đồ án điều khiển động cơ sử dụng biến tần

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
----------
BÀI BÁO CÁO ĐỀ TÀI BÀI TẬP LỚN
MÔN: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN DÀI CÓ HAI ĐỘNG CƠ
HAI ĐẦU

GVHD :
TS. LÊ QUANG
ĐỨC
LỚP : TD08
NHÓM 56:
NGUYỄN VĂN ĐỨC
DƯƠNG KIM ĐỒNG
LÊ ĐỨC DŨNG
LỜI NÓI ĐẦU
Băng chuyền là một loại máy vận chuyển liên tục có khoảng cách vận chuyển
lớn, là một thiết bị không thể thiếu được trong việc vận chuyển. Được sử dụng rỗng
rãi ở trong các công trường xây dựng, xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng và các
vật liệu chế tạo….Loại băng tải này được sử dụng để vận chuyển các vật liệu rời,
vụn như cát sỏi, than đá, xi măng, sản phẩm trong các ngành công nghiệp chè, cà
phê, hóa chất, dày da, thực phẩm….và hàng hóa đơn chiếc như hàng bao, hàng hộp,
hòm, bưu kiện….
Băng chuyền thường dùng để vận chuyển vật liệu theo phương nằm ngang hoặc
theo phương mặt phẳng nghiêng với góc nghiêng nhỏ hơn 30
0
, với các cơ cấu kéo
(băng chở vật liệu) đa dạng như băng vải, băng cao su, băng bằng thép tấm v.v…
Chính vì vậy từ khi xuất hiện đến nay băng chuyền luôn được nghiên cứu, cải tiến,
hiện đại hóa để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao cho các nghành công nghiệp nặng.

Cạnh đó một công việc không kém phần quan trọng là đào tạo các nhà kỹ thuật
trong lĩnh vực máy dây chuyền, người làm công tác kỹ thuật không chỉ nắm vững
cơ cấu cần trục mà còn phải biết với những nét đặc biệt trong việc tính toán, thiết kế
dây chuyền.
Ưu điểm: Khả năng ổn định cao, năng suất lớn, tính ổn định cao.
Nhược điểm: cơ cấu phức tạp, chiều dài vận chuyển nhỏ.
Bài báo cáo của nhóm 56 sẽ cho bạn hiểu về mô hình dây chuyền, một số đặc tính
của dây chuyền. Đặc biệt là phương pháp điều khiển bằng biến tần, các thiết bị bảo
vệ của hãng CONTROL TECHNIQUES.

Hình ảnh: Băng chuyền dài có hai động cơ ở hai bên đầu
ĐỀ TÀI:
Điều khiển dây chuyền dài có hai động cơ hai đầu, yêu cầu hai động cơ chạy đồng
bộ tốc độ, chia đều tải. Động cơ hộp số 1/20, công suất 5HP. Chọn động cơ, thiết bị,
biến tần hãng CONTROL TECHNIQUES
-Vẽ mạch điện động lực và mạch điều khiển.
- Chọn thiết bị điện, dây cáp, có bảo vệ quá tải, ngắn mạch.
- Điều khiển chạy tới, chạy lui, thay đổi tốc độ.
- Thuyết minh giải pháp.
- Lập hồ sơ kỹ thuật bao gồm bản vẽ, danh sách thiết bị, giá thành, bản vẽ tủ điện.
NỘI DUNG BÁO CÁO:
Tìm hiểu về đối tượng
Chọn động cơ, thiết bị bảo vệ
Bộ điều khiển AC Drive của CONTROLTECHQUES
Mạch động lực, mạch điều khiển
Thyết minh giải pháp
I) – TÌM HIỂU VỀ ĐỐI TƯỢNG:
1)- Phân tích đối tượng:
Đối tượng mà ta muốn điều khiển ở đây là băng chuyền có 2 động cơ ở hai đầu, hai
động cơ này chạy đồng bộ và chia đều tải.

2)- Yêu cầu công nghệ của đề tài:
Trong thực tế băng chuyền rất đa dạng nhưng người ta thường dùng băng chuyền
theo phương nằm ngang và theo phương mặt phẳng nằm nghiêng. Nhưng trong đề
tài này yêu cầu điều khiển băng chuyền theo phương nằm ngang và nó bao gồm có
ba bộ phận chính:
Động cơ AC.
Bộ chuyển đổi.
Tang trống có bán kính R.
Yêu cầu của đề tài đặt ra là phải điều khiển sao cho băng chuyền này hoạt động có
hiệu quả tốt nhất. Trong đề tài này nhóm Em dùng bộ AC Drive để điều khiển.
3)- Yêu cầu điều khiển:
Điều khiển chạy đồng bộ tốc độ, chia đều tải và điều khiển chạy tới, chạy lui, thay
đổi tốc độ. Trong quá trình điều khiển thì nhóm Em sẽ dùng biến tần tích hợp sẵn
các vấn đề này để điều khiển đúng yêu cầu của đề tài cho.
Mô hình:
Để điều khiển băng chuyền trong đề tài này thì ta cần có hai động AC ở hai bên:
Động cơ 1: 1 động cơ AC, 1 bộ chuyển đổi, tang trống có bán kính R1.
Động cơ 2: 1 động cơ AC, 1 bộ chuyển đổi, tang trống có bán kính R2.

Ta có: R1=R2=R
Để điều khiển ổn định tốc độ hai động cơ ta điều khiển sao cho vận tốc không đổi
V= Const. Ta điều khiển moment sao cho sức căng là hằng số.
Trong quá trình hoạt động thì hai động cơ này có moment M và vận tốc góc ω thay
đổi liên tục và khác nhau.
4)- Yêu cầu bảo vệ:
Bảo vệ động cơ điện bao gồm:
- Bảo vệ ngắn mạch thường dùng aptomat hoặc cầu chì.
- Bảo vệ quá tải thường dùng role nhiệt, rơ le dòng điện hoặc các bộ cảm biến nhiệt
độ cuộn dây stator của động cơ. Ưu điểm của các bộ cảm biến nhiệt độ trong dây
quấn là cho phép động cơ làm việc với giá trị dòng điện khác nhau ứng với những

vùng khí hậu khác nhau điều này sẽ rất có lợi.
- Bảo vệ thấp áp và “0”.
Chức năng cơ bản để bảo vệ động cơ:
Khởi động đóng/ cắt động cơ.
Bảo vệ động cơ và thiết bị khi gặp sự cố.
Đảm bảo an toàn cho người vận hành.
Phát huy tối đa khả năng làm việc của mạch điện.
II)- PHÂN TÍCH ĐỀ TÀI:
Theo yều cầu đề tài thì để điều khiển dây chuyền dài có hai động cơ hai đầu, yêu
cầu hai động cơ chạy đồng bộ tốc độ, chia đều tải. ta có thể đưa ra các phương pháp
sau:
1). Các phương pháp:
- Dùng 1 biến tần để điều khiển 2 động cơ song song.
Mỗi động cơ phải có rơ le nhiệt bảo vệ khi các động cơ có công suất khác nhau nên
dùng luật điều khiển V/F.
- Điều khiển nhiều động cơ ( 1 động cơ mỗi lần).
- Dùng 2 biến tần để điều khiển 2 động cơ, điều khiển theo phương pháp
Master-slave. Ta lấy tín hiệu ngõ ra analog của biến tần Master để làm tín
hiệu đặt tốc độ cho biến tần slave.
- Điều khiển mạch vòng kín
Ngoài ra ta cũng có thể dùng encoder hồi tiếp tốc độ từ động cơ mà biến tần master
điều khiển để làm tín hiệu đặt cho biến tần slave.
- Điều khiển nối mạng
2) Chọn lựa:
Ở cách thứ nhất thì để đồng bộ tốc độ 2 động cơ gặp khó khăn, vì muốn đồng bộ
được thì:
- Yêu cầu 2 động cơ này phải cùng công suất, nhưng trong thực tế thì hiếm có 2
động cơ cùng công suất.
- Sau 1 thời gian thì sẽ có một động cơ kéo tải nặng, còn động cơ còn lại sẽ kéo tải
rất nhẹ.

Do đó cách thư nhất sẽ không phù hợp.
Ở cách thứ hai thì làm cho chúng ta tốn thời gian trong việc điều khiển.
Ở cách thứ tư và thứ năm thì làm tốn tiền và thời gian, cách làm khó khăn. Phải qua
bộ hồi tiếp, dùng encoder hoặc mạng để điều khiển.
 Vì vậy nhóm 56 sẽ điều khiển theo phương pháp thứ ba phương pháp master-
slave ( chủ/ tớ). Ta lấy tín hiệu ngõ ra analog của biến tần Master để làm tín hiệu đặt
tốc độ cho biến tần slave.
III)- CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ THIẾT BỊ BẢO VỆ:
3.1) - CHỌN ĐỘNG CƠ:
Động cơ giảm tốc chân đế Model: hãng WanSin-GH.
Công thức tính toán động cơ: Đây là mô hình toán cơ bản
- Tính moment quy đổi về trục động cơ.