Модернизация привода лифта грузоподъемностью 630кг

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Сентября 2013 в 14:01, дипломная работа

Описание работы

В наше время энергосбережение является одной из важнейших задач.
К энергосбережению относится и экономия электроэнергии за счет новых технологий. Одной из таких технологий является внедрение частотных преобразователей в электрический привод.
В данном дипломном проекте описана модернизация главного привода лифта, путем внедрения в систему управления преобразователя частоты, а так же замены старого двухскоростного двигателя на односкоростной.
Применение ПЧ позволяет улучшить следующие параметры привода:
1. Экономия электроэнергии.
2. Снижение уровня шума.
3. Комфортное движение лифта (без рывков).

Содержание работы

Введение................................................................................................................. 5
1 Технологическая часть....................................................................................... 6
1.1 Описание и работа лифта.......................................................................... 6
1.2 Система управления...................................................................................13
1.3 Требования к электроприводу..................................................................19
1.4 Обоснование рода тока и величины напряжения...................................20
1.5 Модернизация главного привода лифта..................................................21
1.6 Построение нагрузочной диаграммы двигателя до модернизации......22
1.7 Выбор двигателя .......................................................................................37
1.8 Выбор ПЧ ..................................................................................................50
1.9 Расчет и выбор кабеля...............................................................................69
1.10 Выбор коммутационной аппаратуры.....................................................71
1.11 Расчет потребления электроэнергии......................................................72
2 Экономическая часть проекта..........................................................................76
2.1 Расчет и сопоставление капитальных затрат...........................................76
2.2 Расчет и сопоставление эксплуатационных расходов............................78
2.3 Расчет срока окупаемости дополнительных капитальных вложений...84
3 Техника безопасности при обслуживании лифта ...........................................85
3.1 Техника безопасности при монтаже и обслуживании лифта.................85
3.2 Требования к обслуживающему персоналу в электроустановках до 1000 В и выше 1000В...............................................................................87

Список литературы................................................................................................

Файлы: 1 файл

диплом.doc

— 1.52 Мб (Скачать файл)

 

Теперь можно построить  нагрузочные диаграммы работы двигателя  лифта при подъеме загруженной  кабины (рисунок 6) и при спуске пустой кабины (рисунок 7). Для этого используем ранее полученные моменты и времена.

 

Рисунок 6.- Нагрузочная диаграмма работы двигателя при подъеме загруженной кабины и   тахограмма ее движения.

 

 

 


Рисунок 7 - Нагрузочная диаграмма работы двигателя при спуске пустой кабины и   тахограмма ее движения.

 

 

 

 

1.7.6 Проверка двигателя по пуску и по нагреву

1.7.6.1 Условие выбора двигателя по пуску

М1 ≤Mмакс  ,

где  М1– максимальный момент, возникающий на валу двигателя при пуске, н*м;                                                                                                               Mмакс – максимальный момент двигателя, н*м;

70,5 < 110

Двигатель проверку по пуску прошел. Теперь проверяем двигатель по нагреву.

1.7.6.2 Условие выбора двигателя по нагреву

Мэкв’ < Mном

Мэкв’=

Мэкв’=49,9 * 0,89 = 44, 84 н*м

44,84 < 55

Двигатель проверку по нагреву прошел.

 

1.8 Выбор ПЧ

 

1.8.1 Выбор ПЧ по мощности двигателя и по напряжению питания

 

Из каталога выбираем ПЧ , мощность которого равна или  больше номинальной мощности двигателя.

 

Выбираем ПЧ типа ATV58HU90N4S309, его параметры представлены в таблице 3, а его внешний вид показан на рисунке 8.

 

Таблица 3 - Параметры ПЧ.

 

Тип

Сеть

Двигатель

Преобразователь

 

U пит.

I лин.

I макс. к.з.

Мощность двигателя

I ном

Макс.

перех. ток

Потери

мощности

Масса

В.

А.

КА.

кВт.

л.с.

А.

А.

Вт.

Кг.

ATV58

HU90N

4S309

 

 

380

 

 

17

 

 

5

 

 

5,5

 

 

7,7

 

 

13

 

 

17,7

 

 

200

 

 

6,9


 


Рисунок 8 - Внешний вид ПЧ.

 

1.8.2Схема подключения ПЧ

 

Схема подключения ПЧ к двигателю показана на рисунке 9.

 

Рисунок 9 - Схема подключения ПЧ к сети и к двигателю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Силовые клеммы:

 

 

Таблица 4 - Назначение клемм силовых цепей.

 

Доступ к  звену постоянного тока: подключение внешнего источника питания постоянного тока

Для ПЧ ATV58HU90N4S309, нужно подключить «+» источника к клемме PA и «–»  к наконечнику J16, расположенному со стороны силового клеммника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Клеммы цепей управления:

 


 

 

 

Таблица 5 - Назначение клемм цепей управления.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8.3 Описание работы лифта с применением ПЧ

 

Применение преобразователя частоты (ПЧ), подключаемого к высокоскоростной обмотке   двигателя,   обеспечивает   перемещение   кабины   лифта   с   повышенной (рабочей) и пониженной (дотягивания) скоростями, а также со скоростью ревизии. Движение осуществляется с плавными пусками и торможениями при ограниченных рывках и ускорениях и высоком уровне комфорта проезда в кабине лифта.

Цикл работы главного привода лифта в нормальном режиме следующий. В исходном состоянии кабина лифта неподвижна. При необходимости передвижения с устройства управления на ПЧ поступает сигнал задания направления движения, а замыканием контактов пускателя обмотка двигателя подключается к преобразователю. С контактов встроенного в ПЧ реле на устройство управления приходит сигнал о готовности ПЧ к работе. На двигатель подается напряжение, необходимое для создания момента удержания. После нарастания тока в обмотках двигателя до величины, обеспечивающей момент удержания, на устройство управления через замкнутые контакты другого встроенного в ПЧ реле поступает соответствующий сигнал. После этого, по командам с устройства управления, снимается механический тормоз, а на ПЧ поступает сигнал задания уровня рабочей (повышенной) скорости. После получения этого сигнала ПЧ формирует на обмотке двигателя напряжение таким образом, что при этом обеспечивается плавный пуск кабины лифта с требуемыми ускорениями и рывками до рабочей скорости. После наезда на датчик замедления с устройства управления на ПЧ поступает сигнал задания пониженной скорости. ПЧ формирует напряжение, обеспечивающее плавное торможение до скорости дотягивания. Лифт продолжает движение с пониженной скоростью до наезда на датчик точной остановки, после чего по команде с устройства управления ПЧ формирует напряжение, обеспечивающее окончательное затормаживание и удержание. После остановки двигателя с ПЧ на устройство управления подается сигнал об окончании движения, по поступлению которого накладывается механический тормоз, двигатель отключается от ПЧ, а все командные сигналы с ПЧ снимаются. Цикл работы главного привода при этом закончен.

Низкоскоростная обмотка  применяемого двухскоростного двигателя  используется при монтажных и ремонтных работах, а также при выходе из строя ПЧ. При этом ее питание может осуществляется через дополнительные коммутирующие устройства.

 

 

 

 

 

 

Использование ПЧ дает следующие преимущества

- увеличенный диапазон  регулирования скорости, что улучшает  точность остановки,

-более высокую точность  поддержания скорости лифта, независимо  от загрузки кабины, обеспечивающую  повышенную производительность и снижение времени проезда,

- ограниченные пусковые  токи двигателя, что уменьшает  расход электроэнергии, снижает нагрев и увеличивает срок службы изоляции,

- не требуется использование  дополнительных маховиков, что  также снижает расход электроэнергии и уменьшает нагрев;

- снятие и наложение  механического тормоза происходит  при полностью остановленном роторе двигателя, что снижает износ колодок тормоза и повышает надежность его работы

 

1.8.4 Программирование  ПЧ

 

Программирование ПЧ является одним из важнейших этапов при модернизации электропривода. От правильного программирования зависят: точность остановки, механические характеристики и экономические показатели привода.

Программирование ПЧ осуществляется с помощью рабочего терминала. Его внешний вид показан на рисунке 10 (а, б).


 

 

 

 

 

4-х символьный индикатор:

отображение числовых значений и кодов

 

Шестнадцатисимвольная строка:

отображение текстовых  сообщений

 

Рисунок 10 а - Внешний вид рабочего терминала спереди.

 

 

 


 

Использование кнопок и смысл сообщений.

 

  • Мигающая сигнализация:

                    указывает выбранное направление вращения.

                    Фиксированная сигнализация:

указывает направление вращения двигателя.

 

     LOC      Означает режим управления с терминала.

 

PROG  Возникает в режиме ввода в эксплуатацию и программирования.

Мигающая сигнализация:

означает не сохраненное изменение значения.

 
     Прокрутка меню или параметров и настройка значений.


Возврат к предыдущему  пункту меню или отказ от текущей               настройки и возврат к начальному значению.

 

Выбор пункта меню, подтверждение  выбора или настройки с сохранением.


Изменение направления  вращения.

 


Команда пуска двигателя.

 

Команда остановки двигателя или  сброса неисправности. Функция STOP кнопки может быть запрещена программно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

.


Разъем:

- для прямого подключения  терминала к преобразователю;

- для использования  на расстоянии терминал может

подключаться кабелем, поставляемым в комплекте.

 

Переключатель блокировки доступа:

- положение  : Настройка и конфигурация невозможны.

- положение  : Настройка возможна.

- положение  : Настройка и конфигурация возможны..

 

 

Рисунок 10 б - Внешний вид рабочего терминала сзади 

Перед тем, как подключить преобразователь к сети и использовать терминал:

Нужно разблокировать и открыть дверцу, чтобы доступ к переключателю 50/60 Гц карты управления был свободен. Установить переключатель в положение 50 Гц (см. рисунок 11).

.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 11- Расположение переключателя 50/60 Гц

 

 

 

 

 

 

Доступ к параметрам преобразователя частоты и их корректировка осуществляется путем использования кнопок  «Стрелка вверх», «Стрелка вниз», «Ent», «Esc».

Корректировка параметра  осуществляется следующим образом:

  • при помощи клавиш со стрелкой осуществляется «пролистывание» для нахождения нужного меню;
  • вход в меню осуществляется нажатием кнопки «Ent»;
  • в выбранном меню при помощи кнопок со стрелкой осуществляется «пролистывание» параметров для нахождения нужного параметра;
  • доступ к значению параметра осуществляется нажатием кнопки «Ent»;
  • выбор требуемого значения параметра происходит при помощи кнопок со стрелкой. В случае, если параметр имеет не числовое, а функциональное значение, (например, назначение логического входа) его значение отображается в виде надписи на нижней строке дисплея;
  • подтверждение выбранного параметра осуществляется нажатием кнопки «Ent»;
  • возврат в предыдущее меню происходит при помощи  кнопки  «Esc».

 

1.8.4.1 Выбор языка меню

При первом включении  ПЧ, появится меню «выбор языка». Выбираем английский язык (русского нет). Для этого нажимаем на кнопку ENT, далее с помощью вертикальных стрелок выбираем нужный язык, для подтверждения выбора языка нажимаем ENT.

 

1.8.4.2 Ввод параметров двигателя

Для ввода параметров двигателя, нужно зайти в меню «привод»,

выбрать вертикальными стрелками параметр, задать его значение и сохранить.

 

Ctr   - выбор типа управления: векторное(разомкнутое) или замкнутое.

Выбираем векторное  управление. Для этого выбираем значение   «SVC» и сохраняем.

 

UnS - Номинальное напряжение двигателя, приведенное на заводской табличке. С помощью вертикальных стрелок выставляем значение «380» и сохраняем нажав на кнопку ENT.

 

FrS - Номинальная частота напряжения питания двигателя, приведенная на заводской табличке. Выставляем значение «50» и сохраняем.

 

nCr - Номинальный ток двигателя, приведенный на заводской табличке. Выставляем значение «1.00 In» и сохраняем.

In соответствует номинальному  току преобразователя.


nSP - Номинальная частота вращения двигателя, приведенная на заводской табличке. Выставляем значение «960» и сохраняем.

 

 

COS- Cos Phi двигателя, приведенный на заводской табличке. Выставляем значение «0,8» и сохраняем.

tUn - Позволяет произвести автоподстройку управления двигателем после установки данного параметра на «YES». По завершению автоподстройки параметр автоматически переключается на «DONE» или на «no» в случае неисправности. Выбираем значение «YES» и сохраняем.

 

tFr - Максимальная выходная частота. Выставляем значение «46» и сохраняем.

 

Stt - Способ остановки: По команде остановки активизируется выбранный способ до достижения порогового значения

FFt (Настроечное меню). Ниже этой уставки осуществляется  остановка на выбеге.

STN: С заданным темпом

FST: Быстрая остановка

NST: Остановка на выбеге

DCI: Динамическое торможение

Параметры появляются в зависимости от настройки другого параметра или наличия дополнительной карты. Выбираем значение «STN» и сохраняем.

 

 

 

1.8.4.3 Настройка параметров разгона и замедления

 

Для этого с помощью  кнопок в виде вертикальных стрелок  находим меню «лифт», нажимаем на ENT и заходим в него. Далее выбираем те параметры, значения которых нужно изминить.

 

ACC- Время разгона. Определяется для разгона двигателя от нулевой до ном. частоты (FrS). Выбираем значение «1,50 с» и сохраняем.

 

dEC - Время замедления. Определяется для торможения двигателя от номинальной (FrS) до нулевой частоты. Выбираем значение «1,00 с» и сохраняем.

 

 

HSP - Верхняя скорость Выбираем значение «tFr» и сохраняем.

 


FLG - Контур регулирования частоты: позволяет адаптировать скорость протекания переходных процессов в зависимости от кинематики механизма.

          Для механизмов с большим моментом сопротивления нагрузки или значительным моментом инерции с быстрым циклом увеличивайте постепенно коэффициент. По умолчанию значение «20».

 

StA - Позволяет адаптировать достижение установившегося режима после переходного процесса по скорости в зависимости от кинематики механизма. Увеличивайте постепенно устойчивость для уменьшения перерегулирования по скорости. По умолчанию значение «20».

Информация о работе Модернизация привода лифта грузоподъемностью 630кг