Báo cáo Đồ án môn Kĩ thuật điều khiển động cơ - Nguyễn Đình Thắng

Nội dung text: Báo cáo Đồ án môn Kĩ thuật điều khiển động cơ - Nguyễn Đình Thắng

1. BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ------ NHÓM 17 BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN:KĨ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ GVHD: TS Lê Quang Đức Nhóm : 17 SVTH : Nguyễn Đình Thắng Nguyễn Văn Dũng Nguyễn Ngọc Việt Page 1
2. ĐỀ TÀI : Master Slave : Hai dây chuyền chạy nối tiếp cần ổn định tốc độ, trong đó dây chuyền 1 có tốc độ gấp 2 lần dây chuyền 2. Động cơ 1 có công suất 15 HP, hộp số 1/20, Động cơ 2 có công suất 6 HP, hộp số 1/20. Điều khiển chạy tới, chạy lui, thay đổi tốc độ, bảo đảm tỷ lệ tốc độ 2/1 của hai dây chuyền. Nếu động cơ 1 dừng thì động cơ 2 cũng dừng theo. Nếu 1 trong hai băng chuyền bị kẹt thì cả hai băng chuyền đều dừng lại. Biến tần dùng encoder điều khiển vòng kín tốc độ động cơ. Yêu cầu: Điều khiển ổn định tốc độ 2 băng chuyền bảo đảm tỷ lệ 2/1. Biến tần dùng hãng Rockwell thiết bị đóng cắt hãng simen I. Tìm hiểu chung. 1. Đặt vấn đề. Một hệ thống dây chuyền sản phẩm trong một nhà máy thường có nhiều dây chuyền chạy nối tiếp nhau nhưng có dây chuyền chạy nhanh có dây chuyền chạy chậm để đảm bảo tính kinh tế, tiết kiệm và năng suất thì ta phải dùng biến tần điều khiển tốc độ các động cơ. Mô tả đối tượng Page 2
3. Yêu cầu đặt ra: Momen không đổi khi thay đổi tốc độ Băng chuyền có đặc tính làm việc dài hạn Đồng bộ tốc độ , với tốc độ của dây chuyền 1 gấp đôi dây chuyền 2 Ổn định tốc độ. 1. Giải pháp . Dùng 2 biến tần điều khiển tốc độ 2 động cơ. Một biến tần là master và một biến tần là slave. Biến tần Master điều khiển tốc độ động cơ thứ nhất và xuất ra tín hiệu điều khiển động cơ biến tần Slave. Biến tần 2 sẽ điều khiển động cơ 2 chạy theo tốc độ của động cơ 1 theo tỷ lệ 2:1. ➢ Có nhiều cách để thiết lập tốc độ tỷ lệ 2:1 như xuất tín hiệu output Analog của biến tần master sang input Analog biến tần slave, hoặc dùng encoder gắn vào động cơ master , sau đó lấy tín hiệu phản hồi của encoder đưa vào ngõ vào đọc xung (pulse) của biến tần slave, ở biến tần rockwell thì Page 3
4. lắp thêm card encoder để giải mã xung vào biến tần slave, tín hiệu đọc xung này sẽ là speed reference cho biến tần slave. Ở đây nhóm chọn theo cách dùng encoder có card encoder vì cách này cho kết quả chính xác hơn là xuất analog output cho slave, vì tốc độ đọc này là tốc độ thật của động cơ master. Page 4
5. II. Chọn thiết bị 1. Động cơ 1 ( Master ) Mục đích : Kéo băng tải 1 hoạt động Yêu cầu : Hoạt động ở chế độ dài hạn , phù hợp với máy sản xuất là băng chuyền ( trang 12/1023 ) Công suất 15Hp ( 11.25 kW ) nên nhóm quyết định chọn động cơ có công suất 15kW. Chọn động cơ LA160L4PE của hãng Siemens (catalog trang 926/1013) Phù hợp với máy sản xuất là băng chuyền Page 5
6. Thông số : Công suất định mức : 15 kW Số cực : 4 Tốc độ định mức : 1460 Dòng điện định mức : 28A Moment : 98 Nm Điện áp : 400V Hệ số công suất : 0.86 Tần số 50 Hz 1.1 Hộp số 1: Mục đích : Giảm tốc , tăng momen ra cuối trục hộp số. Yêu cầu : Tỉ lệ hộp số 1/20 phù hợp công suất động cơ 15kW Chọn loại Z.88 – LA160ZLP4E , tích hợp theo động cơ.( trang 132/1013) Tỉ lệ hộp số : 1/20.81 Tốc độ khi qua hộp số : 70 rpm Moment phía cuối trục hộp số : 2042 Nm Page 6
7. 2. Động cơ 2 ( Slave ) Mục đích : Kéo băng tải 2 hoạt động Yêu cầu : Hoạt động ở chế độ dài hạn.( trang 12 ) công suất 6Hp ( 4,5 kW ) nên nhóm quyết định chọn động cơ có công suất 5,5kW. Chọn động cơ LA132SP4E của hãng simen (catalog trang 926/1023 ) Page 7
8. Thông số : Công suất định mức : 5.5kW Số cực : 4 Tốc độ định mức : 1455 Dòng điện định mức : 10.8A Moment : 36.1 Nm Điện áp : 400V Hệ số công suất : 0.84 2.1 Hộp số Mục đích : Giảm tốc , tăng momen ra cuối trục hộp số. Yêu cầu : Tỉ lệ hộp số 1/20 phù hợp công suất động cơ 5.5kW Chọn loại Z.88 – LA132SP4E , tích hợp theo động cơ.( trang 116/1023 ) Tỉ lệ hộp số : 1/20.81 Tốc độ khi qua hộp số : 69 rpm Moment phía cuối trục hộp số : 756 Nm Page 8
9. III. Chọn thiết bị chính : 1. Biến tần : ( trang 6/40 ) Mục đích : Điều khiển động cơ hoạt động. Yêu cầu : Phù hợp với dòng điện và công suất 2 động cơ là 15kW và 5,5kW. Điện áp 400V Điều khiển vector Tần số 50Hz Có khả năng đọc xung encoder Với yêu cầu trên nhóm chọn 2 biến tần của hãng Rockwell như sau: Page 9
10. Biến tần Master: Model D027A0AYNANA0 Công suất 15kW Dòng điện định mức 30A Điện áp đầu vào định mức 400V Tần số định mức 50Hz Biến tần Slave : Model D011A0AYNANA0 Công suất 5.5kW Dòng điện định mức 11.5A Điện áp đầu vào định mức 400V Tần số định mức 50Hz 2.Phụ kiện kèm theo biến tần : 2.1 Điên trở hãm : ( trang 8/40 ) Yêu cầu: Do hệ thống có đảo chiều động cơ và thay đổi tốc độ nên cần có điện trở hãm Chọn điện trở hãm đi kèm theo tùy chọn của biến tần : Page 10