Tính toán thiết kế hệ thống truyền động cho thang máy

Trong những năm gần đây cùng với quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước hàng loạt các công trình và nhà cao tầng đã được xây dựng trên khắp mọi miền đất nước và nhờ đó thang máy,thang cuốn nói chung thang máy chở người nói riêng đã đang và sẽ được sử dụng ngày càng nhiều. Thang máy thường được sử dụng trong các khách sạn, công sở, chung cư , bệnh viện, các đài quan sát, tháp truyền hình, trong các nhà máy, công xưởng, ..v.v…Đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác là thời gian của một chu kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở máy liên tục. Ngoài ý nghĩa vận chuyển, thang máy còn là một trong những yếu tố làm tăng vẻ đẹp và tiện nghi của công trình. Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định, đối với các nhà cao 6 tầng tở lên đều phải được trang bị thang máy để đảm bảo cho người đi lại thuận tiện, tiết kiêm thời gian và tăng năng suất lao động.Với các nhà tầng có chiều cao lớn thì việc trang bị thang máy là bắt buộc để phục vụ cho việc đi lại trong tòa nhà. Thang máy là thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người, vì vậy yêu cầu chung đối với thang máy khi thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dụng và sửa chữa là phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các kỹ thuật an toàn được quy định trong các tiêu chuẩn. Và việc tính toán lựa chọn động cơ cho thang máy là một phần quan trọng trong việc thiết kế thang máy cho một nhà cao tầng, do đó sau khi học môn học truyền động điện nhằm củng cố lại kiến thức đã học nên em đã chọn nội dung tính chọn công suất động cơ của môn học để ứng dụng vào việc tính chọn công suất động cơ cho một thang máy lắp đặt cho tòa nhà hành chính cao 17 tầng…

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIKHOA ĐIỆN

Lê Minh Sao Đàm Xuân Hạnh

Nguyễn Đình Hoa

Lớp : ĐH Điện 1-K1

Hà Nội, 10/2009

Thông số kỹ thuật

Tốcđộbuồngthanglớnnhấtchophép(m/s)

Giatốcbuồngthanglớnnhấtchophép(m/s2)

Sốtầngcủa tịanh

Khoảngcácgiữacáctầng(m)

ĐườngkínhPuly(m)

Hiệusuất

cơ cấunanghạ(%)

Lục Mục

Trang

1.Lời nói đầu ……….12.Thông số kỹ thuật của thang máy………

Lời nói đầu

Trong những năm gần đây cùng với quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa củađất nước hàng loạt các công trình và nhà cao tầng đã được xây dựng trên khắp mọi

miền đất nước và nhờ đó thang máy,thang cuốn nói chung thang máy chở người nóiriêng đã đang và sẽ được sử dụng ngày càng nhiều.

Thang máy thường được sử dụng trong các khách sạn, công sở, chung cư , bệnhviện, các đài quan sát, tháp truyền hình, trong các nhà máy, công xưởng, v.v…Đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác làthời gian của một chu kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở máyliên tục Ngoài ý nghĩa vận chuyển, thang máy còn là một trong những yếu tố làmtăng vẻ đẹp và tiện nghi của công trình

Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định, đối với các nhà cao 6 tầng tở lên đềuphải được trang bị thang máy để đảm bảo cho người đi lại thuận tiện, tiết kiêm thờigian và tăng năng suất lao động.Với các nhà tầng có chiều cao lớn thì việc trang bịthang máy là bắt buộc để phục vụ cho việc đi lại trong tòa nhà

Thang máy là thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liênquan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người, vì vậy yêu cầu chung đối vớithang máy khi thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dụng và sửa chữa là phải tuânthủ một cách nghiêm ngặt các kỹ thuật an toàn được quy định trong các tiêu chuẩn

Và việc tính toán lựa chọn động cơ cho thang máy là một phần quan trọng trongviệc thiết kế thang máy cho một nhà cao tầng, do đó sau khi học môn học truyềnđộng điện nhằm củng cố lại kiến thức đã học nên em đã chọn nội dung tính chọn

công suất động cơ của môn học để ứng dụng vào việc tính chọn công suất động cơcho một thang máy lắp đặt cho tòa nhà hành chính cao 17 tầng…

1 Sự hình thnh của thang my

♦ Những thang hoặc tời nâng thô sơ

đ được sử dụng trong suốt thời trung

đại và có thể bắt đầu từ thế kỷ III

TCN Chúng hoạt động nhờ vào sức

người và súc vật, hoặc cơ cấu cơ khí

vận hành bằng nước Những thang

máy ta biết ngày nay được phát triển

đầu tiên vào thế kỉ 19, nhờ vào hơi

nước hoặc sức nước để nâng chuyển

Trong những ứng dụng sau đó, một

cái thùng được thêm vào trong phần

trống thấp hơn ở dưới đất của khối

hình trụ Chất lỏng, thơng thường là

nước, được đưa vào thùng này để tạo

ra áp lực làm cái thùng này lao xuốngdưới, nâng cabin di chuyển lên.Nhữngcái van cho nước chảy qua được điềukhiển bằng tay bởi người sử dụngnhững sợi dây, một hệ thống làmchậm nhờ sự kết hợp giữa địn bẩy vvan điều khiển để điều chỉnh tốc độcabin Cha đẻ của thang máy dùngmáy kéo ngày nay đ xuất hiện đầu tiên

ở thế kỉ 19 ở Vương Quốc Anh, sànnâng dùng một sợi cáp vắt qua một

puly và một đối trọng di chuyển dọc

tường

♦ Thang máy công suất lớn được xuất hiện đầu tiên vào thế kỉ XIX ở Hoa Kỳ Đó

là tời nâng hàng hoạt động đơn giản giữa hai tầng trong một công trình của thnhphố New York Năm 1853, Elisha Graves Oits đ trình diện tại New York CrystalPalace, chứng minh hệ thống an tồn thang my của ơng bằng cch lm gin đoạn cabinrơi xuống khi loại bỏ cáp tải, nguyên nhân làm hạn chế quá trình pht triển thangmy

♦ Năm 1857, thang khách oits đầu tiên đ hoạt động tại một cửa hàng bách hóathành phố New York 10 năm sau, sau khi đạt hàng ngàn sản phẩm thang máy,những người con của Elisha đ thnh lập cơng ty Oits Brother tại Yonkers, NewYork Những thiết kế thang my khc dần xuất hiện, bao gồm cc kiểu bnh răng-trụcvít và thủy lực

2 Sự phát triển không ngừng.

♦ Xuất hiện muộn hơn trong thế kỉ

19, với sự phát triển của điện học,

động cơ điện đ được tích hợp vào kỹ

thuật thang máy bởi nhà phát minh

người Đức, Werner Von Siemens

Động cơ điện được đặt vào máy cabin,

truyền động bánh răng để ăn khớp với

cơ cấu thanh răng lắp trên tường Năm

1887, thang điện được phát triển ở

Baltimore, sử dụng dạng trống xoay

trịn để quấn những sợi cáp Những

tang trống này thực tế không đủ lớn

để chứa những sợi cáp địi hỏi bắt buộctrong những cơng trình cao tầng

♦ Năm 1889, thang máy dùng bánh răng được kết nối trực tiếp vào động cơ điệncho phép lắp đặt tại cc cơng trình cĩ cấu trc cao hơn Vào năm 1903, thiết kế này đpht triển thnh thang my sử dụng my ko bao gồm động cơ điện và hộp số, được lắpđặt trên 100 công trình xy dựng để trở nên thông dụng và thay đổi mi mi bộ mặtthnh thị

♦ Động cơ nhiều cấp tốc độ đ thay thế cho kiểu một tốc độ truyền thống, giúp cho

sự vận hành cũng như sự dừng tầng em ái Kỹ thuật nam châm điện này đ thay thế

hệ thống đóng/mở thắng và truyền động dây cáp thủ công Nút nhấn điều khiểncùng hệ thống điều khiển phức tạp khác nhau đ lm đổi mới thang máy Sự cải tiếnliên tục tính an toàn, kể cả phát minh đáng chú ý của Charles Oits-một người concủa Elisha-đ pht triển hệ thống an tồn bất cứ khi no khi cabin vượt quá tốc độ, ngaykhi cáp tải cịn nguyn vẹn.Ngy nay, có những hệ thống điều khiển tốc độ phức tạp,

sự phối hợp đóng ngắt để điều khiển an toàn tốc độ cabin trong bất kỳ tình huống

no Nt nhấn được tích hợp vào trong những bàn phím nhỏ gọn Hầu như tất cảthang máy tự động đều mang tính thương mại

♦ Vào thời đại máy tính đ cĩ mang vi điều khiển có khả năng hoạt động, xử lý

trình đặc biệt, cực đại

hóa năng suất và an toàn tuyệt đối

Thang máy đ trở thnh kỹ thuật kiến trc

v mỹ thuật Nĩ tơ điểm và trang hồng

lộng lẫy cơng trình xy dựng Những

thiết kế sang trọng, hiện đại cùng các

kĩ thuậttiên tiến

sẽ luônlàm

thỏa mn và thăng hoa cảm xúc conngười.

♦ Ngày nay, có những hệ thống điều khiển tốc độ phức tạp, và sự phối hợpđóng/ngắt để điều khiển an toàn tốc độ cabin trong bất kỳ tình huống no Nt nhấnđược tích hợp vào trong những bàn phím nhỏ gọn Hầu như tất cả thang máy tựđộng mang tính thương mại, vào thời đại máy tính đ mang vi điều khiển có khảnăng hoạt động, xử lý cũng như lưu trữ rất lớn, thang máy được lập trình đặc biệt,cực đại hoá năng suất và an toàn tuyệt đối Thang máy đ trở thnh trung gian của kỹthuật kiến trc v mỹ thuật, nĩ tơ điểm và trang hoàn lộng lẫy công trình xy dựng.Những thiết kế sang trọng, hiện đại cùng các ứng dụng kỹ thuật tin tiến sẽ luơn lmthoả mn v thăng hoa cảm xúc con người.

♦ Các kiểu thang máy thông dụng

 Thang tải khách

 Thang tải hàng

 Thang tải thực phẩm

 Thang tải giường bệnh

♦ Cấu tạo thang máy

Bảng điều khiển trong cabin

 Nút số tầng:để thang di chuyển đến tầng tương ứng với lệnh gọi

Ngoài thang máy

Khách muốn gọi tầng chỉ cần ấn vào nút lên nếu muốn lên và nút xuống nếu muốn

đi xuống Đèn sẽ sáng báo hiệu nhận được lệnh gọi Khi đến tầng đèn nút ấn sẽ tắt

Sau khi ấn nút, thang sẽ đến trong khoảng thời gian ngắn hay dài tùy thuộc vào vịtrí của thang, thứ tự ưu tiên sẽ được thực hiện như sau:

 Nếu thang đang di chuyển cùng chiều với lệnh gọi, đi ngang qua tầng kháchđứng thì nĩ sẽ dừng, mở cửa để khách đi vào

 Nếu thang máy di chuyển ngược chiều với lệnh gọi hay cùng chiều màkhông đi qua tầng khách đứng thì nĩ sẽ tự động quay lại đón khách sau khiphục vụ xong các lệnh gọi trước

Trước khi vào thang, khách cần kiểm tra mũi tên trên màn hình để đảm báo nó dichuyển đúng chiều khách muốn

Trong thang máy

Khách bấm vào nút số tầng 1,2,3, tương ứng với tầng khách muốn đến Đèn nút

ấn sẽ sáng lên báo hiệu nhận được lệnh gọi Nếu muốn mở cửa trở lại hoặc giữ cửalâu hơn thời gian giữ cửa mặc định thì nhấn vo nt DO, đến khi khách vào hết thì thả

ra Nếu muốn đóng cửa nhanh thì bấm nt DC, cửa sẽ đóng lại để thang chạy ngay

Sau khi thực hiện xong cc thao tc trn, quý khch ở trong phịng thang Đến đúngtầng, đèn nhớ sẽ tắt đi, chuông reo lên, cửa tự động mở để khách ra Quý khch nhìn

ln chữ số trn mn hình để xem đó có phải là tầng mình muốn đến không

♦ Cứu hộ khi mất điện

Quý khch hy bình tĩnh ấn vo nt Intercom hoặc nt E-call để liên lạc với bên ngoài.Không nên tự mình cậy cửa vì như thế rất nguy hiểm

Nếu có bộ cứu hộ tự động hay nguồn dự phịng, thang tiếp tục di chuyển tới tầnggần nhất, mở cửa đưa khách ra ngoài

Nếu không có, phải cứu hộ hành khách một cách nhanh nhất Việc này chỉ có ngườithành thạo, sức khỏe tốt mới được thực hiện:

1 Ngắt cầu dao động lực thang máy

2 Dng chìa khĩa mở cửa tầng nơi gần thang nhất

3 Nếu thang bằng tầng thì mở cửa phịng thang cho khch ra

4 Nếu thang nằm giữa hai tầng, nhân viên cứu hộ đóng cửa tầng lại rồi lênphịng my lm cc bước tiếp theo:

 Gạt cảo thắng từ từ, cố gắng đừng để trượt thang

 Nếu chênh lệch tải, khi kéo thắng thang sẽ trôi, nhưng không để trôi quá dài

 Dùng quay tay vô lăng máy để quay cho thang di chuyển Đến khi thangbằng bậc tầng là các vị trí được sơn trên cáp tải thì mở cửa phịng thang đưakhách ra ngoài

 Lưu ý: Trước khi thực hiện bước trên phải thông báo người trong phịngthang biết để tránh hoảng sợ do thang đột ngột chuyển động

♦ Bảo quản thang máy

1 Nếu muốn sắp xếp hnh lý thì phải thận trọng, khơng được để nó va vào váchthang hay cửa tầng và phải phù hợp với tải trọng thang,đặt ngay giữa thangmáy

2 Khi qu tải trọng, chuơng v cịi sẽ rung ln v cửa khơng đóng lại Khi giảmđược tải thang sẽ đóng cửa và di chuyển tiếp

3 Trẻ em khi đi thang phải có người lớn đi cùng

4 Cấm ht thuốc trong thang vì sẽ gây hỏa hoạn

5 Thường xuyên vệ sinh hệ thống mỗi tháng 1 lần

6 Trường hợp có cửa tầng nào đó bị kẹt hay có chấn động cơ học ở bên ngoài,thang sẽ di chuyển tới tầng tiếp theo, mở cửa cho khách đi ra ngoài

7 Khi không sử dụng, phải khóa hộp điều khiển trong phịng thang Cấm người

lạ mở và vận hành hộp điều khiển

8 Những người đi thang phải có sức khỏe bình thường.Cấm những người sayrượu,say thang máy đi vào.Những người này nên sử dụng cầu thang bộ

9 Khi lm vệ sinh tịa nh,khơng được để nước hay rác tràn vo phịng thang hay

hố thang

10.Khi khách đi thang hay hàng hóa có số lượng lớn thì phải cĩ người bấm nútgiữ cửa.Đến khi khách ra/vào hết hay sắp sếp hàng hóa xong thì buơng ra 11.Khi muốn tắt thang tại tầng chính thì phải gọi thang về.Kiểm tra trong đó cóngười hay thứ gì khơng rồi tắt thang

12.Nhấn 1 lần vo nt số tầng mình muốn đến.Không ấn vào các nút liên tục 13.Không nhấn nút khác như:Stop

14.Cấm những người không có trách nhiệm vào các vị trí sau đây:

 Buồng máy

 Nóc cabin

 Dng chìa khĩa mở hộp điều khiển,cửa quan st,cửa tầng,cửa phịng thang

♦ Hồi tầng khi hỏa hoạn

Chức năng này giúp thang trở về tầng chính khi có hỏa hoạn (tầng đặt công tắcFER) Khi được kích hoạt chức năng này, thang sẽ di chuyển tới tầng chính, mởcửa ra Mục đích để kiểm tra không có người đi thang khi đó

Khi có tín hiệu báo cháy, nhân viên bật công tắc FER về vị trí On Lập tức thang sẽ

di chuyển tới tầng có đặt công tắc này, cửa sẽ mở ra Nhân viên trực kiểm tra xem

có ai trong thang không và sau đó ngắt cầu dao tổng thang máy

Thang chỉ hoạt động bình thường khi công tắc FER ở vị trí Off

♦ Trang thiết bị an toàn

 Bộ giới hạn vận tốc

 Thắng cơ

 Bảo vệ quá tải

 Bảo vệ mất pha,ngược pha,quá dịng

 Nút báo khẩn và liên lạc với bên ngoài

 Khóa an toàn cửa

Biết dủng rịng rọc v treuil để đưa vật nặng lên cao-100 TCN

Treuil có địn tay

+ 50

máy trục đưa các đấu sĩ (gladiateurs) lên (cabestan, treuil đứng)

Máy trục đưa súc vật lên (dùng contrepoids, đối trọng

1203

Tu viện Bénédictine tại đồi Mont-St-Michel

1515

Rome, Lâu đài St-Ange

Ghế “bay” của giáo hoàng Léon X và hệ thống tỷ lệ giảm tốc (système dedémultiplication) để giảm nhẹ lực tác dụng

(1743)

Thang “máy” đầu tiên được chế tạo dưới triều vua LOUIS XV, ở VERSAILLESnăm 1743 và để cho chính vua Thang này đưọc xây ở ngoài, trong sân nhỏ để cho

vị quốc vương này có thể từ phịng ơng ở tầng lầu 1 lên lầu 2 để gặp người yêu là bà

DE CHÄTEAUROUX

Kỹ thuật này dựa trên sự đối trọng (contre-poids) nên việc sử dụng ít tốn sức lực

1829

THANG MÁY CƠ HỌC (Ascenseur mécanique)

Loại này lần đầu tiên được làm ra tại Luân Ðơn (Coliseum của Regent’s Park) năm

Thang máy đầu tiên dùng cho công chúng được khánh thành năm 1857 tại NữuƯớc (New York) Do Elisha Graves OTIS, người Mỹ, chế tạo cho E.V.HAUGHTWOUT & Co., một cửa hàng cao 5 tầng ở Broadway Ông OTIS đ giớithiệu thang my cĩ thắng đầu tiên tại Nữu Ước năm 1852.

Sự xuất hiện thang máy thủy lực được phổ biến ở Hoa Kỳ từ năm 1889, nhanh hơn

20 lần so với máy OTIS năm 1857 Sự phát triển bị giảm bớt lại vì phải đào nhữngkhối hình trụ (cylindre) rất su nn rất khĩ khăn

1880-1882

Thang máy điện lần đầu tiên được phát minh bởi cơng ty SIEMENS&HALSKEcho cuộc triển lm kỹ nghệ tại Mannheim năm 1880 Nó lên 22m trong 11 phút Nó

đ chuyn chở 8.000 hnh khch trong 1 thng ln đỉnh của lầu quan sát cho khu triển lm

1900-1903

Sáng chế máy chạy điện không bộ giảm tốc do hng Otis & Brothers

Schindler (RCS) lắp thang máy thẳng đứng cho Tháp Eiffel, tịa chọc trời đầu tiên 310m

1908

Thang máy điện đầu tiên lên cao trên 200m được xây dựng tại Nữu Ước

Sau đó thang máy điện chạy nhanh nhất được thiết bị cho Sunshine Building ởNhật bổn với vận tốc 36km/h

Hart (Anh) sáng chế và xây dựng thang máy liên tục (pater-noster)

Paris- Triển lm Hồn vũ: Seeberger v Otis giới thiệu thang my cuộn (escalator)đầu tiên

1931

Empire State Building New 381m

THANG MÁY BẰNG VIS

Thang máy này được phát minh do Émile LETZ người Bỉ (Belgique) và hng EBEL(huy chương vàng ở Batima năm 1983), là một sự đổi mới trong cách thức giản dịcủa nó Chỉ cần 1 bức tường mang nó, 1 đinh vis gắn vô bức tường , buồng thangmáy được gắn vô một đai ốc (écrou) quay chung quanh vít Một mô tơ lên vàxuống cùng với buồng thang máy Không cần phịng cho my mĩc nn cũng khơng cĩrịng rọc, khơng cĩ trọng , cũng khơng cĩ đối trọng, nhất là có lối đi cấp kỳ khi bịpan (hư) Loại này duy nhất Ta thấy ở bênh viện Rothschild

1993:

Hng MISUBITSHI đ chế ra cho một cao tầng ở Yokohama (Nhật) một thang my cĩvận tốc 45km/h (nhanh nhất thế giới)…

II.Thông số kỹ thuật của thang máy và lựa chọn loại động cơ truyền động

A) Thông số kỹ thuật của thang máy:

7 Tiêu chuẩn – Chất lượng Châu Âu - Nhật Bản

8 Hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển biến áp biến tần VVVF điều khiển

thống nhất (Incorporate control system) với bộ vi xử lí 32

bits x 2, với kỹ thuật từ trường vĩnh cửa đồng bộ nổi bật về

chức năng, tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường

10 Chiều cao giếng thang

11.Tổng chiều cao nâng

B) Lựa chọn động động cơ truyền động

“1.Mở đầu

2 Giới thiệu chung về thang máy

3 xác định các thông số của thang máy và lựa chọn loại động cơ truyền động

4 Xây dựng đồ thị phụ tải

5 Tính chọn bộ công suất động cơ

6 Kiểm nghiệm động cơ ( khả năng quá tải, điều kiện mở máy, điều kiện phátnóng)

7 kết luận

8 tài liệu tham khảo”” ĐÂY LÀ NHỮNG YÊU CẦU’’