Sơ Đồ Mạch Điện Thang Máy 3 Tầng Bằng Rơle, Mạch Điện Thang Máy Dùng Rơ

Bạn đang xem:

Bạn đang xem: Sơ đồ mạch điện thang máy 3 tầng bằng rơle

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐồ án”Thiết kế hệ thống điều khiển thang máy chở hàng” Mục lụcLời mở đầu ……………………………………………………………… 1 Chương 1: Thiết kế cấu trúc mạch điều khiển ……………………………… 31. Yêu cầu công nghệ……………………………………… .32. Tổng hợp mạch điều khiển……………………………………… 43. Thực hiện sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển……………………………… 134. Thiết kế mạch lực hệ thống ……………………………… ………17Chương 2: Thuyết minh hoạt động của sơ đồ ……………………… ………181. Thang máy đi từ tầng 1 lên tầng 2 ………………………………… ……182. Thang máy đi từ tầng 2 xuống tầng 1………………………………………19Chương 3: Tính chọn các thiết bị……………………………………….…… 211. Chọn động cơ và bộ biến đổi ……………………………………… 222. Chọn các thiết bị bảo vệ mạch lực……………………………………… 233. Chọn các thiết bị mạch điều khiển …………………………………… 24Chương 4: Lắp ráp hệ thống…………………………………………….… 28Kết luận………………………………………………………….…… 30Tài liệu tham khảo……………………………………………….……… 31CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ CẤU TRÚC MẠCH ĐIỀU KHIỂN1. YấU CẦU CễNG NGHỆ : Nhiệm vụ : Thiết kế hệ thống điều khiển cho thang máy ba tầng chở hàng Do yêu cầu của môn học và phạm vi kiến thức, công nghệ chúng ta thiết kế cho trường hợp 2 tầng. Bài toán thang máy 3 tầng thực tế là tổ hợp của 6 bài toán nhỏ sau : Bài toán 1 : Thang máy xuất phát từ tầng 1 đi lên và dừng ở tầng 2 Bài toán 2 : Thang máy xuất phát từ tầng 2 đi xuống và dừng ở tầng 1
Bài toán 3 : Thang máy xuất phát từ tầng 1 đi lên và dừng ở tầng 3 Bài toán 4 : Thang máy xuất phát từ tầng 3 đi xuống và dừng ở tầng 1 Bài toán 5 : Thang máy xuất phát từ tầng 2 đi lên và dừng ở tầng 3 Bài toán 6 : Thang máy xuất phát từ tầng 3 đi xuống và dừng ở tầng 2 Khi giải quyết bài toán, chúng ta kết hợp giải từng cặp bài toán 1&2, bài toán 3&4 và bài toán 5&6.Trong đồ án này, chúng ta chỉ giải bài toán 1&2.1.1. Sơ đồ cụng nghệ :1.2. Đặt biến Logic cho hệ thống : a. Các tín hiệu vào : a : Tín hiệu thang máy đi lên tầng 2 với vận tóc V1 b : Tín hiệu thang máy đi lên tầng 2 với vận tóc V2 c : Tín hiệu thang máy đi lên tầng 2 với vận tóc V1 d : Tín hiệu thang máy đi xuống tầng 1 với vận tóc V1 Đồng thời : c : Tín hiệu thang máy đi xuống tầng 1 với vận tóc V2 b : Tín hiệu thang máy đi xuống tầng 1 với vận tóc V1 Và đồng thời tín hiệu ‘a’ kết hợp với thiết bị khác cho phép thang máy dừng ở tầng 2 cũng như ‘d’ kết hợp với thiết bị khác cho thang máy dừng ở tầng 1. Như vậy hệ thống có 4 tín hiệu vào, tất cả tín hiệu này ta đều chọn là tín hiệu của các công tắc hành trình. Giá trị logic của tín hiệu là ’1’ thì tín hiệu đó hoạt động, ngược lại giá trị logic là ’0’ thì tín hiệu đó không hoạt động. Nghĩa là nếu a=1 thì thang máy đến tầng 1 và ngược lại.b. Các tín hiệu ra : L : Tín hiệu báo hiệu thang máy đi lên X : Tín hiệu báo hiệu thang máy đi xuốngV1 : Tín hiệu cho biết thang máy chạy với vận tốc v1V2 : Tín hiệu cho biết thang máy chạy với vận tốc v21.3. Nguyên lý hoạt động của thang máy : Thang máy đang dừng ở tầng bất kỳ, nếu có tín hiệu ra lệnh cho nó tới một
tầng khác thì nó sẽ chuyển động với vận tốc v1, sau đó nó mới tăng tốc lên vận tốc v2. Khi gần đến tầng đích thì nó sẽ giảm tốc từ v2 xuống v1 và cuối cùng là dừng lại ở tầng đó.2. TỔNG HỢP MẠCH ĐIỀU KHIỂN : Các trạng thái : + Trạng thái 1 : Thang máy đi lên với vận tốc V1 + Trạng thái 2 : Thang máy đi lên với vận tốc V2 + Trạng thái 3 : Thang máy đi lên với vận tốc V1 + Trạng thái 4 : Thang máy đi xuống với vận tốc V1+ Trạng thái 5 : Thang máy đi xuống với vận tốc V2+ Trạng thái 6 : Thang máy đi xuống với vận tốc V1Giản đồ graph chuyển trạng thái : + Lập ma trận trạng thái 1 (M1) có : Số hàng = 1 + 42+ 4 = 21 Số cột = 1 + 6 = 7 + Lập ma trận trạng thái 2 (M2) : T b ng chuy n d ch 1, n u ta em ra xác nh h m i u khi n thì h m ừ ả ể ị ế đ đị à đ ề ể ài u khi n thu c l không t i gi n, vì th ta ph i t i thi u h m chuy n đ ề ể đượ à ố ả ế ả ố ể à ểd ch qua hai b c :ị ướ + Nh p h ng :ậ à +) Tiêu chu n nh p h ng theo i u ki n sau: các tr ng thái có thẩ để ậ à đ ề ệ ạ ể nh p l i c v i nhau n u s tr ng thái trong c t cùng tên v gi ng nhau.ậ ạ đượ ớ ế ố ạ ộ à ố +) N u m t tr ng thái n nh v m t tr ng thái không n nh thì taế ộ ạ ổ đị à ộ ạ ổ đị u tiên tr ng thái không n nh.ư ạ ổ đị +) N u m t tr ng thái n nh v m t ô tr ng thì ta u tiên tr ng ế ộ ạ ổ đị à ộ ố ư ạthái n nh.ổ đị +) N u m t tr ng thái không n nh v m t ô tr ng thì ta u tiên ế ộ ạ ổ đị à ộ ố ư
tr ng thái không n nh.ạ ổ đị + Nhập trạng thái tương đương: +) Sau khi đã nhập các trạng thái theo các điều kiện ở trên, chúng ta có thể tiếp tục nhập các trạng thái còn lại cho những trạng thái tương đương. Trạng thái tương đương là trạng thái có tính chất sau: +) Có cùng tín hiệu ra. +) Khi chuy n t tr ng thái n y sang tr ng thái khác kéo theo cùng ể ừ ạ à ạth t chuy n giá tr u ra. Nói m t cách khác thay i t h p tín hi u v oứ ự ể ị đầ ộ đổ ổ ợ ệ à kéo theo cùng th t thay i giá tr tín hi u ra.ứ ự đổ ị ệ Tr l i v i án : Ma tr n tr ng thái Mở ạ ớ đồ ậ ạ 2 : Ta nh p h ng 1-2-3 v i nhau vậ à ớ à 4-5-6 v i nhau.ớ Công thức xác định biến trung gian min2s ≥ 2 nên Smin =1, tức là ta có thể chọn 1 biến trung gian. Mặt khác, xét trên cùng một hàng : biến ra L, X có các trạng thái ổn định không thay đổi trị logic nên có thể chọn L hoặc X làm biến trung gian. Ta chọn L làm biến trung gian. + Viết hàm điều khiển f(L) : Ta có : f(L) = a + d.L + Viết hàm điều khiển f(X) : f(X) =
L + Viết hàm điều khiển f(V1) : f(V1) = a + b.L + c.L + d + Viết hàm điều khiển f(V2) : f(V2) = b.L + c.L Tổng hợp các hàm điều khiển : f(L) = a + d.L f(X) = L f(V1) = a + b.L + c.L + d f(V2) = b.L + c.L Sơ đồ cấu trúc của mạch điều khiển trước khi hiệu chỉnh như sau :phải thêm các tiếp điểm thường đóng để cắt từng trạng thái cũ, trước khi tiến hành trạng thái mới. Dùng các nút ấn M1 để phát tín hiệu thang máy đi lên tầng 2 và M2 thang máy đi xuống tầng 1. Sơ đồ sau khi hiệu chỉnh : 3.2. Các tín hiệu ra : – Tín hiệu L : Sử dụng công tắc tơ 1K – Tín hiệu X : Sử dụng công tắc tơ 2K – Tín hiệu V1 : Sử dụng công tắc tơ 1G – Tín hiệu V2 : Sử dụng công tắc tơ 2G3.3. Tín hiệu trung gian : Nhận xét : + Theo s c u trúc ta th y các công t c h nh trình có nhi u ti p i mơ đồ ấ ấ ắ à ề ế đ ể n m r i rác t trên xu ng d i, i u n y s gây khó kh n cho vi c n i dâyằ ả ừ ố ướ đ ề à ẽ ă ệ ố ng th i l m cho dây d n i trong m ch i n tr nên l n x n, ph c t pđồ ờ à ẫ đ ạ đ ệ ở ộ ộ ứ ạ h n. ơ Chính vì v y ta th c hi n m c các công t c h nh trình n i ti p v i cácậ ự ệ ắ ắ à ố ế ớ r le trung gian 1TR, 2TR, 3TR, 4TR n gi n s .ơ để đơ ả ơ đồ – 1KH m c n i ti p v i 1TRắ ố ế ớ – 2KH m c n i ti p v i 2TRắ ố ế ớ – 3KH m c n i ti p v i 3TRắ ố ế ớ – 4KH m c n i ti p v i 4TRắ ố ế ớ Nh v y trong s nguyên lý các ti p i m th ng m c a công t cư ậ ơ đồ ế đ ể ườ ở ủ ắ h nh trình c thay b ng ti p i m th ng m c a r le trung gian, cònà đượ ằ ế đ ể ườ ở ủ ơ các ti p i m th ng óng c a công t c h nh trình c thay b ng ti pế đ ể ườ đ ủ ắ à đượ ằ ế i m th ng óng c a r le trung gian.đ ể ườ đ ủ ơ + Công tắc tơ 1K có số tiếp điểm bị giới hạn. Trongsơ đồ mạch điều khiển cần 6 tiếp điểm phụ : 3 thường đóng và 3 thường mở, hai tiếp điểm chính thường mở ở mạch động lực. Vì lý do này nên ta cần thêm 1 rơ le trung gian 5TR để làm tăng số tiếp điểm phụ.
Có 2 cách để mắc Rơ le trung gian vào mạch điều khiển : + Cách 1 : Rơ le được mắc song song với công tắc tơ, tuy nhiên điện áp tác động của 2 thiết bị thường khác nhau nên ít dùng cách này. + Cách 2 : Dùng 1 tiếp điểm của Rơ le để đóng công tắc tơ. Ta sẽ dùng cách thứ 2 trong mạch điều khiển. 3.4. Bảo vệ cho mạch điều khiển : Với một sơ đồ cấu trúc như trên, mạch chỉ đủ đảm bảo cho việc hệ thống có khả năng làm việc theo yêu cầu công nghệ đã đề ra nhưng để đảm bảo an toàn và vận hành tốt mạch điều khiển chúng ta cần phải thiết kế thêm một số phần khác có chức năng đặc biệt để bảo vệ khi có sự cố. – Bảo vệ ngắn mạch : Khi mạch bị sự cố, gây ngắn mạch thì dòng điện lớn có thể đánh thủng các cách điện cháy cuộn dây, gây nguy hiểm cho hệ thống và người vận hành. Ta cần dùng các thiết bị đóng cắt nhanh để nhanh chóng cắt hệ thống ra khỏi lưới. Do Aptômát có nhiệm vụ đóng cắt và bảo vệ ngắn mạch thay cho cầu dao và cầu chì nên ta dùng Aptômát 2AT ở mạch điều khiển. – Bảo vệ mất từ thông : Do động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập thường có hiện tượng mất từ thông nên người ta thường dùng rơ le dòng RTT nối tiếp với cuộn kích từ CKĐ, tiếp điểm nối ở mạch điều khiển để tránh sự cố này. Sơ đồ mạch điều khiển :ω−=Φ Do đó, muốn thay đổi tốc độ động cơ, ta thay đổi điện áp phần ứng đặt vào động cơ. Để thang máy có thể hoạt động với vận tốc V1 công tắc tơ 1G và 2G để điều chỉnh giá trí điện áp Uđk và do đó thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ. Sơ đồ mạch động lực :CHƯƠNG 2 : THUYẾT MINH HOẠT ĐỘNG CỦA SƠ ĐỒ Nhận xét : + Nguồn điện cung cấp cho hệ thống được lấy trực tiếp từ lưới điện xoay chiều thông qua bộ chỉnh lưu Thyristor, có thể thay đổi điện áp cấp cho phần ứng động cơ bằng cách thay đổi điện áp điều khiển Uđk. + Ban đầu, đóng cầu dao 1CD để cung cấp nguồn cho mạch kích từ, cuộn dây CKĐ và rơ le dòng điện RTT có điện. Khi đó, RTT đóng RTT(2-4) lại, chuẩn bị cho mạch làm việc. Đóng áptômát 1AT lại để cung cấp nguồn cho bộ biến đổi. Đóng áptômát 2AT lại để cung cấp nguồn cho mạch điều khiển. Thang máy chưa hoạt động.1. Thang máy đi từ tầng 1 lên tầng 2 : + Có tín hiệu đi lên : Giả sử thang máy đang đứng yên ở tầng 1, tức là công tắc hành trình 1H bị tác động và rơle trung gian 1TR có điện làm các tiếp điểm thường mở 1TR(11-13), 1TR(1-25) đóng lại. Khi muốn đi lên tầng 2, ta ấn M1(1-11), đồng thời 1TR(11-13) đóng lại làm cho cuộn dây rơ le trung gian 5TR(4-13) có điện, và được tự duy trì trong suốt qua trình đi lên thông qua 4TR(1-15) và 5TR(13-15).
+ Đi lên với vận tốc V1 : Khi đó 5TR(1-23) đóng lại làm cho cuộn dây của công-tắc-tơ 1K có điện, đóng 1K(101-102) và 1K(100-103) ở mạch lực lại, động cơ chuẩn bị quay thuận, tức thang máy chuẩn bị đi lên. Đồng thời 1TR(1-25) và 5TR(25-27) đóng lại làm cho cuộn dây của công-tắc-tơ 1G(2-27) có điện và tự duy trì thông qua đường 2TR(1-29), 1G(25-29), 5TR(25-27). Khi đó 1G đóng tiếp điểm thường mở ở mạch phân áp 1G(107-109) lại, đóng Uđk1 vào, phát xung vào các Thyristor làm động cơ quay thuận với vận tốc V1, hay thang máy đi lên với vận tốc V1. Khi thang máy đi lên tới điểm tác động của công tắc hành trình 2H(1-5) làm cho cuộn dây rơ le 2TR có điện, mở 2TR(1-29), cắt 1G ra, và động cơ ngừng đi lên với vận tốc V1. + Đi lên với vận tốc V2 : Đồng thời 2TR(1-37) có điện, 5TR(37-39) có điện làm cho cuộn dây của công-tắc-tơ 2G(2-39) có điện và tự duy trì thông qua đường 3TR(1-41), 2G(37-41), 5TR(37-39). Khi đó 2G đóng tiếp điểm thường mở ở mạch phân áp 2G(107-108) lại, đóng Uđk2 vào, phát xung vào các Thyristor làm động cơ quay thuận với vận tốc V2, hay thang máy đi lên với vận tốc V2. Khi thang máy đi lên tới điểm tác động của công tắc hành trình 3H(1-7) làm cho cuộn dây rơ le 3TR có điện, mở 3TR(1-41), cắt 2G ra, và động cơ ngừng đi lên với vận tốc V2. + Đi lên với vận tốc V1 : Đồng thời 3TR(1-25) và 5TR(25-27) đóng lại làm cho cuộn dây của công-tắc-tơ 1G(2-27) có điện và tự duy trì thông qua đường 2TR(1-29), 1G(25-29), 5TR(25-27). Khi đó 1G đóng tiếp điểm thường mở ở mạch phân áp 1G(107-109) lại, đóng Uđk1 vào, phát xung vào các Thyristor làm động cơ quay thuận với vận tốc V1, hay thang máy đi lên với vận tốc V1. Khi thang máy đi lên tới điểm tác động của công tắc hành trình 4H(1-9) làm cho cuộn dây rơ le 4TR có điện, mở 4TR(1-15), cắt nguồn cung cấp cho cuộn dây của công-tắc-tơ 5TR, tức là cắt quá trình đi lên đồng thời 5TR(25-27) mở
ra, cắt quá trình đi lên với vận tộc V1. Thang máy dừng ở tầng 2.2. Thang máy đi từ tầng 2 xuống tầng 1 : + Có tín hiệu đi xuống : Giả sử thang máy đang đứng yên ở tầng 2, tức là công tắc hành trình 4H bị tác động và rơle trung gian 4TR có điện làm các tiếp điểm thường mở 4TR(1-31) đóng lại. Lúc này, cuộn dây của rơ le 5TR không có điện. Khi muốn đi xuống tầng 1, ta ấn M2(1-17) làm cho cuộn dây của công-tắc-tơ 2K có điện, đóng 2K(100-102) và 2K(101-103) ở mạch lực lại, động cơ chuẩn bị quay ngược, tức thang máy chuẩn bị đi xuống. + Đi xuống với vận tốc V1 : Khi đó 4TR(1-31) có điện làm cho cuộn dây của công-tắc-tơ 1G(2-27) có điện và tự duy trì thông qua đường 1TR(1-33), 3TR(33-35), 1G(31-35), 5TR(27-31). Khi đó 1G đóng tiếp điểm thường mở ở mạch phân áp 1G(107-109) lại, đóng Uđk1 vào, phát xung vào các Thyristor làm động cơ quay ngược với vận tốc V1, hay thang máy đi xuống với vận tốc V1. Khi thang máy đi xuống tới điểm tác động của công tắc hành trình 3H(1-7) làm cho cuộn dây rơ le 3TR có điện, mở 3TR(33-35), cắt 1G ra, và động cơ ngừng đi xuống với vận tốc V1. + Đi xuống với vận tốc V2 : Đồng thời 3TR(1-43) có điện, 5TR(39-43) đang đóng lại làm cho cuộn dây của công-tắc-tơ 2G(2-39) có điện và tự duy trì thông qua đường 2TR(1-45), 2G(43-45), 5TR(39-43). Khi đó 2G đóng tiếp điểm thường mở ở mạch phân áp 2G(107-108) lại, đóng Uđk2 vào, phát xung vào các Thyristor làm động cơ quay ngược với vận tốc V2, hay thang máy đi xuống với vận tốc V2. Khi thang máy đi xuống tới điểm tác động của công tắc hành trình 2H(1-5) làm cho cuộn dây rơ le 2TR có điện, mở 2TR(1-45), cắt 2G ra, và động cơ ngừng đi xuống với vận tốc V2. + Đi xuống với vận tốc V1 : Đồng thời 2TR(1-31) có điện làm cho cuộn dây
của công-tắc-tơ 1G(2-27) có điện và tự duy trì thông qua đường 1TR(1-33), 3TR(33-35), 1G(31-35), 5TR(27-31). Khi đó 1G đóng tiếp điểm thường mở ở mạch phân áp 1G(107-109) lại, đóng Uđk1 vào, phát xung vào các Thyristor làm động cơ quay ngược với vận tốc V1, hay thang máy đi xuống với vận tốc V1. Khi thang máy đi xuống tới điểm tác động của công tắc hành trình 1H(1-3) làm cho cuộn dây rơ le 1TR có điện, mở 1TR(1-33) cắt quá trình đi xuống với vận tộc V1 đồng thời mở 1TR(19-21) ra, cắt nguồn cung cấp cho 2K, hay kết thúc quá trình đi xuống. Thang máy dừng ở tầng 1.CH NG 3 : TíNH CH N CáC THI T BƯƠ ọ ế ị1. Ch n ng c v b bi n i : ọ độ ơ à ộ ế đổ Hình nh thang máy ch h ng :ả ở à Hình nh ng c i n m t chi u :ả độ ơ đ ệ ộ ề Chọn bộ biến đổi :Chọn bộ điều khiển động cơ điện một chiều (DC Driver) của hóng SSD – Eurotherm : Bộ điều khiển động cơ điện một chiều 590+ cú cỏc đặc điểm kỹ thuật : + Điện áp: Điện áp nguồn cấp 3 pha 110-690VAC 50Hz + Dũng phần ứng: 15 – 2700A + Dũng kớch từ: 2-60A + Khả năng quá tải: 200% + Bảo vệ quỏ dũng, quỏ tải, lỗi hồi tiếp tốc độ, Chọn động cơ : Do trong sổ tay tra cứu, tài liệu trên mạng về các hãng sản xuất không có loại động cơ một chiều công suất 15KW. Ta chọn động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập kiểu 41Π − thay thế có các thông số như sau :

Xem thêm: Bên Anh Thương Ai Rồi À Còn Em Thì Vẫn Chưa !, Còn Em Thì Vẫn Chưa!

Pđm = 17,5KW nđm = 1160 v/ph Iđm = 90,5A Iktđm = 2,2A I nm = 980A 2. Chọn các thiết bị bảo vệ mạch lực : + Chọn aptomát 1AT : Động cơ có Iđm = 90,5A Iktđm = 2,2A I nm = 980A Cách chọn : + Iđm AT ≥ Iđm động cơ + Inm AT ≥ Inm động cơ Do đó ta chọn aptomat A3160 của hóng Omron chế tạo cú :Iđm=95AInm=1000A Cỏc attụmỏt này ngoài vai trò đóng cắt đều có thể bảo vệ cả quỏ tải và ngắn mạch. + Chọn cầu dao đóng cắt 1CD : Ta chọn loại PÁ 34 có các thông số sau : + Uđm =220 V+ Iđm=400 A+ Kích thước: 80×50Loại này có bộ phận dập hồ quang và có thể cắt có tải. + Chọn rơle dòng điện RTT bảo vệ mất từ thông :

Source: https://thevesta.vn
Category: Bản Tin