B. Với động cơ xoay chiều
2.1 Công suất và mỏmen tĩnh
Lực tác dụng lên pu li cáp kéo của buồng thang:
F1 = (Go + G + gc.x)g Lực tác dụng lên cáp kéo của đối trọng:
F2 = [ Gđt + gc( h - X )]g Trong đó: G„: trọng tải của cabin
G: trọng lượng của tải Gđt: trọng lưựng đối
Mục đích sử dụng đối trọng là làm giảm phụ tải của cơ cấu do đó giảm được công suất truyền động
Gdt = GO + ctGđm
Gđm tải định mức ;
a là hệ số cân bằng, thường a = 0,35 -ỉ- 0,4 chọn a = 0,4 Tổng lực tác dụng khi nâng tải:
Fn = F1 - F2 = [ ( G - aGdm ) + gc( 2x -H ) ] g Fh = F2 - F1 = [ (aGdm - G ) + gc(H - 2x ) ] g Nhìn vào công thức trên ta nhận thấy F phụ thuộc vào X nghĩa là phụ thuộc vào vị trí buồng thang . Khi X = H tức là buồng thang ở vị trí thấp nhất, F có trị số
cực đại vàgây ra phụ tải cực đại cho động cơ sau đó F nhỏ dầnvàđộngcơ non tải dần chođến vị trí cao nhất của buồng thang đó là điều kiện bất lợitrong điềukiện làm việc của động cơ. Để khắc phục nhược điểm này người ta dùng dây cáp cân
bằng được chọn cùng loại, cùng chiều dài dây cáp nâng X = H/2.
Fn = ( G - ctGdm ) g Fh = (aGdm - G )g
ở đây ta phải giả sử thang máy phải luôn làm việc với tải định mức
G = Gđm = 500 kg.
Thay vào ta có:
Fn = ( 500 - 0,4.500).9,81 = 2943 N
đ a 1.5
Khi nâng tải ứng với trường hợp máy điện làm việc ở chế độ động cơ. Còn khi hạ tải ứng với trường hợp máy điện làm việc ở chế độ máy phát.
Với thang máy chở hàng ta chon tỷ số truyền i = 15. (/? = ——).
2 ĩiR Fn D 2943 0 4
Mômen khi nâng tải: Mn = ——— = — = 52,3(N.m) 2. 7.77 2. 15. 0,75
2.3. Tính hê sỏ đóng điên tương đỏi.
Để xác định hệ số đóng điện tương đối, ta phải vẽ được đồ thị phụ tải tĩnh của cơ cấu. Để làm được điều này, ta cần phải xác định các khoảng thời gian làm việc cũng như nghỉ của thang máy trong một chu kỳ lên xuống.
Xét thang máy luôn làm việc với tải định mức: Gđm = 500 kg.
Thời gian khởi động động cơ để thang máy có vận tốc V = lm/s là:
V(m/s) 1
_F_ 1 _n„
tkđ = —= —- = 0,66s
> Sau thời gian này Cabin đi được quãng đường là:
e . ,at2 1,5*0,662
Skđ= V + =---Y----= 0,33/77 Thời gian hãm Cabin khi dừng ở mỗi tầng là:
V
1-hãm Ikđ 0,66s.
Sau thời gian này Cabin đi đươc quãng đường:
Shãm = Skd = 0,33m
Thời gian Cabin đi với vận tốc đều V = lm/s ở giữa mỗi tầng là:
t _ K - S ụ - S , _ 4 , 5 - 0 , 33 - 0,33 _ 3 g l 7
V 1
t(s)
Vậy thời gian làm việc của thang máy giữa 2 tầng kế nhau là:
Tổng thời gian làm việc: T|V = 10.5,16 = 51,6s.
Đồ thị phụ tải trong một chu kỳ:
Đế đơn giản cho tính toán, giả sử :
- Thời gian ra vào cabin : ls / 1 người
- Thời gian mở cửa : 1 s
- Thời gian đóng cửa : ls
- Mỗi tầng có cả 8 người ra, và cùng lúc đó có 8 người vào Như vậy thời gian nghỉ: tv = 8. + tUoCm + tnmgí.m, = 10(s) Chu kỳ làm việc tcl = 2.5. th + 2.6. t„g = 10.5,16 + 12.10 = 171,6(s)
t Ivi
e% =_ 1=1 Tc* 100 = 51,6 51,6 + 120
* 100 = 30%
Vậy hệ số đóng điện tương đối của phụ tải là: 30%
Mé„
Mdt =
ịt]vtPj_= WM p
2.4. Chon đỏng cơ:
p* = 3,922 *5*5,16 + 2,22
*5*5,16 = 2,46 kw Vậy phụ tải thang máy có 8% =30% và pđt = 2,46kw.
Chọn 8% tiêu chuẩn = 25%. Do 8% tính toán được khác với 8% tiêu chuẩn, nên phải tiến hành qui đổi, công suất động co
p = p,£tt%
= 2,46*
£%
Chọn hệ số dự trữ : kdt =
= 2,lkw
^=^•^ = 1.2.2,7 = 3,24 (kw)
Tra trong quyển các đặc tính cơ của động cơ truyền động điện ta được loại động cơ
cosọo = 0,11; xst=2,16(Q); rst=2,03(Q);
-^ = 2,8; Istđm= 10,1(A); rr=3,33(íì); X,.=1,46(Q)
J = 0,0462(kg/s2); I, = 9,2(A); Q= 70(kg); kr = ke2 =3,02.1 o4; 2,8 2.5. Mỏmen tương ứng vởỉ Iưc đăt lẽn puli cáp
Mômen đẳng trị: D =0,4m, R = 0,2m
Trong một chu kỳ t|Vn = t|Vh = t|V/2 = 5,16*5 / 2 =
15,48 (s)
Tốc độ góc tang trống (0 = V/R = 1/0,2 = 5 rad/s Tốc độ góc của động cơ ood = ico = 15*5 = 75 rad/s
^‘lv V
dm Cứ, /?| 1000 X x = f
1 st 0
Tốc độ động cơ nđ =
60* Cớ d
2*71 60*75
2 n= 716,5 v/p.
Mdl = M; + Mị _ /52,32 + 29,432~
= 42,43Mw
w p 4780 „„„„
Mqd = — = ——— = Cú 75
Động cơ kéo thang máy là động cơ có công suất nhỏ nên ta chọn động cơ Rôto lồng sóc.2.6.Kiẻm nghiêm đỏng cơ.
Sơ đồ thay thế động cơ
không đồng bộ:
coi RỊLI = 0;
K
Ta tính được hệ số trượt khi làm việc ở tốc độ định mức:
= - ÚJJ,„ = ”| 2// 2^-50 ~nj,n = 1000-870 =60/ 60.50 doco, = —— = —— > ô, = —— =
— p 3 p 3
0,13
=lOOOv/ p
Mâm =Pdm 3500.60
—^ = _ = 38,4Mw Mdm > Mỉv = 36,4(ỳV.w)
E7 KẶệỹ^ĩỹ 94S)Ỉ+1’462
10,1 = 23,37(0)
Tổng trở của động cơ:
Mã hiệu u„g I,b v„ Is. dv/dt
Tiristor V A V m
A<y/Ms)
SKT10/06D 600 30 3 10
0 500
EN , {\ + a)(2-a) 3 R 1 e
ẼILry (1 + ữ)2 _0!
3 R Q1 + ữ3 _EN, , (l + a)(2-a) 3 Rltbt . ĩ
Mó ^diT Vgt 1ô I8. dV/dt
V V A mA (V/ps)
25TTS
08 800 2 25 45 0,8
+ 2,16 + j 2,03
=> z = 13,16 + j \4,74(Q)
=> 7? = 13,16Q;ÍWL = 14,74Q 3. Tính chon van
Nsịch lưu nguồn áp, tại bất kỳ thời điểm nào cũne có ba van dẫn, do đó góc
dẫn của mỗi van là 180 độ
yÍ2EN____ ^Ê$ô 3^20 4Ố6 7Ị/
3 " Ặ
Dòng điện cơ sở :
Trị số hiệu dụns dòng điện pha:
* 34,46*0,62 = 10,36(4 Dòng điện trung bình tiêu thụ từ nguồn:
A2 0
3.1 Đỏi với mach chỉnh lưu:
Coi bộ sụt áp trên bộ lọc bằng 0.
Dòng điện đầu ra của bộ chỉnh lưu Id=9 A
37 Điện áp ra của bộ chỉnh lưu: ud= En=466,7 V
Do mạch cầu ba pha nên dòng trung bình qua các Thyristor là Id/3=3 A
Điện áp ngược đặt lên Thyristor
=> Ung =vỏ U| = 490 V
Chọn loại Thyristor do hãng SEMI chế tạo có các thông số sau:
b. Đối với mach nghich lưu:
Ta có dòng điện pha A:
+9 = 0 -ỉ- TT/3 thì: ỉ
+0 = TT/3 -Ỉ- 27Ĩ/3 thì: iA =
= 11,82 *[l-2,15e“°’89ớ]
= 11,82(2-l,67éT0’89*)
= 11,82(1 + 2,1 5ỂT°’89ớ) Trong khoảng từ 0 + n/3 ứng với 0| thì Ia=0
++ 11,28(1 -2,15 e~0,m)
= 0
—> ớ, = 0,86rad
n
!tlì 2x!l n
111,28(1-2,15 e~mo)dỡ+ J 11,28(2 -\file~w)de+ J 11,28(1 +2,15 e~w)dG
Oị Itll 2*73
= 5,29(A)
Điện áp ngược đặt lên Thyristor: Ưng = EN.Kdt = 466,7.1,6 = 746,7(E) Từ đó ta chọn Thyristor có các thông sô sau đây:
Trong khoảng 0 -ỉ- 0| thì Thyristo không dẫn, toàn bộ dòng sẽ đi qua Diot, như vậy biểu thức chọn Diot như sau:
=-ớ-Ịll,28(1-2,l5ô-°-8W)ướ =4,1(A) 2xị
Do đó ta chọn loại Diôt B-10 do Liên Xô(cũ) chế tạo có các thông số sau:
Itb = 10 (A); Ung= lOOỉ-lOOO(V); AU = 0,7(V) Ta áp dụng công thức : LC = sr£i(ncoJ
Trong đó:
£| :Độ nhấp nhô của điện áp đầu ra chỉnh lưu £| = Ud<x/Ưd0 = 1
£2 :Độ nhấp nhô của điện áp mong muốn sau bộ lọc 59£H-10% lấy £7 = 5% -> LC =
= 0,268 .10 (6.314)
Tụ c được tính dựa trên sự trao đổi công suất phản kháng với động cơ KĐB bởi công thức:
r = V3 /' /1 M . 2 f £ uSln
í „ ị
- n / 6 (p
ứng với dòng điện khởi động lớn nhất của động cơ ta có : p = 1; ucdm = 600 V; £2 = 0,05 ,fm = 2,5 -r 50 KHz
39
(p tương ứng với cosỌị = 0,2 -ỉ- 0,3 chọn cosỌị = 0,2 => (p, = 78°dm
Do đó
c A/3 1.2,5.72.10,1 78° -
30° ^ = 6,82.10”5F
2 2,5.10^ 0,05.600 V
= 68,2 /uF
, _ 2,68.10” ^ „
=> L =---—- - -— = 3,93 mH 6,82.10” ^ 5. Tính chon các thiết bi đo.
a. Chon máy phát tốc uw . (0
Khi từ thông máy phát tốc không đổi điện áp đầu ra máy phát tốc Khi có bộ lọc đầu ra thì hàm truyền máy phát tốc:
cop\ + j(0Tp
Trong đó: Kco hệ số khuếch đại Kco= UOJ/(0 2^.870
u(0 = 10V, (0 =
60= 91,1 rad/s do đó Kc0 =0,109 Tf là hằng số thời gian của bộ lọc và <5ms. Chọn Tf = 0,00ls = lms
Hàm truyền máy phát tốc: FfT (p) =l + 0,001p h. Chon máy đo dòng
F i P ) l + 0,001/>
Sơ đồ đo dòng xoay chiều ba pha đơn giản là dùng biến dòng: gồm ba biến dòng lắp ở ba pha với điện trở tải Ro. Điện áp sơ cấp biến dòng qua mạch chỉnh lưu cầu điôt 3 pha , mạch lọc RC lọc thành phần xoay chiều sau chỉnh lưu.
Điện áp đầu ra mạch chỉnh lưu u2d = Rị.Iị trong đó:
uẠi K
Trong mạch bố trí R, nối tiếp với điôt D().
Khi điôt dẫn điện áp ud0 = 0,5 V.
F,(P) = U^P)7,(0
K , 1 + p.TÌ _ u, _ 10
= 0,396;/1 = 2,5 xi = RC hằng số thời gian của bộ lọc
Chọnxi = 0,00ls: ta có hàm truyền đạt của khâu đo dòng:
, 0,396
5 b c c