Tính chọn nam châm điện của cơ cấu phanh
7.6. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN
7.6.1. Mạch gọi tầng và chuyển đổi tầng
Khi vận hành điều khiển hoạt động của thang máy thì ở vị trí của các tầng và trong cabin các nút điều khiển được bố trí ở các vị trí sau:
Tại cửa tầng:
Ở mỗi cửa tầng thang máy: từ tầng 1 đến tầng 7, mỗi tầng đều có nút gọi tầng GT (1GT - 7GT). Khi thực hiện được lệnh điều khiển bằng nút gọi tầng thì tất cả các cửa tầng phải đóng kín khi các điều kiện liên động đã đầy đủ. Người vận hành chỉ cần ấn vào nút gọi tầng cần gọi là sẽ có lệnh điều khiển buồng thang đến đúng vị trí sàn tầng theo yêu cầu.
Trong buồng thang:
Trong buồng thang có 7 nút chuyển đổi buồng thang ĐT đến các tầng. Trên bảng điều khiển ta thấy có 7 nút (1ĐT - 7ĐT). Khi các điều kiện liên động đầy đủ thì người sử dụng chỉ cần ấn vào nút ĐT của tầng cần đến là sẽ có lệnh điều khiển buồng thang đến tầng xác định.
Trong mạch GT vỡ ĐT bao gồm :
• Rơle trung gian một chiều: 1RC - 7RC tương ứng với 7 tầng và 7 tiếp
điểm thường mở 1RC - 7RC, 1RV2 - 7RV2.
• Rơle CLR lỡ Rơle xóa nhớ tầng khi buồng thang dừng chính xác ở đó.
• R1 - R7 : lỡ điện trở công suất để giảm áp cho các Rơle có liên quan
gây sụt áp tức thời trong thời điểm xóa duy trì lệnh điều khiển GT và ĐT.
Khi ta ấn nút GT (hoặc ĐT) thì cuộn Rơle trung gian RC có điện làm đóng tiếp điểm RC tương ứng.
7.6.2. Mạch dừng chính xác buồng thang
Mạch bao gồm các rơle cảm biến kiểu chân không RT (rơle điện từ). Mỗi tầng sẽ có một QT tương ứng từ QT1 - QT7. Khi buồng thang ở tầng nào thì lá thép động nằm trên buồng thang sẽ chắn từ trường của nam châm làm cho tiếp điểm quá trình mở ra cắt mạch điều khiển cho các rơle trung gian RV1, mạch có 7 rơle RV1: từ 1RV1 - 7RV1 tương ứng cho 7 tầng.
Khi buồng thang đi qua các tầng thì các tiếp điểm QT đóng lại cấp điện cho rơle RV1 tương ứng. Như vậy khi buồng thang hoạt động thì chỉ có một QT là không đóng còn lại 6QT khác vẫn ở vị trí đóng, nhờ vậy ta có thể xác định được vị trí của buồng thang đang hoạt động ở tầng nào.
• Rơle EX: lỡ rơle trung gian dùng để cấp tín hiệu điều khiển dừng chính xác
buồng thang, rơle đó được tác động nhờ rơle cảm biến kiểu chân không QT. Khác với các QT trên, EX dừng chính xác buồng thang được gắn trên nóc cabin, còn các lá thép được đặt dọc theo giếng thang tương ứng với vị trí các tầng. Khi buồng thang còn cách sàn tầng cần dừng một khoảng đã được tính toán, thì cảm biến QT bị lá thép chắn từ trường của nam châm làm tiếp điểm của QT mở ra cắt nguồn điều khiển của EX → các tiếp điểm mở ra cắt nguồn điều khiển hoạt động của thang máy → động cơ bị mất điện → các phanh hãm tác động để dừng cabin đúng vị trí.
• Rơle DS: lỡ rơle gọi tầng, rơle này chỉ tác động khi cửa cabin PC đóng hết
và ngược lại.
• Các rơle DN: lỡ rơle trung gian cửa, tác động khi các công tắc hành trình
cửa tầng PE1 - PE7 đóng và ngược lại.
• Rơle an toàn AR: khi các rơle DS và DN tác động thì các tiếp điểm DS và
DN đóng nối nguồn cho AR hoạt động.
Vậy các rơle DS, DN, AR là các rơle đảm bảo an toàn Khi các điều kiện liên động đầy đủ thì các rơle này mới hoạt động. Ta phải bố trí các rơle đó để đảm bảo an toàn cho người vận hành khi thang máy đang hoạt động.
Các nút STOP: là các nút dừng hoạt động của thang máy khi thang máy xảy ra sự cố đột ngột. Các nút ấn được bố trí thích hợp và tiện thao tác.
7.6.3. Mạch logic
Mạch có tác dụng xác định rõ vị trí của buồng thang và ngăn tín hiệu gọi ngược khi thang máy đang hoạt động ở hành trình lên hoặc xuống.
• Các rơle: 1RV2, 3RV2, 5RV2, 7RV2 làm nhiệm vụ cấp và xóa tín hiệu
điều khiển cho các tầng chẳn.
• Các rơle: 2RV2, 4RV2, 6RV2, làm nhiệm vụ cấp và xóa tín hiệu điều
khiển cho các tầng lẻ.
• Các rơle: 1RV3, 2RV3, 3RV3, 4RV3, 5RV3, 6RV3, 7RV3 làm nhiệm vụ
cắt mạch điều khiển thông qua các tiếp điểm của chúng.
Giả sử cabin đang ở tầng 1: lúc này QT1 mở thì rơle 1RV1 không tác động. Tiếp điểm 1RV1 đóng nối mạch cho rơle 1RV2 và 1RV3 có điện.
Khi 1RV3 có điện thì tiếp điểm thường mở 1RV3 đóng nối mạch duy trì cho 2 rơle 1RV2 và 1RV3. Cùng lúc này tiếp điểm thường đóng 1RV3 mở để cắt nguồn điều khiển cho rơle hướng xuống MD → rơle MD không hoạt động cho dù người điều khiển có ấn lệnh điều khiển cho thang máy đi xuống.
Khi buồng thang lên đến tầng 2, lúc này tiếp điểm QT1 đóng làm rơle 1RV1 tác động tiếp điểm thường đóng 1RV1 mở. Đồng thời cùng lúc này tiếp điểm QT2 mở → rơle 2RV1 không có điện, tiếp điểm thường đóng 2RV1 nối nguồn cho rơle 2RV2 và 2RV3 tác động → rơle 2RV2 có điện làm tiếp điểm thường đóng 2RV2 mở và tiếp điểm 1RV1 mở (vì rơle 1RV1 đang tác động), dẫn đến 2 rơle 1RV2 và 1RV3 mất điện → tiếp điểm 1RV2 mở xóa mạch điều khiển logic của tầng 1.
Nhưng đồng thời lúc này tiếp điểm thường đóng chuẩn bị cho mạch điều khiển tầng 1 của hành trình làm việc sau: Khi rơle 2RV3 tác động thì tiếp điểm thường mở 2RV3 đóng, mạch điều khiển tầng 2 được duy trì qua các tiếp điểm : 1RV2, 3RV2, 5RV2, 7RV2.
Lưu ý :
Trong mạch logic của thang máy thì có thời điểm cabin đã rời tầng 1 nhưng chưa tới tầng 2. Lúc này QT1 của tầng 1 đã đóng rơle 1RV1 có điện, tiếp điểm thường đóng 1RV1 mở, ở thời điểm này mạch duy trì cho tầng 1 lấy qua các tiếp điểm thường đóng 2RV2, 4RV2, 6RV2. Khi thang rời tầng 2 sắp tới tầng 3 thì củng xảy ra tương tự, nhưng mạch duy trì cho tầng 2 lúc này qua các tiếp điểm thường đóng của mạch lẻ.
Quá trình thang máy hoạt động ở các tầng tiếp theo sẽ xảy ra như ở tầng 1 và tầng 2. Các mạch logic chẵn lẻ sẽ thay nhau xóa và duy trì các tín hiệu điều khiển của tầng trước và tầng sau so với tầng đang đứng.
7.6.4. Mạch nguyên lí hoạt động của hệ thống tự động điều khiển khống chế truyền động thang máy ở chế độ tự động.
Điều khiển hoạt động của thang máy ở chế độ tự động thì người điều khiển có thể điều khiển bằng nút gọi tầng GT ở ngoài cửa tầng hoặc bằng nút chuyển đổi tầng ĐT trong cabin.
Ví dụ : Cabin đang ở tầng 1, người sử dụng muốn chuyển từ tầng 6 xuống tầng 3.
Trước khi mạch điều khiển hoạt động thì phải có đầy đủ các điều kiện liên
động sau:
Điện áp đầy đủ, các pha đủ, thì thiết bị PMR đóng tiếp điểm tương ứng.
Các cửa tầng đóng → công tắc hành trình các cửa tầng PE1 - PE7 đóng
→ các rơle DN1 - DN7 có điện → các tiếp điểm DN1 - DN7 đóng.
Cửa cabin đóng thì công tắc hành trình PC nối nguồn cho rơle DS đóng
→ tiếp điểm DS đóng → rơle an toàn AR có điện → đóng tiếp điểm AR. Lúc này mạch điều khiển kín, sẵn sàng chờ tín hiệu điều khiển.
Cabin đang ở tầng 1:
Lúc này QT1 mở thì rơle 1RV1 không tác động. Tiếp điểm 1RV1 đóng
nối mạch cho rơle 1RV2 và 1RV3 có điện.
Khi 1RV3 có điện thì tiếp điểm thường mở 1RV3 đóng nối mạch duy trì
cho 2 rơle 1RV2 và 1RV3. Cùng lúc này tiếp điểm thường đóng 1RV3 mở để cắt nguồn điều khiển cho rơle hướng xuống MD → rơle MD không hoạt động cho dù người điều khiển có ấn lệnh điều khiển cho thang máy đi xuống.
Người sử dụng đứng ở tầng 6:
Ấn nút gọi tầng 6 (6GT) thì rơle trung gian 6RC có điện, đóng tiếp điểm
6RC. Khi rơle 6RC có điện thì rơle trung gian MU có điện.
Tiếp điểm thường đóng MU mở cắt rơle trung gian hướng xuống MD
để đảm bảo không xảy ra hiện tượng cho người đóng điện cho cabin chuyển động xuống khi cabin đang trong hành trình lên.
Tiếp điểm thường mở MU đóng nối nguồn điều khiển cho rơle trung
gian LU. Khi rơle LU có điện thì tiếp điểm thường đóng LU mở cắt rơle trung gian LD.
Các tiếp điểm thường mở LU đóng lại cấp điện cho công tắc tơ nâng U và cho
rơle thời gian RTG. Tiếp điểm thường mở U đóng cấp nguồn cho rơle U0, khi U0 tác
động thì tiếp điểm thường mở U0 đóng lại cấp điện điều khiển cho công tắc tơ tốc độ
chậm BV. Khi công tắc tơ rơle U0 tác động làm phanh guốc FM mở má phanh hãm
Sau thời gian khởi động ban đầu một khoảng t = 0,5 - 1(s) đã đặt sẵn thì rơle RTG tác động. Tiếp điểm RTG đóng lại cấp điện cho rơle RSV.
Khi rơle RSV tác động thì tiếp điểm thường đóng RSV mở cắt công tắc tơ BV, đồng thời tiếp điểm thường mở RSV đóng lại cấp điện cho công tắc tơ tốc độ cao GV. Cuộn dây tốc độ cao GV của động cơ được cấp điện, đồng thời cuộn dây tốc độ thấp BV của động cơ bị cắt. Lúc này động cơ quay tốc độ cao đưa cabin lên với tốc độ cao.
Khi buồng thang lên đến tầng 2, lúc này tiếp điểm QT1 đóng làm rơle 1RV1 tác động tiếp điểm thường đóng 1RV1 mở. Đồng thời cùng lúc này tiếp điểm QT2 mở → rơle 2RV1 không có điện, tiếp điểm thường đóng 2RV1 nối nguồn cho rơle 2RV2 và 2RV3 tác động → rơle 2RV2 có điện làm tiếp điểm thường đóng 2RV2 mở và tiếp điểm 1RV1 mở (vì rơle 1RV1 đang tác động), dẫn đến 2 rơle 1RV2 và 1RV3 mất điện → tiếp điểm 1RV2 mở xóa mạch điều khiển logic của tầng 1.
Khi cabin cách sàn tầng 6 một khoảng là s’ đã tính toán thì lúc này cảm biến QT6 bị lá thép chắn từ trường làm mở tiếp điểm QT6, rơle 6RV1 bị mất điện, tiếp điểm thường đóng 6RV1 cấp điện cho các rơle của mạch logic 6RV2 và 6RV3, khi rơle 6RV3 có điện thì tiếp điểm thường đóng 6RV3 mở ra cắt rơle MU, khi MU mất điện thì rơle MU mất điện → rơle RTG và RSV mất điện → tiếp điểm thường đóng RSV mở ra cắt công tắc tơ GV và đồng thời đóng tiếp điểm thường mở RSV → công tắc tơ BV có điện, lúc này cabin chuyển sang tốc độ chậm.
Khi cabin cách sàn tầng 6 một khoảng s” đã tính toán thì cảm biến QT bị lá thép chắn từ trường → làm mở tiếp điểm QT, cảm biến dừng chính xác QT tác động làm mất điện rơle dừng chính xác cabin EX. Khi rơle EX mất điện thì mở tiếp điểm EX làm công tắc tơ U mất điện. Khi U mất điện làm mở tiếp điểm U, mở mạch lực cắt nguồn cho động cơ. Khi đó phanh hãm tác động dừng chính xác cabin ở tầng 6. Cabin đã dừng chính xác ở tầng 6 thì người sử dụng ấn nút OPEN mở cửa cabin.
7.6.5. Mạch điều khiển ở cửa cabin
Trong cabin có 2 nút OPEN và CLOSE dùng để mở và đóng cửa cabin: Khi thang đang ở hành trình đóng, người điều khiển muốn mở lại cửa thì ấn nút OPEN → rơle OP1, RM1, OP có điện → tiếp điểm OP1 bị cắt điện cung cấp cho mạch, đồng thời RM1 được duy trì bởi cuộn dây RM1. Cửa lại được mở ra và tiếp tục hoàn thành hành trình mở.
Khi cửa buồng thang đang mở, người điều khiển muốn đóng cửa ngay thì ấn nút CLOSE → cấp điện cho CL1 → tiếp điểm CL1 cắt điện cung cấp cho mạch mở cửa đồng thời OP1 đóng qua CT2 thường đóng, tiếp điểm CL1 đóng → RM2 có điện thì tiếp điểm RM2 đóng duy trì cho CL1, đồng thời CL có điện, qua tiếp điểm thường đóng OP của công tắc OP mất điện, cửa được đóng lại.
Để đảm bảo an toàn cho và người điều khiển khi cabin đang vận hành cửa không được mở thì trong mạch bố trí thêm công tắc hành trình CT3. Công tắc này được tác động bởi thanh động được lắp dọc theo cửa cabin nhô hơn mép cửa một khoảng, để đảm bảo khi cửa đóng mỡ gặp vật cản thì thanh này phải tác động trước. Nó không tác động lên công tắc khi cửa cabin được đóng kín. CT3 bị tác động cấp nguồn cho OP, có liên động tác động và hành trình mở bắt đầu.
7.6.6. Mạch điều khiển phanh hãm
Khi dừng chuyển động của cabin nhất là lúc có sự cố như mất điện đột ngột thì trong mạch phải sử dụng phanh hãm để tác động kịp thời và chính xác để đảm bảo an toàn.
Trong mạch được sử dụng 2 hệ thống phanh sau:
Phanh guốc: có tác dụng hãm chuyển động của động cơ nên khi thiết kế
phải đặt phanh sao cho tác động kịp thời với các khí cụ của mạch lực khi có sự cố. Hoạt động của phanh diễn ra như sau: khi công tắc tơ U hoặc D có điện thì các tiếp điểm thường mở U hoặc D đóng cuộn dây nam châm của phanh làm phanh tác động. Các má phanh hãm trục quay của động cơ mở và ngược lại.
Phanh chêm : khi cabin chuyển động với tốc độ vượt quá tốc độ
thì quả văng li tâm tác động vào cáp quay, giật tay phanh tác động làm cho cabin dừng lại. Phanh chêm được đặt trên nóc cabin.
Hệ thống phanh trên phải hoạt động một cách có thứ tự và chính xác,
kịp thời hãm động cơ và cabin khi có sự cố xảy ra.
7.6.7. Các tín hiệu đèn chiếu sáng và tiện nghi trong thang máy
Trong cabin có thiết kế quạt thông gió để đảm bảo cho sự thông thoáng ở bên trong.
Hệ thống đèn chiếu sáng được bố trí:
Trong cabin đặt hai bóng chiếu sáng loại: 220V – 40W.
Dọc giếng thang được bố trí 7 bóng đèn: 220V – 100W để phục vụ cho
công việc kiểm tra và sửa chữa.
Dưới đáy giếng thang bố trí 2 bóng: 220V – 60W.
Để giúp cho người vận hành nắm được các thông số kĩ thuật của thang trong mọi chế độ hoạt động thì trong mạch điều khiển của thang máy có lắp đặt các tín hiệu thông báo chỉ thị tầng bằng đèn LED.
8. Mô phỏng;
9. ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM:
9.1.Khả năng làm việc:
Thang máy có khả năng hoạt động tốt, độ ổn định cao. Tốc độ di chuyển cao. Đảm bảo các yếu tố và qui định an toàn nghiêm ngặt.
Không gian thang máy rỗng rãi, cabin có tính thẩm mĩ cao, tạo cảm giác thoải mái cho hành khách
9.2.Khả năng chế tạo:
Thiết bị chế tạo không quá phức tạp, các chi tiết lắp ráp đã được chuẩn xác theo các mẫu quy định sẵn, có thể tìm thấy trên thị trường. Nên việc chế tạo là khả thi. 9.3.Khả năng lắp ráp và bảo trì:
Do đặc tính của hệ thống thang máy, nên quá trình lăp ráp, bảo trì gặp một số hạn chế. Tuy nhiên, với thiết kế của nhóm đã giảm đi 1 số bộ phân như dùng truyền động vô cấp điều chỉnh điện áp thay vì dùng hộp số. Kết cấu đơn giản.
Quá trìn hoạt động do tính an toàn cao, nên thang máy cần phải kiểm định, kiêm tra định kì. Nhằm đảm bảo an toàn tối đa.
9.4.Độ tin cậy:
Do vận chuyển con người nên yếu tố an toàn được đặt lên hàng đầu nên thiết bị đã được tính toán và chuẩn hóa có hệ số an toàn cao khoảng 5-7 lần. Do đó mà thiết bị có độ bền và độ tin cậy rất cao.
9.5.Khả năng bảo vệ môi trường:
Động cơ điện nên hoạt động không gây ô nhiểm. Truyền động bằng tang cuốn