Файл: Система управления лифтом.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.01.2024

Просмотров: 86

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание

Введение

1 Расчет характеристик электродвигателя, построение нагрузочной диаграммы

1.1 Расчет требуемой мощности, момента и частоты вращения электродвигателя

1.2 Построение нагрузочной диаграммы

2 Выбор электродвигателя и проверка его на перегрузку

2.1 Выбор двигателя

2.2 Проверка двигателя на перегрузочные нагрузки

4 Выбор частотного преобразователя Частотное регулирование позволяет устранить один из существенных недостатков электродвигателей с короткозамкнутым ротором – постоянную частоту вращения ротора электродвигателя, не зависящую от нагрузки. Частотное регулирование создает возможность управления скоростью электродвигателя в соответствии с характером нагрузки. Это в свою очередь позволяет избегать сложных переходных процессов в электрических сетях, обеспечивая работу оборудования в наиболее экономичном режиме.Частотное регулирование также позволяет улучшить безотказность работы и долговечность технологической системы. Это обеспечивается за счет снижения пусковых токов, устранения перегрузок элементов системы и постепенной выработки моточасов оборудования. Для частотного регулирования используются частотные преобразователи со встроенными в них ПИД-регуляторами (пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы), обеспечивающими точное регулирование заданных технологических параметров.Преобразователи частоты, в отличие от других устройств регулирования скорости двигателя, таких как гидравлическая муфта, система генератор-двигатель, механический вариатор, позволяют избегать различных недостатков в работе системы. Речь идет об узком диапазоне регулирования оборудования, сложностях с его эксплуатацией, низким качеством производимых работ и неэкономичности всей системы.Преобразователи частоты предназначены для регулировки частоты вращения и момента на валу асинхронного или синхронного электродвигателя. Преобразователь частоты – это прибор, предназначенный для преобразования переменного тока (напряжения) одной частоты (обычно частоты питающей сети) в переменный ток (напряжение) другой частоты. Выходная частота в современных инверторах может быть, как ниже, так и выше частоты питающей сети.Схема любого преобразователя частоты состоит из силовой и управляющей частей. Силовая часть преобразователей выполнена на транзисторах IGBT, работающих в режиме электронных ключей. Схема управления выполняется на цифровых микроконтроллерах и обеспечивает управление силовыми электронными ключами, а также решение большого количества вспомогательных задач (защита, контроль, диагностика). Частотный регулятор имеет структуру с явно выраженным блоком постоянного тока (выпрямитель + фильтр), что проиллюстрировано на рисунках 3 и 4.В преобразователях этого типа используется двойное преобразование электрической энергии: входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в трехфазном или однофазном выпрямителе, сглаживается LC-фильтром, а затем вновь преобразуется инвертором в переменное напряжение регулируемой частоты и амплитуды.Рисунок 3- Структурная схема частотных преобразователей со звеном постоянного тока Рисунок 4-Временныедиаграммы работы частотного преобразователяПреобразователи частоты на транзисторах IGBT по сравнению с тиристорными при одинаковой выходной мощности отличаются меньшими габаритами, сниженной массой и повышенной надежностью в силу модульного исполнения электронных ключей и лучшего отвода тепла с поверхности силового модуля. Они имеют более полную защиту от бросков тока и от перенапряжения, что существенно снижает вероятность повреждений и отказа электропривода.Согласно выбранному выше двигателю и исходным данным нам необходимо выбрать частотный преобразователь со следующими характеристиками, представленными в таблице А.1.Таблица 2-Требования для выбора частотного преобразователя

5 Выбор датчика скорости

6 Разработка структурной схемы системы

6.1 Расчет передаточных функций

6.2 Разработка структурной схемы системы

6.3 Расчет статической ошибки замкнутой системы

7 Настройка системы на технический оптимум

8 Схема общей автоматики

9 Принципиальная электрическая схема

Заключение

Использованные ресурсы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г


Использованные ресурсы


  1. Schneider electric, Руководство по установке Altivar 71. Преобразователи частоты для синхронных и асинхронных двигателей, -schneider electric, 2011.-210 с.

  2. РУСЭЛПРОМ, Технический каталог электродвигателей,2008. -115 с.

  3. Ильинский Н.Ф. Основы электропривода. Учебник для ВУЗов.-

М.,Энергоатомиздат,2003 г.

  1. Справочник по электрическим машинам. Копылов И.П. /1989 /688с.

  2. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / А. С. Клюев, Б. В. Глазов, А. Х. Дубровский, А. А. Клюев; Под ред. А. С. Клюева. – 2-еизд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 464 с.:

  3. М.М. Кацман Справочник по электрическим машинам./2005 г. /480 с.

  4. Электрический привод. Часть 1. Электроприводы постоянного тока / А.М. Абакумов, П.В. Тулупов, Ю.А. Чабанов/ 2010 г. / 131 с.


Приложения

Приложение А


Таблица А.1-Характеристики двигателя АИР100L2

Мощность

5,5

Pном[кВт]

Номинальнаячастотавращения

3000

nном[об/мин]

Номинальный токпри напряжении220/380В

19,4 / 11,3

[A]

Номинальныйкрутящиймомент

18,4

Mном[Н*м]

КПД

85,7

η[%]

Cos φ(коэффициент мощности)

0,88




Соотношение крутящих моментов

2,2

[Н*м]

2,4

[Н*м]

1,6

[Н*м]

Кратность пускового тока

7,5

[A]

Момент инерции

0,0080

Jд[кг*м2]

Уровень шума

80

[Дб]

Скольжение

4

sном[%]

Класс защиты

IP55

Вес

28

[кг]


Таблица А.2- Характеристики altivar 71

Диапазон мощности при частоте сети 50 - 60 Гц (кВт)

Однофазная, 100 - 120 В (кВт)

Однофазная, 200 - 240 В (кВт)
Трехфазная, 200 - 230 В (кВт)
Трехфазная, 200 - 240 В (кВт)
Трехфазная, 380 - 460 В (кВт)
Трехфазная, 380 - 480 В (кВт)
Трехфазная, 380 - 500 В (кВт)

Трехфазная, 525 - 600 В (кВт)

0,37 – 500

-

0,37 - 5,5

-

0,37 – 75

-

0,75 - 500

-

-

Электропривод

Выходная частота

0 - 1000 Гц

Закон управления

Асинхронный двигатель

Векторное управление потоком в разомкнутой и замкнутой системе, закон напряжение/частота (2 или 5 точек), система адаптации мощности

Синхронный двигатель

Векторное управление в разомкнутой системе

Переходный момент

220 % номинального момента двигателя в течение 2 с, 170 % в течение 60 с

Функции

Количество функций

> 150

Количество предварительно заданных скоростей

16

Количество входов-выходов

2-4

2-4

6-20

6-20

1-3

1-3

0-8

0-8

2-4

2-4

Коммуникационная связь

Встроенная

Modbus и CANopen

На заказ

Ethernet TCP/IP, Fipio, Modbus Plus, INTERBUS, Profibus DP, Modbus/Uni-Telway, DeviceNet

Карты (дополнительные)

Интерфейсные карты импульсного датчика Карты расширения входов/выходов Программируемая карта встроенного контроллера

Нормы и сертификаты

МЭК/EN 61800-5-1, МЭК/EN 61800-3 (окружающая среда 1 и 2, C1 - C3) EN 55011, EN 55022, МЭК/EN 61000-4-2/4-3/4-4/4-5/4-6/4-11 e, UL, CSA, DNV, C-Tick, NOM 117, ГОСТ


Т аблица А.3-Силовые клеммы altivar 71

Т


аблица А.4
-Клеммы цепей управления altivar 71

Таблица А.5-Характеристики энкодера Autonicks E40H12-3000-6-L-5

Оптическое разрешение (имп/оборот или имп/дюйм)

3000

Напряжение питания

4.75-5.25 В

Тип энкодера

инкрементальный, оптический

Тип выхода

Line driver

Диаметр вала

12 мм

Макс. допустимая частота вращения

5000 об/мин

Выходное напряжение

2,5 В

Т
аблица А.6-
характеристики доп. Платыaltivar 71 для подключения энкодера

Приложение Б




Рисунок Б.1-система до настройки



Рисунок Б.2-система после настройки

Приложение В


Процесс наладки лифта с ПЧ состоит из следующих этапов:

  • проверка соединений, установка параметров двигателя и ПЧ и автотюнинг.

  • первый пуск на скорости ревизии;

  • пуск на большой скорости и подбор времени замедления;

  • настройка параметров регулирования;

  • настройка времени разгона и получение поэтажного разъезда;

  • подбор скорости доводки и получение точных остановок;

  • проверка работы лифта и сохранение файла параметров ПЧ.

Программирование ПЧ осуществляется в следующей последовательности:
1) Установите язык общения ENGLISH (EnG), или русский, в 5 разделе меню LANGUAGE (LNG-). При первом включении меню LANGUAGE (LNG-) появляется автоматически через 3с после стартового экрана; после выбора языка будут высвечиваться подразделы DRIVE MENU (Sin, SUP, Set,…drC, Fun,…)
2) Выберите уровень доступа EXPERT (EPr) во 2 разделе меню ACCESS LEVEL (LAC-);
3) Перейдите к разделу 1 DRIVE MENU нажатием кнопки «Вверх»; нажмите кнопку «ENT» для входа в меню;
4) Перейдите к подразделу 1.1 SIMPLY START (Sin-); нажмите кнопку «ENT» для входа в подменю;
Внимание! От правильной установки параметров этого раздела зависит доступность ряда параметров других разделов!
5) проверьте, что параметр 2/3WIRE CONTROL (tCC) установлен на 2-проводное управление 2 WIRE (2C), и измените тип 2-проводного управления с TRANSITION (trn) - «по фронту» на LEVEL (LEL) - «по уровню». Работа по фронту сигнала в системах управления лифтами воспрещается!
6) Перейдите к подразделу  MACRO CONFIGURATION (CFG); на дисплее появятся символы START/STOP (STS), соответствующие первичной макроконфигурации (заводским установкам). Нажимая кнопку «Вниз», выберите макроконфигурацию LIFT (LIFt) и нажмите «ENT»;
При этой  макроконфигурации автоматически произойдет установка значений некоторых параметров и подключение ряда функций, таких как управление тормозом и выходным контактором, 4 предустановленные скорости, весоизмерение, а также назначение входов/выходов в соответствии с этими функциями.

Доступ к ряду параметров может осуществляться из различных разделов меню, поэтому дальнейший порядок ввода параметров является рекомендательным.
7) Введите номинальные параметры ЭД из меню 1.1 SIMPLY START (Sin-) или из меню 1.4 MOTOR CONTROL (drC-), подраздел ASY-: 

8)  Настройте кривую движения в меню 1.7. APPLICATION FUNCTIONS, (Fun-) подраздел RAMP (rPt-), такжедоступноизменю 1.3 – SETTINGS (SEt-)

9) Проверьте правильность установки параметров
«Тип останова мотора» STOP CONFIGURATION (Stt-) – значение параметра TYPE OF STOP (Stt) должно быть  RAMP STOP (rПР), и
«Автоматическое DC-торможение» - AUTO DC INJECTION (AdC-) - значение параметра Auto DC injection (AdC) должно быть  nO - отключено
10) Введите номера логических входов, назначенных на задание 4 скоростей и уставки скоростей доводки, ревизии и номинальной скорости в меню 1.7. APPLICATION FUNCTIONS, (Fun-), подраздел PRESET SPEEDS (PSS-) или из меню 1.3 – SETTINGS, а также значения коэффициентов регулирования FLG и SIT:
Меню 1.3 – SETTINGS (Set-)

11) В меню 1.7. APPLICATION FUNCTIONS, (Fun-), подраздел OUTPUT CONTACTOR CMD (OCC-) назначьте логический выход DO1 на управление выходным контактором, для чего установите параметр ОСС = dO1 (заводская уставка – NO). Времена задержки срабатывания выхода изменять не требуется
12) Настройте логику работы при неисправностях в меню 1.8 – FAULT MANAGEMENT (FLt-)
Необходимо установить параметры:
(Atr-) авторестарт – параметр Atr = YES
(tHt-) тип тепловой защиты – параметр tHt = FCL
(OPL-) – обрыв выходной фазы – параметр OPL = YES
Значения остальных параметров соответствуют заводским уставкам.

5. Окончательная настройка ПЧ
5.1. Автотюнинг
После установки параметров перейдите в DRIVE MENU к подразделу (tUn-) – автоподстройка.
После ввода всех параметров необходимо выполнить автоподстройку ПЧ к двигателю (автотюнинг), для чего в DRIVE MENU выбрать параметр “(tUn-) и нажать [ENT], значение параметра обычно “NO”; нажать «Вниз», появится значение “YES”.
Убедиться в отсутствии команды вращения. Затем подключить электродвигатель к выходу ПЧ (включить или нажать пускатель КМ7, предварительно отключив реле К1 во избежание отключения автоматического выключателя QF1).
Нажать  [ENT] на пульте ПЧ; начнется тест двигателя (может сопровождаться звуками различной тональности) по окончании теста на дисплее ПЧ появится значение “DONE” – выполнено. При возникновении ошибок в процессе автотюнинга проверьте подключение электродвигателя к ПЧ или см. руководство по программированию ПЧ.