trang bị điện thang máy nhóm 9

Khái niệm chung và phân loạiCác bộ phận chính của thang máy Động cơ và các hệ truyền động thang máy Yêu cầu đối với truyền động điện thang máy Cảm biến vị trí dùng ở thang máy Một số sơ

TRANG BỊ ĐIỆN-THANG MÁY

NHÓM 9 LỚP: ĐIỆN 9A1

Danh sách nhóm 91.Nguyễn Văn Thơm2.Trần Văn Tiến

3 Vi Song Toàn

4 Nguyễn Văn Thái5.Nguyễn Đức Thành6.Nguyễn Đức Thiện7.Hoàng Quang Toản8.Nguyễn Văn Thịnh9.Hoàng Hồng Thanh10.Phạm Hồng Thắng11.Trần Tiến Thành

Khái niệm chung và phân loại

Các bộ phận chính của thang máy

Động cơ và các hệ truyền động thang máy

Yêu cầu đối với truyền động điện thang máy

Cảm biến vị trí dùng ở thang máy

Một số sơ đồ khống chế thang máy điển hình

I , KHÁI NIỆM CHUNG VÀ PHÂN LOẠI

A, Khái niệm :

- Thang máy là thiết bị vận tải dùng để chở người và hàng hoá theo phương thẳng đứng hoặc nghiêng so với phương

thẳng đứng 1 góc nhỏ hơn 15 độ

Nó là một loại hình máy nâng chuyển được sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất như trong ngành khai thác

hầm mỏ, trong ngành xây dựng, luyện kim, công nghiệp nhẹ sử dụng để vận chuyển hàng hoá, sản phẩm, đưa công

nhân tới nơi làm việc có độ cao khác nhau

Trong sinh hoạt được sử dụng rộng rãi trong các toà nhà cao tầng, cơ quan,khách sạn giúp tiết kiệm được thời gian

và sức lực

Dáng tổng thể của thang máy

Thang máy hiện nay đã được thiết kế và chế tạo rất đa dạng, với nhiều kiểu, loại khác nhau để phù hợp với mục đích sử dụng của từng công trình.

- Theo chức năng :+ Thang máy chở người trong các tòa nhà cao tầng

+ Thang máy dùng trong các bệnh viện

+ Thang máy chở hàng có người điều khiển

+ Thang máy dung trong các nhà ăn và thư viện

- Theo trọng tải : + Thang máy loại nhỏ Q < 60kG

+ Thang máy trung bình Q,G = 160 ÷ 2000kG

+ Thang máy loại lớn Q > 2000kG

B, Phân loại thang máy

- Theo tốc độ di chuyển: + Thang máy chạy chậm v = 0,5m/s

+ Thang máy tốc độ trung bình v = 0,5 ÷ 1 m/s + Thang máy chạy nhanh v = 1÷2,5 m/s

+ Thang máy cao tốc v > 2,5 m/s

- Theo hệ truyền động: + Thang máy truyền động điện (phổ biến)

+ Thang máy truyền động thủy lực (ít phổ biến)

II, Các bộ phận chính của thang máy

Bộ phận chính thang máy -Máy kéo

-Máy kéo: Động cơ của máy kéo là một bộ phận quan trọng của thang máy, nó tạo ra lực để giúp thang máy hoạt động.

-Tủ điều khiển: Có chức năng điều khiển mọi hoạt động của thang máy Tủ điều khiển nhờ các thiết bị khác cung cấp dữ kiện sau khi đã kiểm soát hàng loạt các chức năng an toàn.

-Bộ chống vượt tốc: Trong trường hợp xảy ra mất an toàn thang máy chạy nhanh hơn tốc độ bình thường, thì bộ chống vượt tốc sẽ hoạt động.

-Buồng thang máy: Đây chính là nơi không gian thang máy nơi có thể xác định được lượng người có thể đứng để di chuyển.

-Cáp tải: là sợi dây kéo, giữ vững an toàn cho thang máy Tùy mỗi trọng tải thang mà người ta lắp đặt cáp theo những kích thước khác nhau.

-Đối trọng: Là thiết bị được thiết kế đối lập với cabin có nhiệm vụ dùng sức nặng để kéo cabin lên hoặc xuống Bộ phận này kết hợp với máy kéo để đưa cabin lên xuống được dễ dàng.

- Cửa tầng: Cửa tầng chính xác là cửa di chuyển ra vào trong thang máy Điểm dừng đặt chính xác ở các tầng trong tòa nhà.

-Bảng điều khiển tầng: Được lắp đặt ở không gian bên ngoài Bảng điều khiển có 2 nút mũi tên hướng lên và mũi tên hướng xuống, chính là xác định hướng đi của ngườ sử dụng

-Lò xo giảm: Thiết bị được thiết kế ở dưới hố pit Bộ phận này có nhiệm vụ làm giá đỡ cho cabin khi các hệ thống đảm bảo

an toàn khác đều không hoạt động

III, ĐỘNG CƠ VÀ CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG THANG MÁY

1.Các động cơ

A Động cơ không hộp số FUJI

Điện điện áp cung cấp: AC380V, 50Hz

Cấp cách điện: F Lớp bảo vệ: IP42 (kín tự làm mát)

Bôi trơn: Mỡ Duty: S5-50%

Phanh mô-men xoắn: 686Nm

Bắt đầu từ điện áp: DC 110V để giữ cho điện áp: DC 55V

Mã hóa: ERN 1387

Một số ưu điểm của động cơ không hộp số

- Động cơ không hộp số có kích thước nhỏ gọn

         - Máy kéo không hộp số (không có hệ thống bánh răng giảm tốc)sử dụng công nghệ nam châm vĩnh cửu nên không cần bảo dưỡng động cơ

          - Tiết kiệm năng lượng: Nhờ hiệu suất cao của động cơ đồng bộ, năng lượng tiêu thụ của hệ thống chỉ còn 60% so với động cơ có hộ số thông thường, cho phép khách hàng tiết kiệm được khoản chi phí tương đối lớn

          - Thân thiện môi trường: Không còn các vấn đề do dầu mỡ của hộp số gây ra

          - Không tiếng ồn: Do tốc độ vòng quay của motor thấp hơn so với động cơ có hộp số thông thường nên giảm thiểu tối đa sự rung lắc về cơ khí và khắc phục được hoàn toàn tiếng ồn do không có hộp số khi thang máy chạy tốc độ cao

          - Độ ổn định cao: Do động cơ không hộp số quay với tốc độ thấp, nên tuổi thọ chạy thang cũng sẽ tăng cao

          - An toàn: Với khả năng tự sản sinh ra năng lượng hãm làm tăng hiệu suất chống trượt cabin

          - Linh hoạt: Với kích thước nhỏ gọn của động cơ không hộp số cho phép tiết kiệm được không gian kiến trúc

B.Động cơ thang máy có hộp số

Ưu điểm của thang máy động cơ có hộp số

Dòng thang máy này được ra đời trước cả thang máy động cơ không hốp số, giá thành của sản phẩm thấp hơn, phù hợp với kinh phí mà một công trình trong nước có thể bỏ ra Sử dụng loại thang máy này là phù hợp với điều kiện kinh tế chung của nước ta Bởi thế dù là công trình công cộng hay công trình tư nhân thì thông thường vẫn sử dụng loại thang máy động cơ có hộp số này nhiều hơn

Một ưu điểm khác không thể thiếu đó chính là việc lắp đặt, đưa thang máy động cơ có hộp số vào sử dụng dễ dàng, đơn giản và nhanh chóng hơn rất nhiều Thông thường rất ít khi xảy ra những sự cố, những trục trặc không mong muốn có thể làm ảnh hưởng tới quá trình đưa thang máy động cơ có hộp số vào sử dụng ở mỗi gia đình

Động cơ truyền động cho thang máy trong đề tài là động cơ có công suất nhỏ, do đó có thể sử dụng các loại động cơ:

+ Động cơ một chiều kích từ độc lập

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

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

+ Động cơ xoay chiều 3 pha không đồng bộ roto lồng sóc:

Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, chắc chắn, vận hành an toàn Sử dụng nguồn cung cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều 3 pha.Giá thành thấp hơn

động cơ 1 chiều, phổ biến, luật điều khiển phong phú

Nhược điểm: Điều chỉnh tốc độ và khống chế các quá trình quá độ khó khăn Chỉ tiêu khởi động xấu hơn nhiều so với động cơ một chiều

+ Động cơ đồng bộ kích từ nam châm vĩnh cửu

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

có vùng điều chỉnh rộng, độ chính xác cao Có kích thước nhỏ gọn hơn so với động cơ không đồng bộ cùng công suất Sử dụng vật liệu từ, có mật độ từ cao, tổn thất từ và độ nhụt từ nhỏ, khả năng tái nạp từ tốt, chịu nhiệt độ cao

Nhược điểm

Nhược điểm: Giá thành cao Các truyền động công suất lớn thì dùng hệ thống bộ biến đổi - động

cơ một chiều, động cơ đồng bộ Trước đây, động cơ điện một chiều thường được ưa chuộng hơn,

kể cả trong dải công suất nhỏ vì tính điều chính đơn giản và tuyến tính của nó Ngày nay, công nghệ điện tử và vi điều khiển phát triển mạnh mẽ, việc điều khiển động cơ không đồng bộ không còn quá khó khăn, động cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc rẻ hơn động cơ một chiều cùng công suất nhiều và rất phổ biến trên thị trường với dải công suất rộng, do đó, phù hợp cho ứng dụng của chúng ta Vậy ta quyết định lựa chọn động cơ không đồng bộ roto lồng sóc dùng cho thang máy Thông số động cơ được lựa chọn như bên dưới

IV Yêu cầu đối với truyền động điện thang máy:

Hệ truyền động điện cho thang máy phải đáp ứng các yêu cầu chung như mọi hệ truyền động điện Đó là:

- Về mặt kỹ thuật: đơn giản trong vận hành, hoạt động tin cậy, thiết bị bền, tuổi thọ cao, hiệu suất cao

- Về mặt kinh tế: vốn đầu tư thích hợp với nơi sử dụng, chi phí bảo dưỡng và vận hành thấp

- Ngoài ra, vì thang máy là thiết bị vận chuyển người theo phương thẳng đứng nên còn phải đảm bảo an toàn tuyệt đối, chạy êm,

không gây cảm giác khó chịu cho hành khách và dừng cabin chính xác ngang sàn tầng

- Khi thiết kế hệ trang bị điện – điện tử cho thang máy, việc lựa chọn một hệ truyền động, chọn loại động cơ phải dựa trên các yêu cầu

sau:

Những năm gần đây, do sự phát triển của kỹ thuật điện tử công suất lớn,

các truyền động một chiều dùng bộ biến đổi tĩnh đã được áp dụng khá rộng rãi trong thang máy cao tốc với tốc độ tới 5m/s

Yêu cầu chạy êm:

Cabin chuyển động êm hay không là phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và hãm máy Các tham số đặc trưng cho chế độ này là:

- Tốc độ ( ): tốc độ liên quan tới năng suất thang máy, nhất là đối với nhà cao tầng, song tăng tốc độ là tăng giá thành

- Gia tốc ( phải hạn chế gia tốc 2m/s

- Độ giật ( p = =): là độ tăng giảm gia tốc trong một đơn vị thời

•  

Khi tốc độ thì độ giật không được quá³

+Yêu cầu về dừng chính xác:

Dừng chính xác thang máy đảm bảo sàn cabin và sàn tầng ngang nhau Dừng không chính xác sẽ làm khách ra vào khó khăn, khó bốc xếp hàng (với thang máy chở hàng), mất thời gian và năng suất thang máy giảm

Để dừng chính xác, tốc độ cabin được giảm nhờ các cảm biến vị trí

trước khi phanh dừng Độ chính xác khi dừng còn phun thuộc vào hệ

truyền động điện ( tham khảo bảng 2.1)

•  

Hệ truyền động điện Phạm vi điều chỉnh tốc độ

+ Yêu cầu về an toàn:

Yêu cầu này rất quan trọng vì liên quan đến tính mạng hành khách Thang máy phỉa chắc chắn, tin cậy Thiết bị điện chịu được tần suất đóng – cắt lớn Giữa cơ và điện phải có khóa liên động chặt chẽ, như thang chỉ hoạt động khi các cửa cabin và tầng đã đóng và cabin không

bị quá tải Khhi cabin chuyển động thì không thể mở cửa, khi đứt cáp thì cabin phải được ghim cố định nhờ phanh v.v

+ Các yêu cầu khác:

- Do khách đi thang máy không có hiểu biết về thang nên hệ thống điều khiển phải thật đơn giản, đèn báo

rõ ràng, chỉ dẫn qua ký hiệu dễ hiểu

- Luật điều khiển thang máy phải chặt chẽ Nút gọi thang được bố trí ở các cửa tầng Các nút đến tầng được đặt trong cabin Cabin có đèn chiếu sáng, cửa thoát hiểm

Công nghệ chạy thang phải đáp ứng được yêu cầu gọi thang (ngẫu nhiên) của khách và phải tối ưu hóa

theo chiều di chuyển thang cũng như thời gian chạy thang,thang rỗi khách sẽ di chuyển theo tín hiệu gọi của khách đầu tiên

và cho quá giang những khách gọi đi cùng chiều Thang dừng trả khách theo tín hiệu đến tầng gần nhất mà cùng chiều thang đang di

chuyển

Khi thang hoạt động nó vẫn nhận các tín hiệu gọi tầng và đến tầng khác, ghi nhớ và xử lý các tín hiệu này: các lệnh gọi tầng và đến tầng cùng chiều chuyển động của cabin sẽ lần lượt thực hiện theo thứ tự vị trí gần cabin nhất; các lệnh gọi tầng và đến tầng ngược với chiều chuyển động của cabin sẽ được ghi nhớ và thực hiện lúc cabin quay lại.

V.Cảm biến vị dùng ở thang máy

khái niệm về bộ cảm biến :

Bộ cảm biến là thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái hay quá trình vật lí hay hóa học ở môi trường cần khảo

sát, và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó Thông tin được xử lý để rút

ra tham số định tính hoặc định lượng của môi trường, phục vụ các nhu cầu nghiên cứu khoa học kỹ thuật hay dân sinh

và gọi ngắn gọn là đo đạc, phục vụ trong truyền và xử lý thông tin, hay trong điều khiển các quá trình khác.

Có nhiều loại cảm biến khác nhau và có thể chia ra hai nhóm chính:

Cảm biến vật lý: sóng điện từ, ánh sáng, tử ngoại, hồng ngoại, tia x, tia gâm, hạt bức xạ, nhiệt độ, áp suất, âm thanh,rung

động, khảng cánh, chuyển động, gia tốc, từ trường, trọng trường,

Cảm biến hóa học: độ ẩm, độ PH, các ion, hợp chất đặc hiệu,khói,

 Một cảm biến được sử dụng khi đáp ứng các tiêu chí kỹ thuật xác định.

• Độ nhạy: Gia số nhỏ nhất có thể phát hiện

• Mức tuyến tính: Khoảng giá trị được biến đổi có hệ số biến đổi cố định

• Dải biến đổi: Khoảng giá trị biến đổi sử dụng được

• Ảnh hưởng ngược: Khả năng gây thay đổi môi trường

• Mức nhiễu ồn: Tiếng ồn riêng và ảnh hưởng của tác nhân khác lên kết quả

• Sai số xác định: Phụ thuộc độ nhạy và mức nhiễu

• Độ trôi: Sự thay đổi tham số theo thời gian phục vụ hoặc thời gian tồn tại (date).

• Độ trễ: Mức độ đáp ứng với thay đổi của quá trình

• Độ tin cậy: Khả năng làm việc ổn định, chịu những biến động lớn của môi trường như sốc các loại

• Điều kiện môi trường: Dải nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, làm việc được.

“ Tại sao thang máy cần có bộ phẩn cảm biến an toàn? „

Đây là một thiết bị quan trọng và khá phổ biến ở mỗi thiết bị thang máy, đặc

biệt là thang máy tải khách Hầu hết bất kỳ chiếc thang máy tải khách tiên tiến, chấtlượng cao nào ngày nay cũng đều có sự hiện diện của thiết bị này Nhờ có cảm biến antoàn chống kẹt cửa mà việc đi lại, ra vào cabine thang máy có được độ an toàn tối đa

vì nó có chức năng quan trọng là chống kẹt cửa trong thang máy

Trong quá trình thang máy vận hành, nếu có vật cản xuất hiện thì thiết bị này sẽ

nhận dạng nhanh chóng, đảm bảo cho cửa thang máy không hoạt động cho tới khi vậtcản không còn xuất hiện Nhờ có cảm biến an toàn chống kẹt cửa mà tình trạng kẹt cửa

do người, quần áo,túi xách,vật dụng, không còn xảy ra và đảm bảo an toàn tuyệt đốicho người sử dụng

Thiết bị này luôn hoạt động trơn tru, hiệu quả sẽ đảm bảo cho tình trạng thang

máy bị kẹt giảm thiểu đi đáng kể Chính những thiết bị này góp phần không nhỏ vàoviệc mang tới độ an toàn, quá trình sử dụng hiệu quả cho con người khi sử dụng thangmáy

Công dụng:

- Phát lệnh dừng buồng thang ở mỗi tầng

- Chuyển đổi tốc độ động cơ truyền động từ tốc độ cao sang tốc độ thấp khi

buồng thang đến gần tầng cần dừng, để nâng cao độ dừng chính xác

- Xác đinh vị trí của buồng thang

Cảm biến vị trí kiểu cơ học.

Cảm biến vị trí kiểu cơ học.Đây là công tắc tầng có 3 vị trí tác động trực tiếp (hình vẽ) Khi tay gạt bị gạt về

vị trí a, tiếp điểm động 3 đóng kín mạch hai tiếp điểm tĩnh 6 Khi tay gạt bị gạt về vị trí

b thì tiếp điểm động 3 đóng kín mạch hai tiếp điểm tĩnh 2 Khi tay gạt về vị trí giữa c

thì cả hai tiếp điểm đều mở

1 Tấm cách điện; 2,6 Tiếp điểm tĩnh; 3 Tiếp điểm động;

4 Cần gạt; 5 Vòng xoay cao su

Cảm biến vị trí kiểu cơ học

Cảm biến vị trí kiểu cảm ứng

Nguyên lý làm việc của cảm biến kiểu cảm ứng dựa trên trị số thay đổi điện cảm L của cuộn dây có mạch từ khi mạch từ kiến

và mạch từ hở.

Cấu tạo gồm mạch từ 1, cuộn dây 2 Khi mạch từ hở, điện cảm của bộ cảm biến bằng điện trở thuần của cuộn dây, còn khi mạch

từ bị che kín bằng thanh thép hình chữ U3 điện trở của cảm biến sẽ tăng đột biến do thành phần điện cảm của L tang.

Cảm biến vị trí kiểu quang điện

Cảm biến này có 2 bộ: bộ phát E là một điốt phát quang (LED), thường là phát ánh sáng hồng ngoại và bộ phận R là một điốt quang Khi

bộ R nhận ánh sáng từ bộ E thì nội trở ngược của điốt quang giảm Từ đó tác đọng vào mạch điện tử Khi bộ R không nhận được ánh sáng

thì điốt quang có nội trở ngược tăng

Cảm biến quang kiểu phản xạ yêu cầu đối tượng có khoảng cách chuẩn đối với cảm biến Cảm biến quang kiểu ánh sáng xuyên dễ

dàng phát hiện hơn nên được dùng nhiều trong thang máy

• Để xác định vị trí dừng tầng người ta sử dụng 3 cách :

Thứ 1 : sử dụng các giới hạn (công tắc hành trình) để đặt ở các tầng cần dừng

Công tắc hành trình dùngcho thang máy TSW

Thứ 2 : sử dụng móng ngựa ( cảm biến quang) để đếm tầng.1 cái đếm lên và 1 cái đếm xuống.các cờ sẻ đặt ở các tầng.mổi chiều của mổi tầng có hai cờ(1cờ đổi tốc độ và 1 cờ dừng tầng).khi thang máy chạy tốc độ cao đến gặp cờ đổi tốc độ thì bộ xử lí (plc hoặc mạch

vxl) sẻ bảo biến tần cho thang máy chạy chậm lại với tốc độ đặt trước(người lắp đặt thang máy người ta gọi là tốc độ bò)

khi thang máy bò đến gặp cờ dừng tầng thì dừng

Lí do có tốc độ bò là để giảm sốc và khi có tín hiệu gọi thang máy tăng tốc từ từ và tiếp tục thực hiện quá trìng chạy Encoder sẽ kiểm soát tốc độ máy kéo chạy và dừng chính xác tránh hiện tượng trôi tầng