Giải Pháp Xây Dựng Bãi Đỗ Xe Tự Động Nhiều Tầng Rất Cần Thiết Đối Với Việt Nam Hiện Nay

Chính vì vậy, các nước công nghiệp trên thế giới đã ứng dụng công nghệkhoa học - điều khiển tự động vào để giải quyết bài toán này.. - … Nhiều nước trên thế giới đã sử dụng hệ thống đỗ x

Nhưng với đời sống công nghiệp như hiện nay thì việc xây dựng các bãi giữ xe

có diện tích lớn là một vấn đề nan giải Vậy để giải quyết được bài toán nan giải trên,hiện nay cần phải xây dựng bãi đỗ xe theo kiểu tiết kiệm diện tích mặt bằng càng nhỏcàng tốt Chính vì vậy, các nước công nghiệp trên thế giới đã ứng dụng công nghệkhoa học - điều khiển tự động vào để giải quyết bài toán này

Đó là xây dựng một bãi đỗ xe tự động - hiện đại theo dạng tầng cao ốc hoặc hầm ngầm với cách giải quyết trên thực sự đã đem lại rất nhiều lợi ích như:

- Tiết kiệm thời gian và giảm ùn tắc

- Tạo cho khách hàng cảm giác tiện nghi, thoải mái

- Tiết kiệm nhiên liệu, giảm nguy cơ va chạm, hao mòn xe, giảm lượng khí thải ô nhiễm

- Tránh tình trạng xung đột, căng thẳng và giảm nguy cơ gây tai nạn.

- …

Nhiều nước trên thế giới đã sử dụng hệ thống đỗ xe tự động nhiều tầng, và đãtrở thành phổ biến, không chỉ ở các nước Châu Á đất chật người đông như Nhật Bản,Hàn Quốc, Ấn Độ, Singapore, Malaysia, Trung Quốc mà còn ở những nước Châu Âu

và Mỹ Trong khi đó ở Việt Nam, nhất là ở các khu đô thị lớn như thành phố Hồ ChíMinh, thủ đô Hà Nội việc xây dựng và sử dụng các bãi đỗ xe tự động chỉ đếm trên đầungón tay

Theo khảo sát, có rất nhiều các cao ốc tại Việt Nam có tầng hầm để xe nhưng

đa phần đều không đáp ứng nổi nhu cầu đậu xe Một số cao ốc khác thậm chí cònkhông có tầng hầm để xe nên các xe phải đậu dưới lòng đường, trên vỉa hè hoặc tìmchỗ đậu xa.Điều này đồng nghĩa với việc thiếu bãi đậu xe các loại nghiêm trọng cho cả

hai đô thị lớn nhất Việt Nam trong khi lượng xe ngày càng dồn nhiều hơn về khu vựctrung tâm Có thể nói, tình trạng kẹt xe và tai nạn giao thông xảy ra liên tục do quỹ đấtcho giao thông tĩnh đã quá chật.

Vì vậy: Giải Pháp Xây Dựng Bãi Đỗ Xe Tự Động Nhiều Tầng Rất Cần Thiết Đối Với Việt Nam Hiện Nay.

Tuy nhiên,để xây dựng các bãi đỗ xe tự động đúng tiêu chuẩn,đòi hỏi phải cóđội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao và luôn được trau dồi để thích ứngvới công nghệ ngày càng hiện đại

Trước những yêu cầu trên, công tác giáo dục và đào tạo chiếm tầm quan trọngtrong công cuộc đổi mới, phát triển đất nước Trong quá trình đào tạo nguồn nhân lựccao,các trường đại học và cao đẳng không những chỉ chú trọng kiến thức lý thuyết màphải đặc biệt chú trọng đến thưc hành.Các bài giảng phải được thể hiện bằng mô hìnhthực tế,bằng trực quan sinh động.Tạo điều kiện cho sinh viên dễ dàng hơn trong việctiếp cận với công nghệ cao.Giúp cho họ có thể nắm bắt kịp thời với nền khoa học kỹthuật hiện đại của các nước trong khu vực cũng như trên thế giới

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN ……… …… 1

LỜI CAM ĐOAN ……… 2

MỤC LỤC ……… ……… 3

DANH MỤC HÌNH ……… …… 6

MỞ ĐẦU ……… …… … 8

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TỚI BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG ……… 10

1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA BÃI ĐỖ XE TRÊN THẾ GIỚI ……… 10

1.2 CÁC MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE Ở CÁC NƯỚC TIÊN TIẾN TRÊN THẾ GIỚI 12

1.2.1 Mô Hình “Xếp chồng”(auto stacker) ……… … 12

1.2.2 Mô Hình “Bãi đỗ xe nhiều tầng” (Driver in paking) ……… ……… 13

1.2.3 Mô Hình “Bãi đỗ xe tự động hóa”(Above ground Automated Parking)…… 13

1.2.4 Mô Hình “Bãi đỗ xe tự động hóa dạng ngầm” (Underground Automated Parking)……… 16

1.3 ƯU,NHƯỢC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÃI ĐỖ XE NHIỀU TẦNG … 17

1.3.1 Ưu,nhược điểm của bãi đỗ xe tự động……… 17

a.Ưu điểm ……… … 17

b.Nhược điểm ………… ……… …… 18

1.3.2 Ứng dụng của bãi đỗ xe tự động 19

1.4 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG Ở VIỆT NAM………… 19

1.5 NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI……… 22

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG,PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ……… 24

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ……… 24

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 24

2.2.1 Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm ……… 24

2.2.2 Sử dụng các phần mềm hỗ trợ thiết kế và mô phỏng……… 24

2.3 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ……… 24

2.3.1.Vi điều khiển AVR và phần mềm lập trình,mô phỏng……… 24

2.3.1.1.Kiến trúc vi điều khiển AVR……… 24

2.3.1.2 Phần mềm lập trình codevision(Hitech) ……… 26

2.3.1.3 Phần mềm mô phỏng Proteus ………;……… 27

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG NHIỀU TẦNG ……….…… ……… 28

3.1 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ CÔNG VIỆC ……… ……… 28

3.1.1 Các tính năng của mô hình ……… ……… 28

3.1.2 Mục tiêu thiết kế chế tạo ……… ……… … 28

3.2 THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG NHIỀU TẦNG… 28

3.2.1 Thiết kế hệ thống cơ khí ……… 28

3.2.1.1 Thiết kế khoang chứa xe ôtô ……… 28

3.2.1.2 Thiết kế hệ thống đóng mở cửa nhà xe ……… 30

3.2.1.3 Thiết kế hệ thống nâng hạ đưa xe ôtô vào vị trí ……… 30

a Thiết bị cơ khí của cơ cấu nâng hạ……… 30

b Cabin và các thiết bị lien quan ……… 30

b.1 Buồng cabin ……… 30

b.2 Mâm trượt ……….….…… 31

b.3 Ray dẫn hướng ………,,… 32

b.4 Cáp nâng ….……… …… 33

b.5 Bệ quay … ……… 34

3.2.1.4 Chọn động cơ ……… 35

a Yêu cầu chọn động cơ ……….………… 35

b Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều ……… 35

c Điều chỉnh tốc độ và đảo chiều động cơ điện một chiều ……… 37

3.2.1.5 Thiết kế mạch điều khiển ……… 41

a Các thiết bị điều khiển và phản hồi ……… 41

a.1 Relay (Rơle) ……… 41

a.2 Nút ấn …….……… 42

a.3 Công tắc hành trình ……… 43

a.4 Cảm biến quang ……… 44

b Mạch điều khiển ……… 45

3.2.1.6 Thiết kế tủ điện……….……… 51

3.2.2 Viết chương trình điều khiển ……… 52

3.2.2.1 Nguyên tắc hoạt động ……….… 52

3.2.2.2 Lưu đồ thuật toán ……….……… 54

3.2.2.3 Lập trình điều khiển ……… 64

3.3 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ……… 73

KẾT LUẬN ……….……….……… 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO ……….……… 78

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 1: Hệ thống bãi đỗ xe tự động nhiều tầng 11

Hình 2: Mô hình “xếp chồng” 12

Hình 3: Mô hình “Bãi đỗ xe nhiều tầng” 13

Hình 4: Mô hình” Bãi đỗ xe tự động hóa” 14

Hình 5: Tự lái xe vào cabin đỗ 15

Hình 6: Thang máy nâng xe 15

Hình 7: Mô hình bãi xe nhà tròn 16

Hình 8: Mô hình bãi đỗ xe tự động nhà tròn dạng ngầm 16

Hình 9: Atmelga16L 26

Hình 10: Khoang chứa xe ôtô 29

Hình 11: Hệ thống thanh gạt đóng – mở cửa nhà xe 30

Hình 12: Buồng cabin 31

Hình 13: Mâm trượt 32

Hình 14: Các thanh ray dẫn hướng 33

Hình 15: Dây cáp 34

Hình 16: Bệ quay 34

Hình 17: Sơ đồ nối dây động cơ điện một chiều dùng cuộn kích từ 35

Hình 18: Đường đặc tính cơ của động cơ điện một chiều dùng cuộn kích từ 36

Hình 19: Sơ đồ khối và sơ đồ thay thế ở chế độ xác lập 38

Hình 20: Xác định phạm vi điều chỉnh 39

Hình 21: Rơle omron 12VDC 41

Hình 22: Nút ấn 43

Hình 23: Công tắc hành trình 44

Hình 24: Cảm biến quang 44

Hình 25: Sơ đồ nguyên lý cảm biến quang 44

Hình 26: Sơ đồ mạch nguyên lý 45

Hình 27: Khối Reset và khối tạo xung 45

Hình 28: Khối LCD 46

Hình 29: Sơ đồ đấu chân cổng của chip ATmega 16 46

Hình 30: Khối nguồn 47

Hình 31: Khối cảm biến,Loa và ma trận 3*3 48

Hình 32: Khối đầu vào 49

Hình 33: Khối đầu ra 50

Hình 34: Mạch điều khiển 51

Hình 35: Tủ điện 51

Hình 36: Hình ảnh tổng quan về mô hình đã được chế tạo 75

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TỚI

BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA BÃI ĐỖ XE TRÊN THẾ GIỚI

Khi nền công nghiệp ôtô ngày càng phát triển và số lượng ôtô tăng chóng mặttừng ngày,theo số liệu thống kê được: Trong năm 2008, hơn 70 triệu ô tô các loại đượcsản xuất ra trên toàn thế giới Năm 2007, trong tổng số 71,9 triệu ô tô mới được bán ratrên toàn thế giới có 22,9 triệu ở Châu Âu, 21,4 triệu ở Châu Á - Thái Bình Dương,19,4 triệu ở Mỹ và Canada, 4,4 triệu ở Châu Mỹ Latinh, 2,4 triệu ở Trung Đông và 1,4triệu ở Châu Phi

Trước đây, khi mật độ dân số tăng quá nhanh khiến cơ sở hạ tầng, đặc biệt làvấn đề đất đai ở các thành phố lớn trở nên quá tải, người ta đã nghĩ ra cách xây dựngnhững toà nhà cao tầng để tiết kiệm quỹ đất Và hiện nay, giải pháp này đã được ápdụng để giải quyết vấn đề quá tải ô tô

Bãi đỗ xe ô tô nhiều tầng theo kiểu dùng thang máy đưa lên tầng cao, sau đó lái

xe tự lái ra tầng đỗ là kiểu đỗ xe nhiều tầng kết hợp hệ thống cơ khí đơn giản nhất,xuất hiện từ năm 1918 tại Mỹ, sau đó lan truyền sang châu Âu (Ngay tại Saigon hiệnnay vẫn còn dấu tích của thang nâng xe này tại bãi đỗ xe bên hông khách sạn Kim Đô)

Sau đó, đến năm 1964, hệ thống bán tự động ra đời tại Châu Âu (Đức & Ý), với

hệ thống này thang nâng kết hợp di chuyển xe đến vị trí của tầng, nhưng vẫn cần ngườilái xe đưa xe vào hệ thống Loại hình này được ứng dụng tại Nhật bản từ khoảng năm

Bản & Hàn Quốc là hai nước có số lượng hệ thống đỗ xe tự động nhiều nhất thế giới,khách du lịch có thể dễ dàng tìm thấy bãi đỗ xe tự động tại bất kỳ khu phố nào tạiTokyo và Seoul

Hệ thống đỗ xe tự động có thể lắp đặt nổi trên mặt đất hoặc ngầm bên dưới(hiện nay tại Hàn Quốc, tính trên số lượng xe đỗ thì tỉ trọng sử dụng hệ thống nổi là33% và hệ thống ngầm là 67%)

Hình 1: Hệ thống bãi đỗ xe tự động nhiều tầng.

Cho đến nay,hệ thống đỗ xe nhiều tầng tự động đã trở nên phổ biến và đượcnhiều quốc gia xây dựng và đưa vào sử dụng,không chỉ ở các nước châu Á đất chậtngười đông như Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ, Singapore, Malaysia, Trung Quốc… màcòn ở những nước châu Âu và Mỹ

Ở Việt Nam, hệ thống đỗ xe tự động đầu tiên cũng đã được đưa vào hoạt độngtại Thủ đô Hà Nội 11/2010 và TP.HCM vào ngày 10/5/2011

1.2 CÁC MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE Ở CÁC NƯỚC TIÊN TIẾN TRÊN THẾ GIỚI 1.2.1 Mô Hình “Xếp chồng”(auto stacker)

1.2.2 Mô Hình “Bãi đỗ xe nhiều tầng” (Driver in paking)

Hình 3: Mô hình “Bãi đỗ xe nhiều tầng”.

Đặc điểm :

Mô hình này với các đường dốc để chủ xe tự lái xe vào và ra khỏi bãi đỗ xe.Giải pháp này khá phổ biến.Tuy nhiên,mô hình này có độ tự động hóa khôngcao và chiếm diện tích tương đối lớn nên chưa đáp ứng thỏa đáng lắm về mặt khônggian cũng như một số yếu tố khác như: độ an toàn cho xe và người, ô nhiễm môitrường vì khói thải ra từ ôtô …

Mô hình này chi phí xây dựng cao, chỗ gửi xe cũng không nhiều vì phải xâydựng cả đường cho xe chạy ngay giữa tòa nhà Tòa nhà cũng không thể xây dựng quácao vì sẽ tạo độ dốc lớn làm cho xe khó chạy vào

Hiệu quả kinh tế của mô hình này cũng chưa cao áp dụng cho những nơi códiện tích khá rộng

1.2.3 Mô Hình “Bãi đỗ xe tự động hóa”(Above ground Automated Parking).

Việc gửi xe và trả xe hoàn toàn tự động giúp cho chủ xe không phải tự mình hoặc nhờ nhân viên bãi xe lái xe vào khu vưc đỗ xe.Chủ xe chỉ cần lái xe đến khoang cabin,sau đó cho thẻ gửi xe vào máy đọc (card reader) hoặc nhập vào mã số

Hình 5: Tự lái xe vào cabin đỗ.

Sau khi xe đã vào cabin và máy đọc thẻ xe hoặc nhập passsword xong thì các thang máy, xe robot sẽ hoặc động để đưa xe vào một vị trí trống thích hợp trong bãi đỗ

xe

Người chủ xe muốn lấy xe chỉ cần cho thẻ xe vào máy đọc hoặc nhập vào password là hệ thống sẽ tự động định vị trí xe ở nơi nào trong bãi đỗ và hệ thống tự hoặc động để lấy xe trả lại cho chủ xe

Ưu điểm của phương pháp này là:

 Chiếm ít diện tích đất do ôtô được dịch chuyển bằng Thang máy phương thẳng đứng, không cần các đường dốc dành cho ôtô chạy

 Sức chứa xe được nâng lên tối đa, tiết kiệm được không gian

Hình 6: thang máy nâng xe.

 Tiện lợi,đảm bảo về độ an toàn cho chủ lẫn xe và tiết kiệm năng lượng,ít gây ô nhiểm môi trường.

1.2.4 Mô Hình “Bãi đỗ xe tự động hóa dạng ngầm” (Underground Automated Parking).

Ưu điểm của phương pháp này là:

Các ưu điểm cũng tương tự mô hình trên, ngoài ra có hai điểm nổi bật so với

mô hình “Bãi đỗ xe tự động hóa” là:

 Tác động của hệ thống so với mô hình xung quanh là rất ít do 80% diện tíchxung quanh công trình có thể bố trí làm công viên, bảo đảm được vẻ mỹ quancủa thành phố

 Có thể bố trí bãi giữ xe ngầm trong khu vực đông đúc, gần các tòa nhà,bên dướihoặc gần các công trình mới Thiết kế đặc biệt của nó còn có tác dụng như mộtphần của hệ thống nền móng công trình (như khách sạn hay cao ốc vănphòng…

1.3 ƯU,NHƯỢC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÃI ĐỖ XE NHIỀU TẦNG 1.3.1 Ưu,nhược điểm của bãi đỗ xe tự động.

a.Ưu điểm

Ưu điểm lớn nhất của hệ thống bãi đỗ xe tự động là giúp cho thời gian gửi vànhận xe nhanh chóng,tận dụng tối đa diện tích và tăng lượng xe đỗ trên cùng một diệntích ( số lượng ô tô đỗ được theo kiểu tự động có thể tăng từ gấp đôi đến gấp 20 lần sovới số lượng xe ô tô đỗ theo kiểu tự lái thông thường )

Hệ thống đỗ xe tự động có thể giải quyết hầu hết các bất tiện của bãi ô tô tự lái.Sau khi đưa xe vào phòng xe, hệ thống lập trình sẽ tự động đưa xe vào vị trí đỗ, ngườilái xe không cần thao tác bất kỳ động tác nào ngoài việc bấm nút số xe (hoặc nhận thẻ

từ hệ thống) Nếu mặt bằng chật hẹp, với bàn xoay 360 độ và các con lăn định vị xe thì

dù người lái xe yếu tay lái nhất cũng dễ dàng đưa xe vào phòng xe Khi có bất kỳ sự cốnào bất thường trong hệ thống (ví dụ như có người đột nhập, cửa xe bị bật ra…) thì hệthống sẽ báo động tức thời về trung tâm xử lý

Do xe không tự vận hành trong hệ thống nên không gây ra các vấn đề ô nhiễmkhông khí do chất thải của xe, và vì vậy cũng tránh được nguy cơ cháy nổ do xe lưuthông trong hầm Khi có rủi ro hỏa hoạn, vì bãi đỗ xe tự động không có người nênnguy cơ chết người không thể xảy ra Hệ thống đỗ xe tự động có thể lắp đặt nối trênmặt đất hoặc ngầm bên dưới

b.Nhược điểm

Tuy nhiên, việc áp dụng hệ thống đỗ xe tự động cho các công trình không phảichỉ đơn giản thích loại hệ thống nào thì lắp được hệ thống đó, mà có rất nhiều vấn đềphải xem xét và cân nhắc Việc quan trọng trước tiên là thời gian lấy xe.Thời gian lấy

xe tùy thuộc vào từng loại hệ thống Đối với loại hệ thống 100 xe thông thường thìthời gian lấy xe nhanh nhất khoảng gần 2 phút / xe, lâu nhất 5,5 phút/xe, bình quân 1,5phút /xe.Đối với các công trình nhà ở, siêu thị,các bãi xe công cộng…thì thông thườngngười sử dụng ít khi gửi xe hoặc lấy xe cùng một khoảng thời gian nên thời gian lấytrả xe 1,5 phút/xe không là vấn đề, thậm chí còn nhanh hơn so với bãi xe tự lái.Tuynhiên đối với các công trình văn phòng, rạp hát, hội nghị… thì việc mọi người ồ ạt đếngửi xe trong khoảng vài phút trước giờ làm việc, giờ khai mạc, và ồ ạt lái xe trongkhoảng vài phút sau giờ tan sở sẽ gây ra ùn tắt cục bộ , và người lái xe phải chờ thờigian khá dài để lái xe so với bãi xe tự lái Do đó, với các công trình có đặc điểm này,nếu muốn lắp đặt hệ thống tự động thì phải có nhiều cửa ra vào khác nhau với nhiềuthang nâng để giảm thiểu thời gian lấy xe

Đối với bãi xe thông thường, dù tòa nhà mất điện thì lái xe vẫn có thể lái xe rakhỏi bãi xe.Tuy nhiên với hệ thông tự động, không xe nào có thể ra khỏi hệ thống khimất điện Do đó,máy phát điện riêng cho hệ thống phải được trang bị Về phòng cháychữa cháy: ngoài việc tuân thủ các tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy trong xây dựngchung cho nhà cao tầng và tầng hầm, cần thiết phải lắp đặt riêng hệ thống điều khiểnbáo và chữa cháy tự động cho khu vực đỗ xe

Ngoài ra, hệ thống cần được thiết kế để thoát khói thoát khí cháy Các hầmchứa xe cũng phải bố trí bơm nước tự động để thoát nước khi xảy ra ngập.Đối với các

hệ thông tự động đặt trong các công trình nhà ở, bệnh viện, việc tính toán các thiết kếcách âm và chống rung là rất cần thiết để giảm thiểu tiếng ồn

Tùy theo diện tích đất, vị trí các lối ra vào và tùy theo mục đích sử dụng,từ đóchọn loại hệ thống thích hợp cho từng công trình Hiện nay có rất nhiều loại hệ thống

đỗ xe tự động trên thế giới : Loại hệ thống vừa lắp được trên mặt đất , vừa lắp đượcdưới ngầm , hoặc một phần trên mặt đất, một phần dưới ngầm: hệ thống tháp nângdùng thang máy, hệ thống thang nâng di chuyển, hệ thống xếp hình…

1.3.2 Ứng dụng của bãi đỗ xe tự động.

Do lợi ích của bãi đỗ xe tự động đem lại là rất to lớn,cho nên nhiều quốc gia đãthay thế các bãi đỗ xe truyền thống thành các bãi đỗ xe tự động,như: Nhật Bản,HànQuốc,Trung Quốc,Đức,Ý,Mỹ,Hà Lan Mới đây ở Việt Nam,cụ thể là tại TP.Hồ ChíMinh cũng đã xuất hiện bãi đỗ xe tự động đầu tiên

Tuy vậy,việc ứng dụng công nghệ bãi đỗ xe mới đòi hỏi một khoản đầu tư rấtlớn Vì thế, cần sự chia sẻ và phối hợp giữa các cơ quan quản lý nhà nước cũng nhưcác nhà đầu tư, các đơn vị cung cấp giải pháp này tìm ra một giải pháp tối ưu, đưa ramức giá hợp lý cho nhà đầu tư và người thuê chỗ Ngoài ra cần phải đưa ra quy hoạchtổng thế về các hệ thống bãi đỗ xe, ở vị trí nào có thể lắp đặt được bãi đỗ xe tự động(từ độ cao, diện tích, chiều rộng, lưu lượng chứa xe )

1.4 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG Ở VIỆT NAM.

Với tốc độ phát triển kinh tế trong những năm gần đây thì vấn đề cấp bách nhấtcủa các thành phố lớn ở Việt Nam hiện nay chính là vấn đề quy hoạch giao thông đôthị Dù đã có hạn chế nhưng mức tăng trưởng phương tiện giao thông, đặc biệt là xe ô

tô cá nhân đã tăng một cách nhanh chóng Phương tiện cá nhân tăng lên, đòi hỏi diệntích đất dành cho bến đỗ xe cũng phải tăng theo Tuy nhiên, việc đáp ứng nhu cầu đấtnày ngày càng tỏ ra không khả thi do giá trị đất đang tăng nhanh, và nhu cầu đất chocác mục đích cấp bách khác cũng đang thiếu trầm trọng Giải pháp “chữa cháy” là sửdụng một phần diện tích mặt đường làm chỗ đậu xe chỉ mang tính chất tạm thời và vẫnkhông đáp ứng đủ nhu cầu

Hiện nay, để giải quyết vấn đề như các đô thị Việt Nam đang phải đối mặt này,nhiều nước trên thế giới đã sử dụng hệ thống đỗ xe nhiều tầng tự động,và đã trở thànhphổ biến

Đối với nhiều nước trên thế giới, hệ thống đỗ xe tự động đã quá quen thuộc TạiViệt Nam, hệ thống này sẽ là một giải pháp mới để giải quyết “cơn khát” thiếu chỗ đỗ

xe trầm trọng tại các thành phố lớn

Tại Thủ đô Hà Nội

Vừa qua 09/2011,Sở Giao thông Vận tải cho biết, số lượng ôtô tại Hà Nội gần380.000 chiếc và khoảng 50.000 phương tiện vãng lai.Với số lượng gia tăng đăng kýmới ôtô hiện nay (trung bình 12-14%/năm)

Hiện nay, cả Hà Nội mới chỉ có 5 điểm đỗ xe ôtô chính thức gồm: Điểm đỗ xeDịch Vọng, điểm đỗ xe cầu Cầu Chui, điểm đỗ xe Kim Ngưu và 2 điểm đỗ xe tại khuvực bến xe Mỹ Đình Mỗi điểm đỗ xe này chỉ đáp ứng tối đa được 200 chỗ Tính cảcác điểm đỗ xe không chính thức thì hiện nay Hà Nội mới chỉ đáp ứng được 8- 10%nhu cầu về đỗ, gửi xe,Còn lại khoảng 90% là phải sử dụng vỉa hè, lòng đường, tầngtrệt, sân chung cư và các ngõ ngách làm bãi trông giữ xe

Trong khi đó, theo thông tin từ Công ty Khai thác điễm đỗ xe Hà Nội, quỹ đấtdành cho giao thông tĩnh trong khu vực nội thành hiện đã cạn kiệt.Công ty cho biết:

“Đơn vị hiện quản lý khoảng 171 điểm đỗ, trông giữ xe trong khu vực nội thành, tổngdiện tích hơn 106.000m2, với sức chứa 10.000 xe ôtô (chủ yếu là tận dụng vỉa hè, lòngđường ) nhưng mới chỉ đáp ứng được 30% nhu cầu”

Hiện tại, các bãi trông đỗ xe tự động tại Hà Nội mới chỉ đếm trên đầu ngóntay.Bãi đỗ xe tự động đầu tiên ở Hà Nội là bãi đỗ xe tự động trước tòa nhà M5 NguyễnChí Thanh – Hà Nội,áp dụng theo công nghệ và kỹ thuật của Hàn Quốc.Được đưa vàohoạt động 11/2010

Hệ thống đỗ xe tự động này được xây dựng dưới lòng đất trước tòa nhà với diệntích khoảng 1.000m2 Với 5 tầng hầm xây cất dưới độ sâu 12m, sức chứa tối đa củabãi xe là 202 xe Đây là hệ thống bãi đỗ xe tự động lớn nhất hiện nay tại Hà Nội Toàn

bộ chi phí của bãi xe tự động này lên đến hơn 1 triệu USD (khoảng 20 tỷ đồng) Vìđược xây dựng ngầm dưới lòng đất do đó tiết kiệm được rất nhiều diện tích, phía trênvẫn có thể sử dụng để làm các công trình khác.Hiệu quả, tiết kiệm diện tích và hiện đại

là điều có thể thấy rõ

Bên cạnh đó, TP Hà Nội đã chấp thuận cho Công ty Khai thác điểm đỗ xe HàNội nghiên cứu, triển khai 4 dự án xây dựng điểm trông đỗ xe tự động tại các địađiểm:

 Số 1 Trần Nhật Duật (quận Hoàn Kiếm), diện tích gần 1.600m2.

 Điểm cuối phố Phùng Hưng, Hàng Lược, diện tích 150m2

 Điểm mương đã cống hóa phố Nguyễn Công Hoan, diện tích gần 1.400m2

 Điểm dọc bờ tây sông Tô Lịch (cầu Lủ đến cầu Dậu), diện tích hơn 35.000m2.

Thời gian tới, con số này sẽ tiếp tục tăng lên trong khi quĩ đất đậu xe của thànhphố chỉ vào khoảng 0,45%- 0,65% thực tế nhu cầu lên đến từ 3%- 6%

Chưa bao giờ tại TP.HCM tình trạng khan hiếm bãi đỗ xe lại như hiện nay.Theothống kê, TP.HCM hiện có 3.897 con đường, với tổng chiều dài khoảng 3.534 km,nhưng phần lớn các tuyến đường đều có bề ngang hẹp, chỉ khoảng 16% số tuyếnđường có lòng đường rộng hơn 10m và gần 70% tuyến đường có bề rộng nhỏ hơn 7m.Rất ít tuyến đường có thể làm nơi đỗ xe ô tô

` Đứng trước áp lực như vậy, không còn cách nào khác là TP.HCM cần thiết phải

áp dụng các công nghệ đỗ xe hiện đại phù hợp với thực tế là đất đai chật hẹp Hệ thống

đỗ xe tự động là giải pháp tối ưu nhất cho việc giải bài toán khó lâu nay về khan hiếmbãi đỗ xe

Đó là tiền đề cho việc xuất hiện bãi đỗ xe tự động đầu tiên tại TP.Hồ ChíMinh.Ngày 10/5/2011, tại cao ốc 14 tầng – Công ty CP Địa ốc Thảo Điền (19 HoàngHoa Thám, Q Bình Thạnh, TP.HCM), hệ thống đỗ xe ô tô tự động đã chính thức đượcvận hành Hệ thống này do Công ty TNHH SX Cơ khí & Cầu trục NMC gia công kếtcấu thép tại VN, thiết kế, lắp đặt và bảo hành theo công nghệ chuyển giao của HànQuốc.

Cao ốc Thảo Điền 14 tầng, được xây dựng trong khuôn viên đất 477 m2 Tuy chỉ sử dụng 66 m2 (6m x 11m), Công ty NMC đã xây dựng thành công một hệ thống

đỗ xe tự động cho cao ốc Thảo Điền, với sức chứa 12 chiếc ô tô 5 – 7 chỗ ngồi trong 3 tầng hầm (sâu dưới lòng đất 8m)

Bên cạnh đó, TP.Hồ Chí Minh còn đầu tư gần 2.500 tỷ đồng cho dự án xây bãi

đỗ xe ngầm tại quận 1 chưa từng có ở châu Á do Công ty TNHH Tập đoàn Đông Dương làm chủ đầu tư :

 Dự án xây dựng theo hình thức BOT (Đầu tư - Kinh doanh - Chuyển giao): Được xây dựng tại sân vận động Hoa Lư,Quận 1.Dự án có diện tích xây dựng 15.400 mét vuông gồm 5 tầng ngầm với số lượng ô tô tối đa 3.062 chiếc, bãi đậu xe được xây dựng theo công nghệ xếp xe tự động Dự kiến dự án sẽ hoàn thành vào năm 2014.

 Dự án xây dựng theo hình thức BO (Đầu tư - Sử dụng): Được xây dựng tại khu vực sân khấu Trống Đồng,Quận 1.Với số chỗ để xe ô tô khoảng 560 chỗ,tổng vốn 882 tỉ đồng.

1.5 NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI.

Từ những phân tích, đánh giá và lựa chọn chúng em đã đi đến quyết định thi côngthiết kế mô hình bãi đỗ xe gồm hai phần:

 Thiết kế hệ thống buồng thang theo chiều thẳng đứng dùng để chọn tầng( buồng thang chỉ là khung thang chở xe ), trên khung thang có hệ thống mâmtrượt để đưa xe ra,vào các khoang.

 Thiết kế 1 Bệ quay dùng để chọn vị trí khoang

 Thiết kế bảng điều khiển (control panel ) hiện thị trên LCD giúp cho kháchhàng nhập mật khẩu ( mã PIN ) để gửi,lấy xe.Và một số tính năng khác

 Viết chương trình điều khiển và đảo chiều động cơ,chương trình cung cấp mã

số để tạo ra tối đa vị trí gửi xe trong một tòa nhà

 Viết chương trình tự động tìm và chọn vị trí tối ưu nhất để gửi xe vào và lấy xe ra

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG,PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ

PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Qua tìm hiểu nhiều hệ thống bãi đỗ xe tự động, nhóm chúng em quyết định

chọn đề tài: Nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình hệ thống bãi đỗ xe tự động nhiều tầng dạng chung cư để làm đồ án tốt nghiệp, nhằm phục vụ cho việc nghiên cứu, học

tập và tiếp cận công nghệ mới tại trường đại học Phương Đông

Hệ thống bãi đỗ xe tự động nhiều tầng dạng chung cư có tính khả thi cao với nhiều ưu

điểm nổi bật như :

+ Tiết kiệm diện tích xây dựng

+ Tiết kiệm nhân lực

+ Tiết kiệm thời gian

+ Tiết kiệm năng lượng, không gây ô nhiểm môi trường (thậm chí có thể giúp giảmlượng khí thải và lượng tiêu thụ nhiên liệu do người lái không phải lái xe loanh quanh

để tìm chỗ đỗ xe)

+ Sức chứa của bãi xe lớn v.v…

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

2.2.1 Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm.

Nghiên cứu,tính toán và lựa chọn các thiết bị,vật liệu cần dùng trong môhình.Sau đó tiến hành thực nghiệm : lắp ráp,đánh giá,kiểm tra kết quả qua quá trìnhthực nghiệm

2.2.2 Sử dụng các phần mềm hỗ trợ thiết kế và mô phỏng.

Các phần mềm được sử dụng chủ yếu là : Proteus, Code Vision AVR…

2.3 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

2.3.1.Vi điều khiển AVR và phần mềm lập trình,mô phỏng.

2.3.1.1.Kiến trúc vi điều khiển AVR.

AVR là họ vi điều khiển 8 bit theo công nghệ mới, với những tính năng rấtmạnh được tích hợp trong chip của hãng Atmel theo công nghệ RISC, nó mạnh ngang

hàng với các họ vi điều khiển 8 bit khác như PIC, Pisoc.Do ra đời muộn hơn nên họ viđiều khiển AVR có nhiều tính năng mới đáp ứng tối đa nhu cầu của người sử dụng, sovới họ 8051 89xx sẽ có độ ổn định, khả năng tích hợp, sự mềm dẻo trong việc lập trình

và rất tiện lợi

* Tính năng mới của họ AVR:

- Giao diện SPI đồng bộ

- Các đường dẫn vào/ra (I/O) lập trình được

- Giao tiếp I2C

- Bộ biến đổi ADC 10 bit

- Các kênh băm xung PWM

- Các chế độ tiết kiệm năng lượng như sleep, stand by vv

- Giao tiếp USART vv

 Giới thiệu vi điều khiển Atmega16L

Atmelga16L có đầy đủ tính năng của họ AVR, về giá thành so với các loại khácthì giá thành là vừa phải khi nghiên cứu và làm các công việc ứng dụng tới viđiều khiển

Tính năng:

- Bộ nhớ 16K(flash) - 512 byte (EEPROM) - 1 K (SRAM)

- Đóng vỏ 40 chân , trong đó có 32 chân vào ra dữ liệu chia làm 4 PORT

A,B,C,D Các chân này đều có chế độ pull_up resistors

- Giao tiếp SPI - Giao diện I2C - Có 8 kênh ADC 10 bit

- 1 bộ so sánh analog - 4 kênh PWM

- 2 bộ timer/counter 8 bit, 1 bộ timer/counter1 16 bit

- 1 bộ định thời Watchdog

- 1 bộ truyền nhận UART lập trình được.

Hình 9: Atmelga16L

 Mô tả các chân:

- Vcc và GND 2 chân cấp nguồn cho vi điều khiển hoạt động

- Reset đây là chân reset cứng khởi động lại mọi hoạt động của hệ thống

- 2 chân XTAL1, XTAL2 các chân tạo bộ dao động ngoài cho vi điều khiển,các chân này được nối với thạch anh (hay sử dụng loại 4M), tụ gốm (22p)

- Chân Vref thường nối lên 5v(Vcc), nhưng khi sử dụng bộ ADC thì chân nàyđược sử dụng làm điện thế so sánh, khi đó chân này phải cấp cho nó điện áp cốđịnh, có thể sử dụng diode zener:

- Chân Avcc thường được nối lên Vcc nhưng khi sử dụng bộ ADC thì chân nàyđược nối qua 1 cuộn cảm lên Vcc với mục đích ổn định điện áp cho bộ biến đổi

2.3.1.2 Phần mềm lập trình codevision(Hitech):

Đây là phần mềm được sử dụng rất rộng dải bởi nó được xây dựng trên nền ngônngữ lập trình C, phần mềm được viết chuyên nghiệp hướng tới người sử dụng bởi sựđơn giản, sự hổ trợ cao các thư viện có sẵn

2.3.1.3 Phần mềm mô phỏng Proteus

Phần mềm Proteus là phần mềm cho phép mô phỏng hoạt động của mạch

điện tử bao gồm phần thiết kế mạch và viết chương trình điều khiển cho các họ viđiều khiển như MCS-51, PIC, AVR, …

Proteus có khả năng mô phỏng cho hầu hết các loại vi điều khiển và vi xử lí, và hơnnữa các phần kết nối ngoại vi được hoàn thiện theo chức năng mô phỏng chẳng hạnnhư led, led 7 đoạn, nút nhấn

Phần mềm bao gồm 2 chương trình: ISIS cho phép mô phỏng mạch và ARES dùng

để vẽ mạch in

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG

NHIỀU TẦNG

3.1 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ CÔNG VIỆC

3.1.1 Các tính năng của mô hình.

Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống bãi đỗ xe tự động nhiều tầng dạng chung cư

có các khả năng sau :

 Tiếp nhận xe và tự động đưa xe vào đúng vị trí khoang

 Cung cấp mật khẩu cá nhân để lấy xe

 Khi lấy xe chỉ cần nhập mật khẩu là hệ thống sẽ tự động lấy xe trả cho khách

3.1.2 Mục tiêu thiết kế chế tạo.

 Về phần cứng : Thiết kế hệ thống cơ khí,gồm :

+ Thiết kế khoang chứa xe ôtô

+ Thiết kế hệ thống nâng hạ đưa xe ôtô vào vị trí

+ Thiết kế bảng điều khiển (control panel ) giúp cho khách hàng nhập mật khẩu ( mã PIN ) để gửi,lấy xe.Và một số tính năng khác

+ Thiết kế mạch điều khiển và tủ điện

3.2.1.1 Thiết kế khoang chứa xe ôtô.

Ôtô cần gửi có kích thước : Dài x Rộng x Chiều cao : 12 x 6 x 5 (cm)

→ Cần thiết kế xây dựng khoang chứa có kích thước tối thiểu :

Dài x Rộng x Chiều cao : 14 x 10 x 8 (cm)

Từ những phân tích, đánh giá và lựa chọn chúng em đã đi đến quyết định làm môhình bãi đỗ xe :

- Mô hình bãi đỗ xe gồm: 2 dãy nhà cao tầng đối xứng nhau Mỗi dãy gồm 3tầng,mỗi tầng là 1 khoang để xe.So với các bãi đỗ xe truyền thống thì bãi đỗ xe theodạng này sẽ có sức chứa lớn hơn và tiết kiệm được diện tích xây dựng

- Để dễ dàng và thuận lợi cho quá trình thi công và thiết kế, chúng em đã chọnvật liệu Mika để làm nền cho các tầng, chọn vật liệu Nhôm để làm khung trụ cho môhình, đảm bảo sự chắc chắn.Cụ thể :

+ Có 8 thanh nhôm dài 70cm được phân bố đều có tác dụng giữ vai trò cốđịnh ,dùng làm cột trụ cho hai dãy nhà và 2 thanh nhôm dài 52cm dùng làm xà nhàđảm bảo cho cột trụ được vững chắc

+ Mỗi dãy nhà có 3 tầng và mỗi tầng cách nhau 15cm để đảm bảo cho hệthống xếp xe ra vào khoang chứa xe

→ Từ đó,nhóm chúng em thống nhất xây dựng khoang chứa xe có kích thước :

Dài x Rộng x Chiều cao : 16 x 20,5 x 15 (cm)

Như vậy,kích thước của 2 dãy nhà đối xứng nhau :

Dài x Rộng x Chiều cao : 52 x 20,5 x 70 (cm)

Hình 10: Khoang chứa xe ôtô

3.2.1.2 Thiết kế hệ thống đóng - mở cửa nhà xe.

Hệ thống đóng mở cửa nhà xe gồm 2 thanh gạt chuyển động lên xuống nhờ sự truyền động của động cơ DC giảm tốc

Hình 11: Hệ thống thanh gạt đóng – mở cửa nhà xe.

3.2.1.3 Thiết kế hệ thống nâng hạ đưa xe ôtô vào vị trí.

a Thiết bị cơ khí của cơ cấu nâng hạ.

 Các thiết bị cố định trong hệ thống cơ cấu nâng - hạ:

- Ray dẫn hướng

 Cabin và các bộ phận liên quan:

- Buồng cabin(khung thang)

b Cabin và các thiết bị liên quan.

Cabin là bộ phận mang tải của cơ cấu nâng - hạ.Trên khung cabin có lắp cácbánh xe chuyển động dẫn hướng trong thanh ray và cáp nâng

b.1 Buồng cabin

Chỉ là khung thang chở xe, được gắn với dây cáp, thanh ray và các thiết bị an toàn Trên khung thang còn có hệ thống mâm trượt để đưa xe vào các khoang

Buồng thang của mô hình có kích thước :

Dài x Rộng x Chiều cao : 18 x 10 x 5 (cm)

Hình 12: Buồng cabin

b.2 Mâm trượt

Mâm trượt được gắn trên đường ray đặt trên khung thang,có thể di chuyển trênđường ray để đưa xe vào các khoang nhờ sự truyền động của động cơ DC giảm tốc quadây đai

Nó có nhiệm vụ lấy xe từ khoang chờ, di chuyển trên đường ray để đưa xe vàođúng các khoang cần gửi và ngược lại Vì vậy phải điều khiển sao cho buồng cabinchạy đúng vị trí các tầng và mâm trượt chạy chính xác đến các khoang để đưa xe vàohay lấy xe ra dễ dàng, nếu không việc gởi xe và lấy xe sẽ rất khó khăn, có thể làm hưxe

Yêu cầu là mâm trượt phải chạy đúng vị trí và chính xác, đồng thời phải chuyểnđộng thật êm,chạy với tốc độ đều

Ray dẫn hướng được lắp đặt ở hai bên khung cabin và hai đầu của thanh ray đượcbắt cố định với hai tấm nhựa trắng nhỏ vát góc của bệ quay,với độ chính xác cần thiếttheo yêu cầu đặt ra trong tiêu chuẩn lắp đặt cơ cấu nâng - hạ (độ thẳng, độ thẳng đứngcủa ray, khoảng cách các đầu ray ).

Hình 14: Các thanh ray dẫn hướng

b.4 Cáp nâng

Dây cáp dùng trong mô hình chỉ là sợi cước nhỏ.Một đầu của dây cáp được gắn

cố định vào hai bên khung cabin và đầu còn lại được gắn vào puly trên động cơ mộtchiều có bộ giảm tốc.Khung cabin được nâng lên nhờ sự truyển động của dây cáp quapuly dưới sự tời kéo của động cơ

Đặc điểm làm việc của cáp nâng trong cơ cấu nâng - hạ là cáp luôn bị kéo căng

ngay cả khi cơ cấu nâng - hạ không làm việc Do đó việc tính toán, chọn và sử dụngcáp đúng đắn theo các yêu cầu và quy định trong tiêu chuẩn là những yếu tố quyếtđịnh đến độ bền, độ bền lâu, độ an toàn và độ tin cậy, thường xuyên và định kỳ kiểmtra, bảo dưỡng cáp, các chi tiết cố định đầu cáp phải đủ bền và có độ tin cậy cao

+ Tấm nhựa phía dưới được gắn cố định với sàn nhà cũng bằng bulong.Một đầubulong xuyên qua giữa bề mặt tấm nhựa và bắt chặt vào tấm nhựa,đầu còn lại đượcgắn với ổ bi dưới sàn nhà,giúp cho tấm nhựa có thể quay.Phía dưới tấm nhựa (khoảnggiữa bulong) được gắn một bánh răng nhựa có đường kính lớn hơn đường kính bánhrăng trên động cơ DC giảm tốc.

+ Bánh răng trên động cơ được nối với bánh răng gắn trên bulong bằng dây đaicuroa,bệ có thể quay được là nhờ vào sự truyền động của động cơ DC

3.2.1.4 Chọn động cơ.

a Yêu cầu chọn động cơ.

Do yêu cầu của hệ thống là các chuyển động gồm cả đảo chiều nên nhóm chúng

em sử dụng động cơ một chiều có bộ giảm tốc 24V

Trong mô hình động cơ DC 24V giảm tốc dùng để kéo và xoay buồng thang,

dùng trong mâm trượt và hệ thống đóng mở cửa nhà xe.

b Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều.

Hình 17: Sơ đồ nối dây động cơ điện một chiều dùng cuộn kích từ.

Phương trình cân bằng điện áp mạch phần ứng:

U = E + Iư ( Rư + Rf ) (2.1) Trong đó

rct: điện trở tiếp xúc của chổi than ( )

Sức điện động Eư của phần ứng động cơ được xác định theo biểu thức:

Eư =    

2

.

K a

N P

 (2.3)

EI

RfU

Ikt

Rkt

UCKT

Ukt

với K P N a

2

.



 (2.4)Trong đó: P : là số đôi cực từ chính

N : là số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây cực từ chính

a : là số đôi mạch nhánh song song

f u

K

R R K

U K

I R R U K

Suy ra:

M K

R R K

) (





    (2.8)Đây là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều dùng cuộn kích từ Dạngđặc tính cơ của động cơ được thể hiện trên hình 18

Hình 18: Đường đặc tính cơ của động cơ điện một chiều dùng cuộn kích từ.

Dạng đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập có dạng tuyến tính với tốc độ không tải lý tưởng o và độ cứng đặc tính :

M0

o



Nhận thấy tốc độ không tải lý tưởng  o phụ thuộc vào điện áp Khi

Uư = Uđm thì ta có 0đm Độ cứng đặc tính cơ phụ thuộc vào điện trở Rf.

Khi Rf = 0 ta có đặc tính cơ tự nhiên:

R

Ku tn

)

* Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng:

Để điều chỉnh điên áp phần ứng động cơ một chiều cần có thiết bị nguồn điện mộtchiều kích từ độc lập, các bộ chỉnh lưu điều khiển Các thiết bị nguồn này có cácchức năng biến năng lượng điện xoay chiều thành một chiều có sức điện động Eb điềuchỉnh được nhờ tín hiệu điều khiển Uđk Vì là nguồn có công suất hữu hạn so với động

cơ nên các bộ biến đổi này có điện trở trong Rb và điện cảm Lb khác không, ở chế độxác lập phương trình đặc tính của hệ thống:

Hình 19: Sơ đồ khối và sơ đồ thay thế ở chế độ xác lập.

Khi mômen là định mức thì các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của tốc độ là:

Vì họ đặc tính cơ là các đường song song nhau nên theo định nghĩa về độ cứng đặc tính cơ có thể viết:

M

M

M D

Hình 20: Xác định phạm vi điều chỉnh

Với một cơ cấu máy cụ thể thì các giá trị , Mđm, Km là xác định, vì vậy phạm vi điều chỉnh D phụ thuộc tuyến tính vào giá trị của độ cứng Khi điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ bằng các thiết bị nguồn điều chỉnh thì điện trở mạch phần ứng gấp khoảng hai lần điện trở phần ứng Do đó có thể tính sơ bộ được: max 1

- Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng phương pháp thay đổi điện ápphần ứng có đặc điểm:

- Điện áp phần ứng càng giảm tốc độ động cơ càng nhỏ, phương pháp này chỉ thayđổi tốc độ dưới tốc độ định mức

- Độ cứng đặc tính cơ giữ không đổi trong toàn bộ dải điều chỉnh

- Độ sụt tốc tuyệt đối trên toàn dải điều chỉnh ứng với một mômen là như nhau Độsụt tốc lớn nhất tại đặc tính cơ thấp nhất của dải điều chỉnh do vậy sai số tốc độ tươngđối (sai số tĩnh ) không vượt quá sai số cho phép thì hệ truyền động sẽ làm việc với sai

số luôn nhỏ hơn sai số cho phép trong toàn dải điều chỉnh

- Dải điều chỉnh tốc độ của phương pháp này tương đối lớn D 10: 1

So với hai phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi từ thông và thay đổi điệntrở phụ trên mạch phần ứng thì phương pháp thay đổi điện áp phần ứng có chất lượngđiều chỉnh tốt nhất Trước hết nó là phương pháp điều chỉnh triệt để, có khả năng điềuchỉnh trong bất kỳ vùng tải nào Đặc tính cơ điều chỉnh bằng phương pháp này mềmhơn, đặc tính cơ tư nhiên nhưng cứng hơn đặc tính cơ biến trở Vì vậy phương phápnày đảm bảo sai số tốc độ nhỏ, khả năng quá tải lớn, dải điều chỉnh rộng và tổn thấtnăng lượng không cao Mặt khác vì phần tử điều chỉnh đặt trong mạch điều khiển nên

độ tinh điều chỉnh cao, thao tác nhẹ nhàng và có khả năng cải thiện thành hệ tự độngvòng kín làm tăng dải điều chỉnh và tăng chất lượng điều khiển

 Đảo chiều quay động cơ:

Chiều quay động cơ phụ thuộc vào chiều quay của momen nên để đảo chiều quayđộng cơ có hai phương pháp:

- Đổi chiều dòng phần ứng

- Đổi chiều từ thông (đổi chiều dòng kích từ Ikt)

Nếu dùng phương pháp đổi chiều dòng kích từ Khi máy đang quay do hệ số điệncảm của cuộn dây kích từ lớn (do có nhiều vòng dây) nên khi thay đổi dòng kích thíchIkt thì xuất hiện suất điện động cảm ứng rất cao gây ra điện áp đánh thủng cách điệndây quấn kích từ Do đó để đảo chiều quay động cơ ta chọn phương pháp đảo chiềudòng phần ứng