thuyết minhĐồ án thiết kế mạch điện cho thang máy 1200kg_file cad liên hệ:namnucesgmail.com

Trong đồ án môn học này nhiệm vụ của em là “ Thiết kế phần trang bị điện cho thang máy chở hàng nhà 11 tầng, chiều cao mỗi tầng 4,5m, tải trọng 1200kg, tốc độ 60m/ph” với sự hướng dẫn củ

M C L CỤ Ụ

Lời nói đầu 2

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY 3

1.1 Giới thiệu chung về thang máy chở hàng 3

1.2 Phân loại thang máy 3

1.2.1 Phân loại theo công dụng 3

1.2.2 Phân loại theo cơ cấu dẫn động 4

1.2.3 Phân loại theo tốc độ dịch chuyển 4

1.2.4 Phân loại theo tải trọng 4

1.3 Cấu tạo của thang máy 5

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN VÀ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ 7

2.1 Những yêu cầu cơ bản về hệ thống truyền động điện 7

2.2 Phương án truyền động cơ khí 8

2.3 Phân tích, chọn phương án truyền động điện 10

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 12

3.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý 12

3.2 Thuyết minh nguyên lý làm việc của sơ đồ 14

3.2.1 Giải thích các kí hiệu 14

3.2.2 Nguyên lý hoạt động 15

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN 17

4.1 Tính chọn động cơ 17

4.2 Tính chọn các thiết bị, khí cụ điện trong sơ đồ điều khiển 17

KẾT LUẬN 21

TÀI LIỆU THAM KHẢO 22

Lời nói đầu

Ngày nay ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung do sự phát triển dân sốcũng như sự phát triển của xây dựng nên việc xây dựng nhà cửa có quy mô lớn và có kíchthước lên đến hàng trăm mét là một yêu cầu tất yếu để đáp ứng đòi hỏi của thực tế Cùngvới đó là sự đòi hỏi của việc di chuyển người và hàng hoá trong đó Chính những đòi hỏinày mà thang mới trở thành bộ phận không thể thiếu của các công trình hiện đại nhất lànhững công trình cao tầng

Từ nhu cầu thực tế đó việc tìm hiểu về cấu tạo, chức năng và vai trò của thang máy

để từ đó có thể thiết kế, cải tiến, hiện đại hơn nữa thang máy là mục tiêu đặt ra

Trong đồ án môn học này nhiệm vụ của em là “ Thiết kế phần trang bị điện cho thang máy chở hàng nhà 11 tầng, chiều cao mỗi tầng 4,5m, tải trọng 1200kg, tốc độ 60m/ph” với sự hướng dẫn của thầy Đồng Xuân Khang và thầy Nguyễn Văn Thiện

Với khối lượng công việc đã định ra cùng với sự tìm hiểu trong các tài liệu đó giúp

em có những hiểu biết cơ bản và chuyên sâu ban đầu về thang máy Tuy nhiên do kiếnthức còn nhiều hạn chế và thiếu về tài liệu tham khảo nên đồ án không tránh khỏi nhữngthiếu xót Em rất mong được sự góp ý của thầy cùng các bạn để đồ án được hoàn thiệnhơn nữa

Em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án này

Hà Nội, 20 ngày 6 tháng năm 2018

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hữu Nam

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY.

1.1 Giới thiệu chung về thang máy chở hàng.

Thang máy là thiết bị chuyên dùng, dùng để vận chuyển người và hàng hoá,vậtliệu theo phương thẳng đứng theo tuyến đã định sẵn, làm việc theo chu kỳ

Thang máy thường được dùng trong các khách sạn, công sở, bệnh viện, các đài quansát, tháp truyền hình, trong các nhà máy công xưởng vv Đặc điểm của thang máy so vớicác phương tiện vận chuyển khác là thời gian vận chuyển của một chu kỳ bé, tần số vậnchuyển lớn, đóng mở máy liên tục Ngoài ý nghĩa vận chuyển thang máy còn là một trongnhững yếu tố làm tăng vẻ đẹp và tiện nghi của công trình

Ở nước ta hiện nay, ngày càng có nhiều nhà cao tầng và nhà cao 6 tầng trở lên hầunhư đã được trang bị thang máy để đảm cho người đi lại thuận tiện, tiết kiệm thời gian vàtăng năng suất lao động.Giá thành của thang máy trang bị cho công trình chiếm khoảng từ(6%  7%) giá trị toàn công trình là hợp lý Đối với những công trình đặc biệt như bệnhviện, nhà máy, khách sạn tuy có số tầng nhỏ hơn 6 nhưng vẫn do nhu cầu phục vụ nênvẫn được trang bị thang máy

Thang máy là thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên quantrực tiếp đến tài sản và tính mạng con người Vì vậy yêu cầu chung đối với thang máy khithiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành sử dụng và sữa chữa phải tuân thủ một cách nghiêmngặt các yếu tố về kỹ thuật an toàn được qui định trong các quy trình, qui phạm

Thang máy chỉ có cabin đẹp, sang trọng, thông thoáng, êm dịu, thì chưa đủ điềukiện để đưa vào sử dụng mà phải có đầy đủ các thiết bị an toàn , đảm bảo độ tin cậy nhưđiều kiện chiếu sáng , dự phòng khi mất điện, điện thoại nội bộ, chuông báo, bộ hãm bảohiểm, an toàn cabin (đối trọng), cơ cấu an toàn cửa cabin, khóa an toàn cửa tầng, bộ cứu hộkhi mất điện nguồn

+ Thang máy chuyên chở người: Loại này chuyên để vận chuyển hành kháchtrong các khách sạn, công sở, nhà nghỉ, các khu trung cư, trường học

+ Thang máy chuyên chở người có tính đến hàng đi kèm: Loại này thường dùngcho các siêu thị, khu triển lãm

+ Thang máy chuyên chở bệnh nhân: Loại này chuyên dùng cho các bệnh viện,các khu điều dưỡng

+ Thang máy chuyên chở hàng có người đi kèm: Loại này thường dùng trong cácnhà máy, công xưởng, kho, chủ yếu chở hàng có người đi để phục vụ

+ Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm: Loại này dùng để chở vậtliệu, thức ăn trong các khách sạn, nhà ăn tập thể

1.2.2 Phân loại theo cơ cấu dẫn động.

+ Thang máy dẫn động điện: Loại này dẫn động cabin lên xuống nhờ động cơđiện truyền động qua HGT tới puly ma sát hoặc tang cuốn cáp.Chính nhờ cabin được treobằng cáp mà hành trình lên xuống của nó không bị hạn chế

+ Thang máy thủy lực: dùng xi lanh để nâng hạ cabin, loại này dùng trong bệnhviện (vì số tâng ít, đi lại êm)

+ Thang máy khí nén

Thang máy chở hàng: Do mục đích chở hàng là chính nên một số bộ phận hoặc kếtcấu của loại thang máy này có thể không yêu cầu cao: ví dụ như không cần cabin đẹp,không cần sang trọng, không cần êm dịu lắm để giảm chi phí cho thiết kế, chế tạo lắp đặt

1.2.3 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 m/s

1.2.4 Phân loại theo tải trọng.

Thang máy loại nhỏ: Q < 160 KG

Thang máy loại trung bình : Q = 500 ÷ 2000 KG

Thang máy loại lớn: Q > 2000KG

1.3 Cấu tạo của thang máy.

0.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Hình 1.1 Cấu tạo thang máy

1 Giảm chấn đối trọng: 2 Giảm chấn cabin, 3 Đối trọng, 4 Xích cân bằng 5 Cáp nâng đối trọng 6 Cabin 7 Cửa tầng 8 Ray dẫn hướng đối trọng 9 Ray dẫn hướng cabin.10

Puly ma sát 11 Tủ điện 12 Phòng điều khiển 13 Hố PIT [PL7_T28]

Nguyên lý làm việc chung.

- Khi có tín hiệu điều khiển từ cabin tới bộ điều khiển,bộ điều khiển sẽ điều

khiển làm động cơ quay , qua hệ thống cáp kéo cabin đi lên hoặc xuống

- Khi cabin đi tới cuối hành trình ,thiết bị giới hạn hành trình sẽ tác động vào bộđiều khiển,bộ điểu khiển sẽ dừng hoặc đảo chiều quay của động cơ để bắt đầu hành trìnhmới

- Khi tốc độ cabin vượt quá giới hạn cho phép,bộ giới hạn tốc độ sẽ tác động vào

bộ điều khiển,bộ điều khiển sẽ chỉnh lại tốc độ động cơ cho phù hợp với yêu cầu

- Trường hợp mất điện lưới thì bộ cấp điện phụ sẽ hoạt động,cấp điện cho hệthống để đưa cabin tơi tầng gần nhất cho hành khách ra ngoài

-Trường hợp xấu là đứt cáp thì ngay lập tức bộ kẹp ray cabin sẽ kẹp chặt cabinlại không cho cabin rơi và gọi cứu hộ

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG

ĐIỆN VÀ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ.

2.1 Những yêu cầu cơ bản về hệ thống truyền động điện.

Hệ thống truyền động thang máy ta dùng hệ truyền động điện xoay chiều dùng động

cơ không đồng bộ rôto lồng sóc và rôto dây quấn Do vận tốc của buồng thang: v = 1 m/s

ở mức trung bình nên ta dùng hệ truyền động là động cơ rôto lồng sóc hai tốc độ

Hệ thống điều khiển thang máy là toàn bộ trang thiết bị và linh kiện đảm bảo chothang máy hoạt động an toàn, hệ thống điều khiển được phân loại với từng điều kiện làmviệc cụ thể

+ Theo nguyên tắc điều khiển thì có điều khiển riêng biệt và điều khiển kết hợp + Theo nút điều khiển: điều khiển từ trong cabin, bên ngoài cabin và điều khiển

cả trong lẫn ngoài cabin

+ Theo số lượng thang máy điều khiển thì có điều khiển độc lập hoặc điều khiểntheo nhóm

- Cấu tạo chung của hệ thống điều khiển:

+ Mạch động lực: là hệ thống điều khiển cơ cấu dẫn động thang máy gồm đóng

mở động cơ, đóng mở phanh, thay đổi tốc độ động cơ, yêu cầu thay đổi tốc độ êm dịu,dùng đúng tầng chính xác, mạch động lực được chi phối bởi mạch điều khiển

+ Mạch điều khiển: là hệ thống điều khiển tầng có tác dụng thực hiện một chươngtrình điều khiển phức tạp đảm bảo chức năng và hoạt động của thang máy:

Hệ thống điều khiển tầng lưu dữ các lệnh di chuyển từ cabin các lệnh gọi tầng củahành khách và thực hiện các lệnh di chuyển hoặc dừng theo một thứ tự ưu tiên nào đó.Saukhi thực hiện xong lệnh nào đó thì bó xóa bỏ lệnh đó Nó xác định và ghi nhận vị trí vàhướng chuyển động của cabin Hiện nay hệ thống điều khiển tầng là bằng nút bấm lànhiều

+ Mạch tín hiệu: là hệ thống các đèn tín hiệu đã được thống nhất hóa nhằm đảmbảo tình trạng, vị trí và hướng chuyển động của cabin

+ Mạch chiếu sáng: là hệ thống các công tắc, rơ le, các tiếp điểm nhằm đảm bảo antoàn cho thang máy khi hoạt động Bảo vệ quá tải cho động cơ, bảo vệ cho cabin hạn chếtải trọng nâng, hạn chế hành trình Các tiếp điểm tại cửa cabin rồi cửa tầng, bộ phận hạnchế tốc độ và bộ hãm bảo hiểm.

+ Toàn bộ mạch an toàn sẽ tự động ngắt điên mạch động lực để dừng máy trongtrường hợp:

- Làm mất điện điều khiển

- Mất đường tiếp điện

- Ngắt khi quá tải

- Khi cabin vượt quá giới hạn đặt hành trình

- Đứt cáp hoặc tốc độ hạ cabin vượt quá giới hạn cho phép khi nào bộ hạn chếtốc độ cơ cấu điều khiển làm việc và phanh an toàn làm việc

- Khi một trong các sợi cáp trùng quá giới hạn cho phép

- Khi cửa tầng và cửa cabin mở, lúc này cabin không di chuyển nữa

- Ngoài ra với cửa lùa khi có chướng ngại vật thì cửa tự động mở ra sau đó đónglại

- Nút dừng khẩn cấp

- Nút chuông báo hiệu

2.2 Phương án truyền động cơ khí.

Phương án truyền động cơ khí có nhiều phương án khác nhau, có một số phương

án thường gặp:

- Thang máy dẫn động cabin bằng puly ma sát đặt phía trên giếng thang

- Thang máy dẫn động bằng tang cuốn cáp đặt phía trên giếng thang

- Thang máy có bộ tời đặt phía dưới giếng thang

- Thang máy thủy lực

Phương án được chọn:

Thang máy được dẫn động bằng động cơ đến hộp giảm tốc (vì tốc độ nâng chậm, íttầng) rồi đến puly ma sát Puly quay kéo theo cáp chuyển động nhờ ma sat sinh ra giữarãnh ma sát của puly và cáp Hệ thống cân bằng có đối trọng được lắp phía sau cabin,không cần lắp thêm hệ thống xích cân cho cáp vì số tầng ít Hệ thống dây cáp gồm nhiềudây cáp, một phía các đầu cáp này được gắn vào đối trọng và một phía được gắn vào cabinđầu rồi được cùng vòng qua các rãnh của puly ma sát Nhờ có đối trọng mà lực nâng cabingiảm đi do đó công suất động cơ sẽ nhỏ hơn được nhiều Kết cấu cửa buồng thang và cửatầng là hai cánh dạng tấm (panel), hai cánh mở ở chính giữa lùa về hai phía, như vậy tiếtkiệm được không gian giếng thang và thuận tiện cho việc mở (đóng) nhanh

Bộ hãm bảo hiểm an toàn là loại hãm tức thời vì lực quán tính khi dừng đột ngột thấp

5

4

Hình 1.2 Sơ đồ phương án truyền động

1 Động cơ, 2 Hộp giảm tốc, 3 Puly đổi hướng, 4 Đối trọng, 5 Cabin.

2.3 Phân tích, chọn phương án truyền động điện.

Phân loại hệ thống truyền động điện và điều khiển thang máy

Hiện nay tồn tại rất nhiều loại thang máy từ đơn giản nhất đến hiện đại nhất.Tươngứng các hệ thống truyền động điện và điều khiển thang máy có thể chia ra làm 4 loại:a) Hệ thống điều khiển thang máy bằng động cơ điện xoay chiều với điều khiển bằngrơle và công tắc tơ Hệ thống này có ưu điểm là đơn giản và giá thành hạ, nhưng cónhược điểm là không đáp ứng được biểu đồ tốc độ tốt nhất của buồng thang và làmviệc không thật tin cậy, vì các tiếp điểm của rơle và công tắc tơ có thể bị mài mòn vàhỏng hóc khi đóng cắt nhiều lần Do các ưu khuyết điểm trên đây hệ thống này thườngđược dùng trong các thang máy chạy chậm và tốc độ trung bình

b) Hệ thống truyền động thang máy bằng động cơ điện xoay chiều điều khiển bằng bộbiến tần bán dẫn, ưu điểm của loại hệ thống này là làm việc rất tin cậy vì không có tiếp

điểm và có thể điều khiển tốc độ động cơ để đạt được biểu đồ tốc độ tốt nhất, tuynhiên phức tạp và giá thành cao nên được dùng cho các thang máy chạy nhanh và hiệnđại.

c) Hệ thống truyền động thang máy bằng bộ máy phát động cơ không đồng bộ để quaymáy phát điện một chiều với điều khiển bằng các thiết bị bán dẫn.Trong hệ thống nàyngười ta dùng một động cơ không đồng bộ để quay máy phát điện một chiều.Máy phátđiện một chiều cung cấp điện cho động cơ điện một chiều nâng hạ buồng thang.Ưuđiểm của loại máy này là rất dễ dàng điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều để đạt đượcbiểu đồ tốc độ tối ưu của buồng thang.Tất nhiên giá thành của hệ thống này đắt hơnnhiều các loại trên nên dùng cho các thang máy chạy nhanh hoặc cao tốc

d) Hệ thống truyền động thang máy bằng bộ biến đổi thyristor và động cơ điện một chiềuvới sự điều khiển bằng các thiết bị bán dẫn.ở hệ thống này người ta dùng một bộ biếnđổi thyristor biến dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều để cung cấp điện chomột động cơ điện một chiều nâng hạ buồng thang.Hệ thống này cũng có những ưuđiểm như hệ thống thứ 3 song nó ít thiết bị hơn nên giá thành hạ hơn,hiệu suất caohơn.Hệ thống này cũng được dùng trong các thang máy chạy nhanh hoặc cao tốc

Từ các phương án trên, em chọn phương án thứ nhất: hệ thống điều khiển thangmáy bằng động cơ điện xoay chiều với điều khiển bằng rơle và công tắc tơ.Vì vận tốcthang máy chạy trung bình (v=1 m/s), và hơn nữa là loại thang máy trở hàng nên khôngyêu cầu cao về các thông số tốt, ổn định, chất lượng cao do đó sẽ bớt tốn kém tức là giáthành hạ

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ.

3.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý.

Y Y

Y

C B A

Hình 1.4 Sơ đồ mạch điều khiển

ÐT11 ÐT10

ÐT4 ÐT3 ÐT2 ÐT1

Để điều khiển buồng thang, dùng các nút gọi tầng GT1÷GT11 và ĐT1÷ĐT11 đặt ởcác cửa tâng.

Để chuyển từ tốc độ cao xuống tốc độ thấp khi buồng thang đi đến sàn tầng cầndừng, người ta dùng các công tắc chuyển tốc độ khi nâng CVN2÷CVN11 (đặt dưới mỗi

sàn tầng từ 600÷900mm) và các công tắc chuyển tốc độ khi hạ CVH1÷CVH10 (đặt khítrên mỗi sàn tầng từ 600÷900mm).

Để buồng thang dừng lại ở sàn tầng cần dừng người ta dùng các công tắc tầngCT1÷CT11

Để đóng mở cửa tầng người ta dùng cuộn dây đóng mở từ MO

Để thực hiện các lệnh điều khiển người ta dùng các contactor tốc độ cao C,contactortốc độ thấp T, các contactor KO,Tr và role tầng RT1÷RT11, contactor nâng N, contactor

hạ H

3.2.2 Nguyên lý hoạt động.

+ Giả thiết buồng thang ở sàn tầng 1, công nhân và hàng vào đó.Khi có người trongbuồng thang,sàn buồng thang sẽ điều khiển mở các khóa liên động BT1 và BT2 cắt khảnăng điều khiển buồng thang từ các nút gọi tầng GT

Muốn lên tầng 11 thì ấn ĐT11, khi đó dòng điều khiển đi qua các vị trí , KC, D,C1÷C11, BH, BT1,D, qua tiếp điểm thường kín H, contactor N, qua các role tầng, dòngđiều khiển đi qua ĐT11, rồi tiếp tục qua Y, N, H về KC về nguồn

Khi đó contactor N có điện

- Thì RT11 có điện đóng tiếp điểm RT11 lại dòng điện đi tắt về nguồn

- Đóng tiếp điểm N trên mạch lực cấp điện cho động cơ chạy nâng

-Tiếp điểm N có điện thì Tr có điện đóng tiếp điểm Tr trên mạch lực, phanh có điệnthì nhả ra

-RT11 (dưới) có điện đóng tiếp điểm RT11 (trên) dẫn đến contactor C có điện thìđóng 3 tiếp điểm C trên mạch lực dẫn tới thang máy chạy nâng với tốc tộ cao

- Contactor C (trên) có điện tiếp điểm c (dưới) mở ra để ngắt mạch tốc độ thấp.tiếpđiểm C,N đóng suy ra KO có điện( dòng điện đi KC, KO, C, N,về nguồn) KO có điệnđóng tiếp điểm KO (dưới 1) cuộn hút MO có điện đóng chặt cửa buồng thang

Chạy nâng tốc độ thấp

Khi thang chạy gần đến sàn tầng 11gạt phải CVN11, đẩy lên trên,