo Ordercode Rated Rated Rated Rated Power Efficiency Effi-

acc to standard

9h 10h Noof Ef- Pmụy Coated Ta [5 csp on ” San

?) Only as integrated motor

2) Only as IEC MODULOG

(8/88)

Frequency and voltage:

Possible voltages for motors

Voltages Connection Fre- Power OrderNo OrderNo 63 71 80 90 100 112 132 160 180 200 225 250 280 315

Operation quency rating' 13th position suffix

Voltages for 50 Hz

230 / 400 V AIY SOHZ Psp 1 = V2 ý ila 4 Wad

220 / 380 V +10 % A/Y 50Hz Pso 9 N7F VA’ WA!’ WA

240/415V 210 % A/Y 50Hz _ Peg 9 NIJ 7RA’ PA’

Voltages for 50 // 60 Hz; i power rating at 60 Hz

230 / 400 V AIY 50Hz_ Pạo 2 - wa!’ a’ wav

Voltages for brake motors with DC side disconnection by current registration

Voltages for motors with 2 pole numbers

380 420 V Y/YY SOHZ Psp 4 - ⁄ BEA v BEA v BEA v &

AIw 60Hz 12xPạo

(3/92)

Thang co khi cho motor:

Thắng cơ khí có nhiệm vụ dùng để giữ buồng thang đứng lại khi ta dừng, hoặc có

sự có đề tránh bị rơi buồng thang đảm bảo an toàn cho hành khách và bảo vệ thang

t;, Response time t? Disconnection time

typ Rise time tạ Slipping time

t, Application time

(8/33)

Ta chọn thắng cho động cơ như sau:

Với loại động cơ LG200LB-C66:

aoe Brake type Overexcitation

excitation excitation DC switched

L4/14 1.4 13 31 180 250 110 140 085 0000011 0000015 L4/2 20 27 17 22 13.0 175 7 98

Las 30 18 340 180 101 129

L4 40 4S 2 28 13.0 190 120 70

Las 30 21 12 65 26.0 510 326 184 18 0000034 0000061 L8/4 40 1 §0 200 390 250 140

L32/23 23.0 82 56 75 35.0 680 300 380

L32 320 11 78 s3 250 490 215 275

L32/40 40.0 140 % 45 210 440 194 246

L&0/25 250 130 6 47 220 540 220 320 58 0.00063 0.00063 L60/38 380 140 60 36.0 800 290 510

L6Q/SO 50.0 175 T75 so 30.0 665 240 425

L60 600 210 90 42 25.0 580 210 370

T1 20 % 56 103 55.0 1600 690 710 84 00015 0.0015 L80/35 35.0 128 T5 73 390 1200 520 680

II CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHÍNH

2.1 Chon bién tan va phu kién

CHON BIEN TAN:

Biến tần có chức năng

động theo yêu cầu mà ta

cài đặt, bảo vệ cho động

cơ

tàn MICROMASTER của 3:

hang siemens ta chon loz

bién tan MICROMASTER

dụng điều khiến cho thang „

máy đó là luật điều khiên

Vector.

te 1000 above sea level without

he m above sea level without

overload, earth faults, short-circuts, stall prevention, locked motor protection,

meee HxWxD, max (mm) Weight approx (kg)

Ta chọn biến tần như sau: MICROMASTER 440, FAME: E

Output Rated input Rated output Output Rated input Rated output Frame Weight, Order No

MICROMASTER 4 Familie POWER 57 Sir G30 275 % 245 G1 Ew XD)

PROTECTION 1P20 AMBIENT TEMP -10 TO +50 DEG C

WITHOUT AOP/BOP

Output voltage / maximum 480V

Output voltage / minimum ov

fated output / kilowatt (kW) / constant | sg999 y

fated outout / Kilowatt (KW) / variable | 57g09 w

Line frequency rated value 50 Hz Yes

Line frequency rated value 60 Hz Yes

CHON PHỤ KIỆN CHO BIÊN TÂN:

e Line choke va output choke

Line choke va output choke c6 nhiém vu lam giảm sóng hài gây nhiễu tần số điện của hệ thống điện có cùng thông số điện áp và dòng điện với biến tần

Ta chon line choke theo khuyén cáo của nhà

san xuất dùng cho biến tan MICROMASTER

440 cé ma: 6SE6400-3CC08-3ED0

Ta chon output choke theo khuyén cáo củaÌC

MICROMASTER 440 có mã: 6SE6400-3TC08-

0EDO MICROMASTER 4 OUTPUT CHOKE

200-480V 3AC 80A STAND ALONE FS E -

0.111 MH

Class B, available from Schaffner

6SE6400-3CC11-2FD0

(Siemens Catalog MICROMASTER 410 420 430 440, (page 82/125))

voltage without filter LC/sinusoidal filter Output choke Brake resistors

MICROMASTER 4 COMMUTATING CHOKE 380-600

V 3AC 86,9A FOOTPRINT FSE - 0.22 MH

Effective power loss

Connectable conductor cross-section

* for line supply conductor 16 mm?

Design of electrical connection / for PE conductor M8 stud bolt

e Brake resistor AE

Ta chon Brake resistor theo khuyến cáo của nhà sản xuất dùng, `

cho biến tàn MICROMASTER 440 có mã: 6SE6400-4BD22-

2EAO, Braking Resistor 380-480 V 15Q 44000W Peak, 2200W ce

e LC filter

LC filter dùng để lọc sóng hài do biến tần gây ra

Chọn LC filter theo khuyên cáo của nhà sán xuất, dung choe@e¢

biến tần M440 có mã: 6SE400-3TD07-2ED0, có điện áp 380-

480, dong dién 76A tai 40°C, va 62A tai 50°C IP20

voltage without filter LC/sinusoidal filter Output choke Brake resistors

2.2 Chon thiét bi dong cat

° Chon MCCB:

MCCB dùng để bảo vệ các thiết bị trong mạch động lực khi xảy ra

ngăn mạch, quá tải

Dựa theo khuyên cáo của nhà sản xuat, ta chon MCCB dung bac

cho biến tàn có mã 3VL 1712-1 DD33-0AAO

voltage without filter Gland plate Fuses (see LV Circuit-breaker

to 480 V

CAPACITY ICU=55KA / 415 V AC 3 POLE, LINE PROTECTION OVERCURRENT RELEASE TM,

LI IN=125A, RATED CURRENT IR=100-125A, OVERLOAD II=1000A, SHORT-CIRCUIT

e Chon contactor cho mach dong hye

Contactor có nhiệm vụ đóng cắt điện cung cấp cho mạch động lực

Dựa vào dòng làm việc của động cơ và biến tàn, ta chọn contactor có mã 3TF47 02-

0AP0ZAOI1 có dòng định mức 63A, 2NO+2NC, điện áp cuộn hút 230V

Ta chọn contactor có mã 3TF30 10-0A có dòng định mức 9A, 2NO+2NC, điện áp

cuộn hút 230V cấp điện cho thắng cơ khí.

Coil voltage code AC 50Hz: 3TF30 to 3TF56

e Chon CB dong cắt cho mạch điều khiến

CB dùng dé bao vệ mạch điều khiến

Ta chọn CB cho mach diéu khién cua hãng Siemens có mã 5SX2203-7, có dòng định

5§X2 Miniature Circuit Breakers

Standard High Inrush Semiconductors | Residential

2.3 Chon Cable, push, limit switch, relay

thickness thickness

Kết cấu

Structure

e Chon limit switch

Ta chon limit switch cho bao vệ hành trình như sau: 3SE2 100-0B

Ta chon limit switch cho bảo vệ quá tai như sau: 3SE2 100-0E

2 contacts - Moving double break contacts - IP 67 degree of protection - EN 50 041

= Actuator Enclosure 3SE position switches

KH width with 2 slow-action contacts

i 6mm stroke

Weight approx

Roller lever - 40 3SET1T0-0E 63.00 @ 3SET1T0-6E 63.00 0.210

molded plastic

molded plastic

(3SX3104)

e_ Chọn nút nhấn, đèn báo:

v Ta chọn nút nhắn như sau:

ý @ j'

EMERGENCY STOP Mushroom-sh ene | Knob

mushroom pushbuttons push- ene switch |

with positive latching function diameter 40 mm, maintained- 2 switch positions, maintained- 3 switch positions, maintained-

a ca och cones contact type, equipped with contact type, equipped with contact type, equipped with

with flat button, operating equipped with with flat button, operating equipped with

voltage 24 V AC, with integrated voltage 230 VAC, with integrated

e 1NO+LED 3583[145-0AA51 @ 1NO+1NC+LED 3583[)47-0AA51 ® 1NO+LED 3SB3[]53-0AA51 e@ 1NO+1NC+LED 35B3(155-0AA51

© 1NO+LED 3583[)45-0AA71 @ 1NO+1NC+LED 3583[147-0AA71 3 1NO+LED 35B3[]53-0AA71 @) 1NO+1NC+LED 35B3[]55-0AA71

vx Ta chọn đèn báo như sau:

4 đó

⁄

HE

Acoustic annunciator, IP65

flat, 2 switching positions, equipped with BA9s: operating voltage operating voltage continuous tone (2.4 kHz),

key which can be withdrawn in with integrated LED, with integrated LED, min sound pressure level any position, Lock No $B30, equipped with LED: equipped with LED: 80 dB/10 cm, operating voltage equipped with

@ 1N0+1NC 3583 01-AD11” ©) 35831 04-68A30 @) 3SB3(144-6BA30" [© 35B3[]52-6BA30)2Ï @ 115 VACIDC 35832 34-7BA10

@ 35830 04-6BASO™” @ 35B3(144-6BA50"” @ 3SB3(152-6BA50"”

© 35830 04-6870 © 35B30144-6BA70™ ©) 3SB30152-6BA70”

2.4 Chen bộ nguồn AC/DC cung cấp nguồn cho thắng cơ khí:

Bộ nguồn AG/dc có nhiệm vụ cung cáp nguàn chinh lưu 24V cho thắng cơ khí

Ta chọn bộ nguồn SIEMENS - 6EP1333-38A00, có nguồn vào 220V, nguồn ra

24V/5A

SIrOP 'Basic unit 24 V/5 A 'Basic unit 24 V/10 A asic unit 24 V/20 A Basic unit 24V/40A Basicunit24V/20A Basicunit24V/40A Basic unit 48 V/20A

Order No, 6£P1233.38400 6£P1334-38A00 &E?1336-3BA00 '6EP1 337-3BA06, 6EP1436-38A0 '6£P1437.38A00 &EP1457-3BA00

Input voltage rated value 120/230-500 V AC 120/230-500 V AC 120/230VAC 120/230 V AC 3x 409-590 V AC 3x 400-500 V AC 3x 400~500V AC range 85 132/176 550 VAG 85 132/176 S50VAC 93 132/183 264VAC 95 132/190 264VAC 3x 340_.550 VAC 3x 340.550 VAC 3x 340 550 VAC Mains bufiering > 25 ms (at 120/230V)J_ >25 ms (at 120/230) => 20 ms (at 230 V) > 20 ms (at 230) > Gms (at 400) > 6ms (at 400 V) > 6 ms (at 400 V) Line frequency rated value 50/60 H¿ ‘50/60 Hz 50/60 Hz 50/60 Hz 50/60 Hz 50/60 Hz 50/60 Hz

Input current rated value 221.2A-061A 4424A-1.1A THIS A 15.0/8.0 A 1.1 A (at 400 V} 2.2A (at 400 V) (a 2.2 A (at 400 V)

~ innush current (25 °C (77°F) I< <3 < <125A <35A <70A <7o

- tection from 10 A Chae B from 10 A Char 8 10A Chạr.C 20A Char C required 3-ph coupled required 3-ph coupled —_ required 3-ph coupled

in the supply cable œ 6A Chat C or 6 A Char C ©r 6 A Chay, 0D or 10 A Char D Circuit-breaker liI-breaker trcuit-breaker

cx 3RV1021 or 3RU1021- or 3EV1421 or 3RV1421- 6-16 AChar Cor 6-16.AChar C or 6 ~ 16 AChar Cor

3RV 1021-1DA10 3RV 1021-1DA10 3RV1021-1DA10 Output voltage rated value 24V0C 24V ĐC 24vpc 24VpC 24YDC 24VDC 48VDC

-telerance 23% 23% 23% 23% +3 23% 23%

setting range 24 28.8VDC 24 288VDC 34 28.8 V DC 24 28.8 V DC 24 288VDC 24 28.8V0C 42 56 VDC Output current rated value 5A WA 20A 40A 20A 40A 20A

Efficiency at rated velue app+ox || 87% 87% 89% 88% 90% 90% 20%

higher perf [ff Yes, Outp:

Electronic short-circuit protectid® Yes, selectable constan current oF latching shut-down

Rt specification (EN 55022) |Í Gass8 Cass 8 Cass B Class 8 Class 8 Class B Class 8

Line harmonic lenrtation Yes ‘ves yes NO ves ‘Yes ves

EN 61000.3.2

Ambient temperature 0 t60%C 0 +60%C 6 +60%C 0 :60 *€ 0 +60%C 0 +60%C - Dimension (WxHxD) in mm |] 70x 125x125 90.125 «125 160 x 125x125 240x125 x 125 160 x 125 x 125 240 x 125 x 125 240 x 125x125

Approvals CE, clus, Semi fay] CE, cULus, SEMI £47 CE, cULus CE, cUtus CE, UL, CSA CE, UL, CSA CE cULus