ĐỒ án TỔNG hợp hệ điện cơ thiết kế hệ truyền động thang máy chở người

Tính chọn các thiết bị điện cho hệ truyền động thang máy chở người... Bên cạnh đó đối với một số nghànhcông nghiệp thì viêc vận chuyển các thiết bị từ thấp lên cao lại đóng vai trò quyết

111Equation Chapter 1 Section 1ĐỒ ÁN TỔNG HỢP HỆ ĐIỆN CƠ

Họ và tên sinh viên : Mai Đình Huyên Lớp : ĐH CNKTĐ K8

Tên đề tài :

Thiết kế hệ truyền động thang máy chở người.

a/Số liệu cho trước:

Loại động cơ : Tốc độ V= 1,5 m/s; Gia tốc a = 1,5 m/s2; Chiều cao mỗi tầng h0 = 4m.; Số tầng n = 7 tầng Trọng lượng Cabin G0 = 1000 kg ; Trọnglượng tải: Gđm = 650 kg; Đường kính puli D = 0,45m; Hiệnsuấtcơcấu= 0,75 ; Tỷ số truyền cơ cấu i = 20.

b/Nội dung thực hiện đồ án:

1.Khái quát về yêu cầu truyền động điện thang máy và các trang bị điện cơ bản của thang máy chở người.

2 Tính toán chọn công suất động cơ cho truyền động thang máy.

3 Lựa chọn phương án truyền động điện cho thang máy chở người.

4 Thiết kế mạch lực và mạch điều khiển cho hệ truyền động điện.

5 Tính chọn các thiết bị điện cho hệ truyền động thang máy chở người.

c/ Yêu cầu:

Thời gian nhận đồ án : 5/01/2017

Thời gian hoàn thành : 20/2/2017

Duyệt bộ môn Giáo viên hướng dẫn

Lương Thanh Bình

MỤC LỤC

Contents

MỤC LỤC 2

LỜI NÓI ĐẦU 4

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 5

1.1 Khái niệm chung về thang máy 5

1.2 Cấu trúc chung của thang máy 5

1.3 Các thiết bị chuyên dùng trong thang máy 8

1.4 Phân loại thang máy 9

1.4.1 Phân loại theo chức năng 9

1.4.2 Dừng chính xác buồng thang 10

CHƯƠNG 2 TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ CHO CÔNG SUẤT TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 14

2.1 Phân tích bài toán 14

2.2 Tính toán sơ bộ công suất động cơ 16

2.2.1 Xác định phụ tải tĩnh 16

2.2.2 Xác định hệ số đóng điện tương đối 17

2.3 Chọn sơ bộ công suất động cơ 19

2.4 Kiểm tra lại khả năng quá tải, các điều kiện mở máy và phát nóng 21

2.4.1 Xác định momen cực đại trên tải 21

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG 22

3.1 Giới thiệu chung 22

3.1.1 Khái niệm chung 22

3.1.2 Nội dung chọn phương án 22

3.1.3 Ý nghĩa của việc lựa chọn phương án 22

3.2 Các phương án truyền động 23

3.2.1 Truyền động bằng động cơ xoay chiều điều khiển bằng rơ le, công tắc tơ 23

3.2.2 Truyền động bằng động cơ xoay chiều, điều khiển bằng bộ biến tần bán dẫn 23

3.2.3 Hệ thống truyền động dùng hệ thống máy phát – đồng cơ một chiều 23

3.2.4 Hệ truyền động tiritor – động cơ 1 chiều điều khiển bằng thiết bị bán dẫn 24

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC 29

4.1 Khái quát chung 29

4.2 Các công tắc tơ 30

4.3 Rơle bảo vệ 31

4.4 Aptomat 31

4.5 Các loại phanh 31

4.6 Thiết bị tìm chọn tầng 32

4.7 Thiết bị chống mất pha và điện áp lưới thấp 32

4.8 Tính cho tiết diện cáp động lực 32

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 33

5.1 Các thiết bị trên sơ đồ 33

5.2 Hoạt động của sơ đồ 33

5.3 Sơ đồ điều khiển thang máy 7 tầng 34

CHƯƠNG 6 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG THANG MÁY CHỞ NGƯỜI 36

6.1 Tính cho tiết diện cáp động lực 36

6.2 Tính chọn phanh hãm điện từ 36

6.3 Chọn aptomat 38

6.4 Chọn khởi động từ 38

6.5 Chọn rơ le trung gian 39

6.5.1 Chọn rơ le thời gian kiểu điện từ 40

6.5.2 Chọn thiết bị chống mất pha và điện áp lưới thấp 40

6.5.3 Chọn khí cụ bảo vệ cho mạch lực 40

6.5.4 Chọn lắp khí cụ hạn chế và an toàn 41

LỜI NÓI ĐẦU

Trong cuộc sống xây dựng và đổi mới đất nước thì việc phát triển khoa học kỹthuật đã được ứng dụng vào lĩnh vực công nghiệp ở nước ta đã nhập khá nhiều loạimáy móc, thiết bị rất hiện đại Do vậy đòi hỏi quá trình giảng dạy cho học sinh, sinhviên phải trang bị những kiến thức cơ bản về nguyên lý, cũng như nguyên tắc vận hànhcủa trang thiết bị nhằm nắm bắt kịp thời với thực tế của xã hội

Trong quá trình học tập tại trường em đã được học môn học Trang Bị Điện, đểcủng cố kiến thức thì môn học này đã có rất nhiều đề tài môn học cho các máy khácnhau Em đã được nhân đề tài: Thiết kế trang bị điện cho thang máy

Thiết kế trang bị điện cho thang máy là một việc khó Trong thời gian làm đồ ánvới sự nỗ lực hết mình của bản thân với sự chỉ bảo hướng dẫn tận tình của các thầy côtrong bộ môn Trang bị điện, đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫnLương Thanh Bình, em đã hoàn thành xong bản thiết kế của mình

Trong quá trình thiết kế đồ án với kiến thức còn hạn chế bản đồ án khó tránhkhỏi những khiến khuyết Em rất mong nhận được sự nhận xét góp ý của các thầy cô

để bản thiết kế của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 1.1 Khái niệm chung về thang máy

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp, tại các trung tâm côngnghiệp và thương mại phát sinh nhu cầu lớn về xây dựng các nhà cao tầng nhằm tiếtkiệm đất đai do dân số trong xã hội ngày càng tăng, bên cạnh đó tình trạng di dân từnông thôn lên đô thị ngày càng tăng dẫn đến mật độ dân cư ở các thành phố tăng lênđáng kể Vì vậy đất đai ngày càng thu hệp lại do nhu cầu xây dựng và các khu côngnghiệp là rất cần thiết đi đôi với việc xây dựng những tòa nhà cao tầng thì việc dichuyển lên các tầng cao hết sức được quan tâm Bên cạnh đó đối với một số nghànhcông nghiệp thì viêc vận chuyển các thiết bị từ thấp lên cao lại đóng vai trò quyết địnhrất lớn đến năng suất lao động vì vậy vấn đề đặt ra là tạo một thiết bị có khả năngchuyển chở con người cũng như các vật dụng nhằm phục vụ cuộc sống, cũng như phục

vụ sản xuất là mội điều rất cần thiết, thang máy ra đời đáp ứng tốt đòi hỏi đó Vậychúng ta cũng có thể hiểu thang máy là gì?

Thang máy là thiết bị vận tải dùng để chở người và hàng hóa theo phươngthẳng đứng Nó là một loại hình nâng chuyển được sử dụng rộng rải trong các nghànhsản xuất kinh tế quốc dân như trong nghanh khai thác hầm mỏ trong nghành xâydựng, luyện kim, công nghiệp nhẹ … ở những nơi thang máy được sử dụng để vậnchuyển hàng hóa sản phẩm, đưa công nhân tới nơi làm việc có độ cao khác nhau ….nó

đã thay thế cho sức lực của con người và đã mang lại năng suất cao

Trong sinh hoạt dân dụng thang máy được sử dụng rộng rãi trong các tòanhà cao tầng , cơ quan, khách sạn…thang máy đã giúp cho con người tiết kiệm đượcthời gian và sức lực

Ở Việt Nam từ trước đến nay thang máy chủ yếu được sử dụng trong côngnghiệp để chở hàng và ít được phổ biến.Nhưng trong giai doạn hiện nay nên kinh tếnước ta đang có những bước phát triển mạnh thì nhu cầu sử dụng thang máy trong mọilĩnh vực ngày càng tăng lên

1.2 Cấu trúc chung của thang máy

Mặc dù, thang máy và máy nâng có kết cấu đa dạng nhưng trang thiết bị chíncủa thang máy hoặc máy nâng gồm có: buồng thang, tời nâng, cáp treo buồng thang,đối trọng, động cơ truyền động, phanh hãm điện từ và các thiết bị điều khiển

Tất cả các thiết bị của thang máy được bố trí trong giếng buồng thang (khoảngkhông gian từ trần của tầng cao nhất đến mức sâu của tầng 1), trong buồng máy (trêntrần của tầng cao nhất) và hố buồng thang (dưới mức sàn tầng)

Hình 1.1: Bố trí các thiết bị của thang máy

a) Thiết bị lắp trong buồng máy

+ Cơ cấu nâng

Trong buồng máy lắp hệ thống tời nâng - hạ buồng thang 1(cơ cấu nâng) tạo ralực kéo chuyển động buồng thang và đối trọng

Cơ cấu nâng gồm có các bộ phận: bộ phận kéo cáp (puli hoặc tang quấn cáp),hộp giảm tốc, phanh hãm điện từ và động cơ truyền động Tất cả các bộ phận trênđược lắp trên tấm đế bằng thép Trong thang máy thường dùng hai cơ cấu nâng:(hình 1-2)

Cơ cấu nâng có hộp tốc độ (hình 1-2 a)

Cơ cấu nâng không có hộp tốc độ (hình 1-2b) Cơ cấu nâng không có hộp tốc độthường được sử dụng trong các thang máy tốc độ cao

+ Tủ điện: trong tủ điện lắp ráp cầu dao tổng, cầu chì các loại, công tắc tơ và rơletrung gian.

+ Puli dẫn hướng

+ Bộ phận hạn chế tốc độ 4 làm việc phối hợp với phanh bảo hiểm bằng cáp liênđộng 10 để hạn chế tốc độ di chuyển của buồng thang

Hình 1.2: Cơ cấu nâng.

a) Cơ cấu nâng có hộp tốc độ; b) Cơ cấu nâng không có hộp tốc độ

1 Động cơ truyền động; 2 Phanh hãm điện từ; 3 Hộp tốc độ; 4 Bộ phận kéocáp

b)Thiết bị lắp trong giếng thang máy

Buồng thang: trong quá trình làm việc, buồng thang 5 (hình 1-1) di chuyển tronggiếng thang máy dọc theo các thanh dẫn hướng 6 Trên nóc buồng thang có lắp đặtthanh bảo hiểm, động cơ truyền động đóng - mở cửa buồng thang 12 Trong buồngthang lắp đặt hệ thống nút bấm điều khiển, hệ thống đèn báo, đèn chiếu sáng buồngthang, công tắc liên động với sàn của buồng thang và điện thoại liên lạc với bên ngoàitrong trường hợp thang mất điện Cung cấp điện cho buồng thang bằng dây cáp mềm11

Hệ thống cáp treo 3 (hình 1-1) là hệ thống cáp hai nhánh một đầu nối với buồngthang và đầu còn lại nối với đối trọng 7 cùng với puli dẫn hướng 9

Trong giếng của thang máy còn lắp đặt các bộ cảm biến vị trí dùng để chuyển đổitốc độ động cơ, dừng buồng thang ở mỗi tầng và hạn chế hành trình nâng - hạ củathang máy.

c) Thiết bị lắp đặt trong hố giếng thang máy

Trong hố giếng thang máy lắp đặt hệ thống giảm xóc là hệ thống giảm xóc vàgiảm xóc thuỷ lực tránh sự va đập của buồng thang và đối trọng xuống sàn của giếngthang máy trong trường hợp công tắc hành trình hạn chế hành trình xuống bị sự cố(không hoạt động)

1.3 Các thiết bị chuyên dùng trong thang máy

Phanh hãm điện từ:

Vềkết cấu, cấu tạo, nguyên lý hoạtđộng giống nhưphanh hãm điện từ dùng trongcác cơ cấu của cầu trục

Phanh bảo hiểm ( phanh dù):

Phanh bảo hiểm có nhiệm vụlà hạn chếtốcđộdi chuyểncủa buồng thang vượt quágiới hạn cho phép và giữ chặt buồng thang tại chỗ bằng cách ép vào hai thanh dẫnhướng trong trường hợp bị đứt cáp treo Về kết cấu và cấu tạo, phanh bảo hiểm có baloại:

- Phanh bảo hiểm kiểu nêm dùng để hãm khẩn cấp

- Phanh bảo hiểm kiểu kìm (hình 1-3) dùng để hãm êm

- Phanh bảo hiểm kiểu lệch tâm dùng để hãm khẩn cấp

Hình 1.3: Phanh bảo hiểm kiểu kìm

1 Thanh dẫn hướng; 2 Gọng kìm; 3 Dây cáp liên động cơ với bộ hạn chế tốc độ; 4.Tang- bánh vít; 5 Nêm

Phanh bảo hiểm lắp đặt trên nóc của buồng thang, hai gọng kìm 2 trượt dọc theohai thanh dẫn hướng 1.Nằm giữa hai cánh tay đầu của gọng kìm có nêm 5 gắn chặt với

hệ truyền lực trục vít và tang - bánh vít 4 Hệ truyền lực bánh vít - trục vít có hai dạngren: bên phải là ren phải, còn phần bên trái là ren trái Khi tốc độ của buồng thang thấp

hơn trị số giới hạn tối đa cho phép, nêm 5 ở hai đầu của trục vít ở vị trí xa nhất so vớitang - bánh vít 4, làm cho hai gọng kìm 2 trượt bình thường dọc theo thanh d ẫn hướng

1 Trong trường hợp tốc độ của buồng thang vượt quá giới hạn cho phép, tang - bánhvít 4 sẽ quay theo chiều để kéo dài hai đầu nêm 5 về phía mình, làm cho hai gọng kìm

2 ép chặt vào thanh dẫn hướng, kết quả sẽ hạn chế được tốc độ di chuyển của buồngthang và trong trường hợp bị đứt cáp treo, sẽ giữ chặt buồng thang vào hai thanh dẫnhướng.

c) Cảm biến vị trí

Các bộ cám biến vị trí dùng để :

Phát lệnh dừng buồng thang máy ở mỗi tầng

Chuyển đổi tốc độ động cơ truyền động từ tốc độ cao sang tốc độ thấp khi buồngthang lên gần đến tầng cần dừng , để nâng cao độ chính xác

Xác định vị trí buồng thang

1.4 Phân loại thang máy

1.4.1 Phân loại theo chức năng

Thang máy chở người trong các nhà cao tầng

Thang máy dùng trong bệnh viện

Thang máy dùng trong công nghiệp để chở thiết bị, máy móc,vật liệu, quặng…

Thang máy dùng trong nhà ăn, thư viện.

Phân loại theo tốc độ di chuyển

Thang máy tốc độ thấp

Thang máy trung bình

Tốc độ v = 0,75  1,5 m/s

Thường dùng trong cáctoànnhàcótừ 6  12 tầng

Thang máy tốc độ cao

Tốc độ v = 2,5  3,5 m/s

Thường dùng trong các tòa nhà có số tầng : mt> 16 tầng

Thang máy tốc độ rất cao ( siêu tốc )

- Tốc độ v > 5 m/s

- Thường dùng trong các tòa tháp cao tầng

1.4.3 Phân loại theo tải trọng

Thang máy loại nhỏ : Q < 160 kg

Thang máy loại trung bình : Q = 500  2000 kg

Thang máy loại lớn : Q > 2000 kg

Yêu cầu công nghệ truyền động

1.4.2 Dừng chính xác buồng thang

Buồng thang máy phải được dừng chính xác so với mặt bằng của tầng cần đếnsau khi hãm dừng Nếu buồng thang dừng không chính xác sẽ xảy ra hiện tượng sau:Đối với thang máy chở khách : làm khách ra vào khó khăn , tăng thời gian ra –vào , giảm hiệu suất phục vụ của thang máy

Độ dừng chính xác của buồng thang được đánh giá bằng đại lượng △ s ( nữahiệu số của 2 quảng đường của buồng thang trượt đi được từ khi hãm phanh điện từ tácđộng đến khi buồng thang dừng hẳn khi có tải và không có tải theo cùng một hứng dichuyển của buồng thang )

Hình 1.7: Dừng chính xác buồng thang

Các thông số ảnh hướng đến độ chính xác khi dừng buồng thang gồm :

J momen quán tính của phần chuyển động của buồng thang

máy

Mph , MC momen do cơ cấu phanh hãm điện từ sinh ra và tải trọng của thang máy

V0 tốc đọ di chuyển của buồng thang khi bắt đầu hãm dừng

Ba thông số đầu tiên đối với 1 thang máy có thế coi như không đối và thông số

V0 là thông số quyết định nhất ĐộdừngchínhxácchophépSmax= 20 mm.

Tốc độ di chuyển buồng thang

Tốc độ di chuyển của buồng thang quyết định đến năng suất của thang máy và có

ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với các nhà cao tầng nhưng việc tăng tốc độ lại tăngthêm chi phí đầu tư và vận hành Nếu tăng tốc độ của thang máy từ v= 0.75 m/s lênv= 3,5 m/s thì giá thành sẽ tăng lên 4 hay 5 lần , bởi vậy tùy vào độ cao của toàn nhà

mà phải chọn thang máy có tốc độ phù hợp với tốc đọ tối ưu , đáp ứng đầy đủ các chỉtiêu kinh tế và kỹ thuật

Gia tốc lớn nhất cho phép

Trị số tốc độ di chuyển trung bình của thang máy có thể tăng bằng cáchgiảm thời gian tăng tốc của hệ truyền động thang máy ( tăng gia tốc ) nhưng khi buồngthang di chuyển với gia tốc quá lớn sẽ gây ra cảm giác khó chịu cho hành khách( chóng mặt, ngạt thở …) Gia tốc tối đathườngđượcchọn : a  2 m/s2

Độ giật( p): Tốc đọ tăng của gia tốc khi mở máy và tốc độ giảm của gia tốckhi hãm máy quyết định sự di chuyển êm của buồng thang

Khigiatốc a  2 m/s2 trịsốđộgiật tốc độ tối ưu là : p < 20 m/s2

Ta có biểu đồ làm việc tối ưu cho thang máy tốc độ trung bình và tốc độ cao

Hình 1.8 : Đồ thị biểu diện sự phụ thuộc của s, gia tốc a và đô giật p theo thời gian

Biểu đồ tối ưu sẽ đạt được nếu chúng hệ truyện động điện 1 chiều hoặc dùng hệbiến tần động cơ xoay chiều Nếu dùng hệ truyền động xoay chiều với động cơ khôngđồng bộ rotor lồng sốc hai cấp tốc độ,biểu độ làm việc đạt được gần với biểu đồ tối ưu Đối với thang máy tốc độ chậm , biểu đồ làm việc phụ tải chỉ có giai đoạn:thời gian tăng tốc( mở máy ) , di chuyển với tốc độ ổn định và hãm dừng

Phạm vi điều chính tốc độ

Trong thang máy phạm vi điều chính tốc độ được tính bởi tý số giữa tốc độ

di chuyển lớn nhất và tốc độ di chuyển nhỏ nhất Thông thường đối với thang máyphạm vi điều chính tốc độ D = 3  10

Đặc điểm phụ tải của thang máy

a Phụ tải có tính chất thế năng.

Hình 1.9: Đồ thị biểu diễn quá trình nâng hạ tải của thang máy

Đặc tính Mc(ω) nằm ở cả bốn góc phần tư

A1: Nâng cabin đầy tải tốc độ cao

A2: Nâng cabin đầy tải tốc độ thấp (chuẩn bị dừng khi đến sàn tầng)

A1’: Hạ cabin dầy tải tốc độ cao

A2’: Hạ cabin đầy tải tốc độ thấp (chuẩn bị dừng khi đến sàn tầng)

C1, C2: Hãm khi giảm tốc độ từ cao xuống thấp ở chế độ nâng

C1’, C2’: Hãm khi giảm tốc độ từ cao xuống thấp ở chế độ hạ

Hình 1.10: Đồ thị đặc tính cơ của thang máy

b Thang máy làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.

Phụ tải mang tính chất lặp lại thay đổi , thời gian làm việc và nghỉ xen kẻ nhau.Nhiệt phát nóng của động cơ chưa đạt đến mức bảo hòa đã giảm do mất tải, nhiệt độsuy giảm chưa tới giá trị ban đầu lại tăng lên do tải

Hình 1.11: Đồ thị phát nhiệt của động cơ

c Sự thay đổi chế độ làm việc của động cơ

Động cơ trong mỗi lần hoạt động đều thực hiện đầy đủ các quá trình khởi động,kéo tải ổn định và hãm dừng Nghĩa là có sự chuyển đổi liên tục từ chế độ động cơsang chế độ máy phát Thang máy khởi động đạt đến tốc độ định mức sau đó chuyểnđộng ổn định với tốc độ đó trong mỗi lần chuyển động

Hình 1.12: Các chế độ làm việc của động cơ

CHƯƠNG 2 TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ CHO CÔNG SUẤT TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 2.1 Phân tích bài toán

Các bước tính chọn công suất động cơ:

- Chọn sơ bộ công suất động cơ dựa trên công suất cản tĩnh

- Xây dựng biểu đồ phụ tải toàn phần có tính đến phụ tải trong quá trình quá độ

- Kiểm tra công suất động cơ đã chọn theo điều kiện khởi động , điều kiện quá tảimomen, điều kiện phát nhiệt ( theo phương pháp dòng đẳng trị hoặc momen đẳng trị ) Các thông số kỹ thuật :

Tỷ số truyền cơ cấu I = 20

Hình 2.1: Sơ đồ động học của thang máy

Đặt thêm một số thông số cần thiết :

gc: khối lượng một đơn vị dài dây cáp [kg/m]

hdt: chiều cao đối trọng [m]

hcb: chiều cao cabin [m]

g: gia tốc trọng trường [m/s2]

Gdt: khối lượng của đối trọng

Gđt = Go + α.Gđm(2.1)

α: hệ số cân bằng (α=0.3÷0.6)

Gđm: khối lượng tải trọng định mức

Chọn α=0,4 do phần lớn các thang máy chở người chỉ vận hành đầy tải nhữnggiờ cao điểm, thời gian còn lại luôn làm việc non tải

Tính chọn công suất động cơ với chế độ tải trọng đồng đều thực hiện theo cácbước sau:

Tính lực kéo đặt lên puli cáp kéo buồng thang ( chất đầy tải ) ở tầng dưới cùng vàcác lần dừng tiếp theo:

Các lực tác động lên puli chủ động theo các nhánh cáp là :

Bênphíađốitrọng : F2 G dt g H h c(  dt)  g (N) (2-3)

Lực tác dụng lên puli chủ động khi nâng tải và hạ tải tạo momen quay là:

Lựcnângtải : F = F F =n 1 2 G0  G G dt.g +g (h -h ).g (N)c dt cb

(2.4)Lực hạ tải : Fh = F2-F1 = ( Gdt – G0-G).g + g.(hcb-hdt).g (N) (2-5)Trong đó:

gc: Khối lượng một đơn vị dài dây cáp (kg/m)

hdt và hcb: Chiều cao đối trọng và Cabin (m)

Để đơn giản, giả sử: hdt=hcb Khi đó:

Lựcnângtải : F = F F =n 1 2 G0 G G dt.g = (G - G ).g  dm  N

(2-6)Lựchạtải : Fh  F F2 1 G – G dt 0G  g( G dmG g) (N) (2-7)

2 Tính momen tương ứng lực kéo :

F R M

i

  Nm với F> 0 (2-8)

.

F R M

i 

  Nm

với F< 0 (2-9)Trong đó:

- R: bán kính của puli kéo cáp [m]

i: tỷ số truyền của cơ cấu nâng

η: hiệu suất của cơ cấu nâng

Công suất tĩnh của động cơ khi nâng tải và hạ tải của động cơ được tính chotrường hợp nângvà hạ đầy tải :

Trên thực tế, phải tính đến hệ số ma sát giữa thanh dẫn hướng và đối trọng,k=1,15÷1,3

Nâng đầy tải ( G = Gđm ) thìFn= ( 1- ).Gdm.g

1000 1000.

dm h

- P1n: ứng với trường hợp động cơ làm việc chế độ nâng tải [kW]

- P1h: ứng với chế độ động cơ làm việc chế độ hạ tải [kW]

- η: hiệu suất bộ truyền

3 Tính tổng thời gian hành trình nâng hạ của buồng thang bao gồm :

- Thời gian buồng thang di chuyển với tốc độ ổn định

- Thời gian tăng tốc, thời gian hãm

- Thời gian phụ khác: thời gian đóng - mở cửa, thời gian ra vào buồng thang củahành khách

4 Dựa trên kết quả các bước tính toán trên,tính momen đẳng trị và tính chọncông suất độngcơ đảm bảo thõa mãn điều kiện: M ≥ Mdt

5 Xây dựng biểu đồ phụ tải toàn phần của hệ truyền động có tính đến quátrình quá độ, tiếnhành kiểm nghiệm động cơ truyền động theo các bước nêu trên

2.2 Tính toán sơ bộ công suất động cơ

n n

F R

i  

2.2.2 Xác định hệ số đóng điện tương đối

Để xác định hệ số đóng điện tương đối ,ta xác định khoảng thời gian làmviệc cũng như nghỉ của thang máy trong 1 chu kỳ lên xuống.xét thang máy luôn làm

( theo xác suất ) của buồng thang có thể tìm được theo đường cong hình dưới, trongđó:

- md: Số lần dừng

- mt: Số tầng

- E: Số người trên thang máy

Hình 2.2: Đường cong để xác định số lần dừng (theo xác suất) của buồng thang

Từ đồ thị trên ta suy ra số lần dừng của buồng thang là 6 lần Ta giả định rằng:Thời gian mở cửa buồng thang là 1 s

Thời gian đóng cửa buồng thang là 1 s

Thời gian cho 1 người ra vào là 1s

Mỗi lần dừng có 2 người ra khỏi thang và thêm 2 người vào

Thời gian ra,vào cabin được tính gần đúng : 1s/ 1 người

Thờigianmởcửabuồngthang  1 s

Thờigianđóngcửabuồngthang  1s

Giả sử thang máy dừng 3 lần khi đến các tầng 2,3,4trong quá trình làm việc Tạitầng 1 và tầng 7, thang dừng để đón toàn bộ khách vào hoặc để toàn bộ khách ra khỏithang máy giả sứ ở mỗi tầng chỉ có 2 người ra và 2 người vào thì thời gian dừng ởmỗi tầng:

tdừng = tra + tvào + tđóng + tmở = 2.1+2.1+1+1=6 (s)

Khi thang máy đi đến tầng 7 hoặc xuống dưới tầng 1 , giá sử cả 6 người trongthang máy đều đi ra hết hoặc đi vào hết thì thời gain cần là :

tcuối = tmở + tđóng + tra + tvào =1+1+ 6.1 +6.1 =14 (s)Thời gian để thang máy có vận tốc v = 1,5 m/s là : d

1,51( )1,5

Hình 2.3: Đồ thị vận tốc gần đúng của thang máy

Thời gian hãm cabin khidừng ở mỗitầng :

1,51( )1,5

Thời gian làm việc của thang máy giữa 2 tầng kế tiếp nhau từ tầng 1 đến tầng 7là: tlv12= tkd+ t +th= 1 +1,67+ 1= 3,67 (s)

Thời gian làm việc của thang máy khi lên hoặc xuống là :

2.3 Chọn sơ bộ công suất động cơ

2.3.1 Tính công suất đẳng trị trên trục động cơ

Công suất đẳng trị gây nên trên trục động cơ:

Ưu điểm: Điều chỉnh tốc độ đơn giản, tuyến tính Đặc tính khởi động tốt

Nhược điểm: Giá thành đắt , cấu tạo phức tạp , tốn kém chi phí bảo trì bảo dưỡng(chổi than)

Động cơ xoay chiều 3 pha không đồng bộ rô to lồng sốc:

Ưu điểm :

Cấu tạo đơn giản chắc chắn ,vận hành an toàn Sử dụng nguồn cung cấp trực tiếp

từ lưới điện xoay chiều 3 pha Gía thành thấp hơn động cơ 1 chiều , phố biến , luậtđiều khiển phong phú

Hiệu suất cao, phù hợp ở dải công suất nhỏ,thường dùng cho cơ cấu truyền động

có vùng điều chỉnh rộng, độ chỉnh xác cao Có kích thước nhỏ hơn so với động cơkhông đồng bộ cùng công suất

Sử dụng vật liệu từ, có mật độ từ caotoonr thất từ và độ nhụt từ nhỏ, khả năng táinạp từ tốt,chịu nhiệt độ cao

Nhược điểm : Gía thành cao

Các truyền động công suất lớn thì dùng hệ thống bộ biến đổi – động cơ một chiều, động cơ đồng bộ Trước đây động cơ 1 chiều thường được ưa chuộng hơn, kể cả trong dải có công suất nhỏ vì tính điều chính đơn giản và tuyến tính của nó Ngày nay, công nghệ điện tử và vi điều khiển phát triển mạnh mẽ, việc điều khiển động cơ không đồng bộ không còn quá khó khăn, động cơ không đồng bộ roto lồng sốc rẻ hơn động cơ một chiều cùng công suất nhiều và rất phố biến trên thị trường với dải công suất rộng, dó đó, phù hợp cho ứng dụng của chúng ta Vậy ta quyết định lựa chọn động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc dùng cho thang máy Thông số động cơ được chọn như sau:

Từ các số liệu trên, tra loại động cơ trong quyển “Cơ sở truyền động điện”: BùiQuốc Khánh - Nguyễn Văn Liên trang 331, ta chọn được động cơ:

Động cơ không đồng bộ roto lồng sóc kiểu MTK112-6 , có các thông số kỹ thuậtsau:

2.4 Kiểm tra lại khả năng quá tải, các điều kiện mở máy và phát nóng

2.4.1 Xác định momen cực đại trên tải

Xác định momen cực đại quy về trên trục động cơ

Momen cực đại quy đổi ở trục động cơ:

ax _ ax

Xác định momen cực đại của động cơ đã chọn

* Tính momen định mức của động cơ:

* Tính momen cực đại của động cơ

Từ các thông số của động cơ có đượctỉsốmomen: K =

Mmax

⇒ Mmax-dc = K.Mñm = 3,0.71,5= 214,5 [Nm]

So sánh với Mmaxtr ta thaáy Mmax-dc> Mqd-max

Như vậy động cơ chọn ở trên thỏa mãn điều kiện