Thiết kế hệ truyền động cho thang máy hàng

Chơng III: Chọn các thiết bị: Nội dung cơ bản của chơng này sẽ trình bày cách chọn công suất động cơ truyền động, loại động cơ, van điều khiển các thiết bị cho mạch lực.… các tham số củ

Trờng đại học bách khoa hà nội

Khoa đại học tại chức

Yờu cầu nội dung :

- Nờu cỏc yờu cầu về cụng nghệ và truyền động

- Chọn phương ỏn truyền động Tớnh chọn cụng suất cho động cơ và mạch lực

- Xõy dựng cấu trỳc tổng hợp của hệ

- Thiết kế mạch điều khiển

- Mụ phỏng hệ thống sử dụng phần mềm MatLab/Simulink

Phương ỏn thiết kế :

- Hệ truyền động động cơ một chiều dựng phương chinhr lu có đảo chiều

Tài liệu tham khảo :

- Điện tử cụng suất

- Truyền động điện

- Tự động điều chỉnh truyền động điện

- Lý thuyết ụtụ mỏy kộo

- Cỏc đặc tớnh cơ của động cơ trong truyền động điện

Lời nói đầu

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp, tại các trung tâm công nghiệp

và thơng mại phát sinh nhu cầu lớn về xây dựng các nhà cao tầng nhằm tiết kiệm đất đai do dân

số trong xã hội ngày càng tăng và nhằm đô thị hoá ở các thành phố lớn Bên cạnh đó dân số của các đô thị ngày càng tăng dẫn đến mật độ dân số ở các thành phố tăng ngày càng cao Do đó vấn

đề nhà ở và các nơi làm việc đợc đặt ra nh một nhu cầu chủ yếu để phục vụ cho cuộc sống cũng

nh các hoạt động xã hội Nh vậy các toà nhà cao tầng sẽ đợc mọc lên đẻ có thể đáp ứng đợc nhu cầu này Đi đôi với việc xây dựng các toà nhà cao tầng tại các thành phố và các trung tâm công nghiệp thì vấn đề chở ngời và chở hàng là một vấn đề hết sức đợc quan tâm Đối với một số ngành công nghiệp thì việc vận chuyển ngời, hàng hoá từ thấp lên cao lại quyết định rất lớn đến năng suất lao động, điều này 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 ngời cũng nh hàng hoá để phục vụ cuộc sống là rất cần thiết

và một trong những thiết bị đáp ứng đợc yêu cầu đó chính là thang máy Và ta sẽ nghiên cứu kỹ ở các phần sau đây

Truyền động điện là công đoạn cuối cùng của một công nghệ sản xuất Trong dây truyền sản xuất tự động hiện đại, truyền động đóng góp vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lợng sản phẩm Ngày nay, cùng với những tiến bộ của kỹ thuật điện tử công suất và tin học, các hệ truyền động cũng ngày càng phát triển và có nhiều thay đổi đáng kể nhờ việc áp dụng những tiến bộ trên Cụ thể là các hệ truyền động hiện đại không những đáp ứng đợc độ tác động nhanh, độ chính xác điều chỉnh cao mà còn có giá thành hạ hơn nhiều thế hệ cũ,

đặc điểm này rất quan trọng trong việc đa những kết quả nghiên cứu trong kỹ thuật vào thực tế sản xuất Vấn đề thang máy cũng yêu cầu có một hệ truyền động phù hợp với các công nghệ đợc đa ra.

Sau thời gian nghiên cứu học tập môn Tổng hợp hệ điện cơ em đợc giao đề tài thiết kế môn học với nội dung: Thiết kế hệ truyền động cho thang máy chở hàng Nhằm mục đích hiểu sâu

môn học cũng nh tìm hiểu về một công nghệ vấn còn khá mới ở nớc ta

Đợc sự hớng dẫn trực tiếp và tận tình của thầy giáo: Nguyễn Quang Địch, em

đã hoàn thành đồ án đợc giao Mặc dù em đã rất cố gắng trong việc thiết kế, nhng

do kiến thức của em có hạn nên chắc chắn không tránh khỏi những hạn chế nhất

định, sự chỉ bảo tận tình của thày cô là những kiến thức quý báu cho em ngay còn

khi trong ghế nhà trờng cũng nh công việc thực tế sau này Em mong các thầy đóng góp ý kiến để đồ án đợc hoàn thiện hơn.

Sinh viên thực hiện.

Ngô Tuấn Khoa

Nội dung của đồ án chia làm 6 chơng, cụ thể nh sau:

Chơng I: Tổng quan về công nghệ Nội dung cơ bản của chơng này đề cập tới những nét

cơ bản nhất của công nghệ truyền động thang máy và có sự khảo sát kỹ đặc tính phụ tải Tất cả những thiết kế sau này đểu bám sát những đặc điểm này

truyền động cho loại động cơ, đa ra các phơng án khả thi rồi cuối cùng có so sánh giữa các phơng

án khả thi đề ra phơng án phù hợp nhất Tất cả đều có sự phân tích cụ thể khi quyết định chọn

ph-ơng án tốt nhất

Chơng III: Chọn các thiết bị: Nội dung cơ bản của chơng này sẽ trình bày cách chọn công

suất động cơ truyền động, loại động cơ, van điều khiển các thiết bị cho mạch lực.…

các tham số của các bộ điều chỉnh theo luật điều chỉnh đã chọn

Chơng V : Thiết kế mạch điều khiển :

Chơng VI: Mô phỏng bằng Simulink

Chơng I Tổng quan về công nghệ thang máy

I Khái niệm.

Thang máy là thiết bị vận tải dùng để chở ngời và hàng hoá theo phơng thẳng đứng Nó là một loại hình máy nâng chuyển đợc sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất của nền kinh tế quốc dân nh trong ngành khai thác hầm mỏ, trong ngành xây dựng, luyện kim, công nghiệp nhẹ

ở những nơi đó thang máy đợc sử dụng để vận chuyển hàng hoá, sản phẩm, đa công nhân tới nơi làm việc có độ cao khác nhau Nó đã thay thế cho sức lực của con ngời và đã mang lại năng suất cao

Trong sinh hoạt dân dụng, thang máy đợc sử dụng rộng rãi trong các toà nhà cao tầng, cơ quan, khách sạn Thang máy đã giúp cho con ngời tiết kiệm đợc thời gian và sức lực

ở Việt Nam từ trớc tới nay thang máy chỉ chủ yếu đợc sử dụng trong công nghiệp để trở hàng và ít đợc phổ biến Nhng trong giai đoạn hiện nay nền kinh tế nớc ta đang có những bớc phát triển mạnh thì nhu cầu sử dụng thang máy trong mọi lĩnh vực ngày càng tăng lên.

II Các bộ phận chính của thang máy.

Những loại thang máy hiện đại có cơ cấu cơ khí phức tạp, hệ truyền động hệ thống khống chế phức tạp nhằm nâng cao năng suất, vận hành tin cậy, an toàn Tất cả các thiết bị điện đợc lắp trong buồng thang và buồng máy

- Buồng thang : Bộ phận để chứa tải chuyên chở, buồng thang luôn đợc giữ theo phơng thẳng đứng nhờ có các giá treo và những con trợt dẫn hớng

- Giếng thang : Là khoảng không gian giới hạn bởi đáy hố giếng, vách bao quanh và trần giếng, các bin và đối trọng di chuyển trong giếng than nhờ các cáp và khay dẫn hớng

- Buồng máy : Chứa động cơ, bộ tời kéo, bộ hạn chế tốc độ và các thiết bị liên quan Buồng máy đợc bố trí ở tầng trên cùng của thang máy

- Phanh bảo hiểm : Là cơ cấu để dừng và giữ buồng thang hoặc đối trọng trên ray dẫn hớng khi vận tốc quá (20ữ40%) giá trị cho phép, dây treo bị đứt hoặc khi mất điện toàn hệ thống

Phanh có 3 kiểu : + Phanh bảo hiểm kiểu nêm

+ Phanh bảo hiểm kiểu lệch tâm

+ Phanh bảo hiểm kiểu kìm( hay sử dụng)

- Hố giếng : Là khoảng không gian từ mặt bằng sàn tầng 1 cho đến đáy giếng phục vụ cho việc bảo dỡng, sửa chữa, điều chỉnh

III Phân loại :

Có thể phân loại thang máy nh sau:

+ Phân loại theo công dụng : Có 3 loại thang máy sau

- Thang máy chở khách trong các nhà cao tầng

- Thang máy chở hàng có ngời điều khiển

- Thang máy vừa chở khách vừa chở hàng + Phân loại theo tốc độ di chuyển của buồng thang :

- Thang máy chạy chậm : v = 0,5 ữ 0,65 m/s

- Thang máy tốc độ trung bình: v = 0,75 ữ 1,5 m/s

- Thang máy cao tốc: v = 2,5 ữ 5 m/s

+ Phân loại theo trọng tải :

- Thang máy loại nhỏ: Q <160 kg

- Thang máy loại trung bình: Q = 500 ữ 2000 kg

- Thang máy loại lớn: Q > 2000 kg.

Về kết cấu cơ khí, thang máy thuộc loại máy cơ cấu nâng có dây cáp 2 đầu Để bảo đảm an toàn cho hành khách cũng nh hàng hoá và thiết bị ở thang máy đợc sử dụng phanh hãm cơ

điện, ngoài ra ở buồng thang có trang bị bộ phanh bảo hiểm (phanh dù) Phanh bảo hiểm này có nhiệm vụ giữ buồng thang tại chỗ khi đứt cáp, mất điện và khi tốc độ di chuyển vợt quá (20 ữ

40)% tốc độ định mức

Ngoài truyền động nâng hạ buồng thang( Truyền động chính theo phơng thẳng đứng) ở thang máy còn có các truyền động phụ ( là truyền động đóng mở cửa buồng thang) Truyền động này có 1 động cơ lồng sóc kéo qua một hệ thống tay đòn

IV Yêu cầu đối với thang máy.

1 Yêu cầu về công nghệ.

- Dễ điều khiển và hiệu chỉnh, tính đơn giản cao

- Về vị trí : khi dừng thang máy phải dửng chính xác so với sàn tầng và quá trình hãm sao cho các bin dừng đúng tại sàn tầng với yêu cầu độ chính xác cao nhất sau khi ấn nút dừng Nếu buồng thang dừng không chính xác sẽ gây ra các hiện tợng sau : vì đây là thang máy chở hàng nên sẽ gây khó khăn trong việc xếp và bốc dỡ hàng Trong một số trờng hợp có thể không thực hiện đợc việc xếp và bốc dỡ hàng Để khẵc phục hậu quả có thể nhắp nút bấm để đạt đợc độ chính xác khi dừng nhng sẽ dẫn đến các vấn đề không mong muốn sau : hỏng thiết bị điều khiển, gây tổn thất năng lợng, gây hỏng các thiết bị cơ khí, tăng thời gian từ lúc hãm đến lúc dừng

- An toàn : Thang máy chỉ vận hành khi cửa tầng và cửa cabin đã đóng hay khi thang máy quá tải thì không vận hành

2 Yêu cầu về truyền động.

Một trong những yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động thang máy là phải

đảm bảo cho buồng thang chuyển động êm Buồng thang chuyển động êm hay không phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và khi hãm Các tham số chính đặc trng cho chế độ làm việc của thang máy là : Tốc độ di chuyển v [ m/s ] , gia tốc a(m/s2) ,

tốc độ định mức.Nhng việc tăng tốc độ lại dẫn đến giá thành thang máy tăng Nếu tăng tốc độ của thang máy v = 0,75m/s lên v= 3,5m/s giá thành tăng lên 4ữ5 lần

Bởi vậy tùy theo độ cao của toà nhà mà chọn thang máy có tốc độ phù hợp với tốc

độ tối u.

Tốc độ di chuyển trung bình của thang máy có thể tăng bằng cách giảm thời gian mở máy và hãm máy có nghĩa là tăng gia tốc Nhng khi gia tốc lớn sẽ gây cảm giác khó chịu cho hành khách (nh chóng mặt, sợ hãi nghẹt thở ) Bởi vậy gia tốc tối u là:a≤2m/s2.

Một đại lợng nữa quyết định sự di chuyển êm của buồng thang là tốc độ tăng của gia tốc khi mở máy và tốc độ giảm của gia tốc khi hãm máy Nói cách khác đó là độ giật( đạo hàm bậc

nhất của gia tốc

Sơ đồ động học của thang máy

Thang máy không đợc rơi tự do khi mất điện hoặc đứt dây treo Không đợc vận hành trong trạng thái bất thờng, nếu cần đảo chiều phải êm, tốc độ không đợc giảm đột ngột Phụ tải của thang máy là phụ tải thế năng Động cơ truyền động cho thang máy phải làm việc với phụ tải ngắn hạn.

Thang máy làm việc tin cậy trong mọi điều kiện nghiệt ngã của môi trờng nhằm nâng cao năng suất an toàn trong vận hành và khai thác ,phải đảm bảo khởi động động cơ truyền động khi

đầy tải đặc biệt là vào mùa đông khi nhiệt độ môi trờng giảm làm tăng mômen ma sát trong các ổ

đỡ dẫn đến làm tăng đáng kể mômen cản tĩnh

Chơng II Phân tích - lựa chọn phơng án

Động cơ dùng để nâng hạ trong cầu trục là loại động cơ có điều chỉnh tốc độ và có

đảo chiều quay

Nh vậy, để thực hiện đợc truyền động nâng hạ của cầu trục chúng ta phải có 2 phơng án chính sau :

+ Dùng hệ truyền động chỉnh lu - triristo, động cơ 1 chiều có đảo chiều quay

+ Dùng hệ truyền động xoay chiều có điều chỉnh tốc độ

Sau đây chúng ta sẽ đi vào phân tích u nhợc điểm hai loại hệ truyền động này để từ đó chọn ra 1 phơng án truyền động phù hợp nhất dùng trong cầu trục

I.1 Hệ Truyền Động Chỉnh Lu - Triristo có đảo chiều quay.

Hệ Truyền Động T-Đ có đảo chiều quay đợc xây dựng trên hai nguyên tắc cơ bản :

- Giữ nguyên chiều dòng điện phần ứng và đảo chiều dòng kích từ của động cơ

- Giữ nguyên chiều dòng kích từ và đảo chiều dòng điện phần ứng

Từ hai nguyên tắc cơ bản này ta có năm loại sơ đồ chính

Sơ đồ 1 : Truyền động dùng 1 bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng đảo chiều

dòng kích từ

Loại sơ đồ này dùng cho công suất lớn và rất ít đảo chiều

Sơ đồ 2 : Truyền động dùng 1 bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng công tắc tơ

chuyển mạch ở phần ứng ( từ thông giữ không đổi)

Hình 1

Loại này dùng cho công suất nhỏ, tần số đảo chiều thấp

Sơ đồ 3 : Truyền động dùng hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng Hệ

này có u điểm là dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo chiều lớn

Sơ đồ 4 : Truyền động dùng hai bộ biến đổi nối song song ngợc điều khiển chung Loại này dùng

cho mọi dải công suất vừa và lớn, thực hiện đợc công việc đảo chiều êm hơn

i

Hình 2

ii

Hình 3

I Hình -4

Sơ đồ 5 : Truyền động dùng hai bộ biến đổi nối theo sơ đồ chéo điều khiển chung Sơ đồ dùng

cho mọi dải công suất vừa và lớn thực hiện việc đảo chiều êm

Tuy nhiên kích thớc cồng kềnh, vốn đầu t và tổn thất lớn.(Hình-5)

• Mạch điều khiển của 5 loại sơ đồ này có thể chia làm hai loại chính :

iii

Hình 5

a Điều khiển riêng :

Nguyên tắc : Khoá các bộ biến đổi mạch phần ứng để cắt dòng, sau đó tiến hành chuyển

mạch, nh vậy khi điều khiển sẽ tồn tại một thời gian gián đoạn, sơ đồ 1,2,3 đợc điều khiển theo nguyên tắc này

Khi điều khiển riêng có hai bộ diều khiển làm việc riêng rẽ với nhau

Tại một thời điểm thì chỉ có một bộ biến đổi có xung điều khiển còn bộ biến đổi kia bị khoá

do không có xung điều khiển Trong một khoảng thời gian thì BĐ1 bị khóa hoàn toàn và dòng phần ứng bị triệt tiêu, tuy nhiên suất điện động phần ứng E vẫn còn dơng Sau khoảng thời gian này thì phát xung α2 mở bộ biến đổi 2 đổi chiều dòng phần ứng động cơ đợc hãm tái sinh

Hệ truyền động có van đảo chiều điều khiển riêng có u điểm là làm việc an toàn không có dòng cân bằng chảy giữa các bộ biến đổi song cần có 1 khoảng thời gian trễ trong đó dòng điện

động cơ bằng không

b.Điều khiển chung :

Nguyên tắc : Tại một thời điểm thì cả hai bộ biến đổi BĐ1 và BĐ2 đều nhận đợc xung mở nhng

chỉ có một bộ biến đổi cấp dòng cho nghịch lu còn bộ biến đổi kia làm việc ở chế độ đợi Sơ đồ 4,

5 thực hiện theo nguyên tắc này.Trong phơng pháp điều khiển chung mặc dù đảm bảo Ed2

=Ed1 tức là không xuất hiện giá trị dòng cân bằng song giá trị tức thời của suất điện động của các bộ chỉnh lu là ed1(t) và ed2(t) luôn khác nhau do đó vẫn xuất hiện thành phần xoay chiều của dòng điện cân bằng và để hạn chế dòng điện cân bằng này thờng dùng các cuộn kháng cân bằng

Lcb

I.2 Hệ Truyền Động xoay chiều có điều chỉnh tốc độ

Hệ truyền động này dùng động cơ không đồng bộ 3 pha Loại động cơ này đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, chiếm tỉ lệ rất lớn so với động cơ khác Ngày nay do sự phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất và kỹ thuật điện tử - tin học động cơ không đồng bộ mới khai thác đợc hết các u điểm của mình Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu quả với

hệ truyền động chỉnh lu - triristo.

Không giống nh động cơ một chiều, động cơ KĐB có cấu tạo phần cảm và phần ứng không tách biệt Từ thông động cơ cũng nh mô men động cơ sinh ra phụ thuộc nhiều vào tham số

Do vậy hệ điều chỉnh tự động truyền động diện động cơ không đồng bộ là hệ điều chỉnh nhiều tham số có tính phi tuyến mạnh

Trong công nghiệp thờng sử dụng bốn hệ điều chỉnh tốc độ :

Do vậy đây là một phơng pháp phức tạp phải dùng nhiều thiết bị

Có hai loại biến tần :

• Biến tần trực tiếp : Loại này có sơ đồ cấu trúc rất đơn giản

Điện áp vào xoay chiều U1 (tần số f1 ) qua một mạch van là ra ngay tải với tần số f2 Bộ biến tần này có hiệu suất biến đổi năng lợng cao tuy nhiên thực tế sơ đồ mạch van khá phức tạp, có

số lợng van lớn nhất với mạch 3 pha Việc thay đổi tần số ra f2 khó khăn và phụ thuộc nhiều vào tần số f1

* Biến tần gián tiếp : Có cấu trúc nh sau :

(xoay chiều) (một chiều) (xoay chiều )

U1 U U U2

F1 F2

Điện áp xoay chiều đợc biến thành một chiều nhờ bộ chỉnh lu, qua bộ lọc rồi đợc biến đổi thành

U2 với tần số f2 sau khi qua bộ nghịch lu độc lập

Hiệu suất biến tần loại này thấp song cho phép thay đổi dễ dàng f2 mà không phụ thuộc f1

Truyền Động Chỉnh Lu Tiristo - Động Cơ Có Đảo Chiều Quay vì:

+ Độ tác động của hệ này nhanh và cao, không gây ồn và dễ tự động hoá do các van bán dẫn công suất có hệ số khuyếch đại công suất rất cao Điều này thuận tiện cho việc thiết lập hệ thống

điều chỉnh tự động nhiều vòng để nâng cao chất lợng các đặc tính tĩnh và đặc tính động của hệ thống

+ Trong hệ truyền động một chiều này, em sẽ sử dụng mạch lực là sơ đồ ba bởi vì loại này có u

điểm là dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo chiều lớn Đồng thời hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng hoạt động đóng mở độc lập với nhau, làm việc an toàn và không có dòng chảy giữa các bộ biến đổi

+ Sử dụng hệ truyền động chỉnh lu Tiristo - Động cơ có đảo chiều quay sẽ đạt đợc đồ thị tốc độ tối u (đối với loại truyền động xoay chiều thì chỉ đạt đợc dạng đồ thị gần giống mà thôi )

Nh vậy, loại động cơ sử dụng trong hệ truyền động là loại động cơ một chiều

Chơng III tính chọn công suất động cơ và mạch lực

ở chơng II, ta đã chọn phơng pháp truyền động là dùng hệ truyền động chỉnh lu Tiristo -

Động cơ có đảo chiều quay Chơng này đi giải quyết việc tính chọn các phần tử dùng trong mạch lực

1 Lựa chọn sơ đồ mạch lực.

B.Tính chọn mạch biến đổi:

Vì hệ truyền động thang máy là một chiều và có đảo chiều, nên ta chọn mạch biến đổi điện áp tới động cơ gồm 2 bộ chỉnh lu cầu 3 pha Thyristor điều khiển riêng Còn mạch kích từ động cơ cũng có một bộ chỉnh lu cầu 3 pha Điốt

1.Mạch biến đổi nguồn cấp cho động cơ:

Xét khi một bộ chỉnh lu làm việc Ta có sơ đồ sau:

Trong đó:

BAN : Biến áp nguồn lấy điện từ lới cấp cho động cơ

Uv0 : Điện áp dây hiệu dụng thứ cấp biến áp nguồn BAN

T : 6 Tiristor của mạch chỉnh lu cùng loại

Lck : Cuộn kháng san bằng

L, R : cảm kháng, điện trở phần ứng động cơ R = r + rcp = 0,94 (Ω)

Điện áp không tải của bộ chỉnh lu Ud0 phải thoả mãn phơng trình:

γ1Ud0cosαmin = γ2Eđm + ∑Uv + ImaxR∑ + ∆Uγ max (*)

Trong đó:

• Ud0 : điện áp không tải của chỉnh lu

• γ1 : hệ số tính đến sự suy giảm lới điện; γ1 = 0,95

maxuI

ddmIudm

U

∆

∗ γ

1

maxuuv

udm2

U Y 2 cos

I R U E

− α γ

+ Σ +

= 1 0 , 04 , 95 . 180 cos 12 + 3 − , 2 2 + 0 0 , 5 , 94 0 , . 05 86

⇔ U d0 ≈ 335,1 (V)

⇒ U v0 = U d0 /1,35 ≈ 248.2(V)

*Tính chọn biến áp nguồn BAN:

BAN đấu theo kiểu ∆/Y Điện áp lới UL = 380V

⇒ Tỷ số biến áp: kBAN =

3 U

U

vo

l =

3

2

1

34,4 ≈ 13,2(A)Công suất định mức BAN:

SBAN = 1,05Ud0Idđm = 1,05.335,1.43 (VA)

⇔ SBAN = 15129,7 (VA)

Tra sổ tay, ta chọn máy biến áp tiêu chuẩn có S đm = 16(kVA).

*Tính chọn các Tiristor trong mạch chỉnh lu:

Ta có bộ chỉnh lu là cầu 3 pha Tra sổ tay, ta tính đợc các thông số sau:

Dòng trung bình qua mỗi Thyristor:

Vậy Tiristor phải chịu đợc điện áp ngợc cực đại = 1,6.347,4 ≈ 555,9(V),

phải chịu đợc dòng trung bình khi dẫn = 1,5.14,3 ≈ 21,4(A),

và phải chịu đợc dòng cực đại khi dẫn = 1,5.17,33 ≈ 26(A)

Vậy ta chọn đợc loại Thyristor dùng cho bộ chỉnh lu cấp nguồn cho động cơ:

VTM

max(V)

ITM

Max(A)

Du/dt(V/às)

di/dt(A/às)TYN

Trong đó:

• I0 : Dòng trung bình ở trạng thái dẫn của Thyristor

• VRRM : Điện áp ngợc của lặp lại của Thyristor

• VDRM : Điện áp lặp lại ở trạng thái khoá

• ITSM : Dòng điện quá tải ở điểm h hỏng ở trạng thái dẫn

• IDM : Dòng cực đại ở trạng thái khoá

• VGT, I GT : Điện áp, dòng điện điều khiển

• VTM, ITM : Điện áp, dòng điện cực đại ở trạng thái dẫn

• du/dt : Tốc độ tăng tới hạn của điện áp ở trạng thái khoá

• di/dt : Tốc độ tăng tới hạn của dòng điện ở trạng thái dẫn

* Tính cuộn kháng san bằng:

Công thức gần đúng tính điện cảm phần ứng động cơ 1 chiều kích từ độc lập:

L ≈ KL

dm p udm

udm

n Z I

U

(H) (Truyền động điện - Trang 273)

Trong đó : KL = 1,4 ữ 1,9 (máy có bù); chọn KL = 1,4

Uđm = 220(V), Iđm = 43(A), Zp(số đôi cực) = 4 và nđm =1000(vòng/phút)

⇒ L = 1,4

1000 4 43

220 ⇔

L ≈ 0,0017.10-3(H), hay L = 0,017(mH).

*Tính toán mạch bảovệ du/dt và di/dt:

Ta có sơ đồ mạch bảo vệ hoàn chỉnh nh sau:

a.Mạch R 1 C 1 bảo vệ quá điện áp do tích tụ điện tích:

(Điện tử công suất - Nguyễn Bính - trang 261)

Gọi b là hệ số dự trữ về điện áp của Thyristor ⇒ b = 1ữ 2 Chọn b = 1,6.Giả sử BAN có Lc = 0,2(mH)

-Hệ số quá điện áp : k =

maxng

U

2

10 2 , 0 2

2 , 248

Ta thấy với Thyristor đã chọn có

dt

di

= 100(A/às) >> 0,86(A/às), nên trong mạch không cần có

các cuộn kháng bảo vệ Lk (bảo vệ

), sử dụng các đờng cong (Hình 8):

Với Id = 43(A), max

U

Q

2

.C* min(k) = 2 347 ì 15 , 1

5,5 ≈ 0,47(àF)

R*

min(k)

Q 2

U L 2

max ng

c ≤ R

1≤ R* max(k)

Q 2

U L

1 , 347 10 2 , 0

1 , 347 10 2 , 0

2

−

−

⇒ 37,4 ≤ R1≤ 81,6 (Ω)

Vậy ta có thể chọn các giá trị chuẩn: R 1 = 47(Ω) và C 1 = 0,6(àF)

b Mạch R 2 C 2 bảo vệ quá điện áp do cắt BAN không tải gây ra:

s I 2

I

ω

2 S

Trong đó:

Is.o.m : là giá trị cực đại của dòng từ hoá quy sang thứ cấp

Is : giá trị hiệu dụng dòng định mức thứ cấp Is =

s I 2

-Xác định R2 và C2:

C2 =

sm

2 3 T

U

W 2

C* min(k)Trong đó Usm là giá trị cực đại điện áp dây thứ cấp BAN:

sm I

U

≤ R2≤ R*

max(k)

m o s

sm I U

⇔ 1 2 0 , 03 35 , 1

1 ,

347

ì

ì ≤ R2≤ 2,1 2 0 , 03 35 , 1

1 ,

347

ì

ì

⇒ 236,1 ≤ R2≤ 728,9 (Ω)

Vậy ta chọn các giá trị chuẩn: R 2 = 600(Ω) và C 2 = 4(àF).

1 Mạch biến đổi nguồn cấp cho mạch kích từ động cơ:

Ta dùng sơ đồ cầu 3 pha Điôt nh sau:

Từ loại động cơ, ta có Iktđm = 1,24(A) và Rcks = 128(Ω) Ta có điện áp ra mạch chỉnh lu:

Ud = Ud0 = IktđmRcks = 1,24.128 = 158,72(V)

⇒ Uv0 = Ud/1,35 = 158,72/1,35 ⇔ Uv0≈ 117,57(V)

* Tính chọn biến áp nguồn cấp cho mạch kích từ BAKT:

BAKT đấu theo kiểu ∆/Y Điện áp lới UL = 380V

⇒ Tỷ số biến áp: kBAKT =

3 U

U

vo

l =

3

57 , 117

Tra sổ tay, ta chọn máy biến áp tiêu chuẩn có S đm = 240(VA).

* Tính chọn các Điôt trong mạch chỉnh lu:

Dòng trung bình qua mỗi Điôt:

Vậy Điôt phải chịu đợc điện áp ngợc cực đại = 1,6.166,27 ≈ 266,03(V),

phải chịu đợc dòng trung bình khi dẫn = 1,5.0,41 ≈ 0,62(A),

và phải chịu đợc dòng cực đại khi dẫn = 1,5.0,41 ≈ 0,62(A)

Vậy ta chọn đợc loại Điôt dùng cho bộ chỉnh lu cấp nguồn cho mạch kích từ của động cơ:

Loại Itb(A) Uiv(V) ∆U(V) Tốc độ quạt Tốc độ nớc

2 Chọn công suất động cơ.

Phụ tải của cơ cấu nâng chủ yếu là do trọng tải gây ra Để xác định nó phải dựa vào kết cấu cụ thể của cơ cấu khi cơ cấu làm việc 2 đầu dây cáp chuyển động ngợc chiều nhau để tính chọn công suất động cơ truyền động thang máy cần có

điều kiện và tham số sau:

- Sơ đồ động học của thang máy

- Tốc độ và gia tốc lớn nhất cho phép

Lực tác dụng lên pu li cáp kéo của buồng thang:

gc: trọng lợng của một đơn vị chiều dài dây cáp kg/m

x: khoảng cách từ buồng thang đến Puli chủ động (m)Mục đích sử dụng đối trọng là làm giảm phụ tải của cơ cấu do đó giảm đợc công suất truyền động