Đang tải... (xem toàn văn)
Theo máy tương tự ta chọn đường kính các lỗ trên đĩa 1 là 9 mm và trên đĩa 2 là 10 mm ứng với chốt 1 còn với chốt 2 thì đường kính các lỗ trên đĩa 1 là 7 mm và trên đĩa 2 là 8 mm. Hai đĩa được nghép trên cối trụ có kết cấu như trên và được cố định bằng 4 chốt đinh tán như hình bên.
Cho mô hình thang máy như sau: Động cơ Hộp số puli chủ động Thanh dẫn Đối trọng puli bị động Các số liệu cho như sau: Tốc độ : V = 2 m/s Gia tốc : a = 1,5 m/s 2 Chiều cao mỗi tầng : h 0 = 4 m Số tầng : n = 8 tầng Trọng lượng Cabin : G 0 = 900 kg Trọng lượng tải : G đm = 700 kg Đường kính puli : D = 0,4 m NỘI DUNG THIẾT KẾ CHƯƠNG I: MÔ TẢ CÔNG NGHỆ VÀ YÊU CẦU TRUYỀN ĐỘNG 1 Hình 1 I. Mô tả chung về thang máy: Thang máy là thiết bị vận tải dùng để chở người và hàng hoá theo phương thẳng đứng. Nó là một loại hình máy nâng chuyển được sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất của nền kinh tế quốc dân như trong ngành khai thác hầm mỏ, trong ngành xây dựng, luyện kim, công nghiệp nhẹ . ở những nơi đó thang máy được sử dụng để vận chuyển hàng hoá, sản phẩm, đưa công nhân tới nơi làm việc có độ cao khác nhau . Nó đã thay thế cho sức lực của con người và đã mang lại năng suất cao. Trong sinh hoạt dân dụng, thang máy được sử dụng rộng rãi trong các toà nhà cao tầng, cơ quan, khách sạn . Thang máy đã giúp cho con người tiết kiệm được thời gian và sức lực . ở Việt Nam từ trước tới nay thang máy chỉ chủ yếu được sử dụng trong công nghiệp để trở hàng và ít được phổ biến. Nhưng trong giai đoạn hiện nay nền kinh tế nước ta đang có những bước phát triển mạnh thì nhu cầu sử dụng thang máy trong mọi lĩnh vực ngày càng tăng lên. Có thể phân loại thang máy như sau: 1.Phân loại theo chức năng: a.Thang máy chở người: Gia tốc cho phép được quy định theo cảm giác của hành khách: a ≤ 1,5 m/g 2 +Dùng trong các toà nhà cao tầng: loại này có tốc độ trung bình hoặc lớn, đòi hỏi vận hành êm, an toàn và có tính mỹ thuật . +Dùng trong bệnh viện : Phải đảm bảo rất an toàn, sự tối ưu về độ êm khi dịch chuyển, thời gian dịch chuyển, tính ưu tiên đúng theo các yêu cầu của bệnh viện . +Trong các hầm mỏ, xí nghiệp: đáp ứng được các điều kiện làm việc nặng nề trong công nghiệp như tác động của môi trường làm việc: độ ẩm, nhiệt độ; thời gian làm việc, sự ăn mòn . b.Thang máy chở hàng: Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, trong kinh doanh .Nó đòi hỏi cao về việc dừng chính xác buồng thang máy đảm bảo cho việc vận chuyển hàng hoá lên xuống thang máy được dễ dàng thuận lợi . 2.Phân loại theo tốc độ dịch chuyển: Thang máy tốc độ chậm: V = 0,5 m/s Thang máy tốc độ trung bình: V = 0,75 ÷ 1,5 m/s Thang máy tốc độ cao: V = 2,5 ÷ 5 m/s 3.Phân loại theo tải trọng: Thang máy loại nhỏ: Q Tm < 160 KG Thang máy loại trung bình: Q Tm = 500 ÷ 2000 KG Thang máy loại lớn: Q Tm > 2000 KG II.ĐẶC ĐIỂM PHỤ TẢI CỦA THANG MÁY VÀ CÁC YÊU CẦU TRUYỀN ĐỘNG CHO THANG MÁY: 2 Phụ tải thang máy là phụ tải thế năng Vị trí các điểm dừng của thang máy để đón, trả khách trên hố thang là các vị trí cố định, đó chính là vị trí sàn các tầng nhà. Động cơ truyền động thang máy làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại, mở máy và hãm máy nhiều. Vì đây là thang máy chở người, nên đòi hỏi cao về độ chính xác khi dừng máy: Khi G tải trọng = 2,5 G đm thì yêu cầu khi dừng, khoảng cách từ sàn Cabin đến mặt sàn tầng nhà ≤ 2 cm. Đảm bảo gia tốc Cabin khi khởi động và khi dừng nằm trong giới hạn cho phép (vì không được để cho người trên thang có cảm giác bị giật). Biểu đồ phụ tải thang máy CHƯƠNG II : PHÂN TÍCH - LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 3 s,v O v,m/s a a t v s a mo may c.d on dinh ham xuong toc do thap a, a,m/s ,m/s Vmin s : vi tri Động cơ dùng để kéo pu li cáp trong thang máy là loại động cơ có điều chỉnh tốc độ và có đảo chiều quay ( quá trình nâng, hạ của thang máy). Như vậy, để thực hiện được truyền động trong thang máy chúng ta phải có 2 phương án chính sau : + Dùng hệ truyền động chỉnh lưu - triristo, động cơ 1 chiều có đảo chiều quay. + Dùng hệ truyền động xoay chiều có điều chỉnh tốc độ Sau đây chúng ta sẽ đi vào phân tích ưu nhược điểm hai loại hệ truyền động này để từ đó chọn ra 1 phương án truyền động phù hợp nhất dùng trong thang máy. II.1. Hệ Truyền Động Chỉnh Lưu - Triristo có đảo chiều quay. Hệ Truyền Động T-Đ có đảo chiều quay được xây dựng trên hai nguyên tắc cơ bản : - Giữ nguyên chiều dòng điện phần ứng và đảo chiều dòng kích từ của động cơ . - Giữ nguyên chiều dòng kích từ và đảo chiều dòng điện phần ứng Từ hai nguyên tắc cơ bản này ta có năm loại sơ đồ chính Sơ đồ 1 : Truyền động dùng 1 bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng đảo chiều dòng kích từ. Loại sơ đồ này dùng cho công suất lớn và rất ít đảo chiều . Sơ đồ 2 : Truyền động dùng 1 bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng công tắc tơ chuyển mạch ở phần ứng ( từ thông giữ không đổi) 4 Hình 1 Loại này dùng cho công suất nhỏ, tần số đảo chiều thấp . Sơ đồ 3 : Truyền động dùng hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng. Hệ này có ưu điểm là dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo chiều lớn Sơ đồ 4 : Truyền động dùng hai bộ biến đổi nối song song ngược điều khiển chung .Loại này dùng cho mọi dải công suất vừa và lớn, thực hiện được công việc đảo chiều êm hơn. 5 Hình 2 Hình 3 Hình -4 Sơ đồ 5 : Truyền động dùng hai bộ biến đổi nối theo sơ đồ chéo điều khiển chung. Sơ đồ dùng cho mọi dải công suất vừa và lớn thực hiện việc đảo chiều êm Tuy nhiên kích thước cồng kềnh, vốn đầu tư và tổn thất lớn.(Hình-5) 6 Hình 5 Mạch điều khiển của 5 loại sơ đồ này có thể chia làm hai loại chính : a. Điều khiển riêng : Nguyên tắc : Khoá các bộ biến đổi mạch phần ứng để cắt dòng, sau đó tiến hành chuyển mạch, như vậy khi điều khiển sẽ tồn tại một thời gian gián đoạn, sơ đồ 1,2,3 được điều khiển theo nguyên tắc này . Khi điều khiển riêng có hai bộ diều khiển làm việc riêng rẽ với nhau . Tại một thời điểm thì chỉ có một bộ biến đổi có xung điều khiển còn bộ biến đổi kia bị khoá do không có xung điều khiển. Trong một khoảng thời gian thì BĐ1 bị khóa hoàn toàn và dòng phần ứng bị triệt tiêu, tuy nhiên suất điện động phần ứng E vẫn còn dương. Sau khoảng thời gian này thì phát xung α 2 mở bộ biến đổi 2 đổi chiều dòng phần ứng động cơ được hãm tái sinh. Hệ truyền động có van đảo chiều điều khiển riêng có ưu điểm là làm việc an toàn không có dòng cân bằng chảy giữa các bộ biến đổi song cần có 1 khoảng thời gian trễ trong đó dòng điện động cơ bằng không . b.Điều khiển chung : Nguyên tắc : Tại một thời điểm thì cả hai bộ biến đổi BĐ1 và BĐ2 đều nhận được xung mở nhưng chỉ có một bộ biến đổi cấp dòng cho nghịch lưu còn bộ biến đổi kia làm việc ở chế độ đợi. Sơ đồ 4, 5 thực hiện theo nguyên tắc này.Trong phương pháp điều khiển chung mặc dù đảm bảo E d2 =E d1 tức là không xuất hiện giá trị dòng cân bằng song giá trị tức thời của suất điện động của các bộ chỉnh lưu là e d1 (t) và e d2 (t) luôn khác nhau do đó vẫn xuất hiện thành phần xoay chiều của dòng điện cân bằng và để hạn chế dòn. II.2 Phương pháp biến đổi tần số Phương pháp này điều chỉnh tốc độ động cơ dựa trên nguyên tắc điều chỉnh tần số f 1 sang tần số f 2 Khi điều chỉnh tần số động cơ KĐB thường kéo theo cả việc điều chỉnh điện áp, dòng điện hoặc cả từ thông mạch stato. Do vậy đây là một phương pháp phức tạp phải dùng nhiều thiết bị . Có hai loại biến tần : Biến tần trực tiếp : Loại này có sơ đồ cấu trúc rất đơn giản f 1 f 2 7 Mạch van Hình 6 Điện áp vào xoay chiều U 1 (tần số f 1 ) qua một mạch van là ra ngay tải với tần số f 2 . Bộ biến tần này có hiệu suất biến đổi năng lượng cao tuy nhiên thực tế sơ đồ mạch van khá phức tạp, có số lượng van lớn nhất với mạch 3 pha. Việc thay đổi tần số ra f 2 khó khăn và phụ thuộc nhiều vào tần số f 1 * Biến tần gián tiếp : Có cấu trúc như sau : (xoay chiều) (một chiều) (xoay chiều) U 1 U U U 2 f 1 f 2 Điện áp xoay chiều được biến thành một chiều nhờ bộ chỉnh lưu, qua bộ lọc rồi được biến đổi thành U 2 với tần số f 2 sau khi qua bộ nghịch lưu độc lập. Hiệu suất biến tần loại này thấp song cho phép thay đổi dễ dàng f 2 mà không phụ thuộc f 1 Kết Luận : Qua phân tích hai loại hệ truyền động trên em chọn phương án dùng loại Hệ Truyền Động Chỉnh Lưu Tiristo - Động Cơ Có Đảo Chiều Quay vì: + Độ tác động của hệ này nhanh và cao, không gây ồn và dễ tự động hoá do các van bán dẫn công suất có hệ số khuyếch đại công suất rất cao. Điều này thuận tiện cho việc thiết lập hệ thống điều chỉnh tự động nhiều vòng để nâng cao chất lượng các đặc tính tĩnh và đặc tính động của hệ thống. + Trong hệ truyền động một chiều này, em sẽ sử dụng mạch lực là sơ đồ ba bởi vì loại này có ưu điểm là dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo chiều lớn. Đồng thời hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng hoạt động đóng mở độc lập với nhau, làm việc an toàn và không có dòng chảy giữa các bộ biến đổi. + Sử dụng hệ truyền động chỉnh lưu Tiristo - Động cơ có đảo chiều quay sẽ đạt được đồ thị tốc độ tối ưu (đối với loại truyền động xoay chiều thì chỉ đạt được dạng đồ thị gần giống mà thôi ). Như vậy, loại động cơ sử dụng trong hệ truyền động là loại động cơ một chiều điện cân bằng này thường dùng các cuộn kháng cân bằng L cb 8 Hình 7 Chỉnh lưu Lọc cc Nghịch lưu độc lập CHƯƠNG III: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG SƠ ĐỒ TRUYỀN ĐỘNG III.1. Xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác của thang máy Chọn số tầng m t = 8 (8 tầng ) nên theo hình 3-3 Sách Trang Bị Điện Tử dùng Cho Máy Công Nghiệp thì số lần dừng theo xác xuất là m d = 6 lần với 12 người trong buồng thang (E = 12) Như vậy số trọng lượng cho mỗi lần dừng là : 700 : 6 = 116,67 kg/1 lần dừng. Do có 6 lần dừng thì quá trình dừng sẽ diễn ra như sau : + Từ tầng 1 đến tầng 3 . + Từ tầng 3 đến tầng 4 . + Từ tầng 4 đến tầng 5 . + Từ tầng 5 đến tầng 6 . + Từ tầng 6 đến tầng 7 . + Từ tầng 7 đến tầng 8 . Trọng lượng buồng thang : G bt = 900 kg G đm = 700 kg - Công suất tĩnh của động cơ khi nâng tải không dùng đối trọng : ( ) η 3 10 . − + = gvGG kP bt c g m s = 9 81 2 , / kwP c 1,47 8,0 10.8,9.2.1600 2,1 3 ==⇒ − - Khối lượng của đối trọng G đt = G bt + α . G ; α = 0,3 ÷ 0,5 chọn α = 0,4. ⇒ G đt = 900 + 0,4 . 700 = 1180 (kg) - Công suất tĩnh của động cơ khi nâng tải có dùng đối trọng : 9 ( ) P G G G k v g cn bt dt = + − − . . . . . . 1 10 3 η η k : hệ số tính đến ma sát giữa thanh dẫn hướng và đối trọng . k = 1,15 ÷ 1,3 . Ta chọn k = 1,2 . ( ) kwP cn 86,2410.8,9 2,1.2.8,0.1180 8,0 1 .700900 3 = −+= − - Công suất tĩnh của động cơ khi hạ tải có dùng đối trọng : ( ) P G G G k v g ch bt dt = + + − . . . . . . η η 1 10 3 ⇒ P ch = 64,86 kw ; Xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác cho thang máy : Số tầng m t = 8 (8 tầng ) , số lần dừng theo xác xuất là m d = 6 lần với 12 người trong buồng thang (E = 12) III.2. Tính hệ số đóng điện tương đối Xét khoảng thời gian 0 -> t 1 ρ = t vd d 2 1 2 -> a v ct dt d 1 1 . =+= ρ Giả sử tại gốc toạ độ v 0 = 0, a 0 = 0, t 0 = 0 a 1 = ρt 1 -> t 1 = 1,0 15 5,1 = (s) Chọn ρ = 15 (m/s 3 ) v 1 = ρ 2 2 1 t -> v 1 = 0,075(m/s) s 1 = 3 15 3 1,0 3 3 1 = t ρ = 0,005 (m) Xét đoạn thời gian t 2 -> t 3 Tại t 3 thì a 3 =0, do đó ta có ct dt dv d v t d +−=→−= . 2 2 ρρ vậy a 3 = -ρ(t 3 – t 2 ) +a 2 a 2 = ρ.( t 3 – t 2 ) -> t 3 – t 2 = 0,1 (s) 10 [...]... của thang máy Tck = 2.22,37 + 24+ 120 +48 + 0,26 = 237 (s) n Hệ số đóng điện tương đối %ε = ∑t T i=1 lv 100% = ck 2.22,37 100% = 18,9% 237 III.3.Chọn động cơ điện: Vì hệ truyền động thang máy làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại, mở máy và hãm máy nhiều, nên khi tính chọn công suất động cơ cần xét đến phụ tải tĩnh và động (Hình 2) D Puli chủ động F2 H F1 Cabin Đối trọng Dây cáp Puli bị động Hình 2... các số liệu trên, tra loại động cơ trong quyển “Các đặc tính cơ của động cơ trong truyền động điện” - Bùi Đình Tiếu và Lê Tòng dịch, ta chọn được động cơ: Động cơ 1 chiều kiểu Π Π, Uđm = 220V, có chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại εđđ % = 25% Kiểu Pđm động cơ (kw) Uđm (V) Nđm Vg/ph Iđm (A) Rư+rcp (Ω) Rcks (Ω) Π Π-21 220 1080 27 0,94 228 Kiểu động cơ 4,5 Số thanh dẫn tác dụng của phần ứng Số nhánh song... đích của đối trọng là giảm phụ tải của cơ cấu, do đó giảm được công suất động cơ truyền động Điều kiện chọn đối trọng là tạo ra phụ tải tĩnh của động cơ nhỏ nhất Trọng lượng đối trọng được chọn theo công thức: Gđt = G0 + αGđm Trong đó: Gđm là tải định mức Với thang máy chở người thì α = 0,35 ÷ 0,4 Chọn α = 0,4 Thay vào (1) ta được: Fn = (G - αGđm)g (N) (2) Fh = (αGđm - G)g (N) (3) 13 Khi tính toán. .. :Idt-dòng duy trì của Tiristo di/dt-tốc độ tăng trưởng của của dòng tải Cấu trúc của mạch điều khiển một Tiristo đước trình bày trên Hinh Ucm: Là điện áp điều khiển, điện áp một chiều Ur: Là điện áp đồng bộ, điện áp xoay chiều hoặc biến thể của nó, đồng bộ với điện áp của anôt-catốt của Tiristo Hiệu điện áp Ucm - Ur được đưa vào khâu so sánh 1, làm việc như một trigơ lật trạng thái, ở đầu ra của nó ta nhận... trọng lượng Cabin, trọng lượng tải trọng, trọng lượng đối trọng, và trọng lượng của cáp, gây nên ở trạng thái tĩnh, thông qua puli, hộp giảm tốc, tác dụng lên trục của động cơ Các lực tác động lên puli chủ động theo các nhánh cáp là: F1 = [G0 + G + gc(H - hcb)]g (N) F2 = [Gđt + gc(H - hđt)]g (N) ⇒ Lực tổng tác động lên puli chủ động khi nâng và hạ tải (lực gây mômen quay) : Fn = F1 - F2 = (G0 + G -Gđt)g... pha đối xứng gồm 6 kênh Một máy biến áp đồng bộ 6 pha và một nguồn điện áp điều khiển U cm chung cho cả 6 kênh Cấu trúc của mỗi kênh gần giống như cấu trúc điều khiển một Tiristor Yêu cầu đối với sơ đồ là phải đảm bảo luôn luôn có thể mở hai thyristor, một ở nhóm catot chung và một ở nhóm Anot chung Có như thế mới khởi động được thiết bị chỉnh lưu và đảm bảo hoạt động của thiết bị khi làm việc ở chế... ứng 2a Dòng điện định mức của cuộn kích từ iđm (A) 1,24 Số vòng trên Từ thông Mô men 1 cực cuộn hữu ích của 1 QT phần song song cực từ ứng J -2 (kgm2) ωcks Φ.10 Wb 15 Bảng 1 Rckn (Ω) 0,072 Tốc độ cực đại N Π Π21 920 vg/ph 2 1650 16 0,55 0,125 3200 CHƯƠNG IV: TÍNH CHỌN MẠCH BIẾN ĐỔI Vì hệ truyền động thang máy là một chiều và có đảo chiều, nên ta chọn mạch biến đổi điện áp tới động cơ gồm 2 bộ chỉnh lưu... dùng cho bộ chỉnh lưu cấp nguồn cho động cơ: Chung Loại Dòng Igt Vgt Vdrm Dòng dV/dt loại vỏ hiệu trung dụng bình 16RIA120 TO208 35(A) 60(mA) 2(V) 1200 16 300 (V) (A) us * Tính cuộn kháng san bằng: Công thức gần đúng tính điện cảm phần ứng động cơ 1 chiều kích từ độc lập: U udm Lư ≈ KL I udm Z p n dm (H) (Truyền động điện - Trang 273) Trong đó : KL = 1,4 ÷ 1,9 (máy có bù); chọn KL = 1,4 Uưđm = 220(V),... 0,4.700 − 700) 9,81.0,2.0,8 30.0,9 Công suất đẳng trị của động cơ: 14 = 24,42 Nm n ∑P t Pđt = k 2 i i =1 T lvi 2 = 1,1 2 10,3 22,37 + 6,6 22,37 237 ck = 4,13 KW Mô men đẳng trị động cơ: 2 Mđt = M t n 2 + M h t h n 2 = 32,03 (Nm) Vậy phụ tải thang máy có %ε = 18,9%, Pđt = 4,13 KW Chọn động cơ có hệ số đóng điện %ε = 25% Pdm = Pđt ε ε ddtc = 3,6 KW dd Chọn động cơ điện một chiều công suất P = 4,5 kW loại... 1000ηc 1000ηc Ph = FhV η 1000 c = (α Gdm − Gdm ) gV ηc 1000 (N.m) (N.m) (4) (5) Trong đó: Pn ứng với trường hợp máy điện làm việc ở chế độ động cơ (nâng tải) Ph ứng với trường hợp máy điện làm việc ở chế độ máy phát (hạ tải) D : đường kính puli (m) V(m/s) là tốc độ của thang ηc : hiệu suất của cơ cấu Thay số liệu vào (4) và (5) ta được: Pn = Mn = Ph = Mh = (700 − 0,4.700)9,81.2 1000.0,8 ( 700 − 0,4.700 . cho việc thiết lập hệ thống điều chỉnh tự động nhiều vòng để nâng cao chất lượng các đặc tính tĩnh và đặc tính động của hệ thống. + Trong hệ truyền động một. III.3.Chọn động cơ điện: Vì hệ truyền động thang máy làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại, mở máy và hãm máy nhiều, nên khi tính chọn công suất động cơ cần
