Nắm bắt và vận dụng tựđộng hoá là điều tất yếu .Truyền động điện là một trong các môn học cơ sở kỹ thuật của các chuyênngành điện công nghiệp, tự động hóa, cơ điện… Nhằm cung cấp cho ng
Vai trò cơ cấu nâng hạ trong thực tế
Cơ cấu nâng hạ có vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng thực tế Mochính của cơ cấu nâng hạ:
Trong ngành xây dựng, cơ cấu nâng hạ đóng vai trò quan trọng trong việc nâng và di chuyển các vật liệu như cọc, khối bê tông, cấu kiện thép và nhiều loại vật liệu khác Việc sử dụng cơ cấu này giúp tối ưu hóa quy trình xây dựng và đảm bảo an toàn cho công trình.
Trong ngành công nghiệp, cơ cấu nâng hạ đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất và gia công, giúp nâng, di chuyển và định vị các thành phần, sản phẩm hoặc vật liệu Chẳng hạn, trong dây chuyền sản xuất ô tô, cơ cấu này được sử dụng để lắp ráp các bộ phận và chuyển sản phẩm giữa các giai đoạn khác nhau.
Trong ngành vận tải, cơ cấu nâng hạ đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển hàng hóa Tại các cảng biển, thiết bị này được sử dụng để nâng và hạ container từ tàu xuống bến cảng hoặc ngược lại, đảm bảo quá trình vận chuyển diễn ra hiệu quả và an toàn.
Trong ngành y tế, cơ cấu nâng hạ đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ di chuyển và nâng bệnh nhân, thường được áp dụng trong các thiết bị như giường bệnh và ghế lăn.
Trong ngành năng lượng, cơ cấu nâng hạ đóng vai trò quan trọng trong các dự án năng lượng, đặc biệt là trong việc lắp đặt và bảo trì thiết bị năng lượng tái tạo như pin mặt trời và turbine gió.
Cơ cấu nâng hạ là yếu tố then chốt trong nhiều ngành công nghiệp, giúp tối ưu hóa hiệu suất làm việc, tiết kiệm thời gian và công sức, đồng thời đảm bảo an toàn trong việc nâng hạ và di chuyển vật liệu cũng như sản phẩm.
Một số cơ cấu nâng hạ trong thực tế
Hình 1.1 Một số cơ cấu nâng hạ trong thực tế a Xe nâng b Cẩu trục
Cần cẩu (Overhead Crane) là thiết bị nâng hạ được lắp đặt trên các đường ray trên trần nhà hoặc cấu trúc chính, giúp nâng và di chuyển các vật liệu nặng Thiết bị này được ứng dụng phổ biến trong xây dựng, nhà máy và kho bãi, mang lại hiệu quả cao trong việc xử lý vật liệu.
Xe nâng là thiết bị cơ động quan trọng, giúp nâng, di chuyển và xếp chồng hàng hóa tại các kho, nhà máy và cơ sở sản xuất Thiết bị này thường được trang bị một càng nâng ở phía trước và bánh xe ở phía sau, hỗ trợ hiệu quả trong việc xử lý hàng hóa.
Máy kéo, hay còn gọi là winch, là thiết bị cơ khí chuyên dụng để kéo hoặc nâng các vật liệu nặng thông qua lực kéo từ dây cáp hoặc sợi dây Thiết bị này thường được áp dụng trong các công trình xây dựng, ngành công nghiệp khai thác mỏ và nhiều ứng dụng khác, giúp tăng cường hiệu quả công việc và đảm bảo an toàn trong quá trình vận chuyển.
Thang máy là thiết bị nâng hạ thiết yếu, được sử dụng để vận chuyển người và hàng hóa giữa các tầng trong các tòa nhà cao tầng Với cấu trúc bao gồm cabin và hệ thống cáp cùng máy móc, thang máy đảm bảo việc di chuyển an toàn và hiệu quả.
Cần cẩu cầm tay là thiết bị nâng hạ nhỏ gọn, tiện lợi, chuyên dùng để nâng và di chuyển các vật liệu nhẹ Thiết bị này thường bao gồm một cần cẩu kết hợp với dây cáp hoặc sợi dây, giúp nâng hạ hàng hóa một cách hiệu quả.
Cần cẩu bán tự động, hay còn gọi là Tower Crane, là thiết bị nâng hạ mạnh mẽ và cao, thường được sử dụng trong các công trình xây dựng cao tầng Thiết bị này được gắn trên một cột dọc, cho phép xoay và di chuyển linh hoạt để nâng và vận chuyển vật liệu xây dựng một cách hiệu quả.
Giới thiệu chung về cơ cấu nâng hạ thang máy
Dòng máy thường sử dụng cho thang máy
Động cơ điện xoay chiều (AC) là một thành phần quan trọng trong các thang máy hiện đại nhờ vào khả năng hoạt động ở nhiều tốc độ khác nhau Với tính năng điều chỉnh tốc độ linh hoạt, động cơ AC đáp ứng hiệu quả các yêu cầu vận chuyển trong nhiều tình huống khác nhau, đảm bảo sự tiện lợi và an toàn cho người sử dụng.
Động cơ điện một chiều (DC) được sử dụng trong một số thang máy, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu tốc độ và điều khiển chính xác Với khả năng cung cấp tốc độ và moment xoắn cao, động cơ DC giúp thang máy di chuyển linh hoạt và chính xác hơn.
Thang máy cao cấp thường được trang bị động cơ mô-tơ-rơ (gearless), loại động cơ không sử dụng hệ truyền động bánh răng Nhờ đó, thang máy giảm thiểu tiếng ồn và độ rung, đồng thời đạt được tốc độ cao và hiệu suất tối ưu.
Động cơ tự động thủy lực là loại động cơ sử dụng chất lỏng để tạo ra lực nâng và hạ Loại động cơ này thường được áp dụng trong các thang máy có công suất nhỏ và tải trọng nhẹ, như thang máy gia đình hoặc thang máy tầng hầm.
Các động cơ này được quản lý và điều chỉnh bởi các bộ điều khiển điện tử và hệ thống điều khiển, nhằm đảm bảo thang máy hoạt động một cách an toàn và hiệu quả.
Điện áp của các dòng máy sử dụng thang máy
Điện áp 1 pha là lựa chọn phổ biến cho các thang máy nhỏ, chẳng hạn như thang máy gia đình và các ứng dụng nhỏ khác Thông thường, điện áp 1 pha được sử dụng là 220V hoặc 240V.
Điện áp 3 pha là sự lựa chọn phổ biến cho các thang máy có kích thước từ trung bình đến lớn, bao gồm thang máy dân dụng, thương mại và công nghiệp Thông thường, điện áp 3 pha được sử dụng là 380V, 400V hoặc 415V.
Nguồn cấp phổ biến cho thang máy
Nguồn điện phổ biến cho thang máy là điện từ mạng công cộng, thường được kết nối trực tiếp với hệ thống điện của tòa nhà hoặc nguồn điện chung của khu vực Nguồn điện này cung cấp năng lượng cần thiết cho các thiết bị, động cơ và hệ thống điều khiển của thang máy hoạt động hiệu quả.
Thang máy chủ yếu sử dụng nguồn điện xoay chiều (AC) với điện áp 3 pha, tùy thuộc vào quy định địa phương và hệ thống điện của tòa nhà Các điện áp phổ biến cho nguồn cấp thang máy bao gồm 380V, 400V và 415V.
Động cơ thường được sử dụng cho thang máy
Động cơ không đồng bộ xoay chiều (AC) là loại động cơ phổ biến nhất trong thang máy nhờ vào khả năng điều chỉnh tốc độ linh hoạt và hiệu suất cao Thường được kết hợp với biến tần để kiểm soát tốc độ và moment xoắn, động cơ AC thích hợp cho thang máy gia đình, tòa nhà chung cư, văn phòng và khu nghỉ dưỡng.
Động cơ mô-tơ-rơ (Gearless) là loại động cơ cao cấp, lý tưởng cho thang máy sang trọng và tòa nhà cao tầng Không sử dụng hệ truyền động bánh răng, động cơ này giúp giảm tiếng ồn, rung và tổn thất công suất Với thiết kế nhỏ gọn, tốc độ cao và hiệu suất vượt trội, động cơ mô-tơ-rơ thường được ưa chuộng trong các khách sạn, tòa nhà thương mại và các công trình kiến trúc hiện đại.
Hãng sản xuất thang máy
Hiện nay, có nhiều hãng sản xuất thang máy uy tín trên thị trường Một số hãng sản xuất thang máy nổi tiếng:
Otis Elevator Company là một trong những nhà sản xuất thang máy hàng đầu toàn cầu, chuyên cung cấp các giải pháp thang máy và thang cuốn cho nhiều loại hình công trình như tòa nhà thương mại, chung cư, sân bay và nhiều ứng dụng khác.
Schindler Group là một công ty đa quốc gia có trụ sở tại Thụy Sĩ, chuyên cung cấp các giải pháp thang máy, thang cuốn và thang máy nâng hàng Công ty phục vụ cho nhu cầu của các tòa nhà thương mại và công nghiệp, nổi bật với chất lượng và độ tin cậy trong sản phẩm của mình.
Kone Corporation là một trong những công ty hàng đầu trong ngành thang máy và cầu thang cuốn, chuyên cung cấp giải pháp di chuyển dọc cho các tòa nhà thương mại, chung cư và dự án công nghiệp.
Thyssenkrupp Elevator là một công ty công nghệ đa quốc gia có trụ sở tại Đức, chuyên cung cấp các giải pháp thang máy, thang cuốn và hệ thống di chuyển dọc cho nhiều loại tòa nhà và ứng dụng khác nhau.
Mitsubishi Electric Corporation là một tập đoàn công nghệ đa quốc gia có trụ sở tại Nhật Bản, chuyên sản xuất và cung cấp các giải pháp thang máy, thang cuốn cùng hệ thống an toàn cho các dự án xây dựng và kỹ thuật.
Ngoài ra, còn có nhiều hãng sản xuất thang máy khác như Fujitec, Hitachi,Toshiba, Hyundai Elevator, và nhiều công ty khác.
Mục dích sử dụng thang máy
Thang máy là phương tiện di chuyển hiệu quả, giúp con người và hàng hóa di chuyển nhanh chóng và thuận tiện Việc xác định rõ mục đích sử dụng là bước đầu tiên quan trọng để thiết kế hệ thống thang máy phù hợp.
Thang máy tải khách là loại thang máy chuyên dụng dành riêng cho việc vận chuyển người, được sử dụng phổ biến trong các tòa cao ốc, văn phòng, công ty, siêu thị và các công trình xã hội Với thiết kế tiện lợi và an toàn, thang máy tải khách đáp ứng nhu cầu di chuyển hiệu quả cho mọi người trong các không gian công cộng và thương mại.
Thang máy tải hàng được thiết kế đặc biệt để tối ưu hóa quá trình vận chuyển hàng hóa, với khả năng tải trọng lớn và cabin rộng rãi Thiết bị này thường được lắp đặt tại các khu công nghiệp, xưởng sản xuất và siêu thị, giúp nâng cao hiệu suất làm việc và tiết kiệm thời gian trong việc di chuyển hàng hóa.
Thang máy bệnh viện là loại thang máy chuyên dụng, phục vụ cho các bệnh viện và trung tâm y tế, nhằm vận chuyển đội ngũ y bác sĩ và dụng cụ y tế Ngoài ra, còn có thang máy riêng biệt được thiết kế đặc biệt để chở bệnh nhân, đảm bảo an toàn và tiện lợi trong quá trình di chuyển.
Thang máy gia đình được thiết kế đặc biệt cho các hộ gia đình, thường được lắp đặt trong các biệt thự hoặc căn hộ cao cấp thấp tầng, với khả năng chuyên chở số lượng người ít.
Ngoài các loại thang máy phổ biến, còn có nhiều loại thang máy khác với các chức năng sử dụng riêng biệt Tuy nhiên, khi lắp đặt thang máy tại các địa điểm công cộng, thường xảy ra tình trạng thang máy không được sử dụng đúng mục đích và tiêu chí thiết kế ban đầu.
Chúng em dự kiến thiết kế hệ thống truyền động cho thang máy, sử dụng động cơ xoay chiều 3 pha không đồng bộ roto lồng sóc với công suất nhỏ.
Động cơ xoay chiều 3 pha có cấu tạo đơn giản và chắc chắn, đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành Nó sử dụng nguồn cung cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều, mang lại giá thành thấp hơn so với động cơ 1 chiều Động cơ này rất phổ biến và có nhiều luật điều khiển phong phú, phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.
- 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.
Thang máy đã được nghiên cứu và phát triển từ lâu, hiện nay trở nên phổ biến với tính thẩm mỹ cao Tuy nhiên, do hạn chế về kinh phí và thời gian, mô hình thang máy của chúng tôi sẽ đáp ứng đủ các yêu cầu cần thiết, có khả năng nâng hạ sản phẩm nhỏ nhẹ Mặc dù sản phẩm không có tính thẩm mỹ cao và không thể hoạt động liên tục, nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả trong việc sử dụng.
GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ VÀ PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG CHO THANG MÁY
Cấu tạo thang máy
Hình 2.1 Cấu tạo thang máy
Thang máy là thiết bị phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao trong thiết kế và vận hành Cấu tạo của thang máy bao gồm nhiều thành phần chính, đảm bảo chức năng hoạt động hiệu quả và an toàn.
1 Động cơ thang máy ( Motor, máy kéo)
2 Tủ điều khiển gồm: Điều khiển tín hiệu, điều khiển động lực.
3 Cabin thang máy, cửa tầng, cửa cabin
Cấu tạo của thang máy thay đổi theo thiết kế, với hai loại chính là thang máy không có phòng máy và thang máy có phòng máy Loại thang máy có phòng máy sẽ có một phòng máy được đặt trên đỉnh.
Cấu tạo thang máy có phòng máy
Thang máy có phòng máy được vận hành với máy kéo và tủ điện đặt ở trên cùng, bao gồm các bộ phận như máy kéo, tủ điện, bộ chống quá tốc, ray dẫn hướng, bộ báo tải, cáp hành trình, cáp tải, cáp của bộ chống quá tốc, khung cabin, thắng cơ, puly treo cabin, đối trọng, bộ truyền cửa tầng, shoe dẫn hướng, xích bù trừ, puli căng cáp của bộ chống quá tốc và bộ giảm chấn Những cấu tạo này đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của thang máy.
Nhân viên kỹ thuật sẽ dễ dàng thao tác bảo hành, sửa chữa, bảo dưỡng thang máy vì loại thang máy này có phòng máy riêng.
Thêm chi phí khi thiết kế phòng máy.
Chiều cao tòa nhà hạn chế thường không phù hợp với loại thang máy này.
Thang máy không phòng máy là loại thang không cần không gian riêng để lắp đặt máy móc Cấu tạo của thang bao gồm khung an toàn trên cabin, bộ báo tài, bộ chống quá tốc, ray hướng dẫn, cáp tải và các thành phần khác như hộp vận hành HIP, puli, bộ truyền cửa cabin, tủ điện, thắng cơ, đối trọng, bộ truyền cửa tầng, shoe dẫn hướng, ray dẫn hướng, bao che đối trọng và bộ giảm chấn Ưu điểm của loại thang này là tiết kiệm không gian, dễ dàng lắp đặt và bảo trì.
Có thể thu gọn diện tích thiết kế giúp công trình gọn gàng hơn và tiết kiệm chi phí xây dựng phòng máy
Phù hợp dùng cho các công trình hạn chế chiều cao.
Việc bảo trì, bảo dưỡng không thuận tiện bằng thang máy có phòng máy.
Tùy thuộc vào từng loại thang máy, mỗi loại sẽ có những ưu và nhược điểm riêng Do đó, việc lựa chọn thang máy phù hợp sẽ phụ thuộc vào loại công trình, nhu cầu sử dụng và ngân sách của bạn.
Nguyên lý hoạt động của thang máy
2.1 Hướng dẫn cách vận hành sử dụng thang máy
- Hành khách nhấn nút gọi tầng rồi đợi cabin: Nhấn nút gọi tầng theo hướng muốn đi rồi chờ đến khi cabin đến
Khi cabin đến cửa tầng và mở ra, bạn cần kiểm tra đèn báo chiều di chuyển trước khi vào Nếu tải trọng của hành khách hoặc đồ vật vượt quá quy định, hệ thống Báo quá tải (OLH) sẽ kích hoạt và chuông báo động sẽ vang lên Trong trường hợp này, một số hành khách phải ra khỏi thang cho đến khi tiếng chuông dừng và chờ cabin tiếp theo tại sảnh.
Nếu cửa thang máy bắt đầu đóng khi hành khách vẫn đang vào, hãy nhấn nhẹ vào nút an toàn ở mép cửa và đặt tay lên cảm biến để cửa mở ra trở lại Nếu cửa đã gần đóng hoàn toàn, chỉ cần nhấn nút gọi tầng theo chiều di chuyển, cửa sẽ tự động mở.
Khi vào cabin thang máy, hãy nhấn nút gọi tầng trên bảng điều khiển ngay lập tức Nếu bạn nhấn nút cabin quá muộn, chiều di chuyển có thể bị đảo ngược.
- Ra khỏi cabin: khi cabin đến tầng cần đến và cửa đã mở, hãy ra khỏi cabin và bước chân cẩn thận
2.2 Nguyên lý hoạt động của thang máy
Các ròng rọc được kết nối với động cơ điện, cho phép chúng quay và điều khiển chuyển động của dây cáp Khi động cơ quay, ròng rọc sẽ kéo cabin thang máy di chuyển theo hướng đã được thiết lập Ngược lại, khi động cơ quay theo chiều ngược lại, ròng rọc cũng quay theo chiều đó, làm cho cabin thang máy di chuyển ngược lại hướng định sẵn.
Cabin thang máy và đối trọng di chuyển trên hệ thống ray dẫn hướng, giúp giảm thiểu sự lắc lư và đảm bảo an toàn Đường ray không chỉ hỗ trợ sự vận hành của cabin mà còn có chức năng dừng cabin trong các tình huống khẩn cấp.
2.3 Nguyên lý hoạt động của thang máy khi mất điện
Trong trường hợp mất điện hoặc cầu dao bị kích hoạt, cabin thang máy sẽ tự động di chuyển đến tầng gần nhất nhờ vào chức năng cứu hộ tự động Hệ thống này sử dụng nguồn điện từ ắc quy để dừng lại và mở cửa, giúp hành khách dễ dàng sơ tán an toàn.
- Trong trường hợp mất điện, đèn chiếu sáng khẩn cấp của cabin sẽ bật
- Khi đã hết khoảng thời gian xác định trước sau khi khôi phục nguồn điện, cabin tự động tiếp tục hoạt động bình thường
2.4 Nguyên lý hoạt động của thang máy khi hỏa hoạn
Thang máy được trang bị chức năng hoạt động khi có hỏa hoạn (FER) sẽ tự động đưa các cabin trong nhóm về tầng để sơ tán hành khách khi công tắc chức năng hỏa hoạn trong phòng điều khiển hoặc sảnh đợi thang máy được kích hoạt, hoặc khi nhận tín hiệu từ hệ thống báo động hỏa hoạn của tòa nhà.
- Công tắc của chức năng hoạt động trong trường hợp hỏa hoạn được lắp đặt tại vị trí được quy định khi đặt hàng
Trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn, tầng sơ tán được quy định trong đơn đặt hàng sẽ là các tầng mà cabin dừng lại để hành khách có thể an toàn sơ tán ra khỏi cabin.
Hệ thống truyền động của thang máy
Hệ thống truyền động thang máy đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển chuyển động của cabin và đối trọng thang máy Hiện nay, các hệ thống này ngày càng được cải tiến với công nghệ mới, giúp tiết kiệm năng lượng, tăng cường an toàn và ổn định, đồng thời giảm chi phí bảo dưỡng.
Hiện nay, có bốn hệ thống truyền động thang máy phổ biến được áp dụng, bao gồm công nghệ kéo cáp, công nghệ thủy lực, công nghệ trục vít và công nghệ nâng chân không.
Thang máy sử dụng công nghệ cáp kéo hoạt động nhờ vào động cơ máy kéo và hệ thống puly Cáp kéo được kết nối giữa cabin thang máy và đối trọng, cho phép chúng di chuyển lên xuống theo chiều quay của máy kéo Khi động cơ thực hiện quá trình kéo cáp, cabin và đối trọng sẽ hoạt động ngược nhau, tạo nên sự di chuyển hiệu quả cho thang máy.
Hiện nay, có hai loại động cơ kéo thang máy phổ biến: động cơ máy kéo sử dụng hộp số bánh răng và động cơ không hộp số sử dụng nam châm vĩnh cửu với encoder để đảm bảo ổn định tốc độ Động cơ điện có thể là loại DC hoặc AC, nhưng các đơn vị lắp đặt hiện nay thường ưu tiên sử dụng động cơ AC để đảm bảo sự ổn định trong quá trình vận hành thang máy.
Thang máy sử dụng động cơ cáp kéo có hộp số có tốc độ kéo cáp dao động từ 0,6 đến 2,5 m/s, với khả năng nâng tối đa lên đến 13.000 kg Hệ thống phanh động cơ được điều khiển bằng điện, đảm bảo an toàn bằng cách dừng thang máy và đưa nó về tầng dừng gần nhất trong trường hợp xảy ra sự cố.
Thang máy sử dụng động cơ không hộp số có khả năng kéo với tốc độ lên đến 20m/s và khoảng cách di chuyển tối đa 600m Chính vì thế, loại động cơ này hiện đang được áp dụng chủ yếu cho các tòa nhà cao tầng.
Thang máy sử dụng cơ cấu kéo cáp thường yêu cầu một phòng máy ở trên cùng của giếng thang để dễ dàng bảo trì và bảo dưỡng Phòng máy này không chỉ chứa động cơ kéo cáp mà còn bao gồm tủ điện và các thiết bị an toàn khác, dẫn đến việc tăng chiều cao của hố thang.
3.2 Đánh giá công nghệ cáp kéo
- Ứng dụng: Thang máy sử dụng động cơ cáp kéo được sử dụng rộng rãi cho cả nhà ở thương mại và thang máy gia đình.
- Ưu điểm: Tốc độ vận chuyển nhanh, chiều cao hành trình kéo lớn, vận hành êm ái an toàn.
Thang máy có nhược điểm là yêu cầu bảo dưỡng định kỳ, trung bình mỗi 2 tháng một lần, để đảm bảo hoạt động bền bỉ Ngoài ra, cần có không gian cho phòng máy và hố pit, điều này làm tăng chi phí xây dựng.
Cấu tạo và hoạt động của động cơ AC
4.1 Cấu tạo Động cơ điện không đồng bộ được chia thành hai phần chính: phần stator và phần rotor Phần stator là phần không động của động cơ và chứa cuộn dây Phần rotor là phần quay và chứa cực nam châm
Hình 2.2 Cấu tạo động cơ không đồng bộ Stator
- Gồm phần lõi thép và cuộn dây.
Lõi thép được cấu tạo từ các lá thép kỹ thuật điện mỏng, được ghép lại với nhau và có rãnh để đặt cuộn dây Chức năng chính của lõi thép là tạo ra mạch từ cho động cơ, giúp dẫn từ trường từ cuộn dây ra không gian xung quanh.
Cuộn dây được làm từ dây đồng hoặc nhôm và được kết nối theo sơ đồ hình sao hoặc hình tam giác Khi dòng điện 3 pha đi qua, cuộn dây sẽ tạo ra từ trường quay.
Hình 2.3 Cấu tạo của Stato Rotor
- Gồm phần lõi thép và thanh dẫn điện.
Lõi thép được cấu tạo từ các lá thép kỹ thuật điện mỏng, được ghép lại với nhau và có rãnh để lắp đặt thanh dẫn điện Ngoài việc dẫn điện, lõi thép roto còn có chức năng dẫn từ và quay cùng với roto.
Thanh dẫn điện, thường được chế tạo từ nhôm hoặc đồng, được kết nối ở hai đầu bằng vòng ngắn mạch Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra dòng điện cảm ứng khi từ trường quay của stato cắt qua.
Hình 2.4: Cấu tạo của Rotor
Chế tạo từ gang hoặc thép, các bộ phận này có chức năng bảo vệ các thành phần bên trong động cơ, tạo ra môi trường làm việc tối ưu cho động cơ và chịu được lực cơ học.
Khi động cơ được cấp điện, dòng điện 3 pha đi qua các cuộn dây stato tạo ra từ trường quay.
Từ trường quay của stato cắt qua các thanh dẫn điện trong roto, gây ra suất điện động cảm ứng trong các thanh dẫn điện.
Suất điện động cảm ứng này tỉ lệ với tốc độ quay của từ trường và số vòng quấn của thanh dẫn điện.
Do roto đứng yên lúc đầu nên tốc độ quay của từ trường bằng tốc độ quay của roto (n= 0).
Do đó, suất điện động cảm ứng (E) trong roto rất lớn, tạo ra dòng điện cảm ứng (I) lớn trong roto.
Dòng điện cảm ứng mạnh trong roto tương tác với từ trường quay của stato, tạo ra mômen quay lớn giúp roto quay theo hướng của từ trường.
Giai đoạn chạy ổn định:
Khi roto quay, tốc độ quay của roto tăng dần.
Do tốc độ quay của roto tăng, tốc độ quay tương đối giữa roto và từ trường quay giảm.
Suất điện động cảm ứng (E) trong roto giảm, dẫn đến dòng điện cảm ứng (I) trong roto cũng giảm.
Mômen quay của động cơ cũng giảm dần cho đến khi bằng mômen tải của máy móc mà động cơ làm việc.
Lúc này, roto quay với tốc độ ổn định (n) và động cơ hoạt động ổn định.
Các trị số định mức
Động cơ không đồng bộ, giống như các loại máy điện khác, có các trị số định mức đặc trưng cho điều kiện kỹ thuật của nó Những trị số này được quy định bởi nhà máy thiết kế và chế tạo, và được ghi rõ trên nhãn máy Các trị số định mức của động cơ rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
- Công suất định mức Pđm (kW,W)
- Điện áp định mức Uđm (V).
- Dòng điện định mức Iđm (A).
- Tốc độ quay định mức nđm (vòng/phút).
- Hiệu suất định mức dm %.
- Hệ số công suất định mức cosdm
Công suất định mức là công suất tại đầu trục động cơ, trong khi điện áp và dòng điện ghi trên nhãn máy tương ứng với kiểu đấu hình sao hoặc tam giác Từ các trị số định mức này, chúng ta có thể thực hiện các phép tính cần thiết.
Công suất điện định mức mà động cơ tiêu thụ từ lưới điện:
Moment quay định mức ở đầu trục:
Phương trình cấu tạo
Vận tốc của thang máy có thể được tính bằng phương trình:
- S2 là vị trí cuối cùng của thang máy (m).
- S1 là vị trí ban đầu của thang máy (m).
- t là thời gian di chuyển (s).
Gia tốc của thang máy có thể được tính bằng phương trình: a = (V−V 0 ) t
- V là vận tốc cuối cùng của thang máy (m/s).
- V0 là vận tốc ban đầu của thang máy (m/s).
- t là thời gian di chuyển (s).
Công suất tiêu thụ của thang máy có thể được tính bằng phương trình:
- F là lực tác động lên thang máy (Newton).
- V là vận tốc của thang máy (m/s).
Phương trình công suất nâng hạ
Công suất nâng hạ của thang máy có thể được tính bằng phương trình:
- P là công suất nâng hạ (Watt).
- m là khối lượng tải trên thang máy (kg).
- mkhách là khối lượng số khách trên thang máy (kg)
- mbt là khối lượng buồng thang (kg)
- g = 9.8 (m/s 2 ): là gia tốc trọng trường
- h là khoảng cách di chuyển thang máy (m).
- t là thời gian di chuyển (s)
TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ
Thông số kỹ thuật của thang máy
-Tải trọng định mức: G = 500kgdm
3.1.1 Công suất và momen tĩnh
- Lực tác dụng lên puli cáp và buồng thang
- Lực tác động lên buồng treo và đối trọng :
Gdt:trọng lượng đối trọng
Gc: trọng lượng của một đơn vị chiều dài dây cáp. x: khoảng cách từ buồng thang đến Puli chủ động (m)
Mục đích sử dụng đối trọng là làm giảm phụ tải của cơ cấu do đó giảm được công suất truyền động
Gdm : tải định mức α là hệ số cân bằng α = 0,35 ÷ 0,4 chọn α = 0,4
Tổng lực tác dụng khi nâng tải:
Công thức trên cho thấy lực F phụ thuộc vào vị trí buồng thang x Khi x = H, tức là buồng thang ở vị trí thấp nhất, F đạt giá trị cực đại, gây ra phụ tải tối đa cho động cơ Sau đó, F giảm dần khi buồng thang di chuyển lên cao, dẫn đến động cơ hoạt động non tải, điều này tạo ra điều kiện bất lợi cho động cơ Để khắc phục nhược điểm này, người ta sử dụng dây cáp cân bằng có cùng loại và chiều dài với dây cáp nâng tại vị trí x = H/2.
Fh = (αG - G )gdm Ở đây ta phải giả sử thang máy phải luôn làm việc với tải định mức
3.1.2 Momen và công suất trên trục động cơ
Công suất trên trục động cơ:
Khi nâng tải: Pn= Fn V
Khi hạ tải : Ph= Fn V η 10 3 )43.1 0,75
Tính tổng thời gian hành trình nâng hạ của buồng thang bao gồm :
- Thời gian buồng thang di chuyển với tốc độ ổn định
- Thời gian tăng tốc, thời gian hãm - Thời gian phụ khác: thời gian đóng
- Mở cửa, thời gian ra vào buồng thang của hành khách
Dựa trên kết quả các bước tính toán trên, tính momen đẳng trị và tính chọn công suất động cơ đảm bảo thõa mãn điều kiện: M ≥ Mdt
Xây dựng biểu đồ phụ tải toàn phần cho hệ truyền động cần chú ý đến quá trình quá độ, đồng thời thực hiện kiểm nghiệm động cơ truyền động theo các bước đã nêu.
3.1.3 Xác định phụ tải tĩnh
Chọn k=1,2 ta tính được lực kéo đặt lên puli khi nâng đầy tải:
Lực kéo đặt lên puli khi hạ đầy tải:
Công suất tĩnh của động cơ khi nâng đầy tải là:
1000.0,75 =4,71(kw) Công suất tĩnh của động cơ khi hạ đầy tải là:
1000.1,2 =−1,84(kw) Công suất tĩnh của động cơ khi nâng không tải là:
1000.1,2 =−1,23(kw)Công suất tĩnh của động cơ khi hạ không tải là:
Momen tĩnh của động cơ khi nâng đầy tải là:
30.0,75 1,39(Nm) Momen tĩnh của động cơ khi hạ đầy tải là:
3.1.4 Xác định hệ số đóng điện tương đối Để xác định hệ số đóng điện tương đối, ta xác định khoảng thời gian làm việc cũng như nghỉ của thang máy trong 1 chu kỳ lên xuống Xét thang máy luôn làm việc với tải định mức:
G=GdmP0(kg) tương đương với 10 người Số lần dừng (theo xác suất) của buồng thang có thể tìm theo các đường cong hình dưới
- E: Số người trên thang máy
Hình 3.2:Đường cong để xác định số lần dừng (theo xác suất)của buồng thang
Từ đồ thị trên ta suy ra số lần dừng của buồng thang là 4 lần Ta giả định rằng:
- Thời gian mở cửa buồng thang là 1s.
- Thời gian đóng cửa buồng thang là 1s.
- Thời gian cho 1 người ra/vào là 1s.
Mỗi lần dừng có 2 người ra khỏi thang và thêm 2 người vào
- Thời gian ra,vào cabin được tính gần đúng : 1s/1người
- Thời gian mở cửa buồn thang ≈ 1s
- Thời gian đóng cửa buồng thang ≈ 1s
Giả sử thang máy dừng 4 lần tại các tầng 2, 3, 4 và 5 trong quá trình hoạt động Tại tầng 1 và tầng 6, thang máy dừng để đón và trả khách Nếu mỗi tầng chỉ có 2 người ra và 2 người vào, thời gian dừng tại mỗi tầng được tính như sau: tdung = tra + tvao + tdong + tmo = 2.1 + 2.1 + 1 + 1 = 6 giây.
Khi thang máy di chuyển đến tầng 6 hoặc xuống tầng 1, nếu tất cả 10 người trong thang máy đều ra hoặc vào, thời gian cần thiết sẽ là: tcuoi = tmo + tdong + tra + tvao = 1 + 1 + 10.1 + 10.1 = 22 giây.
Thời gian để thang máy có vận tốc v=1 m/s là : t kđ =V a=1 1,5=0,67(s) Sau thời gian này cabin đi được quãng đường là : s kđ =v o t+a t 2
Hình 3.3: Đồ thị vận tốc gần đúng của thang máy
Thời gian hãm cabin khi dừng ở mỗi tầng: t h = t kđ =V a= 1 1,5=0,67(s) Quãng đường cabin đi được khi thực hiện hãm : S = S = 0.337 (m) h kđ
Thời gian cabin đi với vận tốc đều v=1m/s : t=h 0−S kd −S h v =4,5−0,337 0,337−
Thời gian làm việc của thang máy giữa hai tầng kế tiếp nhau từ tầng 1÷6 là : tlv12 = tkd+t+t =0,67+3,83+0,67=5,17(s)h
Thời gian làm việc của thang máy khi di chuyển lên hoặc xuống là 5,17 giây, trong khi thời gian nghỉ không bao gồm thời gian dừng ở tầng 1 và tầng 6 là 24 giây Tổng thời gian cho một chu kỳ di chuyển lên và xuống của thang máy cần được tính toán chính xác để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
H Hình 3.4: Đồ thị phụ tải của thang máy
Từ đồ thị phụ tải thang máy ta tính được hệ số đóng điện tương đối : ε d d %∑ i=1 n t lvi
3.1.5 Tính công suất đẳng trị trên trục động cơ
Công suất đẳng trị gây nên trên trục động cơ :
P dt =√ ∑ i=1 n P T i ck 2 ∗t lvi = √ (P¿¿ 1n¿ ¿2+P 132 1n 2 ) t lv = √ (4,71 2 +(−1,84) 143,8 2 ).25,9=2,15(kw)¿ ¿
Như vậy phụ tải thang máy có P =2,15 kW và %6,1% dt đ đ
Ta chọn hệ số đóng điện tiêu chuẩn % = 25% đ đ
Công suất được hiệu chỉnh lại là :
P dm chon =P dt √ ε ε d d dd tc (%) (%) =2,15 √ 36,1 25 =2,58(kw)
3.1.6 Momen tương ứng với lực kéo đặt lên puli cáp
Ta xét bài toán quy về trục động cơ như sau :
Vận tốc góc của tang trống : ω = 1/0,2 = 5 (rad/s)tt
Vận tốc góc quay trục động cơ : ω = ω I = 5.30 = 150 (rad/s)dc tt
2π6032(vòng/phút) Momen cực đại quy đổi ở trục động cơ :
M qd max =M max η i=( G 0+G max −G dt ) g D/2 η i &,16(Nm)
Hình 3.5 Sơ đồ quy đổi momen quán tính về trục động cơ
Tên động cơ : M2AA 112M 3GAA 112 101 -●●E
Hiệu suất: η = 85% (4 góc phần tư)
Hệ số công suất: cosφ = 0,82
Dòng stator định mức: I = 8,4 A1đm
Momen khởi động định mức (s=1): M = 2,3 26,8 = 61,64 Nmkđ
Do yêu cầu xây dựng bộ điều khiển cho động cơ, ta phải mô hình hóa động cơ do đó phải xác định các đại lượng sau: R , R’ , L (L ), L (L ), Ls r sσ 1 rσ 2 m
Công suất định mức đưa vào động cơ :
P vdm =√3 I dm U dm cosφ=P dm η =4 10 3
0,85=4,7(Kw) Tốc độ đồng bộ: n`f p 00( vòng phút )
Hệ số trượt định mức: ¿>S dm =n−n dm n 00−1430
150 Tổng trở kháng 1 pha là:
(M+2asM – 2asMth)Sth 2 – 2sM + s M = 0 thSth 2
Hình 3.6 Sơ đồ thay thế 1 pha máy điện KĐB 3 pha
Khi ở trạng thái định mức s = sđm = 7/150:
Giải hệ phương trình (a, b) ta được: a = 2,23 s = 0,4th
Với giả thiết X1 ≈ X’2 ta tính được: R1 = 3,2Ω ; R’2 = 1,435Ω; X1 X’2= 0,81Ω
Tiếp theo ta tính điện khoáng từ hóa X xuất phát từ mạch điện thay thế m một pha động cơ không đồng bộ:
X 2 m ( R 1 + R s ' 2 ) + ( 1+ X X 2 nm m ) Ở chế độ định mức: s=s =7/150 và Z = 27,49(Ω),cos(dm in φ)=0,82.
- Điện cảm toàn phần: L s =L 1+L m =2,58+162,25,18(mH)
- Các hằng số thời gian:
Kiểm nghiệm động cơ
Để xác định xem động cơ với các thông số đã nêu có đáp ứng được yêu cầu truyền động hay không, cần tiến hành kiểm nghiệm động cơ một cách kỹ lưỡng.
- Yêu cầu kiểm tra về tính chọn công suất nói chung gồm các bước sau:
Kiểm tra điều kiện khởi động
- Kiểm nghiệm điều kiện quá tải
- Kiểm nghiệm khả năng phát nóng (công suất động cơ được chọn theo công suất đẳng trị nên đã thỏa mãn điều kiện phát nóng)
Kiểm nghiệm điều kiện quá tải
Theo cataloge của động cơ ta tính được momen định mức của động cơ :
2πaϕ I u dm &,8(Nm) Momen cản lớn nhất khi nâng đầy tải :
Do Mđm>Mn nên động cơ đã chọn thỏa mãn điều kiện quá tải momen.
Kiểm nghiệm điều kiện khởi động
Ta có: J l =J đ +( J b1+J b2qd )+J Dqd +J Gqd
(150/1) 2 =0,0133(kg m 2 ) Momen quán tính của bộ truyền:
Jb1 + Jb2qd ≈ 1,01 x J = 0,0101 (kg.mđ 2)
Tính momen quy đổi về trục động cơ của puly:
Coi Puli là 1 khối hình trụ khối lượng phân bố đều, đối xứng có D
= 0,4 m, l = 0,25 m Puli được làm bằng thép hoặc thép đúc.
Trong đó : ρ thép x52kg/m 2 ; chọn k = 0,3 là hệ số điềm đẩy của Pulipuli
Gia tốc cực đại của động cơ : ε max =a max
D/2 i= 1,5 0,4/2.30 225= (rad/s 2 ) Momen của động cơ cần trong quá trình tăng tốc/hãm của thang máy khi nâng đầy tải :
Mn = Jt ε+Mqd max = 0,0367 150 + 26,16 = 31,665 (Nm)
Momen mở máy của động cơ: M = 61,61 (Nm)mm
Do M > M nên động cơ thỏa mãn yêu cầu momen mở máy mm n
Vậy động cơ đã lựa chọn đáp ứng được yêu cầu truyền động.
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Lựa chọn phương án truyền động
Việc lựa chọn phương án truyền động dựa trên yêu cầu công nghệ và kết quả tính toán công suất động cơ, từ đó xác định các hệ truyền động phù hợp Qua việc phân tích và so sánh các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của các hệ truyền động, kết hợp với tính khả thi, chúng ta có thể chọn ra phương án tối ưu nhất.
Yêu cầu công nghệ của hệ truyền động thang máy:
- Động cơ dùng để kéo puli cáp trong thang máy là loại động cơ có điều chỉnh tốc độ và có đảo chiều quay
- Thang máy làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại.
Từ việc chọn động cơ ta đưa ra được các phương án điều chỉnh khác nhau.
Chọn loại biến tần
Các bộ biến tần là thiết bị chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện xoay chiều với tần số khác Chúng được chia thành hai loại chính: biến tần trực tiếp (biến tần phụ thuộc) và biến tần gián tiếp (biến tần độc lập).
Biến tần trực tiếp là thiết bị chuyển đổi dòng điện xoay chiều với tần số f1 thành tần số f2 mà không cần qua khâu chỉnh lưu, giúp nâng cao hiệu suất hoạt động Tuy nhiên, việc thay đổi tần số đầu ra khá phức tạp và phụ thuộc vào tần số đầu vào f1.
- Mạch chỉ cần dùng van Thyristor thông thường, quá trình chuyển mạch theo điện áp lưới
- Bộ biến tần không sử dụng khâu trung gian một chiều nên hiệu suất rất cao
- Có khả năng làm việc ở tần số thấp thậm chí ngay cả khi có sự cố.
- Thường sử dụng cho dải công suất rất lớn đến vài chục MW.
- Sử dụng nhiều van bán dẫn làm cho mạch điều khiển rất phức tạp.
- Hệ số công suất thấp.
Trong thực tế ít sử dùng biến tần trực tiếp, do đó không dùng biến tần trực tiếp trong hệ truyền động cho thang máy.
Dòng điện xoay chiều đầu vào với tần số f1 được chỉnh lưu thành dòng điện một chiều (tần số f=0), sau đó được lọc và biến đổi thành dòng điện xoay chiều với tần số f2 Biến tần gián tiếp được chia thành hai loại chính: Biến tần nguồn dòng và Biến tần nguồn áp, với sự phân biệt dựa vào khâu trung gian một chiều Biến tần nguồn dòng là một trong những loại biến tần này.
Khâu trung gian một chiều là cuộn kháng Lf, thực hiện chức năng nguồn dòng cho bộ nghịch lưu. Ưu điểm:
- Có khả năng trả năng lượng về lưới
- Không sợ chế độ ngắn mạch vì dòng điện một chiều được giữ không đổi
- Phù hợp cho dải công suất lớn trên 100 kW.
Hình 4.1 Biến tần nguồn dòng
- Hiệu suất kém ở dải công suất nhỏ
- Cồng kềnh vì có cuộn kháng
- Hệ số công suất thấp và phụ thuộc vào phụ tải nhất là khi tải nhỏ.
Do đó, ứng dụng thang máy với tải chỉ vào khoảng 4kW thì biến tần nguồn dòng là không phù hợp.
Khâu trung gian một chiều là tụ Ce, thực hiện chức năng nguồn áp cho bộ nghịch lưu. Ưu điểm:
- Phù hợp với tải nhỏ, dưới 30kW
- Hệ số công suất của mạch lớn (≈1)
- Hình dạng và biên độ điện áp ra không phụ thuộc tải, dòng điện cho tải quy định
- Có thể áp dụng kỹ thuật PWM để giảm tổn hao do sóng hài bậc cao, khử đập mạch momen.
Để trả năng lượng về lưới, cần phải lắp đặt thêm một khâu chỉnh lưu mắc song song ngược với khâu chỉnh lưu ban đầu, hoặc sử dụng chỉnh lưu PWM hay biến tần.
4 góc phần tư Trong phạm vi đồ án này sẽ không trả năng lượng về lưới trong quá trình hãm tái sinh mà dùng điện trở hãm
Từ các phân tích trên, ta lựa chọn biến tần nguồn áp chỉnh lưu diode và có điện trở hãm.
Chọn phương pháp điều khiển biến tần
Để tối ưu hóa hiệu suất động cơ, cần giữ cho từ thông stato Ψs không đổi (U/f = const) trong suốt quá trình điều chỉnh Khi điều khiển tần số, việc duy trì từ thông khe hở ổn định sẽ giúp động cơ hoạt động hiệu quả nhất, đạt được khả năng sinh mô men lớn nhất.
Hình 4.2 Cấu trúc điều khiển vô hướng hệ biến tần-động cơ không động bộ xc 3 pha Ưu điểm:
- Đơn giản , dễ thực hiện
- Tổn thất công suất P và lượng tiêu thụ công suất phản kháng lớn △
- Ổn định tốc độ gặp khó khăn, hạn chế về khả năng ổn định tốc độ
- Không đảm bảo điều khiển được các đáp ứng về momen và từ thông
MÔ PHỎNG
Sơ đồ các khối
Hình 5.1 Mô phỏng khối nguồn
- Biến đổi dòng điện AC thành dòng DC
Bộ biến tần Động cơ Tải
Hình 5.2 Mô phỏng mạch chỉnh lưu
- Biến đổi điện áp DC thành điện áp AC
Hình 5.3 Mô phỏng mạch nghịch lưu
1.3 Bộ điều khiển PWM (Tần số 50 hz)
- Thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi tần số của bộ điều khiển PWM
Hình 5.4 Bộ điều khiển PWM
Hình 5.5 Mô phỏng tải và động cơ
Hình 5.6 Tổng quát mạch mô phỏng
Hình 5.7 Thông số đầu vào 3 pha ABC
Hình 5.8 Điện áp nguồn xoay chiều 3 pha (380V – 50hz)
Hình 5.9 Dòng điện đi qua mạch chỉnh lưu
Hình 5.10 Điện áp đi qua mạch chỉnh lưu
Hình 5.11 Điện áp qua mạch chỉnh lưu
Hình 5.12 Dòng điện đi qua mạch nghịch lưu
Hình 5.13 Điện áp pha AB mạch nghịch lưu
3.3 Bộ điều khiển PWM (Tần số 50Hz)
Hình 5.14 Thông số cách dạng sóng hình sin
Hình 5.15 Dạng sóng thu được từ đầu vào
Hình 5.15 Tải của hệ Truyền động
Hình 5.16 Động cơ của hệ truyền động
Hình 5.17 Tốc độ của động cơ
Hình 5.18 Moment của động cơ
Trong quá trình thực hiện đồ án "Thiết kế hệ truyền động cho thang máy chở người", em đã nỗ lực nghiên cứu và tìm hiểu các tài liệu liên quan Sự hướng dẫn và hỗ trợ tận tình từ các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy Phạm Thanh Phong, đã giúp em và các bạn trong nhóm hoàn thành nội dung được giao một cách hiệu quả.
Bên cạnh đó đồ án này đã giúp em hiểu hơn rất nhiều về các phương pháp điều khiển đặc biệt là phương pháp điều khiển FOC
Do còn nhiều hạn chế về kiến thức và phương pháp nghiên cứu, em nhận thấy không thể tránh khỏi những thiếu sót trong đồ án của mình Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ các thầy để có thể hoàn thiện hơn nữa sản phẩm này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Kết luận
Chúng em dự kiến thiết kế hệ thống truyền động cho thang máy, sử dụng động cơ xoay chiều 3 pha không đồng bộ roto lồng sóc với công suất nhỏ.
Động cơ 3 pha có cấu tạo đơn giản và chắc chắn, đảm bảo vận hành an toàn Nó sử dụng nguồn điện trực tiếp từ lưới điện xoay chiều 3 pha, giúp giảm chi phí so với động cơ 1 chiều Hơn nữa, động cơ 3 pha rất phổ biến và có nhiều 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.
Thang máy đã được nghiên cứu và phát triển từ lâu, hiện nay rất phổ biến và có tính thẩm mỹ cao Tuy nhiên, với kinh phí hạn hẹp và thời gian giới hạn, mô hình thang máy của chúng tôi sẽ đáp ứng những yêu cầu thiết yếu, có khả năng nâng hạ sản phẩm nhỏ nhẹ Mặc dù sản phẩm này không đạt tính thẩm mỹ cao và không thể hoạt động liên tục, nhưng vẫn đáp ứng nhu cầu sử dụng cơ bản.
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ VÀ PHƯƠNG ÁN
TRUYỀN ĐỘNG CHO THANG MÁY
Hình 2.1 Cấu tạo thang máy
Thang máy là thiết bị phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao trong cấu tạo và hoạt động Các thành phần chính của thang máy bao gồm:
1 Động cơ thang máy ( Motor, máy kéo)
2 Tủ điều khiển gồm: Điều khiển tín hiệu, điều khiển động lực.
3 Cabin thang máy, cửa tầng, cửa cabin
Cấu tạo của thang máy phụ thuộc vào thiết kế, hiện có hai loại thang máy chính: thang máy không có phòng máy và thang máy có phòng máy Thang máy có phòng máy được trang bị một phòng máy đặt ở đỉnh của thang.
Cấu tạo thang máy có phòng máy
Thang máy có phòng máy được vận hành với máy kéo và tủ điện đặt ở trên cùng, bao gồm nhiều bộ phận quan trọng như máy kéo, tủ điện, bộ chống quá tốc, ray dẫn hướng, bộ báo tải, cáp hành trình, cáp tải, cáp của bộ chống quá tốc, khung cabin, thắng cơ, puly treo cabin, đối trọng, bộ truyền cửa tầng, shoe dẫn hướng, xích bù trừ, puli căng cáp của bộ chống quá tốc và bộ giảm chấn Những cấu trúc này đảm bảo sự hoạt động an toàn và hiệu quả của thang máy.
Nhân viên kỹ thuật sẽ dễ dàng thao tác bảo hành, sửa chữa, bảo dưỡng thang máy vì loại thang máy này có phòng máy riêng.
Thêm chi phí khi thiết kế phòng máy.
Chiều cao tòa nhà hạn chế thường không phù hợp với loại thang máy này.
Thang máy không phòng máy là loại thang không cần không gian riêng biệt cho máy móc, với cấu tạo bao gồm khung an toàn trên đầy cabin, bộ báo tài, bộ chống quá tốc, ray hướng dẫn, cáp của bộ chống quá tốc, cáp tải, hộp vận hành HIP, puli của bộ chống quá tốc, bộ truyền cửa cabin, tủ điện, cabin, thắng cơ, đối trọng, bộ truyền cửa tầng, shoe dẫn hướng, ray dẫn hướng, bao che đối trọng và bộ giảm chấn Ưu điểm của loại thang này là tiết kiệm diện tích, giảm chi phí xây dựng và bảo trì, đồng thời mang lại hiệu suất hoạt động cao và an toàn cho người sử dụng.
Có thể thu gọn diện tích thiết kế giúp công trình gọn gàng hơn và tiết kiệm chi phí xây dựng phòng máy
Phù hợp dùng cho các công trình hạn chế chiều cao.
Việc bảo trì, bảo dưỡng không thuận tiện bằng thang máy có phòng máy.
Tùy thuộc vào từng loại thang máy, mỗi loại sẽ có những ưu điểm và nhược điểm riêng Bạn có thể lựa chọn loại thang máy phù hợp dựa trên loại công trình, nhu cầu sử dụng và chi phí.
2 Nguyên lý hoạt động của thang máy
2.1 Hướng dẫn cách vận hành sử dụng thang máy
- Hành khách nhấn nút gọi tầng rồi đợi cabin: Nhấn nút gọi tầng theo hướng muốn đi rồi chờ đến khi cabin đến
Khi cabin đến cửa tầng và mở ra, hành khách cần kiểm tra đèn báo chiều di chuyển trước khi vào Nếu tải trọng vượt quá giới hạn quy định, hệ thống Báo quá tải (OLH) sẽ kích hoạt và chuông báo động sẽ vang lên, yêu cầu một số hành khách ra khỏi cabin cho đến khi chuông dừng và chờ cabin tiếp theo tại sảnh.
Nếu cửa thang máy bắt đầu đóng khi hành khách vẫn đang vào, hãy nhấn nhẹ vào nút an toàn ở mép cửa hoặc đặt tay lên cảm biến để cửa mở lại Nếu cửa đã gần đóng hoàn toàn, hãy nhấn nút gọi tầng tương ứng để cửa mở ra.
Khi vào cabin thang máy, hãy nhấn nút gọi tầng trên bảng điều khiển ngay lập tức Nếu nút cabin được nhấn quá trễ, chiều di chuyển của thang có thể bị đảo ngược.
- Ra khỏi cabin: khi cabin đến tầng cần đến và cửa đã mở, hãy ra khỏi cabin và bước chân cẩn thận
2.2 Nguyên lý hoạt động của thang máy
Các ròng rọc được kết nối với động cơ điện, giúp điều khiển chuyển động của cabin thang máy Khi động cơ quay, ròng rọc sẽ kéo dây cáp, di chuyển cabin theo hướng đã được thiết lập Ngược lại, khi động cơ quay theo chiều ngược lại, ròng rọc cũng sẽ quay theo chiều đó, làm cho cabin thang máy di chuyển ngược lại hướng đã định sẵn.
Cabin thang máy và đối trọng di chuyển trên ray dẫn hướng, giúp giảm lắc lư và đảm bảo an toàn Hệ thống đường ray này không chỉ hỗ trợ việc di chuyển mà còn dừng cabin trong trường hợp khẩn cấp.
2.3 Nguyên lý hoạt động của thang máy khi mất điện
Trong trường hợp mất điện hoặc cầu dao bị kích hoạt, cabin thang máy sẽ tự động di chuyển đến tầng gần nhất nhờ vào chức năng cứu hộ tự động Chức năng này sử dụng nguồn điện ắc quy để dừng lại và mở cửa, giúp hành khách dễ dàng sơ tán an toàn.
- Trong trường hợp mất điện, đèn chiếu sáng khẩn cấp của cabin sẽ bật
- Khi đã hết khoảng thời gian xác định trước sau khi khôi phục nguồn điện, cabin tự động tiếp tục hoạt động bình thường
2.4 Nguyên lý hoạt động của thang máy khi hỏa hoạn
Thang máy trang bị chức năng hoạt động khi có hỏa hoạn (FER) sẽ tự động đưa tất cả các cabin trong cùng nhóm đến tầng để sơ tán hành khách khi công tắc chức năng này được kích hoạt hoặc khi nhận tín hiệu từ hệ thống báo động hỏa hoạn của tòa nhà.
- Công tắc của chức năng hoạt động trong trường hợp hỏa hoạn được lắp đặt tại vị trí được quy định khi đặt hàng
