Thiết kế hệ thống truyền động thang máy

 Các thiết bị chuyên dùng trong thang máy  Phanh hãm điện từ  Phanh bảo hiểm: Giữ buồng thang tại chỗ khi đứt cáp, mất điện và khi tốc độ di chuyển vượt quá 20÷40% tốc độ định mức.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN - -

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CHO THANG MÁY CHỞ NGƯỜI

Giáo viên hướng dẫn : ThS Vũ Thụy Nguyên Sinh viên thực hiện: Hồ Văn Tự

Hà Nội - 2016

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

Chương 1: Tổng quan về thang máy 4

1.1 Giới thiệu chung về thang máy 4

1.1.1.Khái niệm 4

1.1.2.Lịch sử phát triển thang máy 4

1.1.3.Cấu tạo thang máy 5

1.1.4.Phân loại thang máy 7

1.2 Yêu cầu đối với thang máy 8

1.2.1.Yêu cầu về công nghệ .8

1.2.2.Yêu cầu về truyền động .8

1.3 Chế độ làm việc phụ tải của thang máy 9

Chương 2 Tính chọn công suất động cơ 11

2.1 Tập hợp các số liệu ban đầu 11

2.2 Phân tích bài toán 11

2.3 Tính toán công suất động cơ 14

2.3.1.Xác định phụ tải tĩnh 14

2.3.2.Xác định hệ số đóng điện tương đối 14

2.4 Chọn công suất động cơ 16

2.4.1.Tính công suất đẳng trị trên trục động cơ 16

2.4.2.Momen tương ứng với lực kéo đặt lên puli cáp 16

2.4.3.Chọn động cơ 17

2.5 Kiểm nghiệm động cơ 20

2.5.1.Kiểm nghiệm điều kiện quá tải 20

2.5.2.Kiểm nghiệm điều kiện khởi động 20

Chương 3 Lựa chọn phương án truyền động 22

3.1 Chọn loại biến tần 22

3.2 Chọn phương pháp điều khiển biến tần 24

3.2.1.Điều khiển vô hướng 24

3.2.2.Phương pháp FOC 25

3.2.3.Phương pháp DTC 26

Chương 4: Tính toán mạch biến đổi công suất 27

4.1 Mạch động lực 27

4.1.1.Khối bộ chỉnh lưu cầu ba pha diode 27

4.1.2.Khối bộ lọc 28

4.1.3.Khối bộ nghịch lưu độc lập 28

4.2 Tính toán thông số mạch lực 31

4.2.1.Van cho bộ chỉnh lưu 31

4.2.2.Tính toán cho mạch nghịch lưu 32

4.2.3.Chọn giá trị của tụ điện 32

4.2.4.Chọn giá trị điện trở dập và van của bộ dập chopper .32

Chương 5: Xây dựng cấu trúc hệ truyền động & mô phỏng 33

5.1 Mô tả toán học động cơ không đồng bộ ba pha 33

5.2 Điều khiển vector 34

5.2.1.Cấu trúc của hệ điều khiển tựa theo từ thông rotor 37

5.2.2.Chuyển hệ trục tọa độ 38

5.3 Hệ phương trình cơ bản của động cơ trên hệ tọa độ αβ 39

5.4 Hệ phương trình cơ bản của động cơ trên hệ tọa độ dq 41

5.5 Tổng hợp các mạch vòng 44

5.5.1.Tổng hợp mạch vòng dòng điện 44

5.5.2.Tổng hợp mạch vòng tốc độ 47

 MÔ PHỎNG 49

KẾT LUẬN 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với quá trình công nghiệp hóa đất nước, yêu cầu tự động hóa trong máy sản xuất ngày càng cao, điều khiển linh hoạt, tiện lợi, gọn nhẹ và hiệu xuất sản xuất cao Mặt khác, với công nghệ thông tin và công nghệ điện tử phát triển ngày càng cao

và nhu cầu con người ngày càng đòi hỏi những sản phẩm ứng dụng vào đời sống, làm việc cao

Trong thời đại hiện nay truyền động điện đóng vai trò hết sức quan trọng trong chất lượng sản phẩm và hiệu quả công việc Ngày nay sự tiến bộ vượt bậc của truyền động điện dẫn đến các hệ thống truyền động càng phát triển và nhiều thay đổi Và thang máy cũng là một yêu cầu được đưa ra để phù hợp với các công nghệ tân tiến ấy

Trong đồ án chuyên ngành này, em được giao làm đề tài “thiết kế hệ truyền

động cho thang máy chở người” Đồ án của em gồm 5 chương như sau:

Chương 1: Tổng quan về thang máy

Chương 2: Tính chọn công suất động cơ

Chương 3: Lựa chọn phương án truyền động

Chương 4: Tính toán mạch biến đổi công suất

Chương 5: Xây dựng cấu trúc hệ truyền động và mô phỏng

Được sự hướng dẫn tận tình và cung cấp những tài liệu cần thiết của thầy giáo ThS Vũ Thụy Nguyên đã giúp em hoàn thành đồ án này Do kiến thức rộng và thực tế còn hạn chế nên bản đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót Em mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án của em hoàn thiện hơn

Em xin cảm ơn sự giúp đỡ của thầy ThS Vũ Thụy Nguyên đã giúp em hoàn thành đồ án này!

Hà Nội, ngày 05 tháng 06 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Hồ Văn Tự

Chương 1: Tổng quan về thang máy

1.1 Giới thiệu chung về thang máy

1.1.1.Khái niệm

Thang máy là một thiết bị vận tải chạy theo chiều đứng để vận chuyển người, hàng hóa giữa các tầng của một con tàu, công trình xây dựng hoặc một cấu trúc khác Thang máy thường được trang bị động cơ điện tao lực kéo dây cáp và hệ thống đối trọng như cần trục hoặc máy bơm chất lỏng thủy lực để nâng cao một piston hình trụ

1.1.2.Lịch sử phát triển thang máy

Thang máy đầu tiên được chế tạo dưới triều vua Louis SV, ở Versailles năm 1743

và chỉ để cho vua dùng Kỹ thuật này dựa trên sự đối trọng nên việc sử dụng ít tốn sức lực

Thang máy cơ học (1829)

Loại này lần đầu tiên được làm ra tại Luân Đôn năm 1829 Nó có thể chứa hàng chục hành khách

Hình 1.1: Thang máy cơ học cũ

Thang máy OTIS (1857)

Thang máy đầu tiên dùng cho công chúng được khánh thành năm 1857 tại New York do Elisha Graves OTIS, người Mỹ, chế tạo cho một cửa hàng cao 5 tầng ở Bradway Ông OTIS đã giới thiệu thang máy có thắng đầu tiên tại Nữu Ước năm 1852

Thang máy điện (1880)

Thang máy điện lần đầu tiên được phát minh bởi công ty SIEMENS & HALSKE cho cuộc triên lãm kỹ nghệ tại Manheim năm 1880 Nó lên 22m trong 11 s Nó đã chuyên chở 8000 hành khách trong 1 tháng lên đỉnh của lầu quan sát cho khu triển lãm Thang máy này cấu tạo cực ký đơn giản, chỉ cần một bức tường mang nó, một đinh vít gắn vô bức tường, buồng thang máy được gắn vô một đai ốc quay chung quanh vít, một mô tơ lên và xuống cùng cới buồng thang máy và không cần phòng cho máy móc nên cũng không có ròng rọc, không có trọng, cũng không có đối trọng nhất

là có lối đi cấp kỳ khi bị hư

Hình 1.2: Thang máy hiện đại ngày nay

1.1.3.Cấu tạo thang máy

Tất cả các thiết bị điện của thang máy được lắp đặt trong buồng thang và buồng máy Buồng máy thường bố trí ở tầng trên cùng của giếng thang máy Kết cấu, sơ đồ

bố trí thiết bị của thang máy giới thiệu trên hình 1.3

 Thiết bị lắp đặt trong hố giếng thang máy

Hố giếng của thang máy là khoảng không gian từ mặt bằng sàn tầng 1 cho đến đáy giếng Nếu hố giếng có độ sâu hơn 2m thì phải làm thêm cửa ra vào Trong đây lắp đặt

hệ thống giảm xóc tránh sự va đập của buồng thang và đối trọng xuống sàn cảu giếng thang máy trong trường hợp công tắc hành trình hạn chế hành trình xuống gặp sự cố

 Thiết bị lắp trong buồng máy

 Cơ cấu nâng

Trong buồng máy có lắp đặt hệ thống tời nâng-hạ buồng thang tạo ra lực kéo chuyển động buồng thang và đối trọng Cơ cấu nâng gồm:

- Bộ phận kéo cáp

- Hộp giảm tốc

- Phanh hãm điện từ

- Động cơ truyền động

 Tủ điện: Trong tủ điện lắp ráp cầu dao tổng cầu chì các loại, công tắc tơ và

rowle trung gian

 Puli dẫn hướng

 Bộ phận hạn chế tốc độ: Buồng thang có trang bị bộ phanh bảo hiểm Phanh

bảo hiểm giữ buồng thang tại chỗ khi đứt cáp, mất điện và khi tốc độ di chuyển vượt quá (20÷40)% tốc độ định mức

 Thiết bị lắp trong giếng thang máy

 Buồng thang: Trong buồng thang lắp đặt hệ thống nút bấm, đèn báo Nơi người

và hàng hóa đứng khi vận chuyển

 Hệ thống cáp treo: Cáp hai nhánh, một đầu nối buồng thang, đầu kia nối với

đối trọng cùng puli dẫn hướng

 Bộ phận cảm biến vị trí: Dùng để chuyển đổi tốc độ động cơ

 Các thiết bị chuyên dùng trong thang máy

 Phanh hãm điện từ

 Phanh bảo hiểm: Giữ buồng thang tại chỗ khi đứt cáp, mất điện và khi tốc độ di

chuyển vượt quá (20÷40)% tốc độ định mức

 Cảm biến vị trí

Các bộ phận cảm biến dùng để:

- Phát lệnh dừn buồng thang ở mỗi tầng

- Chuyển đổi tốc độ động cơ

- Xác định vị trí buồng thang

1.1.4.Phân loại thang máy

 Phân loại theo chức năng:

- Thang máy chở người trong các nhà cáo tầng

- Thang máy dùng trong các bệnh viện

- Thang máy chở hàng có người điều khiển

- Thang máy dùng trong nhà ăn và thư viện

 Phân loại theo tải trọng:

- Thang máy loại nhỏ Q < 160kg

- Thang máy loại trung bình Q = 500 ÷ 2000kg

- Thang máy loại lớn Q > 2000kg

 Phân loại theo tốc độ di chuyển:

- Thang máy chạy chậm v = 0.5 m/s

- Thang máy tốc độ trung bình v = 0.75 ÷ 1.5 m/s dùng trong tòa nhà 6÷12 tầng

- Thang máy cao tốc v = 2.5 ÷ 5 m/s thường dùng trong tòa nhà >16 tầng

- Thang máy siêu tốc v > 5m/s thương dùng trong tòa tháp cao tầng

1.2 Yêu cầu đối với thang máy

1.2.1.Yêu cầu về công nghệ

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

- Về vị trí: khi dừng thang máy phải dừng chính xác so với sàn tầng và quá trình hãm sao cho cabin dừng đúng tại sàn tầng với độ chính xác cao nhất

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

1.2.2.Yêu cầu về truyền động

Một trong những yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động thang máy là phải đảm bảo buồng thang chuyển động êm Và nó phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và khi hãm Các tham số chính đặc trưng cho chế độ làm việc của thang máy đó là: tốc độ di chuyển v(m/s), gia tốc a(m/s2), độ giật ρ(m/s3)

Tốc độ của buồng thang quyết định năng suất của thang máy Nhưng việc thay đổi tốc độ lại ảnh hưởng lớn tới giá thành Vậy tùy theo độ cao của tòa nhà mà lựa chọn tốc độ động cơ phù hợp

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 nhưng khi gia tốc lớn sẽ gây cảm giác khó chịu cho hành khách Bởi vậy gia tốc tối ưu là a ≤ 2(m/s2)

Một đại lượng nữa quyết định dộ em của buồng thang là tốc độ tăng gia tốc khi mở máy và tốc độ giảm gia tốc khi hãm máy, hay gọi là độ giật

ρ = =

Khi a ≤ 2(m/s2) thì ρ ≤ 20(m/s3)

Ta có biểu đồ làm việc tối ưu cho thang máy tốc độ trung bình và tốc độ cao

Hình 1.4: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của s, a, ρ theo thời gian

Biểu đồ chia làm 5 giai đoạn: mở máy, chế độ ổn định, hãm xuống tốc độ thấp, buồng thang đến tầng và hãm dừng

Đối với thang máy tốc độ chậm, biểu đồ làm việc chỉ có giai đoạn: thời gian tăng tốc(mở máy), di chuyển với tốc độ ổn định và hãm dừng

1.3 Chế độ làm việc phụ tải của thang máy

Cabin thang máy chuyển động theo phương thẳng đứng và được trượt theo các rãnh định hướng Khi cabin đầy tải và đi lên thì động cơ làm việc ở chế độ động cơ(góc phần tư I) Khi cabin đầy tải và đi xuống thì dộng cơ làm việc ở chế độ động cơ với chiều quay ngược lại(góc phần tư III)

Khi nâng cabin không tải đồng nghĩa với hạ đối trọng xuống, động cơ làm việc ở chế độ động cơ(góc phần tư III) và hạ cabin không tải thực chất là nâng đối trọng lên, động cơ làm việc ở chế độ động cơ(góc phần tư I)

Khi giảm tốc độ từ cao xuống thấp để nâng cao cấp chính xác dừng cabin, tùy theo chiều quay động cơ sẽ làm việc ở chế độ hãm tái sinh(góc phần tư II và IV)

A1: nâng cabin đầy tải tốc độ cao

A2: nâng cabin đầy tải tốc độ thấp (chuẩn bị dừng khi đến sàn tầng)

A’1: hạ cabin đầy tải tốc độ cao

A’2: hạ cabin đầy tải tốc độ thấp (chuẩn bị dừng khi đến sàn tầng)

C1, C2: hãm khi giảm tốc độ trong

chế độ nâng

C1’, C2’: hãm khi giảm tốc độ trong

chế độ hạ

Chương 2 Tính chọn công suất động cơ

2.1 Tập hợp các số liệu ban đầu

2.2 Phân tích bài toán

Đặt thêm một số thông số cần thiết:

 gc: khối lượng một dơn vị dài dây cáp [kg/m]

 hđt: chiều cao đối trọng [m]

 hcb: chiều cao cabin [m]

 g: gia tốc trọng trường [m/s2]

 Gđt: khối lượng của đối trọng [kg]

α: hệ số cân bằng (α = 0.3÷0.6) Chọn α = 0.4 do phần lớn các thang máy chở người chỉ vận hành đầy tải những giờ cao điểm, thời gian còn lại luôn làm việc non tải

Hình 2.1: Sơ đồ động học của thang máy

Tính chọn công suất động cơ ở chế độ tải trọng đồng đều thực hiện theo các bước sau:

1.Tính lực kéo đặt lên puli cáp kéo buồng thang(chất đầy tải) ở tầng dưới cùng và các lần dừng tiếp theo:

Các lực tác động lên puli chủ động theo các nhánh cáp là:

- Bên phía cabin: F1 = [G0 + G + gc(H – hcb)].g [N] (2.2)

- Bên phía đối trọng: F2 = [Gđt + gc(H – hđt).g [N] (2.3) Lực tác dụng lên puli chủ động khi nâng tải và hạ tải tạo momen quay là:

M =

Công suất tĩnh của động cơ khi nâng tải và hạ tải được tính cho trường hợp nâng và

hạ đầy tải Trên thực tế, phải tính đến hệ số ma sát giữa thanh dẫn hướng và đối trọng

P1n: động cơ làm việc chế độ nâng tải

P1h: động cơ làm việc chế độ hạ tải

3.Tính tổng thời gian hành trình của buồng thang:

- Thời gian buồng thang di chuyển với tốc độ ổn định

- Thời gian tăng tốc, thời gian hãm

- Thời gian phụ khác: thời gian đóng mở cửa, thời gian ra vào buồng thang của hành khách

4.Dựa vào các bước tính toán trên, tính momen đẳng trị và tính chọn công suất động cơ đảm bảo thỏa mãn điều kiện M ≥ Mđt

5.Xây dựng biểu đồ phụ tải toàn phần của hệ truyền động có tính đến quá trình quá

độ, tiến hành kiểm nghiệm động cơ truyền động

2.3 Tính toán công suất động cơ

P1h =

= ( )

= ( ) = -2.119(kW) Công suất tĩnh của động cơ khi nâng không tải là:

P0n =

=

=

= -1,413(kW) Công suất tĩnh của động cơ khi hạ đầy tải là:

P0h =

=

=

= 3.924(kW) Momen tĩnh của động cơ khi nâng đầy tải:

2.3.2.Xác định hệ số đóng điện tương đối

Để xác định hệ số đóng điện tương đối, ta phải vẽ được đồ thị phụ tải tĩnh của cơ cấu, hay ta phải xác định các khoảng thời gian làm việc cũng như nghỉ của thang máy trong một chu kỳ lên xuống

Xét thang máy làm việc với tải định mức: Gđm = 600 kg

Thời gian khởi động động cơ để thang máy có v = 1m/s là:

tkđ = =

= 0,67 s

→ Sau thời gian này cabin đi được quảng đường là:

Skđ = v0t + at2 =

= 0,34 m Thời gian hãm cabin khi dừng mỗi tầng là:

tlv = tkd + t + thãm = 0,67 + 3,82 + 0,67 = 5,16 s

Tổng thời gian làm việc: Tlv = 10.5,16 = 51,6 s

Giả sử:

- Thời gian vào ra cabin : 1s/1 người

- Thời gian mở cửa : 1s

- Thời gian đóng cửa :1s

- Mỗi tầng có 10 người ra và cùng lúc đó có 10 người vào

Như vậy thời gian nghỉ:

Vậy hệ số đóng điện tương đối của phụ tải là 26,4%

2.4 Chọn công suất động cơ

2.4.1.Tính công suất đẳng trị trên trục động cơ

Pđt = √∑

=√( ) = √( ( ) ) =3,21 kW Như vậy phụ tải thang máy có Pđt = 3,21 kW và ε% = 26,4%

Ta chọn hệ số đóng điện tiêu chuẩn εtc% = 25%

Công suất được hiệu chỉnh lại là:

Pdm_chon = Pđt.√

= 3,21.√

= 3,30 kW

2.4.2.Momen tương ứng với lực kéo đặt lên puli cáp

Ta xét bài toán quy về trục động cơ như sau:

D = 0,4 m → R = = 0,2 m

Vận tốc góc của tang trống: ωtt =

= 5 rad/s Vận tốc góc quay trục động cơ: ωdc = ωtt.i = 5.28 = 140 rad/s

→ ndc =

.60 =

.60 = 1337 vòng/phút Momen cực đại quy đổi ở trục động cơ:

- Động cơ xoay chiều ba pha không đồng bộ roto lồng sóc

- Động cơ đồng bộ kích từ nam châm vĩnh cửu

Trước đây, động cơ điện một chiều thường được ưa chuộng hơn, kể cả trong dải công suất nhỏ vì tính điều chỉnh và tuyến tính của nó Ngày nay, công nghệ điện tử và

vi điều khiển phát triển mạnh mẽ, việc điều khiển động cơ không đồng bộ không còn quá khó khăn, động cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc rẻ hơn động cơ điện một chiều cùng công suất nhiều và rất phổ biến trên thị trường với dải công suất rộng, do

đó phù hợp cho ứng dụng của chúng ta Vậy ta quyết định chọn động cơ không đồng

bộ roto lồng sóc dùng cho thang máy Thông số động cơ được lựa chọn hư bên dưới:

Tên động cơ: M2AA 132S 3GAA 132 001-••E

Giá trị dòng tạo từ thông isd:

Rs ≈ Rr ≈

̂ ̂ .Xh = 0,5877 Ω

Hệ số tản toàn phần:

σ ≈ =

= 0,0983 Hằng số thời gian stator:

2.5 Kiểm nghiệm động cơ

Để khẳng định chắc chắn động cơ cới các thông số trên có đáp ứng được các yêu cầu truyền động hay không, ta tiến hành kiểm nghiệm động cơ

2.5.1.Kiểm nghiệm điều kiện quá tải

Theo bảng thông số của động cở ta tính được momen định mức của động cơ:

Mđm =

.ϕ.Iu_đm = 36 (Nm) Momen cản lớn nhất khi nâng đầy tải:

Do Mđm > Mn nên động cơ đã chọn thỏa mãn điều kiện quá tải momen

2.5.2.Kiểm nghiệm điều kiện khởi động

Ta có: Jt = Jđ + (Jb1+Jb2_qd) + JDqd + JGqd

JGqd = (G + G0 – Gđt) x

2

- Momen quán tính của bộ truyền: Jb1+Jb2_qd ≈ 1,01xJđ = 0.03131 kg.m2

- Tính momen quy đổi về trục động cơ của puli:

Coi puli là 1 khối hình trụ khối lượng phân bố đều, đối xứng có D = 0,4 m, l = 0,25

m, Puli được làm bằng thép hoặc thép đúc

→ GD = VDxρthép = kpuli x

ρthép = 0,3

.7852 = 74 kg Trong đó ρthép = 7852 kg/m3, chọn kpuli = 0,3 là hệ số điền đầy của puli

Mn = Jt.Ԑ + Mqdmax = 0,08451.140 + 33,63 = 45,46 (N.m)

Momen mở máy của động cơ: Mmm = 79,2 (Nm)

Do Mmm > Mn nên động cơ thỏa mãn yêu cầu momen mở máy

Và động cơ đã lựa chọn đáp ứng được yêu cầu truyền động

Chương 3 Lựa chọn phương án truyền động

Chọn phương án truyền động là dựa trên các yêu cầu công nghệ và kết quả tính

chọn công suất động cơ, từ đó tìm ra các hệ truyền động có thể thỏa mãn các yêu cầu

 Biến tần gián tiếp

Điện áp xoay chiều tần số công nghiệp (50Hz) được điều chỉnh thành nguồn 1 chiều nhờ bộ chỉnh lưu, sau đó được lọc và bộ nghịch lưu sẽ biến đổi thành nguồn điện

áp xoay chiều ba pha có tần số biến đổi cung cấp cho động cơ

Tùy theo tính chất của bộ chỉnh lưu và dạng tín hiệu đầu ra mà bộ biến tần gián tiếp chia ra bộ biến tần nguồn dòng và bộ biến tần nguồn áp

 Biến tần nguồn dòng

Khâu trung gian một chiều là cuộn kháng Lf, thực hiện chức năng nguồn dòng cho

bộ nghịch lưu

Ưu điểm:

- Có khả năng trả năng lượng về lưới

- Không sợ chế độ ngắn mạch vì dòng điện một chiều được giữ không đổi

- Phù hợp cho dải công suất lớn trên 100 kW

Nhược điểm:

- Hiệu suất kém ở dải công suất nhỏ

- Cồng kềnh vì có cuộn kháng

- Hệ số công suất thấp và phụ thuộc vào phụ tải

Do đó, ứng dụng thang máy với tải chỉ hơn 5KW thì biến tần nguồn dòng là không phù hợp

 Biến tần nguồn áp

Khâu trung gian một chiều là tụ Ce, thực hiện chức năng nguồn áp cho bộ nghịch lưu

Ưu điểm:

- Phù hợp với tải nhỏ, dưới 30kW

- Hệ số công suất của mạch lớn

- Hình dạng và biên độ điện áp ra không phụ thuộc tải

Từ phân tích trên, ta lựa chọn biến tần nguồn áp chỉnh lưu điode và có điện trở hãm

3.2 Chọn phương pháp điều khiển biến tần

3.2.1.Điều khiển vô hướng

Mong muốn giữ cho từ thông stator ΨS không đổi(U/f = const) trong suốt quá trình điều chỉnh Khi điều chỉnh tần số, nếu giữ từ thông khe hở không đổi thì động cơ sẽ được sử dụng hiệu quả nhất(khả năng sinh momen lớn nhất)

3.2.2.Phương pháp FOC

Phương pháp điều khiển cả biên độ và vị trí pha của vector dòng(áp) giúp tạo được

hệ thống điều chỉnh từ thông hoàn hảo mà không cần sử dụng cảm biến từ thông động

- Rất nhạy với sự biến thiên thông số động cơ

- Phải thực hiện nhiều phép quay trục tọa độ nên tính toán phức tạp, tốc độ không cao

3.2.3.Phương pháp DTC

Ưu điểm:

- Không cần thực hiện các phép quay trục tọa độ do đó tính toán rất nhanh

- Độ chính xac điều chỉnh là tùy ý, phụ thuộc vào khả năng về tần số chuyển mạch của biến tần

- Momen động cơ phát huy nhanh

Nhược điểm:

- Xuất hiện xung momen nên hệ làm việc ở vùng tốc độ thấp khó ổn định

- Không kiểm soát được dòng điện

Từ những phân tích trên, do yêu cầu công nghệ của thang máy không đòi hỏi đáp ứng momen cực nhanh và cần ổn định tốc độ ở tốc độ thấp khi đến tầng do đó có thể lựa chọn điều khiển biến tần thang máy bằng phương pháp tựa theo từ thông rotor

Vậy phương án truyền động là: Hệ truyền động động cơ xoay chiều 3 pha không

đồng bộ rotor lồng sóc – biến tần nguồn áp dùng chỉnh lưu diode có điện trở hãm – điều khiển bằng phương pháp tựa theo từ thông rotor(FOC)

Chương 4: Tính toán mạch biến đổi công suất

4.1 Mạch động lực

4.1.1.Khối bộ chỉnh lưu cầu ba pha diode

Bộ chỉnh lưu có chức năng biến nguồn xoay chiều thành nguồn một chiều Ở đây

ta dùng bộ chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển

Ở mỗi thời điểm có một van ở nhóm anode chung được dẫn cùng một van ở nhóm katot chung

- Giá trị trung bình của điện áp ra:

Ud =

≈ 2,34U2f

- Số đập mạch: n = 6

- Dòng trung bình qua van:

- Điện áp ngược max trên van: Uvmax = √ U2f