Thiết kế hệ thống thang nâng hàng trong nhà xưởng

1. Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THANG NÂNG HÀNG TRONG NHÀ XƯỞNG 2. Lý do chọn đề tài :“ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THANG NÂNG HÀNG TRONG NHÀ XƯỞNG” là một đề tài rất hay và thiết thực, giúp ích rất nhiều đối với những người dân lao động tại các nhà máy, phân xưởng. 3. Nội dung, nhiệm vụ nghiên cứu Chương 1: Giới thiệu chung về hệ thống Chương 2: Tính toán thiết kế mạch lực Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển Chương 4: Thiết kế mô hình hệ thống 4. Tài liệu tham khảo dự kiến

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa

Chuyên ngành Tự động hóa và điều khiển thiết bị điện công nghiệp

1 Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THANG NÂNG HÀNG TRONG NHÀXƯỞNG

2 Lý do chọn đề tài :“ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THANG NÂNG HÀNG TRONGNHÀ XƯỞNG” là một đề tài rất hay và thiết thực, giúp ích rất nhiều đối với nhữngngười dân lao động tại các nhà máy, phân xưởng

3 Nội dung, nhiệm vụ nghiên cứu

- Chương 1: Giới thiệu chung về hệ thống

- Chương 2: Tính toán thiết kế mạch lực

- Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

- Chương 4: Thiết kế mô hình hệ thống

4 Tài liệu tham khảo dự kiến

- Cơ sở truyền động điện, Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn Nhà xuất bảnkhoa học và kỹ thuật, 2006

- Trang bị điện- điện tử, máy công nghiệp dùng chung Vũ Quang Hồi, NguyễnVăn Chất Nhà Xuất bản Giáo dục

- Giáo trình điều khiển logic-PLC - Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM

5 Ngày giao đề tài: Ngày 12 tháng 10 năm 2022

Ngày nộp quyển: Ngày 15 tháng 2 năm 2023

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG 1

1.1 Giới thiệu về thang máy vận chuyển hàng hóa 1

1.1.1 Khái niệm thang máy vận chuyển hàng hóa 1

1.1.2 Phân loại thang máy nâng hàng hóa 2

+ Loại thang máy này sử dụng cong nghệ piston thuỷ lực để nâng hoặc hạ cabin .3 1.2 Một số thang máy chở hàng trong thực tế 3

1.2.1 Thang tải hàng hóa trong nhà máy xí nghiệp, phân xưởng 4

1.2.2 Thang tải ô tô xe máy 6

1.2.3 Thang tải hàng hóa thực phẩm trong các nhà hàng khách sạn 6

1.3 Các yêu cầu đối với thang máy 8

1.3.1.Yêu cầu an toàn trong điều khiển thang máy 8

1.3.2.Dừng chính xác buông thang 11

1.3.3 Ảnh hưởng của tốc độ,gia tốc và độ giật đối với hệ truyền động thang máy15 1.4 Kết cấu chung của thang máy 17

1.4.1 Buồng thang 17

1.4.2 Đối trọng 18

1.4.3 Buồng máy 18

1.4.4 Cáp thép 18

1.4.5 Puly-puly ma sát 19

1.4.6 Ray thang máy 19

1.4.7 Phanh an toàn 21

1.4.8 Shose (guốc) dẫn hướng 22

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH LỰC 24

2.1 Giới thiệu đề tài 24

2.2 Các biện pháp mở máy 24

2.3 Các biện pháp thay đổi tốc độ 29

2.4 Các phương pháp hãm 30

2.5 Tự động khống chế các truyền động theo nguyên tắc điều khiển 31

2.6 Cơ cấu nâng hạ 32

2.7 Tính chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ 38

2.7.1 Tính chọn động cơ 38

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 44

3.1 Lựa chọn nút ấn 45

3.2 Chọn cảm biến 45

3.3 Chọn công tắc hành trình 47

3.4 Đèn báo 47

3.5 Chọn biến tần 48

3.5.1 Giới thiệu chung về biến tần 48

3.5.2 Giới thiệu về biến tần FUJI FRENIC 50

3.6 Lựa chọn PLC 51

3.6.1 Giới thiệu chung về PLC 51

3.6.2 Giới thiệu bộ điều khiển lập trình loại FX1S 57

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG 62

4.1 Sơ đồ khối hệ thống 62

4.2 Yêu cầu công nghệ của hệ thống 63

4.3 Thiết kế tủ điện 63

4.4 Thiết kế phần mềm lập trình điều khiển 65

4.4.1 Lưu đồ thuật toán 65

4.4.2 Bảng phân công đầu vào ra 68

4.4.3 Code mô hình 69

4.5 Thiết kế mô phỏng giao diện giám sát 74

4.6 Hình ảnh mô hình hệ thống 75

KẾT LUẬN CHUNG 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu Nghĩa tiếng Việt Nghĩa tiếng AnhMCB Máy cắt loại nhỏ Miniature circuit breaker MCC Tủ điện điều khiển động cơ Motor contrl center

CTHD Công tắc hành trình Limit switch

DANH MỤC BẢNG BIỂ

Bảng 1 1: Các tham số của các hệ truyền động với độ không chính xác khi dừng s 14

Bảng 1 2: Tốc độ và gia tốc khi mở và hãm máy của hệ truyền động xoay chiều và một chiều 16

Y Bảng 2 1: Bảng tính thời gian và công suất tải với từng tầng 37

Bảng 3 1: Thông số cảm biến tiệm cận SN04-N NPN 46

Bảng 3 2 Thông số của biến tần 51

Bảng 4 1 Thông số và các thiết bị trong tủ điện 64

Bảng 4 2: Bảng phân công đầu vào ra 68

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ TH

Hình 1.1: Thang máy nâng hàng trong thực tế 1

Hình 1.2: Thang máy nâng hàng trong nhà máy 2

Hình 1.3: Thang tải hàng hóa trong nhà máy xí nghiệp, phân xưởng 4

Hình 1.4: Bãi đỗ xe cao tầng ngầm 6

Hình 1.5: Thang tải hàng hóa thực phẩm trong các nhà hàng khách sạn 7

Hình 1.6: Phanh bảo hiểm kiểu kìm 9

Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ hạn chế tốc độ 10

Hình 1.8: Dừng chính xác buồng thang 14

Hình 1.9: Cấu tạo chung của thang máy 17

Hình 1.10: Đối trọng của thang máy 18

Hình 1.11: Puly ma sát 6 rãnh 19

Hình 1.12: Ray dẫn hướng cho đối trọng 20

Hình 1.13: Ray dẫn hướng cho cabin 20

Hình 1.14: Cơ cấu phanh 21

Hình 1.15: Cơ cấu phanh an toàn 21

Hình 1.16: Shose (guốc) dẫn hướng 22

Y Hình 2.1: Mở máy trực tiếp 24

Hình 2.2: Mở máy gián tiếp 25

Hình 2.3: Mở máy bằng máy biến áp tự ngẫu 26

Hình 2.4: Mở máy bằng phương pháp đổi nối Y/∆ 26

Hình 2.5: Mở máy bằng phương pháp thêm điện trở phụ vao mạch roto 27

Hình 2 6 Động cơ thang máy GTW7 39

Hình 2 7 Aptomat LS BKN C32 41

Hình 2.8: Mạch động lực của hệ thống 42

Hình 3.1: Mạch điều khiển của hệ thống 44

Hình 3 2: Các loại nút ấn thông dụng 45

Hình 3 3: Cảm biến tiệm cận SN04-N NPN 46

Hình 3 4: Công tắc hành trình loại 22VAC 47

Hình 3 5: Đèn báo có điện áp 220VAC 47

Hình 3 6: Sơ đồ khối của bộ biến tần 48

Hình 3 7: Biến tần Fuji Frenic 50

Hình 3 8: Sơ đồ hệ thống 53

Hình 3 9: Giao diện vào ra của PLC 54

Hình 3 10: Quan hệ giữa số lượng vào/ra và giá thành 56

Hình 3 11: Mitsubishi FX1S-30MR-001 58

Hình 3 12: Sơ đồ khối bên trong PLC 59

Hình 3 13: Vòng quét PLC 59

Hình 3 14: Các ngôn ngữ lập trình 61

Hình 4.1: Sơ đồ khối hệ thống 62

Hình 4.2: Hình ảnh thiết kế tủ điện 64

Hình 4 3: Sơ đồ khối khởi động hệ thống 65

Hình 4 4: Thuật toán chọn tầng 66

Hình 4 5: Thuật toán thang máy đi lên 67

Hình 4 6: Thuật toán thang máy đi xuống 67

Hình 4 7 Giao diện màn hình chính 74

Hình 4 8 Giao diện màn hình giám sát 75

Hình 4 9 Hình ảnh mô hình hệ thống 75

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay hệ thống điều khiển tự động không còn quá xa lạ với chúng ta Nóđược ra đời từ rất sớm, nhằm đáp ứng được nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống của conngười Và đặc biệt trong sản xuất, công nghệ tự động rất phát triển và nó đã giải quyếtđược rất nhiều vấn đề mà một người bình thường khó có thể làm được Ngày càngnhiều các thiết bị tiên tiến đòi hỏi khả năng xử lý, mức độ hoàn hảo , sự chính xác củacác hệ thống sản xuất ngày một cao hơn, đáp ứng nhu cầu sản xuất về số lượng, chấtlượng, thẩm mỹ ngày càng cao của xã hội Vì vậy điều khiển tự động đã trở thành mộtngành khoa học kỹ thuật chuyên nghiên cứu và ứng dụng của ngành điều khiển tựđộng vào lao động sản xuất, đời sống sinh hoạt của con người

Bên cạnh đó PLC được ra đời và nó ngày càng phát triển vì những tính năng ưuviệt mà nó có được Từ khi PLC ra đời nó đã thay thế một số phương pháp cũ, nhờ khảnăng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa vào việc lập trình dựa trên những tập

lênh logic cơ bản Để tìm hiểu rõ hơn về PLC em xin chọn đề tài “Thiết kế thang nâng hàng trong nhà xưởng”

Chương 1: Giới thiệu chung về hệ thống

Chương 2: Tính toán thiết kế mạch lực

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

Chương 4: Thiết kế mô hình hệ thống

Trong quá trình thực hiện đề tài em đã cố gắng tìm hiểu và học hỏi Nhưng dokhả năng còn hạn chế nên có những sai xót mong nhận được sự đóng góp của cácThầy, Cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG

1.1 Giới thiệu về thang máy vận chuyển hàng hóa

1.1.1 Khái niệm thang máy vận chuyển hàng hóa

Hiện nay, tại nhiều thành phố lớn ở Việt Nam, đi cùng với sự phát triển của nềnkinh tế thì số lượng hàng hóa và các thiết bị nhu yếu phẩm ngày càng nhiều, từ đó tạo

ra khối lượng hàng hóa là rất lớn Lượng hàng hóa quá nhiều khiến cho người lao độngngày càng vất vả khi phải khuân vác rất nặng nhọc gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏengười lao động Để giảm áp lực cho nhân công lao động thì giải pháp tối ưu nhất chính

là dùng thang máy chở hàng hóa trong các nhà xưởng

Thang máy chở hàng hóa hay cũng có thể gọi là thang máy nâng hàng, hiện nayloại thang máy này rất phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp, phân xưởng… Nhiệm

vụ chính là nâng tải các hàng hóa di chuyển qua các tầng trong nhà máy phục vụ choviệc cất trữ, rời kho hay lưu chuyển sản xuất trong các nhà máy

Hình 1.1: Thang máy nâng hàng trong thực tế

Lúc chưa có thang máy chở hàng hóa thì việc bốc vác, di chuyển hàng hóa hoàntoàn nhờ sức con người.Bây giờ nhờ sự phát triển của khoa học và kỹ thuật sự ra đời

của máy cẩu, máy tời đã phần nào thay thế đươc sức người Nhưng với những loại tảihàng này thì sản phẩm rất dễ bị hư hại đặc biệt đồ dễ hỏng, cần di chuyển cẩn thận với thang máy chở hàng hóa thì việc vận chuyển hàng hóa chở nên dễ dàng hơnbao giờ hết Thang máy tải hàng giúp ta yên tâm khi di chuyển hàng hóa dễ vỡ, hàngđặc thù vào các tầng trong nhà máy bằng chỉ một nút bấm Thang máy chở hàng hóatiết kiệm tiền và sức người trong di chuyển hàng hóa, đỡ tốn kinh phí cho các nhàdoanh nghiệp

1.1.2 Phân loại thang máy nâng hàng hóa

Có nhiều cách để chúng ta phân loại thang máy và cách phân loại thì tuỳ thuộcvào các chức năng , thang máy có thể phân loại theo các nhóm sau

Hình 1.2: Thang máy nâng hàng trong nhà máy

- Phân loại theo cách thức vận hành:

- Thang máy chở, tải hàng loại đơn giản

+ Có thể gọi là than máy tời hàng

+ Là loại thang sử dụng hệ thống cửa bán tự động, dễ sử dụng với thiết kế đơngiản, tối đa được diện tích

+ Sản phẩm sử dụng máy tời để kéo cabin kiểu vận thăng

+ Tải trọng tối đa có thẻ lên tới 5 tầng, số điểm dừng tối đa là 5 tầng

- Thang máy chở, tải hàng tự động

+ Loại thang máy này có cấu tạo, cách thức hoạt động tương tự như các loại thangmáy chở người (cabin, phòng máy, cửu tự động…)

+ Tải trọng từ 500-5000kg, số tầng phục vụ từ 2-10 tầng

+ Là hệ thống thang máy điều khiển phức tạp, mục đính sử dụng lâu dài, khôngtheo thời vụ

- Phân loại theo nguyên lý hoạt động

Tương tự như thang máy chở người, thang máy tải hàng cũng có 2 loại thangmáy với nguyên lý hoạt động chính

- Thang máy trở hàng cáp kéo

+ Sử dụng máy kéo và cáp với công suất lớn, tải trọng tối đa lên đến 8 tấn

+ Có thể không cần phòng máy hoặc có phòng máy

+ Hệ thống điều khiển với nhiều tính năng ưu việt kết hợp với các tính năng antoàn

- Thang máy chở hàng thuỷ lực

+ Loại thang máy này sử dụng cong nghệ piston thuỷ lực để nâng hoặc hạ cabin+ Công nghệ cao nên chi phí lớn và chỉ giới hạn số tầng nhất định

- Phân loại theo tải trọng

- Thang máy tải hàng tải trọng nhỏ 50-500kg

- Thang máy tải hàng tải trọng nhỏ 1-2 tấn

- Thang máy tải hàng tải trọng nhỏ 2-8 tấn

1.2 Một số thang máy chở hàng trong thực tế

Phân loại dựa trên công dụng, tính năng và mục đích sử dụng của các nhà đầu tưquản lý, các chủ sỡ hữu thì thang máy tải hàng bao gồm:

- Thang máy tải hàng hoá

- Thang máy chở thực phẩm

- Thang máy tải phương tiện giao thông

1.2.1 Thang tải hàng hóa trong nhà máy xí nghiệp, phân xưởng

Hình 1.3: Thang tải hàng hóa trong nhà máy xí nghiệp, phân xưởng.Hiện nay, nhu cầu về thang máy tải hàng tại các kho, nhà xưởng, các khu côngnghiệp… đang ngày càng nhiều hơn Việc lắp đặt thang máy nâng hàng giúp ích rấtnhiều cho việc vận chuyển hàng hóa

Thang tải hàng là loại thang đặc biệt, dùng để nâng những vật có khối lượngnặng lên trên vị trí cao một cách nhanh chóng và tiết kiệm sức lực tối ưu nhất Nóicách khác, loại thang máy này dành riêng cho hàng hóa

Dòng thang máy tải hàng thường sử dụng công nghệ: thang máy cápkéo và thang máy thủy lực

- Ứng dụng của thang máy nâng hàng trong nhà máy xí nghiệp, phân xưởng

Thang nâng hàng thường được sử dụng trong các phân xưởng hoạt động sản xuấtkinh doanh, các nhà máy và các xưởng sản xuất, hay còn được gọi với cái tên khác làthang máy nâng hàng

Trong toàn bộ phân xưởng, nhà máy người ta đều sử dụng thang tải hàng vớimục đích di chuyển các loại hàng hoá từ vị trí này sang vị trí khác hoặc từ tầng nàyđến tầng khác tạo điều kiện thuận lợi, hỗ trợ dễ dàng và tiết kiệm thời gian hơn trongviệc xuất nhập khẩu kho hàng hoá có tải trọng lớn

Trong tất cả các loại thang máy thì thang máy chuyên tải hàng hoá là loại có tảitrọng lớn nhất, 5 tấn là trọng tải tối đa mà thang máy chuyên tải hàng hoá có thể đạtđược So với việc sử dụng các công nhân để bốc vác hàng hoá thì việc sử dụng thangmáy chuyên tải hàng hoá giúp cho việc vận chuyển hàng hoá được thuận tiện, dễ dàng,tiết kiệm thời gian cũng như chi phí hơn rất nhiều.

Hiện nay, các công ty thương mại, công ty liên doanh có mặt trên khắp toàn quốc

là nơi cung cấp các loại thang máy chuyên tải hàng hoá, do đó việc tiếp cận người tiêudùng của mặt hàng này cũng trở nên dễ dàng hơn Dòng thang máy này có một số đặcđiểm cơ bản như sau:

Có rất nhiều loại kích thước khác nhau bao gồm các loại thang máy tải hàng cótải trọng lớn lẫn các loại có tải trọng nhỏ, tải trọng có thể dao động trong khoảng từ200kg đến 5000kg Do có sự dao động tải trọng lớn nên nó đáp ứng được hầu hết cácnhu cầu tại các công ty, xí nghiệp có quy mô khác nhau

Tuỳ vào mỗi loại thang máy nâng hàng sẽ có các vận tốc di chuyển khác nhau.15m/ phút là vận tốc di chuyển thông thường đối với các loại thang máy này có tảitrọng nhỏ Ngược lại, vận tốc này có thể đạt tới 90m/ phút đối với các loại thang máytải hàng có tải trọng lớn

Máy kéo là dụng cụ phụ trợ không thể thiếu nếu sử dụng thang nâng hàng

Thiết kế của các loại thang máy tải hàng rất riêng biệt và độc đáo Lí do là bởi vì

để có thể chở được các loại hàng hoá cồng kềnh thì cabin của thang nâng hàng phải rấtlớn Đồng thời, hệ thống xe đẩy của loại thang máy này rất linh động, các bạn có thểtháo ra lắp vào một cách dễ dàng, thuận tiện

1.2.2 Thang tải ô tô xe máy

Hình 1.4: Bãi đỗ xe cao tầng ngầm

Đối với các hộ gia đình thiếu hoặc không có chỗ đỗ xe có thể triển khai lắp đặt hệthống đỗ xe gia đình, tận dụng không gian nổi hoặc ngầm, trong nhà hoặc ngoài sân.Tại các địa điểm kinh doanh như nhà hàng, cửa hàng, siêu thị, văn phòng thì tận dụngnhững khu đất, vị trí còn trống trong khuôn viên lắp đặt hệ thống đỗ xe tự động vớiquy mô nhỏ (dưới 50 xe) nhằm gia tăng số chỗ đỗ xe lên nhiều lần

Những địa điểm tập trung khác như các cơ quan, chung cư hiện đang thiếu chỗ

đỗ xe trầm trọng cần nâng cấp tầng hầm để tăng thêm vị trí đỗ xe (nếu chiều cao chophép) hoặc tận dụng những khoảng không gian bên ngoài tòa nhà để lắp đặt hệ thốngthiết bị tương ứng Đối với các địa điểm công cộng áp dụng các trạm đỗ xe tự độngtheo quy mô và vị trí của bãi đỗ

1.2.3 Thang tải hàng hóa thực phẩm trong các nhà hàng khách sạn

Thang máy tải thực phẩm (Dumbwaiter) là loại thang máy nhỏ để vận chuyểnthức ăn, đồ uống, hàng hóa, tài liệutại các tòa nhà cao tầng Chúng ta có thể dễ dàngbắt gặp loại thang máy này tại các nhà hàng, quán cafe, trường học, khách sạn, bện

Hình 1.5: Thang tải hàng hóa thực phẩm trong các nhà hàng khách sạn

Thang máy tải đồ ăn giúp công việc phục vụ trở lên nhẹ nhàng hơn rất nhiều.Thang tời thực phẩm có kích thước nhỏ gọn, hệ thống nút điều khiển gọi tầng chỉ bố tríduy nhất ngoài mỗi cửa tầng hoặc chỉ trong cabin, công năng chính là chuyên chởhàng hóa nhẹ như đồ ăn, sách vở, các đồ gia dụng nhỏ…Với thiết kế nhỏ gọn, tiệndụng giá cả phải chăng, thang tải thực phẩm là sự lựa chọn tối ưu giúp cắt giảm sứclao động của con người mà hiệu quả mang lại cao

Một số điểm khác biệt của thang máy tải thực phẩm so với thang máy tải ngườinhư

- Có kích thước và trọng tải rất bé, dùng để chuyên chở thực phẩm lên trên cao

- Điểm dừng được thiết kế phù hợp với việc bốc dỡ hàng hóa hay thức ăn, nghĩa làkhi thang tải thức ăn dừng không cần phải bằng tầng mà phải ở 1 vị trí thuận lợi để dểdàng lấy hàng hóa từ trong thang máy ra

- Chính vì mục đích chính là vận chuyển thực phẩm, nên thang máy tải thực phẩm

có kết cấu rất đơn giản, đồng thời việc sử dụng cũng rất dễ dàng Chỉ cần cho đồ ănvào và nhấn nút chọn tầng thức ăn sẽ đưa lên đúng vị trí cần giao Thực phẩm phảiđược sắp xếp cẩn thận, ngăn nắp để tránh bị đổ vỡ trong quá trình thang máy chạy lênxuống

- Với thiết kế đặc biệt như vậy, thang máy tải thực phẩm, con người tuyệt đốikhông được vào bên trong để đi lại

1.3 Các yêu cầu đối với thang máy

1.3.1.Yêu cầu an toàn trong điều khiển thang máy

Thang máy là thiết bị chuyên dùng để chở người, chở hàng từ độ cao này đến độcao khác vì vậy trong thang máy, vấn đề an toàn được đặt lên hàng đầu Để đảm cho

sự hoạt động an toàn của thang máy, người ta bố trí một loạt các thiết bị giám sát hoạtđộng của thang nhằm phát hiện và xử lý sự cố

Trong thực tế, khi thiết kế truyền động cho thang máy phải phối hợp bảo vệ cảphần cơ và phần điện, kết hợp nhiều loại bảo vệ Chẳng hạn, khi cấp điện cho động cơkéo buồng thang thì cũng cấp điện luôn cho động cơ phanh, làm nhả các má phanh kẹpvào ray dẫn hướng Khi đó buồng thang mới có thể chuyển động được Khi mất điện,động cơ phanh không quay nữa, các má phanh kẹp sẽ tác động vào đường ray giữ chobuồng thang không rơi

a) Một số thiết bị bảo hiểm cơ khí của thang máy

* Phanh bảo hiểm:

Phanh bảo hiểm giữ buồng thang tại chỗ khi đứt cáp, mất điện và khi tốc độ vượtquá (20  40) % tốc độ định mức

Phanh bảo hiểm thường được chế tạo theo 3 kiểu: Phanh bảo hiểm kiểu nêm,phanh bảo hiểm kiểu lệch tâm và phanh bảo hiểm kiểu kìm

Trong các loại phanh trên, phanh bảo hiểm kìm được sử dụng rộng rãi hơn, nóbảo đảm cho buồng thang dừng êm hơn Kết cấu của phanh bảo hiểm kiểu kìm đượcbiểu diễn trên hình 1-1

Phanh bảo hiểm thường được lắp phía dưới buồng thang, gọng kìm 2 trượt theothanh hướng dẫn 1 khi tốc độ của buồng thang bình thường Nằm giữa hai cánh tayđòn của kìm có nêm 5 gắn với hệ truyển động bánh vít - trục vít 4 Hệ truyền động trụcvít có hai loại ren: ren phải và ren trái.

Hình 1.6: Phanh bảo hiểm kiểu kìm

Cùng với kết cấu của phanh bảo hiểm, buồng thang có trang bị thêm cơ cấu hạnchế tốc độ kiểu ly tâm Khi tốc độ chuyển của buồng thang tăng, cơ cấu đai truyền 3 sẽlàm cho thang 4 quay và kìm 5 sẽ ép chặt buồng thang vào thanh dẫn hướng và hạnchế tốc độ của buồng thang

Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ hạn chế tốc độ.

Cáp 2 treo vòng qua puli 1, puli 1 quay được là nhờ chuyển động của cáp quaròng rọc cố định 9 Ròng rọc này dẫn hướng cho cáp Trường hợp cáp bị đứt hay bịtrượt thì vận tốc Cabin tăng lên, puli 1 cũng quay nhanh lên vì dây cáp chuyển độngcùng với Cabin Đến một mức độ nào đó lực ly tâm sẽ làm văng quả văng 3 đập vàocam 4 Cam 4 tác động vào công tắc điện 10 làm cho động cơ dừng lại Mặt khác, cam

4 đẩy má phanh 6 kẹp chặt cáp lại Trong khi đó Cabin vẫn rơi xuống và cáp 2 sẽ kéothanh đòn bẩy 8 (gắn vào Cabin) làm cho bộ chống rơi làm việc

Tốc độ Cabin mà tại đó bộ điều tốc bắt đầu hoạt động gọi là tốc độ nhả Theo kinhnghiệm tốc độ nhả thường bằng 1/4 lần tốc độ vận hành bình thường của thang

b) Các tín hiệu bảo vệ và báo sự cố

Ngoài các bộ hạn chế tốc độ và phanh người ta còn đặt các tín hiệu bảo vệ và hệthống báo sự cố Mục đích là để đảm bảo an toàn cho thang máy và giúp người kỹ sưbảo dưỡng thấy được thiết bị khống chế tự động đã bị hỏng, cần được kiểm tra trướckhi thang được tiếp tục đưa vào hoạt động

Trong quá trình thang vận hành phải đảm bảo thang không được vượt quá giớihạn chuyển động trên và giới hạn chuyển động dưới Điều này có nghĩa là khi thang đãlên tới tầng cao nhất thì mọi chuyển động đi lên là không cho phép, còn khi thang đãxuống dưới tầng 1 thì chỉ có thể chuyển động đi lên Để thực hiện điều này người ta

lắp thêm các thiết bị khống chế dừng tự động ở đỉnh và đáy thang Các thiết bị này sẽdừng thang tự động và độc lập với các thiết bị vận hành khác khi buồng thang đi lêntới đỉnh hoặc đáy.

- Để dừng thang trong những trường hợp đặc biệt, người ta bố trí các nút ấn hãmkhẩn cấp trong buồng thang

- Để dừng thang trong những trường hợp khẩn cấp và để buồng thang không bị vađập mạnh người ta còn sử dụng các bộ đệm sử dụng lò xo hay dầu đặt ở đáy thang

- Việc đóng mở cửa thang hay cửa tầng chỉ được thực hiện tại tầng nơi buồngthang dừng và khi buồng thang đã dừng chính xác

- Khi có người trong Cabin và chuẩn bị đóng cửa Cabin tự động phải có tín hiệubáo sắp đóng cửa Cabin

1.3.2.Dừng chính xác buông thang

Buồng thang của thang máy cần phải dùng chính xác so với mặt bằng của tầngcần dừng sau khi đã ấn nút dừng Nếu buồng thang dừng không chính xác sẽ gây racác hiện tượng sau:

- Đối với thang máy chở khách, làm cho hành khách ra/vào khó khăn, tăng thờigian ra/vào của hành khách dẫn đến giảm năng suất

- Đối với thang máy chở hàng, gây khó khăn cho việc bốc xếp và bốc dỡ hàng Trong một số trường hợp có thể không thực hiện được việc xếp và bốc dỡ hàng.

Để khắc phục hậu quả đó, có thể ấn nhắp nút bấm để đạt được độ chính xác khidừng, nhưng sẽ dẫn đến các vấn đề không mong muốn sau:

- Hỏng thiết bị điều khiển

- Gây tổn thất năng lượng

- Gây hỏng hóc các thiết bị cơ khí

- Tăng thời gian từ lúc hãm đến dừng

Để dừng chính xác buồng thang, cần tính đến một nửa hiệu số của hai quãngđường trượt khi phanh buồng thang đầy tải và phanh buồng thang không tải theo cùngmột hướng di chuyển Các yếu tố ảnh hưởng đến dừng chính xác buồng thang bao

gồm: mômen cơ cấu phanh, mômen quán tính của buồng thang, tốc độ khi bắt đầu hãm

và một số yếu tố phụ khác

Quá trình hãm buồng thang xảy ra như sau: Khi buồng thang đi đến gần sàn tầng,công tắc chuyển đổi tầng cấp lệnh cho hệ thống điều khiển động cơ để dừng buồngthang Trong quãng thời gian t (thời gian tác động của thiết bị điều khiển), buồngthang đi được quãng đường là:

1 1 )Trong đó:

2 [m]

( 1 2 )

Trong đó:

m - Khối lượng các phần chuyển động của buồng thang, [kg]

Fph - Lực phanh, [N]

Fc - Lực cản tĩnh [N]

Dấu (+) hoặc dấu (-) trong biểu thức (2-2) phụ thuộc vào chiều tác dụng của lực

Fc: Khi buồng thang đi lên (+) và khi buồng thang đi xuống (-)

S'' cũng có thể viết dưới dạng sau:



Công tắc chuyển đổi tầng đặt cách sàn tầng một khoảng cách nào đó làm sao chobuồng thang nằm ở giữa hiệu hai quãng đường trượt khi phanh đầy tải và không tải.Sai số lớn nhất (độ dừng không chính xác lớn nhất) là:

S S2  S1

2

( 1

5 )

Bảng 1 1: Các tham số của các hệ truyền động với độ không chính xác khidừng s

Hệ truyền động điện Phạm vi

điều chỉnhtốc độ

Tốc độ dichuyển [m/

s]

Giatốc[m/s2]

Độ không chính xáckhi dừng [mm]

Hình 1.8: Dừng chính xác buồng thang.

1.3.3 Ảnh hưởng của tốc độ ,gia tốc và độ giật đối với hệ truyền động thang máy

Một trong những điều kiện cơ bản đối với hệ truyền động thang máy là phải đảmbảo cho buồng thang chuyển động êm Việc buồng thang chuyền động êm hay khônglại phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và hãm máy Các tham số chính đặc trưng chochế độ làm việc của thang máy là: tốc độ di chuyển v [m/s], gia tốc a [m/s2] và độ giật

[m/s3]

Tốc độ di chuyển của buồng thang quyết định năng suất của thang máy, điều này

có ý nghĩa rất quan trọng, nhất là đối với các nhà cao tầng

Đối với các nhà cao chọc trời, tối ưu nhất là dùng thang máy cao tốc (v =3,5m/s), giảm thời gian quá độ và tốc độ di chuyển trung bình của buồng thang đặt gầnbằng tốc độ định mức Nhưng việc tăng tốc độ lại dẫn đến tăng giá thành của thangmáy Nếu tăng tốc độ của thang máy v = 0,75 m/s lên v = 3,5m/s, giá thành tăng lên45 lần, bởi vậy tuỳ theo độ cao tầng của nhà mà chọn thang máy có tốc độ phù hợpvới tốc độ tối ưu

Tốc độ di chuyển trung bình của thang máy có thể tăng bằng cách giảm thời gian

mở máy và hãm máy, có nghĩa là tăng gia tốc Nhưng khi gia tốc lớn sẽ gây ra cảmgiác khó chịu cho hành khách (như chóng mặt, sợ hãi, nghẹt thở v.v…) Bởi vậy giatốc tối ưu là a < 2m/s2

Gia tốc tối ưu đảm bảo năng suất cao, không gây cảm giác khó chịu cho hànhkhách, được đưa ra trong bảng 1.2

Bảng 1 2: Tốc độ và gia tốc khi mở và hãm máy của hệ truyền động xoay chiều

độ giật (đạo hàm bậc nhất của gia tốc  

da

dt hoặc đạo hàm bậc hai của tốc độ 

d vdt

2 2

) Khi gia tốc a < 2m/s2 thì độ giật không quá 20 m/s3

Việc tối ưu của thang máy tốc độ trung bình và tốc độ cao có thể chia ra 5 giaiđoạn theo tính chất thay đổi tốc độ của buồng thang: mở máy, chế độ ổn định, hãmxuống tốc độ thấp, buồng thang đến tầng và hãm dừng

Việc tối ưu của thang máy tốc độ trung bình và tốc độ cao sẽ đạt được nếu dùng

hệ truyền động một chiều (F-Đ) Nếu dùng hệ chuyển động xoay chiều với động cơ

không đồng bộ hai cấp tốc độ, biểu đồ chỉ đạt gần giống biểu đồ tối ưu Đối với thangmáy chạy chậm, biểu đồ chỉ có 3 giai đoạn: Mở máy, chế độ ổn định và hãm dừng.

1.4 Kết cấu chung của thang máy

Hình 1.9: Cấu tạo chung của thang máy.

1.4.1 Buồng thang

- Buồng thang còn gọi là cabin, là phần chuyển động thẳng đứng trực tiếp mangtải Buồng thang được treo bởi puly quấn cáp Thông thường là cáp đôi hoặc cáp 4nhằm tăng độ bám và tăng độ bền cơ khí

- Buồng thang chuyển động trong một nơi được gọi là hố giếng Hố giếng là phầnkhông gian từ mặt tiếp tuyến dưới puly (hay là sàn tầng trên cùng) tới đáy giếng

1.4.2 Đối trọng

Hình 1.10: Đối trọng của thang máy.

Đối trọng là một khối kết từ các khối gang, chuyển động ngược chiều với buồngthang để giảm công suất cơ cấu kéo và giúp thang nâng hạ nhẹ nhàng Khối lượng đốitrọng phụ thuộc trọng lượng buồng thang và khối lượng tải trọng trung bình

1.4.3 Buồng máy

Buồng máy: phần máy thường đặt trong buồng máy, bố trí ở tầng trên cùng củagiếng thang Phần máy có động cơ kéo nối với puli qua hộp số giảm tốc Ngoài rabuồng thang trang bị một phanh cơ khí bảo hiểm, khi có điện má phanh được lực điện

từ hút tách khỏi puly, khi mất điện không còn lực điện từ, lực lò xo sẽ đẩy má phanh

ép chặt puly và làm cho buồng thang dừng Phanh bảo hiểm thường được dùng trongtrường hợp mất điện, đứt cáp hoặc tốc độ vượt quá mức cho phép từ 20-40%

- Trọng lượng riêng nhỏ, giá thành thấp, đảm bảo độ bền lâu, thời hạn sử dụnglớn.

Cáp đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thang máy, nó ảnh hưởng tới tínhmạng của người sử dụng kể từ lúc họ bước vào bên trong cabin thang máy Cáp thangmáy có tác dụng nâng cabin và đối trọng, nó được thiết kế chịu lực nâng và lực ma sátvới puly theo đúng tiêu chuẩn an toàn cho phép trong lắp đặt thang máy Nó có tácdụng nâng cabin và đối trọng, được thiết kế chịu lực nâng và lực ma sát với puli theođúng tiêu chuẩn an toàn cho phép Trên thị trường có 2 loại cáp thang máy thông dụng:+ Cáp thép phủ nhựa

+ Cáp thép truyền thống

1.4.5 Puly-puly ma sát

Puly là chi tiết dùng để dẫn cáp bằng ma sát (hay còn gọi là Puly ma sát) thườngđược dùng phổ biến trong thang máy Puly ma sát có các rãnh đặc biệt mà không theohình xoắn ốc

Hình 1.11: Puly ma sát 6 rãnh

Số rãnh cáp trên puly ma sát tùy thuộc vào số sợi cáp dẫn động trong máy vàcách mắc cáp Một số puly ma sát có phủ chất dẻo để tăng ma sát Rãnh Puly và cáp cócùng độ cứng sẽ đảm bảo độ mòn ít nhất đối với cả cáp và rãnh Puly Hình dạng mặtcắt rảnh cáp trên Puly có ảnh hưởng lớn đến khả năng kéo và tuổi thọ của nó

1.4.6 Ray thang máy

Ray thang máy còn được biết đến với một tên gọi khác là ray dẫn hướng thangmáy Ray dẫn hướng được chia làm 2 loại là ray dẫn hướng cho cabin và ray dẫnhướng cho đối trọng Chúng được lắp đặt dọc theo giếng thang có nhiệm vụ dẫn hướngcho cabin và đối trọng chuyển động dọc theo hố thang, đảm bảo cho đối trọng và cabinkhông bị dịch chuyển theo phương ngang bằng cách giữ chúng luôn nằm ở vị trí thiếtkế ban đầu trong hố thang máy

Hình 1.12: Ray dẫn hướng cho đối trọng.

Hình 1.13: Ray dẫn hướng cho cabin.

Nếu trong trường hợp đứt cáp hoặc cabin đi xuống với tốc độ lớn hơn giá trị chophép, ray thang máy phải đảm bảo độ cứng để giữ được trọng lượng cabin và tải trọngtrong cabin tựa lên ray dẫn hướng cùng với các thành phần tải trọng động khi bộ hãmbảo hiểm làm việc

1.4.7 Phanh an toàn

Hình 1.14: Cơ cấu phanh

Hình 1.15: Cơ cấu phanh an toàn.

Để tránh cho cabin rơi trong giếng thang khi đứt cáp hoặc hạ với tốc độ vượt quágiá trị cho phép, phanh an toàn tự động dừng và giữ cabin tựa trên các ray dẫn hướng.Cabin của tất cả các loại thang máy đều phải được trang bị phanh an toàn, phanh antoàn còn được trang bị cho đối trọng khi đối trọng nằm trên lối đi hoặc phần diện tích

có người đứng Theo nguyên tắc làm việc có loại phanh dừng đột ngột và phanh dừng

êm dịu, phanh dừng đột ngột thường được áp dụng với loại thang máy có vận tốc cỡ0.71 m/s, theo kết cấu có các loại phanh như phanh kiểu nêm và kiểu cam Đối với loạithang máy có tốc độ trên 1m/s và các loại thang máy được sử dụng trong bệnh viện thìthường dùng loại phanh dừng êm dịu với bộ phận công tác là nêm hoặc kẹp Phanh antoàn thường lắp với cáp nâng (được sử dụng cho thang máy dùng thang cuốn cáp) vàmắc với bộ hạn chế tốc độ (dùng cho thang máy sử dụng Puly ma sát)

Nguyên lý hoạt động: Thiết bị này quay đồng tốc với cabin và kèm theo bộ đếmxung luôn kiểm soát tốc dộ cabin hoạt động trong định mức giới hạn cho phép Cápphanh cũng được gắn vào cabin của thang máy, do đó nó cũng sẽ di chuyển theo khicabin thang máy di chuyển lên Sự di chuyển của cabin tác động lên cáp phanh làmquay đĩa phanh, khi bị một lý do nào đó, cabin thang máy di chuyển quá tốc độ địnhmức, nó sẽ làm cho thiêt bị đếm xung sẽ báo tín hiệu phản hồi mất an toàn về bộ điềukhiển thang máy Tại đây bộ điều khiển thang máy ngắt điện khỏi máy kéo, phanh điện

từ sẽ đóng, đồng thời phanh ly tâm trên thiết bị thắng cơ sẽ tác động Nó khiến hệ

thống phanh an toàn ở khung cabin làm việc và ép chặt cabin thang máy vào hệ thốngray dẫn hướng và như thế, cabin thang máy dừng an toàn.

1.4.8 Shose (guốc) dẫn hướng

Hình 1.16: Shose (guốc) dẫn hướng

Bộ phận này được thiết kế như một cái hàm mang hình chữ U được úp vào vớimặt ray Đây là bộ phận có chức năng dẫn hướng cho cabin để có thể dễ dàng chạychính xác theo 2 đường ray Ở mỗi cabin của một thang máy sẽ có 4 shose được thiếtkế lắp đặt ở 4 góc của khung chịu lực

Thông thường, shose dẫn hướng cho cabin thang máy tải khách được gọi làshose car Bộ phận này được cấu tạo bởi 2 bộ phận nhỏ là đế shose và hàm shose Chitiết đế shose là dùng để cố định shose ở trên khung car, trong khi đó hàm shose lạiđược sử dụng để chống mòn ray đồng thời đảm bảo không gây ra tiếng ồn mỗi khicabin thang máy vận hành

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH LỰC

2.1 Giới thiệu đề tài

Thiết kế mạch điện tự khống chế thang nâng hàng 3 tầng trong nhà hàng :

Động cơ truyền động cơ cấu nâng hạ là động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc có :

M

RN

Hình 2.1: Mở máy trực tiếp

- Nguyên lý làm việc: đóng trực tiếp động cơ vào lưới điện

- Đặc điểm: Đơn giản, không tốn kém trang thiết bị trong quá trình nở máy

- Nhược điểm: Nếu công suất động cơ lớn hơn công suất lưới điện thì trong quátrình mở máy có thể gây ra sụt áp trên toàn bộ hệ thống

b, Mở máy gián tiếp:

- Mở máy bằng cuộn kháng:

Hình 2.2: Mở máy gián tiếp.

- Nguyên lí làm việc: khi bắt đầu quá trình mở máy ta ngắt cuộn kháng ra khỏi

mạch điện, nhờ có điện áp rơi trên điện kháng, điện áp trực tiếp đặt vào động cơ giảm

đi k lần song momen giảm đi k2 lần

- Phạm vi áp dụng: Phương pháp này làm giảm dòng điện khi mở máy nhưng đồng

thời moomen cũng giảm, đối với tải có yêu cầu moomen mở máy lớn thì không thíchhợp

- Ưu điểm: Thiết bi mở máy là đơn giản, rẻ tiền.

- Nhược điểm: Momen mở máy giảm đi bình phương số lần nên thời gian mở

máy dài

c, Mở máy bằng máy biến áp tự ngẫu.

Hình 2.3: Mở máy bằng máy biến áp tự ngẫu.

- Nguyên lí làm việc: khi bắt đầu quá trình mở máy, ta điều chỉnh điện áp thứ cấpcủa máy biến áp ở trị số phù hợp trước khi đưa vào stato của động cơ Sau khi quátrình mở máy kết thúc, ta điều chỉnh lại điện áp ban đầu để điện áp đặt vào stato làđịnh mức

- Ưu điểm: Sử dụng cho động cơ có công xuất nhỏ và trung bình, thiết bị để mởmáy là đơn giản dễ sử dụng

- Nhược điểm: Máy biến áp tự ngẫu chiếm nhiều diện tích

d, Mở máy bằng phương pháp đổi nối Y/∆

Hình 2.4: Mở máy bằng phương pháp đổi nối Y/∆

- Nguyên lí làm việc: phương pháp này được áp dụng cho động cơ chạy bìnhthương ở chế độ ∆ Khi mở máy, cuộn dây stato của động cơ được đấu Y Khi tốc độcủa động cơ dần đạt mức ổn định thì cuộn dây stato của động cơ được chuyển sangđấu ∆ và làm việc ở chế độ ∆.

- Đặc điểm: thiết bị đơn giản, dễ sử dụng

- Phạm vi áp dụng: Phương pháp này chỉ thích hợp với những động cơ khi làmviệc bình thường ở chế độ tam giác

e, Mở máy bằng phương pháp thêm điện trở phụ vào mạch roto:

Chỉ áp dụng cho động cơ không đồng bộ ba pha roto dây quấn.

Hình 2.5: Mở máy bằng phương pháp thêm điện trở phụ vao mạch roto.Nguyên lí làm việc: điện trở phụ được mắc nối tiếp với mạch roto làm tăng điệntrở mạch roto Khi mở máy, nguồn điện được cấp cho cả điện trở phụ làm giảm dòngtrên mạch roto Khi tốc độ động cơ dần ổn định thì điện trở phụ sẽ được ngắt ra khỏimạch roto

f, Mở máy bằng phương pháp thêm điện kháng vào mạch stato

Đối với động cơ không đồng bộ ba pha khi mở máy sẽ có mômen mơ máy lớnhơn mômen định mức, do đó ta cần có phương pháp mở máy sao cho đáp ứng nhu cầusau:

- Có momen mở máy đủ lớn để thời gian mở máy là thấp nhất

- Dòng điện mở máy là nhỏ nhất

- Các thiết bị tham gia quá trình mở máy là tiết kiệm nhất, hiệu quả nhất và thôngdụng nhất.

- Giảm tổn hao công suất khi mở máy

g, Mở máy bằng phương pháp dùng biến tần

Biến tần là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động

cơ và thông qua đó có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp, không cần dùngđến các hộp số cơ khí Biến tần sử dụng các linh kiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tựdòng điện đặt vào các cuộn dây của động cơ điện để làm từ trường quay làm quayđộng cơ

Có thể nói, đây là phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha toàndiện nhất

- Không những hạn chế dòng khởi động, tích hợp nhiều tính năng an toàn, chế độbảo vệ động cơ như mất pha, lệch pha, quá áp, quá nhiệt, quá tải, thấp áp… chế độkhởi động êm ái, giúp bảo vệ các chi tiết máy như hộp số, ổ bi, tang trống, cùng nhữngcông nghệ hiện đại như bộ điều khiển PID, chế độ khới động bám, chế độ làm sạchđường ống, giám sát momen tải, bảo vệ toàn diện động cơ không đồng bộ 3 pha

- Biến tần có khả năng tiết kiệm lên đến 60% năng lượng tiêu thụ, và tuổi thọ cao,giá thành rất tương xứng với giá trị mà nó mang lại nên biến tần được xem là giải pháphoàn hảo nhất cho các ứng dụng công nghiệp

=> Từ những đặc điểm đã nêu trên của các phương pháp mở máy và công suấtđộng cơ hệ thống

=> Ta quyết định chọn Biến tần để ứng dụng vào hệ thống

Lợi ích của khi sử dụng biến tần:

Giúp động cơ khởi động êm, giảm mài mòn cơ khí

 Thay đổi tốc độ của động cơ dễ dàng giúp đáp ứng các yêu cầu công nghệ củathiết bị và hệ thống khác nhau

 Đầy đủ các chức năng bảo vệ động cơ như quá dòng, quá áp, mất pha, đảopha… giúp tăng tuổi thọ động cơ

 Tiết kiệm năng lượng hiệu quả, bảo vệ các thiết bị trong hệ thống

 Tích hợp nhiều chức năng điều khiển khác nhau giúp cải tiến công nghệ và tăngnăng suất sản xuất.

2.3 Các biện pháp thay đổi tốc độ.

Động cơ không đồng bộ được sử dụng rất phổ biến trong công nghiệp cũng nhưtrong đời sống sở dĩ như vậy là do động cơ không đồng bộ có nhiều ưu điểm vượt trội

so với các động cơ khác như cấu tạo vận hành đơn giản, giá thành thấp, kết cấu chắcchắn … nhưng nhược điểm lớn nhất của động cơ này là việc điều khển tốc độ rất khókhăn và đặc tính điều khiển không được như ý muốn Do nhược điểm này mà trongthời gian trước đây người ta ít khi sử dụng các hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động

cơ KĐB mà chủ yếu dùng các hệ truyền động một chiều

* Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số.

Do tỷ lệ với tần số nên khi tăng f thì n tăng

Đây là phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng phẳng của động cơ có thể quay ở bất

kỳ tốc độ nào vậy ta phải sử dụng nguồn có thể thay đổi được tần số Việc điều chỉntốc độ quay bằng tần số thích hợp khi điều chỉnh cả nhóm động cơ lồng sóc Điềuchỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số cho phép điều chỉnh tốc độ một cách bằng phẳngtrong phạm vi rộng, song giá thành còn khá lớn

* Điều chỉnh tốc độ bằng cách giảm điện áp.

Phương pháp này chỉ được thực hiện việc giảm điện áp, phương pháp này giảmkhả năng quá tải của động cơ, dải điều chỉnh tốc độ hẹp tăng tổn hao ở dây quấn rooto

vì vậy được dùng chủ yếu ở các động cơ có công suất nhỏ có hệ số trượt tới hạ Sth lớn

* Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện trở ở roto.

Phương pháp thay đổi điện trở phụ được thực hiện với động cơ rooto dây quấnbằng cách đưa vào mạch rooooto điện trở phụ tới Mtảinhất định Nếu R phụ càng lớnthì S càng lớn => n giảm thì M tỷ lệ với công suất

Nếu mô men cản không đổi, dòng rooto không đổi, khi tăng điện trở để giảm tốc

độ sẽ tăng tổn hao công suất trong điện trở, do đó phương pháp này không tinh tế Tuynhiên phương pháp đơn giản, điều chỉnh trơn và khoảng điều chỉnh tương đối rộngđược sử dụng điều chỉnh tốc độ quay của động cơ có công suất cỡ trung bình

=>Để dấp ứng những yêu cầu trên, ta chọn phương pháp thay đổi tốc độ bằngcách thay đổi tần số thông qua bộ biến tần

- Hãm động năng:

Muốn thực hiện động năng ta phải cắt điện xoay chiều ra khỏi động cơ và đưađiện một chiều vào cuộn dây stato Dòng điện một chiều chạy trong cuộn dây stato tạonên từ trường trong lúc cấp điện vào stato thì rôto vẫn quay nhanh, thanh lồng sóc trênrôto đang quay cắt đường sức của từ trường tĩnh ở stato sẽ xuất hiện dòng điện cảmứng ở trong vòng ngắn mạch tác động dòng rôto với từ trường của stato tạo nênmomen điện từ hãm rôto dừng lại

Dòng điện 1 chiều lấy từ dòng xoay chiều qua chỉnh lưu hoặc lấy ngay ở rôto nếuđấy là động cơ không đồng bộ rôto dây quấn (hãm kích từ) phương pháp hãm này tốn

ít năng lượng động cơ đóng mở nhiều đổi chiều quay thường áp dụng phương phápnày tốc độ càng lớn hãm lực càng mạnh momen hãm giảm theo tốc độ n= 0 thì momenhãm = 0 thường dùng ở cần cẩu máy nâng

- Hãm tái sinh:

Đây là phương pháp hãm mà khi máy điện đang làm việc ở chế độ cơ ta chuyểnsang chế độ máy phát

Khi làm việc ở chế độ động cơ thì gần bằng n1 cho nên muốn hãm tái sinh ta cầnđổi nối bộ dây để tăng số cực của cuộn dây cuốn stato lúc n > n1 Sau khi đổi nối động

cơ thành máy phát trả năng lượng về lưới điện đồng thời trong quá trình hãm động cơsinh ra momen hãn cho nên động cơ nhanh chóng được hãm

Chế độ hãm tái sinh thường được dùng trong các máy cắt gọt kim loại

- Hãm ngược:

Động cơ KĐB 3 pha đang quay nếu ta đem đổi thứ tự 2 trong 3 pha thì động cơ

sẽ có hãm ngược vì lúc này rôto đang quay ngược chiều từ trường stato Hãm ngược làmột phương pháp hãm mạnh mo men hãm lớn, nhưng động cơ bị nóng nhiều nênthường có điện trở lớn hoặc điện kháng nối tiếp với cuộn day stato để hạn chế dòngkhi hãm Khi rô to dừng phải cắt động cơ ra khỏi lưới điện để tránh động cơ quayngược vào rôto dây cuốn hoặc tần số thấp hơn 50Hz stato

- Hãm nam châm điện:

Rôto của động cơ luôn được xiết chặt bằng tấm ma sát (chưa có điện vào stato)hoặc lò xo Muốn chạy động cơ thì đóng điện vào stato đồng thời với việc cấp điệnvào, nhả nhanh hãm nam cham điện (phanh thủy lực) ra tác động vào lò xo cơ khí đểnhả ma sát rôto quay tự nhiên

Khi cắt điện vào stato đồng thời phanh hãm nam châm cũng mất điện Nam châmmất điện sẽ nhả các tấm ma sát và giữ chặt rôto lại động cơ ngừng quay

=> Sử dụng phương pháp hãm động năng vì đây là một phương pháp đơn giản,hiệu quả và rất phù hợp với động cơ KDB 3 pha roto lồng sóc

2.5 Tự động khống chế các truyền động theo nguyên tắc điều khiển

- Tự động khống chế các truyền động điện theo nguyên tắc hành trình

Đây là dạng tự động hoá được sử dụng nhiều tuỳ mức độ chính xác không caolắm nhưng đơn giản nên được ứng dụng phổ biến ở máy công cụ như máy phay, máybào, máy mài, máy tiện… để hạn chế hành trình của bộ phận này quy định mức độ giớihạn làm việc nhằm đảm bảo an toàn, thiết bị chính trong mạch tự động hoá theo hànhtrình là công tắc hành trình