Đồ án môn học Kỹ thuật điều khiển động cơ - Đề tài Điều khiển đóng mở cửa thang máy

Nội dung text: Đồ án môn học Kỹ thuật điều khiển động cơ - Đề tài Điều khiển đóng mở cửa thang máy

1. Kỹ thuật điều khiển động cơ TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỂN THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Đề Tài: Điều khiển đóng mở cửa thang máy: ­ Một cửa thang máy được mở ra và đóng vào bằng động cơ 1Hp. ­ Sử dụng biến tần Mitsubishi và Limit switch để điều khiển cửa mở ra và đóng lại nhẹ nhàng. ­ Đóng và mở cửa phải sử dụng nút nhấn. ­ Cửa chuyển động nhanh và không va vào thành cửa. ­ Nếu cửa đang đóng mà có người vào thì phải mở ra,đợi ấn nút đóng cửa. Giáo Viên Hướng Dẫn : TS. Lê Quang Đức. Sinh Viên Thực Hiện: Nhóm 8 Lê Đức Thái Vũ Hoài Nam Ngô Đức Thiệu Nhóm 8 Page 1
2. Kỹ thuật điều khiển động cơ I.Phân tích yêu cầu của khách hàng: o Dùng động cơ 3 pha điều khiển đóng mở cánh cửa o Dùng biến tần và limit switch để đóng mở cửa nhẹ nhàng o Dùng cảm biến hồng ngoại để tụ động mở cửa khi có người tới. o Chọn biến tần của hãng Mitsubishi. Tập trung vấn đềchủ yếu là điều khiển: 1. Điều khiển đóng là nếu khi ban đầu đóng cửa thì cần tốc độ nhanh khi gần hết quá trình thì chậm lại và dừng ở cuối quá trình tránh va đập . 2. Yêu cầu mở cửa ngược lại thì cũng vậy. 3. Yêu cầu có cảm biến hồng ngoại phát hiện người tới cửa để mở ra hoặc đang đóng cửa mà có người thì dừng lại và mở cửa ra. II.Giải pháp sơ bộ: Đặc tính phụ tải. Nhóm 8 Page 2
3. Kỹ thuật điều khiển động cơ Do yêu cầu của đề tài là điều khiển cửa đóng mở nhẹ nhàng, không va đập nên nhóm sẽ sử dụng các thiết bị chính như: động cơ, biến tần, cảm biến hồng ngoại và 4 limit switch để điều khiển cửa. Limit switch SM1 có tác dụng giảm tốc độ ở cuối hành trình mở cửa. Nhóm 8 Page 3
4. Kỹ thuật điều khiển động cơ Limit switch SD1 có tác dụng giảm tốc độ ở cuối hành trình đóng cửa. Các Limit switch SM2 và SD2 có tác dụng để dừng êm động cơ. III. Chọn thiết bị chính. 1.Chọn động cơ mở cửa. Theo yêu cầu của bài ta chọn động cơ có các thông số: • Điện áp 3 pha 400/50Hz • Công suất 1HP Tiêu chí lựa chọn: động cơ kéo tải nhẹ, kích thước nhỏ gọn phù hợp cho không gian giới hạn, chất lượng, tối ưu hóa hiệu quả giúp giảm chi phí cho vận hành. Theo đó nhóm chọn động cơ của hãng SIEMENS model 1LA7 083-4AA • Thông số của động cơ: • Động cơ: 3 pha – 4 cực • Điện áp: 400V, tần số 50Hz • Tốc độ động cơ: 1395rpm • Dòng điện: 1.91A Nhóm 8 Page 4
5. Kỹ thuật điều khiển động cơ • Hệ số công suất: cosφ=0,80 (Catalog trang 12) 2.Chọn hộp số cho động cơ. Thiết kế hệ thống truyền động như hình vẽ : r = 2cm : là bán kính Pulley gắn tại điểm nối với cánh cửa. R = 4cm : là bán kính Pulley gắn tại trục hộp số. L = 75cm : là chiều rộng của 1 cánh cửa. (là Pulley loại bánh răng ) 0,75 như vậy 푡푡 = 5 = 0,15 /푠 Từ r = 2cm => C = 0,1256(m) Vậy để thực hiện 1 hành trình đóng (mở) pulley có r = 2(cm) cần quay 0,75 0,1256 ≈ 6 (푣) Nhóm 8 Page 5
6. Kỹ thuật điều khiển động cơ Chọn thời gian để thực hiện 1 hành trình đóng ( mở ) cửa là 5s như vậy tốc độ quay푛1 của Pulley có r = 2(cm) là 1,2 (v/s) 72 (v/p) Ta có tỷ số truyền giữa 2 Pulley là : 푅 푛2 4 72 = = 푛1 2 푛1  푛1 = 36 (푣/ ) Theo như đã chọn thì tốc độ của động cơ là 1395 (v/p), suy ra tỷ số 1395 truyền của hộp số cần tìm là : 푖 = 36 = 38,75 Vì vậy: ta chọn hộp số ZQ-250 của VNID.JSC. ( Catalog hộp giảm tốc trang : 5 ) Có các thông số như: • Tỷ số truyền: 40.17. • Công suất truyền: 2.9 KW 3.Chọn Biến Tần. ❖ Giới thiệu một số dòng biến tần của Mitsubishi. Nhóm 8 Page 6
7. Kỹ thuật điều khiển động cơ ➢ FR-D700 Là dòng dòng biến tần mới. Dải công suất từ 0,1-7,5 (kw) Với thiết kế nhỏ gọn an toàn dễ sử dụng có cải tiến nhiều về chức năng như Digital Dial với đèn LED hiển thị, tích hợp chức năng dừng khẩn cấp.. FR-D700 phù hợp cho những ứng dụng như : bơm , quạt , máy ép, băng tải . ➢ FR-A700 Là dòng biến tần tính năng cao Dải công suất từ 0,4-630 (kw) Kết hợp nhiều những chức năng sáng tạo và đáng tin cậy. FR-A700 có thể điều khiển chính xác các đối tượng mà không cần các Encoders và rất nhiều tính năng khác. Nhóm 8 Page 7
8. Kỹ thuật điều khiển động cơ FR-A700 phù hợp cho những ứng dụng như : sử dụng cho thang máy (nâng hạ), cầu trục , sử dụng nhiều trong hệ thống kho hàng. ➢ FR-F700 Dải công suất từ 0,75 – 630 (kw) FR-F700 phù hợp cho những ứng dụng như : hệ thống khai thác khí, quạt , máy thổi, máy nén ➢ FR-E700 Dải công suất từ 0,1 – 15 (kw) Là dòng biến tần có công suất tầm trung với nhiều tính năng, điều khiển chính xác FR-F700 phù hợp cho những ứng dụng như: máy dệt, cửa và thiết bị truyền động của cửa thang máy, cần cẩu Tiêu chí lựa chọn • Phù hợp với động cơ có công suất 1 HP. • Chuyên dùng cho việc mở cửa. • Điện áp 380V, tần số 50Hz • Có điều khiển Vector. Từ đó ta chọn biến tần:FR-E740-0.26 chuyên dùng cho việc đóng mở cửa (catalo trang 37 manual ) Nhóm 8 Page 8
9. Kỹ thuật điều khiển động cơ ➢ Các thông số kĩ thuật cơ bản: Điện áp 380 - 480 V. Tần số 50/60Hz. Công suất định mức 0,75kW. Dòng điện định mức 2.6A Nhóm 8 Page 9
10. Kỹ thuật điều khiển động cơ 4.Chọn thiết bị bảo vệ biến tần. ❖ Chọn AC Choke. ➢ Tác dụng. - Giúp cải thiện hệ số công suất và ổn định nguồn vào. - Giảm ảnh hưởng của nhiễu do biến tần sinh ra. - lọc sóng hài sinh ra từ biến tần. ➢ Tiêu trí chọn. Chọn theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần. (bientancatalog trang 63) Thông số kỹ thuật: Chọn loại FR-BAL-B-4.0K. Điện áp 380 - 480 V. Dòng điện: 12A. ❖ Chọn DC Reactors. ➢ Tác dụng. - Giúp ổn định dòng biến tần, giảm nhấp nhô điện áp DC bus. - hạn chế sóng hài do biến tần sinh ra. Nhóm 8 Page 10