Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Quá trình đô thị hóa nhanh chóng và sự phát triển của các trung tâm công nghiệp, thương mại thúc đẩy nhu cầu xây dựng các tòa nhà cao tầng nhằm tối ưu hóa diện tích sử dụng đất. Đi kèm với xu hướng này là yêu cầu vận chuyển lượng lớn người và hàng hóa giữa các tầng một cách liên tục, an toàn và nâng cao năng suất hoạt động. Trong lĩnh vực giao thông công cộng và thương mại, thang cuốn tự động là thiết bị vận chuyển liên tục đáp ứng mật độ di chuyển lớn tại sân bay, siêu thị, trung tâm thương mại và ga tàu điện.
Hệ thống truyền động điện đóng vai trò cốt lõi trong dây chuyền tự động hóa công nghiệp và vận hành thang cuốn. Sự phát triển của công nghệ điện tử công suất kết hợp với bộ điều khiển lập trình (PLC) cho phép các hệ thống truyền động đáp ứng tốc độ nhanh, độ chính xác cao, tiết kiệm điện năng và tối ưu hóa chi phí đầu tư. Đề tài "Thiết kế hệ thống điện cho thang cuốn tự động" được thực hiện trong khuôn khổ đồ án môn học Điều khiển hệ thống điện công nghiệp tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM nhằm nghiên cứu và giải quyết bài toán thiết kế, tính toán cơ điện và mô phỏng điều khiển hệ thống thang cuốn tự động.
Mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể của đề tài bao gồm:
- Tổng quan về hệ thống thang cuốn và bộ điều khiển lập trình PLC.
- Giả lập và khảo sát đáp ứng của động cơ truyền động trên phần mềm Matlab/Simulink.
- Thiết kế sơ đồ điều khiển và mô phỏng hoạt động của hệ thống điện thang cuốn bằng phần mềm CX-One của Omron.
- Tổng kết, đánh giá các kết quả tính toán và mô phỏng kỹ thuật.
Đối tượng nghiên cứu là hệ thống điện điều khiển và truyền động cho thang cuốn tự động vận hành hai chế độ giờ cao điểm và thấp điểm. Phạm vi kỹ thuật của hệ thống được xác định với tải trọng thiết kế tối đa 1000 kg (tương đương 16 người đứng trên 16 bậc làm việc), chiều rộng bậc thang 1,4 m, góc nghiêng 30 độ, chiều cao nâng tầng 4,0 m, sử dụng động cơ không đồng bộ 3 pha kết hợp biến tần và PLC Omron dòng CP1L/CP1H.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đề tài áp dụng các khối kiến thức chuyên ngành về truyền động điện tự động, máy điện và tự động hóa công nghiệp:
- Lý thuyết truyền động điện và động cơ không đồng bộ: Khung lý thuyết tính toán tải trọng cơ học, công suất trên trục, tỷ số truyền và động học của động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc khi kết nối với hộp giảm tốc và bộ truyền xích bậc thang cuốn.
- Lý thuyết điều khiển biến tần: Phương pháp điều khiển vector dòng và điều chế tần số nhằm thay đổi tốc độ động cơ theo các khung giờ vận hành, phù hợp chuẩn an toàn ISO 13849-1: 2006 (PLd).
- Cơ sở điều khiển lập trình PLC: Cấu trúc phần cứng, vòng quét (scan cycle), cơ chế định địa chỉ vùng nhớ (CIO, Work Area, Holding Area, Auxiliary Area, Data Memory - DM, Timer/Counter) của họ PLC Omron CP1L/CP1H, kết hợp phương pháp lập trình bằng sơ đồ bậc thang (Ladder Diagram).
Phương pháp nghiên cứu thực hiện bao gồm:
- Phương pháp tính toán thiết kế kỹ thuật: Dựa trên các tiêu chuẩn hình học của mẫu thang máy Mitsubishi S800, tính toán kết cấu hình học dàn chịu tải (Truss length), lực phản tác động tại các điểm gối đỡ, xác định công suất tải thực tế và tính chọn công suất danh định cho động cơ và khí cụ điện bảo vệ.
- Phương pháp mô phỏng số học: Xây dựng mô hình hệ thống điều khiển động cơ trên Matlab/Simulink với bộ điều khiển vòng kín PI (tỉ lệ - tích phân) để kiểm tra độ ổn định mô-men và tốc độ quay khi cấp nguồn nghịch lưu.
- Phương pháp lập trình logic và mô phỏng điều khiển: Thiết kế thuật toán điều khiển theo thời gian thực (RTC) và tín hiệu cảm biến nhận diện hành khách trên phần mềm CX-Programmer (bộ phần mềm CX-One của Omron).
Nguồn dữ liệu phục vụ nghiên cứu gồm: Giáo trình Truyền động điện tự động (TS. Trần Quang Thọ), Giáo trình Truyền động điện (Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền), tài liệu hướng dẫn kỹ thuật PLC Omron CP1L/1H, tài liệu kỹ thuật biến tần Omron 3G3MX2, Catalogue thang cuốn Mitsubishi S800 và tài liệu thiết kế công suất băng tải của Mitsubishi.
Thiết kế và triển khai
Hệ thống điện cho thang cuốn tự động được thiết kế và cấu hình hoàn chỉnh thông qua việc tính toán phần cứng, lựa chọn thiết bị và lập trình điều khiển:
Cấu hình phần cứng và lựa chọn thiết bị
| Hạng mục thiết bị |
Thông số / Mã hiệu lựa chọn |
Căn cứ kỹ thuật / Chức năng |
| Mẫu thang cuốn |
Mitsubishi S800 |
Chiều rộng $W = 1400\text{ mm}$ ($W_1 = 1350\text{ mm}$), góc nghiêng $30^\circ$, chiều cao nâng $H_E = 4000\text{ mm}$ |
| Dàn chịu tải |
Dài $T_G = 10538\text{ mm}$ |
Tính toán từ $T_J = 2210\text{ mm}$, $T_K = 1930\text{ mm}$, đoạn nghiêng $6928\text{ mm}$ |
| Động cơ truyền động |
KĐB 3 pha rotor lồng sóc $7,5\text{ kW}$ |
Công suất tính toán $P = 7\text{ kW}$, tốc độ tuyến tính $s = 0,5\text{ m/s}$, tải $1000\text{ kg}$ |
| Biến tần |
Omron 3G3MX2-A4075 ($7,5\text{ kW}$, $10\text{ HP}$, 3 pha $380\text{ V}$) |
Điều khiển vector dòng, hỗ trợ MODBUS-RTU qua RS-422/485, mô-men khởi động $200%$ tại $0,5\text{ Hz}$ |
| Aptomat (MCCB) |
Schneider 3P - 32A |
Dòng định mức $I_{\text{đm}} = 14,24\text{ A}$, dòng tính toán bảo vệ $I_{\text{tt}} = 14,33\text{ A}$ |
| Khởi động từ |
Contactor Schneider 3P - 32A |
Đóng cắt mạch động lực cấp nguồn cho biến tần và động cơ |
| Bộ điều khiển PLC |
Omron họ CP1L / CP1H |
Xử lý logic đầu vào/ra, tích hợp đồng hồ thời gian thực và ghép nối module CPM1A |
Mô phỏng điều khiển động cơ trên Matlab/Simulink
Hệ thống truyền động được mô phỏng trên nền tảng Matlab/Simulink để đánh giá chất lượng động học:
- Bộ điều khiển PI tốc độ được cấu hình với hệ số khuếch đại tỉ lệ $K_p = 0,05$ và hệ số tích phân $K_i = 0,1$ nhằm triệt tiêu sai lệch giữa tốc độ đặt và tốc độ phản hồi.
- Điện áp một chiều DC cấp vào nghịch lưu được thiết lập ở mức $U_{\text{dc}} = 700\text{ VDC}$.
- Kết quả mô phỏng ghi nhận đáp ứng tốc độ và mô-men đầu ra bám sát giá trị đặt, đảm bảo quá trình khởi động êm dịu, không gây sốc cơ khí cho chuỗi bậc thang.
Cài đặt tham số biến tần Omron 3G3MX2
Quy trình cài đặt tham số vận hành biến tần thông qua bàn phím tích hợp hoặc phần mềm CX-Drive được xác lập như sau:
A001 = 00: Cho phép thay đổi tần số bằng biến trở (núm volume) trên biến tần.A002 = 02: Chọn lệnh chạy/dừng thông qua phím Run/Stop trên biến tần.A003 = 50: Đặt tần số cơ bản của động cơ là $50\text{ Hz}$.A004 = 50: Đặt tần số ngõ ra lớn nhất là $50\text{ Hz}$.H003 = 7.5: Cài đặt công suất danh định của động cơ là $7,5\text{ kW}$.H004 = 4: Khai báo số cực động cơ ($2p = 4$).F002: Thiết lập thời gian tăng tốc và thời gian giảm tốc phù hợp với tải trọng vận chuyển người.d001: Màn hình hiển thị tần số vận hành thực tế của hệ thống.
Thuật toán và chương trình PLC
Chương trình PLC được cấu trúc thành 8 Network chính trong sơ đồ Ladder:
- Network 1 - 2: Thiết lập khung thời gian hoạt động trong ngày từ 9 giờ đến 23 giờ (
START_TIME = 9, END_TIME = 23), nạp giá trị định thời mặc định cho Timer là 6 giây.
- Network 3 - 4: Quản lý nút nhấn Bật nguồn
ON (địa chỉ 0.11), Tắt nguồn OFF (địa chỉ 0.10) và xuất tín hiệu hiển thị trạng thái nguồn hệ thống.
- Network 5: Điều kiện kích hoạt thang cuốn: Yêu cầu hệ thống đã bật nguồn và cảm biến phát hiện có hành khách bước vào thang. Thang tự động ngắt khi hết thời gian trễ của Timer và duy trì khóa dừng vào ban đêm.
- Network 6: Phân loại khung giờ cao điểm và vận hành cảm biến: Cảm biến hoạt động trong khoảng
[START_TIME; END_TIME]. Khung giờ cao điểm được xác lập gồm hai khoảng thời gian [9h00; 12h00) và [17h00; 21h00).
- Network 7: Xử lý khung giờ ngưng hoạt động ban đêm trong khoảng
[0h00; START_TIME) và tạo xung nhấp nháy chỉ thị $1\text{ s}$ thông qua cờ hệ thống P_1S.
- Network 8: Điều khiển đa cấp tốc độ qua biến tần: Trong khung giờ cao điểm, PLC nạp giá trị $50$ vào ô nhớ
D200 để biến tần phát tần số $50\text{ Hz}$; trong các khung giờ bình thường (thấp điểm), PLC nạp giá trị $30$ vào D200 để vận hành ở tần số $30\text{ Hz}$ nhằm tiết kiệm điện năng.
Nội dung chính theo từng chương
Chương I: Lời nói đầu
Chương này phân tích bối cảnh phát triển đô thị, nhu cầu vận chuyển hành khách theo phương thẳng đứng và phương nghiêng tại các công trình công cộng. Nhóm tác giả trình bày mục tiêu xây dựng mô hình điều khiển thang cuốn bằng PLC Omron qua phần mềm CX-One, xác định 4 nội dung thực hiện trọng tâm, nêu rõ ý nghĩa của việc mô phỏng hệ thống kỹ thuật phức tạp và tóm tắt bố cục toàn bộ báo cáo đồ án.
Chương II: Tổng quan hệ thống điện cho thang cuốn tự động
Chương II trình bày tổng quan về thiết bị thang cuốn dạng băng tải chu trình khép kín. Nội dung phân loại thang cuốn theo công dụng (vận chuyển người dạng bậc thang, vận chuyển người và hàng hóa dạng băng tải), theo đường đi (thẳng, xoắn ốc) và theo các thông số kỹ thuật (chiều dài, độ cao, mức độ tự động hóa, trọng tải). Đồng thời, chương này phân tích nguyên lý truyền động cơ khí: động cơ 3 pha truyền chuyển động qua hộp giảm tốc đến bộ truyền xích, làm quay bánh dẫn động ăn khớp với cụm mắc xích con lăn và rãnh dẫn hướng để kéo các bậc thang di chuyển liên tục theo chiều lên hoặc xuống.
Chương III: Sơ lược về hệ thống PLC
Nội dung chương III đi sâu vào cấu trúc phần cứng và nguyên lý hoạt động của PLC Omron:
- Cấu trúc gồm 5 khối: CPU, bộ nhớ, nguồn cấp, giao diện đầu vào và giao diện đầu ra.
- Chi tiết chu trình quét vòng kín (scan cycle), bao gồm quá trình thực hiện chương trình (program scan) và cập nhật trạng thái I/O.
- Bảng giải thích trạng thái các đèn chỉ thị LED trên mặt PLC:
POWER, RUN, PRPHL, INH, BKUP và cách nhận biết lỗi CPU, lỗi Bus hoặc lỗi bộ nhớ.
- Phân bổ địa chỉ I/O cho dòng CPU CP1L/CP1H (từ loại 14 đến 60 I/O) và các module mở rộng tín hiệu số, module Analog (
CP1W-MAD11, CP1W-AD041, CP1W-DA041), module nhiệt độ (CP1W-TS001/TS002, CP1W-TS101/TS102), module truyền thông DeviceNet (CPM1A-DRT21) và CompoBus/S (CP1W-SRT21).
- Định nghĩa các vùng nhớ chuyên dụng:
CIO, Work Area ($W000 - W511$), Holding Area ($H000 - H511$), Auxiliary Area ($A000 - A959$), Data Memory ($D0 - D32767$), vùng Timer/Counter ($T000 - T511$, $C000 - C511$).
- Các chế độ làm việc của PLC (
PROGRAM, MONITOR, RUN) và nguyên lý lập trình sơ đồ bậc thang (Ladder Diagram) kết hợp mạch tự giữ.
Chương IV: Tính toán hệ thống điện thang cuốn tự động
Chương IV tập trung vào các bước tính toán thiết kế kỹ thuật cụ thể:
- Xác định kích thước hình học thang cuốn theo catalogue Mitsubishi S800: với chiều rộng $1400\text{ mm}$ chọn $W_1 = 1350\text{ mm}$, chiều cao nâng $H_E = 4000\text{ mm}$, tính toán các khoảng cách chuyển tiếp $T_J = 2210\text{ mm}$, $T_K = 1930\text{ mm}$, $N_J = 1400\text{ mm}$, $N_K = 1220\text{ mm}$, $U_F = 928\text{ mm}$, $L_F = 748\text{ mm}$, cho ra tổng chiều dài dàn chịu tải $T_G = 10538\text{ mm}$.
- Xác định lực tác động và phản lực tại các điểm gối đỡ $A$ và $B$ của dầm đỡ thang.
- Tính toán công suất tải cơ học trên trục và công suất động cơ với tải trọng tối đa $1000\text{ kg}$ (16 bậc thang, mỗi bậc 1 người, $m \cdot g = 1000\text{ kg}$), tốc độ $0,5\text{ m/s}$, công suất tính toán đạt $P = 7\text{ kW}$. Lựa chọn động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc công suất danh định $7,5\text{ kW}$.
- Xây dựng mô hình mô phỏng động cơ trên Matlab/Simulink với bộ điều khiển PI ($K_p = 0,05$; $K_i = 0,1$; nguồn cấp $700\text{ VDC}$).
- Tính toán dòng định mức động cơ $I_{\text{đm}} = 14,24\text{ A}$, kết hợp hệ số khởi động biến tần và hệ số an toàn $1,2$ cho ra dòng tính toán $I_{\text{tt}} = 14,33\text{ A}$. Từ đó lựa chọn MCCB Schneider 3P - 32A và Contactor Schneider 3P - 32A.
- Lựa chọn biến tần Omron 3G3MX2-A4075 ($7,5\text{ kW}$, 3 pha $380\text{ V}$) và lập bảng hướng dẫn quy trình cài đặt tham số vận hành.
Chương V: Hệ thống PLC mô phỏng hoạt động của thang cuốn
Chương V trình bày giải pháp điều khiển và giao diện mô phỏng:
- Xây dựng lưu đồ thuật toán điều khiển cho hai chế độ vận hành: Tự động (Auto) và Bằng tay (Manual).
- Triển khai chi tiết chương trình điều khiển sơ đồ bậc thang (Ladder Diagram) qua 8 Network: quản lý thời gian thực, bật/tắt nguồn hệ thống, tiếp nhận tín hiệu cảm biến quang, điều khiển đếm lùi thời gian trễ dừng thang qua Timer 5 ($6\text{ s}$), phân chia khung giờ cao điểm ($50\text{ Hz}$) và thấp điểm ($30\text{ Hz}$), khóa an toàn ngoài giờ hoạt động.
- Xây dựng giao diện điều khiển và giám sát mô phỏng hệ thống điện thang cuốn, cho phép người vận hành theo dõi trạng thái đóng cắt, tần số biến tần và các chế độ làm việc trực quan.
Chương VI: Kết luận
Chương VI tổng kết các nội dung đã hoàn thành trong đồ án, khẳng định vai trò của thang cuốn tự động trong các công trình hiện đại và ghi nhận sự hướng dẫn chuyên môn của giảng viên hướng dẫn TS. Trần Quang Thọ. Nhóm tác giả nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nghiên cứu mô phỏng đối với các môn học chuyên ngành và định hướng phát triển bản thân qua các dự án thực tế.
Chương VII: Tài liệu tham khảo
Liệt kê các tài liệu kỹ thuật, giáo trình truyền động điện chuyên ngành, tài liệu hướng dẫn PLC Omron và các tài liệu tra cứu trực tuyến từ nhà sản xuất Mitsubishi.
Kết quả và đóng góp
Báo cáo đồ án đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu thiết kế và mô phỏng hệ thống điều khiển thang cuốn tự động:
| Chỉ số / Hạng mục |
Giá trị tính toán / Thiết kế |
| Tải trọng tối đa |
$1000\text{ kg}$ ($16\text{ người}$, mỗi bậc 1 người) |
| Kích thước cơ học |
Rộng $1,4\text{ m}$, góc nghiêng $30^\circ$, chiều cao nâng $4,0\text{ m}$, chiều dài dàn $10538\text{ mm}$ |
| Công suất động cơ |
Tính toán $7\text{ kW} \rightarrow$ Chọn động cơ KĐB 3 pha rotor lồng sóc $7,5\text{ kW}$ |
| Khí cụ bảo vệ & đóng cắt |
MCCB Schneider 3P-32A, Contactor Schneider 3P-32A ($I_{\text{tt}} = 14,33\text{ A}$) |
| Biến tần truyền động |
Omron 3G3MX2-A4075 ($7,5\text{ kW}$, 3 pha $380\text{ V}$) |
| Tần số vận hành |
Giờ cao điểm: $50\text{ Hz}$ (D200 = 50); Giờ thấp điểm: $30\text{ Hz}$ (D200 = 30) |
| Khung giờ làm việc |
Giờ mở cửa: $[9\text{h}; 23\text{h}]$; Cao điểm: $[9\text{h}; 12\text{h})$ & $[17\text{h}; 21\text{h})$; Nghỉ đêm: $[0\text{h}; 9\text{h})$ |
| Thông số điều khiển PI |
Hệ số $K_p = 0,05$; Hệ số $K_i = 0,1$; Nguồn một chiều $U_{\text{dc}} = 700\text{ VDC}$ |
Đóng góp kỹ thuật chính của đồ án gồm:
- Thiết lập quy trình tính toán hoàn chỉnh từ thông số hình học kiến trúc đến việc chọn lựa động cơ, biến tần và khí cụ bảo vệ đóng cắt mạch động lực.
- Đề xuất giải pháp vận hành linh hoạt hai chế độ kết hợp giữa đồng hồ thời gian thực và cảm biến nhận diện hành khách, giúp giảm tần số hoạt động trong giờ thấp điểm nhằm tiết kiệm điện năng tiêu thụ và giảm hao mòn cơ khí.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Toàn bộ quá trình đánh giá hệ thống được thực hiện thông qua mô phỏng trên phần mềm (Matlab/Simulink và CX-Programmer), chưa có điều kiện thử nghiệm và kiểm chứng trên mô hình phần cứng thực tế; các kịch bản liên động an toàn ngắt khẩn cấp và cảnh báo báo cháy mới dừng ở mức định hướng phương án mà chưa có sơ đồ đấu nối chi tiết.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Triển khai lắp ráp mô hình thực nghiệm phần cứng với PLC và biến tần Omron thực tế; kết nối màn hình điều khiển HMI/SCADA công nghiệp; mở rộng thuật toán tích hợp các kênh truyền thông công nghiệp (MODBUS-RTU) và liên động trực tiếp với hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) cùng hệ thống phòng cháy chữa cháy tự động.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên các ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện - Điện tử, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa khi thực hiện đồ án môn học Điều khiển hệ thống điện công nghiệp, Trang bị điện hoặc Đồ án tốt nghiệp. Tài liệu cung cấp phương pháp luận rõ ràng trong việc tra cứu catalogue thiết bị thực tế (Mitsubishi, Omron, Schneider), tính toán công suất truyền động tải nâng/băng chuyền, cài đặt tham số biến tần và xây dựng thuật toán điều khiển PLC theo thời gian thực.
Câu hỏi thường gặp
1. Tải trọng thiết kế và các kích thước hình học chính của thang cuốn trong đồ án được xác định như thế nào?
Hệ thống thang cuốn được thiết kế với tải trọng tối đa là $1000\text{ kg}$ (tương ứng 16 người trên 16 bậc làm việc). Thang có chiều rộng bậc $1,4\text{ m}$ (chọn $W_1 = 1350\text{ mm}$), góc nghiêng $30^\circ$, chiều cao nâng tầng $H_E = 4000\text{ mm}$, chiều dài đoạn nghiêng $6928\text{ mm}$ và tổng chiều dài dàn chịu tải $T_G = 10538\text{ mm}$ theo tiêu chuẩn mẫu thang Mitsubishi S800.
2. Động cơ và biến tần được lựa chọn cho hệ thống có thông số kỹ thuật ra sao?
Công suất tải tính toán trên trục đạt $7\text{ kW}$, do đó nhóm tác giả lựa chọn động cơ xoay chiều không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc công suất danh định $7,5\text{ kW}$. Biến tần đi kèm là dòng Omron 3G3MX2-A4075 công suất $7,5\text{ kW}$ ($10\text{ HP}$, 3 pha $380\text{ V}$), điều khiển vector dòng với khả năng cung cấp mô-men khởi động $200%$ tại $0,5\text{ Hz}$ và tích hợp truyền thông MODBUS-RTU qua cổng RS-422/485.
3. Chương trình PLC phân chia khung giờ và điều khiển tần số biến tần như thế nào?
Hệ thống PLC Omron quản lý giờ hoạt động trong ngày từ $9\text{h}00$ đến $23\text{h}00$ và ngắt thang vào ban đêm từ $0\text{h}00$ đến $9\text{h}00$. Trong thời gian hoạt động, các khung giờ cao điểm $[9\text{h}00; 12\text{h}00)$ và $[17\text{h}00; 21\text{h}00)$ sẽ kích hoạt biến tần chạy ở tần số $50\text{ Hz}$ (nạp giá trị $50$ vào vùng nhớ D200). Các khung giờ còn lại được coi là giờ bình thường/thấp điểm, biến tần hoạt động ở tần số $30\text{ Hz}$ (nạp giá trị $30$ vào D200). Thang cuốn chỉ vận hành khi cảm biến phát hiện có người và tự động tắt sau thời gian trễ của Timer ($6\text{ s}$).
4. Mô phỏng động cơ trên Matlab/Simulink sử dụng các thông số điều khiển nào?
Mô hình mô phỏng sử dụng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc với bộ điều khiển tốc độ PI có hệ số tỉ lệ $K_p = 0,05$ và hệ số tích phân $K_i = 0,1$. Điện áp một chiều DC đầu vào nghịch lưu được đặt ở mức $U_{\text{dc}} = 700\text{ VDC}$, đảm bảo kiểm soát sai lệch tốc độ và giữ ổn định mô-men quay trong suốt quá trình vận hành.
5. Dòng điện tính toán và các khí cụ đóng cắt bảo vệ được chọn là loại nào?
Dòng định mức của động cơ được tính là $I_{\text{đm}} = 14,24\text{ A}$. Khi tính toán kết hợp hệ số khởi động qua biến tần và hệ số an toàn $1,2$, dòng điện tính toán bảo vệ đạt $I_{\text{tt}} = 14,33\text{ A}$. Dựa trên thông số này, hệ thống lựa chọn Aptomat khối MCCB Schneider 3P - 32A và Khởi động từ Contactor Schneider 3P - 32A để bảo vệ và đóng cắt mạch động lực.
Kết luận
Đồ án "Thiết kế hệ thống điện cho thang cuốn tự động" đã giải quyết trọn vẹn bài toán tính toán cơ điện, lựa chọn thiết bị truyền động $7,5\text{ kW}$ và xây dựng thuật toán điều khiển tự động cho thang cuốn tải trọng $1000\text{ kg}$. Việc kết hợp bộ điều khiển PLC Omron CP1L/CP1H, biến tần 3G3MX2 và mô phỏng đáp ứng trên Matlab/Simulink chứng minh tính khả thi của phương án điều khiển đa tốc độ theo khung giờ và cảm biến hành khách. Kết quả nghiên cứu cung cấp tài liệu kỹ thuật hoàn chỉnh và cơ sở thực hành tin cậy cho các ứng dụng điều khiển truyền động điện công nghiệp.
