Thạc Sĩ Nghiên cứu hệ truyền động biến tần động cơ không động bộ nâng hạ cabin thang máy

MỞ ĐẦU



Ngày nay cùng với việc công nghiệp và hiện đại hoá xã hội ngày càng phát triển, các toà nhà cũng ngày càng cao hơn và hiện đại hơn. Một yếu tố không thể thiếu về nhu cầu thể hiện sự bề thế sang trọng của toà nhà là ,những thang máy lắp đặt bên trong. Vì vậy thang máy là một phần không thể thiếu và đóng góp vai trò rất quan trọng cũng như làm tăng thêm sự sang trọng cho toà nhà. Chính vì những yếu tố trên nên sự cần thiết phải trang bị, thiết kế một hệ thống thang máy sao cho không những đảm bảo được tính thẩm mỹ, tiện dụng và an toàn cho người sử dụng. Thang máy có vai trò hết sức quan trọng trong việc vận chuyển người và hàng hoá. Thử hỏi những toà nhà cao tầng, siêu thị, bệnh viện mà không được trang bị thang máy thì mục đích sử dụng sẽ không đảm bảo, đôi khi không có ý nghĩa. Do vậy các yếu tố kể trên đòi hỏi sự ra đời và sự có mặt của thang máy. Trong những năm gần đây , do sự ra tăng dân số, tốc độ đô thị hoá nhanh, cùng với những phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, tốc độ công nghiệp hoá tăng nhanh nên nhu cầu về chỗ ở rất cấp bách, việc xây dựng những khu nhà chung cư có số tầng tương đối cao đang là giải pháp hữu hiệu về chỗ ở hiện nay. Để có thể đáp ứng được việc đi lại giữa các tầng trong toà nhà chủ yếu là cầu thang máy. Vấn đề đặt ra ở đây là ta cần phải thiết kế, lắp đặt một hệ thống thang máy đáp ứng được yêu cầu trên. Một vấn đề nữa đặt ra đối với thang máy đó là phải vận tải được con người và hàng hoá thì yêu cầu về vận hành êm, an toàn lại luôn được coi trọng. Chính những yêu cầu khắt khe của khách hàng khi sử dụng và lựa chọn thang máy đòi hỏi những chuyên gia, các hãng sản xuất ngày càng phải nâng cao, cải tiến công nghệ sao cho chất lượng được tốt nhất.
Vì vậy việc triển khai đề tài: “ Nghiên cứu hệ truyền động biến tần động cơ không động bộ nâng hạ cabin thang máy” nhằm giải pháp phần

nào những yêu cầu về tính kinh tế, kỹ thuật cũng như tính công nghệ đang có xu hướng ứng dụng cao đối với quy trình sản xuất thang máy.
Xuất phát từ thực tiễn tác giả muốn được đóng góp nững phững phần nhỏ tìm tòi, nghiên cứu của mình vào việc nghiên cứu hệ truyền động điện tự động cho cabin thang máy bằng động cơ không đồng bộ sử dụng bộ biến tần PWM.
Toàn bộ nội dung luận văn được trình bày với các nội dung sau đây:

Chương 1 - Tổng quan về thang máy

Chương 2 – Nghiên cứu mô hình toán học và phương pháp điều khiển tần số động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc
Chương 3 – Nghiên cứu hệ truyền động biến tần 4Q (Four quarter) -

động cơ không đồng bộ (ASM) cho thang máy


MỤC LỤC


MỞ ĐẦU

C hư ơ ng 1 : Tổng quan về thang máy

1.1 Khái niệm chung về thang máy .

1.1.1 Giới thiệu

1.1.2 Lịch sử phát triển của thang máy

Trang


1.1.3 Tình hình sử dụng thang máy ở Việt Nam 4

1.1.4 Phân loại và ký hiệu thang máy 5

1.1.5 Cấu tạo của thang máy . 7

1.2 Chế độ làm việc của tải và yêu cầu của hệ truyền động điện dùng trong 11 thang máy .
1.2.1 Chế độ làm việc của tải 11

1.2.2 Các yêu cầu về truyền động điện . 13

1.2.3 Yêu cầu về dừng chính xác, tiết kiệm năng lượng và an toàn . 15

1.2.4 Tính chọn công suất động cơ . 17

1.3 Nghiên cứu các hệ truyền động điện hiện đại dùng trong thang máy 20

1.3.1 Lựa chọn biến tần

1.3.2 Lựa chọn động cơ . 23

1.4 Kết luận 25

C hư ơ ng I I : Nghiên cứu mô hình toán học và phương pháp điều khiển tần số 26

động cơ không đồng bộ Rotor lồng sóc . 26

2.1 Mô hình toán học nhiều biến của động cơ không đồng bộ ba pha 26

2.1.1 Đặc điểm của mô hình toán học trang thái động của động cơ KĐB 26

2.1.2 Mô hình toán học nhiều biến của động cơ KĐB ba pha . 29

2.1.2.1 Phương trình điện áp 29

2.1.2.2 Phương trình từ thông 31

2.1.2.3 Phương trình chuyển động . 35

2.1.2.4 Phương trình mô men . 35

2.1.2.5 Mô hình toán học động cơ không đồng bộ ba pha 36

2.2 Giới thiệu về điều khiển tần số động cơ không đồng bộ . 37

2.2.1 Điều khiển vô hướng SFC 37

2.2.2 Điều kiện định hướng theo từ trường FOC 39

2.2.3 Điều khiển trực tiếp mô men DTC 44

2.3 Kết luận 45

C hư ơ ng I I I : Nghiên cứu hệ truyền động biến tần 4Q - Động cơ không đồng 47

bộ (ASM) cho thang máy 47

3.1 Khái quát về chỉnh lưu PWM 47

3.1.1 Lĩnh vực sử dụng chỉnh lưu . 47

3.1.2 Một số đánh giá chỉnh lưu đối với lưới 48

3.1.3 Biện pháp khắc phục 52

3.2 Chỉnh lưu PWM 56

3.2.1 Nhiệm vụ 56

3.2.2 Cấu trúc mạch lực và hoạt động của chỉnh lưu PWM 56

3.2.3 Các phương pháp điều khiển chỉnh lưu PWM 58

3.3 Phân tích hệ truyền động biến tần - Động cơ không đồng bộ cho Cabin 63 thang máy . 63
3.3.1 Khối mạch lực . 63

3.4 Các thông số chủ yếu của hệ truyền động biến tần 4Q – ASM . 69

3.4.1 Động cơ ASM 69

3.5 Sơ đồ mô phỏng và các kết quả 69

3.5.1 Sơ đồ mô phỏng hệ thống và sơ đồ minh hoạ chi tiết . 69

3.5.2 Các kết quả mô phỏng 76

3.6 Kết luận 78

Tài liệu tham khảo 79