hệ truyền động của thang máy đồ án 3

Mở đầu Trong sống đại, máy móc phần thiếu người, cỗ máy hoạt động nhờ có động hệ truyền động với điện tử công suất Đồ án nghiên cứu hệ truyền động thang máy, bao gồm tính tốn mà thiết kế hệ truyền động, tính tốn chọn động cơ, chọn biến tần phương pháp điều khiển động Đồ án thực dựa sở kiến thức môn học truyền động điện, máy điện số môn sở khác Nội dung đồ án bao gồm chương sau: CHƯƠNG PHÂN TÍCH YÊU CẦU CƠNG NGHỆ CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG CHƯƠNG TÍNH TỐN CƠNG SUẤT TRUYỀN ĐỘNG CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG CHƯƠNG PHÂN TÍCH U CẦU CƠNG NGHỆ 1.1 giới thiệu chung thang máy Thang máy thiết bị vận tải dùng để chở người hàng hoá theo phương thẳng đứng.Thang máy dùng nhiều cơng 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 1.2 Phân loại thang máy Có thể phân loại thang máy sau: - Phân loại theo công dụng : + Thang máy chở khách nhà cao tầng + Thang máy chở hàng có người điều khiển + Thang máy vừa chở khách vừa chở hàng - Phân loại theo tốc độ di chuyển buồng thang: + Thang máy chạy chậm: v = 0,5 -> 0,65 m/s + Thang máy tốc độ trung bình: v = 0,75 -> 1,5 m/s + Thang máy cao tốc: v = 2,5 -> m/s + Thang máy tốc độ Siêu tốc : v = 5m/s Thường dùng tháp cao tầng - Phân loại theo trọng tải: + Thang máy loại nhỏ: Q 1600kg - 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 rang: tời dẫn động đặt cabin + Đối với thang máy thuỷ lực : Buồng đặt tâng 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 1.3 Cấu tạo chung thang máy Hình 1.1 sơ đồ cấu tạo chung thang máy - Tời nâng(buli chủ động) - Dây treo - Bộ phận hạn chế tốc độ kiểu ly tâm - Buồng thang - Đệm dầu - Đối - Dây chao - Buli dẫn hướng đặt hầm Những thang máy đại có kết cấu khí phức tạp, hệ truyền động, hệ thống khống chế phức tạp nhằm nâng cao suất, vận hành tin cậy, an toàn.Sau số cấu đáng ý thang máy: - Buồng thang: Bộ phận để chứa tải chuyên chở, buồng thang giữ theo phương thẳng đứng nhờ có giá treo trượt dẫn hướng - Giếng thang: Là khoảng không gian giới hạn đáy hố giếng, vách bao quanh trần giếng, cabin đối trọng di chuyển giếng than nhờ cáp khay dẫn hướng - Hố giếng: Là khoảng không gian từ mặt sàn tầng đáy giếng phục vụ cho việc bảo dưỡng, sửa chữa, điều chỉnh - Buồng máy: Chứa động cơ, tời kéo, hạn chế tốc độ thiết bị liên quan Buồng máy bố trí tầng thang máy - Phanh bảo hiểm: Là cấu để dừng giữ buồng thang đối trọng ray dẫn hướng vận tốc (20 ¸ 40%) giá trị cho phép, dây treo bị đứt điện toàn hệ thống - Puli: Puli chi tiết dùng để dẫn cáp ma sát(gọi tắt Puli ma sát), thường dùng phổ biến thang máy Puli ma sát có rãnh riêng biệt mà khơng theo hình xoắn ốc Số rãnh cáp Puli ma sát tuỳ thuộc vào số sợi cáp dẫn động máy cách mắc cáp Một số Puli ma sát có phủ chất dẻo để tăng ma sát Rãnh Puli cáp có độ cứng đảm bảo độ mịn cáp rãnh Puli dạng mặt cắt rãnh cáp Puli có ảnh hưởng lớn đến khả kéo tuổi thọ - Cáp thép: Cáp thép chi tiết quan trọng sử dụng hầu hết máy nâng nói chung thang máy nói riêng 1.4 Các yêu cầu thang máy 1.4.1 yêu cầu công nghệ Yêu cầu quan trọng cơng nghệ dễ điều khiển hiệu chỉnh, tính đơn giản cao, an tồn, tiêu thụ điện năng… - Về vị trí : u cầu dừng xác cao khơng 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 khơng vận hành An tồn tuyệt đối cho người thiết bị 1.4.2 yêu cầu truyền động Tùy vào loại thang máy mà phụ tải ổn định khơng.Do thang máy chở người cho tịa nhà 12 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:  � � M c  M c  ( M dm  M c ) � � �dm � Với tải thang máy α=0, Mc = const - Vùng điều chỉnh tốc độ: D max 10  min - Chế độ làm việc động truyền động thang máy ngắn hạn lặp lại, mở máy, hãm máy có đảo chiều 1.4.3 yêu cầu truyền động điều khiển 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/s2) , độ giật p(m/s3) - 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 12 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 - Gia tốc: Nếu gia tốc lớn gây cảm giác khó chịu cho hành khách, gia tốc tối ưu a ≤ m/s2 - 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/s2 độ giật khơng q 20m/s3 - Dừng xác buồng thang: Buồng thang thang máy cần dừng xác so với mặt sàn tầng cần dừng buồng thang dừng khơng 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 hồn tồn Khơng 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 1.4.4 Chọn thông số theo yêu cầu yêu cầu thực tế: thiết kế thang máy cho chung cư 12 tầng, tầng cao 4m Do chung cư nên lượng người vào nhiều, ước tính lượt lên xuống có khoảng 10 người hoạt động thường xuyên nên ta chọn cabin lớn chứa tối đa 12 người Trung bình người 60 Kg tải cực đại thang máy 720 kg Dựa vào phân tích trên,ta phải thiết kế hệ thống đạt yêu cầu sau : - Số tầng :12 - Chiều cao tầng : 4(m) - Tốc độ chuyển động : 1(m/s) - Gia tốc cực đại : 1,5(m/s2) - Trọng lượng cabin : 650(kg) - Tải cực đại : 720(kg) - Đường kính puli : 0,4(m) - Tỷ số truyền :25 - 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 u cầu đảo chiều - Dừng xác CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ 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 12 tầng nên em chọn loại động có cơng suất nhỏ (P < 50KW), sử dụng loại động cơ: - Động chiều - Động khơng đồng roto lồng sóc - Động đồng kích từ nam châm vĩnh cửu 2.1.1 Động chiều  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 động đồng kích từ nam châm vĩnh cửu  Ưu điểm: - Có hiệu suất cao động khơng 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 cơng 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: - Về mặt kinh tế động đồng kích từ nam châm vĩnh cữu đắt động không đồng rô to lồng sóc 2.1.3 động khơng đồng pha  Ưu điểm:  Cấu tạo đơn giản  So với động chiều động khơng đồng có giá thành hạ, vận hành tin cậy, chắn  Ở Việt Nam sản xuất loại động với nhiều dải công suất khác  Sử dụng trực tiếp điện xoay chiều pha nên không cần trang bị thêm thiết bị biến đổi kèm không cần điều chỉnh tốc độ  Nhược điểm:  Điều chỉnh tốc độ khống chế q trình q độ khó khăn, động roto lồng sóc có tiêu khởi động xấu nhiều so với động chiều Từ phân tích trên, tính phổ biến động khơng đồng roto lồng sóc ưu điểm nó,mặc nhiên đồ án em sử dụng động khơng đồng roto lồng sóc thiết kế hệ truyền động cho thang máy chở người 2.2 Chọn loại biến tần Trong đồ án này, em chọn biến tần nguồn áp có ưu nhược điểm sau:  ưu điểm:  Phù hợp với tải nhỏ, 30kW  Hệ số công suất mạch lớn (gần 1)  Hình dạng biên độ điện áp không phụ thuộc tải, d ng điện cho tải qui định  Có thể áp dụng kỹ thuật PWM để giảm tổn hao sóng hài bậc cao, khử đập mạch momen  Nhược điểm:  Không trả lượng lưới thực hãm tái sinh Sơ đồ biến tần nguồn áp sau: Hình 2.1 sơ đồ biến tần nguồn áp Do biến tần nguồn áp có nhược điểm không trả ngược điện lưới hãm tái sinh nên phải dùng điện trở hãm để thay 2.3 Chọn phương pháp điều khiển biến tần Có nhiều phương án điều khiển biến tần song Ở ta xét phương án điều khiển tần số Có hai phương pháp điều khiển tần số chủ yếu : - Điều khiển vô hướng: + Điều chỉnh điện áp – tần số với từ thông hàm mômen tải + Điều khiển điện áp – tần số giữ từ thơng động khơng đổi + Điều chỉnh dịng điện- tần số giữ từ thông động không đổi - Điều khiển vector: + Điều khiển vector tựa theo vector từ thông roto (FOC) + Điều khiển trực tiếp mômen (DTC) Sau tìm hiểu phân tích ưu nhược điểm phương pháp điều khiển biến tần em chọn phương pháp điều khiển trực tiếp V/f với ưu nhược điểm sau: 2.4 Kết luận phương án phương án lựa chọn là: Hệ truyền động động không đồng roto lồng sócbiến tần nguồn áp chỉnh lưu diode có điện trở hãm - điều khiển phương pháp V/f CHƯƠNG TÍNH TỐN CƠNG SUẤT TRUYỀN ĐỘNG Hình 3.1 sơ đồ động học thang máy 3.1 tính tốn cơng suất động điện Để tính cơng suất động truyền động ta cần biết tham số sơ đồ động học, tốc độ, gia tốc cho phép động cơ, trọng lượng, trọng tải Các điều kiện tham số sau: - Số tầng :12 - Chiều cao tầng : 4(m) - Tốc độ chuyển động : 1(m/s) - Gia tốc cực đại : 1,5(m/s2) - Trọng lượng cabin : 650(kg) - Tải cực đại : 720(kg) - Đường kính puli : 0,4(m) - Tỷ số truyền :25 - Hiệu suất truyền : 0,8 3.1.1 xác định phụ tải tĩnh Phụ tải tĩnh phụ tải trọng lượng ca bin, trọng lượng tải trọng, trọng lượng đối trọng trọng lượng dây cáp gây trạng thái tĩnh Thông qua puli, hộp giảm tốc tác dụng lên trục động Các lực tác động lên puli chủ động theo nhánh cáp là: 10 F1  [G0  G  d ( H  lcb )]g F2  [Gdt  d ( H  ldt )]g Trong đó: -Go: Khối lượng Cabin (kg) -G: Khối lượng tải trọng (kg) -Gđt: Khối lượng đối trọng (kg) -g: Gia tốc trọng trường (m/s2) -d: Khối lượng đơn vị dài dây cáp (kg/m) -lđt lcb: Chiều cao đối trọng Cabin (m) đây, ta thiết kế cho chiều cao đối trọng chiều cao cabin => Lực tổng tác động lên puli chủ động nâng hạ tải(lực gây mômen quay) : Fn  F1  F2  (G0  G  Gdt ) g Fh  F1  F2  (Gdt  G  G0 ) g Trọng lượng đối trọng chọn theo công thức: Gđt = G0 + αG Trong đó: Gđm tải định mức Với thang máy chở người α = 0,35 -> 0,4 chọn α = 0,4 => Gdt = 650 + 0,4*720 = 938 (kg)  Công suất tĩnh động nâng đầy tải là: Pnd  | Fn | �� v k (650  720  938) �9,81�1,15   6092(w)  6,1( kw)  0,8  Công suất tĩnh nâng không tải là: Pn  | Fh | � v (938  650  0) �9,81�0,8   1965(w)  1,97(kw) k 1,15  Công suất tĩnh hạ đầy tải là: Phd  | Fh | �v (938  650  720) �9,81�0,8   2948(w)  2,95( kw) k 1,15  Công suất tĩnh hạ không tải là: Ph  | Fh | �� v k (650   938) �9,81�1,15   4061(w)  4, 07( kw)  0,8 11 Trong : - v: Vận tốc thang máy, v = m/s - k: Hệ số tính đến ma sát dẫn hướng đối trọng, k = 1,15 đến 1,3, chọn k =1,15 - η : Hiệu suất truyền, η = 0,8 Đặc tính tĩnh động sau: Hình 3.2 đặc tính thang máy 3.2 Chọn động Ta xét toán quy trục động sau : Yêu cầu hệ thống: - Tốc độ Vmax = m/s - Tỷ số truyền i = 25 - Dải điều chỉnh D = 10/1 - Hiệu suất: η = 0,8 - Tốc độ quay lớn động cơ: max  vmax �i  �25  125( rad / s) R 0, / nmax  max �60  1195(v / ph) 2  Quy đổi mô men trục động Mô men cực đại buli: M max  (G0  Gmax  Gdt ) �g �D / 12 Mô men cực đại quy đổi trục động cơ: (G  Gmax  Gdt ) �g �D (650  720  938) �9,81�0, M qd max    42,37( Nm) 2 i �0,8 �25 Vậy ta phải chọn động có tốc độ định mức lớn 1195 v/ph mô men lớn 42,37 Nm, công suất lớn 6,1 kW Trên thị trường có nhiều loại động đến từ nhiều nhà sản xuất khác nhau, thang máy thiết kế cho chung cư đông dân với tần suất sử dụng cao, nên em chọn hãng VIHEM có độ tin cậy cao, động hoạt động ổn định, thời gian sử đụng lâu dài, hãng sản suất nước nên có giá thành tương đối rẻ Thông số động cơ:  Tên động cơ: 3K132M4  Công suất định mức: 7,5 kW  Số cặp cực: p =  Tốc độ định mức: 1460 v/p  Hiệu suất : η = 87,5 %  Hệ số công suất: cosφ = 0,86  Mô men định mức: Mđm = 47,5 Nm  Mô men khởi động: Ms = 47,5*2 = 95 Nm  Mô men tới hạn: Mth = 47,5*2,2 = 104,5 Nm  Mơ men qn tính: 0,01 kgm2  Khối lượng: m = 72 kg  Cấp cách điện: F  Cấp bảo vệ : 44  Điện áp dây định mức : 380 V  Dòng điện stator định mức : 15,1 A  Dòng điện khởi động: 15,1*7 = 105,7 A Động rao bán vatgia.com với giá 5.500.000 đ, dùng động cũ với giá rẻ tính quan trọng thang máy nên em chọn động 3.3 Lựa chọn biến tần 13 Sơ đồ biến tần gián tiếp nguồn áp sau: Hình 3.3 Sơ đồ biến tần nguồn áp Phần mạch lực biến tần Bao gồm chỉnh lưu, lọc, nghịch lưu Hình 3.4 Sơ đồ mạch lực biến tần Em lựa chọn biến tần MM440 hãng siemens :  Micromaster 440 loại biến tần mạnh mẽ dòng biến tần tiêu chuẩn Khả điều khiển vector ổn định tốc độ hay khả điều khiển vịng kín PID có sẵn đem lại độ xác tuyệt vời cho hệ thống truyền động quan trọng hệ nâng chuyển, hệ thống định vị Khơng có vậy, loạt khối Logic có sẵn lập trình tự cung cấp cho người dùng linh hoạt tối đa việc điều khiển hàng loạt thao tác cách tự động MM40 có giá tương đối hợp lý dễ tìm mua việt nam Chọn mẫu: 6SE6440-2UD27-5CA1 công suất: 7.5/11 KW sản xuất năm 2013 với thông số kỹ thuật đáp ứng tốt với hệ truyền động đại Có giá: 993 $ tương đương khoảng 22.300.000 đ 14 Hình 3.5 bảng thơng số công suất giá biến tần Các đặc điểm phù hợp với hệ thống  Thiết kế nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt  Điều khiển Vector vịng kín (Tốc độ/Moment)  Có nhiều lựa chọn truyền thơng: PROFIBUS, Device Net, CANopen  tham số nhằm thích ứng biến tần với chế độ hoạt động khác  Tích hợp sẵn hãm dùng điện trở cho biến tần đến 75kW  tần số ngắt quãng tránh cộng hưởng lên động lên máy  Khởi động bám biến tần nối với động quay  Tích hợp chức bảo vệ nhiệt cho động dùng PTC / KTY  Khối chức Logic tự do: AND, OR, định thời, đếm  Moment không đổi qua tốc độ  Kiểm sốt Moment tải Các thơng số kỹ thuật MM440 15  Điện áp vào Công suất: (200V đến 240V AC ± 10% 0,12 đến 3kW ) ; (200V đến 240V AC ± 10% 0,12 đến 45kW) ; (80V đến 480V AC ± 10% 0,37 đến 200kW)  Tần số điện vào : 47 đến 63Hz  Tần số điện : đến 650Hz  Hệ số công suất : 0.95  Hiệu suất chuyển đổi: 96 đến 97%  Khả tải : Quá dòng 1,5 x dòng định mức 60 giây 300 giây hay x dòng định mức giây 300 giây  Dòng điện vào khởi động : Thấp dòng điện vào định mức  Phương pháp điều khiển: Tuyến tính V/f; bình phương V/f; đa điểm V/f; điều khiển dịng từ thơng FCC, Vector, Moment  Tần số điều rộng xung (PWM): 2kHz đến 16kHz (ở bước 2kHz) 3.4 Các thông số cài đặt biến tần Siemens MM440  P0003 = - Mức bản: Cho phép truy nhập tới thông số thường dùng - Mở rộng: Ví dụ truy nhập đến các chức I/O - Chuyên gia (chỉ dành cho chuyên gia)  P0004(Lọc thông số) = - Tất thông số - Biến tần - Động - Cảm biến tốc độ  P0010 (Cài đặt thông số) = - Cài đặt nhanh 30 - Cài đặt nhà máy  P0100 ( tiêu chuẩn) = – tiêu chuẩn châu âu tần số 50 hz – tiêu chuẩn bắc mỹ đơn vị hp tần số 60 hz – tiêu chuẩn bắc mỹ đơn vị kW tần số 60 hz  P0205 (ứng dụng biến tần) = 16          - Mômen không đổi (ví dụ thang máy, máy nén, máy gia cơng) - Mơmen biến đổi (ví dụ bơm, quạt) P0300 (chọn kiểu động cơ) = 1- Động đồng 2- Động không đồng P0304 (điện áp định mức động cơ) P0305 (dòng điện định mức động cơ) P0307 (hệ số cosφ động cơ) P0308 (hiệu suất định mức động cơ) P0310 (tần số định mức động cơ) P0311 (tốc độ định mức động cơ) P0320(dịng từ hóa cảu động cơ) P0335 (chế độ làm mát động cơ) = 1- Làm mát tự nhiên: Sử dụng trục gá quạt gắn với động 2- Làm mát cưỡng bức: Sử dụng quạt làm mát cấp nguồn riêng 3- Làm mát tự nhiên quạt bên 4- Làm mát cưỡng quạt bên  P0640 (hệ số tải động cơ)  P0700 (chọn nguồn lệnh) = 123456- Cài đặt mặc định BOP (bàn phím Đầu nối USS đường chuyền BOP USS đường chuyền COM (các đầu nối 29 30) CB đường chuyền COM (CB = môđun truyền thông)  P1000(lựa chọn điểm đặt tần số) =       1- Điểm đặt MOP - Điểm đặt tương tự - Tần số cố định - USS đường chuyền BOP - USS đường chuyền COM ( đầu dây điều khiển 29 30) - CB đường chuyền COM ( CB mô đun truyền thơng) 10 - Khơng có điểm đặt + Điểm đặt MOP 11 - Điểm đặt MOP + Điểm đặt MOP P1080 (tần số nhỏ nhất) P1082(tần số lớn nhất) P1120(thời gian tăng tốc) P1121(thời gian giảm tốc) P1135 (OFF3 Thời gian giảm tốc) P1300 (Mode điều khiển) = - V/f kiểu tuyến tính V/f FCC 17 - V/f kiểu đường parabol - V/f kiểu lập trình - V/f cho ứng dụng kiểu máy dệt - V/f kiểu FCC cho ứng dụng kiểu máy dệt 19 - V/f chế độ điều khiển qua điểm đặt hiệu điện độc lập 20 - Chế độ điều khiển vectơ không sensor 21 - Chế độ diều khiển vector có sensor 22 - Điều khiển mômen xoắn vector không sensor 23 - Điều khiển mơmen xoắn vector có sensor  P1500(Chọn điểm đặt mơmen xoắn) = - Khơng có điểm đặt - Điểm đặt kiểu tương tự - USS đường truyền BOP - USS đường truyền COM ( Các đầu điểu khiển 29 30) - CB đường truyền COM (CB: môđun truyền thông) - Điểm đặt kiểu tương tự2  P1910 (Chọn liệu cho động cơ)  P1960 (Tối ưu hoá thiết bị điều khiển tốc độ)  P3900 (Kết thúc q trình cài đặt nhanh thơng số) = 1- Không chế độ cài đặt nhanh thông số (khơng có q trình tính tốn mơtơ) - Q trình tính tốn thơng số động đặt lại tất thông số khác theo chế độ nhà máy, thơng số khơng có trình cài đặt nhanh (gán"QC"= 0) - Quá trình tính tốn thơng số mơtơ cài đặt lại chế độI/O theo chế độ định mức - Chỉ tính tốn thơng số mơtơ Khơng cài đặt lai thông số khác 18 CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG 4.1 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN V/F 4.1.1 Giới thiệu biến tần nguồn áp điều khiển theo phương pháp V/f Được sử dụng hầu hết biến tần Tốc độ ĐCKĐB tỉ lệ trực tiếp với tần số nguồn cung cấp Do đó, thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động thay đổi tốc độ đồng bộ, tương ứng tốc độ động Tuy nhiên, thay đổi tần số mà giữ nguyên biên độ nguồn áp cấp cho động làm cho mạch từ động bị bão hòa Điều dẫn đến dòng từ hóa tăng, méo dạng điện áp dịng điện cung cấp cho động gây tổn hao lõi từ, tổn hao đồng dây quấn Stator Ngược lại, từ thông giảm định mức làm giảm làm giảm khả mang tải động Vì vậy, giảm tần số nguồn cung cấp cho động nhỏ tần số định mức thường đòi hỏi phải giảm điện áp V cung cấp cho động cho từ thơng khe hở khơng khí giữ không đổi Khi động làm việc với tần số cung cấp lớn tần số định mức, thường giữ điện áp cung cấp không đổi định mức, giới hạn cách điện stator điện áp nguồn 4.1.2 Phương pháp điều khiển V/f a Phương pháp E/f Ta có cơng thức sau: a= Với f f dm f - tần số làm việc động cơ, fđm - tần số định mức động Giả sử động hoạt động tần số định mức (a E E dm = f f dm = const Như từ thông động giữ không đổi tỉ lệ E/f giữ không đổi (E/f = const) b Phương pháp V/f Tuy nhiên thực tế, việc giữ từ thơng khơng đổi địi hỏi mạch điều khiển phức tạp Nếu bỏ qua sụt áp điện trở điện kháng tản mạch stator, ta cóthể xem U ≈ E Khi nguyên tắc điều khiển E/f = const thay phương pháp V/f=const Trong phương pháp V/f = const (gọi ng ắn V/f), trình bày tỉ số V/f giữ khơng đổi giá trị tỉ số định mức Cần lưu ý moment tải tăng , dòng động tăng làm gia tăng sụt áp điện trở Stator dẩn đến E giảm, có nghĩa từ thơng động giảm Do động khơng hồn tồn làm việc chế độ từ thơng khơng đổi Hình 4.1 Sơ đồ thay pha động KĐB pha Ta có cơng thức moment định mức ứng với sơ đồ đơn giản động cơ: � � ' Rr � � Vdm � � s M= � � ωs � R ' � ' 2� r � Rs + � �+  X s +X r  � � s � � � � Và moment cực đại chế độ định mức: 20 � Vdm � M max = 2.ω s � R s � Rs2   X s +X r'  � � � � � � � Khi thay giá trị định mức giá trị nhân với tỉ số a (a.ω dm, a.Vdm, a.X), Ta có cơng thức moment động tần số f khác định mức: � � ' Rr � � Vdm � � a.s M= � � ' ω s �R R � ' 2� s r � + + X +X � �  s r � � �a a.s � � � , a1 Và moment cực đại động tần số f: 21 � Vdm � M max = 2.ω s � R s � R 2s  a  X1 +X '2  � � � � � � �, a>1 Sau đồ thị biểu diễn mối quan hệ moment điện áp theo tần số phương pháp điều khiển V/f=const Hình 4.2 Quan hệ moment điện áp theo tần số 4.2 Mô hệ thống SIMULINK 4.2.1 Mơ hình điều khiển ĐCKĐB roto lồng sóc V/f Hình 3.2 Mơ hình mơ khối Simulink 22 Cài đặt thông số động tốc độ tính chương 4.2.2 Kết mơ Hình 3.3 Đồ thị tốc độ, điện áp, tần số mơmen động Hình 3.4 đồ thị điện áp dòng điện stator Từ kết mơ ta thấy dịng khởi động mơmen khởi động khơng q lớn đảm bảo an toàn cho động cơ, tốc độ đặt giảm điện áp phần ứng tần số giảm , phương pháp v/f 23 ... thang máy động chiều động KĐB 2.1 Chọn loại động Động truyền động cho thang máy đề tài thang máy chở người 12 tầng nên em chọn loại động có cơng suất nhỏ (P < 50KW), sử dụng loại động cơ: - Động. .. 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... 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 rang: tời dẫn động đặt cabin + Đối với thang