Thiết kế hệ truyền động cho thang máy chở người

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp, tại các trung tâm công nghiệp và thương mại phát sinh nhu cầu lớn về xây dựng các nhà cao tầng nhằm tiết kiệm đất đai do dân số ngày càng tăng và nhằm đô thị hóa ở các thành phố lớn. Bên cạnh đó dân số của các đô thị ngày càng tăng dẫn đến mật độ dân số ngày càng tăng cao. Do đó vấn đề nhà ở và các nơi làm việc được đặt ra một nhu cầu chủ yếu phục vụ cho cuộc sống cũng như các hoạt động xã hội. Như vậy các nhà cao tầng sẽ được mọc lên để có thể đáp ứng được nhu cầu này. Đi đôi với việc xây dựng các tòa nhà cao tầng tại các thành phố và trung tâm công nghiệp thì vấn đề chở người và chở hàng là một việc hết sức quan tâm. Đối với một số ngành công nghiệp thì việc vận chuyển chở người, hàng hóa từ thấp lên cao là lại là một công việc lớn quyết định đến năng suất lao động, điều hết sức quan trọng trong thời buổi hiện nay. Vì vậy vấn đề đặt ra là thiết kế một thiết bị có khả năng chở người cũng như chở hàng để phục vụ cuộc sống là rất cần thiết và một trong những thiết đáp ứng được yêu cầu đó chính là thang máy. Truyền động điện là công đoạn cuối cùng của một công nghệ sản xuất. Trong dây chuyền sản xuất tự động hiện đại, truyền động điện đóng góp vai trò quan trọng trong việc nâng cao sản xuất và chất lượng sản phẩm. Ngày nay với sự tiến bộ của công nghiệp điện tử công suât và tin học, các hệ truyền động cũng ngày càng phát triển và có nhiều thay đổi đáng kể nhờ việc áp dụng những công nghệ trên. Cụ thể là không những các hệ truyền động đáp ứng tốc độ nhanh, độ chính xác cao mà còn có giá thành thấp hơn nhiều thế hệ cũ, đặc điểm này rất quan trọng trong việc đáp ứng những kết quả nghiên cứu kỹ thuật vào thực tế sản xuất. Vấn đề thang máy cũng yêu cầu có một công nghệ phù hợp với những yêu cầu được đặt ra. Sau khi nghiên cứu học tập môn “Truyền động điện” em được giao đề tài thiết kế môn học với nội dung: “Thiết kế hệ truyền động cho thang máy chở người”. Nhằm mục đích hiểu sâu môn học cũng như tìm hiểu một công nghệ vẫn còn khá mới ở nước ta. Được sự hướng dẫn trực tiếp và tận tình của thầy giáo:Hồ Sỹ Phương, em đã hoàn thành đồ án được giao. Nội dung của đồ án chia làm 6 chương, cụ thể như sau: Chương 1: Tổng quan về công nghệ. Nội dung của chương này đề cập tới trang thiết bị của thang máy,một số cách phân loại thang máy,các yêu cầu về công nghệ cũng như yêu cầu về truyền động và điều khiển,các chú ý khi vận hành thang máy… Chương 2: Tính chọn động cơ Nội dung của chương này trình bày cách xây dựng các biểu thức phục vụ việc tính chọn công suất cho động cơ truyền động thang máy và tính toán theo số liệu đặt ra trong đồ án,chọn sơ bộ động cơ,và kiểm nghiệm lại động cơ theo các yêu cầu công nghệ. Chương 3: Phân tích và lựa chọn phương án: Nội dung của chương này là tiến hành phân tích các hệ truyền động điện dựa theo yêu cầu công nghệ và kết quả tính chọn công suất động cơ,chỉ ra ưu,nhược điểm,phạm vi ứng dụng,..để chọn ra loại hệ truyền động động cơ phù hợp với yêu cầu công nghệ của đồ án. Chương 4: Thiết kế mạch lực: Nội dung chương này là thiết kế mạch lực ,bao gồm tính chọn các van bán dẫn và các thiết bị đo. Chương 5:Xây dựng cấu trúc hệ truyền động và mô phỏng: Nội dung của chương này trình bày mô tả toán học của ĐCKĐB trong các hệ tọa độ,phân tích phương pháp điều khiển vector tựa từ thông rotor FOC,tổng hợp và thiết kế các bộ điều khiển để đạt được chỉ tiêu chất lượng như mong muốn. Từ các phân tích ở trên,tiến hành mô phỏng hệ thống truyền động trên MatlabSimulink,kiểm định lại việc tính chọn và thiết kế. Mặc dù em đã rất cố gắng trong việc thiết kế, nhưng do kiến thức của em có hạn nên chắc chắn không tránh khỏi những hạn chế nhất định, sự chỉ bảo tận tình của thầy cô là những kiến thức quý báu cho em ngay còn khi trong ghế nhà trường cũng như công việc thực tế sau này. Em mong các thầy đóng góp ý kiến để đồ án được hoàn thiện hơn

LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển mạnh mẽ công nghiệp, trung tâm công nghiệp thương mại phát sinh nhu cầu lớn xây dựng nhà cao tầng nhằm tiết kiệm đất đai dân số ngày tăng nhằm đô thị hóa thành phố lớn Bên cạnh dân số đô thị ngày tăng dẫn đến mật độ dân số ngày tăng cao Do vấn đề nhà nơi làm việc đặt nhu cầu chủ yếu phục vụ cho sống hoạt động xã hội Như nhà cao tầng mọc lên để đáp ứng nhu cầu Đi đôi với việc xây dựng tòa nhà cao tầng thành phố trung tâm công nghiệp vấn đề chở người chở hàng việc quan tâm Đối với số ngành công nghiệp việc vận chuyển chở người, hàng hóa từ thấp lên cao lại công việc lớn định đến suất lao động, điều quan trọng thời buổi Vì vấn đề đặt thiết kế thiết bị có khả chở người chở hàng để phục vụ sống cần thiết thiết đáp ứng yêu cầu thang máy Truyền động điện công đoạn cuối công nghệ sản xuất Trong dây chuyền sản xuất tự động đại, truyền động điện đóng góp vai trò quan trọng việc nâng cao sản xuất chất lượng sản phẩm Ngày với tiến công nghiệp điện tử công suât tin học, hệ truyền động ngày phát triển có nhiều thay đổi đáng kể nhờ việc áp dụng công nghệ Cụ thể hệ truyền động đáp ứng tốc độ nhanh, độ xác cao mà có giá thành thấp nhiều hệ cũ, đặc điểm quan trọng việc đáp ứng kết nghiên cứu kỹ thuật vào thực tế sản xuất Vấn đề thang máy yêu cầu có công nghệ phù hợp với yêu cầu đặt Sau nghiên cứu học tập môn “Truyền động điện” em giao đề tài thiết kế môn học với nội dung: “Thiết kế hệ truyền động cho thang máy chở người” Nhằm mục đích hiểu sâu môn học tìm hiểu công nghệ nước ta Được hướng dẫn trực tiếp tận tình thầy giáo:Hồ Sỹ Phương, em hoàn thành đồ án giao Nội dung đồ án chia làm chương, cụ thể sau: Chương 1: Tổng quan công nghệ Nội dung chương đề cập tới trang thiết bị thang máy,một số cách phân loại thang máy,các yêu cầu công nghệ yêu cầu truyền động điều khiển,các ý vận hành thang máy… Chương 2: Tính chọn động Nội dung chương trình bày cách xây dựng biểu thức phục vụ việc tính chọn công suất cho động truyền động thang máy tính toán theo số liệu đặt đồ án,chọn sơ động cơ,và kiểm nghiệm lại động theo yêu cầu công nghệ Chương 3: Phân tích lựa chọn phương án: Nội dung chương tiến hành phân tích hệ truyền động điện dựa theo yêu cầu công nghệ kết tính chọn công suất động cơ,chỉ ưu,nhược điểm,phạm vi ứng dụng, để chọn loại hệ truyền động động phù hợp với yêu cầu công nghệ đồ án Chương 4: Thiết kế mạch lực: Nội dung chương thiết kế mạch lực ,bao gồm tính chọn van bán dẫn thiết bị đo Chương 5:Xây dựng cấu trúc hệ truyền động mô phỏng: Nội dung chương trình bày mô tả toán học ĐCKĐB hệ tọa độ,phân tích phương pháp điều khiển vector tựa từ thông rotor FOC,tổng hợp thiết kế điều khiển để đạt tiêu chất lượng mong muốn Từ phân tích trên,tiến hành mô hệ thống truyền động Matlab/Simulink,kiểm định lại việc tính chọn thiết kế Mặc dù em cố gắng việc thiết kế, kiến thức em có hạn nên chắn không tránh khỏi hạn chế định, bảo tận tình thầy cô kiến thức quý báu cho em ghế nhà trường công việc thực tế sau Em mong thầy đóng góp ý kiến để đồ án hoàn thiện Nghệ An, ngày tháng năm 2015 Chương 1: Tổng quan công nghệ thang máy 1.1 Giới thiệu chung thang máy chở người: Cùng với phát triển mạnh mẽ công nghiệp,kéo theo xuất ngày nhiều tòa nhà với mức độ tiện nghi Vấn đề di chuyển lên tầng cao vấn đề quan tâm hàng đầu Vì vấn đề đặt tạo thiết bị có khả chở người vật dụng nhằm phục vụ sống điều cần thiết, thang máy đời đáp ứng mục đích Thang máy thiết bị vận tải dùng để chở người hàng hoá theo phương thẳng đứng.Thang máy dùng nhiều công trường,xí nghiệp nhà cao tầng để phục vụ cho công nghiệp đời sống nhân dân.Thang máy thuộc loại vận chuyển thẳng đứng nên thời gian vận chuyển nhỏ so với loại thang xiên.Những loại thang máy đại có kết cấu khí phức tạp,nhằm nâng cao suất vận hành tin cậy, an toàn cho người,giúp cho người tiết kiệm thời gian sức lực Để đảm bảo an toàn cho hành khách thiết bị,ở thang máy sử dụng phanh hãm điện ,ngoài buồng thang có trang bị phanh bảo hiểm(phanh dù) Phanh bảo hiểm có nhiệm vụ giữ buồng thang chổ đứt cáp, điện tốc độ di chuyển buồng thang vượt quá(20-40)% tốc độ định mức Ở Việt Nam trước thang máy chủ yếu sử dụng công nghiệp để chở hàng phổ biến Nhưng kinh tế nước ta có bước phát triển mạnh nhu cầu sử dụng thang máy lĩnh vực ngày tăng lên ngày phổ biến quan nhà nước,các công ty,hệ thống siêu thị mà khu chung cư cao tầng,trường học…Tóm lại,trong tương lai hệ thống thang máy chở người xâm nhập vào tòa nhà đại phần thiếu 1.2 Cấu trúc chung thang máy Tất thiết bị bố trí giếng buồng thang (khoảng không gian tầng cao đến mức sâu tầng 1), buồng máy (trên trần tầng cao nhất) hố buồng thang (dưới mức sàn tầng) Bố trí thiết bị thang máy hình 1.1 1.2.1 Thiết bị lắp buồng máy  Cơ cấu nâng Trong buồng máy có lắp đặt hệ thống tời – nâng hạ buồng thang (cơ cấu nâng) tạo lực kéo chuyển động buồng thang đối trọng Cơ cấu nâng gồm có phận: - Bộ phận kéo cáp (puli tang cáp) - Hộp giảm tốc - Phanh hãm điện từ - Động truyền động Cơ cấu nâng hộp tốc độ thường sử dụng thang máy tốc độ cao  Tủ điện: Trong tủ điện lắp ráp cầu dao tổng, cầu chì loại, công tắc tơ rơ le trung gian  Pu li hướng dẫn:  Bộ phận hạn chế tốc độ: Làm việc phối hợp với phanh bảo hiểm cáp liên động đề hạn chế tốc độ di chuyển buồng thang 1.2.2 Thiết bị lắp đặt giếng thang máy  Buồng thang: Trong buồng thang lắp đặt hệ thống nút bấm điều khiển, hệ thống đèn báo, đèn chiếu sáng buồng thang, công tắc điện liên động với sàn buồng thang điện thoại liên lạc với người trường hợp điện Cung cấp điện cho thang máy dây cáp mềm Nơi người hàng hóa đứng vận chuyển  Hệ thống cáp treo: Là hệ thống cáp hai nhánh, đầu nối với buồng thang đầu lại nối với đối trọng puli dẫn hướng  Bộ phận cảm biến vị trí: Dùng để chuyển đổi tốc độ động cơ, dừng buồng thang tầng hạn chế trình nâng hạ thang máy  1.Đối trọng  2.Công tắc hành trình  3.Buồng thang  4.Dây cáp truyền  5.Puli  6.Động dẫn động  7.Giá treo  8.Đế cabin  9.Thanh ray  10.Xích hạn chế tốc độ  11.Tầng hầm  12.Tủ điều khiển Hình 1.1 Kết cấu bố trí thiết bị thang máy 1.2.3 Thiết bị lắp đặt hố giếng thang máy Trong hố giếng thang máy lắp đặt hệ thống giảm xóc (là hệ thống giảm xóc giảm xóc thủy lực) tránh va đập buồng thang đối trọng xuống sàn thang máy trường hợp công tắc hành trình hạn chế hành trình xuống bị cố (không hoạt động) 1.2.4 Các thiết bị chuyên dùng thang máy - Phanh hãm điện tử: Về kết cấu, cấu tạo, nguyên lí hoạt động giống phanh hãm điện từ dùng hệ thống nâng cầu trục - Phanh bảo hiểm (phanh dù, cấu tổ đớp) Có nhiệm vụ hạn chế tốc độ di chuyển buồng thang vượt giới hạn cho phép giữ chặt buồng thang chỗ cách ép vào hai hướng dẫn trường hợp bị đứt cáp treo  Cảm biến vị trí Các cảm biến vị trí dùng để : - Phát lệnh dừng buồng thang tầng - Chuyển đôi tốc độ động truyền động sang tốc độ thấp buồng thang lên đến tầng cần dừng để nâng cao độ dừng xác - Xác định vị trí buồng thang 1.3 Phân loại thang máy 1.3.1 Phân loại theo chức Thang máy chở khách nhà cao tầng - Thang máy chở hàng có người điều khiển - Thang máy vừa chở khách vừa chở hàng 1.3.2 Phân loại theo tốc độ di chuyển buồng thang: - Thang máy tốc độ thấp: v = 0,5 ÷ 0,65 m/s - Thang máy tốc độ trung bình: v = 0,75 ÷ 1,5 m/s - Thang máy tốc độ cao: v = 2,5 ÷ m/s Thang máy tốc độ cao : v = 5m/s Thường dùng tháp cao tầng - 1.3.3 Phân loại theo trọng tải: Thang máy loại nhỏ: Q 1600kg 1.3.4 Phân loại theo vị trí đặt kéo tời Đối với thang máy điện - Thang máy có kéo tời đặt phía giếng thang - Thang máy có tời kéo đặt giếng thang • Đối với thang máy dẫn động cabin lên xuống bánh răng: tời dẫn động đặt cabin • Đối với thang máy thuỷ lực : Buồng đặt tầng • 1.3.5 Theo hệ thống vận hành Theo mức dò tự động : - Loại nửa tự động • - Loại tự động theo tổ hợp điều khiển : Điều khiển đơn Điều khiển kép Điều khiển theo nhóm • theo vị trí điều khiển : Điều khiển cabin Điều khiển cabin Điều khiển cabin • - 1.4 Yêu cầu công nghệ truyền động 1.4.1 Yêu cầu công nghệ Dễ điều khiển hiệu chỉnh, tính đơn giản cao Về vị trí : Yêu cầu dừng xác cao không gây khó chịu cho người hành khách phạm vi điều chỉnh tốc độ từ 3:1 dến 10:1 An toàn : Thang máy vận hành cửa tầng cửa cabin đóng hay thang máy tải không vận hành An toàn tuyệt đối cho người thiết bị Yê u c ầ u v ề tru y ề n độ n g 1.4.2.1 Đặc điểm phụ tải: Tùy vào loại thang máy mà phụ tải ổn định không.Do thang máy chở người cho tòa nhà tầng nên phụ tải thường không ổn định,thay đổi theo số tầng Phương trình đặc tính máy sản xuất :  Phụ tải thang máy phụ tải năng: ω α M c = M c + ( M dm − M c )( ) ωdm - Với tải thang máy α=0, M = const c  Vùng điều chỉnh tốc độ: ω 10 D = max = ωmin  Đặc tính M (ω) nằm góc phần tư c  Chế độ làm việc động truyền động thang máy ngắn hạn lặp lại, mở máy, hãm máy có đảo chiều Hình 1.3.Đồ thị biểu diễn trình nâng hạ tải thang máy Hình 1.4 Đặc tính tĩnh phụ tải thang máy 1.4.2.2 Cá c y ê u c ầ u v ề tru y ền đ ộ ng v đ iề u k h iển Vì thang máy chở người nên yêu cầu công nghệ phải đảm bảo chặt chẽ xác vấn đề an toàn thoải mái cho người sử dụng phải quan tâm Một yêu cầu hệ truyền động thang máy phải đảm bảo cho buồng thang chuyển động êm Buồng thang chuyển động êm hay không phụ thuộc vào gia tốc mở máy hãm Các tham số đặc trưng cho chế độ làm việc thang máy : Tốc độ di chuyển v [ m/s ] , gia tốc a(m/s ) , độ giật ρ (m/s )  Tốc độ: tốc độ di chuyển buồng thang định đến suất thang máy có ý nghĩa quan trọng nhà cao tầng Trong đồ án em, số tầng 10 nên thang máy sử dụng có tốc độ trung bình (v=1m/s) Tốc độ máy tăng cách giảm thời gian mở máy hãm máy Biểu đồ làm việc tối ưu thang máy tốc độ trung bình: Hình Biểu đồ làm việc tối ưu thang máy  Gia tốc: Nếu gia tốc lớn gây cảm giác khó chịu cho hành khách, gia tốc tối ưu a ≤ m/s Gia tốc tối ưu đảm bảo suất cao, không gây cảm giác khó chịu cho hành khách đưa bảng 1: Tham số Hệ truyền động Xoay chiều Tốc độ thang máy (m/s) 0,5 Gia tốc cực đại (m/s ) Gia tốc tính toán trung bình (m/s ) 0,5 Một chiều 0,75 1,5 2,5 3,5 1,5 1,5 2 1,5 0,5 0,8 1 Bảng 1: Gia tốc tối ưu  Độ giật: ( p = da/dt) đại lượng đặc trưng cho tốc độ tăng gia tốc mở máy độ giảm gia tốc hãm Độ giật có ảnh hưởng lớn đến độ êm dịu cabin, a ≤ 2m/s độ giật không 20m/s  Dừng xác buồng thang: Buồng thang thang máy cần dừng xác so với mặt sàn tầng cần dừng buồng thang dừng không xác làm cho hành khách ra, vào khó khăn, tăng thời gian vào khách dẫn đến giảm suất  Các yêu cầu vận hành an toàn: Thang máy không rơi tự điện đứt dây cáp Chỉ vận hành cửa cabin đóng hoàn toàn Không vận hành thang máy bị vượt tải cho phép Phải đảm bảo hoạt động tin cậy tình nặng nề khởi động động truyền động đầy tải Vậy vào yêu cầu đề ra, ta phải thiết kế hệ thống đạt yêu cầu sau: Dựa vào phân tích trên,ta phải thiết kế hệ thống đạt yêu cầu:  Số tầng :n =  Chiều cao tầng : h0 = 4,5(m)  Tốc độ chuyển động : v = 1(m/s) amax = 1,5(m/s2) G  Trọng lượng cabin : = 900(kg) G  Tải cực đại : dm = 480 (kg)  Gia tốc cực đại :  Đường kính puli : D = 0,4(m)  Tỷ số truyền :16  Hiệu suất truyền : 0,8  Làm việc tin cậy,đảm bảo an toàn,dễ chịu cho hành khách  Điều chỉnh tốc độ bám theo đường cong tối ưu,có yêu cầu đảo chiều  Dừng xác Chương 2: Phân tích lựa chọn phương án truyền động Chọn phương án truyền động ta phải chọn phương pháp điều chỉnh động thang máy tối ưu đảm bảo yêu cầu thang máy Thang máy làm việc chế độ ngắn hạn ,có đảo chiều quay Động dùng cho thang máy động chiều động KĐB 2.1 Chọn loại động Động truyền động cho thang máy đề tài thang máy chở người tầng nên em chọn loại động có công suất nhỏ (P < 50KW), sử dụng loại động cơ:  Động chiều  Động không đồng roto lồng sóc  Động đồng kích từ nam châm vĩnh cửu 1 Đ ộ n g c m ộ t chiề u  Ưu điểm: - Điều chỉnh tốc độ đơn giản tuyến tính - Động chiều có đặc tính khởi động tốt  Nhược điểm: - Giá thành đắt; dễ hỏng cấu tạo phức tạp có chổi than - Khó sửa chữa,hay phải bảo trì bảo dưỡng Trong trình hoạt động dễ gây hỏa hoạn tượng đánh lửa vành góp chổi than 2.1.2 Độ n g c đ ng b ộ k íc h từ n a m c h â m v ĩn h c ửu  Ưu điểm: Có hiệu suất cao động không đồng bộ, phù hợp dải công suất nhỏ, thường dùng cho cấu truyền động có vùng điều chỉnh rộng, độ xác cao - Có kích thước nhỏ gọn so với động không đồng công suất Sử dụng vật liệu từ, có mật độ từ cao, tổn thất từ độ nhụt từ nhỏ, khả tái nạp từ tốt, chịu nhiệt độ cao  Nhược điểm: - Chương 6: Mô hệ thống simulink 6.1 Mô hệ truyền động ĐCKĐB roto lồng sóc 6.1.1.Mô hình điều khiển ĐCKĐB roto lồng sóc DTC Hình 6.1.Mô hình mô simulink Hình 6.2.Sơ đồ ghép nối mô Simulink Hình 6.4 Khối đo lường Hình Khối điện trở hãm Hình 2.Demux 6.2 Kết mô  Các thông số mô phỏng: - Động cơ: Pđc = 5,5 kW, p = 3, S = P/cosφ = 7746,5 VA; Uđm =400 V, - J = 0,13865 kgm2, Rs = 1,41Ω; R’ = 2Ω, Ls = L’r = 4,1×10-3 H, Lm = 50×10-3 H Bộ điều khiển PI: kP = 22,117; kI = 1843,17; - Tốc độ ramp = n/tkđ = 955/0.67 = 1425 rpm - r Giới hạn momen (hạn chế dòng): Mmax = ±109,4 Nm = Mkđ Khối điện trở hãm: - Rh = 44Ω, hoạt động Udc > 600V Ngừng Udc < 550V Dải trễ momen: ∆M = 0,5 N.m Dải trễ từ thông: ∆φ = 0,005 Wb Chu kỳ trích mẫu: Ts = 2×10-6 s 6.2.1.Nguồn lưới điện đầu vào 600 400 200 -200 -400 -600 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Hình 6.4.Nguồn điện lưới 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Hình 6.5.Điện áp sau chỉnh lưu cầu pha -Thử nghiệm khả chạy vùng tốc độ thấp phương pháp DTC: Hình 6.6.Đáp ứng tốc độ momen động Hình 6.7.dòng stator Udc Hình 6.13 Quỹ đạo từ thông stator Nhìn từ quỹ đạo từ thong méo ta thấy tốc độ thấp chất lượng điều chỉnh phương pháp DTC không cao - Khi nâng đầy tải: Mc = 50,03 N.m Hình 6.6 Đáp ứng tốc độ momen động Ta thấy tốc độ động bám sát tốc độ đặt Hình 6.7 Đập mạch momen Hình 6.8 Momen khởi động Hình 6.9 Udc Hình 6.10 Dòng stator khởi động Hình 6.11 Dòng stator tốc độ ổn định Hình 6.12 Ước lượng từ thông Hình 6.13 Quỹ đạo từ thông stator - Khi nâng không tải: Mc = -21,34 N.m Hình 6.14 Udc Hình 6.15 Đáp ứng tốc độ momen Hình 6.16 Dòng điện stator khởi động Hình 6.17 Quỹ đạo từ thông stator - Khi hạ không tải: Mc = -33,35 N.m Hình 6.18 Đáp ứng tốc độ momen Hình 6.19 Dòng điện stator khởi động - Khi hạ đầy tải: MC =32,02 N.m Hình 6.20 Điện áp chiều Udc Hình 6.21 Đáp ứng tốc độ momen Hình 22 Dòng điện stator khởi động 6.3.Nhận xét Từ kết mô ta thấy : - Quỹ đạo vecto từ thông tròn - Trong trình hãm động cơ, Udc không bị tăng cao nên không gây nguy hiểm cho mạch chỉnh lưu - Dòng khởi động momen khởi động động nằm giới hạn cho phép - Động đạt tốc độ đặt với thời gian độ nhỏ - Tốc độ động bám sát tốc độ đặt - Dòng khởi động Ikđ momen khởi động Mkđ nằm giới hạn cho phép động - Trong trình hãm, điện áp DC bus tăng không cao,đảm bảo an toàn cho mạch chỉnh lưu.(DC bus biến thiên nhiều hạ đầy tải nâng không tải) - Đáp ứng momen nhanh, sau khoảng 5ms M = M* Tuy vậy, độ nhấp nhô momen lớn [...]... tĩnh của động cơ khi hạ không tải là: Ph 3 = Fn × v × k 700 + 0 − 972 × 9,81× 1× 1,15 = = 3,84kW 1000η 1000 × 0,8 Trong đó: - Vận tốc thang máy, v = 1 m/s k: Hệ số tính đến ma sát giữa thanh dẫn hướng và đối trọng, k = 1,15 đến 1,3, chọn k = 1,15 - η : Hiệu suất của bộ truyền, η = 0,8 Hình 3 2 Đặc tính cơ tĩnh của động cơ truyền động thang máy 3.1.2 Xác định hệ số đóng điện tương đối Để xác định hệ số... cơ truyền động cho thang máy cần có các điều kiện và tham số sau: - Sơ đồ động học của thang máy - Tốc độ và gia tốc lớn nhất cho phép - Trọng tải - Trọng lượng buồng thang: Các điều kiện và tham số: - Số tầng: n=6 - Chiều cao tầng nhà: h0 = 4,5( m) Tốc độ: v = 1 (m/s) 2 Gia tốc cực đại: a = 1,5 m/s max Trọng lượng cabin: G = 900 kg 0 Tải cực đại: G = 500 kg max Đường kính puli: D = 0,4 m Tỉ số truyền: ... phổ biến của động cơ không đồng bộ roto lồng sóc và các ưu điểm của nó,mặc nhiên trong đồ án của em sẽ sử dụng độ ng c ơ k hô ng đ ồ ng bộ roto lồ ng sóc trong thiết kế hệ truyền động cho thang máy chở người 2.2 Chọn loại biến tần Biến tần là thiết bị để biến đổi năng lượng điện xoay chiều từ tần số này sang tần số khác 2.2.1 Biế n tầ n trực tiế p (Cycloconventer) Điện áp xoay chiều U , tần số f chỉ... như nghỉ của thang máy trong 1 chu kỳ lên xuống = 680 kg ⇔ 12 người Số lần dừng đm (theo xác suất) của buồng thang có thể tìm theo các đường cong hình 3.2 Trong đó: - m : Số lần dừng d - m : Số tầng t - E: Số người trên thang máy Xét thang máy luôn ở tải định mức G Hình 3 3 Đường cong để xác định số lần dừng (theo xác suất) của buồng thang Từ đồ thị trên ta suy ra số lần dừng của buồng thang là 6 lần... lượng cabin: G = 900 kg 0 Tải cực đại: G = 500 kg max Đường kính puli: D = 0,4 m Tỉ số truyền: i = 16 - Hiệu suất bộ truyền: η = 0,8 Vì hệ truyền động thang máy làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lai, mở máy và hãm máy nhiều nên khi tính chọn công suất động cơ thì phải xét đến phụ tải động và phụ tải tĩnh 3.1.1 Xác định phụ tải tĩnh Phụ tải tĩnh là phụ tải do trọng lượng ca bin, trọng lượng của tải trọng,... gian mở cửa buồng thang là 1s Thời gian đóng cửa buồng thang là 1s Thời gian cho 1 người ra/vào là 1s Mỗi lần dừng có 2 người ra khỏi thang và thêm 2 người vào ⇒ Thời gian nghỉ tại mỗi lần dừng tng = 1 + 4 × 1 + 1 = 6 s - Giả định rằng khi tăng tốc thì vận tốc tăng tuyến tính với gia tốc amax = 1,5 2 m/s (điều kiện yêu cầu công suất gia tốc lớn nhất), thời gian khởi động để thang máy có vận tốc 1 m/s... số động cơ n n ta sẽ sử dụng phương pháp điều khiển trực tiếp momen (DTC) để điều khiển biến tần  Vậy phương án được lựa chọn là: Hệ truyền động động cơ không đồng bộ roto lồng sóc - biến tần nguồn áp chỉnh lưu diode có điện trở hãm - điều khiển bằng phương pháp điều khiển trực tiếp momen (DTC) Chương 3: Tính toán công suất truyền động 3.1 Tính toán công suất động cơ điện Để tính được công suất động. .. việc giữa 2 lần dừng kế tiếp của thang máy (chưa tính - giữa tầng 9 và tầng 10) là: tlv = 0,67 + 7,326 + 0,67 = 8,67s - Thời gian làm việc của thang máy khi đi từ tầng 9 lên tầng 10 là: tlv 2 = t kd + t9 −10 + tham = 0, 67 + 4 − 0,337 − 0,337 + 0, 67 = 4, 67 s 1 Hình 3 4 Đồ thị vận tốc gần đúng của thang máy Khi đến tầng 1 hoặc đến tầng 10, thì cả 12 người ra hết và nhận thêm 12 người mới, như vậy thời... Công suất đẳng trị trên trục động cơ n ∑P t Pdt = i −1 2 i Tck lvi = Pn21 × (4tlv1 + tlv 2 ) + Ph24 × (4tlv1 + tlv 2 ) = 3, 22kW Tck Vậy phụ tải thang máy có P đt = 3,22 kW và ε dd % = 50,87% Ta chọn hệ số đóng điện tiêu chuẩn ε tc = 40% Như vậy phải hiệu chỉnh công suất: 3.2 Chọn động cơ Ta xét bài toán quy về trục động cơ như sau : Yêu cầu của hệ thống: - = 1 m/s max Tỷ số truyền i = 20 Dải điều chỉnh... là tải định mức đm Với thang máy chở người thì α = 0,35 ÷ 0,4 Chọn α = 0,4 => G = 700 + 0,4*680 = 972 kg đt Pnl = Công suất tĩnh của động cơ khi nâng đầy tải là: Fn × v × k (700 + 680 − 972) × 9,81×1×1,15 = = 5, 75kW 1000η 1000 × 0,8 C ông suất tĩnh của động cơ khi hạ đầy tải là: Ph 4 = Fh × v 972 − 700 − 680 × 9,81× 1 η= × 0,8 = 2, 78kW 1000 × k 1000 × 1,15 Công suất tĩnh của động cơ khi nâng không