Embed Size (px)
DESCRIPTION
Citation preview
Trang bị điện
60
TRANG BỊ ĐIỆN THANG MÁY
I. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ THANG MÁY.
Thang máy là một thiết bị nâng dụng để vận chuyển người hoặc hàng hóa ở một cabin,
và chuyển động theo những bộ dẫn hướng thẳng đứng cố định. Các thang nâng dùng trong
công nghiệp, khai thác hầm mỏ, trên các con tàu, và các thiết bị nâng có kết cấu đặt biệt
không thuộc loại này.
Hình 1.1 : Thang máy chạy điện .
Trên hình 1.1 giới thiệu sơ đồ nguyên lý của một thang máy chạy điện.
Các bộ phận chính của thang máy là: cabin 3 trong đó chứa người hoặc hàng hóa, tời
nâng 1. Cabin chuyển động trên các dẫn hướng thẳng đứng 5, nhờ có bộ guốc trượt 9 lắp đặt
vào cabin. Cáp nâng 10 trên đó có treo cabin được quấn vào tang hoặc vắt qua puli dẫn cáp
của bộ tời nâng ( trên hình là bộ tời nâng có puli dẫn cáp ). Như đã nói ở trên, khi dung puli
dẫn cáp thì sự nâng cabin là do lực ma sát giữa cáp và vành puli dẫn cáp này. Trọng lượng của
cabin này và một phần trọng lượng vật nâng được cân bằng bởi đối trọng 7 treo trên các dây
cáp đi ra từ puli dẫn cáp hoặc từ tang ( khi bộ tời tang quấn cáp).
Trang bị điện
61
Để an toàn, cabin được lắp trong giếng thang 6. Phần trên của giếng thang thường bố
trí buồng máy 11. Trong buồng máy có lắp bộ tời và khí cụ điều khiển chính ( tủ phân phối,
trạm từ, bộ hạn chế tốc độ…). Phần dưới của giếng thang ( hố giếng ) có bố trí các bộ giảm
chấn cabin và giảm chấn đối trọng 8, để cabin tập kết trên đó trong trường hợp cabin di
chuyển quá vị trí làm việc cuối cùng ( khi cabin ở vị trí giới hạn trên cùng thì đối trọng tập
kết trên giảm chấn ). Ở phần trên cùng và dưới cùng của giếng thang có lắp các bộ hạn chế
hành trình để hạn chế hành trình làm việc của cabin.
Để tránh rơi cabin khi bị đứt cáp hoặc khi bị hỏng cơ cấu nâng, trên cabin có lắp bộ
hãm bảo hiểm. Trong trường hợp này thì thiết bị kẹp của nó sẽ kẹp vào các dẫn hướng và giữ
chặt cabin. Đa số trường hợp thì các bộ hãm bảo hiểm được dẫn động từ một cáp phụ 4, cáp
này vắt qua puli của bộ hạn chế tốc độ kiểu li tâm 2. Khi tốc độ cabin tăng cao hơn giới hạn
nhất định thì bộ hạn chế tốc độ sẽ phanh puli và dừng cáp 4. Cáp này khi hạ cabin sau đó sẽ
tác động vào bộ hãm bảo hiểm liên hệ với nó.
Việc mở thang máy được tiến hành bằng cách ấn lên tay đòn của khí cụ điện lắp trong
cabin ( ở thang máy điền khiển bằng tay đòn )hoặc bằng cách ấn lên nút ấn của tầng tương
ứng ( ở thang máy điền khiển bằng nút ấn ). Trong sự điều khiển bằng tay đòn thì việc dừng
cabin ở một tấng nhất định được tiến hành do người điều khiển thang máy, còn điều khiển
bằng nút ấn thì việc dừng cabin được tiến hành tự động. Trong cả hai hệ thống điều khiển đều
có trang bị thêm những thiết bị phụ để dừng động cơ, khi gặp phải sự cố hoặc khi có khả năng
bị mất an toàn trong sử dụng thang máy ( khi cửa cabin và cửa tầng đang mở, cabin đang
được giữ bởi bộ bảo hiểm …).
Trang bị điện
62
Hình 1.2 : Các sơ đồ thang máy
a ) Thang máy có puli dẫn hướng ; b ) Thang máy có sự bố trí tời ở dưới ;
c ) Thang máy kiểu đẩy .
Các sơ đồ thang máy thường gặp được thể hiện trên hình 1.2 . Tùy thuộc vào nơi lắp
đặt và công dụng của thang máy, sơ đồ thang máy ở hình 1.1 có thể thay đổi một ít.
Hình 1.2a , có lắp thêm puli phụ 2 để dẫn hướng cáp đối trọng. Sơ đồ này được sử
dụng trong trường hợp khi, do kích thước của cabin lớn, cáp đối trọng không thể dẫn hướng
từ puli dẫn cáp ( hoặc tang ) một cách trực tiếp xuống dưới.
Hình 1.2b, bộ tời 1 được bố trí ở bên hông và ở phần đáy của giếng thang, do đó phần
nào giảm được tiếng ồn phát sinh khi thang máy làm việc. Dùng sơ đồ này sẽ làm tăng tải
trọng tác dụng lên giếng thang cũng như tăng chiều dài và số điểm uốn của cáp nâng. Cho nên
, kiểu bố trí bộ tời như thế này chỉ sử dụng trong những trường hợp đặc biệt khi mà buồng
máy không thể bố trí được ở phía trên giếng thang và khi có yêu cầu cao về cần giảm độ ồn
khi thang máy làm việc…
Hình 1.2c, là sơ đồ thang máy kiểu đẩy, các cáp nâng 1, trên đó có treo cabin 2, được
uốn qua các puli 6 lắp trên khung cabin, sau đó đi qua puli trên 3 đến puli dẫn cáp ( hoặc tang
) 5 của bộ tời nâng. Trọng lượng của cabin và một phần của vật nâng được cân bằng với đối
trọng 4. Các dây cáp của đối trọng uốn qua puli dẫn hướng phụ.
Trang bị điện
63
Hình 1.3 : Cấu tạo chung của thang máy chở nguời
Trang bị điện
64
Hình 1.4 : Mặt ngoài của thang máy chở nguời
II. PHÂN LOẠI VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA
THANG MÁY
1. Phân loại thang máy
a)Theo công dụng ( tiêu chuẩn việt nam 5744 – 1993 ) thang máy được phân thành 5
loại.
Hình a : Thang máy chở nguời trong khách sạn
Thang máy chuyên chở người: loại này chuyên để vận chuyển hành khách trong
các khách sạn, công sở nhà nghỉ, các khu chung cư, trường học, tháp truyền hình…
Trang bị điện
65
Thang máy chuyên chở người có tính đến hàng đi kèm : loại này
thường dùng trong các siêu thị , khu triển lãm …
Thang máy chuyên chở bệnh nhân: loại này chuyên dùng trong các
bệnh viện các khu điều dưỡng …Đặc điểm của nó là kích thước thông thủy cabin phải
đủ lớn để chứa băng ca (cáng) hoặc giường của bệnh nhân, cùng với các bác sĩ, nhân
viên và các dụng cụ cấp cứu đi kèm,. Hiện nay trên thế giới đã sản xuất theo cùng tiêu
chuẩn kích thước và tải trọng cho loại thang máy này.
Hình b : Thang máy chở bệnh nhân dùng trong bệnh viện .
Trang bị điện
66
Tháng máy chuyên chở
hàng có người đi kèm .Loại này thường dùng trong các nhà máy, công xưởng, kho
thang dùng cho nhân viên khách sạn vv… chủ yếu dùng để chở hàng nhưng có người đi
kèm để phục vụ.
Hình c : Thang máy chở hàng có nguời đi kèm trong phân xuởng .
Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm.
Hình d : Thang máy chở thức ăn trong nhà hàng .
Trang bị điện
67
Loại chuyên dùng để chở vật liệu, thức ăn trong khách sạn, nhà ăn tập thể vv…. đặc
điểm của loại này là chỉ có điều khiển ở ngoài cabin (trước các cửa tầng ).
Còn các loại thang khác nêu ở trên vừa điều khiển trong cabin và ngoài cabin.
Ngoài ra còn có các loại thang chuyên dùng khác như:thang máy cứu hỏa, chở ô tô …
a ) b ) c )
Hình 1.1 : Thang máy điện có bộ tời đặt phía trên giếng thang :
a , b ) Dẫn động cabin bằng puli ma sát ;
c ) Dẫn động cabin bằng tang cuốn cáp .
b) Theo hệ thống dẫn động cabin.
Thang máy dẫn động điện (hình 1.1).
Loại này dẫn động cabin lên xuống nhờ động cơ điện truyền qua hộp giảm tốc tới puli
ma sát hoặc tang cuốn cáp. Chính nhờ cabin được treo bằng cáp mà hành trình lên xuống của
nó không bị hạn chế.
Trang bị điện
68
a ) b )
Hình 1.2 : Thang máy điện có bộ tời đặt phía duới giếng thang ;
a ) Cáp treo trực tiếp vào dầm trên của cabin ;
b ) Cáp vòng qua đáy cabin .
Ngoài ra còn có các loại thang dẫn động.
Trang bị điện
69
a ) b ) c )
Hình 1.3 : Thang máy thuỷ lực :
a ) Pittông đẩy trực tiếp từ đáy cabin ;
b ) Pittông đẩy trực tiếp từ phía sau cabin ;
c ) Pittông kết hợp với cáp gián tiếp đẩy từ phía sau cabin
Cabin lên xuống nhờ bánh răng thanh răng (chuyên dùng để chở người phục vụ xây
dựng các công trình cao tầng ).
Thang máy thủy lực (bằng xylanh-pittông ) (hình 1.3)
Đặc điểm của loại thang này là cabin được đẩy từ dưới lên nhờ pittông – xylanh thủy
lực nên hành trình bị hạn chế. Hiện nay thang máy thủy lực với hành trình tới đa là 18m , vì
vậy không thể trang bị cho các công trình cao tầng, mặc dù kết cấu đơn giản, tiết diện giếng
thang nhỏ hơn khi có cùng tải trọng so với dẩn động cáp, chuyển động êm an toàn, giảm được
chiều cao tổng thể của công trình khi có cùng số tầng phục vụ, vì buồng máy đặt ở tầng trệt.
Thang máy khí nén
c) Theo vị trí đặt bộ tời kéo.
Đối với thang máy điện
Thang máy có bộ tời kéo đặt phía trên giếng thang (hình 1.1).
Thang máy có bộ tời kéo đặt phía dưới giếng thang (hình 1.2).
Đối với thang máy dẫn động cabin lên xuống bằng bánh răng thanh răng thì bộ tời dẫn
động đặt ngay trên nóc cabin.
Đối với thang máy thủy lực: buồng máy đặt tại tầng trệt ( hình 1.3 ).
d ) Theo hệ thống vận hành
Theo mức độ tự động:
+ Loại nửa tự động;
+ Loại tự động;
Theo tổ hợp điều khiển:
+ Điều khiển đơn;
+ Điều khiển kép;
+ Điều khiển theo nhóm.
Theo vị trí điều khiển:
+ Điều khiển trong cabin;
+ Điều khiển ngoài cabin;
+ Điều khiển cả trong và ngoài cabin.
e) Theo các thông số cơ bản
Theo tốc độ di chuyển của cabin
Trang bị điện
70
+ Loại tốc độ thấp; v < 1 m/s;
+ Loại tốc độ trung bình; v = 1-2,5 m/s;
+ Loại tốc độ cao; v = 2,5- 4 m/s;
+ Loại tốc độ rất cao;v >4 m/s;
Theo khối lượng vận chuyển của cabin:
+ Loại nhỏ : Q < 500 kg
+ Loại trung bình : Q = 500- 1000 kg
+ Loại lớn: Q = 1000- 1600 kg;
+ Loại rất lớn: Q>1600 kg.
f ) Theo kết cấu các cụm cơ bản.
Theo kết cấu của bộ tời kéo:
+ Bộ tời kéo có hộp giảm tốc:
+ Bộ tời kéo không có hộp giảm tốc: thường dùng trong các loại thang máy có tốc độ
cao ( v > 2,5 m/s );
+ Bộ tời kéo sử dụng động cơ một tốc độ, hai tốc độ, động cơ điều chỉnh vô cấp, động
cơ cảm ứng tuyến tính ( LIM – linear Induction Motor );
+ Bộ tời kéo có puli ma sát hoặc tang cuốn cáp để dẫn động cho cabin lên xuống.
Loại có puli ma sát ( hình 1.1 a ,b ) khi puli quay kéo theo cáp chuyển động là nhờ ma
sát sinh ra giữa ma sát của puli va cáp. Loại này đều phải có đối trọng.
Loại có tang cuốn cáp ( hình 1.1 c ), khi tang cuốn cáp hoặc nhả cáp kéo theo cabin
lên hoặc xuống. Loại này có hoặc không có đối trọng.
Theo hệ thống cân bằng:
+ Có đối trọng ( hình 1.1a);
+ Không có đối trọng ( hình 1.1 c);
+ Có cáp hoặc xích cân bằng dùng cho những thang máy có hành trình lớn;
+ Không có cáp hoặc xích cân bằng.
Theo cách treo cabin và đối trọng:
+ Treo trực tiếp vào dầm trên của cabin ( hình 1.1 a);
+ Có palăng cáp ( thông qua các puli trung gian ) vào dầm trên của cabin ( hình 1.1 b)
+ Đẩy từ phía dưới đáy cabin lên thông qua các puli trung gian.
Theo hệ thống cửa cabin:
+ Phương pháp đóng mở cửa cabin.
Đóng mở bằng tay. Khi cabin dừng đúng tầng thì phải có người ở trong hoặc
ngoài cửa tầng mở cửa và đóng cửa cabin và cửa tầng;
Trang bị điện
71
Đóng mở nửa tự động ( bán tự động ). Khi cabin dừng đúng tầng thì cửa cabin
và cửa tầng tự động mở, khi đóng phải dùng bằng tay hoặc ngược lại.
Cả hai loại này thường dùng cho các thang máy chở hàng có người đi kèm,
thang chở hàng không có người đi kèm hoặc thang máy dùng cho nhà riêng;
Đóng mở cửa tự động: khi cabin dừng đúng tầng thì cửa cabin và cửa tầng tự
động đóng và mở một cơ cấu đặt ở đầu cửa cabin. Thời gian và tốc độ đóng, mở điều chỉnh
được:
+ Theo kết cấu của cửa;
Cánh cửa dạng cửa xếp lùa về một phía hoặc hai phía;
Cách cửa dạng tấm ( panen ) đóng, mở bản lề một cách hoặc hai cánh.
Hai loại cửa này thường dùng cho thang máy chở hàng có người đi kèm hoặc
không có người đi kèm. Hoặc thang máy dùng cho nhà riêng;
Cách cửa dạng tấm ( panen ), hai cách mở chính giữa lùa về hai phía. Đối với
thang máy có trọng tải lớn, cabin rộng, cửa cabin có bốn cánh mở chính giữa lùa về hai phía (
mỗi bêb hai cánh ). Loại này thường dùng cho thang máy có đối trọng đặt ở phía sau cabin;
Cánh cửa dạng tấm ( panen ), hai hoặc ba cánh mở một bên, lùa về một phía.
Loại này thường dùng cho thang máy có đối trọng đặt ở phía sau cabin.
Cách cửa dạng tấm ( panen ), hai cánh mở chính giữa lùa về hai phía trên và
dưới ( thang máy chở thức ăn );
Cánh cửa dạng tấm ( panen ), hai hoặc ba cánh mở lùa về một phía trên.
Loại này thường dùng cho thang máy chở ôtô và thang máy chở hàng;
+ Theo số cửa của cabin:
Thang máy có một cửa;
Hai cửa đồi xứng nhau;
Hai cửa vuông góc với nhau.
+ Theo loại bộ hãm bảo hiểm an toàn cabin:
Hãm thức thời, loại này thường dùng cho thang máy có tốc độ thấp đến 45
m/ph;
Hãm êm, loại này thường dùng cho thang máy có tốc độ lớn hơn 45 m/ph và
thang máy chở bệnh nhân.
g ) Theo vị trí của cabin và đối trọng giếng thang
- Đối trọng bố trí phía sau ( hình 1.4a ).
- Đối trọng có bố trí một bên ( hình 1.4b ).
Trang bị điện
72
a) b)
Hình 1.4: mặt cắt giếng thang.
a) Giếng thang có đối trọng bố trí phía sau.
b) Giếng thang có đối trọng bố trí một bên.
Trong một số trường hợp đối trọng có thể bố trí ở một vị trí khác mà không chung
giếng thang với cabin.
h ) Theo quỹ đạo di chuyển của cabin.
- Thang máy thẳng đứng, là loại thang máy có cabin di chuyển theo phương thẳng
đứng, hầu hết các thang máy đang sử dụng thuộc loại này.
- Thang máy nghiêng , là loại thang máy có cabin di chuyển nghiêng 1 góc so với
phương thẳng đứng.
- Thang máy zigzag, là loại thang máy có cabin di chuyển theo đường zigzag.
2. Thông số kỹ thuật cơ bản của thang máy.
a ) Chiều cao nâng ( số tầng mà thang máy phục vụ ): H ( m).
b ) Sức nâng dang nghĩa của thang máy:
Là trọng lượng lớn nhất của vật nâng. Đối với thang máy nâng hàng thì sức nâng danh
nghĩa của vật nâng và trọng lượng của xe con ( khi nâng vật ở trong xe con ), giá, kệ và các
thiết bị tương tự được nâng cùng với vật nâng.
Sức nâng danh nghĩa của thang máy chở người được xác định theo số người lớn nhất z
được chở trong cabin, được xác định theo công thức:
Q = q. z
Trang bị điện
73
Trong đó q: trọng lượng của một người, thường lấy bằng 70 kg. Trọng lương này cũng
lấy để tính toán cho thang máy chở người có người áp tải.
c ) Tốc độ chuyển động danh nghĩa của cabin: v ( m/s):
Là tốc độ làm việc của nó, căn cứ theo đó tính toán thang máy. Bộ hãm bảo hiểm cơ
khí sẽ hoạt động khi cabin chuyển động với tốc độ cao hơn. Trị số tốc độ này được quy định
theo quy phạm an toàn.
III . CẤU TẠO NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THANG MÁY CHỞ
HÀNG .
1. Đặc điểm chung.
Thang nâng dùng xe kíp đuợc dùng để chuyển tải các lọai vật liệu đuợc chất đống
( như quặng , than đá , các…) và làm việc với các gầu dỡ tải tự động ( xe kíp ) . Tùy thuộc
vào công dụng các thang nâng này có thể chia làm ba nhóm .
1 . Thang nâng công nghiệp công dụng chung dùng để nâng các lọai vật liệu chất đống
khác nhau ( tro , các , thức ăn gia súc…) .
2. Thang nâng dùng ở các lò cao để cung cấp thang cốc , quặng và xỉ vào lò .
3. Thang nâng dùng ở hầm mỏ làm các máy nâng chính của hầm mỏ để chuyển tải lên
mặt đất thang đá quặng …
Các thang nâng công nghiệp và thang nâng ở lò cao có dung tích 0,5 5 m 3 , chiều
cao nâng không lớn lắm ( khoảng 30 40 m ) và tốc độ nâng 0,5 1,5 m/giây .
Các thang nâng công nghiệp và thang nâng ở lò cao có dung tích gầu từ 3,5 đến 14 m 3
và chiều cao nâng từ 50 đến 500 m và trên nữa .
Trên hình 10.1 đưa ra các sơ đồ của các thang nâng dùng xe kíp . Bộ phận cơ bản của
thang nâng hình 10.1a là xe kíp 2 , di chuyển theo các ray hoặc dẫn huớng , đuợc bắt chặt
vào kết cấu thép đặc biệt cầu 1 của hầm mỏ ( các thang nâng dùng ở hấm mỏ ) .
Gầu đuợc chất tải bằng tay ( đối với thang nâng nhỏ ) hoặc đuợc chất tải qua thiết bị
chất tải chuyên dùng 3 . Ở vị trí trên cùng gầu đuợc dỡ tải tự động . Sự dỡ tải đuợc tiến hành
hoặc là bằng cách lật gầu ( xe kíp lật ) hoặc dỡ tải qua cửa ở thành hoặc ở đáy gầu ( xe kíp dỡ
tải qua đáy gầu ) . Đáy gầu đuợc đậy kín bằng tấm chắn trong thời gian chất tải và thời gian
nâng . Với năng suất nhỏ thì thang nâng đuợc lắp một xe kíp đuợc cân bằng bởi đối trọng treo
vào đầu cáp vắt qua tang ( hình 10.1c) .
Với năng suất lớn ( thang nâng dùng ở hầm mỏ và thang nâng dùng ở lò cao ) thay vì
đối trọng nguời ta lắp xe kíp thứ hai ( hình 10.1b ) . Trong truờng hợp này thì trọng luợng các
xe kíp tự cân bằng lẫn nhau .
Trang bị điện
74
Trang bị điện
75
Hình 10.1: các sơ đồ thang nâng dùng xe kíp.
a) sơ đồ nguyên lý b), c) Các thang nâng có một và hai xe kíp
Ở các thang nâng nhỏ , ít làm việc thì đôi khi nguời ta cũng không lắp đối trọng để
đơn giản kết cấu của thang , nhưng khi đó sẽ tăng công suất cần thiết của động cơ .
Tùy thuộc vào điều kiện địa hình thì các dẫn huớng của xe kíp đuợc lắp thẳng đứng
hoặc lắp nghiêng . Theo đó nguời ta phân ra thang nâng thẳng đứng và thang nâng nghiêng .
Trong một số thang nâng thảng đứng , để đảm bảo sự chất tải và dỡ tải của xe kíp thì các đọan
đuờng cuối nguời ta làm nghiêng . Ở vùng chất tải thì góc nghiêng thuờng lấy bằng 60 0 , ở
vùng dỡ tải để đảm bảo gầu đổ ra hết thì góc nghiêng thuờng lấy khoảng 50 0 . Cấu hình của
dẫn huớng như thế cũng đuợc dùng cho một số thang nâng nghiêng ( thang nâng dùng ở
xưởng luyện gang ) .
2. Cấu tạo của xe kíp nâng.
Xe kíp nâng có cấu tạo gồm :cơ cấu nâng, xe kíp, dẫn hướng, thiết bị chất tải.
a) Cơ cấu nâng
b) Xe kíp và dẫn hướng.
Để làm các dẫn huớng cho các xe kíp của các thang nâng công nghiệp thẳng đứng
nguời ta dung thép cán định hình dạng góc và dạng chữ T . Đối với các thang nâng ở hầm mỏ
Trang bị điện
76
, để làm dẫn huớng nguời ta các đà gỗ hay ray xe lửa , tuơng tự như dung cho các thang nâng
có lồng . Ở các dẫn huớng này , đa số nguời ta dung guốc tựa truợt hoặc guốc tựa lăn . Ở các
thang nâng nghiêng , nguời ta dùng các ray xe lửacó tiết diện hình chữ nhật hay hình vuông ,
đặt trên kết cấu tựa ( dầm , đà …) . Để làm các điểm tựa cho các xe kíp , trong truờng hợp này
, nguời ta dùng các bánh xe di chuyển và để cho chúng không bị trật ra khỏi đuờng ray nguời
ta chế tạo bánh xe có gờ . Khi góc nghiêng của đuờng lớn hơn 40 0 thì trong các thang nâng
này , trên các bánh xe di chuyển nguời ta thuờng lắp thêm ray áp .
Các bộ phận cơ bản của xe kíp là khung , gầu , thiết bị tựa ( con lăn hoặc guốc tựa ) và
các chi tiết treo cáp nâng . Kết cấu của các chi tiết này phụ thuộc vào kiểu xe kíp ( loại dỡ
hang bằng lật đầu hay dỡ tải qua đáy ) .Trên hình 10.2 đưa ra các sơ đồ cơ bản của xe kíp lật .
Trong sơ đồ hình 10.2a xe kíp gồm có thân xe gầu 4 đuợc lắp ở bản lề vào khung 2
đuợc chế tạo từ thép hình ( hoặc thép tròn ), ở đó có lắp cáp nâng 1. Các con lăn phía trước 3
được chế tạo đơn còn các con lăn phía sau 5 được chế tạo kép. Con lăn phía trước và nửa bên
trái của con lăn phía sau 5 cùng di chuyển theo một đường ray được uốn cong ở vùng dỡ tải
(đoạn ab ). Ở vùng này được lắp thêm một đường ray để khi lật thùng thì nửa bên phải của
con lăn phía sau di chuyển trên đó; các con lăn phía trước khi đó sẽ tiếp tục chuyển động theo
đoạn cong của đường chính.
Trên sơ đồ 10.2b cả hai con lăn được bố trí ở trong một mặt phẳng nhưng ở các mực
khác nhau và di chuyển theo 2 đường ray độc lập.
Ở vùng dỡ tải thi ray dưới của con lăn phía trước được uốn cong (đoạn ab)còn ray thứ
hai thì để thẳng.
Các xe kíp của thang nâng công nghiệp và thang nâng ở lò cao cũng được thực hiện
theo các sơ đồ này.
Trên hình 10.2c đưa ra sơ đồ 3 dùng khi dẫn hướng thẳng đứng , cá biệt trong máy
nâng ở mỏ. Trong sơ đồ này thì gầu 3 được bắt bản lề ở khung đứng 6. Trên đó có lắp các con
lăn 2. Các con lăn nay ở đoạn đường dỡ tải thì đi vào các dẫn hướng cong 1. Khi nâng khung,
con lăn chuyển động theo dẫn hướng và lật xe kíp quay trục 4; Khi hạ thì xe kíp trở về vị trí
ban đầu.
Trọng tâm của xe kíp phân bố so với trục quay của nó sao cho momen do trọng lượng
riêng của xe kíp giữ nó không bị lật khi chất tải và khi nâng. Để chống lật do momen này thì
gầu được bảo vệ bằng cữ chặn lắp trên khung. Các xe kíp lật được đổ ra hết khi dỡ tải. Điều
này đặc biệt cần thiết khi chở vật liệu dính. Nhược điểm của chúng là có chiều dài đoạn
đường dỡ tải lớn. Đoạn đường này cần phải có để nâng khung xe kíp đến vị trí cần thiết để đổ
sạch gầu. Ngoài ra khi xe kíp đi vào các đoạn dẫn hướng cong thì phát sinh các lực quán tính
lớn vì thế làm tăng đáng kể tải trọng tác dụng lên các dẫn hướng và các cơ cấu của thang
Trang bị điện
77
nâng. Để tránh điều này thì tốc độ chuyển động của xe kíp lật ở vùng dỡ tải người ta ấn định
không quá 0.5 0.7 m/s.
Trong thang máy có tốc độ cao hơn thì cần thiết phải có một thiết bị đặc biệt để giảm
tốc độ của xe kíp khi nó đi vào đường cong dỡ tải. Bên cạnh sự làm đắt thêm giá thành của
thiết bị thì sự giảm tốc độ như vậy cũng sẽ làm năng suất của thang nâng.
Các xe kíp lật chủ yếu được sử dụng trong các thang nâng công nghiệp, thang nâng ở
lò cao, trong các thiết bị nâng dùng ở hầm mỏ, nơi mà yêu cầu thang nâng phải có năng suất
rất cao. Chúng cũng ít gặp và chủ yếu khi làm việc cới than đá pha đất sét ẩm.Trong những
trường hợp còn lại khi nâng ở hầm mỏ người ta sử dụng các xe kíp với sự dỡ tải qua đáy. Sơ
đồ của loại xe kíp này được đưa ra trên hình 10.3a.
Thân 2 của xe kíp được bắt cố định trên khung 1.Khung 1 được treo trên các cáp nâng,
cửa dỡ tải được bố trí ở thành phía trước của thân xe và được đóng bằng cửa chắn hình quạt 7.
Cửa chắn có thể mở được nhờ đòn 4, trên đó có lắp con lăn tựa. Ở trong vùng dỡ tải thì con
lăn tựa vào tấm dẫn hướng và khi tiếp tục nâng thùng thì nó làm xoay đòn 4 mở cửa gắn với
nó. Vật liệu được đổ ra qua máng 6. Một đầu của máng nối với đầu của đòn 4 còn đầu thứ 2
dùng con lăn 5 làm điểm tựa. Khi xoay đòn quanh điểm 3 thì máng được đẩy ra và đồng thời
có vị trí nghiêng khi che kín khe hở giữa đáy xe kíp và thành giếng thang.
Hình 10.2 : Các sơ đồ của xe kíp lật
a , b ) Của thang nâng nghiêng ; c ) Của thang nâng thẳng đứng .
Khi làm việc với vật liệu dạng cục lớn thì phát sinh nguy cơ kẹt cửa đòn bẩy và
đặc biệt là các cửa chắn hình quạt. Đối với các vật liệu này người ta đưa ra các loại xe kíp có
thân lắc theo hình 10.3b . Thân 1 của xe kíp này đuợc bắt đầu lề trên khung 5 và có thể xoay
Trang bị điện
78
đi một góc nào đó ( khoảng 15 0 ) so với điểm A . Khi nâng thì xe kíp có vị trí thẳng đứng và
cửa xả của nó đuợc dậy kín bằng máng xả 3 . Một đầu của máng này đuợc bắt bảng lề vào
thân , còn đầu kia thì nằm trên con lăn tựa 4 . Thân xoay đi nhờ các con lăn 2 . Các con lăn
này ở trong vùng dỡ tải thì đi vào các dẫn huớng nằmn nghiêng 6 . Khi quay thân thì máng
duới 3 đuợc đẩy ra . Máng này đuợc lắp đặp vào vị trí làm việc duới một góc cần thiết để dỡ
tải . Khi hạ xe kíp thì thân của nó lại có vị trí thẳng đứng còn máng thì có vị trí nằm ngang .
IV. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THANG MÁY CHỞ
NGƢỜI.
Thang máy có nhiều kiểu dạng khác nhau nhưng nhìn chung có các bộ phận chính sau:
bộ tời kéo; cabin cùng hệ thống treo cabin; cơ cấu đóng mở cửa cabin và bộ hãm bảo
hiểm; cáp nâng; đối trọng và hệ thống cân bằng; hệ thống ray dẫn hướng cho cabin và đối
trọng chuyển động trong giếng thang,hệ thống hạn chế tốc độ tác động lên bộ hãm bảo hiểm
để dừng cabin khi tốc độ hạ vượt quá tốc độ cho phép; tủ điện cùng các trang thiết bị điện đẻ
diều khiển tự động thang máy hoạt động theo đúng chức năng yêu cầu và đảm bảo an toàn;
cửa cabin và các cửa tầng cùng hệ thống khóa liên động.
Trên hình 2.1 là sơ đồ cấu tạo của loại thang máy chở người thông dụng nhất, dẫn
động bằng tời điện với puly dẫn cáp bằng ma sát (gọi tắt là puli ma sát)
Bộ tời kéo 21 được đặt trong buồng máy 22 nằm ở phía trên giếng thang 15.Giếng thang 15
chạy suốt chiều cao của công trình và được che chắn bằng kết cấu chịu lực (gạch bê tông hoặc
kết cấu thép với lưới che hoặc kính )và chỉ để các cửa vào giêngs thang để lắp cửa tầng 7.
Trên kết cấu chịu lực dọc theo giếng thang có gắn các ray dẫn hướng 12 và 13 cho đối trọng
14 và cabin 18. Cabin và đối trọng được treo lên hai đầu của cáp nâng 20 nhờ hệ thống treo
19. Hệ thống treo có tác dụng đảm bảo cho các nhánh cáp nâng riêng biệt có độ căng như
nhau. Cáp nâng được vắt qua các rãnh cáp của puly ma sát của bộ tời kéo. Khi bộ tời kéo hoạt
động, puly ma sát quay và truyền chuyển động đến cáp nâng làm cabin và đối trọng đi lên
hoặc xuống dọc theo giếng thang. Khi chuyển động, cabin và đối trọng tựa trên các rây dẫn
hướng trong giếng thang nhờ các ngàm dẫn hướng 16. Cửa cabin 4 và cửa tầng 7 thường là
loại lùa sang một hoặc hai bên và chỉ đóng mở cửa được khi cabin dừng trước cửa tầng nhờ
cơ cấu đóng mở cửa 3 đặt trên nóc cabin. Cửa cabin và cửa tầng được trang bị hệ thống khóa
liên động và các tiếp điểm điện để đảm bảo an toàn cho thang máy hoạt động ( thang không
hoạt động được nếu một trong các cửa tầng hoặc cửa cabin chưa đóng hẳn; hệ thống khóa
liên động đảm bảo đóng kín các cửa tầng và không mở được từ bên ngoài khi cabin không ở
đúng vị trí cửa tầng; đối với loại cửa lùa đóng mở tự động thì khi đóng hoặc mở cửa cabin,
hệ thồng khóa liên động kéo theo cửa tầng đóng hoặc mở ). Tại điểm trên cùng và dưới cùng
của giếng thang có đặt công tắc hành trình cho cabin
Trang bị điện
79
Hình 2.1: Cấu tạo chung của thang máy chở người:
1: tủ điện điều khiển ; 2: bộ hạn chế tốc độ ;3:cơ cấu đóng mở cửa; 4: cửa cabin; 5:
sàn cabin; 6: sàn tầng; 7: cửa tầng ; 8: cáp của bộ hạn chế tốc độ ; 9: thiết bị căng cáp hạn
chế tốc độ; 10: hố thang phía dưới tầng 1; 11: Giảm chấn ; 10, 13: ray dẫn hướng cho đối
trọng và cabin; 14: đối trọng; 15: giếng thang; 16: ngàm dẫn hướng; 17: bộ hãm bảo hiểm;
18; cabin; 19: hệ thống treo; 20: cáp nâng ; 21: bộ tời kéo ; 22: buồng máy
Phần dưới của giếng thang là hố thang 10 để đặt các bộ giảm chấn 11 và thiết bị căng
cáp hạn chế tốc độ 9. Khi hỏng hệ thống điền khiển, cabin hoặc đối trọng có thể đi xuống
phần hố thang 10, vượt qua công tắc hạn chế hành trình và tỷ lệ giảm chấn 11 để đảm bảo an
toàn cho kết cấu máy và tạo khoảng trống cần thiết dưới đáy cabin để có thể đảm bảo an toàn
khi bảo dưỡng, điều chỉnh và sữa chữa.
Trang bị điện
80
Bộ hạn chế tốc độ 2 được đặt trong buồng máy 22 và cáp của bộ hạn chế tốc độ 8 có
liên kết với hệ thống tay đòn của bộ hãm bảo hiểm 17 trên cabin. Khi đứt cáp hoặc cáp trượt
trên rãnh puli do không đủ ma sát mà cabin đi xuống với tốc độ vượt quá giá trị cho phép, bộ
hạn chế tốc độ qua cáp 8 tác động lên bộ hãm bảo hiểm 17 để dừng cabin tựa trên các ray dẫn
hướng trong giếng thang. Ở một số thang máy, bộ hãm bảo hiểm và hệ thống hạn chế tốc độ
còn được trang bị cho cả đối trọng.
Hệ thống điều khiển thang máy bao gồm các mạch sau:
Mạch động lực: là hệ thống điều khiển cơ cấu dẫn động thang máy để đóng
mở, đảo chiều động cơ dẫn động và phanh của bộ tời kéo. Hệ thống phải đảm bảo việc điều
chỉnh tốc độ chuyển động của cabin sao cho quá trình mở máy và phanh được êm dịu và dừng
cabin chính xác.
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 hoặc dừng theo một thứ tự ưu tiên nào đó; sau khi
thực hiện xong lệnh điều khiển thì xóa bỏ; xác định và ghi nhận thường xuyên vị trí cabin và
hướng chuyển động của nó. Tất cả các hệ thống điều khiển tự động đều dùng nút ấn.
Mạch tín hiệu: là hệ thống các đèn tín hiệu với các ký hiệu đã thống nhất hóa
để báo hiện trạng thái của thang máy, vị trí và hướng chuyển động của cabin.
Mạch chiếu sáng: là hệ thống đèn chiếu sáng cho cabin, buồng máy và hố
thang.
Mạch an toàn: là hệ thống các công tắc, rơle, tiếp điểm nhằm đảm bảo an toàn
cho người, hàng và thang máy khi hoạt động, cụ thể là: bảo vệ quá tải cho động cơ, thiết bị
hạn chế tải trọng nâng, các công tắc hạn chế hành trình, các tiếp điểm tại cửa cabin, cửa tầng,
tại hệ thống treo cabin và tại bộ hạn chế tốc độ, các rơle…Mạch an toàn và tự động ngắt điện
đến mạch động lực để dừng thang hoặc thang không hoạt động được trong các trường hợp
sau:
Mất điện, mất pha, đảo pha, mất đường tiếp đất…;
Quá tải;
Cabin vượt quá giới hạn đặt công tắc hành trình;
Đứt cáp hoặc tốc độ hạ cabin vượt quá giá trị cho phép ( bộ hạn chế tốc độ và
bộ hãm bảo hiểm làm việc );
Một trong các cáp nâng chùng quá giới hạn cho phép;
Cửa cabin hoăc một trong các cửa tầng chưa đóng hẳn.
Trang bị điện
81
Ngoài ra, đối với thang máy có cửa lùa đóng mở tự động, khi đóng cửa nếu gặp
chướng ngại vật thì cửa se tự động mở ra và đóng lại. Thang máy chở người thường được
trang bị nút ấn cấp cứu phòng khi có hỏa hoạn ( khi ấn nút này, cabin hạ xuống tấng
một và mở cửa ).
V. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHỞ HÀNG .
Hình 10.8 : Sơ đồ điện của thang nâng dùng xe kíp điều khiển tự động .
Điều khiển công việc của thang nâng dùng xe kíp có thể tiến hành bằng tay , bán tự
động và tự động hoàn toàn . Điền khiển bằng tay ( thuờng dùng nút bấm ) được sử dụng trong
các thang nâng không lớn , ít làm việc . Truờng hợp này thì có sự mở máy động cơ khi nâng
xe kíp đuợc tiến hành bằng cách ấn lên nút ấn mở máy . Sự dừng động cơ ở vị trí dỡ tải đuợc
tiến hành một cách tự động nhờ bộ ngắt hành trình. sự hạ xe kíp xảy ra sau khi ấn vào nút ấn
hạ . Trong điều khiển bán tự động thì xe kíp sau khi dỡ tải sẽ đuợc tự động chuyển sang chế
độ hạ nhờ có rơle thời gian với thời gian duy trì 10 20 giây .
Điều khiển tự động đuợc sử dụng trong các thang nâng lớn , làm việc nhiều , cá biệt
trong các thang nâng ở lò cao . Trong các thang nâng kết cấu cũ thì sự mở máy và dừng xe kíp
đuợc tiến hành nhờ rơle thời gian . Sau những khoảng thời gian xác định động cơ đuợc mở
máy độc lập với sự chất tải của xe kíp . Ở sự điều khiển như vậy thì không tránh đuợc vật liệu
rơi vào hố chất tải tuỳ vào thời điểm xe kíp bắt đầu chuyển động thì cần phải ngưng sự chất
tải của xe kíp . Nhưng điều đó không phải lúc nào cũng thu xếp đuợc .
Trang bị điện
82
Trên hình 10.8 trình bày sơ đồ nguyên lý của mạch điều khiển tự động của thang nâng
dùng xe kíp . Sau khi chất tải thang kíp đang ở vị trí cuối cùng . tiếp điểm K3 của thiết bị cân
đuợc đóng mạch và dòng điện từ cầu chì C1 và nút ấn “stop” đi qua các tiếp điểm 11 , 12 của
bộ chuyển đổi hành trình BP và cuộn dây của khởi động từ nâng N .
Tiếp theo dòng điện đi qua tiếp điểm 9 , 10 của rơle thời gian PB , các tiếp điểm 7 , 8
của rơle hạ , tiếp điểm K3 và sau đó qua cầu chì C2 trở về luới . Khi rơle nâng N làm việc
cũng đóng mạch các tiếp điểm 5 và 6 của nó . Các tiếp điểm này khoá chuyển tiếp điểm K3 .
Sau đó nó sẽ đuợc giải phóng khi nâng xe kíp . Sau đó , khi xe kíp đi đến vị trí tren cùng thì
các tiếp điểm của bộ chuyển đổi hành trình BP sẽ chuyển đổi từ 12 – 11 sang 12 – 13 và động
cơ mở máy theo chiều hạ khi đó dòng điện từ cầu chì C1 và nút ấn “stop” đi qua các tiếp
điểm 12 – 13 của bộ chuyển đối hành trình BP ; cuộn dây của rơle thời gian PB điến cầu chì
C2 . Sau một khoản thời gian cần thiết để dỡ tài xe kíp ( 10 – 20 giây ) , rơle PB chuyển đổi
các tiếp điểm 9 – 10 sang 3- 4 . Sau đó dòng điện đi qua tiếp điểm của bộ ngắt hành trình hạ
BC ; cuộn dây của khởi động từ hạ H , mở máy động cơ theo chiều hạ ; qua các tiếp đỉem
phụ 1 – 2 của rơle nâng KP , tiếp đó qua các tiếp đỉem 3 , 4 và cầu chì C2 trở về luới .
Sau đó khi xe kíp đang hạ , các tiếp điểm 11 – 12 của rơle BP và 9 – 10 của rơle PB lại
đuợc đóng lại . Khi xe kíp đến vị trí duới cùng thì các tiếp điểm của bộ ngắt hành trình hạ BC
sẽ ngắt mạch khởi động từ hạ H , các tiếp điểm 7 – 8 của rơle H sẽ đuợc đóng mạch và động
cơ sẽ làm việc theo chiều nâng sau khi tiếp điểm K3 đóng mạch nhờ xe kíp .
VI. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY CHỞ NGƢỜI.
1. Sơ đồ điện của thang máy chở ngƣời dùng động cơ điện rotor lồng sốc hai cấp
tốc độ.
Để đảm bảo cho người và thiết bị, trong sơ đồ hình 7.11 người ta dùng các công tắc tơ
cực hạn KC ( cắt điện khi cabin vượt qua giới hạn cho trên hoặc giới hạn dưới trong trường
hợp sự cố ), các khóa liên động C 1 , C 2 , C 3 , C 4 ( cắt điện khi cửa tầng bất kỳ chưa đóng ),
các khóa bảo hiểm BH ( cắt điện khi tốc độ cabin quá lớn hoặc khi bị đứt cáp nâng ), các
khóa liên động BT1 và BT2 ( mở tiếp điểm của nó khi cabin đang có người ) và các nút dừng
D.Để điều khiển cabin người ta dùng các nút gọi tầng 1GT 4GT đặt ở các cửa tầng hoặc
các nút đến tầng 1ĐT 4 ĐT đặt trong cabin. Để chuyển từ tốc độ cao sang tốc độ thấp, khi
cabin đi gần đến sàn tầng cần dừng, người ta dùng các công tắc chuyển đổi tốc độ khi nâng
CVN2 CVN4 ( đặt dưới sàn tầng từ 600 900 mm ) và các công tắc chuyển đổi tốc độ khi
hạ,
CVH1 CVH3 ( đặt phía trên mỗi tầng từ 600 900 mm )
Để cabin dừng lại ở sàn tầng cần dừng người ta dùng các công tắc CT1 CT4.
Trang bị điện
83
Đ
Hình 7.11 : Sơ đồ điều khiển thang máy dùng động cơ 2 cấp tốc độ
Để thực hiện các lệnh điều khiển người 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 RT4, công tắc tơ nâng N và
công tắc tơ hạ H. Để hạn chế momen của động cơ điện Đ ở chế độ máy phát.
Khi chuyển đổi từ tốc độ cao sang tốc độ thấp người ta đưa vào một trong các pha của
mạch stator của động cơ một điện trở phụ R. ( Tốc độ cao của động cơ thường là 1000 hoặc
1500 v/ph còn tốc độ thấp của động cơ thường là 250 hoặc 300 v/ph ). Khi động cơ đã ổn định
ở tốc độ thấp, tiếp điểm thường mở đóng chậm T khép kín lại, cuộn dây của công tăc tơ Y có
điện, tiếp điểm thường mở Y của nó khép kín lại và nối tắt điện trở R.
Thang máy hoạt động như sau: Giả sử cabin đang ở sàn tầng 1 và hánh khách đi vào
trong đó. Khi có người 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 GT ( bên ngoài cabin ). Nếu hành
khách trong cabin muốn lên tầng 4 chỉ cần ấn nút 4ĐT. Lúc đó các cuộn dây của rơle RT4 và
công tắc tơ nâng N được cấp điện theo mạch từ nút dừng D, các khóa liên động cửa tầng C 1
C 4 ( nếu các cửa tầng đều đóng ), các tiếp điểm của hãm bảo hiểm BH ( nếu cáp nâng
không đứt ), các tiếp điểm liên động của 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
rơle tầng RT4, nút 4ĐT, các tiếp điểm thường đóng Y, N, H. Khi cuộn dây 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
Trang bị điện
84
khách thả nút ra, các cuộn dây của rơle 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 lệnh cho thang máy bằng 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 kín 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 hở 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.Đông cơ tự do quay nâng cabin lên tầng 4. Sự khép kín của các tiếp điểm thường mở của N
và C củng đồng thời cấp điện cho cuộn dây của công tắc tơ KO. Khi cuộn dây KO có điện,
các tiếp điểm thường mở của 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 đến gần sàn tầng 4 ( đến mức giật công tắc chuyển đổi 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 mở C mở ra, còn các tiếp điểm thường mở T khép kín lại. Động
cơ được đóng 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 rơle 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 động cơ lại.
2. Sơ đồ điện thang máy chở ngƣời truyền động bằng động cơ điện không đồng
bộ rotor dây quấn.
Trong sơ đồ này ( hình 7.12 ) để giảm dòng điện mở máy của động cơ và giảm gia tốc
của cabin khi mở máy, người ta đưa vào mạch rotor của động cơ các điện trở phụ. Trong quá
trình mở máy người ta giảm dần điện trở phụ bằng cách khép kín lần lượt các tiếp điểm của
các công tăc tơ 1Y, 2Y, 3Y.
Để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị trong thang máy người ta cũng dùng các
công tắc cực hạn và các khóa liên động, các khóa liên động C1 C4 và CB không cho phép
cabin chuyển động khi các cửa tầng và cửa cabin chưa đóng. Các khóa bảo hiểm BH cắt điện
và hãm cabin khi tốc độ cabin vượt quá quy định hoặc đứt cáp. Các khóa BT1 và BT2 hở ra
khi có người trong cabin loại trừ khả năng gọi cabin từ các nut gọi tầng 1GT 4GT ở các cửa
tầng. Các công tác tầng CT1 CT4 dùng để tự động cắt được động cơ khi cabin đi đến sàn
tầng cần dừng.
Trang bị điện
85
Để mở máy động cơ (giảm dần điện trở phụ đưa vào mạch rotor của động cơ ) người
ta dùng công tác tơ 1Y, 2Y, 3Y.
Để ngăn ngừa cabin chạy quá vị trí giói hạn trên hoặc dưới, người ta dùng công tác
cực hạn KC…Các công tác này sẽ cắt điện động cơ bằng cách mở các tiếp điểm KC của nó
khi cabin đi quá vị trí giới hạn trên và dưới.
Để điều khiển chuyển động của cabin người ta dùng các rơle tầng RT1 RT4, công
tắc tơ nâng N, công tắc tơ hạ
Hình 7.12 : Sơ đồ diện thang máy chở người truyền động bằng động cơ điện
không đồng bộ rotor dây quấn .
Hoạt động của thang máy như sau: giả sử cabin đang ở sàn tầng 2 , hành khách đi vào
cabin , các tiếp điểm liên hệ với sàn cabin BT1 và BT2 mở ra. Khả năng gọi cabin từ các cửa
tầng bị loại trừ.nếu khách muốn lên tầng 4, bấm nút 4ĐT. Trong trường hợp rơle RT4 và công
tắc tơ nâng N được cấp điện theo mạch từ điểm a qua nút dùng D qua các tiếp điểm C1 + C4 (
nếu các cửa tầng đã đóng ) qua các khóa bảo hiểm BH, qua tiếp điểm CB ( nếu cabin đóng ),
qua nút dừng D, qua cuộn dây rơle tầng RT4,qua nút 4ĐT về điểm b.Khi cuộn dây RT4 có
điện các tiếp điểm thường mở RT4 khép lại,cuộn dây của công tác tơ N được cấp điện qua
Trang bị điện
86
tiếp điểm thường đóng H, cuộn dây N, công tác tầng CT4, tiếp điểm RT4, qua nút 4ĐT về
điểm b. Khi cuộn dây N có điện, các tiếp điểm thường mở N của nó khép kín lại.Động cơ
được đóng mạch theo chiều nâng với toàn bộ điện trở phụ trong mạch rotor. Sự khép kín của
tiếp điểm N trong mạch điều khiển sẽ nối tắt nút 4ĐT.Do đó, khi khách thả nút 4ĐT ra cuộn
dây RT4 và N vẫn không mất điện.Sau một thời gian nào đó ( xác định bằng role thời gian
không vẽ trong sơ đồ ) tiếp điểm thường mở đóng chậm N trong mạch điện của công tác tơ
khép kín lại.Công tác tơ 1Y có điện.Các tiếp điểm thường mở 1Y khép kín lại làm giảm một
phần điện trở phụ đưa vào mạch rotor động cơ điện.Khi một 1Y có điện, sau một thời gian
nào đó tiếp điểm thường mở đóng chậm 1Y khép kín lại,công tắc tơ 2Y có điện, các tiếp điểm
thường mở 2Y khép kín lại làm giảm thêm một phần điện trở phụ đưa vào rotor của động
cơ.Khi công tác tơ 2Y có điện,sau một thời gian ( khoảng vài giây ), tiếp điểm thường mở
đóng chậm 2Y trong mạch của công tắc tơ 3Y khép kín lại. Cuộn dây 3Y có điện. Lúc đó các
tiếp điểm thường mở 3Ykhép kín lại.Toàn bộ điện trở phụ bị nối tắt. Động cơ làm việc theo
đặc tính cơ tự nhiên ( không có điện trở phụ trong mạch rotor). Đồng thời sự khép kín của tiếp
điểm thường mở 3Y trong mạch điện điều khiển đảm bảo cấp điện cho công tắc tơ 3Y trong
suốt thời gian làm việc của cabin.Cuũng trong suốt thời gian đó, Sự mở ra của các tiếp điểm
thường đóng 3Y đảm bảo cắt điện qua các công tác tơ 1Y và 2Y và loại trừ khả năng điều
khiển cabin từ trạm nút đến tầng ĐT và gọi tầng GT.
Khi cabin đi đến sàn tầng 4, tiếp điểm của công tác tơ tầng CT4 mở ra, công tác tơ N
mất điện, các tiếp điểm thường mở N trong mạch động lực mở ra đọng cơ điện và phanh mất
điện. Phanh CH phanh động cơ lại và cabin dừng lại ở sàn tầng 4,đồng thời tiếp điểm thường
mở đóng chậm N trong mạch của công tác tơ 3Y mở ra, công tác tơ 3Y mất điện, các tiếp
điểm thường mở 3Y trong mạch của rotor mở ra. Toàn bộ điện trở phụ lại được đưa vào mạch
rotor để chuẩn bị mở máy cho động cơ tiếp theo.
VII.TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT CỦA TRUYỀN ĐỘNG THANG MÁY .
1. Công suất cần thiết của động cơ lắp trong bộ tời thang máy có thể xác định
theo công thức:
N = ptđ
vP
..102
. kw (4.1)
Trong đó: P:Lực vòng trên puly dẫn cáp hoặc trên tang ( KG ).
v: tốc độ chuyển động của cabin m/s.
tđ : Hiệu suất truyền động của bộ tời.
p : Hiệu suất của puly dẫn cáp hoặc tang.
Trang bị điện
87
Hiệu suất truyền động của bộ tời dùng hộp giảm tốc có một bộ truyền trục vít nằm
trong khoảng 0.6 0.8 tuỳ thuộc vào số mối ren của trục vít.Khi đó thêm một số truyền bánh
răng phụ thì tđ = 0.55 0.75.khi lắp trục của puly dẫn cáp trên các ổ truợt thì
p = 0.90.96, khi lắp trục trên các ổ lăn thì p = 0.96 0.98. Đối với bộ tời không
có hộp giảm tốc khi dùng puly có nhiều rãnh thì p = 0.850.9.Vì động cơ của bộ tời phần
lớn thời gian làm việc toàn tải nên việc tính công suất động cơ theo công thức ( 4.1) đói với
thang máy loại nhỏ có thể tiến hành theo lực vòng lớn nhất P. Khi hệ số cân bằng trọng lượng
vật nâng 0.5 thì sẽ có lực vòng lớn nhất khi nâng cabin toàn tải từ vị trí dưới cùng.Đối
với trường hợp này trị số P sẽ bằng:
P = Q + Gcabin + Gcáp + W – Gđt = Q.(1- ) + Gcáp + W . (4.2)
Với:
Gđt = Gcabin + .Q .
Trong công thức này Q, Gcabin, Gđt,tương ứng là trọng lượng vật nâng, trọng lượng
cabin và trọng lượng đói trọng (kg).
Gcáp : Trọng lượng cáp (kg).
W : các lực cản chuyển động phụ của cabin và tổn thất ở các puly dẫn hướng.
Trong sơ đồ tính toán khung cabin ở trên, do vật đặt lệch tâm cabin nên lực cản
chuyển động do ma sát ở các dẫn hướng Wdh sẽ bằng :
Wdh = 2.Q. .h
c1 + 2.Q .h
c = 2+Q. .
h
cc 1 = Q .h
BA
3
(4.3)
Trong đó hệ số ma sát giữa các guốc trượt cabin và các dẫn hướng.
Các kí hiệu cồn lại đã cho trên hình 3.16.
Khi dùng guốc trượt bằng thép hoặc gang làm việc với dẫn hướng bằng thép = 0.12.
Trường hợp sử dụng dẫn hướng bằng gỗ = 0.2
Khi dùng guốc lăn = 0.05
Tổn thất ở các puly dẫn hướng có thể tính theo công thức:
Wpl = 2
sin..
S (4.4)
Trong đó: S: lực căng tổng cổng của các đầu cáp uốn qua puly (kg).
Góc ôm cáp của puly (độ).
Hệ số cản: khi puly lắp ổ lăn = 0.02, khi puly lắp ổ trượt = 0.03 – 0.04
Lực cản ma sát chung W ở dẫn hướng và tổn thất ở các puly dẫn hướng:
W = (Wdh + plW ).1.1 .
Trang bị điện
88
Thừa số 1.1 trong trường hợp này tính đến các tổn thất phụ chưa được tính đến trong
tính toán (các puly của bộ hạn chế tốc độ, các puly của đối trọng kéo căng, các puly của các
cân bằng v.v..).
Đối với các sơ đồ thang máy thường sử dụng hơn cả không có các puly dẫn hướng thì:
W = 1.1Wdh = K1.Q.
Trong đó:
K1 = 1.1 .h
BA )(
Đối với cabin thang máy chuẩn, sơ bộ có thể lấy như đối với cabin thang máy chở
người và chở hàng có sức nâng đến 2000 kg, khi dùng guốc trượt K1 = 0.03 – 0.05.
Đối với các thang máy chở hàng có sức nâng trên 2000 kg, khi dùng guốc trượt K1
= 0.1 0.12.
Cường độ làm việc của động cơ thang máy dùng ở các nhà ở có độ cao 6 đến 8 tầng
cũng như ở các thang máy chở hàng sức nâng không lớn thường không vượt quá CĐ 40%, và
khi ở các toà nhà cao hơn thì không quá CĐ 60%. Công suất của các động cơ ứng với các chỉ
số cường độ này được đưa ra trong các bảng 4.1, 4.2.
Đối với các thang máy làm việc nặng hơn khi mà đồ thị làm việc của chúng đã biết
(chẳng hạn các thang máy nhà cao tầng) thì công suất của động cơ khi tính toán sơ bộ nên
chọn theo và chọn tương đương.
Ptđ = T
tptptp nn ......2
2
2
11
2
1 (4.7)
Trong đó: p1. p2…pn: là các tải trọng trong thời gian một chuyến chở đã được tính theo
công thức (4.2) theo tải trọng thực tế của thang máy đã được đưa ra trên đồ thị làm việc (kg).
t1.t1…tn: thời gian tác động của các tải trọng này (s).
T: thời gian của một chuyến chở (s).
Cường độ làm việc của động cơ trong trường hợp này được tính theo công thức:
CĐ% = T
ttt n ..21 .100%
Khi xác định các trị số gia tốc lớn nhất của cabin để chọn động cơ, thì trường hợp tính
toán là trường hợp hạ cabin chất đầy tải vào thời điểm khi cabin vừa rời khỏi điểm trước
đó.Momen lực quán tính tính trong trường hợp này bằng
Mi = Mv + Mm . (4.8)
Trong đó:
Mv :Momen không cân bằng do trọng lượng của vật ở trên puly dẫn cáp (hoặc trên
tang) quy dẫn về trục động cơ (kg.m).
Trang bị điện
89
Mm: Momen mở máy của động cơ (kg.m).
Trị số của momen không cân bằng Mv là :
Mv = [Q(1- ) + Gcáp ].pltđi
D
02 (4.9)
Trong đó:
D: đường kính puly dẫn cáp .
io: tỉ số truyền của bộ tời (kể cả hệ palang khi treo cabin bằng palang ).
Momen mở máy của động cơ Mm đói với động cơ lồng sóc lấy theo momen lớn nhất
của động cơ Mmax có trong catalo. Đối với động cơ rotor dây quấn, momen mở máy có thể xác
định theo công thức:
Mm = Mnom . K2 . (4.10)
Trong đó : Mnom : momen danh nghĩa của động cơ (kg.m).
K2: Hệ số quá tải khi mở máy,lấy tuỳ thuộc vào sơ đồ mở máy động cơ.
K2 = 1.8 2 .
Gia tốc góc của động cơ xác định từ điều kiện :
Mi = .4
.2
0
g
DG
Từ đó:
2
0.
..4
DG
gM i
Trong các công thức momen vô lăng của các bộ phận chuyển động của hệ đang xét
(cabin có vật nâng, đối trọng, bộ truyền động .v.v…) quy dẫn về trục động cơ kg.m 2 .
g : gia tốc trọng trường (m/s 2 ).
Gia tốc lớn nhất của cabin khi mở máy :
..2 0
maxi
D
Sau khi thay giá trị của và vào ta sẽ được:
2
0
max.
)(6.19
DG
MMD mv (4.11)
Mômen vô lăng quy dần sẽ được tính theo công thức
2
0
2
22
0
)()(1.1
i
DGGGQGDGDGD
cápđtcabin
phu
(4.12)
Trong đó: các mômen vô lăng của phần ứng của động cơ (rotor) và puly phanh.
Trang bị điện
90
Thừa số 1.1 tính đến khối lượng của các chi tiết chuyển động không tham gia trực tiếp
vào phép tính. Trị số gia tốc tinh theo công thức 4.11 cần phải không được vượt quá giá trị
cho phép theo quy phạm. trường hợp khi gia tốc max lớn hơn chỉ số cho phép thì cần phải,
hoặc là giảm mơmen máy của động cơ (chẳng hạn như mắc thêm vào mạch động cơ các điện
trở mở máy phụ) hoặc làm tăng mômen của cơ cấu (chẳng hạn như mắc thêm bánh đà phụ
vào động cơ).
Có loại thang máy chỉ làm việc theo chiều nâng (thang máy đời cũ), thì trường hợp bất
lợi nhất là trường hợp khi nâng cabin có một hành khách, khi nó vừa ra khỏi vị trí điểm dừng
trước đó. Mômen không cân bằng do trọng lượng của đối trọng trong trường hợp này:
Mv = )(tan02
)70.(gpulitđ
cápi
DGQ
(4.13)
Gia tốc lớn nhất max và mômen vôlăng GD02 với giá trị này của Mv cũng được tính
theo các công thức 4.11 và 4.12 khi Q= 70 kg.
Trong các bộ tời có dẫn động bằng động cơ hai tốc độ cần kiểm tra mômen phanh Md
trong thời điểm nó chuyển sang tốc độ thấp. Đối với trường hợp bất lợi nhất là trường hợp
phanh cabin khi nó đi đến điểm dừng đầu tiên, ta có:
Mi = Md + Mv
Sau khi thay giá trị Mi này vào công thức 4.11 và sau khi biến đổi ta sẽ tìm được
Mđ = vMGDD
i
2
0
0max ..6.19
. (4.14)
Trị số mômen không cân bằng do trọng lượng vật nâng Mv tính theo công thức 4.9
Theo công thức 4.14 ta cũng tính được mômen phanh lớn nhất của khớp nối bộ truyền
động vi mô trong các bộ tời có truyền động vi mô theo kiểu đã chỉ ra trên hình 4.6a.
Phần tính toán tiếp theo cho bộ tời là chung như với tất cả các cơ cấu nâng.
2. Để xác định đƣợc công suất động cơ truyền động di chuyển buồng thang (của
thang máy ) cần phải có các điều kiện và thông số sau :
Sơ đồ động học của cơ cấu nâng của thang máy .
Trị số tốc độ và gia tốc giới hạn cho phép .
Trọng tải của thang máy .
Khối lượng của buồng thang và đối trọng ( nếu có)
Chế độ làm việc của thang máy
Tính chọn công suất động cơ thực hiện theo các bước sau :
Chọn sơ bộ công suất động cơ dựa trên công suất cản tĩnh .
Xây dựng biểu đồ phụ tải toàn phần có tính đến phụ tải trong chế độ quá độ .
Trang bị điện
91
Kiểm tra công suất động cơ đã chọn theo điều kiện phat nhiệt (theo phương pháp dòng
điện đẳng trị hoặc mômen đẳng trị ).
Công suất cản tĩnh của động cơ khi nâng tải không dùng đối trọng được tính theo biểu
thức sau :
Pc=310.
.).(
gvGG bt (kw)
Trong đó: G -khối lượng hàng hóa,kg;
Gbt –khối lượng của buồng thang,kg;
V -tốc độ nâng hàng,m/s;
-hiệu suất của cơ cấu nâng( thường lấy bằng =0,5-0,8);
g –gia tốc trọng trường,m/s2.
Khi có đối trọng,công suất cản tĩnh khi nâng tải của động cơ được tính theo biểu thức:
Pcn = [(G + Gbt )
1- G bt . ].v.k.g.10 3 [kW] (3.23)
Và khi hạ tải :
P ch =[(G + G bt ) + G đt .
1].v.k.g.10 3 [kW] (3.24)
Trong đó : P cn : công suất cản tĩnh của động cơ khi nâng có dùng đối trọng , kW ;
P ch : công suất của động cơ khi hạ có dùng đối trọng ,kW;
k : hệ số có tính đến ma sát trong các thanh dẫb hướng của buồng thang và
đối trọng ( thường chọn k= 1,15/1,3);
G đt : khối lượng của đối trọng , kg.
Khi tính chọn khối lượng của đối trọng G đt , làm sao cho khối lượng của nó cân bằng
được với khối lượng của buồng thang G bt và một phần của khối lượng của hàng hóa G. khối
lượng của đối trọng được tính theo biểu thức sau :
G đt =G bt + .G [kg]
Trong đó : : hệ số cân bằng , trị số của nó thường lấy bằng =0,3/0,6.
Phần lớn các thang máy chở khách chỉ vận hành đầy tải trong những giờ cao điểm,
thời gian còn lại luôn làm việc non tải nên thường lấy bằng : =0,35/0,4.
Đối với thang máy chở hàng, khi nâng làm việc đầy tải , còn khi hạ làm việc không tải
(G=0) nên chọn =0,5.
Trang bị điện
92
Dựa trên hai biểu thức (3.23) và (3.24) có thể xây dựng biểu đồ phụ tải (đơn giản hóa )
của động cơ truyền động và chọn sơ bộ công suất động cơ trong các sổ tay tra cứu.
Để xây dựng biểu đồ phụ tải toàn phần ( biểu đồ phụ tải chính xác ) cần phải tính đến
thời gian tăng tốc , thời gian hãm của hệ truyền động , thời gian đóng, mở cửa buồng thang và
cửa tầng, số lần dừng của buồng thang.Thời gian ra, vào buồng thang của hành khách trong
thời gian cao điểm . Thời gian ra vào của hành khách thường lấy bằng 1s cho một hành khách
. Số lần dừng cưa buồng thang (tính theo xác suất ) m d đươc tính chọn dựa trên các đường
cong trên hình 3.26.
Mặt khác khi tiến hành xây dựng biểu đồ phụ tải toàn phần cũng cần phải tính đến một
số yếu tố khác phụ thuộc vào chế độ vận hành và điều kiện khai thac thang máy như : thời
gian chờ khách, thời gian thang máy làm việc với tốc độ thấp khi đến gần tầng cần dừng…
Khi tính chọn chính xác công suất động cơ truyền động thang máy cần phải phân biệt
hai chế độ của trọng tải : tải trọng đồng đều ( hầu như không đổi) và tải trọng biến đổi .
Phương pháp tính chọn công suất động cơ với chế độ tải trọng đồng đều thực hiện
theo các bước sau :
Tính lực kéo của cáp đặt lên vành bánh ngoài của puli kéo cáp trong cơ cấu nâng , khi
buồng thang chất đầy tải đứng ở tầng 1 và các lần dừng theo dự kiến.
F=(G + G bt - G đt - k 1 G 1 )g [N] (3.26)
Trong đó : k 1 : số lần dừng theo dự kiến của buồng thang ;
G 1 : độ thay đổi của tải trọng sau mỗi lần dừng , kg thường lấy bằng
G 1 =dk
G ; trong đó k d : số lần dừng của buồng thang ( theo dự kiến ) được xác định
theo đường cong hình 3.26.
Tính mômen theo lực kéo:
M=.
.
i
RF [N.m] với F>0
M=i
RF.. [N.m] với F<0 (3.27)
Trong đó : R : bán kính của puli kéo cáp , m ;
i : tỷ số truyền của cơ cấu nâng ;
: hiệu suất của cơ cấu nâng .
Tính tổng thời gian hành trình nâng và hạ của buồng thang bao gồm : Thời gian buồng
thang di chuyển với tốc độ ổn định , thời gian tăng tốc , thời gian hãm và thời gian phụ khác
(thời gian đóng , mở cửa, thời gian ra, vào buồng thang của hành khách).
Trang bị điện
93
Dựa trên kết quả của các bước tính toán trên , tính momen đẳng trị và tính chọn công
suất của động co đảm bảo điều kiện M M dtr
Xây dựng biểu đồ phụ tải toàn phần của hệ truyền động có tính đến quá trình quá độ ,
tiến hành kiểm nghiệm động cơ theo dòng điện đẳng trị .
Đối với chế độ phụ tải không đồng điều (biến đổi), các bước tính chọn công suất động
cơ truyền động tiến hành theo các bước nêu trên . Nhưng để tính lực kéo đặt lên puli kéo cáp
phải có biểu đồ thay đổi của tải trọng theo từng tầng một khi buồng thang di chuyển lên
xuống.
VIII. ẢNH HƢỞNG CỦA TỐC ĐỘ ,GIA TỐC, ĐỘ GIẬT ĐỐI VỚI HỆ
THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THANG MÁY.
Một trong những yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động của thang máy là phải đảm
bảo cho buồng thang di chuyển êm. Buồng thang di chuyển êm hay không , phụ thuộc chủ
yếu vào trị số gia tốc của buồng thang khi mở máy và hãm dừng. Những tham số chính đặc
trưng cho chế độ làm việc của thang máy là : tốc độ di chuyển buồng thang v[m/s], gia tốc a
[m/s 2 ] và đô giật [m/s 3 ].
Trên hình 3.33 biểu diễn các đường cong : quãng đường đi của thang máy S , tốc độ
v, gia tốc a và độ giật theo hàm thời gian t.
Từ biểu thức (3.20) ta rút ra nhận xét rằng : trị số tốc độ di chuyển buồng thang quyết
định năng suất của thang máy , trị số tốc độ di chuyển đặt biệt có ý nghĩa quan trọng đối với
thang máy ở các nhà cao tầng . Những thang máy tốc độ cao (v>3,5m/s) phù hợp với chiều
cao nâng lớn , số lần dừng (m d ) ít . Trong trường hợp này thời gian khi tăng tốc và giảm tốc
rất nhỏ so với thời gian di chuyển của buồng thang với tốc độ cao, trị số trung bình của thang
máy gần đạt bằng tốc độ định mức của thang máy .
Mặt khác , cần phải nhớ rằng , trị số tốc độ di chuyển của buồng thang tỷ lệ thuận với
giá thành của thang máy . Nếu tăng tốc độ của thang máy từ v=0,75m/s lên v=3,5m/s, giá
thành của thang máy tăng lên (4/5) lần.Bởi vậy tùy thuộc vào độ cao của nhà mà thang máy
phục vụ để chọn trị số di chuyển của thang máy phù hợp với tốc độ tối ưu , đáp ứng đầy đủ
các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Trị số tốc độ di chuyển trung bình của thang máy có thể tăng bằng cách gảim thời gian
tăng tốc và giảm tốc của hệ truyền động thang máy , có nghĩa là tăng gia tốc . Nhưng khi
buồng thang di chuyển với gia tốc quá lớn sẽ gây ra cảm giác khó chịu cho hành khách (
chóng mặt , cảm giác sợ hãi và nghẹt thở…). Bởi vậy , trị số gia tốc được chọn tối ưu là a
2m/s 2 .
Trang bị điện
94
Một đại lượng khác quyết định sự di chuyển êm của buồng thang là tốc độ tăng của
gia tốc khi mở máy và tốc độ giảm của gia tốc khi hãm máy . Nói cách khác đó là độ giật
(đạo hàm bậc nhất của gia tốc =dt
da=
2
2
dt
vd=
3
3
dt
Sd).Khi gia tốc a<2m/s 2 , trị số độ giật tốc độ
tối ưu là <20m/s 3 .
Biểu đồ làm việc tối ưu của thang máy với tốc độ trung bình và tốc độ cao được biểu
diễn trên hình 3.33.Biểu đồ này có thể phân thành 5 giai đọan theo tính chất thay đổi tốc độ di
chuyển buồng thang : tăng tốc , di chuyển với tốc độ ổn định , hãm xuống tốc độ thấp , buồng
thang đến tầng và hãm dừng.
Biểu đồ tối ưu ( hình 3.33) sẽ đạt được nếu dùng hệ truyền động một chiều hoặc dùng
hệ biến tần - động cơ xoay chiều . Nếu dùng hệ truyền động xoay chiều với động cơ không
đồng bộ rôto lồng sóc hai cấp tốc độ , biểu đồ làm việc đạt gần với biểu đồ tối ưu như hình
3.33.
Đối với thang máy tốc độ chậm , biểu đồ làm việc chỉ có 3 giai đọan : thời gian tăng
tốc ( mở máy) , di chuyển với tốc độ ổn định và hãm dừng.
IX. DỪNG CHÍNH XÁC Ở BUỒNG THANG.
Buồng thang của thang máy cần phải dừng chính xác so với mặt bằng của sàn tầng cần
đến khi hãm dừng .
Nếu buồng thang dừng không chính xác sẽ gây ra hiện tương bất lợi sau :
Đối với thang máy chở khách , làm cho hành khách ra vào buồng thang khó khăn hơn
, tăng thời gian ra , vào dẫn đến giảm năng suất của thang máy .
Đối với thang máy chở hàng gây khó khăn trong việc bốc xếp và dỡ hàng hóa .
Để khắc phục hậu quả đó , có thể ấn nút bấm đến tầng (ĐT) lắp trong buồng thang để
đạt độ chính xác dừng buồng thang theo yêu cầu , nhưng nó sẽ dẫn đến các vấn đề không lợi
như sau :
Hỏng các thiết bị điểu khiển.
Gây tổn thất năng lượng trong hệ truyền động , nếu dùng động cơ không đồng bộ rôtor
lồng sóc truềyn động thang máy sẽ dẫn đến gây ra sự phát nóng của động cơ quá giới hạn cho
phép.
Gây hỏng hóc các thiết bị cơ khí của thang máy
Tăng thời gian từ lúc phanh hãm tác động cho đến khi buồng thang dừng hẳn .
Độ dừng chính xác của buồng thang được đánh giá bằng đại lượng S (hình 3.34)
S là một nửa hiệu số của hai quãng đường của buồng thang trượt đi được từ khi
phanh hãm điện từ tác động đến khi buồng thang dừng hẳn khi có tải và không có tải theo
Trang bị điện
95
cùng một hướng di chuyển của buồng thang gồm : momen do cơ cấu phanh hãmđiện từ sinh
ra,mômen quán tính của buồng thang và tải trọng,trị số tốc độ di chuyển buồng thang khi bắt
đầu hãm dừng và một số yếu tố phụ khác.
Quá trình hãm dừng buồng thang như sau : khi buồng thang đi gần đến sàn
tầng cần dừng, sẽ tác động vào cảm biến vị trí(công tắc chuyển đổi tầng) ra lệnh dừng buồng
thang. Các thiết bị chấp hành trong sơ đồ điều khiển thang máy(rơle, công tắc tơ ) có thời gian
tác động là t (quán tính điện từ của các phần tử chấp hành),trong quãng thời gian
đó,buồng thang đi được quãng đường S’ cho đến khi phanh hãm điện từ tác động là:
S’=V0. t (m)
Trong đó: V0 - trị số tốc độ di chuyển của buồng thang khi bắt đầu hãm,m/s2
Sau khi hãm phanh hãm điện từ tác động(má phanh của phanh hãm điện từ ép chặt vào
trục động cơ truyền động)là quá trình hãm dừng buồng thang.Trong thời gian này buồng
thang đi được là quãng đường S’’.
S’’= )(2
2
0
cph FF
mv
(m)
Trong đó: m –là khối lượng tất cả các khâu chuyển động của thang máy,kg.
Fph-lực ép do cơ cấu giãm điện từ sinh ra(N)
Fc -lực cản rĩnh do tải trọng gây ra(N)
Dấu (+) hoặc dấu (-) trong biểu thức (3.29) tuỳ thuộc vào chế độ làm việc
buồng thang :khi hãm (+) khi chuyển động (-)
Biểu thức (3.29) có thể viết dưới dạng khác như sau:
S’’=)(2
2
2
0
cph MMi
DJ
(m)
Trong đó: J –mômen quán tính quy đổi về trục động cơ truyền động,kgm2
Mph,Mc –Mômen cơ cấu phanh hãm điện từ sinh ra
0 -tốc độ của động cơ khi bắt đầu hãm dừng,rad/s
D -đường kính của puli kéo cáp,m
I -tỷ số truyền
Quãng đường buồng thang đi được từ khi cảm biến vị trí ra lệnh dừng đến khi buông
thang dừng tại sàn tầng bằng:
Trang bị điện
96
S=S’+S’’=v0. t +)(2
2
2
0
cph MMi
DJ
(m)
Bộ cảm biến vị trí được đặt cách sàn tầng ở một khoảng cách nào đó để hiệu số của
hai quãng đường của buồng thang đi được khi đầy tải và khi không tải chia đôi thành hai phần
bằng nhau so với mức của sàn tầng.Sai số lớn nhất(độ dừng không chính xác lớn nhất) được
tính theo biểu thức sau:
2
12max
SSS
(m)
Trong đó: S1 –quãng đường trượt nhỏ nhất của buồng thang;
S2 –quãng đường trượt lớn nhất của buồng thang.
Phân tích biểu thức (3.31) ta rút ra kết luận :các thông số ảnh hưởng đến độ
chính xác khi dừng buồng thang gồm:
J mômen quán tính các phần chuyển động của buồng thang
t quán tính điện từ của các phần tử chấp hành trong sơ đồ điều khiển của thang máy.
Mph,Mc mômen do cơ cấu phanh hãm điện từ sinh ra và tải trọng của thang máy .
Đối với một thang máy , ba thông số trên có thể coi như không đổi .
Một thông số quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự chính xác dừng buồng thang là đại
lượng v0 (tốc độ di chuyển của buồng thang khi bắt đầu hãm dừng ). Để nâng cao độ chính
xác dừng của buồng thang đối với thang máy tốc độ cao thực hiện bằng cách : khi buồng
thang đi đến gần sàn tầng cần dừng , giảm tốc độ di chuyển của buồng thang khi bộ cảm biến
vị trí cho lệnh dừng buồng thang . để đánh giá sự chính xác dừng buồng thang S phụ thuộc
vào tốc độ v0 và gia tốc của buồng thang, có thể khảo sát theo các đường cong 3.44b . đối với
thang máy , độ không chính xác khi dừng buồng thang cho phép là Smax 20mm.
X. CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG TRONG THANG MÁY.
Khi thiết kế tính toán hệ truyền động cho vthang máy phải dựa trên các yêu cầu sau :
Độ dừng chính xá của buồng thang .
Tốc độ di chuyển của buồng thang .
Trị số gia tốc lớn nhất cho phép .
Phạm vi điều chỉnh tốc đọ yêu cầu .
+Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ(rôto lồng sốc và rôto dây
quấn )
được sử dụng để truyền động các loại thang máy có tốc độ thấp và trung bình .
Trang bị điện
97
Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc thường dùng trong thang
máy tốc độ thấp .
Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto dây quấn thường dùng
cho thang máy tốc độ cao và độ chính xác khi dừng .
Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc hai cấp tốc độ ( có hai
bộ dây quấn stato độc lập nối theo sơ đồ hình sao ) thường dùng trong các thang máy tốc độ
trung bình . số đôi cực của dây quấn stato thường chọn là: 2p=62p=24 hoặc
2p=42p=20, tương ứng với tốc độ đồng bộ của động cơ bằng : n0 = 1000/250 vòng /phút
hoặc 1500/300 vòng /phút .
Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc được cấp nguồn từ bộ
biến tần thường dùng trong các thang máy tốc độ cao ( khi v 1,5m/s) , cho phép hạn chế
được gia tốc và độ giật trong giới hạn cho phép và đạt độ chính xác khi dừng rất cao (S
5mm).
+ Hệ truyền động một chiều thường dùng cho các thang máy tốc độ cao (v 1,5m/s) .
thường dùng hai hệ truyền động sau ;
Hệ F-Đ có khuêchs đại trung gian làm nguồn cấp cho cuộn kích từ của máy phát . (
khuêchs đại trung gian có thể là máy điện khuêchs đại hoặc khuêchs đại từ ).
Hệ T-Đ , máy phát một chiều được thay thế bằng bộ chỉnh lưu bằng tiristo .
Khi chọn động cơ truyền động thang máy phải dựa trên sơ đồ động học của cơ cấu
nâng . đối vơi thang máy có khi dùng cơ cấu có hộp tốc độ thường dùng loại động cơ xoay
chiều kiểu A2 , A02 ;
Động cơ không đồng bộ có hệ số trượt cao kiểu AC , AOC; động cơ hai cấp tốc độ và
động cơ rôto dây quấn kiểu AK.
Đối với thang máy tốc độ cao (v>1,5m/s) , khi dùng cơ cấu nâng không có hộp giảm
tốc thường chọn loại động cơ tốc độ chậm . các nhà máy chế tạo điện cơ đã chế tạo ra loại
động cơ một chiều chuyên dụng cho thang máy với cấp công suất p=(28+40)kw và tốc độ
quay định mức n=83 vòng / phút .
XI. TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ THANG MÁY DÙNG CÁC PHẦN TỬ
LOGIC.
Để nâng cao độ tin cậy trong quá trình hoạt động của thang máy, hệ thông tự động
khống chế hệ truyền động điện thang máy đã dùng các phần tử phi tiếp điểm (phần tử
logic).Ứng dụng các phần tử logic trong mạch điều khiển cho phép xây dựng một hệ thống
điều khiển với số lượng phần tử điều khiển là ít nhất.
Trang bị điện
98
Sơ đồ tự động khống chế thang máy dùng các phần tử logic giới thiệu trên hình
3.10.Đây là sơ đồ khống chế đơn giản nhất:buồng thang nâng lên đến một trong năm tầng,
nhưng khi hạ chỉ hạ xuống tầng một.
Công tắc chuyển đổi tầng dùng bộ cảm biến vị trí bằng tế bào quang điện 1F 5F đặt
trên các tầng tương ứng.
Hạn chế hành trình lên và hành trình đi xuống bằng hai công tắc hành trình phi tiếp
điểm HCN và HCH (hai công tắc hành trình này cũng giống như công tắc chuyển đổi
tầng).Trên sơ đồ không biểu diễn mạch lực của động cơ truyền động thang máy, nhưng cần
hiểu công tắc tơ nâng N sẽ đóng mạch cho động cơ nâng buồng thang đi lên, công tắc tơ hạ H
đóng mạch cho động cơ hạ buồng thang. Điều khiển thang máy bằng các nút bấm phi tiếp
điểm 2ĐT 5ĐT lắp trong buồng thang và một nút bấm gọi tầng lắp ở cửa tầng một 1GT.
Trên sơ đồ 1F 5F, HCN và HCH (ô vuông tô đậm) có múc logic một “1” và khi có
tác động từ bên ngoài là mức logic “0”, cảm biến 2ĐT 5ĐT và 1GT, có mức logic “0” và
khi tác động lên nó sẽ có mức logic “1”.
Xét nguyên lý làm việc của hệ thống: nếu muốn lên tầng năm, ấn nút ấn 5ĐT, đầu ra
của phần tử “HOẶC” 5H có mức logic “1” và mức đó đua vào một đầu vào của phần tư”VÀ”
5V. Từ bộ cảm biến 5F đưa vào đầu vào thứ hai của phần tử 5V mức logic “1” (ứng với khi
5F chưa bị tác động bên ngoài ). Tín hiệu đầu ra của phần tử 5V có mức logic “1”. Tín hiệu ra
vẫn có mức logic “1” kể cả khi ta không tác động lên nút bấm 5ĐT vì có mạch tự duy trì lấy
từ đầu ra của 5V đưa vào đầu vào, không cho phép 5H chuyển trạng thái. Tín hiệu ra có mức
logic “1” đưa vào một trong bốn đầu vào của phần tử “HOẶC”6H. Tín hiệu ra của phần tử
“HOẶC” 6H có mức logic “1” đưa vào một trong ba đầu nút vào của phần tử “VÀ” 6V. Tín
hiệu thứ hai phần tử “VÀ-ĐẢO” 1Đ có mức logic “1” (do đầu ra của 1V có mức logic “0” )
tín hiệu từ đầu ra của công tắc hành trình HCN có mức logic “1” đưa vào đầu vào thứ ba của
phần tử 6V. Tín hiệu đầu ra của phần tử 6V có mức logic “1” qua khâu khuếch đại 1KĐ sẽ
làm cho công tắc tơ nâng N tác động. Động cơ sẽ được đóng vào nguồn cấp theo chiều nâng
buồng thang đi lên. Khi buồng thang đi đến tầng năm, sẽ tác đông lên cảm biến 5F, làm cho
tín hiệu ra của 5F có mức logic “0”. Tín hiệu đầu ra của phần tử 5V có mức logic “1” chuyển
sang mức logic “0”. Tín hiệu đầu ra 6H có mức logic “0” tín hiệu ra của 6V có mức logic “0”,
công tắc tơ N mất điện, động cơ ngừng quay, buồng thang dừng đúng vào tầng năm.
Muốn hạ buồng thang xuống tầng một, ấn nút ấn 1GT, tín hiệu ra của phần tử
“HOẶC” 1H có mức logic “1” đưa vào phần tử “VÀ”. Ba đầu vào còn lại của 1V đều có mức
logic “1” nên đầu ra của 1V có mức logic “1”, cuộn dây công tăc tơ H có điện đóng điện cho
động cơ theo chiều quay hạ buồng thang.
Trang bị điện
99
Hình 3.10 : Sơ đồ nguyên lý khống chế thang máy dùng các phần tử logic .
MỤC LỤC
Chuơng I : Giới thiệu khái quát về thang máy
Chuơng II : Phân loại và các thông số cơ bản của thang máy
Chuơng III : Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thang máy chở hàng
Chuơng IV : Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thang máy chở nguời
Chuơng V : Sơ đồ mạch điều khiển của thang máy chở hàng
Chuơng VI : Sơ đồ mạch điều khiển thang máy chở nguời
Chuơng VII : Tính chọn công suất của truyền động thang máy
Chuơng VIII : Ảnh huởng tốc độ , gia tốc , độ giật đối với hệ truyền động thang máy
Chuơng IX : Dừng chính xác buồng thang
Chuơng X : Các hệ truyền động dùng trong thang máy
Chuơng XI : Tự khống chế thang máy dùng phần tử logic
