Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620 Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://baocaothuctap.net Download luận văn đồ án môn học kỹ thuật điều khiển động cơ với đề tài: Điều khiển đóng mở cửa thang máy, cho các bạn làm luận văn tham khảo

1. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 1
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

2. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 2
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.

3. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 3
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.

4. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 4
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

5. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 5
 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 )
như vậy 𝑉𝑡𝑡 =
0,75
5
= 0,15𝑚/𝑠
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 (𝑣)

6. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 6
Chọn thời gian để thực hiện 1 hành trình đóng ( mở ) cửa là 5s
như vậy tốc độ quay𝑛1 của Pulley có r = 2(cm) là 1,2 (v/s)
<=> 72 (v/p)
Ta có tỷ số truyền giữa 2 Pulley là :
𝑅
𝑟
=
𝑛2
𝑛1
<=>
4
2
=
72
𝑛1
 𝑛1 = 36 (𝑣/𝑝)
Theo như đã chọn thì tốc độ của động cơ là 1395 (v/p), suy ra tỷ số
truyền của hộp số cần tìm là : 𝑖 =
1395
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.

7. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 7
 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.

8. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 8
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 )

9. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 9
 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

10. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 10
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.

11. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 11
 Tiêu chí chọn.
chọn theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần.
( bientancatalog trang 64 )
Có các thông số:
Chọn FFR-HEL-H0,75K-E.
Công suất 9.4 kW
Chọn EMC.
 Tác dụng.
- Lọc nhiễu điện từ.
- hạn chế tác hại của sóng hài tới các thiết bị.
 Tiêu chí chọn.
Theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần.
( bientancatalog trang 58)

12. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 12
Có các thông số:
Chọn FFR-MSH-040-8A-RF1
Công suất 17W
 Chọn điện trở hãm.
 Tác dụng.
- dùng điện trở hãm để dừng và hãm động cơ nhanh ở tốc độ
cao.
 Tiêu chí chọn.
chọn theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần.
(biêntancatalog trang 67).
Có các thông số:
Mã FR-ABR-
H0.75K
Điện trở 700 ôm

13. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 13
IV.Chọn thiết bị cho mạch động lực.
1.Chọn MCCB.
 Tác dụng.
 Đây là thiết bị đóng ngắt bằng tay, có khả năng đóng ngắt tự
động khi hệ thống có dòng điện quá tải vượt quá giới hạn định
mức giúp bảo vệ biến tần.
 Tiêu chí chọn
MCCB phải ngắt được trị số dòng điện ngắn mạch lớn.
Có dòng định mức lớn hơn hoặc bằng dòng định mức của biến tần (
2.6A)
 Theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần ( nếu có).
Vậy nhóm chọn theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần.
MCCB NF32-SV của hãng Mitsubishi ( catalog MCCB trang 20)

14. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 14
Dòng điện cắt : 5A.
Dòng điện MAX: 5kA
Loại : 3 cực
Điện áp: 380V
2.Chọn máy biến áp cách ly.
 Tác dụng
- Cách biệt và độc lập nhau về điện.
- Chống nhiễu khi lưới điện dao động.
Ta chọn máy biến áp cách ly loại ST-1000VA-BACL của V-Standa.,
JSC. ( trang 11)
 Điện áp vào : 1pha 220V, điện áp ra : 220V
 Công suất :1 kVA

15. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 15
3.Chọn Contactor.
 Tác dụng.
Contactor là khí điện dùng để đóng ngắt các tiếp điểm, tạo liên lạc
trong mạch điên.
 Tiêu chí chọn:
 Chọn contactor loại dùng cho tải AC1.
 Theo dòng định mức lớn hơn hoặc bằng dòng của biến tần
 Theo khuyến cáo nhà sx biến tần.( nếu có ).
Chọn contactor loại: S-N10 của Mitsubishi do nhà sản xuất biến tần
khuyến cáo.
( catalo contactor trang 11)
Có các thông số như sau:
 Dòng điện : 11A
 Điện áp cuộn hút :200- 220V
 Số tiếp điểm phụ cho sẵn : 1 NO
 Số cực : 3

16. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 16
3.Chọn relay trung gian.
 Tác dụng.
Sử dụng role trung gian để đóng mở các tiếp điểm trên mạch.
Chọn relay của hãng Rockwell
 Loại : 700-K22Z-KA
 Điện áp : 240VAC
 Dòng điện : 2A
 Điện áp cuộn hút :240VAC- 50/60hz
 Số cực : 4 cực , 2NO+2NC.

17. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 17
( catalog relay control trang 1&2)
4. Chọn Limit switch.
 Tác dụng
Giới hạn hành trình các cấp tốc độ.
Chọn limit switch của hãng OMRON, số
hiệu:D4B-4111N.
 Số lượng: 4 cái
 Khối lượng: 960g
 Đầu tác động: cần bánh xe

18. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 18
Có các thông số:
 Tốc độ hoạt động: 1mm/s đến 0.5m/s
 Tần số hoạt động: với điện là 30 tác động/phút
 Dòng định mức 20A
 Dòng ngắn mạch 100 A
(catalo trang 105)
5.Cáp động lực.
 Tiêu chí chọn:
 Chịu được quá tải động cơ
 Nhiệt độ làm việc dài hạn cho phép phải lớn hơn 700C.
 Theo khuyến cáo nhà sx biến tần chọn cáp PVC có tiết
diện 2,5mm2 cho mạch động lực và cáp vào động cơ.
Chọn cáp CADIVI

19. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 19
 Cáp 3 lõi, ruột đồng, cách điện và vỏ bằng nhựa PVC, cấp điện áp
0,6/1kV.Tần số 50Hz.Nhiệt độ làm việc dài hạn cho phép đối với
cáp là 700C.(catalog cáp trang 10)
V. Chọn thiết bị chính cho mạch điều khiển.
1.Chọn MCB cho mạch điều khiển.
 Tiêu chí : Bảo vệ được cho các phần tử của mạch điều khiển được
an toàn khi có sự cố xảy ra như quá dòng thì MCB sẽ tác động bảo
vệ.
 Nhóm tính toán sơ bộ dòng điện của các thiết bị trong mạch điều
khiển thì dòng điện tổng gần bằng 1A.
Chọn MCB hãng Mitsubishi BH-D6 (catalog trang 5)
2 poles
Điện áp: 230 AC
Dòng điện 1.6A
Dòng điện cắt 6 kA

20. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 20
Chọn cáp điều khiển:
Kết nối các thiết bị điện trên mạch điều khiển.
Chọn loại cáp có mã1060101 1 lõivớiđường kính 1mm2của hãng
Cadivi.(catalog trang 2).
2.Chọn cảm biến hồng ngoại..
 Tiêu chí chọn:
 Chọn cảm biến hồng ngoại có thể nhận biết được người ra vào để
điều khiển cửa không đóng hoặc mở ra khi cửa đang đóng khi vẫn
còn có người ra vào.

21. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 21
Chọn loại F3E-16-T6 của Omron.
Có các thông số:
 Khoảng cách có phát hiện 0-5m.
 Thời gian đáp ứng: max 110ms.
 Nguồn sáng: LED hồng ngoại
 Nguồn cấp : 10-30VDC.
3.Chọn nguồn riêng cho cảm biến.
chọn loạiS8JC-Z01524CD của OmRon
 Nguồn cấp 200~240VAC (185~264VAC),50/60Hz
 Điện áp ngỏ ra: 24VDC ±10%

22. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 22
 Dòng ra : 0.7 A
 Vỏ sắt gắn DIN rail
 Bảo vệ quá dòng, quá áp
Có catalogue kèm theo_trang 1.
4.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)

23. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 23
5.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 ( catalog trang 3 )
VI. Cài đặt các thông số cho biến tần và động cơ.
Tham số Mô tả Pham vị cài
đặt
Cài đặt
Cài đặt Pr.80 công suất 0.1-15kW 0.75kW

24. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 24
thông số
cho động cơ
motor
Pr.81 Số cực
motor
2,4,6,8 4 cực
Pr.82 dòng motor 0-500A 1.91A
Pr.83 điện áp
motor
0-1000v 400V
Pr.84 tần số
motor
10-120Hz 50Hz
Các thông
số cơ bản
Pr.0 Tăng
momen
0-30% 6%
Pr.1 tần số max
xuất ra
0-120Hz 50Hz
Pr.2 tần số min
xuất ra
0-120Hz 0
Pr.6 Tốc độ đặt
thấp nhất
0-400Hz 10Hz
Pr.7 thời gian
tăng tốc
0-
3600/360s
1s
Pr.8 thời gian
giảm tốc
0-
3600/360s
2s
Pr.9 dòng điện
bảo vệ quá
nhiệt của
motor
0-500A 1.91 A
Pr.13 Tần số bắt
đầu
0-60Hz 50Hz
Pr.30 Chọn chức
năng hãm
tái sinh
0,1,2 1 Thông qua
điện trở hãm
Pr.57 Thời gian
khởi động
sau khi bị
mất điện
0
0.1-5s
9999
9999 Không khởi
động lại.
Pr.78 chế độ chạy
thuận, chạy
nghịch
0,1,2 0 Bật chạy
thuận,nghịch.

25. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 25
Chức năng
bảo vệ đầu
vào, ra.
Pr.150 Phát hiện
quá dòng
động cơ
định mức
0-200% 150%
Pr.151 Thời gian
cho phép
quá dòng
150%
0-10s 2s
Pr.251 Bảo vệ đầu
ra khi mất
pha
0,1 1 Có bảo vệ.
Pr.261 Lựa chọn
khi mất
điện
0,1,2 0 Khi mất
điện sẽ tắt
biến tần.
Pr.872 Bảo vệ đầu
vào khi mất
pha
0,1 Có bảo vệ
Pr.192 Chức năng
báo sự cố
0/1/3/4/7/8… 3 Báo động
khi quá tải.
VII. Thuyết minh mạch động lực- mạch điều khiển.
Có file cad kèm theo.
Nguyên lý hoạt động:
 Ban đầu chưa có cấp điện, hay biến tần bị lỗi thì tất cả các đèn đều
tắt
 Bắt đầu ta thì ta ấn ON điện cấp nguốn cho cuộn hút Contactor
KM thì khi đó đóng tiếp điểm trên mạch động lực, cấp nguồn vào
biến tần. Đồng thời đóng 1 tiếp điểm thường mở trên mạch điều
khiển đóng để giữ dòng điện và bật sáng đèn Đ1.
 Giả sử cửa ban đầu đang đóng. Để thực hiện quá trình mở cửa ta
ấn nút nhất M:

26. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 26
Điện sẽ được cấp cho cuộn hút RL2 đèn Đ3 sáng. Tiếp điểm
thường mở sẽ đóng để giữ nguồn điện kết hợp bên mạch động
lực thì tiếp điểm RL2 bên đó cũng đóng cấp điện vào biến tần
ngõ vào STR(chạy ngược). Lúc này biến tần hoạt động cấp
điện cho động cơ chạy với tốc 1 50 hz ( mở nhanh) do mình cài
đặt. Động cơ chạy thuận cửa bắt đầu mở và khi đến công tắc
Limit Switch SM1 thì điện cấp cho cuộn hút RL3 đóng tiếp
điểm RL3 trên biến tần tức là chân RLmà ta đã chọn tốc độ số
2 với tần số 10Hz. Cửa vẫn tiếp tục được mở và khi đến SM2
cuộn hút KM2 được cấp điện, khi đó tiếp điểm thường đóng
của KM2 được mở ra thì ngắt dòng điện vào RL2, đèn D3 tắt
và quá trình mở kết thúc
 Thực hiện quá trình đóng cửa:
Ta ấn nút nhấn Đ cấp nguồn cho cuộn hút RL1. Tiếp điểm
thường mở sẽ đóng đèn đóng,đèn Đ2 sáng và để giữ nguồn
điện kết hợp bên mạch động lực thì tiếp điểm RL1 bên đó
cũng đóng cấp điện vào biến tần ngõ vào STF (chạy thuận).
Lúc này biến tần hoạt động cấp điện cho động cơ chạy với tốc
độ 1 50 hz ( đóng nhanh) đo mình cài đặt. Động cơ chạy
ngược cửa bắt đầu đóng và khi đến công tắc Limit Switch SD1
thì điện cấp cho cuộn hút RL3, đóng tiếp điểm RL3 trên biến
tần hay chính là ta đã chọn tốc độ số 2 10Hz. Cửa vẫn tiếp tục
được mở và khi đến SD2 cuộn hút KD2 được cấp điện, khi đó
tiếp điểm thường đóng của KD2 được mở ra thì ngắt dòng điện
vào RL1, đèn Đ2 tắt và quá trình đóng kết thúc
 Khi có người vào mà cửa đang đóng thì cảm biến hồng ngoại phát
hiện khi đó cảm biến sẽ điều khiển Role đóng lại cấp nguồn cho
cuộn hút HN. Ngay lập tức quá trình đóng sẽ bị cắt nguồn điện và
dừng lại đồng thời quá trình mở được cấp điện và bắt đầu mở cửa

27. Kỹ thuật điều khiển động cơ
Nhóm 8 Page 27
ra bởi các tiếp điểm thường đóng và mở ký hiệu trên mạch điều
khiển.
+ Khi xảy ra lỗi ở đầu ra ,tiếp điểm C-B ở biến tần mở => ngắt
biến tần ra khỏi nguồn, C-A đóng lại đèn Đ4 sáng báo lỗi.
+ Nếu xảy ra sự cố ngắn mạch hay quá tải lúc đó MCB ngắt mạch
điều khiển ra khỏi lưới, MCCB ngắt động cơ, biến tần ra khỏi lưới