Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Đồ án Thiết kế bộ UPS cứu hộ cho thang máy
LỜI MỞ ĐẦU 1
1.1. Tổng quan về thang máy. 2
1.1.1. Giới thiệu: 2
1.1.2. Các bộ phận chính của thang máy: 3
1.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển. 4
1.3. Các thông số cơ bản và tính toán năng suất của thang máy. 5
Chương 2 – LÝ THUYẾT BỘ NGHỊCH LƯU 8
2.1. Giới thiệu bộ nghịch lưu 8
2.2. Bộ nghịch lưu áp 8
2.3. Bộ nghịch lưu áp một pha 9
2.4. Bộ nghịch lưu áp ba pha 13
CHƯƠNG 3 – GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC18F 16
3.1. Giới thiệu tổng quát 16
3.1.1. Cấu trúc phần cứng 16
3.1.2. Các chức năng của chân: 17
3.2. Cấu trúc bộ nhớ: 21
3.2.1. Tổ chức bộ nhớ chương trình: 21
3.2.2. Tổ chức bộ nhớ dữ liệu 22
3.2.3. Data EEPROM: 23
3.3. Các PORT I/O 25
3.4. Bộ định thì trong PIC: 28
3.5. NGẮT: 33
3.5.1. Giới thiệu tổng quát: 34
3.5.2. Các thanh ghi điều khiển: 35
3.6. Các module của PIC18F4331: 37
3.6.1. Module PWM: 37
3.6.2. MODULE I2C,SPI: 44
3.6.3. Module A/D CONVERT: 46
Chương 4 – THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 49
4.1. Sơ đồ khối tổng quát về hoạt động của mạch . 51
4.2. Giới thiệu chi tiết về các khối điều khiển. 51
4.2.1. Mạch nguồn. 51
4.2.2. Mạch lái. 51
4.3. Mạch điều khiển: 54
4.3.1. Mạch nghịch lưu áp 54
4.4. Sơ đồ mạch động lực và mạch điều khiển trong Orcard. 56
4.4.1. Mạch động lực. 56
4.4.2. Mạch điều khiển. 61
4.5. Lưu đồ giải thuật chương trình 62
4.6. Lập trình cho PIC18F4331 63
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 73
5.1 Mô phỏng PSIM 73
5.2. Sơ đồ mạch thực tế 75
5.3. Dạng sóng áp dây thu được trên dao động ký. 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 78
LỜI MỞ ĐẦU
Thang máy là một thiết bị nâng, dùng để vận chuyển người hay hàng hoá ở trong một cabin. Người sử dụng chỉ cần nhấn nút điều khiển, nó sẽ đưa lên đúng tầng nhờ hệ thống điều khiển tự động. Hiện nay, việc sử dụng thang máy trong các toà nhà cao tầng rất phổ biến và cần thiết. Nhưng khi bị sự cố do mất điện, nó sẽ gây ra rất nhiều phiền phức cho người sử dụng. Vì vậy, để cho thang máy hoạt động bình thường, người ta đã thiết kế ra bộ cứu hộ thang máy. Khi nguồn điện chính bị mất đột ngột, thiết bị này sẽ tự động đưa thang máy đến tầng gần nhất và mở cửa cho người sử dụng ra ngoài. Sau đó, nguồn sẽ tự động ngắt.
Mục đích của luận văn:
- Tìm hiểu và thiết kế bộ nghịch lưu áp ba pha và một pha.
- Thiết kế sơ đồ mạch phần cứng.
- Thiết kế mạch phần cứng.
- Thi công lắp ráp mạch phần cứng.
- Hiệu chỉnh, tối ưu
- Báo cáo kết quả.
Phương pháp nghiên cứu:
- Tham khảo và tổng hợp các tài liệu trong nước và ngoài nước.
- Thiết kế mô hình.
- Tiến hành kiểm tra trên máy.
- Kiểm tra tính ổn định mạch.
- Viết báo cáo.
Ý nghĩa khoa học:
- Đề xuất mô hình trên có thể áp dụng để cứu hộ thang máy, đáp ứng các yêu cầu cơ bản của thực tế.
CHƯƠNG 1- GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY
1.1. Tổng quan về thang máy.
1.1.1. Giới thiệu:
Thang máy là thiết bị được sử dụng nhiều trong ngành xây dựng, nó dùng để vận chuyển theo những bộ dẫn hướng thẳng đứng cố định. Thang nâng có lồng được coi là cổ nhất theo thời gian sử dụng, dưới dạng kết cấu đơn giản đó là bộ tời lấy nước từ giếng lên mà được biết đến từ thời xa xưa. Vào những năm 90 của thế kỷ XIX, những thiết bị nâng đầu tiên sử dụng ở hầm mỏ bằng truyền động điện. Đến cuối thế kỷ XIX thì thang nâng có lồng là thiết bị nâng dùng để vận chuyển người, vật liệu cũng như để nâng các khoáng sản trong hầm mỏ.
Các thang máy hiện đại đại đã xuất hiện từ đầu những năm 60 của thế kỷ XIX cùng với sự phát triển công tác xây dựng nhà nhiều tầng. Nhưng lúc đó, người ta chỉ sử dụng hai loại truyền động chính là truyền động thuỷ lực và trục truyền động có nghĩa là sự dừng và chuyển đổi từ hành trình thuận sang hành trình ngược trong dẫn động được thực hiện nhờ có bộ phân gạt đặc biệt bằng cách hoán vị dây curoa sang hành trình làm việc hay hành trình không tải nhờ vào trục vít nhỏ bố trí trên suốt chiều cao của giếng thang.
Sự bất tiện của hai loại truyền động này là rất lớn, cho nên sau khi xuất hiện các động cơ điện (khoảng những năm 80 của thế kỷ XIX ) thì truyền động điện đã chiếm lĩnh vị trí hàng đầu.
Đến khoảng năm 30 của thế kỷ XX, ngành chế tạo thang máy ở Châu Âu và Châu Mỹ phát triển bằng hai con đường độc lập. Ở Châu Âu, nơi mà những tòa nhà được xây dựng với số tầng tương đối ít, chủ yếu người ta sử dụng các thang máy có bộ tời với tang quấn cáp theo kiểu các cần trục. Ở Châu Mỹ, nơi mà ngành xây dựng phát triển rộng rãi người ta chế tạo các thang máy với các bộ tời có puli dẫn cáp. Hiện nay, các thang máy này đang được dùng phổ biến ở Châu Âu lẫn Châu Mỹ.
Từ những năm 1920, thang máy đã có mặt nhưng phát triển nhanh chỉ từ hơn 10 năm gần đây. Mặc dù chưa nhiều ( khoảng 800 chiếc năm 1996) nhưng được lắp đặt, khai thác ở Việt Nam là thang máy của các hãng hàng đầu thế giới như OTIS, Schindler, Mitsumishi, Hitachi, Kone. Cho đến nay, toàn quốc có 35 đơn vị được chấp thuận cho phép chế tạo, lắp đặt và bảo trì . Những năm gần đây số lượng thang máy đã lắp đặt khoảng 40% trên tổng số thang máy trong cả nước. Các thang máy đang hoạt động đảm bảo an toàn, chất lượng, trang trí nội thất đã có rất nhiều tiến bộ.
1.1.2. Các bộ phận chính của thang máy:
Cabin, tời nâng, các dẫn hướng thẳng đứng, bộ guốc trượt, cáp nâng, bộ giảm chấn cabin và giảm chấn đối trọng, buồng máy, bộ hạn chế tốc độ, cáp phụ, giếng thang.
Nguyên lý hoạt động: Cabin hoạt động trên các dẫn hướng thẳng đứng nhờ có các bộ guốc trượt lắp chặt vào cabin. Cáp nâng có treo cabin được quấn vào tang hay vắt qua puli dẫn cáp của bộ tời nâng. Khi dùng puli dẫn cáp thì sự nâng của cabin là do lực ma sát giữa cáp và vành puli dẫn cáp. Trọng lượng của cabin và một phần trọng lượng vật nâng được cân bằng bởi đối trọng treo trên các dây cáp đi ra từ puli dẫn cáp hay từ tang (khi bộ tời có tang quấn cáp). Để an toàn, cabi được lắp trong giếng thang , phần trên của giếng thang được bố trí buồng máy. Trong buồng máy có lắp bộ tời và khí cụ điều khiển chính (tủ phân phối, trạm từ, bộ hạn chế tốc độ…). Phần dưới của giếng thang có bố trí các bộ giảm chấn đối trọng, để cabin tập kết trên đó trong trường hợp cabin di chuyển quá vị trí làm việc cuối cùng. Ở phần trên cùng và dưới cùng của giếng thang có lắp các bộ hạn chế hành trình để hạn chế hành trình làm việc của cabin.
Để tránh rơi cabin khi bị đứt cáp hay khi bị hỏng cơ cấu nâng, trên cabin có lắp bộ hẵm bảo hiểm. Trong trường hợp này thì thiết bị kẹp của nó sẽ kẹp vào các dẫn hướng và giữ chặt cabin. Đa số trường hợp thì các bộ hãm bảo hiểm được dẫn động từ một cáp phụ, cáp này vắt qua puli của bộ hạn chế tốc độ kiểu ly tâm. Khi tốc độ cabin tăng cao hơn giới hạn nhất định thì bộ hạn chế tốc độ sẽ phanh puli và làm cáp dừng. Cáp này khi hạ cabin sau đó sẽ tác động vào bộ hãm bảo hiểm liên hệ với nó.
1.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển.
Kiểu điều khiển bằng nút bấm đối với thang máy là kiểu phổ biến. Khi đó việc mở máy thang máy được tiến hành bằng cách nhấn nút bấm của tầng tương ứng. Việc dừng cabin tại tầng xác định xảy ra một cách tự động.
Khí cụ điều khiển thang máy bao gồm: các công tắc tơ, rơle, các bộ phận chuyển mạch tầng, bộ ngắt điện đầu mút và hành trình, các công tắc…, thiết bị mở máy và khoá truyền thang máy. Các mạch điện thang máy có thể được chia ra làm hai nhóm:
- Mạch dòng chính trong đó có lắp động cơ
- Mạch điều khiển trong đó có lắp khí cụ dùng để mở máy, dừng động cơ và phần chính khí cụ bảo vệ.
Các mạch dòng phụ làm việc với dòng điện xoay chiều hay một chiều điều điện áp không quá 220V. Trường hợp đầu thì mạch điều khiển được mắc trực tiếp vào lưới hay qua bộ biến áp. Trường hợp hai thì mạch điều khiển nhận dòng điện qua bộ nắn dòng (bộ chỉnh lưu).
Trên hình 1.1 trình bày sơ đồ mở máy động cơ điện không đồng bộ rôtô lồng sóc một tốc độ. Trong sơ đồ này, dòng điện đi qua cầu dao chính, bộ lọc tụ điện (để bảo vệ mạch tránh xâm nhập của nhiễu vô tuyến), qua bộ ngắt tự động đến các tiếp điểm B và H và sau đó đi vào các đầu dây động cơ stato của động cơ.
Sự mở máy và dừng động cơ được tiến hành nhờ có bốn tiếp điểm B và H được lắp trực tiếp vào hai pha của lưới. Sự đóng các tiếp điểm này khi mở máy động cơ được thực hiện nhờ có các rơ le phụ được lắp vào mạch điều khiển. Khi đóng mạch các tiếp điểm B vào các đầu dây C1 và C2 thì các pha A và C không được đóng mạch và động cơ quay theo theo chiều nâng. Khi đóng mạch các tiếp điểm H thì vị trí của các pha A và C thay đổi và tương là thay đổi chiều quay của động cơ. Nam châm điện điều khiển phanh T và cũng được lắp vào mạch chính.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Đồ án Thiết kế bộ UPS cứu hộ cho thang máy
LỜI MỞ ĐẦU 1
1.1. Tổng quan về thang máy. 2
1.1.1. Giới thiệu: 2
1.1.2. Các bộ phận chính của thang máy: 3
1.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển. 4
1.3. Các thông số cơ bản và tính toán năng suất của thang máy. 5
Chương 2 – LÝ THUYẾT BỘ NGHỊCH LƯU 8
2.1. Giới thiệu bộ nghịch lưu 8
2.2. Bộ nghịch lưu áp 8
2.3. Bộ nghịch lưu áp một pha 9
2.4. Bộ nghịch lưu áp ba pha 13
CHƯƠNG 3 – GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC18F 16
3.1. Giới thiệu tổng quát 16
3.1.1. Cấu trúc phần cứng 16
3.1.2. Các chức năng của chân: 17
3.2. Cấu trúc bộ nhớ: 21
3.2.1. Tổ chức bộ nhớ chương trình: 21
3.2.2. Tổ chức bộ nhớ dữ liệu 22
3.2.3. Data EEPROM: 23
3.3. Các PORT I/O 25
3.4. Bộ định thì trong PIC: 28
3.5. NGẮT: 33
3.5.1. Giới thiệu tổng quát: 34
3.5.2. Các thanh ghi điều khiển: 35
3.6. Các module của PIC18F4331: 37
3.6.1. Module PWM: 37
3.6.2. MODULE I2C,SPI: 44
3.6.3. Module A/D CONVERT: 46
Chương 4 – THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 49
4.1. Sơ đồ khối tổng quát về hoạt động của mạch . 51
4.2. Giới thiệu chi tiết về các khối điều khiển. 51
4.2.1. Mạch nguồn. 51
4.2.2. Mạch lái. 51
4.3. Mạch điều khiển: 54
4.3.1. Mạch nghịch lưu áp 54
4.4. Sơ đồ mạch động lực và mạch điều khiển trong Orcard. 56
4.4.1. Mạch động lực. 56
4.4.2. Mạch điều khiển. 61
4.5. Lưu đồ giải thuật chương trình 62
4.6. Lập trình cho PIC18F4331 63
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 73
5.1 Mô phỏng PSIM 73
5.2. Sơ đồ mạch thực tế 75
5.3. Dạng sóng áp dây thu được trên dao động ký. 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 78
LỜI MỞ ĐẦU
Thang máy là một thiết bị nâng, dùng để vận chuyển người hay hàng hoá ở trong một cabin. Người sử dụng chỉ cần nhấn nút điều khiển, nó sẽ đưa lên đúng tầng nhờ hệ thống điều khiển tự động. Hiện nay, việc sử dụng thang máy trong các toà nhà cao tầng rất phổ biến và cần thiết. Nhưng khi bị sự cố do mất điện, nó sẽ gây ra rất nhiều phiền phức cho người sử dụng. Vì vậy, để cho thang máy hoạt động bình thường, người ta đã thiết kế ra bộ cứu hộ thang máy. Khi nguồn điện chính bị mất đột ngột, thiết bị này sẽ tự động đưa thang máy đến tầng gần nhất và mở cửa cho người sử dụng ra ngoài. Sau đó, nguồn sẽ tự động ngắt.
Mục đích của luận văn:
- Tìm hiểu và thiết kế bộ nghịch lưu áp ba pha và một pha.
- Thiết kế sơ đồ mạch phần cứng.
- Thiết kế mạch phần cứng.
- Thi công lắp ráp mạch phần cứng.
- Hiệu chỉnh, tối ưu
- Báo cáo kết quả.
Phương pháp nghiên cứu:
- Tham khảo và tổng hợp các tài liệu trong nước và ngoài nước.
- Thiết kế mô hình.
- Tiến hành kiểm tra trên máy.
- Kiểm tra tính ổn định mạch.
- Viết báo cáo.
Ý nghĩa khoa học:
- Đề xuất mô hình trên có thể áp dụng để cứu hộ thang máy, đáp ứng các yêu cầu cơ bản của thực tế.
CHƯƠNG 1- GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY
1.1. Tổng quan về thang máy.
1.1.1. Giới thiệu:
Thang máy là thiết bị được sử dụng nhiều trong ngành xây dựng, nó dùng để vận chuyển theo những bộ dẫn hướng thẳng đứng cố định. Thang nâng có lồng được coi là cổ nhất theo thời gian sử dụng, dưới dạng kết cấu đơn giản đó là bộ tời lấy nước từ giếng lên mà được biết đến từ thời xa xưa. Vào những năm 90 của thế kỷ XIX, những thiết bị nâng đầu tiên sử dụng ở hầm mỏ bằng truyền động điện. Đến cuối thế kỷ XIX thì thang nâng có lồng là thiết bị nâng dùng để vận chuyển người, vật liệu cũng như để nâng các khoáng sản trong hầm mỏ.
Các thang máy hiện đại đại đã xuất hiện từ đầu những năm 60 của thế kỷ XIX cùng với sự phát triển công tác xây dựng nhà nhiều tầng. Nhưng lúc đó, người ta chỉ sử dụng hai loại truyền động chính là truyền động thuỷ lực và trục truyền động có nghĩa là sự dừng và chuyển đổi từ hành trình thuận sang hành trình ngược trong dẫn động được thực hiện nhờ có bộ phân gạt đặc biệt bằng cách hoán vị dây curoa sang hành trình làm việc hay hành trình không tải nhờ vào trục vít nhỏ bố trí trên suốt chiều cao của giếng thang.
Sự bất tiện của hai loại truyền động này là rất lớn, cho nên sau khi xuất hiện các động cơ điện (khoảng những năm 80 của thế kỷ XIX ) thì truyền động điện đã chiếm lĩnh vị trí hàng đầu.
Đến khoảng năm 30 của thế kỷ XX, ngành chế tạo thang máy ở Châu Âu và Châu Mỹ phát triển bằng hai con đường độc lập. Ở Châu Âu, nơi mà những tòa nhà được xây dựng với số tầng tương đối ít, chủ yếu người ta sử dụng các thang máy có bộ tời với tang quấn cáp theo kiểu các cần trục. Ở Châu Mỹ, nơi mà ngành xây dựng phát triển rộng rãi người ta chế tạo các thang máy với các bộ tời có puli dẫn cáp. Hiện nay, các thang máy này đang được dùng phổ biến ở Châu Âu lẫn Châu Mỹ.
Từ những năm 1920, thang máy đã có mặt nhưng phát triển nhanh chỉ từ hơn 10 năm gần đây. Mặc dù chưa nhiều ( khoảng 800 chiếc năm 1996) nhưng được lắp đặt, khai thác ở Việt Nam là thang máy của các hãng hàng đầu thế giới như OTIS, Schindler, Mitsumishi, Hitachi, Kone. Cho đến nay, toàn quốc có 35 đơn vị được chấp thuận cho phép chế tạo, lắp đặt và bảo trì . Những năm gần đây số lượng thang máy đã lắp đặt khoảng 40% trên tổng số thang máy trong cả nước. Các thang máy đang hoạt động đảm bảo an toàn, chất lượng, trang trí nội thất đã có rất nhiều tiến bộ.
1.1.2. Các bộ phận chính của thang máy:
Cabin, tời nâng, các dẫn hướng thẳng đứng, bộ guốc trượt, cáp nâng, bộ giảm chấn cabin và giảm chấn đối trọng, buồng máy, bộ hạn chế tốc độ, cáp phụ, giếng thang.
Nguyên lý hoạt động: Cabin hoạt động trên các dẫn hướng thẳng đứng nhờ có các bộ guốc trượt lắp chặt vào cabin. Cáp nâng có treo cabin được quấn vào tang hay vắt qua puli dẫn cáp của bộ tời nâng. Khi dùng puli dẫn cáp thì sự nâng của cabin là do lực ma sát giữa cáp và vành puli dẫn cáp. Trọng lượng của cabin và một phần trọng lượng vật nâng được cân bằng bởi đối trọng treo trên các dây cáp đi ra từ puli dẫn cáp hay từ tang (khi bộ tời có tang quấn cáp). Để an toàn, cabi được lắp trong giếng thang , phần trên của giếng thang được bố trí buồng máy. Trong buồng máy có lắp bộ tời và khí cụ điều khiển chính (tủ phân phối, trạm từ, bộ hạn chế tốc độ…). Phần dưới của giếng thang có bố trí các bộ giảm chấn đối trọng, để cabin tập kết trên đó trong trường hợp cabin di chuyển quá vị trí làm việc cuối cùng. Ở phần trên cùng và dưới cùng của giếng thang có lắp các bộ hạn chế hành trình để hạn chế hành trình làm việc của cabin.
Để tránh rơi cabin khi bị đứt cáp hay khi bị hỏng cơ cấu nâng, trên cabin có lắp bộ hẵm bảo hiểm. Trong trường hợp này thì thiết bị kẹp của nó sẽ kẹp vào các dẫn hướng và giữ chặt cabin. Đa số trường hợp thì các bộ hãm bảo hiểm được dẫn động từ một cáp phụ, cáp này vắt qua puli của bộ hạn chế tốc độ kiểu ly tâm. Khi tốc độ cabin tăng cao hơn giới hạn nhất định thì bộ hạn chế tốc độ sẽ phanh puli và làm cáp dừng. Cáp này khi hạ cabin sau đó sẽ tác động vào bộ hãm bảo hiểm liên hệ với nó.
1.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển.
Kiểu điều khiển bằng nút bấm đối với thang máy là kiểu phổ biến. Khi đó việc mở máy thang máy được tiến hành bằng cách nhấn nút bấm của tầng tương ứng. Việc dừng cabin tại tầng xác định xảy ra một cách tự động.
Khí cụ điều khiển thang máy bao gồm: các công tắc tơ, rơle, các bộ phận chuyển mạch tầng, bộ ngắt điện đầu mút và hành trình, các công tắc…, thiết bị mở máy và khoá truyền thang máy. Các mạch điện thang máy có thể được chia ra làm hai nhóm:
- Mạch dòng chính trong đó có lắp động cơ
- Mạch điều khiển trong đó có lắp khí cụ dùng để mở máy, dừng động cơ và phần chính khí cụ bảo vệ.
Các mạch dòng phụ làm việc với dòng điện xoay chiều hay một chiều điều điện áp không quá 220V. Trường hợp đầu thì mạch điều khiển được mắc trực tiếp vào lưới hay qua bộ biến áp. Trường hợp hai thì mạch điều khiển nhận dòng điện qua bộ nắn dòng (bộ chỉnh lưu).
Trên hình 1.1 trình bày sơ đồ mở máy động cơ điện không đồng bộ rôtô lồng sóc một tốc độ. Trong sơ đồ này, dòng điện đi qua cầu dao chính, bộ lọc tụ điện (để bảo vệ mạch tránh xâm nhập của nhiễu vô tuyến), qua bộ ngắt tự động đến các tiếp điểm B và H và sau đó đi vào các đầu dây động cơ stato của động cơ.
Sự mở máy và dừng động cơ được tiến hành nhờ có bốn tiếp điểm B và H được lắp trực tiếp vào hai pha của lưới. Sự đóng các tiếp điểm này khi mở máy động cơ được thực hiện nhờ có các rơ le phụ được lắp vào mạch điều khiển. Khi đóng mạch các tiếp điểm B vào các đầu dây C1 và C2 thì các pha A và C không được đóng mạch và động cơ quay theo theo chiều nâng. Khi đóng mạch các tiếp điểm H thì vị trí của các pha A và C thay đổi và tương là thay đổi chiều quay của động cơ. Nam châm điện điều khiển phanh T và cũng được lắp vào mạch chính.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: