C –ĐỐI TRỌNG:
8.2 Tính toán bộ phận dẫn động cửa:
φ40
φ40Bộ truyền đai răng Bộ truyền cáp
Động cơ
Hình 8.2: Sơ đồ phân tích lực
Lực cản mở của chủ yếu là lực cản ma sát lăn và ma sát ổ trục do trọng lượng của cửa cabin và cửa tầng tác động lên gây ra (bỏ qua lực cản do độ võng của cáp và độ võng của dây đai vì các lực này ảnh hưởng không đáng kể).
Thông số của bánh xe treo cửa và puly của các bộ truyền: - Bánh xe treo cửa làm bằng gang và dùng ổ lăn
Đường kính bánh xe :Dbx =60 mm. Đường kính ngỗng trục :dbx =20 mm
Lực cản do ma sát lăn và ổ trục: 2. . . . . c bx f d W G g k D µ + = Trong đó:
Gc- khối lượng của 1 bộ cửa, Gc = 50 kg
μ- hệ số cản lăn, μ = 0,3mm
f- hệ số ma sát ổ trục quy về đường kính ngỗng trục, f =0,015 Dbx-đường kính bánh xe treo cửa, Dbx =60 mm
k-hệ số kể đến do ma sát thành bánh và mặt đầu xoay ở bánh xe, k=2,2 Nên : 50.9,81.2.0,3 0,015.20.2, 2 16
60
W = + = N
Hiệu suất chung của bộ truyền
η = η12 η22 =0,942.0,9952=0,87 η1- hiệu suất của bộ truyền đai, η1=0,94 η2- hiệu suất của một cặp ổ lăn, η2 =0,995
Công suất cần thiết của động cơ: 1 2 .( ) 60.1000. dc W v v N η + = Với : v1 = 2v2
Khi cabin mở hết cánh thì cánh cửa thứ nhất chuyển động với đoạn đường S=800 mm, với t= 2,5 giây tức là với v1=S/t=0,32 m/s =19,2m/ph
Vậy: 16.(19, 2 19, 2 / 2) 0,0088 8,8
60.1000.0,87
dc
N = + = Kw= W
Số vòng quay của trục động cơ là: 2 4 1 3 70 40 . . 136,5. . 239 / 40 40 dc p D D n n vong phut D D = = =
Chương 9: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY
9.1 Hệ thống điều khiển thang máy:
Hệ thống điều khiển thang máy là toàn bộ các trang thiết bị và linh kiện điện đảm bảo cho thang máy hoạt động theo đúng chức năng yêu cầu và an toàn.
Hiện nay, có rất nhiều loại mạch điều khiển thang máy từ đơn giản nhất đến hiện đại nhất.
9.1.1 Phân loại theovị trí các nút điều khiển:
Điều khiển từ trong cabin (thang máy chở hàng có người đi kèm…), điều khiển bên ngoài cabin (thang máy chở hàng không có người đi kèm) và điều khiển cả trong và ngoài cabin với các nút bấm điều khiển trong cabin và nút bấm ngoài cửa tầng để gọi tầng.
9.1.2 Phân loại theo nguyên tắc điều khiển:
Điều khiển riêng biệt: khi thang máy đang thực hiện một lệnh điều khiển thì
các lệnh khác không có tác dụng mà chỉ thực hiện lệnh tiếp theo khi thang máy đã dừng hẳn.
Điều khiển kết hợp: thang máy có thể cùng lúc nhận nhiều lệnh điều khiển,
các lệnh này được thực hiện theo thứ tự ưu tiên nhất định tùy theo chương trình cài đặt của mạch điều khiển. Thang máy điều khiển kết hợp có năng suất cao hơn thang máy điều khiển riêng biệt.
9.1.3 Phân loại theo hệ thống truyền động và điều khiển thang máy:
a/ Hệ thống truyền động thang máy bằng động cơ điện xoay chiều với điều khiển bằng công tắc tơ:
Hệ thống này có ưu điểm là đơn giản và giá thành hạ, nhưng không đáp ứng được biểu đồ tốc độ chuyển động tốt nhất cho cabin và làm việc không thật tin cậy do các tiếp điểm của rơle và công tắc tơ có thể bị mài mòn và hỏng hóc khi đóng cắt nhiều lần. Hệ thống này thường được sử dụng trong các thang máy có tốc độ chạy chậm và trung bình.
b/ Hệ thống truyền động thang máy bằng động cơ điện xoay chiều điều khiển bằng bộ biến tần bán dẫn:
Ưu điểm của loại này là làm việc rất tin cậy vì không có các tiếp điểm và có thể điều khiển tốc độ động cơ để đạt được biểu đồ tốc độ tốt nhất cho cabin. Loại này thường được sử dụng trong các thang máy tốc độ nhanh và hiện đại. Tất nhiên là sơ đồ điều khiển sẽ phức tạp hơn và giá thành cao hơn.
c/ Hệ thống truyền động thang máy bằng bộ máy phát động cơ một chiều với điều khiển bằng các thiết bị bán dẫn:
Trong hệ thống này người ta dùng một động cơ không đồng bộ để quay máy phát điện một chiều. Đến lượt máy phát điện một chiều cung cấp điện cho động cơ điện một chiều hoạt động để nâng hạ buồng thang. Ưu điểm của loại này là: rất dễ dàng điều chỉnh tốc độ của động cơ điện một chiều để đạt được biểu đồ tốc độ chuyển động tối ưu cho cabin. Nhưng giá thành của hệ thống này cao do có nhiều động cơ và cần phải có máy phát nên chỉ được sử dụng trong các thang máy cao tốc.
d/ Hệ thống điều khiển bằng kỹ thuật vi xử lý PLC (Programmable Logic Control):
VI ĐIỀU KHIỂN
XỬ LÝ TÍN HIỆU CỬA TẦNG VAØ BUỒNG
PLC
ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM
Bu s B. S4 85 BIẾN TẦN
ĐỘNG CƠ NÂNG HẠ ĐỘNG CƠ ĐÓNG MỞ CỬA BIẾN TẦN NGUỒN DỰ PHÒNG CÁC CẢM BIẾN CÁC CẢM BIẾN CÁC NÚT BẤM HIỂN THỊ HỆ THỐNG RƠLE HỆ THỐNG PHỤ TRỢ PHANH
Hình 9.1: Cấu trúc hệ thống điều khiển thang máy dùng PLC
Đây là kỹ thuật điều khiển hiện đại nhất. Nó cho phép điều khiển thang máy linh hoạt hơn do có thể lập trình mạch điều khiển để nó hoạt động theo chu kỳ mà
ta mong muốn. Sau này khi có yêu cầu thay đổi chu trình làm việc của thang máy (bỏ qua một số tầng hay tăng số điểm dừng) thì ta có thể thì ta có thể thực hiện điều đó một cách nhanh chóng bằng cách lập trình lại. Sử dụng kỹ thuật vi xử lý vào điều khiển thang máy sẽ cho phép có nhiều tiện nghi hơn, linh hoạt hơn trong quá trình hoạt động của thang máy nhằm đáp ứng một cách cao nhất các nhu cầu của con người.
9.2 Hệ thống điện:
Mạch động lực: là hệ thống điều khiển cơ cấu dẫn động của thang máy để
đóng, mở động cơ dẫn động và phanh cơ khí của cơ cấu.
Mạch điều khiển: là hệ thống điều khiển tầng có tác dụng thực hiện một
chương trình điều khiển phức tạp, phù hợp với chức năng yêu cầu của thang máy. Hệ thống điều khiển tầng có nhiệm vụ: lưu trữ các lệnh di chuyển từ cabin, các lệnh gọi tầng của hành khách và thực hiện các lệnh di chuyển hay dừng theo một thứ tự ưu tiên nào đó. Tất cả các hệ thống điều khiển tự động đều sử dụng nút bấm.
Mạch tín hiệu: là hệ thống đèn tín hiệu với các với các kí hiệu đã thống nhất
hoá để báo hiệu trạng thái của thang máy, vị trí và hướng chuyển động của cabin.
Mạch chiếu sáng: để chiếu sáng cho cabin, buồng máy và hố thang.
Mạch an toàn: là các công tắc, rơle, tiếp điểm nhằm đảm bảo an toàn cho
thang máy khi làm việc như: bảo vệ quá tải cho động cơ, các công tắc hạn chế hành trình, bộ hạn chế tốc độ. Mạch an toàn tự động ngắt điện để dừng thang trong các trường hợp:
+ Mất điện điều khiển.
+ Cabin vượt quá giới hạn công tắc hạn chế hành trình.
+ Đứt cáp hoặc tốc độ cabin vượt quá giới hạn cho phép (bộ hạn chế tốc độ và phanh an toàn làm việc).
9.3 Hệ thống điều khiển cho thang máy thiết kế:
9.3.1 Lưu đồ:
Lưu đồ của chương trình chính:
Y N N N N N Y Y Y Y Y Y N N Tầng 2 đến 4 cần thang? Ngưng thang Tới tầng góc hay không? Tới tầng lầu hay không? Mở cửa thang Cửa mở thay không ? Theo chiều đi xuống
Có tín hiệu cần thang hay không ?
Ngưng thang Mở cửa thang Mở cửa hay không ? Theo chiều đi lên Tầng cao hơn có cần thang hay không
Mở cửa Tầng 1 Có tín hiệu cần thang hay không ? Cài đặt trị số ban đầu cho thang máy ở tầng 1
Lưu đồ của chương trình con đóng mở cửa:
9.3.2 Thiết bị:
Động cơ điện Đ là động cơ roto lồng sóc 2 tốc độ.
Công tắc cực hạn KC: để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, công tắc cắt điện khi cabin buồng thang vượt quá giới hạn trên hoặc giới hạn dưới trong trường hợp sự cố.
Khoá liên động C1, C2, C3, C4 : cắt điện khi cửa tầng bất kỳ chưa đóng.
Khoá bảo hiểm BH: cắt điện khi tốc độ của buồng thang quá lớn hay đứt cáp nâng.
Khoá liên động CB: cắt điện khi cửa cabin chưa đóng. Nút dừng D: xóa các lệnh điều khiển.
Các nút gọi tầng 1GT, 2GT, 3GT, 4GT đặt ở các cửa tầng, các nút đếm tầng 1ĐT, 2ĐT, 3ĐT, 4ĐT đặt ở trong buồng thang để điều khiển buồng thang.
Công tắc chuyển đổi tốc độ khi nâng CVN2, CVN3, CVN4 (đặt dưới mỗi sàn tầng) và công tắc chuyển đổi tốc độ khi hạ CVH1, CVH2, CVH3, (đặt phía trên mỗi sàn tầng) dùng để chuyển tốc độ cao sang tốc độ thấp.
Y Y Y Y Y Y Y N N N N N N Cưỡng chế mở cửa hay không? Đóng cửa trước
hay không?
Phát tín hiệu khóa cửa Đóng cửa Mở cửa đúng vị trí? Mở cửa Làm trễ 5 giây hay không? Mở cửa đúng vị trí? Mở cửa Thang ngưng hay không? Tín hiệu ngưng thang
Công tắc tầng CT1, CT2, CT3, CT4 để cabin dừng lại ở sàn tầng cần dừng. Cuộn dây MO dùng dể đóng mở cửa tầng.
Để thực hiện các lệnh điều khiển, ta dùng công tắc tơ tốc độ cao C, công tắc tơ tốc độ thấp T, các công tắc tơ KO, Tr, y và các rơle tầng RT1, RT2, RT3, RT4, công tắc tơ nâng N và công tắc tơ hạ H.
9.3.3 Sơ đồ điện: Tr CH N C H T R y Đ A CD KC C BC CVN2 T KO BC KO Tr KC N RT4 C1 C2 C3C4 D CVN3 CVN4 CVH3 CVH2 CVH1 KO KO MO CABIN BT2 4ĐT 3ĐT 2ĐT 1ĐT 4GT 3GT 2GT 1GT y N H H H N N RT4 RT3 RT2 RT1 RT1 RT2 RT3 RT4 CT2 CT1 CT3 CT4 RT3 RT2 RT1 C N H C KO T y T H BH BH CB CB BT1 D a b nguồn 3 pha
9.3.4 Nguyên lý hoạt động:
Giả sử khi cabin đang ở sàn tầng 1 và có hàng trong đó. Khi có hàng trong cabin, sàn cabin sẽ điều khiển mở các khóa liên động BT1 và BT2 cắt khả năng điều khiển cabin từ các nút gọi tầng bên ngoài. Nếu hàng trong cabin cần chuyển lên tầng 4 thì người điều khiển chỉ cần ấn nút 4ĐT. Lúc đó các cuộn dây của rơ le RT4 và công tắc tơ nâng N được cấp điện theo mạch từ nút dừng D, các khoá liên động cửa tầng C1, C2, C3, C4 (nếu các cửa tầng đều đóng), các tiếp điểm của bộ hãm bảo hiểm BH (nếu cáp nâng không đứt), các tiếp điểm liên động cửa cabin CB (nếu cửa cabin đã đóng), nút dừng D, tiếp điểm thường đóng H, cuộn dây của công tắc tơ nâng N, công tắc tầng CT4, cuộn dây của rơ le tầng RT4, nút 4ĐT, các tiếp điểm thường đóng Y, N, H. Khi cuộn đây RT4 có điện, các tiếp điểm thường mở RT4 khép kín lại. Sự khép kín tiếp điểm RT4 nối tắt nút 4ĐT. Do đó khi người điều khiển nhả nút ấn ra, các cuộn dây của rơ le RT4 và công tắc tơ nâng N vẫn không mất điện. Cũng như vậy, khi cuộn dây của công tắc tơ N có điện, các tiếp điểm thường mở N khép kín lại, động cơ chuẩn bị được đóng điện theo chiều nâng, còn các tiếp điểm thường đóng N mở ra cắt khả năng ra lệnh cho thang máy bằng các nút ĐT. Khi tiếp điểm thường mở RT4 khép kín, cuộn dây của công tắc tơ tốc độ cao được cấp điện theo mạch từ tiếp điểm RT4, công tắc chuyển tốc độ CVN4, công tắc tốc độ cao BC, tiếp điểm thường đóng T, cuộn dây công tắc tơ C. Khi cuộn dây C có điện, tiếp điểm thường mở C khép kín lại, động cơ điện Đ được đóng mạch theo chiều nâng với tốc độ cao. Đồng thời sự khép kín của tiếp điểm thường mở N làm cuộn dây của công tắc tơ Tr có điện, tiếp điểm thường mở Tr của nó khép kín lại, phanh CH nhả phanh động cơ. Động cơ quay tự do nâng cabin đi lên tầng 4. Sự khép kín của các tiếp điểm thường mở N và C cũng đồng thời cấp điện cho cuộn dây của công tắc tơ KO. Khi cuộn dây KO có điện, các tiếp điểm thường mở KO khép kín lại. Cuộn dây MO được cấp điện, còn cuộn dây của công tắc tơ tốc độ thấp T chuẩn bị được cấp điện.
Khi cabin đi gần đến sàn tầng 4 (đến mức đặt công tắc chuyển tốc độ CVN4), công tắc CVN4 chuyển vị trí từ a sang b, cuộn dây của công tắc tơ tốc độ cao C mất điện, tiếp điểm thường đóng C trong mạch điện của công tắc tơ T khép kín lại, cuộn dây T được cấp điện. Các tiếp điểm thường đóng C mở ra còn các tiếp điểm thường mở T khép kín lại. Động cơ được đóng điện theo chiều nâng với tốc độ thấp để chuẩn bị dừng. Khi cabin đi đến sàn tầng 4, công tắc tầng cắt mạch điện của rơ
le RT4 và công tắc tơ N, các tiếp điểm thường mở N hở ra, động cơ Đ bị cắt điện và cuộn dây công tắc tơ Tr mất điện. Lúc đó tiếp điểm thường mở Tr hở ra, phanh CH mất điện và phanh sẽ phanh động cơ lại.
Chương 10: LẮP ĐẶT, SỬ DỤNG VAØ BẢO DƯỠNG
THANG MÁY 10.1 Yêu cầu kỹ thuật và cách lắp ráp các cụm:
Lắp ráp thang máy có ý nghĩa rất quan trọng và ảnh hưởng rất lớn đến mức độ an toàn của thang máy trong quá trình làm việc và sử dụng sau này. Chính vì vậy mà việc lắp ráp thang máy cần phải tuân thủ theo đúng yêu cầu kỹ thuật ngay từ khi làm công tác chuẩn bị đến khi lắp ráp cũng như trong quá trình thử và điều chỉnh lần cuối trước khi đưa vào sử dụng.
Lắp ráp thang máy chỉ thực hiện sau khi đã làm xong các công tác chuẩn bị như: xây dựng phòng máy, hố giếng, các thiết bị và phương tiện lắp ráp như giàn giáo, các dụng cụ đo đã hoàn chỉnh.
Lắp ráp thang máy được thực hiện tuần tự theo hai phần chính: - Lắp các phần cố định như: ray dẫn hướng, bộ máy kéo.
- Lắp các phần di chuyển như: cabin, đối trọng và các thiết bị an tòan, thiết bị điện.
10.2 Trình tự lắp ráp các cụm của thang máy:
10.2.1 Lắp ráp ray dẫn hướng cabin và đối trọng:
Ray dẫn hướng có ảnh hưởng rất lớn đến điều kiện làm việc và mức độ an tòan của thang máy. Nếu dẫn hướng bị lắp lệch hoặc cong vênh sẽ ảnh hưởng đến chuyển động của cabin và đối trọng, gây va đập, ảnh hưởng đến hành khách và làm giảm tuổi thọ của các thiết bị. Do đó khi lắp ráp ray thang máy phải kiểm tra ngay từ đầu, kiểm tra chất lượng ray cũng như vị trí tương quan giữa các phần cố định và các phần di chuyển.
Yêu cầu kỹ thuật khi lắp ráp ray là: các đầu ray tiếp xúc nhau thì độ sai lệch cho phép là không vượt quá 0,2 mm/1m. Độ lệch theo phương thẳng đứng trên suốt
chiều dài ray không lớn hơn 10 mm. Khe hở giữa hai đầu ray không được nhỏ hơn 0,25mm và không được lớn hơn 5mm (TCVN 5744-1993).
Trong khi lắp đặt người ta sử dụng dây dọi để kiểm tra độ sai lệch của dẫn hướng và các vị trí lắp đặt ray dẫn hướng.
10.2.2 Lắp ráp thiết bị giảm va đập cabin và dối trọng:
Bộ phận giảm chấn này cũng cần được lắp đặt đúng vị trí. Khi lắp đặt cần chú ý đến các yêu cầu kỹ thuật như sau:
Bộ giảm chấn phải được lắp đặt đồng phẳng với thiết bị dẫn hướng. Tâm của bộ giảm chấn và mặt phẳng qua trục thiết bị dẫn hướng không lệch quá 10mm.
Chiều cao của bộ giảm chấn cho cabin và đối trọng trong cùng một bộ đặt không sai lệch quá 5mm để đảm bảo cho chúng cùng làm việc đồng thời.
Sau khi lắp đặt bộ giảm chấn cần kiểm tra chúng bằng các dụng cụ chuyên dùng.