ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY THÔNG MINH PLC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY THÔNG MINH PLC.ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY THÔNG MINH PLC, thuyết minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY thuyết minh, quy trình sản xuất, bản vẽ nguyên lý

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY THÔNG MINH PLC, thuyết minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY

Trong công cuộc đổi mới đất nước, với mục tiêu chiến lược Công nghiệp hóa –Hiện đại hoá đất nước, đưa nền kinh tế phát triển với tốc độ cao nhằm nhanh chóng sánh vai cùng các quốc gia tiên tiến trên thế giới, lĩnh vực Tự Động Hoá Công Nghiệp ngày càng chứng tỏ vai tro không thể thiếu được

Không chỉ phục vụ trong công nghiệp hóa, lĩnh vực tự động hóa còn thể hiện bản chất của một nước hiện đại Cùng với sự phát triển của đất nước, ngày càng xuất hiện nhiều công trình xây dựng cao tầng đồ sộ: những cao ốc thương mại, nhà hàng, khách sạn hiện đại theo tiêu chuẩn quốc tế, và cả những siêu thị, bệnh viện đều có xu hướng “phát triển theo chiều cao” Đó là một qui luật phát triển hiển nhiên Đi đôi với sự phát triển này là nhu cầu về thiết bị chuyển tải hàng hoá và con người theo “độ cao” Thiết bị hiện đại đó chính là Thang máy

Đề tài thang máy đã được các anh chị khóa trước làm cũng khá nhiều, nhưng cùng với sự phát triển của các công trình xây dựng cao tầng đồ sộ, thang máy cũng ngày càng thay đổi Chẳng hạn như: trước kia dùng công tắc hành trình để nhận biết dừng đúng tầng, thì hiện nay người ta dùng tế bào quang điện, dùng ENCODER _được gắn vào trục quay _ đọc số xung của ENCODER xuất ra , xử lý để biết được vị trí của thang

và điều khiển thang…

Thang máy phục vụ con người, tải hàng hoá, một phần thể hiện bộ mặt hiện đại của một đất nước Chính vì vậy, nó có vai trò không kém phần quan trọng Nó quyết định giờ giấc làm việc, năng suất lao động, và rất tiện lợi cho việc di chuyển lên xuống ở các toà nhà cao tầng…

Hiện nay ngành thang máy với trang thiết bị ngoại nhập ở mức hợp tác với nước ngoài lắp đặt các thang máy với trang thiết bị ngoại nhập Trong tương lai, em tin tưởng rằng nó sẽ phát triển hơn nữa Đó là lý do em xin được nghiên cứu về “điều khiển thang máy”

Do chưa có nhiều kinh nghiệm, cũng như những khó khăn trong việc tìm tài liệu thực tế nên em không thể tránh những thiếu sót trong quá trình hoàn thành luận văn, kính mong qý thấy cô và các bạn thông cảm, góp

ý và chỉ bảo thêm cho em

CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU VỀ THANG MÁY

Để điều khiển bất cứ một đối tượng nào đó, trước hết ta phải biết được đối tượng đó là gì? Hoạt động,yêu cầu điều khiển của đối tượng đó là gì?… Do vậy trong chương này, em đi vào tìm hiểu cấu tạo, nguyn lý hoạt động, các thiết bị (cơ và điện) trong thang máy Ơ đây, em không đi sâu vào cấu tạo phần cơ của từng bộ phận

1.1 Khi niệm chung về thang máy:

Thang máy là thiết bị vận tải chuyên dùng để chở hàng và người theo phương thẳng đứng

Thang máy được dùng trong các khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện, các đài quan sát,.v.v đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác là thời gian của một chu ky 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

Thang máy là một thiết bị vận chuyển được hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên quan trực tiếp đến tài sản

và tính mạng của con người Vì vậy, yêu cầu chung đối với thang máy khi thiết kế, lắp đặt, vận hành, sử dụng

và sửa chữa là phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu vè kỹ thuật an toàn được quy định trong các tiêu chuẩn, quy trình quy phạm

Thang máy chỉ có cabin đẹp, sang trọng, thông thoáng, êm dịu thì chưa đủ điều kiện để đưa vào sử dụng mà phải có đầy đủ các thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậy như: điện chiếu sáng dự phịng khi mất điện, điện thoại nội bộ, chuông báo, bộ bảo hiểm, công tắc an toàn của cửa cabin, khóa an toàn cửa tầng, v.v… 1.2 Lịch sử phát triển thang máy:

Cuối thế kỷ thứ 19, trn thế giới mới chỉ cĩ một vi hng thang my ra đời như OTIS, Schindler Chiếc thang máy đầu tiên được chế tạo và đưa vào sữ dụng của hãng thang máy OTIS (Mỹ) năm 1853 đến năm 1874, hãng thang máy Schindler(Thụy Sĩ ) cũng đã chế tạo thành công những thang máy khác

Lc đầu bộ tời kéo chỉ có một tốc độ, cabin có kết cấu đơn giản, cửa tầng đóng mở bằng tay, tốc độ di chuyển của cabin thấp

Đầu thế kỹ thứ 20, có nhiều hng thang my khc ra đời như KONE(Phần Lan), MITSUBISHI(Nhật),THYSEN(Đức),

…đ chế tạo các loại thang máy có tốc độ cao, tiện nghi trong cabin tốt hơn và êm hơn

Vào đầu những năm 1970, thang máy đ chế tạo đạt tới tốc độ 450m/ph, những thang máy chở hàng đ cĩ tải trọng nặng tới 30 t đồng thời cũng trong khoảng thời gian này đã có những thang my thủy lực ra đời Sau một hkoảng thời gian rất ngắn với tiến bộ của các ngành khoa học khác, tốc độ thang máy đ đạt tới

600m/ph

Vào những năm 1980, đ xuất hiện hệ thống điều khiển động cơ mới bằng phương pháp biến đổi điện áp và tần số VVVF (inventer) Thành tựu này cho phép thang máy hoạt động êm hơn, tiết kiệm được khoảng 40% công suất động cơ

Đồng thời, cũng vào những năm này đ xuất hiện loại thang my dng động cơ điện cảm ứng tuyến tính Vào đầu những năm 1990, trên thế giới đ chế tạo những thang my cĩ tốc độ đạt tới 750m/ph và các thang máy có tính năng kỹ thuật khác

1.3 Phn loại thang my:

Tuỳ thuộc vào chức năng, thang máy có thể phân loại theo các nhóm sau:

1 Thang máy chuyên chở người

2 Thang máy chuyên chở người có tính đến hàng đi kèm

3 Thang my chuyn chở bệnh nhn

4 Thang máy chuyên chở hàng có nguời đi kèm

5 Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm

Phân loại theo hệ thống dẫn động :

1 Thang máy dẫn động điện

2 Thang my thủy lực

3 Thang my khí nn

Phn loại theo trọng tải:

1 Thang my loại nhỏ Q < 160Kg

2 Thang my trung bình Q = 500 2000kG

3 Thang my loại lớn Q > 2000Kg

Phân loại theo tốc độ di chuyển:

1 Thang my chạy chậm v=0,5m/s

2 Thang máy tốc độ trung bình v= (0,75 1,5) m/s

3 Thang my cao tốc v = (2,5 5) m/s

1.4 Cấu tạo chung v nguyn lý hoạt động của thang máy:

Thang máy có nhiều loại khác nhau nhưng nhìn chung cĩ cc bộ phận chính sau: bộ tời ko:cabin cng hệ thống treo cabin Cơ cấu đóng mở cửa

cabin v bộ hm bảo hiểm, cp nng, đối trọng và hệ thống vân bằng, hệ thống ray dẫn hướng cho cabin và đối trọng chuyển động trong giếng thang, bộ phận giảm chấn cho cabin và đối trọng đặt ở đáy giếng thang, hệ thống hạn chế tốc độ tác động lên bộ hm bảo hiểm để dừng cabin khi tốc độ vượt quá giới hạn cho phép, tủ điều khiển cùng các trang thiết bị điện để điều khiển tự động thang máy hoạt động theo đúng chức năng yêu cầu và đảm bảo an toàn, cửa cabin và các cửa tầng cùng hệ thống khóa liên động

Bộ tời kéo 21 được đặt trong buồng máy 22 nằm ở phía trên giếng thang 15 giếng thang 15 chạy dọc suốt chiều cao của công trình v được che chắn bằng kết cấu chịu lực(gạch, bêtông hoặc kết cấu thép với lưới che hoặc kính) và chỉ để các cửa vào giếng thang để lắp cửa tầng 7 trên kết cấu chịu lực dọc theo giếng thang có gắn các ray dẫn hướng 12 và 13 cho đối trọng 14 và cabin 18 cabin và đối trọng được treo trên hai đầu của cáp nâng 20 nhờ hệ thống treo 19 hệ thống treo có tác dụng đảm bảo cho các nhánh cáp nâng riêng biệt có

độ căng như nhau Cáp nâng được vắt qua các rnh cp của puly ma st của bộ tời ko Khi bộ tời ko hoạt động puly ma sát quay và truyền chuyển động đến cáp nâng làm cabin và đối trọng đi lên hoặc xuống dọc theo giếng thang

Khi chuyển động cabin và đối trọng tựa trên các ray dẫn hướng trong giếng thang nhờ các ngàm dẫn hướng

16 cửa cabin 4 và cửa tầng 7 thường là loại cửa lùa sang một bên hoặc hai bên và chỉ đóng mở được khi cabin dừng trước cửa tầng nhờ cơ cấu đóng mở cửa 3 đặt trên nóc cabin Cửa cabin và cửa tầng được trang

bị hệ thống khóa liên động và các tiếp điểm điện đẩ đảm bảo an toàn cho thang máy hoạt động (thang không

hoạt động được nếu một trong các cửa tầng hoặc cửa cabin chưa đóng hẳn, hệ thống khoá liên động đảm bảo đóng kín các cửa tầng và không mở được từ bên ngoài khi cabin không ở đúng vị trí của tầng, đối với loại cửa lùa đóng mở tự động thì khi đóng hoặc mở cửa cabin, hệ thống khóa liên động kéo theo cửa tầng cùng đóng hoặc mở ) Tại điểm trên cùng và dưới cùng của giếng thang có đặt các công tắc hạn chế hành trình cho cabin

Phần dưới của giếng thang là hố thang 10 để đặt các giảm chấn 11 và thiết bị căng cáp hạn chế tốc độ 9 khi hỏng hệ thống điều khiển, cabin hoặc đối trọng có thể đi xuống phần hố thang 10, vượt qua công tắc hạn chế hành trình v tỳ ln giảm chấn 11 để đảm bảo an toàn cho kết cấu máy và tạo khoảng trống cần thiết dưới đáy cabin để có thể đảm bảo an toàn khi bảo dưỡng, điều chỉnh và sữa chữa

Bộ hạn chế tốc độ 2 được đặt trong buồng máy 22 và cáp của bộ hạn chế tốc độ 8 có liên kết với hệ thống tay địn của bộ hm bảo hiểm 17 trn cabin Khi đứt cáp hoặc cáp trượt trên rnh puly do khơng đủ ma sát mà cabin đi xuống với tốc độ vượt quá giá trị cho phép, bộ hạn chế tốc độ qua cáp 8 tác động lên bộ hm bảo hiểm 17 để dừng cabin tựa trên các ray dẫn hướng trong giếng thang Ơ một số thang máy, bộ bảo hiểm và

hệ thống hạn chế tốc độ cịn được trang bị cho cả đối trọng

1.5 Thiết bị cơ khí của thang my:

1.5.1 Ray dẫn hướng:

Ray dẫn hướng được lắp đặt dọc theo giếng thang để dẫn hướng cho cabin và đối trọng chuyển động dọc theo giếng thang Ray dẫn hướng đảm bảo cho cabin đối trọng luôn nằm ở vị trí thiết kế của chúng trong giếng thang và không bị dịch chuyển theo phương ngang trong quá trình chuyển động Ray dẫn hướng được lắp đặt ở hai bên cabin và đối trọng với độ chính xác cần thiết theo yêu cầu đặt ra trong tiêu chuẩn lắp đặt thang máy(độ thẳng, độ thẳng đứng của ray, khoảng cách các đầu ray…)

1.5.2 Giảm chấn:

Giảm chấn được lắp đặt dưới đáy hố thang để dừng và đỡ cabin và đối trọng trong trường hợp cabin hoặc đối trọng chuyển động xuống dưới vượt quá vị trí đặt công tắc hạn chế hành trình dưới cùng

Cĩ hai loại giảm chấn: giảm chấn lị xo được dùng thông dụng cho các loại thang có tốc độ 0,5 1 m/s Giảm chấn thủy lực là loại tốt nhất và thường dùng cho thang máy có tốc độ trên 1 m/s

hình 1.2 cấu tạo bộ giảm chấn thuỷ lực

giả sử thang máy bị sự cố khi cabin đi xuống Đáy cabin sẽ tác động một lực F là cho piston (1) đi xuống, đẩy dầu ép từ buồng thang (3) lên buồng (2) theo đường dẫn (4) Quá trình ny diễn ra từ từ cho đến khi cabin ngừng hẳn

Sau khi sử lý sự cố, cabin thối tc dụng lực F ln piston thì lị xo (5) đẩy piston vào vị trí củ, dầu ép từ buồng thang (2) theo đường dẫn (4) về lại buồng thang (3)

Trong trường hợp thang máy gặp sự cố khi đi lên thì qu trình diễn ra tương tự nhưng khi đó bộ giảm chấn của đối trọng làm việc

1.5.3 Cabin v cc thiết bị lin quan:

Cabin l hệ thống mang tải của thang my Cabin phải cĩ kết cấu sao cho cĩ thể tho rời nĩ thnh từng bộ phận nhỏ Theo cấu tạo, cabin gồm 2 phần: kết cấu chịu lực(khung cabin) và các vách che trần, sàn tạo thành buồng cabin Trên khung cabin có lắp các ngàm dẫn hướng, hệ thống treo cabin, hệ thống tay địn v bộ hm bảo hiểm, hệ thống cửa v cơ cấu đóng mở cửa…

Ngồi ra, cabin của thang my chở người phải đảm bảo các yêu cầu về thông gió, nhiệt độ và ánh sáng

Khung cabin: có cấu trúc dạng đỡ, có thể mốc cáp vào để kéo cabin

Ngàm dẫn hướng: có tác dụng dẫn hướng cho cabin và đối trọng chuyển động dọc theo ray dẫn hướng và khống chế độ dịch chuyển ngang của cabin và đối trọng trong giếng thang không vượt quá giá trị cho phép

Có hai loại ngàm dẫn hướng: ngàm trượt(bạc trượt) và ngàm con lăn

Hệ thống treo cabin: do cabin và đối trọng được treo bằng nhiều sợi cáp riêng biệt cho nên phải có hệ thống treo để đảm bảo cho các sợi cáp nâng riêng biệt này có độ căng như nhau Trong trường hợp ngược lại, sợi cáp chịu lực căng lớn sẽ bị quá tải cịn sợi cp chng sẽ trượt trên rnh của puly ma st nn rất nguy hiểm

Cĩ hai loại hệ thống treo: kiểu tay địn v kiểu lị xo

Buồng cabin: là một kết cấu có thể tháo rời được gồm trần, sàn và vách cabin Các phần này có liên kết với nhau và liên kết với khung chịu lực của cabin

Các yêu cầu chung đối với buồng cabin:

- trần, sn v vch cabin phải kín, khơng cĩ lỗ thủng

- Phải có độ bền, độ cứng cần thiết

- Buồng cabin phải đảm bảo yêu cầu về thông gió, thoát nhiệt và ánh sáng Ngoài ra, phải có phương tiện liên lạc bên ngoài trong trường hợp sự cố, có cửa thoát hiểm

- Tiếp điểm đảm bảo khi lượng tải trong cabin đạt 90% tải trọng danh nghĩa thì cc lệnh gọi tầng từ bn ngồi

sẽ mất tc dụng v chỉ thực hiện cc lệnh điều khiển trong cabin

- Tiếp điểm đảm bảo khi cabin quá tải thì ngắt mạch động lực và thang không hoạt động được, đèn tín hiệu báo quá tải sng

Hệ thống cửa tầng v cửa cabin: l những bộ phận cĩ vai trị rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và có ảnh hưởng đến chất lượng, năng suất của thang máy

Cơ cấu đóng mở cửa được đặt trên nóc cabin gồm động cơ điện đảo chiều, bộ truyền đai, hộp giảm tốc, cần gạt, cp

Các yêu cầu an toàn đối với hệ thống cửa gồm:

- đủ độ cứng và độ bền Cửa được lắp kín khít và có kích thước phù hợp với các quy định trong tiêu chuẩn

- Cửa phải được trang bị hệ thống khóa cửa sao cho hành khách không thể mở từ bn ngồi

- Cửa phải có khả năng chống cháy

- Loại cửa lùa đóng mở tự động thì chỉ mở cửa bằng cơ cấu đóng mở cửa đặt trên nóc cabin Khi đóng cửa, nếu gặp chướng ngại vật thì cửa phải tự mở ra v sau đó lại tiếp tục đóng để tránh trình trạng người chưa vào hẳn trong cabin bị kẹt giữa cửa và cháy động cơ của cơ cấu đóng mở cửa

- Cửa phải có tiếp điểm điện an toàn để đảm bảo rằng thang máy chỉ có thể hoạt động được khi cửa cabin

và tất cả các cửa tầng đ đóng kín và khoá đ sập

1.5.4 Hệ thống cn bằng trong thang my:

-Đối trọng, cáp nâng, cáp điện, cáp hoặc xích cân bằng là những bộ phận của hệ thống cân bằng trong thang máy để cân bằng với trọng lượng cabin và tải trọng nâng Việc chọn sơ đồ động học và trọng lượng các bộ phận của hệ thống cân bằng có ảnh hưởng lớn đến momen tải trọng và công suất của động cơ của cơ cấu dẫn động, đến lực căng lớn nhất của cáp nâng và khả năng kéo của puly ma sát

Đối trọng:

-Đối trọng là bộ phận đóng vai trị chính trong hệ thống cn bằng của thang my

Trọng lượng đối trọng được tính theo công thức:

Đ = C+ Q [ I.1.1]

Trong đó: C: trọng lượng cabin

Q: tải trọng nng danh nghĩa của thang my

: hệ số cn bằng

Xích v cp cn bằng: khi thang máy có chiều cao nâng trên 45m hoặc trọng lượng cáp nâng và cáp điện có giá trị trên 0,1.Q thì phải đặt thêm cáp hoặc xích cân bằng để bù lại phần trọng lượng của cáp nâng và cáp điện chuyển từ nhánh treo cabin sang nhánh treo đối trọng và ngược lại

Cp nng: cáp được bện từ những sợi thép cacbon

Cáp nâng được chọn theo điều kiện sau:

Smax.n Sđ [ I.1.2]

Trong đó: Smax – lực căng cáp lớn nhất trong quá trình lm việc của thang my

Sđ – tải trọng phá hỏng cáp do nhà chế tạo xác định và cho trong bảng cáp tiêu chuẩn tuỳ thuộc vào loại cáp, đường kính cáp và giới hạn bền của vật liệu sợi thp bện cp

n- hệ số an toàn của cáp, lấy không nhỏ hơn giá trị quy định trong tiêu chuẩn, tuỳ thuộc vào tốc độ, loại thang máy và loại cơ cấu nâng

1.5.5 Bộ tới ko:

Theo phương pháp dẫn động có bộ tời kéo dẫn động thủy lực và bộ tời kéo dẫn động điện Bộ tời kéo dẫn động thủy lực chỉ dùng cho thang máy có chiều cao không lớn Bộ tời kéo dẫn điện là loại thông dụng hơn cả

Bộ tời kéo dẫn động điện gồm loại có hộp giảm tốc và loại không có hộp giảm tốc

1.5.6 Thiết bị an tồn cơ khí :

-thiết bị an toàn cơ khí trong thang máy có vai trị đảm đảm bảo an toàn cho thang máy và hành khách trong

trường hợp xảy ra sự cố như: đứt cáp, cáp trượt trên rnh puly ma st, cabin hạ với tốc độ vượt quá giá trị cho phép Thiết bị an toàn cơ khí trong thang my gồm hai bộ phận chính: bộ hm bảo hiểm v bộ hạn chế tốc độ 1.6 Thiết bị điện trong thang máy:

1.6.1 Thiết bị động lực :

Là những thiết bị điện có công suất lớn và dùng để truyền động và hm thang my.cc thiết bị gồm cĩ:

động cơ điện: yêu cầu chung của động cơ điện là ít ồn, Roto của động cơ có momen quán tính lớn (để hạn chế gia tốc khi mở máy), có hệ số trượt định mức cao (512%), bội số momen mở my lớn (1,82,5%) v thỏa

mn biểu đồ tốc độ tối ưu của buồng thang

-Khi chọn động cơ điện thang máy người ta thường dựa vào các yêu cầu về độ chính xác khi dừng, tốc độ di chuyển buồng thang, gia tốc lớn nhất cho phép và phạm vi điều chỉnh tốc độ

-Đối với thang máy chạy chậm (v<0,5m/s) và trọng tải Q<320KG người ta thường dùng động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc một tốc độ Loại động cơ này có cấu tạo đơn giản, giá thành hạ, làm việc tin cậy nhưng khó điều chỉnh tốc độ

-Đối với thang máy tốc độ trung bình v trọng tải Q=3203200KG người ta thường dùng động cơ không đồng bộ roto lồng sóc hai tốc độ Tốc độ lớn được dùng khi thang máy chạy từ tầng này đến tầng khác, cịn tốc độ bé được dùng khi buồng thang gần đến tầng cần dừng Điều đó vừa đảm bảo năng suất cao vừa đảm bảo tầng dừng chính xác và hạn chế gia tốc dừng

-Đối với thang máy tốc độ nhanh và trọng tải lớn người ta thường dùng động cơ điện không đồng bộ roto dây quấn Loại động cơ này có cấu tạo phức tạp hơn và giá thành cao hơn động cơ roto lồng sóc, nhưng dể điều chỉnh tốc độ hơn và có thể hạn chế dịng điện mở máy

-Cuối cùng đối với các thang máy coa tốc và trọng tải lớn người ta thường dùng động cơ điện một chiều Động cơ loại này có cấu tạo phức tạp hơn và giá thành cao hơn động cơ không đồng bộ, nhưng có thể điều chỉnh tốc độ một cách dễ dàng và trong phạm vi rộng

Hm điện từ : hm điện từ dùng để hm động cơ khi mất điện và khi cần dừng thang máy

1.6.2 Các thiết bị điều khiển và bảo vệ:

Cơng tắc tầng :

Các công tắc tầng dùng để chuyển đổi trạng thái mạch điện khi buồng thang đi qua hoặc đến tầng Các công tắc tầng được đặt ở vị trí thích hợp trên thành giếng thang

Hiện nay người ta thường sử dụng trong thang máy 3 loại công tắc tầng:

- công tắc tầng cơ khí

- cảm biến kiểu điện cảm

- tế bào quang điện

Hm bảo hiểm v ci hạn chế tốc độ:

Mục đích của hm bảo hiểm l ngăn ngừa buồng thang rơi trong trường hợp đứt dây cáp Trong trường hợp này

hm bảo hiểm sẽ khởi động và kẹp chặt buồng thang vào giá trượt định hướng Ngoài nhiệm vụ kiểm tra tốc

độ của buồng thang, hm bảo hiểm cịn kiểm tra độ căng của cáp treo buồng thang

hình 1.3 sơ đồ nguyên lý bộ phanh tời dạng địn gĩc

1- các địn gĩc

2- nam châm điện

3- Buolon điều chỉnh

4- Địn phanh

5- M phanh

6- Tang phanh

Nam châm (2) được mắc song song với động cơ nâng Khi mở máy động cơ, nam châm có điện, phần ứng của

nó được nâng lên làm các địn gĩc (1) xoay cc địn gĩc tựa vo buolon điều chỉnh (3) lắp trên địn phanh (4) lm tch cc m thắng (5) ra khỏi tang phanh (6) Trục của động cơ được giải phóng để làm việc Khi đến vị trí dừng cabin, nguồn điện được ngắt ra khỏi động cơ thì nam chm (2) cũng khơng cĩ điện, các lị xo (3) đẩy đị phanh (5) về vị trí hm tang phanh (6)

Kiểu phanh điện từ hiện nay đang dùng rất phổ biến

PHẦN I-CHƯƠNG II

-23-CHƯƠNG 2:

YÊU CẦU TRONG HỆ THỐNG THANG MÁY

Khi biết được đối tượng điều khiển rồi, việc kế tiếp là phải hiểu rõ các yêu cầu của đối tượng( thang máy) điều khiển chẳng hạn như vấn đề an toàn, đáp ứng nhanh, độ chính xác dừng tầng,… Cũng như các yêu cầu của hệ thống điều khiển thang máy

2.1 Yêu cầu chung của thang máy:

Để thang máy hoạt động ổn định, phục vụ tốt cho người sử dụng, nó phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

- an toàn

- độ tin cậy cao

- Độ chính xác dừng tầng của cabin

- Đáp ứng nhanh yêu cầu của khách

- Hạn chế tiếng ồn

- Tiện nghi

1 An toàn:

Đối tượng phục vụ của thang máy (thang chở người) là phục vụ trực tiếp con người Vì vậy an toàn là yêu cầu quan trọng nhất

Đặt vấn đề an toàn tức là đưa ra mọi khả năng, tình huống có thể xẩy ra trong khi sử dụng thang máy để tính toán, có biện pháp đề phòng, xử lý nhanh chóng Có thể chia thành hai trạng thái hoạt độngcủa thang máy:

· Thang máy hoạt động bình thường

· Thang máy có sự cố

Khi thang máy hoạt động bình thường:

Cửa thang máy phải đóng kín khi Cabin đang chuyển động hoặc chưa dừng hẳn

Sau khi cửa cửa mở để hành khách ra vào tại tầng có yêu cầu, cửa Cabin chỉ đóng lại nếu chưa quá tải và không còn hành khách hoặc hàng hóa nào di chuyển qua cửa Cabin

Khi thang máy có sự cố:

Khi bị cúp điện Cabin cần được đưa về tầng gần nhất và mở cửa bằng nguồn phụ

Khi Cabin chạy quá hành trình cho phép do bộ điều khiển hoạt động không bình thường hoặc vì lý do nào đó, phải có biện pháp xử lý để nó không tiếp tục chuyển động phá vỡ kết cấu, gây tai nạn

Cửa Cabin và cửa tầng phải có kết cấu thích hợp, cho phép mở ra trong trường hợp có sự cố và thang máy đang ở vị trí tầng nào đó

Cabin cần có cửa thoát hiểm để sử dụng trong các tình huống xấu nhất

Các tín hiệu an toàn của hệ thống thang:

· Tín hiệu giới hạn trên:

Bảo vệ khi Cabin vượt lố tầng trên cùng Khi tín hiệu này tác động sẽ cắt toàn bộ hệ thống mạch điều khiển,kết hợp với bộ giảm chấn làm cho Cabin ngừng khẩn cấp

· Tín hiệu giới hạn dưới cùng:

Bảo vệ khi Cabin vượt lố tầng dưới cùng Khi tín hiệu này tác động sẽ cắt toàn bộ hệ thống mạch điều khiển, kết hợp với bộ giảm chấn làm cho Cabin ngừng khẩn cấp

· Tín hiệu bảo vệ quá tốc:

Khi tốc độ Cabin vượt quá tốc độ cho phép ( theo tiêu chuẩn là 110% tốc độ định mức), tín hiệu này sẽ tác động cắt toàn bộ hệ thống mạch điều khiển làm cho Cabin ngừng khẩn cấp

· Tín hiệu bảo vệ quá tải:

Khi tải trọng trong Cabin vượt quá tải trọng cho phép, tín hiệu này sẽ tác động và không cho phép Cabin vận hành

· Tín hiệu an toàn cửa:

Khi cửa Cabin (hay cửa tầng) chưa đóng sát, tín hiệu này sẽ tác động và không cho phép Cabin vận hành Khi cửa Cabin bị kẹt hoặc có người đi qua khi cửa đang đóng thì tín hiệu này tác động làm cửa mở ra trở lại

2 Độ tin cậy:

Độ tin cậy của thang máy thể hiện ở:

- tuổi thọ làm việc của các bộ phận cao, ít bị hư hỏng…

- xử lý đóng, đáp ứng chính xác yêu cầu do người sử dụng đưa ra

- Sự phối hợp hoạt động của các thiết bị, các thành phần trongthang máy được điều khiển đồng bộ, thống nhất

3 Độ chính xác dừng cabin ở mỗi tầng:

Một yêu cầu của thang máy là buồng thang phải dừng chính xác ở sàn tầng cần dừng… nếu buồng thang không dừng chính xác sẽ gây ra khó khăn trong việc bốc dỡ hàng hóa(đối với thang máy chở hàng) hoặc làm cho hành khách ra vào khó khăn, tăng thời gian ra vào của hành khách làm giảm năng suất của thang máy(đối với thang máy chở người)

Để dừng chính xác buồng thang, cần tính đến một nửa hiệu số của hai quãng đường trượt khi phanh buồng thang đầy tải và phanh buồng thang không tải theo cùng một hướng di chuyển Các yếu tố ảnh hưởng đến dừng tầng chính xác buồng thang bao gồm: mômen của 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 xẩy ra như sau: khi buồng thang đi đến gần tầng, công tắc chuyển đổi tầng cấp lệnh lên hệ thống điều khiển động cơ để dừng buồng thang Công tắc chuyển đổi tầng đặt cách sàn tầng một khoảng cách nào đó sao cho buồng 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:

[ I.2.1]

Trong đó : S1 – quãng đường trượt nhỏ nhất của buồng thang khi phanh

S2 – quãng dường trượt lớn nhất của buồng thang khi phanh

Các tham số của các hệ truyền động với độ chính xác khi dừng S:

Hệ truyền động điện Phạm vi điều chỉnh tốc độ Tốc độ

di

chuyển

(m/s) Gia

Tốc

(m/s2) Độ không

chính xác khi dừng(mm)

Động cơ KĐB rô to lồng sốc 1 cấp tốc độ

Động cơ KĐB rô to lồng sốc 2 cấp tốc độ

Động cơ KĐB rô to lồng sóc 2 cấp tốc độ

Hệ máy phát – động cơ (F – Đ)

Hệ máy phát – động cơ có khuếch đại trung gian 1:1

4 Đáp ứng nhanh yêu cầu của hành khách:

- Hành khách sẽ trở nên thiếu kiên nhẫn sau một thời gian chờ đợi thang máy Vì vậy thang máy phải được thiết kế sao cho thời gian chờ trong trong thời gian cho phép

- Thang máy phải đáp ứng các nhu cầu của hành khách, ở nhiều tầng khác nhau theo thứ tự ưu tiên phù hợp sao cho tối ưu nhất

- Thang máy phải phục vụ tốt lượng hành khách lớn trong giờ cao điểm

5 Hạn chế tiếng ồn:

Tiếng ồn của thang máy gây ra bởi:

- chuyển động của cabin

- các cơ cấu cơ khí(truyền động, ma sát…)

- các linh kiện trong hệ thống điều khiển

6 Tiện nghi:

Đối với thang máy hiện đại các trang thiết bị giúp hành khách được thoải mái như chiếu sáng, quạt thông gió, máy lạnh,… và diện tích sử dụng trong mỗi cabin cũng là yêu cầu rất cần thiết

TÓM LẠI: yêu cầu cụ thể đối với một thang là:

Gíam định thường xuyên liên tục, điều hành các thiết bị hoạt động theo đúng nguyêntắc làm việc định trướccho thang máy

Nhận biết, xử lý mọi tình huống xảy ra khi thang máy đang làm việc:

- Tiếp nhận ghi nhớ các tín hiệu yêu cầu của hành khách

- Đáp ứng các yêu cầu hành khách theo thứ tự ưu tiên: chiều chuyển động hiện tại của Cabin, thời điểm yêu cầu, khoảng cách từ Cabin đến tầng được yêu cầu

- Xuất tín hiệu điều khiển động cơ: đảo chiều, thay đổi tốc độ, đóng ngắt nguồn

- Tính toán để Cabin dừng tầng chính xác: có khả năng hiệu chỉnh khi dừng quá tầng

- Điều khiển việc đóng mở cửa: nhận biết sự ra vào của hành khách, định thời gian cần thiết trước khi đóng

mở cửa

- Nhận biết các mức tải trọng và xử lý kịp thời

Tốc độ xử lý nhanh, giảm thời gian chờ của hành khách

Các thiết bị trong hệ thống điều khiển khi làm việc ít gây tiếng ồn

Bộ điều khiển phải làm việc tin cậy, ít bị hư hỏng, xử lý sai

Việc lắp đặt, kiểm tra và bảo trì được dể dàng nhanh chóng

2.2 Yêu cầu đối với hệ thống điều khiển thang máy:

- giám định thường xuyên liên tục, điều hành các thiết bị hoạt động theo đúng nguyên tắc làm việc định trước cho thang máy

- Nhận biết, xử lý mọi tình huống xảy ra khi thang máy đang làm việc

- Tốc độ xử lý nhanh, giảm thời gian chờ của khách

- Các thiết bị trong hệ thống điều khiển khi làm việc ít tiếng ồn

- Bộ điều khiển làm việc tin cậy, ít bị hư hỏng, xử lý sai

- Việc lắp đặt, kiểm tra và bảo trì được dễ dàng, nhanh chóng

2.3 Thông số kỹ thuật của thang máy:

Ta chọn thang áp dụng cho thang máy dẫn động điện công nghiệp dùng chung ( theo sách “thang máy “ của tác giả Vũ Liêm Chính(chủ biên), nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Hà Nội-2000):

1 cửa vào: mở hai phía

2 tải trọng: 630 kg

3 số lượng hành khách: 8

4 tốc độ: 1m/s

5 kích thước buồng thang:

-rộng : 1100 mm

- dài : 1400 mm

- cao: 2200 mm

6 giếng thang:

-rộng: 1800 mm

-dài : 2100 mm

7 cửa vào:

-rộng: 800 mm

-cao: 2000 mm

8 hố giếng: 1700 mm

9 đỉnh giếng: 4000 mm

10 kích thước buồng máy:

-rộng: 2500mm

-dài: 3700 mm

-cao: 2600mm

-diện tích: 15m2

11 trọng lượng buồng thang: 450 kg

CHƯƠNG 3:

HỆ TRUYỀN ĐỘNG TRONG THANG MÁY

Để kéo cabin lên xuống cần phải có hệ truyền động ( động cơ) kéo cabin Việc chọn động cơ liên quan tới việc

mở máy, hãm, tốc độ tăng của gia tốc … Của động cơ Điều này quyết định đến quá trình chuyển động của thang máy Nên hệ truyền động trong thang máy là vấn đề rất cần thiết

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

Một trong những yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động thang máy là phải đảm bảo cho buồng thang chuyển động êm Buồng thang chuyển động êm phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và khi hãm máy;và tốc độ tăng của gia tốc khi mở máy và tốc độ giảm của gia tốc khi hãm máy( đó chính là độ dật của buồng thang =)

Để con người không có cảm giác khó chịu tốc độ v của buồng thang phải nhỏ hơn 5m/s, gia tốc a của buồng thang phải nhỏ hơn 1,5m/s2 và độ dật của buồng thang phải nhỏ hơn 10m/s3 ngoài ra khi làm việc thang máy phải có độ ồn và độ rung không vượt quá trị số tiêu chuẩn vệ sinh

Đến tầng

Hãm dừng

v a, hãm xuống

Mở máy chế độ ổn định tốc độ thấp

hình 3.1 biểu đồ vận tốc v, gia tốc a và độ giật

Bảng đưa ra các tham số gia tốc tối ưu đảm bảo năng suất cao, không gây ra cảm giác khó chịu cho hành khách:

Tham số Hệ truyền động

Xoay chiều Một chiều

Tốc độ thang máy(m/s)

Gia tốc cực đại(m/s2)

Gia tốc tính toán trung bình (m/s2) 0,5

1

0,5 0,75

1

0,5 1

1,5

0,8 1,5

1,5

1 2,5

2

1 3,5

2

1,5

3.2 Phân loại các hệ thống truyền động trong thang máy:

Việc lựa chọn một hệ truyền động, chọn loại dộng cơ phải dựa trên các yêu cầu sau:

-độ chính xác khi dừng

-tốc độ di chuyển buồng thang