Lý thuyết thang máy

Chng 1: Tng quan v thang máy - 1 - Chöông 1 : NG QUAN V THANG MÁY Ngày nay, xây dng các tòa nhà cao tng có qui mô hin i, tin ích cho ngi s dng ang tr thành mt nhu cu cp thit ca toàn xã hi c bit là  nhng thành ph ln, khu công nghip, khu du lch Vi nhng tòa nhà cao nh y, vic di chuyn lên xung bng cu thang không còn thích hp và nó cng không tha mãn c yu t thi gian  mt xã hi có nhp sng cao. Vn  lp t các thang máy s tr nên cn thit áp ng c yêu cu i li thc t. Trên th gii, thang máy ã c s dng t nhng nm 60 ca th k XIX . u tiên thang máy c phát trin cùng vi công tác xây dng nhà cao tng. Theo u kin làm vic ca các tòa nhà này thì loi truyn ng duy nht c  dng là truyn ng thy lc . n nhng nm 30 ca th k XX, ngành thang máy  châu Âu và châu M phát trin theo hai con ng c lp.  châu Âu, ni mà nhng tòa nhà c xây dng vi s tng tng i ít, ch yu ngi ta s dng thang máy có các b ti vi tang qun cáp kiu cn trc.  châu M, ni mà ngành xây dng nhà cao tng phát trin rng rãi ngi ta ch o các thang máy vi b ti có puly dn cáp. Hin nay thì các thang máy loi này ang c s dng ph bin trên toàn th gii.  Vit Nam thang máy có t nhng nm 1920 nhng phát trin mnh nht t 10 nm gn ây. Khai thác th trng thang máy  Vit Nam ch yu là các công ty hàng u th gii nh : OTIS, Schindler, Mitsubishi, Hitachi, Kone. . Cho n nay toàn quc ã có hn 35 công ty c cho phép ch to, lp t, bo trì thang máy nh : Thiên Nam, Tng, Thái Bình, Á Châu, Tuy nhiên phi nhìn nhn, thang máy nhp khu và thang máy trong nc còn mt khong cách khá xa v tin cy, cht lng và tui th. Các công ty trong nc ch ch yu ch to thang máy ti hàng, thang máy n, còn thang cao cp, thang nhóm thì hu nh phi nhp hoàn toàn t nc ngoài. Trong bi cnh phát trin t bc ca nn kinh t Vit Nam, các vùng ô th bùng n và phát trin vi tc  rt cao, do ó gii quyt ch cho c dân tr thành vn  cp bách  nhng thành ph ln và ông dân nh TP. H Chí Minh và Hà Ni. Ngun t xây ng dn dn cn kit, òi hi phi phát trin các tòa nhà cao tng  không nhng áp ng nhu cu v ch cho ngi lao ng mà còn c s dng vào các mc ích khác nh khách sn, cao c vn phòng… Vic lp t thang máy là ti cn thit cho nhu cu i li. Hn na,  nhng tòa nhà cao tng mt  lu thông là rt ln cho nên nhng h thng thang máy nhóm cn c c lp t  phc v. n  cn c gii quyt i vi mt h thng thang máy nhóm là : áp ng nhanh nht trong thi gian ngn nht nhng yêu cu ca hành khách, ng thi phi tit kim nng lng. Mt h thng thang máy hin i là mt h phc p bao gm các c phn, h thng n và chng trình trình u khin. Tuy Chng 1: Tng quan v thang máy - 2 - nhiên  mt h thng thang nhóm thì li càng phc tp hn và công vic u khin òi hi phi c thc hin vi  chính xác và tin cy cao. Trong khuôn kh ca lun vn, chúng em tp trung nghiên cu thit k b u khin và ch to mô hình  kim chng (gm thit bn và chng trình u khin) cho h thng thang nhóm 2 bung (Duplex), 4 m dng m bo cho h thng hot ng chính xác và ti u v thi gian thc thi các cuc gi. Chng 2 : Gii thiu v các h thng thang máy - 3 - Chöông 2 : GII THIU V CÁC H THNG THANG MÁY VÀ PHÂN LOI 2.1. Các h thng thang máy : Thang máy có thc phân loi theo nhiu c tính khác nhau, nhng c tính quan trng nht ca mt thang máy là phng thc di chuyn ca nó, da vào c tính này ta có c các h thng thang máy sau : - Thang máy chy n (Electric elevator) . - Thang máy thy lc (Hydraulic elevator) . - Thang máy dùng khí nén (Pneumatic elevator) . 2.2. Phân loi : 2.2.0. Phân loi theo yêu cu làm vic : Theo tiêu chun Vit Nam TCVN : 5744 – 1993 , tùy vào công dng các thang máy c phân thành nm loi sau : Loi I: Thang máy thit k cho vic chuyên ch ngi. Loi II: Thang máy thit k ch yu  chuyên ch ngi nhng có tính n các hàng hóa kèm theo ngi. Loi III: Thang máy thit k chuyên ch ging( bng ca ) dùng trong các nh vin. Loi IV: Thang máy thit k ch yu  chuyên ch hàng hóa nhng thng có ngi i kèm theo. Loi V: Thang máy u khin ngoài cabin ch dùng  chuyên ch hàng. 2.2.1. Phân loi theo tc  cabin : Thang máy c chia ra các loi sau : a./ Thang máy chy chm ( V < 0, 5 m/s ) b./ Thang máy tc  trung bình ( V = 0,5  1 m/s ) c./ Thang máy chy nhanh ( V = 1 - 2,5 m/s ) d./ Thang máy cao tc ( V = 2,5  5 m/s ) 2.2.2. Phân loi theo ti trng nh mc : Thang máy c chia ra các loi sau : a./ Thang máy loi nh ( Q < 160 Kg ) b./ Thang máy loi trung bình ( Q = 160  2000 Kg ) Chng 2 : Gii thiu v các h thng thang máy - 4 - c./ Thang máy loi ln ( Q > 2000 Kg ) 2.2.3. Phân loi theo bu khin : 2.2.3.1. B u khin n tr xoay chiu(AC Resistance Type Controller): - u khin vic khi ng và dng thang mt cách trn tru và chính xác i các tng tng ng vi các u kin ti trng . - Các linh kin và thit bu khin c kt ni vi các rle và các công c u khin vic khi ng, dng, chiu quay, tng và gim tc cho motor kéo . -  thng có u m là giá thành h, có nhc m là không áp ng c biu  tc  tt nht ca bung thang máy, các tip m ca rle và côngtct có th b mòn và hng hóc khi óng ngt nhiu ln. Vì vy h thng này thng c dùng trong các thang máy chm và tc  trung bình. * Thit b và linh kin : - B chnh lu bán dn : dùng làm ngun cp cho phanh và mch u khin . - Relay u khin chiu : khóa ln vi nhau, dùng  thay i chiu chuyn ng mà không làm h hi ng c và các thit b khác. - Relay o pha : ngn chn s hot ng ca thang khi ngun n bo pha. - Relay mt pha : ngn chn hot ng ca thang trong trng hp mt pha. - B hn dòng và ng c hai tc . 2.2.3.2. Bu khin cho h thng dùng máy phát làm ngun cung p n ( Generator Field Control Type Controller ) : - u khin vic khi ng và dng thang mt cách trn tru và chính xác i các tng tng ng vi các u kin ti trng. - Các linh kin và thit bu khin c kt ni vi các rle và các công c u khin vic khi ng, dng, chiu quay, tng và gim tc cho motor kéo. -  giai an tng tc và gim tc c trn tru, bu khin s thay i n áp t vào phn ng ca ng c kéo t t bng cách thay i trng lc a máy phát mt cách tng mà không cn ngt ngun. - u khin tc  : bu chnh dùng Thysistor vòng kín c s dng u khin tng tc gim tc và u khin các cp tc  trong vic khi ng và dng  thang tc  cao. Chng 2 : Gii thiu v các h thng thang máy - 5 - - t c chuyn ng ca thang c u khin theo tiêu chí m bo s thoi mái ca hành khách theo tiêu chun công nghip. * Thit b và linh kin : - Relay u khin chiu : khóa ln vi nhau, dùng  thay i chiu chuyn ng mà không làm h hi ng c và các thit b khác. - Relay o pha : ngn chn s hot ng ca thang khi ngun n bo pha. - Relay mt pha : ngn chn hot ng ca thang trong trng hp mt pha. - B hn dòng và ng c hai tc . - Các thit b và b phn kèm theo bu khin. * Máy phát : nhiu cp cc lp xen k nhau, nng sut cao, o mch không phát tia n. - u m ca loi này là d dàng u chnh tc ng c mt chiu  thang t c biu  tc  ti u. Loi này có giá thành rt cao và chc dùng  các tòa nhà cao tng òi hi tc  di chuyn cao (750m/phút). 2.2.3.3. Bu khin dùng Vi x lý – PLC : - u khin vic khi ng và dng thang mt cách trn tru và chính xác i các tng tng ng vi các u kin ti trng. - Các linh kin và thit bu khin c kt ni vi các rle và các công c u khin vic khi ng, dng, chiu quay, tng và gim tc cho motor kéo. - Liên tc phân tích s thay i v trí, tình trng và ti trng ca bung. B  lý thng xuyên quét h thng  cp nht nhng cuc gi tng c ng kí, tính toán thi gian chy ti u và chnh tng cho mi thang. Vic tính toán này da vào nhng yu t sau : +  tng cn i qua t v trí hin ti . + Thi gian i qua mt tng  tc  ti a . + Nhng cuc gi c chnh cho mi thang . + Thi gian o chiu áp ng cuc gi ngc chiu vi chiu chuyn ng hin ti . + t hng sc thit lp  qui nh thi gian ti a cho mt thang áp ng mt cuc gi. Khi trng thái ca cabin thay i hoc có nhng cuc gi thêm vào c ng kí thì thi gian ti u cho vic áp ng sc tính li và vic chnh tng cng c tính li nu cn thit. Chng 2 : Gii thiu v các h thng thang máy - 6 - * Thit b và linh kin : - B vi x lý kh lp trình. - Mch an toàn và mch giám sát chuyn ng. - B lp trình cm tay - Machine Room Video Monitor : c t trên phòng máy, màn hình s hin th tt c nhng thông tin v tình trng ca : thit b vào/ra, v trí dng, ch u khin ca h thng, tình trng ca và c báo li. - Rle o pha. - Các thit b và b phn kèm theo bu khin. 2.2.3.4. B u khin Microprocessor Control – VVVF ( Variable Voltage Variable Frequency ): Có c m tng t bu khin dùng Vi x lý – PLC, tuy nhiên nó có u m ln nht so vi các bu khin trên c th : + u khin dùng bin tn thay i tc  và moment ca ng c phù p vi c tính ti ca h thng . + Có các chu khin  tích hp h thng tng . * Thit b và linh kin : - Máy bin n - Relay u khin chiu : khóa ln vi nhau, dùng  thay i chiu chuyn ng mà không làm h hi ng c và các thit b khác. - Relay o pha : ngn chn s hot ng ca thang khi ngun n bo pha. - Relay mt pha : ngn chn hot ng ca thang trong trng hp mt pha. - B hn dòng và ng c hai tc . - Các thit b và b phn kèm theo bu khin. - B vi x lý kh lp trình. - Mch an toàn và mch giám sát chuyn ng. - B lp trình cm tay. - Bin tn. - u m ca loi h thng này là làm vic rt tin cy có thu khin tc ng c thang t c biu  tc  tt nht. Tuy nhiên giá thành ca loi này tng i cao. H thng này ch yu c dùng  các thang òi hi tc  cao và hin i. Chng 2 : Gii thiu v các h thng thang máy - 7 - 2.3. Các yêu cu i vi mt h thng thang máy : 2.3.1. Các yêu cu v k thut : - Thang máy phi du khin : ngi  trong bung thang d dàng u khin bung thang lên hay xung theo ý mình và ngi  sàn tng cng d dàng i thang n sàn tng mình ang ng. - Làm vic tin cy, các thit b phi có  bn vng cao và tui th vn hành ln ( > 20.000 gi). - m bo an toàn tuyt i cho ngi s dng, phi có nng sut cao.  ng nng sut thang máy cn s dng gia tc ln trong thi kì m máy và dng cabin. u này c bit cn thit trong các thang máy ca các tòa nhà cao tng làm vic vi ch khc nghit. Nhng i vi các thang máy nâng ch ngi thì các gia tc này cn phi thp hn tr s gia tc nguy him cho sc khe, theo nghiên cu thì vn tc không vt quá 40 – 50 m/s và khi chn tr s gia tc ngi ta thng ly không vt quá 2,5 m/s m bo không gây khó chu cho ngi s dng. - Phi dng chính xác  mi tng : theo tiêu chun Vit Nam TCVN 5744 - 1993 thì tc  và  chính xác dng cho phép theo bng sau : ng 2.1. Loi thang máy Gia tc ti a cho phép ( 2 / ms )  chính xác dng cabin (mm) − Thang máy ch ngi sc nâng n 1000 KG vi ng cn 2 tc  (v> 0,75 m/s) − Thang máy bnh vin − Thang máy ch hàng u khin ng nút bm (v= 0,5 m/s) − Thang máy ch hàng loi nh (v= 0,25 m/s) (v= 0,5 m/s) 1,5 1,0 1,5 - - 35 ± 20 ± 20 ± 25 ± 50 ± - Thang máy phi có n và  rung không c vt quá các gii hn cho phép. Vì vy khi ch to và lp t các các khí c, các c cu thang máy ta phi chú ý loi b chúng. Mc  v cng n, gii hn cho phép trong các gian nhà, ni lp t thang máy c cho trong Bng2.2. Kh nng cách âm ca Chng 2 : Gii thiu v các h thng thang máy - 8 - các tng bung máy cn phi không thp hn 50 db còn kh nng cách âm ca a ra vào không di 35 db. ng 2.2. c  cng n cho phép (db) STT c m ni lp t n s thp Trong khong n ca tn s 1 2 3 4 ài phát thanh, vô tuyn, phòng ghi âm Nhà , bnh vin, phòng hòa nhc, phòng c sách, vn phòng làm vic  quan, nhà n, nhà hàng, nhà hát Tòa nhà công nghip 30 40 50 Không nh chun Không cho phép 30 40 Không nh chun 2.3.2. Các yêu cu v kinh t : - Thang máy phi có vn u t tng ng vi loi nhà dùng thang máy và chi phí vn hành ít nht. -  dng các loi vt liu tng hp m bo các yêu cu v thm m,  sinh công nghip và có giá thành r. Chng 3 : Mô t kt cu chung ca mt h thng thang máy - 9 - Chöông 3 : MÔ T KT CU CHUNG CA MT H THNG THANG MÁY Hình 3.1. Kt cu chung ca mt thang máy. 3.1. H thang : Nhìn chung h thang c chia làm ba phn chính : phn di chuyn ca thang, phn d tr an toàn trên (Over Head ) c tính t v trí trên cùng ca hành trình thang n bung máy, phn d tr an toàn di ( Pit ) c tính t v trí di cùng ca hành trình thang n áy h thang. Trong h thang có mt s thit b chính sau: Chng 3 : Mô t kt cu chung ca mt h thng thang máy - 10 - Hình 3.2. H thang. 3.1.1. Ray dn hng : Có hai cp ray dn hng cho cabin và i trng. Ray dn hng có u to bng thép hình ch T, mi thanh ray thng dài khong 16 feet. Ray c bt cnh vào thành h thang bng nhng bng l ( brackets ). Hình 3.3. Mt ct ray dn hng. 3.1.2. B gim chn : ây là b phn an toàn c thêm vào h thng. Khi có s c thang máy t khi hành trình di cùng thì cabin chm vào b gim chn s gim c chn ng và an toàn cho hành khách. Có hai loi b gim chn : gim chn lò xo, gim chn du . [...]... điều khiển cho thang máy Duplex Chương 5 : THI T K B 5.1 H th ng U KHI N CHO THANG MÁY DUPLEX u khi n thang máy n: th ng u khi n thang máy n bao g m m t b x lý trung tâm và các thi t b n h tr , ho t ng trên ngun t c u khi n thang máy áp ng u u c a hành khách theo h ng t i u nh t v th i gian i c ng nh th i gian di chuy n và n ng su t ho t ng t t nh t Khi có u c u ph c v , thì m t thang máy sau : n s... ng nt n c a m t thang máy : Khí c u khi n thang máy bao g m : các cơng t c t , r le, các b chuy n ch t ng, b c t n u mút và hành trình, các cơng t c,…, thi t b m máy và khóa chuy n thang máy - 23 - Ch ng 3 : Mơ t k t c u chung c a m t h th ng thang máy Các m ch n thang máy có th c chia ra làm 2 nhóm : m ch dòng chính trong ó có l p ng c và m ch u khi n, trong ó có l p khí c dùng m máy và d ng ng c... c a s khơng óng c 3.2 Phòng máy : Là trung tâm u khi n m i ho t ng c a thang máy i v i thang máy ki u ma sát thì phòng máy c t trên nh h thang trong phòng máy có các thi t b nh : t u khi n, máy nâng, governors, encoder, phanh, máy phát n t chi u, 3.2.1 Encoder : Hình 3.15.B mã hóa tuy t i ây là thi t b dùng cung c p thơng tin t c th i v v trí và chi u chuy n ng c a thang máy C u t o c a encoder bao... a su t c a thang máy : Cơng su t c a ng c truy n nh theo cơng th c : P= GV [ KW 102ηC ] Trong ó : V : t c ng c truy n B N ng thang máy và n ng ng nâng h bu ng thang có th c xác (Tài li u [1]) c a bu ng thang [m/s] ηC : hi u su t c a c c u nâng (0,5 - 0,8) thang máy khơng dùng G = Gbt + Gđm i tr ng : (Tài li u [1]) Trong ó : G tx : trong l ng c a bu ng thang [kg] Gđm : tr ng l ng t i thang máy dùng Tr... nâng cao và có t c l n b Máy nâng có h p gi m t c : dùng cho thang ch hàng, ch ng th p - 22 - i có t c Ch ng 3 : Mơ t k t c u chung c a m t h th ng thang máy Hình 3.16 Máy nâng 3.2.3 Phanh : Là b ph n khá quan tr ng c a máy nâng Phanh giúp cho vi c d ng thang máy c chính xác Phanh có hai lo i chính : phanh a và phanh tr ng , ho t ng theo ngun lý ma sát Phanh dùng trong thang máy ch y u là phanh th ng... [m] V:t c ∑t : t nâng c a thang [m/s] ng th i gian d ng, óng m c a thang và th i gian vào ra c a hành khách - 25 - Chương 4 : Một số tính toán cơ bản 4.2 D ng chính xác bu ng thang : n t ra i v i m t h th ng thang máy là bu ng thang ph i d ng chính xác sàn t ng c n d ng N u bu ng thang khơng d ng chính xác s gây khó kh n cho vi c di chuy n Q trình hãm bu ng thang khi bu ng thang i c bi u di n trên... ng l ng c a nh m c c a thang máy [kg] i tr ng [K = 1,15 - 1,3] i tr ng có th tính theo cơng th c : Gđt = Gbt + α Gđm (Tài li u[ 1]) α : h s cân b ng : 0,4 ÷ 0,6 th ng su t c a thang máy ch ng c xác nh theo cơng th c : N= 3600YE H 2 + ∑t V i (s ng i c chuy n trong 1 gi ) có (Tài li u [1]) Trong ó : E : s ng i nh m c trong bu ng thang Y : h s ch t t i c a bu ng thang ( i v i thang t 6-10 t ng Y = 0,6... cabin khơng t i là ( – C) i v i thang máy có chi u cao nâng nh , tr ng ng cáp nâng và cáp n khơng áng k và có th b qua Nh v y ta có : C + Q – Thay giá tr ng ϕ = 0.5 = –C trên vào bi u th c này và rút g n ta nh n c h s cân u thang máy ln làm vi c v i t i tr ng nâng danh ngh a Q thì h s cân ng h p lý nh t nh ã xác nh trên là ϕ = 0,5 Trong các c xá và các cơng a s thang máy ch ho t ng v i t i tr ng nâng... Ch ng 3 : Mơ t k t c u chung c a m t h th ng thang máy ch ng mòn t t M t u cáp cc nh vào cabin, sau ó c vòng qua tang ma sát d n ng, ròng r c d n h ng ( t phòng máy) , øu còn l i cc nh vào i tr ng M i thang c treo b ng m t h th ng cáp( th ng t 3 s i tr lên ) mb o an tồn c a h th ng M t thang máy c cân b ng khi và ch khi cabin và i tr ng n m kho ng gi a h thang nh ng v trí khác kh i l ng thêm vào c a... làm vi c t i u nh t − Ng i qu n tr h th ng có th can thi p và ch thang riêng bi t nh ho t n ho t ng cho t ng 5.2.3 B u khi n thang máy nhóm EGCS ( Elevator Group Controller System ): u trúc chung c a m t h th ng th hi n nh hình : u khi n giám sát thang máy nhóm Hình 5.1 C u trúc chung c a m t h th ng c u khi n nhóm Trong m t h th ng thang máy có hai lo i u c u c a hành khách: g i t ng (hall call) và . thng thang máy - 7 - 2.3. Các yêu cu i vi mt h thng thang máy : 2.3.1. Các yêu cu v k thut : - Thang máy phi du khin : ngi  trong bung thang d dàng u khin bung thang. : Thang máy c chia ra các loi sau : a./ Thang máy loi nh ( Q < 160 Kg ) b./ Thang máy loi trung bình ( Q = 160  2000 Kg ) Chng 2 : Gii thiu v các h thng thang máy - 4 - c./ Thang. Gii thiu v các h thng thang máy - 6 - * Thit b và linh kin : - B vi x lý kh lp trình. - Mch an toàn và mch giám sát chuyn ng. - B lp trình cm tay - Machine Room Video Monitor