Đồ án Điều khiển thang máy

Page 1 -  11 GVHD: SVTH: TRẦ 0751050048 TD07 Ă TÚ0951060056 C09 12.2012 Page 2 Mở ầu : của Điều khiển thang máy : Hai tầng, nâng hạ, ều khiển thắ ơ í, bảo vệ quá tải, thang máy nặng M = 2 tấn, tố ộ V=1 m/s. Chọ ộ ơ é , ộp số, thiết bị ệ à ều khiể . ều khiển thang máy lên xuống bằng nút ấn, có bảo vệ à rì ấu, kết hợp ềukhiển quá trình thắ ơ nâng và hạ. Thang máylà một thiết bị vận tải dùng để chở hàng và người vv..theo phương thẳng đứng. Những loại thang máy hiện đại có cơ cấu cơ khí phức tạp,hệ thống truyền động ,hệ thống khống chế phức tạp nhằm đảm bảo nâng cao năng suất ,vận hành tin cậy,an toàn. Tất cả thiết bị điện được lắp đặt trong buồng thang và buồng máy. Page 3 Yêu cầu và vấn đề đặt ra: - Phụ tải thang máy là tải thế năng, yêu cầu của thang máy là phải dừng tầng chính xác, di chuyển êm, không giật, đảm bảo 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 để kéo thang máy đi lên. - Khi có lệnh điều khiển thì thang máy tăng tốc từ từ lên tốc độ định mức nhưng phải trong khoảng thời gian ngắn và phải dừng lại tại vị trí chúng ta mong muốn một cách nhẹ nhàng và chính xác, trong trường hợp mất điện buồng thang không bị rớt xuống đáy hố 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 chuyển thì không thể điều khiển thang máy di chuyển theo chiều ngược lại. NG GI I QUYẾT: ầu tiên chúng ta phải sử dụng biến tần chuyên dùng cho thang máy là loại biến tần hỗ trợ luậ ều khiển vector, ặt limit switch ở mỗi tầ ể bảo vệ hành trình và dừng thang máy. ể bảo vệ ờ à r r ờng hợp mấ ện nên lắp ặt thêm thắ ơ í, bị mấ ện thắ ơ í ẽ ợc cấp ện . ể không thể ều khiển thang máy theo chiề ợc lại khi thang d ển ta sử dụ ơ ấu khóa liê ộng. Khi quá tải phải có tín hiệ è ò bá à á b ết ồng thời ngắ ện khỏi biến tần, khi không còn tình trạng quá tải tự ộ ó nguồn cho biến tần. Page 4 KHỐ U KHI ỢC MÔ PHỎ SAU: Page 5 ầ : I. Tính Ch ộ g ơ. - Trọ l ợng thang : G =2000 kg - Ta chọn khố l ợng buồng thang Gbt = 800 kg - Ta có khố l ợng hành khách Gt = 1200 kg - Ta có khố l ợ ối trọng Gdt= Gbt + α.Gt = 1280 kg - Với thang máy chở khách ta chọn α = 0.4 - Tố ộ di chuyển lớn nhất cho phép : v = 1 m/s - Chọ ơ ấu hộp số có hiệu suất truyề η = 85% - l ơ r l G = 1280 kg * Công suất nâng tải: Pload = ( ) = ( ) = 8301 W =>Công suấ ộ ơ ê ầu là: P = Pload + 15%Pload = 8301 +8301.0,15 = 9546 W Do thang máy làm việc ở chế ộ ngắn hạn lặp lại.phụ tải mang tính chất lặp lạ ổi,thời gian làm việc và nghỉ xen kẻ nhau. Nhiệ l ợng phát nóng củ ô ơ ặ ến mức bả ò ã ợc giảm do mất tải,nhiệ l ợng suy giả ới giá trị b ầu lạ ă lê ă d ải ă . i Page 6 Thực tế ta chọ ộ ơ ơ ồ tải trọng và tố ộ của nhà sản xuất SICOR Vậy ta chọ ộ ơ ó P = 20 KW của hãng SICOR có tích hợp hộp số và thắng ơ í  Mãsố : MR26  Công suất : 20 KW  Tải trọng tối đa : 2252 Kg  Điện áp : 3 Pha-380V  Tần số :50 Hz  Dòng điện định mức:42A  Tốc độ roto : 1500RPM  Tốc độ định mức :1 m/s  Moment định mức :4306 Nm  Tỷ số truyền của hộp số :1:44  Đường kính Pulley: 0,56 m  Điện áp thắng : 110 VDC  Hệ số công suất : 0.82 Page 7 Catalogue trang 117 Page 8 Catalogue trang 124 Bảng thông số thắng cơ khí( catalogue trang 116 ) Page 9 II. Biến Tần  Hãngsảnxuất : Mitsubishi  Tênbiếntần :FR-A740-22K.  Điệnápvào,ra : 3 Pha AC 380V  Tầnsốvào: 50/60Hz  Dãy tần số điều khiển từ 0,2 Hz đến 400 Hz  Côngsuất : 22KW  Dòng điện định mức: 44A  Moment khởi động 150% ở tần số 0,3 Hz  Luật điều khiển : hỗ trợ điều khiển u/f, điều khiển vector vòng kín, điều khiển vector vòng hở.  Khả năng chịu quá tải 150% trong 60s, 200% trong 3s Catalogue FR-A700 trang 6 Catalogue FR-A700 trang 7 Page 10 Sơ đồ đấu nối chân biến tần Page 11 III. AC REACTOR AC r r d ể lọc song hài do quá trình làm việc của biến tần sinh r ồng thờ ũ ải thiện hệ số công suất nguồn vào biến tần. Chọn theo catalogue của biến tần(ngăn cản dòng iện tần số cao) Hãng Sản Xuất : Mitsubishi Mã số :FR-HAL-H22K Catalogue FR-A700 trang 76 Page 12 IV. LINE NOISE FILTER ầu ra của biến tầ dù p ơ p áp ó ắt tố ộ cao, do vậy nhiễu có thể ợc truyề ừ biến tần tớ ờng dây nguồn và có thể gây ả ởng không tốt ến các thiết bị ở gầ . ậy nên sẻ dụng bộ lọc nhiễu ở phía nguồn cấp ể giảm thiểu việc truyền nhiễu này. Nhiễ ũ ẽ bị giả ừ nguồn cấp ến biến tần. Hãng Sản Xuất : Mitsubishi (lọc nhiễu) Mã số :FR-BSF01 Catalogue FR-A700 trang 77 Page 13 Bảng thông số chọn MCCB CONTACTOR cáp động lực theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần ( Catalogue FR-A700 trang 84 ) Page 14 V. Contactor Contactor dùng để điều khiển bằng cách đóng ngắt các tiếp điểm tạo sự liên kết giữa các thành phần trong mạch HãngSảnXuất :Mitsubishi MãSố : MS-N25CX Điện Áp : 380 V Dòng Định Mức :50A Catalogue MS-N trang 90 V. MCCB MCCB dùng để bảo vệ quá tải, ngắn mạch, cách ly. Hãng Sản Xuất :Mitsubishi Mã Số:NF125-CW DòngĐịnhMức : 50A Page 15 Catalogue WS trang 16 VII. Cable động lực, cáp điều khiển a. Cáp động lực Ta chọn cable động lực theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần có tiết diện 14mm2 Ta chọn cable của hang CADIVI loại 3 lõi có tiết diện 14mm2 b.Cáp điều khiển - Tổng dòng điên mạch điều khiển ta tính toán được khoảng 6A ta chọn được cáp điều khiển 1,5 mm2 Page 16 VIII. CB cho mạch điều khiển HãngSảnXuất :Mitsubishi MãSố :BH-D6 Điện áp : 230 V AC Dòng Định Mức : 6A Catalogue BH-D trang 5 Page 17 IX. Relay HãngSảnXuất :Mitsubishi MãSố :SR-N4CX Điện Áp : 230 V Dòng Định Mức :5A Có 3 tiếp điểm thường mở và 1 tiếp điểm thường đóng Catalogue MS-N trang 103 Page 18 X. Điện trở hãm Chọn điện trở hãm: Giả sử thời gian hãm là 3s. Chọn chiều cao đặt limit switch :0,96m Vậy côngsuấttiêutántrênđiệntrở là : ( ) R = U2/ = 33,15 Ω Thực tế ta chọn theo khuyến cáo của nhà sản suất biến tần ta có điện trở hãm như sau Hãngsảnxuất : Mitsubishi Mã : FR-ABR-H22K Điệntrở : 52Ω Page 19 XI. ROLE NHIỆT CHO ĐIỆN TRỞ HÃM Với biến tần từ 7,5 KW trở lên tùy chọn role nhiệt bảo vệ điện trở hãm ta phải liên hệ đặt hang từ hang sản xuất . XII. NÚT NHẤN VÀ ĐÈN BÁO  Nútnhấn loại nhấn tự nhả HãngSảnXuất: Allen-Bradley Mã Số : 800T-A1D1Loại 1 NO cho nút Start 800T-A2D1 chonútL(Lên); 800T-A6D1 chonút X (Xuống) ; 800T-A6D2 Loại 1NC cho nút Stop . Page 20 Đèn báo MãSố: 800L-22L20B Blue Page 21 XIII. LIMIT SWITCH Sử dụng loại Limit Switch chuyên dùng cho thang máy với thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng tháo lắp ể ấu dây, chống rung và sốc tốt. ớng dẫn chọn catalogue limit switch trang 9 Hãng Sản Xuất :Omron Mã số :WLCA2-2NLD Kiểu: Roller Lever, è bá dạng Led dạng Cấp ộ bảo vệ :IP67 Vận tố áp ặ / ến 1m/s Tần số á ộ ơ 20 lần/phút Tần số á ộ ện : 30 lần/phút Nhiệ ộ làm việc - 0 ến 800C ộ bề ơ 5.000.000 lầ á ộng ộ bề ện : 750.000 lầ á ộng Page 22 XIV. BỘ CHỈNH LƯU Hãng Sản Xuất :Enatel Mãsố :RM30110 AC Input : 110-240 V DC Ouput :110 V Page 23 ầ B Ế Ế, Ế Ự - I. MẠC Ộ ỰC À MẠC IỀU IỂ I. THUYẾT MINH HOẠT ĐỘNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐỘNG LỰC:  Ta đóng MCCB,CB cấp nguồn cho MẠCH ĐỘNG LỰC và MẠCH ĐIỀU KHIỂN nhưng chưa nhấn nút start thì chưa có điện cấp cho cuộn dây contactor K1, nên lúc đó biến tần chưa có điện.Khi ta nhấn START contactor K1 có điện, tiếp điểm chính trên Mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho BIẾN TẦN hoạt động (đèn D1 sáng), tiếp điểm phụ của K1 trên Mạch điều khiển đồng thời đóng lại để tự giữ .  Ta giả sử lúc này THANG MÁY đang ở tầng 1, SW1 tác động ( D2 sáng) cấp điện cho relay CR1, tiếp điểm thường hở CR1 đóng lại cho mạch có relay CRT sẵn sàng hoạt động (chạy thuận), tiếp điểm thường đóng CR1 mở ra không cho mạch có relay CRN (chạy nghịch) hoạt động.  Khi ta nhấn nút S1 để đi lên, relay CRT có điện, tiếp điểm CRT đóng lại cấp tín hiệu đầu vào INPUT STF. Động cơ hoạt động chiều thuận (đèn DT sáng). Page 24  Khi tần số Động cơ tới 6 Hz và đạt dòng giữ tải I=42 A, biến tần xuất tín hiệu nhả phanh thông qua LOGIC OUTPUT (A2-C2) sau 0,5 s. Contator KBR có điện làm tiếp điểm chính đóng lại cấp điện cho phanh điện từ nhả ra. Sau 3s, biến tần tăng tốc tới tần số 50Hz và thang máy đi lên tầng 2.  Khi thang máy chạy đều 1m/s (50 hz) đến tầng 2 chạm vào SW2 tác động cấp điện cho relay CR2, tiếp điểm CR2 ngắt điện vào relay CRT và ngưng tín hiệu chạy thuận. Động cơ giảm tốc xuống tần số 10Hz trong 0,7s thì ngắt tín hiệu nhả phanh. Contactor KBR mất điện làm tiếp điểm chính mở ra. Phanh điện từ bóp lại lúc đó động cơ dừng lại  Khi nhấn vào S2, thang máy được điều khiển đi xuống, mạch hoạt động tương tự.  Nếu khi biến tần bị lỗi thì biến tần xuất ra tín hiệu ở RELAY OUTPUT (A1 và C1 thường hở đóng lại) D4 sáng và hiển thị lỗi. Page 25 PHẦN C: CÀI ĐẶT BIẾN TẦN I. CÀI ĐẶT THÔNG SỐĐỘNG CƠ Pr 80 = 20 Kw công suất động cơ Pr 81 = 4 số cực động cơ Pr 82 = 42 A dòng điện định mức động cơ Pr 83 = 380 V điện áp định mức động cơ Pr 84 = 50 Hz tần số động cơ II. CÀI ĐẶT THÔNG SỐ CƠ BẢN Pr 01 = 50 Hz tần số lớn nhất Pr 02 = 0 Hz tần số nhỏ nhất Pr 07 = 3 s thời gian tăng tốc Pr 08 = 3 s thời gian giảm tốc Pr 800 = 10 Kiểu điều khiển tốc độ bằng phương pháp điều khiển vector không phản hồi cảm biến Pr 96 = 1 bật chế độ auto tuning Pr 57 = 3s thời gian biến tần tự khởi động lai sau sự cố nguồn điện Pr 195 = 3 bảo vệ quá tải Pr 380 = 1 hỗ trợ tang tốc dạng S kiểu A Pr 381 =1 hỗ trợ giảm tốc dạng S kiểu A Page 26 III. CÀI ĐẶT THÔNG SỐ THẮNG CƠ KHÍ Pr 196 = 20 chọn chức năng điều khiển phanh Pr 278 = 6 Hz tần số nhả phanh Pr280 = 0,5 s thời gian kiểm tra dòng mở phanh Pr 281 = 0,5 s thời gian bắt đầunhả phanh Pr 282 = 10 Hz tần số phanh nhận tín hiệu đóng lại Pr 283 = 0.7 s thời gian dừng đóng phanh Pr 284 = 0 không chọn chức năng phát hiện giảm tốc Pr 285 = 9999 không chọn chức năng phát hiện quá tốc độ Pr 292 = 8 bật chức năng hãm trình tự chế độ 2