BÀi tập lớn thiết kế hệ thống cơ điện tử thang máy đơn đại học công nghiệp hà nội

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ - - BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ THANG MÁY ĐƠN Giảng viên hướng dẫn : ThS Nhữ Quý Thơ Sinh viên thực hiện: Bùi Cơng Anh 2021608942 Hồng Minh Đức 2021608921 Nguyễn Quang Minh 2021608928 Lớp: Cơ điện tử Khóa: LT-ĐH Khóa 16 Hà Nội - 2022 PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHĨM I Thơng tin chung Tên lớp: Cơ Điện Tử Khóa: LT CĐ-ĐH K16 Tên nhóm: 10 Họ tên thành viên: 1.Bùi Cơng Anh Mã sinh viên: 2021608942 2.Hồng Minh Đức 3.Nguyễn Quang Minh II Nội dung học tập 2021608921 2021608928 Tên chủ đề: Thiết kế hệ thống điện tử Thang máy đơn Hoạt động sinh viên Nội dung 1: Phân tích nhiệm vụ thiết kế -Thiết lập danh sách yêu cầu Nội dung 2: Thiết kế sơ - Xác định vấn đề - Thiết lập cấu trúc chức - Phát triển cấu trúc làm việc Nội dung 3: Thiết kế cụ thể - Xây dựng bước thiết kế cụ thể - Tích hợp hệ thống - Phác thảo sản phẩm phần mềm CAD và/hoặc vẽ phác Áp dụng cơng cụ hỗ trợ: Mơ hình hóa mơ phỏng, CAD, HIL, … để thiết kế sản phầm Sản phẩm nghiên cứu: Báo cáo thu hoạch tập lớn III Nhiệm vụ học tập Hoàn thành tập lớn theo thời gian quy định (từ ngày 19/11/2022 đến ngày 24/12/2022) Báo cáo nội dung nghiên cứu theo chủ đề giao trước hội đồng đánh giá IV Học liệu thực tiểu luận, tập lớn, đồ án/dự án Tài liệu học tập: Bài giảng môn học thiết kế hệ thống điện tử tài liệu tham khảo Phương tiện, nguyên liệu thực tiểu luận, tập lớn, đồ án/dự án (nếu có KHOA/TRUNG TÂM TS Nguyễn Anh Tú GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Th.S Nhữ Quý Thơ Phần Tổng quan 1.1 Thang máy Thang máy thiết bị để tải người, hàng hoá, thực phẩm,… từ tầng đến tầng khác, từ thấp tới cao Nó dùng cao ốc, siêu thị, khách sạn, nhà hàng, bệnh viện, Hiện thang máy thiết bị quan trọng, đặc biệt nhà cao tầng, hệ thống thang máy giúp người tiết kiệm sức lực thời gian di chuyển tòa nhà Cùng với việc sản xuất rộng rãi giá thành ngày rẻ nên thang máy ngày ứng dụng rộng rãi việc di chuyển Trên thị trường có nhiều loại thang máy phân loại theo nhiều cách khác Như thang máy để chở người, thang máy chở hàng; theo tốc độ có thang máy từ tốc độ thấp tới thang máy siêu tốc; theo tải trọng thang máy chia thành nhiều loại từ tải trọng nhỏ tới thang máy có tải trọng lớn; theo nguyên lý làm việc có thang máy dẫn động dây cáp thang máy dẫn động răng,… Tuy nhiên báo cáo này, nhóm tập trung vào tìm hiểu, nghiên cứu thiết kế hệ thống thang máy dẫn động với đầy đủ chức dùng cho tòa nhà tầng 1.2 Các thành phần hệ thống thang máy Hệ thống thang máy bao gồm hai thành phần chính: Thành phần khí: Bao gồm giếng thang thẳng đứng, ray dẫn hướng gắn cố định vào giếng thang Di chuyển ray buồng Cabin sử dụng hệ truyền động bánh – răng, Cabin có khả đóng mở cửa để phục vụ vào cho hành khách Bên cạnh thang máy cịn có hệ thống giảm chấn hệ thống an toàn để đảm bảo an tồn trường hợp khơng mong muốn Thành phần điều khiển: Có vai trị giám sát trạng thái thang điều khiển thang máy hoạt động ổn định Thành phần điều khiển bao gồm xử lý trung tâm, thiết bị cảm biến giám sát hoạt động, thiết bị hiển thị phát tín hiệu cảnh báo Việc điều khiển thang hoạt động thang can thiệp người qua hệ thống nhập liệu tác động cảnh báo tới hệ thống Phần Nội dung thiết kế 2.1 Phân tích nhiệm vụ thiết kế Trước bắt đầu phát triển sản phẩm, cần phải làm rõ nhiệm vụ thiết kế cách chi tiết Việc phân tích nhiệm vụ thiết kế trải qua bước sau: 2.1.1 Thiết lập danh sách yêu cầu NHÓM 10 Thay đổi DANH SÁCH YÊU CẦU CHO THANG MÁY ĐƠN TẦNG DẪN ĐỘNG THANH RĂNG 4/4/2021 Yêu cầu Chịu tránh nhiệm D W Giếng thang: D Chiều cao tổng thể: 15 – 18m D Tiết diện giếng: Cửa kiểm tra: D - Chiều cao  1.4m D - Chiều rộng  0.6m D - Không mở vào giếng thang W - Phải mở chìa khóa Cửa cứu hộ: D - Chiều cao  1.8m D - Chiều rộng  0.6m D - Không mở vào giếng thang W - Phải mở chìa khóa Hệ thống thơng gió: D - Có lỗ thơng gió đỉnh giếng D - Tổng diện tích lớn 1% tiết diện ngang giếng thang C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Cửa tầng: Kích thước tổng thể: D - Kích thước tương ứng với kích thước cửa Cabin D - Cửa lùa ngang D - Chiều cao ≥ 2m W - Độ hở đóng nhỏ 0.006m W - Kết cấu vững, khơng biến dạng theo thời gian W Đóng mở tự động Dẫn hướng cửa: D - Vận hành không bị kẹt, trật hướng hay vượt hành trình D - Dẫn hướng Bảo vệ vận hành cửa: W - Lực đóng cửa < 150N D - Tự động đảo ngược hành trình gặp vật cản (khơng tác động 0.05m cuối hành trình) W - Vận tốc đóng cửa trung bình 0.3 ÷ 0.4 m/s Đèn tín hiệu báo: D - Đèn tín hiệu báo “có cabin đỗ ” D - Đèn bật cabin dừng dừng mức sàn cửa tầng D - Đèn tín hiệu ln sáng suốt q trình cabin đỗ Khóa kiểm sốt đóng tầng: D - Khơng thể mở cabin không dừng không vùng mở cửa tầng D Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an - Thang máy cửa tầng chưa đóng W - Khóa cửa phải chắn, khơng bị mở tác động lực < 1000N W Mở khố cứu hộ: - Cửa tầng mở từ phía ngồi chìa khóa đặc biệt W - Phải tự động trạng thái khóa cửa tầng đóng W Đóng cửa tầng tự động Cabin D Chiều cao ≥ 2m D Sức chứa tối đa người D Diện tích sàn tương ứng 1.8 ÷ 2m2 Vách, sàn, cabin: D - Chỉ cho phép lỗi cần thiết (cửa, lỗ thơng gió, cửa cứu hộ) W - Sử dụng vật liệu thân thiện, chống cháy, chống biến dạng D - Đạt đủ độ bền học vận hành trường hợp khẩn W - Trang bị tay vịn an toàn cao 0.9 ÷ 1.1m D - Diện tích sàn tương tứng tải trọng định mức D - Trang bị hiểm Thành phần nhập liệu: W - Thiết kế dễ hiểu, dễ thao tác W - Đường kính nút tối thiểu 1.5cm W - Chiều cao nhập liệu từ ÷ 1.2m Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an D - Trang bị hình báo tầng kết nhập liệu Thơng gió D - Bố trí lỗ thơng gió cabin D - Tổng diện tích thơng gió ≥ 1% diện tích sản cabin Chiếu sáng: D - Chiếu sáng liên tục bằng ánh sáng đèn điện sử dụng W - Cường độ rọi sáng ≥ 50 lux W - Đèn chiếu sáng rõ mặt sàn thiết bị điều khiển D - Trang bị nguồn sáng dự phòng tự động có cố điện Các thành phần khác: D - Điện thoại khẩn cấp D - Nút báo khẩn cấp Máy dẫn động W Sử dụng động điện pha W Nguồn đầu vào 380V D Sử dụng kết hợp hộp giảm tốc D Dẫn động – bánh W Chuyển động đồng bộ, độ ồn thấp W Các chi tiết quay phải có nắp bảo vệ, sơn màu để dễ phân biệt Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Thiết bị điện Bảo vệ động thiết bị điện D - Chống ngắn mạch động D - Ngắt điện động tải D - Có thiết bị chống đảo pha Chiếu sáng, thơng gió D - Dùng nguồn độc lập để cung cấp điện chiếu sáng, thông gió Thiết bị báo động cứu hộ W - Trong cabin phải có thiết bị báo động vị trí dễ thấy thuận tiện cho người dùng D - Điện cung cấp cho thiết bị báo động phải lấy từ nguồn điện cứu hộ W - Lắp điện thoại nội Kiểm sốt q tải D - Có thiết bị hạn chế tải D - Ngăn thang máy hoạt động tải D - Báo tải vượt tải định mức 10% D - Tín hiệu ánh sáng, âm tải D - Cửa thang máy mở tải D - Mọi thao tác chuyển bị loại bỏ Nguồn khẩn cấp: D - Khởi động tự động điện D - Phục vụ hệ thống chiếu sáng, thơng gió D - Cung cấp điện cho thiết bị báo động W - Khả trì 1h Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Thiết bị an toàn Bảo vệ cabin xuống: D - Phải có thiết bị an tồn để ngăn khơng cho cabin rơi tự do, xuống với tốc độ lớn Bộ hãm an toàn: D - Hoạt động chiều chuyển động xuống D - Hoạt động cabin rơi tự D - Dừng cabin vượt tốc độ khống chế vượt tốc D - Phải giữ cabin ray dẫn hướng Bộ khống chế vượt tốc: D - Phát động cho hãm an toàn hoạt động vượt 115% vận tốc định mức W - Dễ dàng tiếp cận để kiểm tra bảo dưỡng Điều khiển điện: D - Ngắt điện dừng máy trước cabin đạt tới tốc độ giới hạn khống chế vượt tốc Giảm chấn cabin W - Phải có giảm chấn cabin giới hạn giới hạn hành trình cabin Bảng 2.1 Danh sách yêu cầu cho hệ thống thang máy 2.1.2 Tóm tắt để xác định vấn đề Giai đoạn 1: Loại bỏ sở thích cá nhân, bỏ qua yêu cầu không ảnh hưởng trực tiếp đến chức ràng buộc cần thiết Giếng thang: Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Chiều cao tổng thể: 18 – 20m Cửa kiểm tra: - Chiều cao  1.4m - Chiều rộng  0.6m Cửa cứu hộ - Chiều cao  1.8m - Chiều rộng  0.6m Hệ thống thơng gió: - Lỗ thơng gió đỉnh Cửa tầng Kích thước: - Tương ứng với cửa cabin - Cửa lùa ngang - Độ hở đóng < 0,006m Đóng mở tự động Dẫn hướng cửa: - Vận hành không bị kẹt, trật hướng, vượt hành trình - Dẫn hướng trên, Bảo vệ cửa vận hành - Lực đóng cửa < 150N - Tự động đảo ngược hành trình gặp vật cản Đèn tín hiệu báo Khóa kiểm sốt đóng cửa tầng Mở khóa cứu hộ Đóng cửa tự động Cabin Kính thước: - Chiều cao ≥ 2m - Diện tính sàn: 1,8 – 2m2 Tải trọng: 750 – 900kg Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 10 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 2.2.6 Ray dẫn hướng Tên sản phẩm: Ray dẫn hướng T114/B Hình 2.24 Ray dẫn hướng T114/B Thông số kỹ thuật Vật liệu Thép Chiều rộng 114mm Chiều cao sóng chữ T 89mm Bề dày sóng chữ T 16mm Bề dày cạnh ngang chữ T 11mm Bảng 2.10 Thông số kỹ thuật ray dẫn hướng T114/B 2.2.7 Nguồn khẩn cấp: Bộ lưu điện UPS UPS (Uninterruptible Power Supply – cấp điện không ngắt quãng) thiết bị sử dụng để cấp điện khoảng thời gian định tùy vào cồn suất nhằm trì hoạt động thiết bị điện máy tính gặp cố điện Cấu tạọ lưu điện UPS gồm cấp nguồn cho pin dự phòng chuyển đổi nguồn từ pin dự phòng thiết bị tải Một công tắc chuyển mạch sử dụng để chuyển đổi nguồn điện với nguồn điện dự phòng cần thiết Thời gian chuyển đổi lưu điện nhanh nên nguồn điện cấp cho hệ thống gần liên tục 41 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Lựa chọn sử dụng lưu điện UPS Hyundai 5KVA Hình 2.25 Bộ lưu điện UPS Hyundai Thông số kỹ thuật Công suất 5KVA / 4.5KW Số pha Vào 1pha, 1pha Điện áp vào 110-300 VAC Điện áp 220± 1% VAC Hệ số công suất 0.9 Tần số 50/60Hz ±0.1% Tỉ số nén 3:1 Tải