Đồ án Truyền động điện: Đóng mở cửa thang máy

I Giới thiệuĐiều khiển đóng mở cửa thang máy Yêu cầu đề tài: Điều khiển đóng mở cửa thang máy bằng động cơ 0.5hp, sử dụng biến tần và limit swich để điều khiển cửa mở ra và đóng lại nhẹ

MỤC LỤC

I) Giới thiệu 3

Giản đồ tốc độ 3

Giản đồ tốc độ khi cảm biến hoạt động 4

II) Chọn động cơ và thiết bị bảo vệ 5

1 Chọn động cơ 5

2 Chọn biến tần 6

3 Chọn thiết bị 6

4 Chọn Thiết bị chính cho mạch điều khiển 11

III) MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ ĐIỀU KHIỂN 13

Bản vẽ đi dây biến tần 14

IV) NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 15

1 Chức năng 15

2 Hoạt động mạch động lực 15

3 Hoạt động mạch điều khiển 15

4 Hoạt động bảo vệ 15

5 Hoạt động hiển thị 16

V) CÀI ĐẶT 17

VI) BẢN VẼ TỦ ĐIỆN 17

VII) LẬP HỒ SƠ KỸ THUẬT 18

I) Giới thiệu

Điều khiển đóng mở cửa thang máy

Yêu cầu đề tài: Điều khiển đóng mở cửa thang máy bằng động cơ 0.5hp, sử dụng biến tần và limit swich để điều khiển cửa mở ra và đóng lại nhẹ nhàng, cửa chuyển động nhanh không va vào thành cửa Khi đang đóng có người đi vào phải mở ra, đợi nút ấn đóng cửa

Giải quyết vấn đề của đề tài:

Phân tích nguyên lý hoạt động và đăc tính cơ của cửa thang máy

Giản đồ tốc độ

Cửa thang máy được điều khiển thông qua biến tần nối với động cơ Sử dụng Start, Stop, nút nhấn S1 , S2, relay trung gian và công tắc hành trình để điều khiển thông qua biến tần

Nhấn Start để khởi động, mở cửa nhấn nút nhấn S1 thông qua công tắc hành trình điều khiển tốc độ của động cơ SW2 Khi SW1 thường mở thì động cơ ngừng và chạy theo quán tính 1 đoạn rồi dừng hẳn kết thúc quán trình mở cửa Đóng cửa nhấn nút nhấn S1 thông qua công tắc hành trình điều khiển tốc độ của động cơ SW3 Khi SW4 thường mở thì động cơ ngừng và chạy theo quán tính 1 đoạn rồi dừng hẳn kết thúc quán trình đóng cửa

Giản đồ tốc độ khi cảm biến hoạt động

Khi thang máy đang đóng có người đi vào thì cảm biến sẽ hoạt động nhận tín hiệu cửa mở ra và chờ đến khi ta nhấn S2 để đóng lại

II) Chọn động cơ và thiết bị bảo vệ

1 Chọn động cơ

Yêu cầu: Chọn động cơ 0.5 hp = 370W vì vậy ta chọn động cơ hãng siement

có thông số sau:

Mục đích: Sử dụng động cơ để đóng mở cửa thang máy

Thông số cơ bản của động cơ:

Điện áp: 230/460VY

Tần số:50Hz

Động cơ: 3 pha 4 cực

Tốc độ: 1380 rpm

Dòng điện:1.02A

Hệ số công suất:0.72

Moment định mức:

2 Chọn biến tần

Dựa vào động cơ có công suất định mức 370W ta chọn biến tần của hãng mitsubishi FR-A740-0.4k

Các thông số kỹ thuật cơ bản:

Điện áp: 380-400V

Tần số 50Hz

Công suất định mức:0.37kW

Dòng điện định mức:1.5A

3 Chọn thiết bị

3.1 MCCB bảo vệ biến tần

Yêu cầu: Đây là thiết bị đóng ngắt bằng tay, có khả năng đóng ngắt tự động

khi dòng điện quá tải vượt quá giới hạn định mức giúp bảo vệ biến tần

Mục tiêu: Dựa biến tần FR-A740.0.4k ta chọn MCCB NF30-CS của hãng

MITSUBISHI

Thông số cơ bản:

Dòng điện cắt :5A

Loại : 3 cực

Điện áp 380V

3.2 Chọn contactor loại S-N10

Yêu cầu: Để đóng ngắt tiếp điểm của mạch động lực khi muốn ngừng

động cơ

Mục tiêu: Chọn contactor dựa trên biến tần FR-A740-0.4k

Có thông số cơ bản:

Dòng điện 11A

Điện áp cuộn hút 200-240v

Số cực: 3

3.3 Chọn điện trở hãm loại

3.4 Relay trung gian chọn loại relay trung gian OmronMY2N-GS DC24V

Yêu cầu: Để mạch động lực hoạt đông theo ý muốn thông qua mạch điều

khiển

Mục tiêu: Sử dụng relay trung gian để điều khiển biến tần

3.5 Chọn Limit swich

Yêu Cầu: Để điều khiển tốc độ của cửa thang máy

Mục đích: Công tắc hành trình để điều khiển tốc độ.

Chọn limit switch của hãng OMRON, số hiệu:D4B-4111N

Đầu tác động cần bánh xe

3.6 Chọn cáp động lực

Cáp động lực:

Chọn cáp điện lực hạ thế 3 lõi, cách điện XLPE, vỏ PVC, giáp bảo vệ 1 lớp kin loại CXV/WA – 0.6/1KV

4 Chọn Thiết bị chính cho mạch điều khiển

CB mạch điều khiển: do dùng điện áp DC 24v 5A vì vậy ta chọn CB

tép của mitshubishi 1pha, 6A, dòng BH-D6 của hãng MITSUBISHI

4.1 Chọn dây cáp cho mạch điều khiển

Mục đích : Kết nối các thiết bị trên mạch điều khiển

Chọn loại cáp mã 1060101 1 1 lõivớiđường kính 1mm2của hãng Cadivi

4.2 Chọn cảm biến hồng ngoại

Yêu Cầu: Khi có người đi vào thì cửa thang máy sẽ mở

Mục đích: Để nhận biết người ra vào điều khiển cửa đóng mở khi cửa

đóng vẫn có người đi vào

Ta chọn loại: F3E-16-T6 của Omron

Có thông số:

Khoảng cách có phát hiện 0-5m

Thời gian đáp ứng: max 110ms

Nguồn sáng: LED hồng ngoại

Nguồn cấp : 10-30VDC

4.3 Chọn nút ấn:

Ta chọn nút nhấnYW1L-AF2E11QM3 của IDEC

Điện áp max 250V , sử dụng loại 1NO-1NC NO cho tiếp điểm

thường mở, NC cho tiếp điểm thường đóng (catalog trang 6)

4.4 Đèn báo

Đèn báo nguồn, chạy thuận ,chạy nghịch, báo lỗi

Chọn loại YW1P-1M45 của hãng IDEC.

Sử dụng đèn led điện áp định mức: 230/240 AC/DC Điện áp 220v AC

III) MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ ĐIỀU KHIỂN

1 Mạch động lực và điều khiển

2 Đấu nối biến tần

Yêu Cầu:Với yêu cầu của đề tài là điều khiển việc đóng mở cửa nhẹ nhàng nên

nhóm chọn giải pháp điều khiển cửa bằng các cấp tốc độ khác Ngoài ra còn có

sự kết hợp của 4 limit switch để cho việc điều khiển cửa được chính xác và êm hơn

Giải pháp: Dùng chế độ điều khiển nhiều cấp tốc độ bằng các chân RH, RM,

RL để có thể sử dụng ba cấp tốc độ 10Hz, 25Hz, 45Hz, để điều khiển cửa Để có thể sử dụng ba cấp tốc độ này để điều khiển cửa thì ta phải đấu nối biến tần như sau:

Bản vẽ đi dây biến tần

IV) NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Yêu cầu: Nêu rõ các nhiệm vụ kỹ thuật bảo vệ điện, cơ khí khỏi động dừng,

điều khiển tốc độ và có hoạt động hiển thị

1 Chức năng

- MCCB bảo vệ ngắn mạch và đóng cắt mạch điện

- CB đóng cắt mạch điện

- KA(1-5 ): Relay trung gian

- S1, S2 nhấn nút mở và đóng cửa

- SW(1-4): Cung cấp tín để thay đổi trạng thái làm việc cho mạch

- Biến tần điều khiển động cơ thông qua mạch điều khiển và bảo vệ quá tải cho động cơ

- D1 đèn báo đóng cửa, D2 đèn báo mở cửa, D3 đèn báo sự cố

2 Hoạt động mạch động lực

Đầu tiên đóng MCCB ( bảo vệ ngắn mạch) cấp nguồn cho hệ thống, lúc đó nếu lưới có điện thì các đèn báo pha sẽ sáng, dòng diện đi qua Contactor sau đó

đi vào biến tần, biến tần sẽ điều chỉnh tốc độ nhanh, chậm và chiều quay cho động cơ

3 Hoạt động mạch điều khiển

Đóng CB, đóng Start KM có điện tiếp điểm thường hở (39-40) đóng lại tự giữ và đi qua Stop cấp nguồn cho mạch

Giả sử ban đầu cửa đang đóng: lúc này thì SW1 thường đóng và SW2 thường mở Ta nhấn nút S1(mở), KA1 có điện, tiếp điểm thường hở (11-12) đóng lại tự giữ, kích cho biến tần điều khiển động cơ quay thuận (cửa mở) Lúc RH=ON nên động cơ sẽ chạy tốc độ 45Hz Cửa di chuyển với tốc độ 45Hz cho đến khi tác động vào LIMIT SWICH 2, RH=RM=ON động cơ sẽ nhận tốc độ 10Hz ( vì biến tần sẽ nhận tốc độ chậm hơn) và khi cửa tác động vào LIMIT SWICH 1 thì lúc này ngừng cấp nguồn cho động cơ và động cơ sẽ chạy theo quán tính một đoạn nhỏ nữa rồi dừng lại

Lúc này thì SW4 thường đóng và SW3 thường mở Để mở cửa, ta nhấn nút S2 (đóng ), KA4 có điện, tiếp điểm thường hở (13-14 ) đóng lại tự giữ, kích cho biến tần điều khiển động cơ quay thuận (cửa đóng) Lúc RH=RM=ON nên động

cơ sẽ chạy tốc độ 25Hz ( vì biến tần sẽ nhận tốc độ chậm hơn) Cửa di chuyển với tốc độ 25Hz cho đến khi tác động vào LIMIT SWICH 3, RH=RM=RL=ON động cơ sẽ nhận tốc độ 10Hz ( vì biến tần sẽ nhận tốc độ chậm hơn) và khi cửa tác động vào LIMIT SWICH 4 thì lúc này ngừng cấp nguồn cho động cơ và động cơ sẽ chạy theo quán tính một đoạn nhỏ rồi dừng lại

4 Hoạt động bảo vệ

Để giải quyết trường hợp khi đang đóng cửa thì cửa bị kẹt không đóng được thì sẽ mở cửa ra, nhóm sử dụng sử dụng cảm biến hồng ngoài thông qua relay trung gian KA5 để chuyển trạng thái đóng cửa thành mở cửa cho thang máy Dùng khóa chéo KA1 và KA4 để bảo vệ mạch điều khiển

Sư dụng relay 1 (Đầu ra có lỗi ) để bảo vệ mạch khi có sự cố xảy ra sẽ ngắt nguồn điện thông qua contactor

5 Hoạt động hiển thị

V) CÀI ĐẶT

Yêu Cầu: Cài đặt các thông số của động cơ và thông số biến tần

Tham số Tên Giá trị ban đầu

Pr.4 Thiết lập đa tốc độ (tốc độ 1) 45Hz

Pr.5 Thiết lập đa tốc độ (tốc độ 2) 25Hz

Pr.6 Thiết lập đa tốc độ (tốc độ 3) 10Hz

Pr.9 Rơ le O/L nhiệt điện tử/ Dòng

định mức động cơ

1.2A

VI) BẢN VẼ TỦ ĐIỆN

VII) LẬP HỒ SƠ KỸ THUẬT

Bảng báo giá sản phẩm

MCCB NF30-CS 1 180,000 VND

Rely trung gian Omron MY2N-GS 5 175,000 VND