Đồ án Thiết kế và thi công mô hình thang máy (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Thiết kế và thi công mô hình thang máy (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH THANG MÁY GVHD: ThS. NGUYỄN ĐÌNH PHÚ SVTH: NGÔ ĐỨC THỊNH ĐỖ VĂN KHOA S KL 0 0 4 4 5 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01/2017
2. LỜI CẢM ƠN Tuy thời gian có hạn hẹp, nhưng được sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn Đình Phú cùng sự cố gắng của những thành viên trong nhóm. Chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình đúng thời gian quy định. Sau khi hoàn thành đồ án này chúng em cũng đã tìm hiểu và nắm vững hơn kiến thức về adurino, pic, cảm biến, mạch đếm, sơ đồ đi dây và những ứng dụng thực tế của chúng. Vì thời gian có hạn, hơn nữa nhóm chưa được tham quan thực tế những mô hình vận hành bên ngoài, hơn thế nữa điều kiện không cho phép nên khó tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình thi công mô hình và hoàn tất đề tài. Thông qua đề tài này, nhóm đã học hỏi được nhiều kiến thức về thang máy cũng như Arduino. Cuối cùng một lần nữa nhóm chúng em xin gởi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Đình Phú cùng các Thầy Cô trong khoa Điện-Điện Tử, Thầy Cô trong trường Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh đã truyền đạt và cung cấp cho em nhiều kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tại trường. Em xin chân thành cảm ơn! TP.HCM , Ngày 1 tháng 01 năm 2017 Sinh viên thực hiện Ngô Đức Định Đỗ Văn Khoa i
3. Mục lục. LỜI CẢM ƠN i DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ v DANH SÁCH BẢNG BIỂU vii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1 Giới thiệu tình hình nghiên cứu hiện nay 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu 1 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1 1.6 Bố cục của Đồ án 1 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2 2.1 Cấu tạo chung của thang máy 3 2.1.1 Các thành phần chính của thang máy 3 2.1.2 Các tín hiệu điều khiển và hiển thị 4 2.1.3.Thông số cơ bản của thang máy 5 2.3.4.Tính chọn công suất truyền động thang máy 5 2.3.5.Ảnh hưởng của tốc độ, gia tốc và độ giật với hệ truyền động thang máy: 7 2.3.6.Dừng chính xác buồng thang 9 2.3.7 Thiết bị an toàn cơ khí : 13 2.4.Phục vụ và yêu cầu trong thang máy 13 2.4.1.Phục vụ trong thang máy 13 2.4.2.Yêu cầu kỹ thuật đối với thang máy chở người 15 2.4.3. Các chức năng thực hiện được của mô hình thang máy 16 CHƯƠNG 3: THIÊT KẾ HỆ THỐNG 18 3.1.Thiết kế phần cứng 18 3.1.1 Thiết kế khung. 18 ii
4. 3.1.2 Thiết kế Cabin 20 3.1.2.1 Kích thước Cabin 20 3.1.2.2 Vật liệu Cabin 20 3.1.2.3 Cơ cấu mở cửa. 21 3.1.3 Thiết kế ray dẫn và con lăn. 22 3.1.4 Thiết kế đối trọng. 23 3.2.Thiết kế phần mềm 24 3.2.1. Sơ đồ khối hệ thống 24 3.2.1.1.Yêu cầu của hệ thống 24 3.2.1.2.Sơ đồ và chức năng mỗi khối 24 3.2.1.3. Hoạt động của thang máy 4 tầng 25 3.2.2. Hoạt động của hệ thống 25 3.2.2.1. Hoạt động của thang máy 4 tầng 25 3.2.2.2. Thiết kế, tính toán hệ thống 26 3.3 Các thiết bị khác 68 3.3.1 Thiêt bị cơ khí. 68 3.3.1Thiêt bị điện tử 76 3.4 Kết nối hệ thống 78 3.4.1 Sơ đồ kết nối khối trung tâm 78 3.4.2 Sơ đồ kết nối Photocell 79 3.5 Lưu đồ giải thuật 80 3.5.1 Lưu đồ nút nhấn gọi tầng 80 3.5.2 Lưu đồ bảng điều khiển 81 3.5.3 Lưu đồ đóng cửa 82 3.5.4 Lưu đồ mở cửa 82 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ, NHẬN XÉT 83 4.1 Kết quả 84 4.2 Nhận xét 86 iii
5. CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 87 5.1 Kết luận 87 5.1.1 Cơ khí 87 5.1.2 Phần mềm 87 5.2 Hướng phát triển đề tài 87 Tài liệu tham khảo 87 iv
6. DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Mô hình thang máy 4 Hình 2.2: Sơ đồ của thang máy trung bình hay cao 8 Hình 2.3: Sơ đồ của thang máy chậm 9 Hình 2.4: Dừng chính xác buồng thang 12 Hình 3.1: Nhôm định hình 18 Hình 3.2: Nhôm hộp 19 Hình 3.3: Thép chữ V 19 Hình 3.4: Khung thép chữ V 20 Hình 3.5: Cơ cấu mở cửa 21 Hình 3.6: Bìa nhựa giả gỗ 22 Hình 3.7: Hệ thống ray dẫn 23 Hình 3.8: Đối trọng 24 Hình 3.9: Sơ đồ khối 25 Hình 3.10: Pic 16F887 26 Hình 3.11: Arduino 2560 27 Hình 3.12: Kết nối Arduino 2560 28 Hình 3.13: Sơ đồ chân Arduino 2560 29 Hình 3.14: LCD 34 Hình 3.15: LCD và các chân 35 Hình 3.16: Giản đồ chân cập nhật AC 37 Hình 3.17: Mối liên hệ giữa DDRam với địa chỉ LCD 38 Hình 3.18: Mối liên hệ giữa địa chỉ ROM và mẫu ký tự 39 Hình 3.19: Bảng mã ký tự 40 Hình 3.20: Mối liên hệ giữa dữ liệu và mã ký tự 41 Hình 3.21: Chế độ ghi 48 v
7. Hình 3.22: Chế độ đọc 48 Hình 3.23: Giao diện 8 bit 50 Hình 3.24: Giao diện 4 bit 51 Hình 3.25: Led 7 đoạn 52 Hình 3.26: Sơ đồ chân Led 7 đoạn 53 Hình 3.27: Led 7 đoạn Anode chung 54 Hình 3.28: Led 7 đoạn Cathode chung 54 Hình 3.29: Led lên xuống 55 Hình 3.30: Sơ đồ chân Led lên xuống 55 Hình 3.31: Led đơn 56 Hình 3.32: Hệ thống photocell 56 Hình 3.33: Mạch thu hồng ngoại 57 Hình 3.34: Loadcell 58 Hình 3.35: Hình dạng Loadcell 59 Hình 3.36: Sơ đồ cấu tạo 1 Loadcell+Thông số kĩ thuật cơ bản của loadcell 60 Hình 3.37: Loadcell 64 Hình 3.38: Công tắc hành trình 64 Hình 3.39: Motor 12V-50W 66 Hình 3.40: Motor 12V-5W 67 Hình 3.41: Nguồn tổ ong 68 Hình 3.42: Module relay 4 kênh 5v 69 Hình 3.43: Module relay 4 kênh 5v 70 Hình 3.45: Cầu H-L298 72 Hình 3.46: Cáp xoắn nhôm 73 Hình 3.47: Cấu tạo cáp xoắn nhôm 73 Hình 3.48: Cấu tạo chi tiết cáp xoắn nhôm 74 Hình 3.49: Vòng bi 74 Hình 3.50: Cấu tạo vòng bi 75 vi
8. Hình 3.51: Nút nhấn 76 Hình 3.52: Quạt tản nhiệt 77 Hình 3.53: Sơ đồ kết nối trung tâm 78 Hình 3.54: Sơ đồ kết nối Photocell 79 Hình 3.55: Lưu đồ nút nhấn gọi tầng 80 Hình 3.56. Lưu đồ bảng điều khiển 81 Hình 3.57: Lưu đồ đóng cửa 82 Hình 3.58: Lưu đồ mở cửa 83 Hình 4.1: Thang máy tổng quát 84 Hình 4.2: Cabin thang máy 85 Hình 4.3: Hệ thống ray dẫn con lăn 86 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1 So sánh giữa thang máy xoay chiều và một chiều 7 Bảng 2.2 Tham số của hệ truyền động với độ không chính xác khi dừng ∆S 11 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của Arduino Mega 2560 30 Bảng 3.2 Chức năng chân của LCD 35 Bảng 3.4 Tập lệnh của LCD 42 Bảng 3.5 Dải điện áp của LCD 46 Bảng 3.7 Thông số kỹ thuật của loadcell model YZC -133 61 vii
9. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu tình hình nghiên cứu hiện nay Hiện nay với sự phát triển của đất nước, các đô thị xuất hiện ngày càng nhiều đi cùng đó là sự xuất hiện nhiều các khu chung cư, cao ốc, các tòa nhà lớn. Chính vì vậy nhu cầu sử dụng thang máy ngày càng tăng để đáp ứng nhu cầu đi lại. Thang máy là một dạng của máy nâng chuyển, được phổ biến trong các tòa nhà cao tầng hiện nay. Việc vận chuyển con người và vật dụng trên thang máy đã khẳng định sự hiệu quả so với cầu thang bộ, ròng rọc: Tốc độ cao, độ ổn định lớn, độ an toàn cao, không gian tiết kiệm, giá thành vừa phải. Vì vậy nhóm sẽ nghiên cứu về nguyên lý về hoạt động của thang máy. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Hiểu được nguyên lý hoạt động của thang máy. - Hoàn thành mô hình thang máy hoàn chỉnh, đạt yêu cầu về kỹ thuật. - Thang máy có độ chính xác về kỹ thuật, có đủ độ bền, đẹp. 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu các loại thang máy trên thị trường. - Sử dụng, thiết lập được firmware và software về thang máy. - Khắc phục các sự cố của thang máy khi vận hành. - Nguyên lý, thông số kỹ thuật các linh kiện điện tử, cơ khí. 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Board Arduino mega2560 - Pic 16F887 - Cầu H-L298 - Cầu H bằng rơle - Photocell - Loadcell 1.5 Phương pháp nghiên cứu - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của thang máy trong thực tế. - Tìm hiểu các hệ thống an toàn của thang máy. - Từ đó thiết kế thang máy dựa trên các yêu cầu và hệ thống an toàn. - Tham khảo các tài liệu liên quan về thang máy. 1.6 Bố cục của Đồ án Đồ án gồm 5 chương với các nội dung như sau: 1
10.  Chương 1 TỔNG QUAN  Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT  Chương 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG  Chương 4 KẾT QUẢ, NHẬN XÉT  Chương 5 HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 2
11. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cấu tạo chung của thang máy 2.1.1 Các thành phần chính của thang máy Hệ thống thang máy 2 Cabin trong thực tế để đáp ứng thời gian cho người sử dụng. Thang máy cho dù có nhiều kiểu, nhiều dạng khác nhau nhưng nhìn chung chúng điều có các bộ phận sau: - Cabin: Là thiết bị để vận chuyển người hay hàng hoá, vật tư, - Đối trọng: Là bộ phận giữ vai trò thăng bằng với cabin, di chuyển, truyền lực để cabin và đối trọng hoạt động. - Cáp nâng: Là thiết bị truyền lực từ động cơ đến cabin và đối trọng. - Hệ thống thanh dẫn hướng: Là nơi cabin và đối trọng di chuyển dọc theo phương thẳng đứng. - Hệ thống an toàn: Đây chính là thiết bị đảm bảo an toàn cho hanh khách hay hàng hoá trong quá trình xảy ra sự cố. - Mạch động lực, mạch điều khiển, mạch chiếu sáng: Có vai trò quan trọng trong hệ thống điều khiển thang máy. Chúng là trung tâm hệ thống, ngoài ra chúng còn cung cấp những tiện ích cho người sử dụng. Mỗi bộ phận thiết bị điều có chức năng riêng biệt nhưng chúng có chung mối liên hệ mật thiết góp phần tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh về tính năng cũng như tiêu chuẩn kĩ thuật. 3
12. Sơ đồ mô hình thang máy: Hình 2.1: Mô hình thang máy 2.1.2 Các tín hiệu điều khiển và hiển thị 2.1.2.1 Các tín hiệu hiển thị - Dùng hệ thống led 7 đoạn để hiển thị vị trí cabin. Khi Cabin ở tầng nào thì led sẽ hiển thị vị trí tương ứng của tầng đó. - Dùng màn hình LCD để hiển thị khối lượng người có trong Cabin. 2.1.2.2 Các tín hiệu điều khiển Ở bảng điều khiển chế độ bằng tay có: 4
13. - Năm nút nhấn điều khiển tương ứng với các yêu cầu gọi tầng: 0, 1, 2, 3, 4 - Hai nhấn đóng mở cửa cưỡng bức 2.1.3.Thông số cơ bản của thang máy Đây chính là thông số cần thiết đặc trưng cho mỗi loại thang máy, chính những thông số này quyết định toàn bộ quá trình hoạt động của thang máy cũng như kết cấu chung. Các thông số này còn là cơ sở để cho các nhà đầu tư lựa chọn thang máy phù hợp với yêu cầu và mục đích sử dụng. - Tải trọng nâng: Là loại tải trọng lớn nhất theo tính toán cho phép thang máy vận chuyển được, ở đây không kể trọng lượng của cabin. - Khả năng chứa của cabin: Chính là lượng người mà theo tính toán cabin chứa được. - Diện tích sàn cabin: Là diện tích sàn tính trong lòng cabin. Diện tích này tính theo tải trọng nâng và khả năng chứa của cabin. - Tốc độ danh nghĩa: Là tốc độ di chuyển của cabin theo tính toán và ghi trong lý lịch máy. - Tốc độ làm việc: Là tốc độ chuyển động thực tế của cabin. - Chiều cao của thang máy: Là khoảng cách theo phương thăng đứng của thang máy. Giữa tầng dưới cùng và tầng trên cùng của toà nhà. - Độ dừng chính xác: Là khoảng cách theo phương thẳng đứng giữa mặt sàn của cabin và mặt sàn tầng nhà khi dừng thang máy. 2.3.4.Tính chọn công suất truyền động thang máy Để chọn công suất truyền động thang máy cần có điều kiện và các thông số sau: - Sơ đồ động học của thang máy. - Tốc độ và gia tốc cực đại cho phép. - Tải trọng. - Trọng lượng buồng thang. Công suất của động cơ khi nâng tải không dùng đối trọng được tính theo công suất sau: Pc = [(Gbuồng thang) + G).v.k.g.10-3 ]/η (Kw). Trong đó: Gbuồng thang: Khối lượng buồng thang G: Khối lựng hàng v: Vận tốc nâng 5
14. g: Gia tốc trọng trường η: Hiệu suất của cơ cấu nâng Khi có đối trọng công suất tĩnh của động cơ lúc nâng tải được tính theo công thức sau: Pc = [(Gbuồng thang +G)/ η - Gđối trọng . η ].v.k.g.10-3 (K w) Khi hạ tải: Pch = [(Gbuồng thang + G)/η + Gđối trọng .η].v.k.g.10-3 (Kw) Trong đó: Pn: Công suất của động cơ khi nâng có dùng đối trọng. Pch: Công suất tĩnh của động cơ khi hạ có dùng đối trọng. Gđối trọng: Khối lượng của đối trọng. k = (1.5-1.3): Hệ số ma sát giữa thanh dẫn hướng và đối trọng. Khối lượng đối trọng được tính theo công suất sau: Gđối trọng = Gbuồng thang +∝ . G (Kg) Với ∝: Hệ số cân 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. Cho nên đối với thang máy chở khách nên chọn ∝ = 0.35 - 0.4 Đối với thang máy chở hàng, khi nâng thường là đầy tải, khi hạ thường là không tải nên thường chọn ∝ = 0.5 Phương pháp tính chọn công suất truyền động, động cơ thang máy được tiến hành theo các bước sau: Tính lực kéo đặt lên puli quấn cáp kéo buồng thang ở tầng dưới cùng và các lần dừng tiếp theo: F = (Gbuồng thang +G – k*.∆ G1 - Gđối trọng ).g (N) Với k*:số lần dừng buồng thang ∆ G1:khối lượng tải thay đổi sau mỗi lần dừng g: gia tốc trọng trường (m/s2) Tính Moment tương ứng với lực kéo M = F.R/I.η (N.m),nếu F >0 M =F.R.η/I (N.m),nếu F<0 Trong đó: R: Là bán kính của puli quấn cáp 6
15. I : Là tỉ số truyền của cơ cấu η: Là hiệu suất của cơ cấu 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 mở máy và hãm máy và tổng thời gian còn lại (thời gian đóng - mở cửa cabin, Thời gian ra vào của hành khách). Dựa vào kết quả của các bứơc trên, tính Moment đẳng trị và tính chọn công suất động cơ. 2.3.5.Ảnh hưởng của tốc độ, gia tốc và độ giật với hệ truyền động thang máy: - Một trong những yêu cầu cơ bản trong hệ truyền động thang máy là phải đảm bảo cho buồng thang di chuyển êm, nó phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và khi mở máy. Các thông số chính đặc trưng cho quá trình hoạt động của thang máy là: Tốc độ di chuyển v (m/s), gia tốc a (m/s²) và độ giật 휌(m/s3) . - Tốc độ di chuyển của buồng thang quyết định năng suất của thang máy là có ý nghĩa rất quan trọng, nhất là đối với nhà cao tầng . - Đối với các toà nhà cao tầng, tối ưu nhất là dùng thang máy cao tốc (v=3.5m/s), giảm thời gian quá độ và tốc độ di chuyển trung bình cuả buồng thang đạt gần bằng tốc độ định mức, nhưng việc tăng tốc độ dẫn đến việc tăng giá thành của thang máy. Nếu tăng tốc độ của thang máy từ v= 0,75m/s đến v= 3,5m/s thì giá thành tăng từ 4- 5 lần. Bởi vậy tùy theo độ cao của toà nhà mà chọn thang máy có tốc độ phù hợp với tốc độ tối ưu. - Tốc độ di chuyển trung bình cuả thang máy có thể nhanh bằng cách giảm thời gian mở máy và hãm máy, có nghĩa là tăng gia tốc. Nhưng khi gia tốc lớn sẽ gây cảm giác khó chịu cho hành khách (như chóng mặt, nghẹt thở, sợ hãi, ). Bởi vậy gia tốc ưu là a= 2m/s². - Gia tốc tối ưu để đảm bảo năng suất cao, không gây cảm giác khó chịu cho hành khách, được cho trong bảng sau: Bảng 2.1 So sánh giữa thang máy xoay chiều và một chiều Tham số Hệ truyền động Xoay chiều Một chiều Tốc độ thang 0.5 0.75 1 1.5 2.5 3.5 máy(m/s) 7
16. Gia tốc cực 1 1 1.5 1.5 2 2 đại(m/s) - Một đại lượng quyết định sự di chuyển êm của buồng thang là tốc độ tăng của gia tốc khi mở máy và tốc độ giảm khi hãm máy. Nói một cách khác là độ giật (đạo hàm bậc nhấc của gia tốc p = d2 v/dt2). - Khi gia tốc a = 2m/s2 thì độ giật không được quá 20m/s3. Hoạt động của động cơ đối với thang máy có tốc độ trung bình và cao có thể thể được chia thành 4 giai đoạn sau: Mở máy (1) Chế độ ổn định (2) Hãm xuống tốc độ thấp (3) Buồng thang đến tầng và dừng (4) Hình 2.1: Sơ đồ của thang máy trung bình hay cao Đối với thang máy chạy chậm thì được chia thành 3 giai đoạn sau: Mở máy (1) Chế độ ổn định (2) Hãm và dừng (3) 8
17. Hình 2.3: Sơ đồ của thang máy chậm 2.3.6.Dừng chính xác buồng thang Buồng thang của thang máy cần phải dừng chính xác so với mặt bằng của tầng cần dừng sau khi ấn nút dừng. Nếu buồng thang dừng không chính xác sẽ gây ra các hiện tượng sau: - Đối với thang máy chở hành khách, làm cho khách ra vào khó khăn, tăng thời gian ra vào của hành khách dẫn đến giảm năng suất. - Đối với thang máy chở hàng, gây khó khăn cho việc sắp xếp và bốc dở hàng. Trong một số trường hợp có thẻ không thực hiện được việc sắp xếp và bốc dở hàng. - Để khắc phục hậu quả đó, có thẻ ấn nút bấm để có thể đạt độ chính xác khi dừng nhưng sẽ dẫn đến vấn đề không mong muốn. - Hỏng thiết bị điều khiển. - Gây tổn thất năng lượng. - Gây hỏng hóc các thiết bị cơ khí. - Tăng thời gian từ lúc hãm đến khi dừng. Để dừng chính xác buồng thang cần tính đến một nửa hiệu số của hai quãng đường trượt khi buồng thang đầy tải và buồng thang không tải theo một hướng di chuyển. Các yếu tố ảnh hưởng đến dừng chính xác buồng thang bao gồm: - Môment của cơ cấu phanh. - Môment quán tính của buồng thang. - Tốc độ khi bắt đầu hãm. 9
18. - Quá trình hãm buồng thang xảy ra như sau: Khi buồng thang đến gần sàn tầng, công tác chuyển đổi tầng các lệnh lên hệ thống điều khiển động cơ để dừng buồng thang. Trong khoảng thời gian tác động của thiết bị điều khiển, buồng thang đi được quãng đường là: S’ =Vo.∆t [m] Vo: Vận tốc bắt đầu hãm[m/s]. Khi cơ cấu phanh tác động là quá trình hãm buồng thang. Trong thời gian này, buồng thang đi dược quãng đường s’’ S’’ =m.Vo2(Fph±Fc). [m]. Trong đó: m: Khối lượng các phần chuyển động của buồng thang [kg]. Fph: Lực phanh [N]. Fc: Lực cản tĩnh [N]. Dấu cộng hay dấu trừ trong biểu thức phụ thuộc vào chiều tác dụng của lực. Khi buồng thang di lên lấy dấu (+) và khi buồng thang đi xuống lấy dấu (-). S’’ cũng có thể viết dưới dạng sau: S’’ = (J.Wo.D/2)/2.I.(Mph ± Mc) [m]. Trong đó: J: Moment quán tính hệ quy đổi về chuyển động của buồng thang [kgm2]. Mph: Moment ma sát [N] Mc: Moment cản tĩnh [N] Wo: Tốc độ quay của động cơ lúc bắt đầu phanh [rad/s]. D: Đường kính puli kéo cáp [m]. I: Tỉ số truyền. 10
19. Quãng đường buồng thang đi được từ khi công tác chuyển đổi tầng cho lệnh dừng đến khi buồng thang dừng tại sàn tầng là : S = S’+S’’ =Vo.∆t +(Jwo2.D/2)/2.I(Mph ± Mc) [m] Công tác chuyển đổi tầng đặt cách sàn tầng một khoảng nào đó làm sao buồng thang nằm ở dữa hiệu hai quãng đường trượt khi phanh đầy tải và không tải. Sai số lớn nhất (độ dừng không chính xác lớn nhất ) là: ∆S = ( S2 + S1) /2 Trong đó: S1: Quãng đường trượt nhỏ nhỏ nhất của buồng thang khi phanh. S2: Quãng đường trượt lớn nhất của buồng thang khi phanh. Bảng sau đưa ra tham số của hệ truyền động với độ không chính xác khi dừng ∆S: Bảng 2.2 Tham số của hệ truyền động với độ không chính xác khi dừng ∆S Hệ truyền động Phạm vi Tốc độ di Gia tốc Tốc độ chính điều chuyển (m/s2) xác chỉnh tốc (m/s) Khi độ dừng(mm) Động cơ KĐB roto 1:1 0.8 1.5 ±120 ÷ 150 lồng sóc 1 cấp tốc độ. Động cơ KĐB roto 1:4 0.5 1.5 ±10 ÷ 15 lồng sóc 2 cấp tốc độ. 11
20. Hệ chuyền động 1 chiều ma máy – 1:30 2.0 2.0 ±10 ÷ 15 phát động cơ. Hệ chuyền động một chiều máy 1:100 2.5 2.0 ±5 ÷ 10 phát động cơ có khuếch đại trung gian. Hình 2.4: Dừng chính xác buồng thang Khi thiết kế hệ trang bị điện - điện tử cho thang máy việc lựa chọn một hệ truyền động, chọn loại động cơ phải dựa trên các yêu cầu sau: Độ chính xác khi dừng. Tốc độ di chuyển buồng thang. Gia tồc lớn nhất cho phép. Phạm vi điều chỉnh tốc độ. - Hệ truyền động xoay chiều dùng động cơ không đồng bộ roto lồng sóc được dùng khá phổ biến trong trang bị điện - điện tử thang máy. Hệ truyền động động cơ không đồng bộ roto lồng sóc thường được dùng cho thang máy tốc độ chậm. 12
21. Hệ truyền động động cơ không đồng bộ roto dây quấn dùng cho máy nâng có tải trọng lớn nhằm khởi động để không ảnh hưởng đến nguồn điện cung cấp. - Hệ truyền động xoay chiều dùng động cơ không đồng bộ nhiều cấp tốc độ thường dùng cho các thang máy chở khách có tốc độ trung bình. - Hệ truyền động một chiều máy phát - máy phát động cơ có khuyếch đại trung gian thường dừng cho thang máy cao tốc. Hệ này đảm bảo biểu đồ chuỷen động hợp lý, nâng cao độ chính xác khi dừng tới ± (5 ÷ 10)mm. - Nhược điểm của hệ này là công suất đạt lớn gấp 3 - 4 lần so với hệ xoay chiều, phước tạp trong vận hành và sửa chữa. 2.3.7 Thiết bị an toàn cơ khí : Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng, hàng hoá và các thiết bị trong mạch điều khiển thang máy. Người ta cho bố trí các thiết bị bảo vệ liên động, các thiết bị hành trình để đảm bảo cho thang máy dừng chính xác không vượt ra khỏi phạm vi giới hạn. Bên cạnh buồng thang cần phải trang bị bộ phận phanh bảo hiểm để giữ buồng thang tại chỗ khi gặp những sự cố như: Đứt cáp, mất điện động cơ quá tốc độ cho phép, Phanh bảo hiểm thường được chế tạo theo kiểu sau: - Phanh bảo hiểm kiểu nêm. - Phanh bảo hiểm kiểu lệch tâm. - Phanh bảo hiểm kiểu kìm. - Trong các loại phanh bảo hiểm kìm được sử dụng rộng rãi hơn cả, vì nó đảm bảo cho buồng thang dừng tốt hơn. Việc chế tạo và lắp ráp các loại phanh bảo hiểm phải theo đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật. Có như thế thì việc vận hành thang máy mới được đảm bảo. - Người ta điều khiển thang máy có thể là riêng lẻ, điều khiển đôi hay điều khiển theo nhóm. Điều khiển thang máy có thể thực hiện theo những ưu tiên sau: o Ưu tiên theo chiều. o Ưu tiên gọi trước thì phục vụ trước. o Ưu tiên khoảng cách. - Kết hợp các loại ưu tiên trên thì việc khai thác năng suất của thang máy mới đạt hiệu quả cao, cũng như tiết kiệm thời gian phục vụ. 2.4.PHỤC VỤ VÀ YÊU CẦU TRONG THANG MÁY 2.4.1.Phục vụ trong thang máy Bước đầu tiên trong bài toán nâng chuyển là hoạch định số hành khách có thể có. Điều đó có nghĩa phải tìm xem có bao nhiêu người có nhu cầu sử dụng, thời gian cao 13