CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY buồng thang máy được đặt tại tầng trệt.4 Phân loại theo hệ thống vận hành Theo mức độ tự động - Loại bán tự động - Loại tự động Theo tổ hợp điều khiển - Điều khiển đơn - Điều khiển kép - Điều khiển theo nhóm Theo vị trí điều khiển - Điều khiển trong cabin - Điều khiển ngoài cabin - Điều khiển trong và ngoài cabin 1.5 Phân loại theo các thông số cơ bản Theo tốc độ di chuyển của cabin - Loại tốc độ thấp V < 1m/s - Loại tốc độ trung bình V = 1 – 2,5m/s - Loại tốc độ cao V = 2,5 – 4m/s - Loại tốc độ rất cao V > 4m/s Theo khói lượng vận chuyển của cabin - Loại nhỏ Q < 500kg - Loại trung bình Q = 500 – 1000kg - Loại lớn Q = 1000 – 1600kg - Loại rất lớn Q > 1600kg Đào Nhất Khang 16 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cấu tạo và các hệ thống truyền động của thang máy 2.1 Cấu tạo Các bộ phận chính của thang máy: buồng thang, bộ giảm tốc, hệ thống puly truyền động và cáp nâng, đối trọng, cơ cấu kẹp ray, công tắc bù cáp, đệm, phanh hãm điện từ, động cơ điện. Buồng thang: Buồng thang thường được lựa chọn dựa trên kích thước, hình dáng và khoảng không dành cho thang. Việc lựa chọn buồng thang hợp lý sẽ mang lại sự lưu thông an toàn và thuận tiện. Thông thường vùng đòi hỏi cho hành khách là 0,186m2/người, dung lượng lớn nhất chuyên chở của thang chở người là 33,75 kG/0,093 m2 , đối với chung cư là 450 kG, cửa hàng buôn bán 225 kG, toà nhà văn phòng là 900 – 1350 kG.
Bộ giảm tốc: Đây là khâu truyền lực truyền động năng từ đầu trục động cơ đến tang quay hay puli dẫn động. Hợp giảm tốc có hai loại: Hệ thống gồm nhiều bánh răng ăn khớp: có khả năng truyền lực lớn, làm việc Đào Nhất Khang 17 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT chắc chắn nhưng cồng kềnh, không êm được dùng khi tốc độ động cơ và của tang quay không chênh lệch nhau lớn. Hệ thống bánh răng trục vít: có tỉ số truyền lớn, làm việc êm, có khả năng tự hãm. Hệ thống puly truyền động và cáp nâng: Phương pháp truyền động năng cho dây cáp để vận chuyển buồng thang, chia thành hai loại: - Kiểu tang trống: cơ cấu hình học như một cái trống được gắn liền với trục truyền động, dây cáp có một đầu được gắn chặt cố định bên trong, khi vận hành cáp quấn song song trống.2 Kiểu tang trống.
Phương pháp này có nhựơc điểm là nếu cáp dài sẽ gây cồng kềnh giảm tuổi thọ cáp. Puly ma sát: sử dụng ma sát giữa dây và puly để truyền động năng, sử dụng trong các hệ thống thang máy mới. Đối trọng Là vật nặng treo đối diện với buồng thang trên ròng rọc nhằm triệt tiêu bớt một phần mômen tạo ra do sức nặng của tải và buồng thang qua đó làm giảm mômen động cơ. Khối lượng đối trọng được chọn theo công thức sau: Khối lượng đối trọng = khối lượng buồng thang + 70% khối lượng lớn nhất.
Cơ cấu kẹp ray Đào Nhất Khang 18 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Đây là một thiết bị an toàn được lắp đặt phía dưới buồng thang, khi làm việc nó kẹp chặt lấy ray dẫn hướng, ghìm chặt buồng thang lại do tốc độ vượt mức cho phép, dây đứt hay vì lý do nào đó. Các kiểu cơ cấu kẹp ray : Kiểu bánh lệch tâm. Kiểu trục quay và nêm. Công tắc bù cáp Đây là một công tắc ngắt mạch, được thực hiện thông qua một ròng rọc khi nó bị nâng lên hay hạ xuống, theo sự di chuyển của buồng thang.
Đệm dầu Làm việc theo nguyên tắc thủy lực, bộ phận chính là một xy lanh đựng dầu, piston có khoan nhiều lỗ, khi buồng thang rơi mạnh đè lên piston thì dầu sẽ chảy vào những lỗ làm cho va chạm êm hơn. Phanh hãm điện từ Phanh hãm chỉ hoạt động khi không có điện. Động cơ điện Là phần tử quan trọng của máy thang, nó cung cấp cơ năng cho việc di chuyển buồng thang. Động cơ được nối với puly ma sát có hộp giảm tốc hoặc không.
Thang chở khách hầu hết có hộp giảm tốc, động cơ được sử dụng có tốc độ định mức từ 600 1200 vòng/phút.2 Các yêu cầu an toàn trong thang máy Hệ thống thang chỉ hoạt động khi: - Cửa buồng thang và cửa thang hầm: buồng thang chỉ di chuyển khi đảm bảo hai cửa trên đều đóng. - Các công tắc giới hạn trên cùng và dưới cùng được đảm bảo. - Bảo đảm an toàn khi đứt dây, trượt cáp hoặc mất điện. - Các công tắc an toàn và vận hành trong buồng thang hoạt động tốt.
Yêu cầu về kỹ thuật - Dừng chính xác buồng thang: buồng thang của thang máy cần phải dừng Đào Nhất Khang 19 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT chính xác so với mặt bằng của tầng cần dừng. Nếu buồng thang dừng không chính xác sẽ gây ra các hiện tượng sau: Đối với thang máy chở khách thì làm cho hành khách ra vào khó khăn, tăng thời gian vào ra và do đó làm giảm năng suất thang máy. Đối với thang máy chở hàng: gây khó khăn cho việc bốc xếp hàng hóa. Để dừng chính xác buồng thang, cần tính đến một nữa 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 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 khác. Quá trình hãm buồng thang xảy ra như sau: khi buồng thang đi đến gần sàn tầng, công tắc chuyển đổi tầng cấp lệnh lên hệ thống điều khiển động cơ để dừng buồng thang. - Đảm bảo khả năng làm việc cao và độ an toàn tối đa nhất. - Độ biến thiên gia tốc ở phạm vi cho phép : gia tốc tối ưu đảm bảo năng suất cao, không gây ra cảm giác khó chịu cho khách được đưa ra trong bảng sau: Bảng 2-1.
Thông số của các hệ truyền động. Đào Nhất Khang 20 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hệ truyền Phạm vi Tốc độ di Gia tốc (m/s2) Độ không động điện điều chỉnh chuyển chính xác tốc độ (m/s) khi dừng (mm) Động cơ KĐB rô to lồng sóc 1 cấp tốc độ 120 1:1 0,8 1,5 150 Động cơ KĐB rô to lồng sóc 1 :4 0,5 1,5 10 15 2 cấp tốc độ Động cơ KĐB rô to lồng sóc 1 :4 1 1.5 25 35 2 cấp tốc độ Hệ máy phát – động cơ(F- 1 : 30 2 2 10 15 Đ) Hệ máy phát – động cơ có khuếch đại 1 : 100 2.2 Các hệ thống truyền động của thang máy 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: Độ chính xác khi dừng. Đào Nhất Khang 21 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Tốc độ di chuyển buồng thang. Gia tốc lớn nhất cho phép.
Phạm vi điều chỉnh tốc độ. Hệ truyền động động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc thường dùng cho thang máy chở hàng tốc độ chậm. Hệ truyền động xoay chiều dùng động cơ không đồng bộ nhiều cấp tốc độ thường dùng cho các thang máy chở khách tốc độ trung bình. Hệ truyền động một chiều máy phát- động cơ khuyếch đại trung gian thường dùng cho các thang máy cao tốc.
Trong nhứng năm gần đây, sự phát triển của kỹ thuật điện tử công suất, các hệ truyền động một chiều dùng bộ biến đổi tĩnh đã được ứng dụng trong điều khiển thang máy cao tốc với tốc độ tới 5m/s.1 Hệ thống tự động khống chế thang máy tốc độ trung bình Hệ truyền động dùng cho thang máy tốc độ trung bình thường là hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ hai cấp tốc độ. Hệ này đảm bảo dừng chính xác cao, thực hiện bằng chuyển tốc độ của động cơ xuống tốc độ thấp (v=2,5m/s),trước khi buồng thang sắp đến sàn tầng. Hệ này thường dùng cho các Hình 2.3 Thang máy truyền động có bánh răng. thang máy chở khách trong các nhà cao tầng với tốc độ di chuyển buồng thang dưới 1m/s.
Đào Nhất Khang 22 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.2 Hệ thống tự động khống chế thang máy cao tốc Thang máy cao tốc thường di chuyển với tốc độ v 3m/s thường dùng hệ truyền động một chiều. Buồng thang được treo lên puly kéo cáp nối trực tiếp với trục động cơ truyền động thông qua hộp giảm tốc. Trong mạch điều khiển thang máy cao tốc, công tắc chuyển đổi tầng là loại phi tiếp điểm. Công tắc chuyển đổi tầng phi tiếp điểm thường dùng là loại cảm biến vị trí kiểu cảm ứng và cảm biến vị trí dùng tế bào quang điện.
Thanh cắt động 2. Mạch từ hở 3. Cuộn dây Hình 2.4 Sự phụ thuộc của L = f(s) Nguyên tắc hoạt động của cảm biến kiểu cảm ứng: Khi mạch từ hở, do điện kháng của cuộn dây bé, dòng xoay chiều qua cuộn dây khá lớn. Khi thanh sắt động 1 làm kín mạch từ, từ thông sinh ra trong mạch từ tăng, làm tăng điện cảm L của cuộn dây và dòng đi qua cuộn dây sẽ giảm xuống.
Nếu đấu nối tiếp với cuộn dây của bộ cảm biến một rơle ta sẽ được một phần tử phi tiếp điểm để dùng trong hệ thống điều khiển. Tùy theo mạch sử dụng, chúng ta có thể dùng nó làm công tắc chuyển đổi tầng, cảm biến để thực hiện dừng chính xác buồng thang hoặc cảm biến để chỉ thị vị trí buồng thang. Đào Nhất Khang 23 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý của cảm biến kiểu cảm ứng Cuộn dây của rơle tầng được đấu nối tiếp với cuộn dây của cảm biến kiểu cảm ứng CB. Để nâng cao độ tin cậy, song song với cuộn dây của bộ cảm biến đấu thêm tụ C.
Trị số điện dung của tụ điện điện được chọn sao cho thanh sắt động che kín mạch từ để tạo được dòng cộng hưởng. Khi mạch từ của cảm biến hở, dòng điện đi qua cuộn dây của rơle Rtr đủ lớn làm cho nó tác động. Và khi mạch từ kín, dòng điện đi qua cuộn dây giảm xuống gần bằng không, rơle không tác động. Thông thường bộ cảm biến được lắp ở thành giếng thang, thanh sắt động được lắp ở buồng thang.