Đồ án tốt nghiệp thang máy

Chơng 1: TổNG QUAN về thang máy
1.1 Giới thiệu chung về thang máy
1.1.1 Khái niệm chung về thang máy
Thang máy là một thiết bị chuyên dùng để vận chuyển ngời, hàng hoá, vật
liệu.v.v. theo phơng thẳng đứng hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 15
0
so với phơng
thẳng đứng theo một tuyến đã định sẵn. Thang máy thờng đợc dùng trong các
khách sạn, công sở, chung c, bệnh viện, trong các nhà máy, v.v.
Nó có u điểm so với các phơng tiện vận chuyển khác là thời gian của một chu
kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn. Ngoài ra thang máy còn là một trong
những yếu tố làm tăng sự hiện đại tiện nghi của công trình.
Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định, đối với các nhà cao 6 tầng trở lên đều
phải đợc trang bị thang máy để đảm bảo cho ngời đi lại thuận tiện, tiết kiệm thời
gian và tăng năng suất lao động. Đối với những công trình nh bệnh viện, nhà máy,
khách sạn v.v. tuy số tầng nhỏ hơn 6 nhng do yêu cầu phục vụ vẫn phải đợc trang bị
thang máy.
Thang máy là một thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, bởi nó
liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con ngời nên nó phải thỏa mãn yêu cầu
về an toàn đợc quy định trong các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm.
1.1.2 Lịch sử phát triển thang máy
Cuối thế kỷ thứ 19, trên thế giới mới chỉ có một vài hãng thang máy ra đời nh:
OTIS; Schindler. Chiếc thang máy đầu tiên đã đợc chế tạo và đa vào sử dụng của
hãng OTIS (Mỹ) năm 1853. Đến năm 1874, hãng thang máy Schindler (Thụy Sĩ)
cũng đã chế tạo thành công những thang máy khác. Lúc đầu bộ tời kéo chỉ có một
tốc độ, cabin có kết cấu đơn giản, cửa tầng đứng bằng tay, tốc độ di chuyển của
cabin thấp.
Đầu thế kỷ thứ 20, có nhiều hãng thang máy khác ra đời nh KONE (Phần Lan),
MISUBISHI, NIPON, ELEVATOR, (Nhật Bản), THYSEN (Đức), SABIEM (ý)
đã chế tạo các loại thang máy có tốc độ cao, tiện nghi trong cabin tốt hơn và êm
hơn.

Vào đầu những năm 1970, thang máy đã chế tạo đạt tới tốc độ 7.5 m/s, những
thang máy chở hàng đã có tải trọng tới 30 tấn đồng thời cũng trong khoảng thời
gian này cũng có các thang máy thuỷ lực ra đời. Sau một khoảng thời gian rất ngắn
với tiến bộ của các ngành khoa học khác, tốc độ thang máy đã đạt tới 10m/s. Vào
những năm 1980, đã xuất hiện hệ thống điều khiển động cơ mới bằng phơng pháp
biến đổi điện áp và tần số (inverter). Thành tựu này cho phép thang máy hoạt động
êm hơn, tiết kiệm đợc khoảng 40% công suất động cơ.
Vào đầu những năm 1990, trên thế giới đã chế tạo những thang máy có tốc độ
đạt tới 12.5 m/s và các thang máy có các tính năng kỹ thuật khác.
1
Nh đã trình bày ở trên, trớc đây thang máy ở Việt Nam đều do Liên Xô cũ và
một số nớc Đông Âu cung cấp. Chúng đợc sử dụng để vận chuyển trong công
nghiệp và chở ngời trong các nhà cao tầng. Tuy nhiên số lợng còn rất khiêm tốn.
Trong những năm gần đây, do nhu cầu thang máy tăng mạnh, một số hãng thang
máy đã ra đời nhằm cung cấp, lắp đặt thiết bị thang máy theo hai hớng là:
+Nhập thiết bị toàn bộ của các hãng nớc ngoài, thiết bị hoạt động tốt, tin cậy
nhng với giá thành rất cao.
+Trong nớc tự chế tạo phần điều khiển và một số phần cơ khí đơn giản khác.
Bên cạnh đó, một số hãng thang máy nổi tiếng ở các nớc đã giới thiệu và bán
sản phẩm của mình vào Việt Nam nh : OTIS (Hoa Kỳ), NIPPON, MISUBISHI
(Nhật Bản), HUYNDAI (Hàn Quốc). Về công nghệ thì các hãng luôn đổi mới còn
mẫu thì phổ biến ở hai dạng:
-Hệ thống truyền động dùng động cơ điện với đối trọng thông thờng.
-Hệ thống nâng hạ buồng thang bằng thuỷ lực.
Các hệ thống thang máy truyền động bằng động cơ điện hiện đại phổ biến là
dùng kỹ thuật vi xử lý kết hợp với điều khiển vô cấp tốc độ động cơ điện.
1.1.3 Phân loại thang máy
Thang máy hiện nay đã đợc thiết kế và chế tạo rất đa dạng, với nhiều kiểu, loại
khác nhau để phù hợp với mục đích của từng công trình. Có thể phân loại thang
máy theo các nguyên tắc và các đặc điểm sau:

1.1.3.1 Theo công dụng thang máy đợc phân thành 5 loại
1, Thang máy chuyên chở ngời: Loại này chuyên vận chuyển hành khách trong
các khách sạn, công sở, các khu chung c, trờng học, tháp truyền hình.v.v.
2, Thang máy chuyên chở ngời có tính đến hàng đi kèm: Loại này thờng dùng
cho các siêu thị, khu triển lãm.v.v.
3, Loại máy chuyên chở bệnh nhân: Loại này chuyên dùng cho các bệnh viện,
các khu điều dỡng Đặc điểm của nó là kích thớc cabin phải đủ lớn để chứa băng
ca (cáng) hoặc giờng 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 thớc
và tải trọng cho loại thang máy này.
4, Thang máy chuyên chở hàng có ngời đi kèm: Loại thờng dùng cho các nhà
máy, công xởng, kho, thang máy dùng cho nhân viên khách sạn v.v chủ yếu để
chở hàng nhng có ngời đi kèm để phục vụ.
5, Thang máy chuyên chở hàng không có ngời đi kèm: Loại chuyên dùng để chở
vật liệu, thức ăn trong các khách sạn, nhà ăn tập thể v.v Đặc điểm của loại này chỉ
có điều khiển ngoài cabin (trớc các cửa tầng). Còn các loại thang máy khác nêu ở
trên vừa điều khiển trong cabin vừa điều khiển ngoài cabin.
Ngoài ra còn có các loại thang máy chuyên dùng khác nh: thang máy cứu hoả,
chở ôtô v.v
1.1.3.2 Theo hệ thống dẫn động cabin
2
1, Thang máy dẫn động điện: Loại này dẫn động cabin lên xuống nhờ động cơ
điện truyền qua hộp giảm tốc tới puly ma sát hoặc tang cuốn cáp. Chính nhờ cabin
đợc treo bằng cáp mà hành trình lên xuống của nó không bị hạn chế. Ngoài ra còn
có loại thang máy dẫn động cabin lên xuống nhờ bánh răng thanh răng (Chuyên
dùng để chở ngời phục vụ xây dựng các công trình cao tầng ).
2, Thang máy thuỷ lực (bằng xylanh - pittông): Đặc điểm của loại này là cabin
đợc đẩy từ dới lên nhờ xylanh - pittông thuỷ lực nên hành trình bị hạn chế vì vậy
không thể trang bị cho các công trình cao tầng, mặc dù kết cấu đơn giản, tiết diện
giếng thang so với dẫn động cáp có cùng tải trọng.

1.1.3.3 Theo các thông số cơ bản
1, Theo tốc độ di chuyển của cabin:
+ Loại tốc độ thấp: <1 m/s
+ Loại tốc độ trung bình: < 1 ữ 2,5 m/s
+ Loại tốc độ cao: <2,5 ữ 4 m/s
+ Loại tốc độ rất cao: > 4 m/s.
2, Theo khối lợng vận chuyển của cabin:
+ Loại nhỏ: Q < 500 kg
+ Loại trung bình: Q = 500 ữ1000 kg
3
a) b) c)
Hình 1.1
Thang máy điện có bộ tời đặt phía trên giếng thang:
a, b) Dẫn động cabin bằng puly ma sát;
c) Dẫn động cabin bằng tang cuốn cáp;
+ Loại lớn: Q = 1000 ữ 1600 kg
+ Loại rất lớn: Q >1600 kg
1.1.3.4 Theo vị trí đặt bộ tời kéo
Đối với thang máy điện:
+ Thang máy có bộ tời kéo đặt trên giếng thang
+ Thang máy có bộ tời kéo đặt dới giếng thang
1.1.3.5 Theo quỹ đạo di chuyển của cabin
1, Thang máy thẳng đứng
2, Thang máy nghiêng
1.1.4 Kết cấu của thang máy
Kết cấu , sơ đồ bố trí thiết bị của thang máy giới thiệu trên hình 1-4.
Hố giếng của thang máy là khoảng không gian từ mặt bằng sàn tầng 1 cho đến
đáy giếng. Nếu hố giếng có độ sâu hơn 2 mét thì phải làm thêm cửa ra vào. Để
nâng - hạ buồng thang, ngời ta dùng động cơ. Động cơ đợc nối trực tiếp với cơ cấu
nâng hoặc qua hộp giảm tốc. Nếu nối trực tiếp, buồng thang máy đợc nâng qua puli

quấn cáp. Nếu nối gián tiếp thì giữa puli cuốn cáp và động cơ có nắp hộp giảm tốc
với tỷ số truyền i = 18 ữ 120.
Cabin đợc treo lên puli quấn cáp bằng kim loại (thờng dùng 1 đến 4 sợi cáp).
Buồng thang luôn đợc giữ theo phơng thẳng đứng nhờ có ray dẫn hớng và những
4
a)
b)
Hình 1.2
Thang máy điện có bộ tời đặt phía d ới giếng thang:
a) Cáp treo trực tiếp vào dầm trên cabin;
b) Cáp vòng qua đáy cabin
con trợt dẫn hớng (con trợt là loại puli trợt có bọc cao su bên ngoài). Đối trọng di
chuyển dọc theo chiều cao của thành giếng theo các thanh dẫn hớng.
5
1. Cabin
2. Con trợt dẫn hớng Cabin
3. Ray dẫn hớng Cabin
4. Thanh kẹp tăng cáp
5. Cụm đối trọng
6. Ray dẫn hớng đối trọng
7. ụ dẫn hớng đối trọng
8. Cáp tải
9. Cụm máy
10. Cửa xếp Cabin
11. Nêm chống rơi
12. Cơ cấu chống rơi
13. Giảm chấn
14. Thanh đỡ
15. Kẹp ray Cabin
16. Gá ray Cabin

17. Bu lông bắt gá ray
18. Gá ray đối trọng
19. Kẹp ray đối trọng
Hình 1-4: Kết cấu cơ khí của thang máy
1.1.5 Chức năng của một số bộ phận trong thang máy
1.1.5.1 Cabin
Là một phần tử chấp hành quan trọng nhất trong thang máy, nó sẽ là nơi chứa
hàng, chở ngời đến các tầng, do đó phải đảm bảo các yêu cầu đề ra về kích thớc,
hình dáng, thẩm mỹ và các tiện nghi trong đó.
Hoạt động của cabin là chuyển động tịnh tiến lên xuống dựa trên đờng trợt, là
hệ thống hai dây dẫn hớng nằm trong mặt phẳng để đảm bảo chuyển động êm nhẹ,
chính xác không rung giật trong cabin trong quá trình làm việc. Để đảm bảo cho
cabin hoạt động đều cả trong quá trình lên và xuống, có tải hay không có tải ngời ta
sử dụng một đối trọng có chuyển động tịnh tiến trên hai thanh khác đồng phẳng
giống nh cabin nhng chuyển động ngợc chiều với cabin do cáp đợc vắt qua puli
kéo.
Do trọng lợng của cabin và trọng lợng của đối trọng đã đợc tính toán tỷ lệ và kỹ
lỡng cho nên mặc dù chỉ vắt qua puli kéo cũng không xảy ra hiện tợng trợt trên
pulicabin, hộp giảm tốc đối trọng tạo nên một cơ hệ phối hợp chuyển động nhịp
nhàng do phần khác điều chỉnh đó là động cơ.
1.1.5.2 Động cơ
Là khâu dẫn động hộp giảm tốc theo một vận tốc quy định làm quay puli kéo
cabin lên xuống. Động cơ đợc sử dụng trong thang máy là động cơ 3 pha rôto dây
quấn hoặc rôto lồng sóc, vì chế độ làm việc của thang máy là ngắn hạn lặp lại cộng
với yêu cầu sử dụng tốc độ, mômen động cơ theo một dải nào đó cho đảm bảo yêu
cầu về kinh tế và cảm giác của ngời đi thang máy. Động cơ là một phần tử quan
trọng đợc điều chỉnh phù hợp với yêu cầu nhờ một hệ thống điện tử ở bộ xử lý
trung tâm.
1.1.5.3 Phanh
Phanh hãm điện từ: là khâu an toàn, nó thực hiện nhiệm vụ giữ cho cabin đứng

im ở các vị trí dừng tầng hoặc khi có sự cố xảy ra. khối tác động là hai má phanh sẽ
kẹp lấy tang phanh, tang phanh gắn đồng trục với trục động cơ, cũng có thể chúng
đợc bố trí trên ca bin khi đó má phanh sẽ ép vào thanh dẫn hớng. Hoạt động đóng
mở của phanh đợc phối hợp nhịp nhàng với quá trình làm việc của động cơ.
Phanh bảo hiểm: Chức năng của phanh bảo hiểm là hạn chế tốc độ di chuyển
của buồng thang vợt quá giới hạn cho phép và giữ chặt buồng thang tại chỗ bằng
cách ép vào hai thanh dẫn hớng trong trờng hợp bị đứt cáp treo.
1.1.5.4 Cửa cabin và cửa tầng
Cửa cabin để khép kín cabin trong quá trình chuyển động không tạo ra cảm giác
chóng mặt cho khách hàng và ngăn không cho rơi khỏi cabin bất cứ thứ gì. Cửa
tầng để che chắn bảo vệ toàn bộ giếng thang và các thiết bị trong đó. Cửa cabin và
6
cửa tầng có khoá tự động để đảm bảo đóng mở kịp thời. Cửa cabin và cửa tầng khi
hoạt động phải theo một quy luật nhất định sẽ đảm bảo quá trình đóng mở êm nhẹ
không có va đập. Nếu không may một vật gì đó hay ngời kẹp giữa cửa tầng đang
đóng thì cửa sẽ mở tự động nhờ bộ phận đặc biệt ở gờ cửa có gắn phản hồi với động
cơ qua bộ xử lý trung tâm.
1.1.5.5 Động cơ cửa
Động cơ cửa gồm có động cơ cửa cabin và động cơ cửa tầng, khi làm việc phải
êm không gây tiếng ồn. Loại động cơ này thờng là động cơ một chiều không chổi
than ( động cơ servo 1 chiều). Để điều khiển đợc loại động cơ này cần có bộ Driver
thờng đi kèm với từng loại động cơ.
1.1.5.6 Các thiết bị phụ khác
Quạt gió, chuông liên lạc, các chỉ thị số báo tầng, đợc lắp đặt trong cabin để
tạo ra cho khách hàng một cảm giác dễ chịu khi đi thang máy. Trong các thang máy
trở ngời, tời dẫn động thờng đợc đặt trên cao và dùng Puly ma sát để dẫn động
trong cabin và đối trọng. Đối với thang máy có chiều cao nâng lớn trọng lợng cáp
nâng tơng đối lớn nên trong sơ đồ động ngời ta treo thêm các cáp hoặc xích cân
bằng phía dới cabin hoặc đối trọng. Puly ma sát có các loại rãnh cáp tròn có xẻ dới
và rãnh hình thang. Mỗi sợi cáp riêng biệt vắt qua một rãnh cáp, mỗi rãnh cáp th-

ờng từ ba đến năm rãnh. Đối trọng là bộ phận cân bằng, đối với thang máy có chiều
cao không lớn ngời ta thờng chọn đối trọng sao cho trọng lợng của nó cân bằng với
trọng lợng ca bin và một phần tử tải trọng nâng bỏ qua trọng lợng cáp nâng, cáp
điện và không dùng cáp cân bằng. Việc chọn các thông số cơ bản của hệ thống cân
bằng thì có thể tiến hành tính lực cáp cân bằng lớn nhất và chọn cáp tính công suất
động cơ và khả năng kéo của puly ma sát.
1.1.5.7 Cảm biến vị trí
Trong thang máy cảm biến vị trí dùng để:
-Xác định vị trí của buồng thang.
- Phát lệnh dừng buồng thang ở mỗi tầng.
- Chuyển đổi tốc độ động cơ truyền động từ tốc độ cao sang tốc độ thấp khi
buồng thang đến gần tầng cần dừng, để nâng cao độ dừng chính xác của
buồng thang.
Các loại cảm biến vị trí:
1, Cảm biến vị trí kiểu cơ khí
(công tắc chuyển đổi tầng)

1 - Tấm cách điện
2 - Tiếp điểm tĩnh
3 - Tiếp điểm động
4 - Cần gạt
7
5 - Vòng đệm cao su
Hình 1-5: Cảm biến vị trí kiểu cơ khí
Cảm biến vị trí kiểu cơ khí là một loại công tắc ba vị trí. Khi buồng thang di
chuyển đi lên, dới tác dụng của vấu gạt (lắp ở mỗi tầng) sẽ gạt tay gạt sang bên
phải cặp tiếp điểm (2) bên trái kín, khi buồng thang di chuyển theo chiều đi xuống,
vị trí tay gạt ở bên trái cặp tiếp điểm (2) ở bên phải kín, khi buồng thang dừng tại
đó thì vị trí tay gạt ở giữa lúc này cả hai cặp tiếp điểm đều hở.
Cảm biến vị trí kiểu cơ khí là một loại công tắc ba vị trí, có u điểm là kết cấu

đơn giản, thực hiện đủ ba chức năng của bộ phận cảm biến vị trí. Nhng khi làm việc
thì gây tiếng ồn lớn, gây nhiễu cho các thiết bị vô tuyến, tuổi thọ làm việc không
cao, đặc biệt là đối với thang máy tốc độ cao.
2, Cảm biến vị trí kiểu cảm ứng
Cấu tạo và đặc tuyến của công tắc chuyển đổi tầng dùng cảm biến vị trí kiểu
cảm ứng có dạng nh hình 2-6. Cấu tạo của nó bao gồm: mạch từ hở 2, cuộn dây 3.
Khi mạch từ hở, do điện kháng của cuộn dây bé, dòng xoay chiều qua cuộn dây t-
ơng đối lớn. Khi thanh sắt động 1 làm kín mạch từ, từ thông sinh ra trong mạch từ
tăng làm tăng điện cảm L của cuộn dây và dòng đi qua cuộn dây sẽ giảm xuống.
Hình 1-6 Cảm biến vị trí kiểu cảm ứng
Nếu đấu nối tiếp với cuộn dây của bộ cảm biến một rơle ta sẽ đợc một phần tử
phi tiếp điểm dùng trong hệ thống điều khiển. Tuỳ theo mục đích sử dụng có thể
dùng nó làm công tắc chuyển đổi tầng, cảm biến dừng chính xác buồng thang hoặc
cảm biến chỉ thị vị trí buồng thang.
3, Cảm biến quang
8
+
V
Oscillator
Amplifier
demodulator
detector and
switching circuits
Square wave
smaller signal
light
lens
Phototransistor
lens
Led

+V
Hình 1-7 Cảm biến quang
Cảm biến quang gồm nguồn phát quang và bộ thu quang, nguồn phát sử dụng
LED hoặc LASER (thờng dùng điôt phát quang), bộ thu sử dụng Transistor quang.
Để nâng cao độ tin cậy của bộ cảm biến không bị ảnh hởng độ sáng của môi trờng
thờng dùng phần tử phát quang và thu quang hồng ngoại. Dùng mạch dao động để
phát xa và tránh ảnh hởng của nhiễu. Khi có vật đi qua giữa bộ phát và bộ thu, bộ
thu sẽ thay đổi trạng thái đầu ra.
4, Cảm biến điện dung
Object
Electric
field
Electrode
Oscillator
Detector
Load
switching
Electrode
+V
Hình 1-8 Cảm biến điện dung
Công thức tính điện dung: C=A.K/D, cảm biến sẽ phát hiện vật đến gần vì vật
này làm thay đổi điện môi giữa 2 bản cực đến giá trị đặt trớc. Cảm biến có thể phát
hiện vật đến gần cách vài cm.
5, Cảm biến điện cảm
9
Metal
+V
Inductive coil
Oscillator
and leved

detector
Output
switching
Hình 1-9 Cảm biến điện cảm
Dựa vào từ trờng cảm ứng để nhận biết vật kim loại đến gần, dòng điện cảm ứng
trong vật kim loại sẽ tạo từ trờng ngợc với từ trờng ban đầu làm thay đổi cảmkháng
cuộn dây. Cảm biến này có thể nhận biết bất kì kim loại nào.
6, Phần tử HALL
Phần tử HALL là một chất bán dẫn. Nếu dòng điện B+ đợc cung cấp một cách
không đổi đến phần tử HALL và từ trờng đợc đa vào thẳng góc với chiều của dòng
điện này thì điện áp sẽ đợc phát sinh thẳng góc với chiều dòng điện.

Hình 1-10 Phần tử HALL Hình 1-11 Bộ cảm biến hồng ngoại HN911L
7, Bộ cảm biến hồng ngoại
Các bộ cảm biến hồng ngoại lợi dụng sự toả nhiệt của cơ thể ngời phát ra một
năng lợng hồng ngoại yếu. Các bộ cảm biến kiểu này có độ nhạy rất cao, thuận
tiện, đợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực. Bộ cảm biến hồng ngoại HN911L là một
linh kiện có chất lợng tốt có mạch điện ứng dụng nh hình 1-11.
1.2 Các yêu cầu đối với thang máy
1.2.1 Yêu cầu về an toàn trong điều khiển thang máy
Thang máy là thiết bị chuyên dùng để chở ngời, chở hàng từ độ cao này đến độ
cao khác vì vậy trong thang máy, vấn đề an toàn đợc đặt lên hàng đầu. Để đảm cho
10


Dòng điện

Điện áp

Phần tử HALL

+12V

Đầu ra
100

470

K1

HC205

HN911L

3

4

5

1

2

6
sự hoạt động an toàn của thang máy, ngời ta bố trí một loạt các thiết bị giám sát
hoạt động của thang nhằm phát hiện và xử lý sự cố.
Trong thực tế, khi thiết kế truyền động cho thang máy phải phối hợp bảo vệ cả
phần cơ và phần điện, kết hợp nhiều loại bảo vệ. Chẳng hạn, khi cấp điện cho động

cơ kéo buồng thang thì cũng cấp điện luôn cho phanh hãm, làm nhả các má phanh
kẹp vào ray dẫn hớng. Khi đó buồng thang mới có thể chuyển động đợc. Khi mất
điện, các má phanh kẹp sẽ tác động vào đờng ray giữ cho buồng thang không rơi.
1.2.1.1 Một số thiết bị bảo hiểm cơ khí của thang máy
1, Phanh bảo hiểm
Phanh bảo hiểm giữ buồng thang tại chỗ khi đứt cáp, mất điện và khi tốc độ vợt
quá (20 ữ 40)% tốc độ định mức.
Phanh bảo hiểm thờng đợc chế tạo theo 3 kiểu: Phanh bảo hiểm kiểu nêm,
phanh bảo hiểm kiểu lệch tâm và phanh bảo hiểm kiểu kìm.
Trong các loại phanh trên, phanh bảo hiểm kìm đợc dử dụng rộng rãi hơn, nó
bảo đảm cho buồng thang dừng êm hơn. Kết cấu của phanh bảo hiểm kiểu kìm đợc
biểu diễn trên hình 1-12.
Phanh bảo hiểm thờng đợc lắp phía dới buồng thang, gọng kìm 2 trợt theo
thanh hớng dẫn 1 khi tốc độ của buồng thang bình thờng. Nằm giữa hai cánh tay
đòn của kìm có nêm 5 gắn với hệ truyển động bánh vít - trục vít 4. Hệ truyền động
trục vít có hai loại ren : ren phải và ren trái.
Hình 1-12: Phanh bảo hiểm kiểu kìm
Cùng với kết cấu của phanh bảo hiểm, buồng thang có trang bị thêm cơ cấu hạn
chế tốc độ kiểu ly tâm. Khi tốc độ chuyển của buồng thang tăng, cơ cấu đai truyền
3 sẽ làm cho thang 4 quay và kìm 5 sẽ ép chặt buồng thang vào thanh dẫn hớng và
hạn chế tốc độ của buồng thang.
2, Bộ hạn chế tốc độ kiểu vòng cáp kín
Bộ hạn chế tốc độ đợc đặt ở đỉnh thang và đợc điều khiển bởi một vòng cáp kín
truyền từ buồng thang qua puli của bộ điều tốc vòng xuống dới một puli cố định ở
đáy giếng thang. Cáp này chuyển động với tốc độ bằng tốc độ của buồng thang và
đợc liên kết với các thiết bị an toàn. Khi tốc độ của Cabin vợt quá giá trị cực đại
cho phép, thiết bị kéo cáp do bộ điều tốc điều khiển sẽ giữ vòng cáp của bộ điều
11
tốc, cáp bị tác dụng của một lực kéo. Lực này sẽ tác động vào thiết bị an toàn cho
buồng thang nh ngắt mạch điện động cơ, đa thiết bị chống rơi vào làm việc. Sơ đồ

nguyên lý làm việc của bộ hạn chế tốc độ đợc minh hoạ trên hình 1-13.
Cáp 2 treo vòng qua puli 1, puli 1 quay đợc là nhờ chuyển động của cáp qua
ròng rọc cố định 9. Ròng rọc này dẫn hớng cho cáp. trờng hợp cáp bị đứt hay bị trợt
thì vận tốc Cabin tăng lên, puli 1 cũng quay nhanh lên vì dây cáp chuyển động
cùng với Cabin. Đến một mức độ nào đó lực ly tâm sẽ làm văng quả văng 3 đập vào
cam 4. Cam 4 tác động vào công tắc điện 10 làm cho động cơ dừng lại. Mặt khác,
cam 4 đẩy má phanh 6 kẹp chặt cáp lại. Trong khi đó Cabin vẫn rơi xuống và cáp 2
sẽ kéo thanh đòn bẩy 8 (gắn vào Cabin) làm cho bộ chống rơi làm việc.
Tốc độ Cabin mà tại đó bộ điều tốc bắt đầu hoạt động gọi là tốc độ nhả. Theo
kinh nghiệm tốc nhả thờng bằng 1/4 lần tốc độ vận hành bình thờng của thang.
1.2.1.2 Các tín hiệu bảo vệ và báo sự cố
Hình 1-13: Nguyên lý làm
việc của bộ hạn chế tốc độ
12
Ngoài các bộ hạn chế tốc độ và phanh ngời ta còn đặt các tín hiệu bảo vệ và hệ
thống báo sự cố. Mục đích là để đảm bảo an toàn cho thang máy và giúp ngời kỹ s
bảo dỡng thấy đợc thiết bị khống chế tự động đã bị hỏng, cần đợc kiểm tra trớc khi
thang đợc tiếp tục đa vào hoạt động.
Trong quá trình thang vận hành phải đảm bảo thang không đợc vợt quá giới hạn
chuyển động trên và giới hạn chuyển động dới. Điều này có nghĩa là khi thang đã
lên tới tầng cao nhất thì mọi chuyển động đi lên là không cho phép, còn khi thang
đã xuống dới tầng 1 thì chỉ có thể chuyển động đi lên. Để thực hiện điều này ngời
ta lắp thêm các thiết bị khống chế dừng tự động ở đỉnh và đáy thang. Các thiết bị
này sẽ dừng thang tự động và độc lập với các thiết bị vận hành khác khi buồng
thang đi lên tới đỉnh hoặc xuống đáy.
Để dừng thang trong những trờng hợp đặc biệt, ngời ta bố trí các nút ấn hãm
khẩn cấp trong buồng thang, để buồng thang không bị va đập mạnh ngời ta còn sử
dụng các bộ đệm sử dụng lò xo hay dầu đặt ở đáy thang.
Việc đóng mở cửa thang hay cửa tầng chỉ đợc thực hiện tại tầng nơi buồng
thang dừng và khi buồng thang đã dừng chính xác.

Khi có ngời trong Cabin và chuẩn bị đóng cửa Cabin tự động phải có tín hiệu
báo sắp đóng cửa Cabin.
1.2.2 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 đã ấn nút dừng. Nếu buồng thang dừng không chính xác sẽ gây ra
các hiện tợng sau :
- Đối với thang máy chở khách: làm cho hành khách ra, vào khó khăn, tăng
thời gian ra, vào của hành khách, dẫn đến giảm năng xuất.
- Đối với thang máy chở hàng, gây khó khăn cho việc bốc xếp và bốc dỡ hàng.
Trong một số trờng hợp có thể không thực hiện đợc việc xếp và bốc dỡ hàng.
Để khắc phục hậu quả đó, có thể ấn nhắp nút bấm để đạt đợc độ chính xác khi
dừng, nhng sẽ dẫn đến các vấn đề không mong muốn sau:
- Hỏng thiết bị điều khiển.
- Gây tổn thất năng lợng.
- Gây hỏng hóc các thiết bị cơ khí.
- Tăng thời gian từ lúc hãm đến dừng.
Để dừng chính xác buồng thang, cần tính đến một nửa hiệu số của hai quãng đ-
ờng trợt khi phanh buồng thang đầy tải và phanh buồng thang không tải theo cùng
một hớng di chuyển. Các yếu tố ảnh hởng đến dừng chính xác buồng thang bao
gồm: mômen cơ cấu phanh, mômen quán tính của buồng thang, tốc độ khi bắt đầu
hãm.
Quá trình hãm buồng thang xảy ra nh sau: Khi buồng thang đi đến gần sàn
13
tầng, công tắc chuyển đổi tầng cấp lệnh cho hệ thống điều khiển động cơ để dừng
buồng thang. Trong quãng thời gian t (thời gian tác động của thiết bị điều khiển),
buồng thang đi đợc quãng đờng là :
S
'
=

v
0
t , [m] (2-1)
Trong đó : v
0
- Tốc độ lúc bắt đầu hãm, [m/s].
Hình 1-14: Dừng chính xác buồng thang
Khi cơ cấu phanh tác động là quá trình hãm buồng thang. Trong thời gian này,
buồng thang đi đợc một quãng đờng S''.
S
m v
F F
ph c
"
.
( )
=

0
2
2
, [m] (2-2)
Trong đó : m - Khối lợng các phần chuyển động của buồng thang, [kg]
F
ph
- Lực phanh, [N]
F
c
- Lực cản tĩnh [N]
Dấu (+) hoặc dấu (-) trong biểu thức (2-2) phụ thuộc vào chiều tác dụng của

lực F
c
: Khi buồng thang đi lên (+) và khi buồng thang đi xuống (-).
S'' cũng có thể viết dới dạng sau:
S
J
D
i M M
ph c
"
. .
( )
=


0
2
2
2
, [m] (2-3)
Trong đó : J mômen quán tính hệ quy đổi về chuyển động của buồng thang,
[kgm
2
]
M
ph
- mômmen ma sát, [N]
14
Mức dừng
Buồng

thang
Dừng
Mức đặt
cảm biến dòng
M
c
- mômen cản tĩnh, [N]

0
- tốc độ quay của động cơ lúc bắt đầu phanh, [rad/s]
D - đờng kính puli kéo cáp [m]
i - tỷ số truyền
Quãng đờng buồng thang đi đợc từ khi công tắc chuyển đổi tầng cho lệnh dừng
đến khi buồng thang dừng tại sàn tầng là:
)(2
2
.
."
2
0
0
,
cph
MMi
D
J
tvSSS

+=+=

(2-4)
Công tắc chuyển đổi tầng đặt cách sàn tầng một khoảng cách nào đó làm sao
cho buồng thang nằm ở giữa hiệu hai quãng đờng trợt khi phanh đầy tải và không
tải.
Bảng 1-1
Hệ truyền động điện
Phạm
vi điều
chỉnh
tốc độ
Tốc độ
di
chuyển
[m/s]
Gia
tốc
[m/s
2
]
Độ không
chính xác
khi dừng
[mm]
Động cơ KĐB rô to lồng sóc 1cấp
tốc độ
1 : 1 0,8 1,5
120 ữ 150
Động cơ KĐB rô to lồng sóc 2 cấp
tốc độ
1 : 4 0,5 1,5

10 ữ 15
Động cơ KĐB rô to lồng sóc 2 cấp
tốc độ
1 : 4 1 1,5
25 ữ 35
Hệ máy phát - động cơ (F - Đ) 1 : 30 2,0 2,0
10 ữ 15
Hệ máy phát - động cơ có khuyếch
đại trung gian
1:100 2 2
5 ữ 10
Sai số lớn nhất (độ dừng không chính xác lớn nhất) là :
S
S S
=

2 1
2
(2-5)
Trong đó:
S
1
- quãng đờng trợt nhỏ nhất của buồng thang khi phanh
S
2
- quãng đờng trợt lớn nhất của buồng thang khi phanh
Bảng 1-1 đa ra các tham số của các hệ truyền động với độ không chính xác khi
dừng s.
1.2.3 ảnh hởng của tốc độ, gia tốc và độ giật đối với hệ truyền động
thang máy

Một trong những điều kiện cơ bản đối với hệ truyền động thang máy là phải
đảm bảo cho buồng thang chuyển động êm. Việc buồng thang chuyển động êm hay
không lại phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và hãm máy. Các tham số chính đặc tr-
15
ng cho chế độ là việc của thang máy là: tốc độ di chuyển v[m/s], gia tốc a [m/s
2
] và
độ giật [m/s
3
].
Tốc độ di chuyển của buồng thang quyết định năng suất của thang máy, điều
này có ý nghĩa rất quan trọng, nhất là đối với các nhà cao tầng.
Đối với các nhà cao tầng, tối u nhất là dùng thang máy cao tốc (v = 3,5m/s),
giảm thời gian quá độ và tốc độ di chuyển trung bình của buồng thang đặt gần bằng
tốc độ định mức. Nhng việc tăng tốc độ lại dẫn đến tăng giá thành của thang máy.
Nếu tăng tốc độ của thang máy v = 0,75 m/s lên v = 3,5m/s, giá thành tăng lên 4ữ5
lần, bởi vậy tuỳ theo độ cao tầng của nhà mà chọn thang máy có tốc độ phù hợp với
tốc độ tối u.
Bảng 1-2
Tham số Hệ truyền động
Xoay chiều Một chiều
Tốc độ thang máy (m/s) 0,5 0,75 1 1,5 2,5 3,5
Gia tốc cực đại (m/s
2
) 1 1 1,5 1,5 2 2
Gia tốc tính toán trung bình
(m/s
2
)
0,5 0,8 0,8 1 1 1,5

Tốc độ di chuyển trung bình của thang máy có thể tăng bằng cách giảm thời
gian mở máy và hãm máy, có nghĩa là tăng gia tốc. Nhng khi gia tốc lớn sẽ gây ra
cảm giác khó chịu cho hành khách (nh chóng mặt, sợ hãi, nghẹt thở v.v ). Bởi vậy
gia tốc tối u là a < 2m/s
2
.
Gia tốc tối u đảm bảo năng suất cao, không gây cảm giác khó chịu cho hành
khách, đợc đa ra trong bảng 1-2 .
Một đại lợng 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 một cách khác, đó là
độ giật (đạo hàm bậc nhất của gia tốc
=
da
dt
hoặc đạo hàm bậc hai của tốc độ
=
d v
dt
2
2
). Khi gia tốc a < 2 m/s
2
thì độ giật không quá 20 m/s
3
Biểu đồ làm việc tối u của thang máy tốc độ trung bình và tốc độ cao biểu diễn
trên hình 1-15.
Biểu đồ này có thể chia ra 5 giai đoạn theo tính chất thay đổi tốc độ của buồng
thang: mở máy, chế độ ổn định, hãm xuống tốc độ thấp, buồng thang đến tầng và
hãm dừng .
Nếu dùng hệ chuyển động xoay chiều với động cơ không đồng bộ hai cấp tốc

độ, biểu đồ chỉ đạt gần giống biểu đồ tối u.
Đối với thang máy chạy chậm, biểu đồ chỉ có 3 giai đoạn : Mở máy chế độ ổn
định và hãm dừng
16

Đến
tầng
Hãm
dừng
Hãm xuống
tốc độ thấp
a
v
S


a

a



t

S,v, a,

Mở máy Chế độ ổn định

Hình 1-15: Các đờng cong biểu diễn sự phụ thuộc của quãng đờng S, tốc độ v, gia
tốc a và độ dật theo thời gian.

Chơng 2: phân tích một số sơ đồ TBĐ của thang máy

2.1 Các hệ truyền động điện thang máy
2.1.1 Các yêu cầu đối với hệ thống truyền động điện thang máy
Khi thiết kế trang bị điện - điện tử cho thang máy, việc lựa chọn một hệ truyền
động, loại động cơ phải dựa trên các yêu cầu sau:
- Độ chính xác khi dừng
- Tốc độ di chuyển buồng thang
- Gia tốc lớn nhất cho phép
- Phạm vi điều chỉnh tốc độ
Thang máy thờng đợc lắp đặt trong môi trờng khá là khắc nghiệt. Phòng máy th-
ờng đợc đặt ở thờng đợc đặt tại đỉnh của toà nhà vì vậy máy nhiệt độ của phòng
máy thờng cao. Chế độ làm việc của động cơ là ngắn hạn lặp lại với tần số đóng cắt
điện lớn, mở máy, hãm dừng liên tục.
17
2.1.2 Các hệ truyền động cho thang máy
2.1.2.1 Hệ thống máy phát động cơ
Hình 2-1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống truyền động máy phát động cơ(F-Đ)
Hệ truyền động một chiều máy phát - động cơ có khuyếch đại trung gian thờng
dùng cho các thang máy cao tốc. Hệ này đảm bảo biểu đồ chuyển động hợp lý,
nâng cao độ chính xác khi dừng tới (5ữ10) mm. Nhợc điểm của hệ này là công
suất đặt lớn gấp 3 ữ 4 lần so với hệ xoay chiều, phức tạp trong vận hành và sửa
chữa.
2.1.2.2 Hệ thống bộ biến đổi tĩnh - động cơ một chiều(BBĐ- Đ)
18

T
N
T
N

BTF
BTF
CK
Đ
I
F
R
f
E
f
Đs
CKF
FK
BTFK
CKFK
F

f

=
đs
I
kf
R
đ
Hình 2-2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống bộ biến đổi tĩnh-động cơ một chiều.
Trong những năm gần đây, do sự phát triển của lĩnh vực điện tử công suất lớn,
các hệ truyền động một chiều dùng bộ biến đổi tĩnh nh: bộ biến đổi van, bộ biến
đổi van khuếch đại từ, bộ biến đổi xung điện áp đã đợc áp dụng khá rộng rãi
trong các thang máy cao tốc với tốc độ tới 5 m/s.

Hệ thống BBĐ - Đ là hệ thống sử dụng bộ biến đổi tĩnh biến đổi dòng xoay
chiều có tần số công nghiệp thành dòng điện một chiều cung cấp cho động cơ Đ.
Ưu điểm của hệ thống là làm việc êm, tin cậy, tuổi thọ cao, chất lợng dải điều
chỉnh tốc độ có thể đáp ứng đợc với yêu cầu của các thang máy cao tốc. Tuy nhiên
hệ thống vẫn còn tồn tại một số nhợc điểm nh: động cơ một chiều là thiết bị cần
phải đợc bảo dỡng thờng xuyên nên có thể làm gián đoạn quá trình phục vụ của
thang máy; BBĐ sử dụng thyristor có khả năng chịu quá tải kém, mạch điều khiển
thyristor rất phức tạp đòi hỏi phải có công nhân lành nghề khi cần sửa chữa, bảo d-
ỡng vv
2.1.2.3 Hệ thống bộ biến tần- động cơ không đồng bộ
Các hệ thống sử dụng biến tần cho chất lợng khá tốt, thay đổi lại linh động, đây
là thiết bị đang đợc sử dụng rất nhiều, và cũng sẽ đợc sử dụng trong đồ án này. Tuy
nhiên việc sử dụng cũng rất khó khăn đòi hỏi ngời sử dụng phải rất dành về thiết bị,
sử dụng nhiều thiết bị điện tử, việc vận hành, sửa chữa yêu cầu cao.
Hình 2-3: Sơ đồ nguyên lý hệ bộ biến tần -động cơ không đồng bộ
2.1.2.4 Hệ thống dùng động cơ không đồng bộ nhiều cấp tốc độ
Hệ truyền động điện xoay chiều dùng động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc và
rôto dây quấn đợc dùng khá phổ biến trong trang bị điện - điện tử thang máy và
máy nâng. Hệ truyền động động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc thờng dùng cho
thang máy chở hàng tốc độ chậm. Hệ truyền động động cơ không đồng bộ rôto dây
quấn thờng dùng cho các máy nâng có trọng tải lớn (công suất động cơ truyền động
19
có thể tới 200KW) nhằm hạn chế dòng khởi động để không làm ảnh hởng đến
nguồn điện cung cấp.
Trong các thang máy tốc độ thấp và chất lợng truyền động có yêu cầu không
cao lắm, ngời ta thờng sử dụng các hệ truyền động trong đó phần dẫn động là động
cơ không đồng bộ - rôto lồng sóc nhiều cấp tốc độ.
Hệ truyền động này có u điểm là đơn giản dẫn đến giá thành hạ, dễ dàng trong
vận hành và sửa chữa. Tuy nhiên, nó lại không thể đáp ứng đợc về mặt chất lợng
đối với các thang máy có yêu cầu cao vế tốc độ, gia tốc và độ giật.

2.1.3 Chọn hệ thống truyền động cho thang máy
Dựa vào yêu cầu công nghệ đặt ra và căn cứ vào số tầng phục vụ, mà chọn hệ
thống truyền động tối u sao cho thoả mãn một cách hài hoà nhất giữa chỉ tiêu kinh
tế và kỹ thuật. Đối với các nhà cao 7 tầng thờng chọn hệ thống truyền động điện sử
dụng biến tần - động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc, hệ thống này đang đợc ứng
dụng rất nhiều trong thực tế và có sự u việt hơn các hệ thống khác nh: có độ chính
xác cao, linh hoạt trong lắp đặt và sửa chữa, đồng thời tiết kiệm điện năng. Việc
thay đổi tốc độ thực chất là thay đổi tần số của nguồn cấp cho động cơ, nhờ bộ biến
tần. Sao cho đạt đợc tỉ lệ: V
min
/ V
max
=1/4. Để đảm bảo thang máy có tốc độ hợp
lý thì giữa động cơ kéo và puly có thêm hộp giảm tốc.
Với yêu cầu công nghệ này thì ta có các thông số sau:
- Vận tốc di chuyển ổn định của buồng thang: = 1m/s;
- Gia tốc cực đại: a= 1,5 m/s
2
;
- Độ không chính xác khi dừng: l = 20
ữ
25 mm.
Để đảm bảo dừng chính xác thì trớc khi buồng thang đi tới sàn tầng cần dừng,
động cơ chính phải chuyển về tốc độ thấp và khi buồng thang đến ngang sàn tầng
thì động cơ chính đợc cắt ra khỏi lới và thực hiện hãm động năng, đồng thời phanh
tác động.
2.1.4 Tính chọn công suất động cơ truyền động thang máy
Để tính chọn đợc công suất động cơ truyền động thang máy cần có các điều
kiện và tham số sau:
- Sơ đồ động học của thang máy

- Tốc độ và gia tốc lớn nhất cho phép
- Trọng tải
- Trọng lợng buồng thang.
Công suất tĩnh của động cơ khi nâng tải không dùng đối trọng đợc tính theo
công thức sau:
P
G G v g
C
bt
=
+

( ). . .10
3

, [KW] (1-12)
Trong đó : G
bt
- Khối lợng buồng thang [kg]
G - Khối lợng hàng, [kg]
20
v - Tốc độ nâng , [m/s]
g - Gia tốc trọng trờng, [m/s
2
]
- Hiệu suất của cơ cấu nâng (0,5ữ0,8).
Khi có đối trọng công suất tĩnh của động cơ lúc nâng tải đợc tính theo biểu thức
sau:
[ ]
3

10
1







+= gkvGGGP
dtbtcn


, [KW] (1-13)
Và khi hạ tải:
[ ]
P G G G v k g
ch bt dt
= + +







1
10
3

. . . . .
, [KW] (1-14)
Trong đó :
P
cn
- Công suất tĩnh của động cơ khi nâng có dùng đối trọng
P
Ch
- Công suất tĩnh của động cơ khi hạ có dùng đối trọng
G
dt
- Khối luợng của đối trọng, [kG]
k - Hệ số tính đến ma sát giữa thanh dẫn hớng và đối trọng
( k = 1,15 ữ1,3 ).
Khối lợng của đối trọng đợc tính theo biểu thức sau đây:
G
đt
= G
bt
+ G , [Kg] (1-15)
Trong đó : - hệ số cân bằng (a = 0,3 ữ 0,6).
Phần lớn các thang máy chở khách chỉ vận hành đầy tải trọng những giờ cao
điểm, thời gian còn lại luôn làm việc non tải. Vì vậy, đối với thang máy trở khách
nên chọn hệ số a = 0,35 ữ 0,4.
Đối với thang máy trở hàng, khi nâng thờng là đầy tải và khi hạ thờng là không
tải, nên chọn a = 0,5.
Dựa trên hai biểu thức trên có thể xây dựng đợc biểu đồ phụ tải và chọn sơ bộ
công suất của động cơ theo sổ tay tra cứu.
Muốn xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác, cần phải tính đến thời gian mở máy,
thời gian hãm thời gian đóng , mở cửa và số lần dừng của buồng thang khi chuyển

động.
Thông số tơng đối để tính toán các thời gian trên đợc đa ra trong bảng 2-1.
Thời gian ra/ vào buồng thang đợc tính gần đúng 1s/1ngời. Số lần dừng (đợc
tính theo xác suất) của buồng có thể đợc tìm theo các đờng cong trên hình 2-4.

Bảng 2-1
21
Tốc độ
di
chuyển
(m/s)
Thời gian mở máy và
hãm máy với khoảng
cách giữa các tầng (s)
Tổng thời gian còn lại
Buồng thang
có cửa rộng
dới 800mm
(mở bằng tay)
Buồng thang
có cửa rộng
dới 800
(mở tự động)
Buồng
thang có
cửa rộng
dới 1000
mm
(mở tự
động)

3,6 mét > 7,2 mét
0,5 1,6 1,6 12,0 7,0 -
0,75 1,6 1,6 12,0 7,0 -
1,0 1,8 1,8 13,0 7,0 6,3
1,5 1,8 1,8 - 7,2 6,3
2,5 2,0 2,0 - - 6,5
3,5 2,5 2,5 - - 7,0

Hình 2-4: Đờng cong để xác định số lần dừng (theo xác suất) của buồng thang
m
d
- Số lần dừng ; m
t
- Số tầng ; E - Số ngời trong buồng thang
Phơng pháp tính chọn công suất động cơ truyền động thang máy tiến hành theo
các bớc sau đây :
1. Tính lực kéo đặt lên puli cáp kéo buồng thang ở tầng dới cùng và các lần
dừng tiếp theo .
F = (G + G
bt
- K
1
. G
1
- G
đ t
) g, [N] (1-16)
Trong đó :
K
1

- Số lần dừng của buồng thang.
G
1
= G/m
đ
- Thay đổi (giảm) khối lợng tải sau mỗi lần dừng.
g - Gia tốc trọng trờng, [m/s
2
] .
2. Tính mômen tơng ứng với lực kéo.
22
E = 21 ng ời
E = 16 ng ời
E = 13 ng ời
E = 10 ng ời
E = 5 ng ời
t

M
F R
i
=
.
.
, [N.m] nếu F > 0

M
F R
i
=

.

, [N.m] nếu F < 0
Trong đó : R - Bán kính của puli, [m].
i - Tỷ số truyền của cơ cấu.
- Hiệu suất của cơ cấu.
3. Tính tổng thời gian hành trình nâng và hạ của buồng thang.
Tổng thời gian này bao gồm: thời gian buồng thang di chuyển với tốc độ ổn
định, thời gian mở máy, hãm máy và tổng thời gian còn lại ( thời gian đóng mở cửa
buồng thang, thời gian ra vào buồng thang của hành khách) theo bảng 3-1:
4. Dựa trên kết quả của các bớc tính toán trên, tính mômen đẳng trị và tính chọn
công suất động cơ.
5. Xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác của động cơ truyền động có tính đến các
quá trình quá độ và tiến hành kiểm nghiệm công suất động cơ đã chọn theo điều
kiện phát nóng, quá tải.
Để tính chọn công suất động cơ truyền động cho thang máy ta dựa vào các hệ số
sau: G
bt
= 320 (Kg) ; G = 630(Kg) ; V = 1 (m/s) ; A = 1(m/s) ; = 0,8
Với toà nhà cao 7 tầng qua các thông số đã chọn ta tính đợc công suất động cơ
truyền động cho thang máy là:
Động cơ xoay chiều có P
đm
= 7.5 KW; V
đm
= 1450 (vòng /phút) ; U
đm
= 220/380 V
K160S4
P

đm
(KW) I
đm
(A)

đm
2P
7.5 34 0,86 4
Với công suất động cơ nh trên, và xét đến các quá trình làm việc của hệ thống,
chọn biến tần sau:
Mã P(KW) điện áp nguồn 3AC Tầnsố f
MMV750/3
7.5
Điều chỉnh
M=const
7.7
Điều chỉnh
M~n
2
380
ữ
500(V)

+
10%
50 (Hz)
2.2 Một số hệ thống tự động khống chế thang máy
2.2.1 Tín hiệu hoá cho hệ thống điều khiển thang máy
Để việc điều khiển vận hành thang máy diễn ra chính xác thì các tín hiệu đa về
phải đảm bảo phản ánh đợc chính xác tình trạng hệ thống. Căn cứ vào các tín hiệu

này, hệ điều khiển sẽ xử lý và đa ra các tín hiệu điều khiển các cơ cấu chấp hành
trong hệ thống. Các tín hiệu này đợc mô tả nh sau:
- Để ghi nhận mọi tín hiệu gọi thang cũng nh các tín hiệu yêu cầu đến tầng, ng-
ời ta bố trí các các nút ấn gọi thang ở các tầng và các nút ấn đến tầng đợc bố trí
23
trong Cabin. Trừ tầng thợng chỉ có nút gọi thang lên và tầng 1 chỉ có nút gọi thang
xuống. Trong Cabin nút ấn đến tầng, đóng mở cửa nhanh, báo động. đợc bố trí
vào một bảng điều khiển. Tuỳ theo hệ điều khiển, các công tắc này có thể là thờng
đóng hoặc thờng mở. Khi bị tác động chúng sẽ đóng cắt mạch điện, từ đó tác động
về hệ điều khiển.
- Để thông tin cho ngời sử dụng biết trạng thái hoạt động của thang ngời ta sử
dụng các mạch hiển thị. Đó có thể là các đèn LED hay các mạch hiển thị 7 thanh.
đợc bố trí ở các tầng cũng nh trong Cabin nhằm hiển thị vị trí hiện tại của thang,
chiều chuyển động của thang,
- Để xác định vị trí hiện tại của thang, ngời ta sử dụng các Sensor báo vị trí phi
tiếp điểm. Trong đó phần tĩnh của Sensor đợc gắn dọc theo chiều chuyển động của
thang, còn phần động đợc gắn với buồng thang.
- Để lấy tín hiệu về cho việc dừng động cơ khi xảy ra trờng hợp đứt cáp, trợt
cáp, ngời ta bố trí các cảm biến trong bộ điều tốc. Để lấy tín hiệu cho các thiết bị tự
động khống chế dừng và thiết bị hạn chế ngời ta bố trí các Sensor ở đỉnh và đáy
thang. Vị trí của các Sensor phụ thuộc vào phản ứng của hệ thống điều khiển khi
nhận đợc tín hiệu từ các Sensor đó, vào thời gian trễ của hệ thống, cơ cấu chấp
hành và quán tính của hệ thống.
- Để đảm bảo việc dừng chính xác tại một tầng thì ngoài Sensor báo vị trí tầng
còn phải sử dụng các Sensor thông báo về yêu cầu tốc độ. Nói cách khác, ở mỗi
một tầng phải tồn tại vùng dừng mà ở đó dù Cabin đang ở trên hay dới tầng đều
phải giảm tốc độ để thực hiện dừng chính xác. Độ lớn của vùng này phụ thuộc vào
tốc độ của thang. Để cho việc xác định vị trí và điều khiển thang chính xác thì ở
mỗi tầng thờng bố trí nhiều Sensor.
- Để đảm bảo thang không chuyển động khi quá tải có thể bố trí Sensor dới sàn

Cabin. Khi khối lợng vợt quá giới hạn cho phép, sàn thang dới tác động đủ lớn của
trọng lợng sẽ tác động lên các Sensor, từ đó đa tín hiệu đến phần bảo vệ của hệ điều
khiển.
- Ngoài ra, thang máy còn sử dụng các khoá liên động để đảm bảo thang chỉ có
tín hiệu khởi động khi cửa tầng và cửa buồng thang đã đóng, không cho phép gọi
tầng khi thang không có ngời, lập tức dừng thang khi buồng thang đang chạy mà vì
một lý do nào đó cửa thang bị mở ra
2.2.2 Hệ thống điều khiển thang máy sử dụng các phần tử có tiếp
điểm
2.2.2.1 Hệ thống tự động khống chế thang máy tốc độ trung bình sử dụng
các phần tử cơ khí, phần tử điều khiển có tiếp điểm
Hệ truyền động điện dùng cho thang máy có tốc độ chậm và trung bình thờng
là hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ. Hệ này thờng dùng cho
các thang máy trở khách trong các nhà cao tầng (5 ữ 10 tầng) với tốc độ di chuyển
buồng thang dới 1 m/s.
24
S¬ ®å nguyªn lý hÖ thèng truyÒn ®éng thang m¸y ®îc giíi thiÖu trªn h×nh 2-5.
1
2
CTK
R
N
R
H
TDT7
TDT6
TDT5
TDT4
TDT3
TDT2

TDT1
L
K
L
BN6
L
BH6
L
76
L
66
L
56
L
46
L
36
L
26
L
16
A B C O
ATM
K
A
K
B
BA
K
A

K
B
K
H
K
N
R
T
M
1
M
2
+
-
1
2
25