Tính toán thiết kế hệ thống truyền động cho thang máy

1 | P a g e
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN
o0o
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
GVDH: Vũ Hữu Thích
SVTH: Nguyễn Viết Thành
2 | P a g e
Lê Minh Sao
Đàm Xuân Hạnh
Nguyễn Đình Hoa
Lớp : ĐH Điện 1-K1
Hà Nội, 10/2009
Thông số kỹ thuật
3 | P a g e
Nhóm Trọng
lượng
buồng
thang
(kg)
Trọng
lượng tối
Đa
(kg)
[65kg/1
người]
Tốc
độ
buồng
thang

lớn
nhất
cho
phép
(m/s)
Gia
tốc
buồng
thang
lớn
nhất
cho
phép
(m/s
2
)
Số
tầng
của tịa
nh
Khoảng
các
giữa
các
tầng
(m)
Đường
kính
Puly
(m)

Hiệu
suất
cơ cấu
nang
hạ
(%)
6 950 14*65=910 1,2 1,8 17 3,4 0,85 80
4 | P a g e
Lục Mục
Trang
1.Lời nói đầu
……………………………………………………………….1
2.Thông số kỹ thuật của thang máy………………………………………
Lời nói đầu
5 | P a g e
Trong những năm gần đây cùng với quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa của
đất nước hàng loạt các công trình và nhà cao tầng đã được xây dựng trên khắp mọi
miền đất nước và nhờ đó thang máy,thang cuốn nói chung thang máy chở người nói
riêng đã đang và sẽ được sử dụng ngày càng nhiều.
Thang máy thường được sử dụng trong các khách sạn, công sở, chung cư , bệnh
viện, các đài quan sát, tháp truyền hình, trong các nhà máy, công xưởng, v.v…
Đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác là
thời gian của một chu kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở máy
liên tục. Ngoài ý nghĩa vận chuyển, thang máy còn là một trong những yếu tố làm
tăng vẻ đẹp và tiện nghi của công trình.
Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định, đối với các nhà cao 6 tầng tở lên đều
phải được trang bị thang máy để đảm bảo cho người đi lại thuận tiện, tiết kiêm thời
gian và tăng năng suất lao động.Với các nhà tầng có chiều cao lớn thì việc trang bị
thang máy là bắt buộc để phục vụ cho việc đi lại trong tòa nhà.
Thang máy là thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên

quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người, vì vậy yêu cầu chung đối với
thang máy khi thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dụng và sửa chữa là phải tuân
thủ một cách nghiêm ngặt các kỹ thuật an toàn được quy định trong các tiêu chuẩn.
Và việc tính toán lựa chọn động cơ cho thang máy là một phần quan trọng trong
6 | P a g e
việc thiết kế thang máy cho một nhà cao tầng, do đó sau khi học môn học truyền
động điện nhằm củng cố lại kiến thức đã học nên em đã chọn nội dung tính chọn
công suất động cơ của môn học để ứng dụng vào việc tính chọn công suất động cơ
cho một thang máy lắp đặt cho tòa nhà hành chính cao 17 tầng…
I. Giới thiệu về thang máy.
1. Sự hình thnh của thang my.
♦ Những thang hoặc tời nâng thô sơ
đ được sử dụng trong suốt thời trung
đại và có thể bắt đầu từ thế kỷ III
TCN. Chúng hoạt động nhờ vào sức
người và súc vật, hoặc cơ cấu cơ khí
vận hành bằng nước. Những thang
máy ta biết ngày nay được phát triển
đầu tiên vào thế kỉ 19, nhờ vào hơi
nước hoặc sức nước để nâng chuyển.
Trong những ứng dụng sau đó, một
cái thùng được thêm vào trong phần
trống thấp hơn ở dưới đất của khối
hình trụ. Chất lỏng, thơng thường là
nước, được đưa vào thùng này để tạo
ra áp lực làm cái thùng này lao xuống
dưới, nâng cabin di chuyển lên.Những
cái van cho nước chảy qua được điều
khiển bằng tay bởi người sử dụng
những sợi dây, một hệ thống làm

chậm nhờ sự kết hợp giữa địn bẩy v
van điều khiển để điều chỉnh tốc độ
cabin. Cha đẻ của thang máy dùng
7 | P a g e
máy kéo ngày nay đ xuất hiện đầu tiên
ở thế kỉ 19 ở Vương Quốc Anh, sàn
nâng dùng một sợi cáp vắt qua một
puly và một đối trọng di chuyển dọc
tường.
♦ Thang máy công suất lớn được xuất hiện đầu tiên vào thế kỉ XIX ở Hoa Kỳ. Đó
là tời nâng hàng hoạt động đơn giản giữa hai tầng trong một công trình của thnh
phố New York. Năm 1853, Elisha Graves Oits đ trình diện tại New York Crystal
Palace, chứng minh hệ thống an tồn thang my của ơng bằng cch lm gin đoạn cabin
rơi xuống khi loại bỏ cáp tải, nguyên nhân làm hạn chế quá trình pht triển thang
my.
♦ Năm 1857, thang khách oits đầu tiên đ hoạt động tại một cửa hàng bách hóa
thành phố New York. 10 năm sau, sau khi đạt hàng ngàn sản phẩm thang máy,
những người con của Elisha đ thnh lập cơng ty Oits Brother tại Yonkers, New
York. Những thiết kế thang my khc dần xuất hiện, bao gồm cc kiểu bnh răng-trục
vít và thủy lực.
8 | P a g e
2. Sự phát triển không ngừng.
♦ Xuất hiện muộn hơn trong thế kỉ
19, với sự phát triển của điện học,
động cơ điện đ được tích hợp vào kỹ
thuật thang máy bởi nhà phát minh
người Đức, Werner Von Siemens.
Động cơ điện được đặt vào máy cabin,
truyền động bánh răng để ăn khớp với
cơ cấu thanh răng lắp trên tường. Năm

1887, thang điện được phát triển ở
Baltimore, sử dụng dạng trống xoay
trịn để quấn những sợi cáp. Những
tang trống này thực tế không đủ lớn
để chứa những sợi cáp địi hỏi bắt buộc
trong những cơng trình cao tầng.
♦ Năm 1889, thang máy dùng bánh răng được kết nối trực tiếp vào động cơ điện
cho phép lắp đặt tại cc cơng trình cĩ cấu trc cao hơn. Vào năm 1903, thiết kế này đ
pht triển thnh thang my sử dụng my ko bao gồm động cơ điện và hộp số, được lắp
đặt trên 100 công trình xy dựng để trở nên thông dụng và thay đổi mi mi bộ mặt
thnh thị.
9 | P a g e
♦ Động cơ nhiều cấp tốc độ đ thay thế cho kiểu một tốc độ truyền thống, giúp cho
sự vận hành cũng như sự dừng tầng em ái. Kỹ thuật nam châm điện này đ thay thế
hệ thống đóng/mở thắng và truyền động dây cáp thủ công. Nút nhấn điều khiển
cùng hệ thống điều khiển phức tạp khác nhau đ lm đổi mới thang máy. Sự cải tiến
liên tục tính an toàn, kể cả phát minh đáng chú ý của Charles Oits-một người con
của Elisha-đ pht triển hệ thống an tồn bất cứ khi no khi cabin vượt quá tốc độ, ngay
khi cáp tải cịn nguyn vẹn.Ngy nay, có những hệ thống điều khiển tốc độ phức tạp,
sự phối hợp đóng ngắt để điều khiển an toàn tốc độ cabin trong bất kỳ tình huống
no. Nt nhấn được tích hợp vào trong những bàn phím nhỏ gọn. Hầu như tất cả
thang máy tự động đều mang tính thương mại.
♦ Vào thời đại máy tính đ cĩ mang vi điều khiển có khả năng hoạt động, xử lý
cũng như lưu trữ rất lớn. Thang máy được lập
trình đặc biệt, cực đại
hóa năng suất và an toàn tuyệt đối.
Thang máy đ trở thnh kỹ thuật kiến trc
v mỹ thuật. Nĩ tơ điểm và trang hồng
lộng lẫy cơng trình xy dựng. Những
thiết kế sang trọng, hiện đại cùng các

kĩ thuật
tiên tiến
sẽ luôn
làm
10 | P a g e
thỏa mn và thăng hoa cảm xúc con
người.
11 | P a g e
♦ Ngày nay, có những hệ thống điều khiển tốc độ phức tạp, và sự phối hợp
đóng/ngắt để điều khiển an toàn tốc độ cabin trong bất kỳ tình huống no. Nt nhấn
được tích hợp vào trong những bàn phím nhỏ gọn. Hầu như tất cả thang máy tự
động mang tính thương mại, vào thời đại máy tính đ mang vi điều khiển có khả
năng hoạt động, xử lý cũng như lưu trữ rất lớn, thang máy được lập trình đặc biệt,
cực đại hoá năng suất và an toàn tuyệt đối. Thang máy đ trở thnh trung gian của kỹ
thuật kiến trc v mỹ thuật, nĩ tơ điểm và trang hoàn lộng lẫy công trình xy dựng.
Những thiết kế sang trọng, hiện đại cùng các ứng dụng kỹ thuật tin tiến sẽ luơn lm
thoả mn v thăng hoa cảm xúc con người.
♦ Các kiểu thang máy thông dụng
• Thang tải khách
• Thang tải hàng
• Thang tải thực phẩm
• Thang tải giường bệnh
♦ Cấu tạo thang máy
12 | P a g e
• Động cơ
• Đối trọng
• Buồng thang máy
• Cáp
• Cửa tầng
• Cửa phịng thang

• Bảng gọi tầng
• Bảng điều khiển cabin
• Bộ cứu hộ
3. Cách sử dụng, cứu hộ và bảo quản thang máy
♦ Mô tả
Bảng điều khiển ở các tầng
Ở các tầng đều có hộp gọi tầng này. Nó có hai nút: một nút lên và một nút xuống.
Tầng trên cùng chỉ có nút ấn theo chiều xuống và tầng dưới cùng chỉ có nút ấn theo
chiều lên.
Bảng điều khiển trong cabin
• Nút số tầng:để thang di chuyển đến tầng tương ứng với lệnh gọi.
13 | P a g e
• Nút mở cửa:
o Dùng để giữ cửa lâu hơn thời gian giữ cửa mặc định.
• Nút đóng cửa:
o Dùng để đóng cửa cho thang chạy ngay, bỏ qua thời gian giữ cửa mặc
định.
• Nút intercom và chuông:
o Dùng để liên lạc trong và ngoài phịng thang khi xảy ra tình huống
khẩn cấp.
Đèn báo tầng
• Cho biết vị trí của thang khi đó.
Đèn báo chiều
• Cho biết chiều di chuyển của thang.
♦ Sử dụng
Ngoài thang máy
Khách muốn gọi tầng chỉ cần ấn vào nút lên nếu muốn lên và nút xuống nếu muốn
đi xuống. Đèn sẽ sáng báo hiệu nhận được lệnh gọi. Khi đến tầng đèn nút ấn sẽ tắt.
14 | P a g e
Sau khi ấn nút, thang sẽ đến trong khoảng thời gian ngắn hay dài tùy thuộc vào vị

trí của thang, thứ tự ưu tiên sẽ được thực hiện như sau:
• Nếu thang đang di chuyển cùng chiều với lệnh gọi, đi ngang qua tầng khách
đứng thì nĩ sẽ dừng, mở cửa để khách đi vào
• Nếu thang máy di chuyển ngược chiều với lệnh gọi hay cùng chiều mà
không đi qua tầng khách đứng thì nĩ sẽ tự động quay lại đón khách sau khi
phục vụ xong các lệnh gọi trước.
Trước khi vào thang, khách cần kiểm tra mũi tên trên màn hình để đảm báo nó di
chuyển đúng chiều khách muốn.
Trong thang máy
Khách bấm vào nút số tầng 1,2,3, tương ứng với tầng khách muốn đến. Đèn nút
ấn sẽ sáng lên báo hiệu nhận được lệnh gọi. Nếu muốn mở cửa trở lại hoặc giữ cửa
lâu hơn thời gian giữ cửa mặc định thì nhấn vo nt DO, đến khi khách vào hết thì thả
ra. Nếu muốn đóng cửa nhanh thì bấm nt DC, cửa sẽ đóng lại để thang chạy ngay.
Sau khi thực hiện xong cc thao tc trn, quý khch ở trong phịng thang. Đến đúng
tầng, đèn nhớ sẽ tắt đi, chuông reo lên, cửa tự động mở để khách ra. Quý khch nhìn
ln chữ số trn mn hình để xem đó có phải là tầng mình muốn đến không.
15 | P a g e
♦ Cứu hộ khi mất điện

Quý khch hy bình tĩnh ấn vo nt Intercom hoặc nt E-call để liên lạc với bên ngoài.
Không nên tự mình cậy cửa vì như thế rất nguy hiểm.
Nếu có bộ cứu hộ tự động hay nguồn dự phịng, thang tiếp tục di chuyển tới tầng
gần nhất, mở cửa đưa khách ra ngoài.
Nếu không có, phải cứu hộ hành khách một cách nhanh nhất. Việc này chỉ có người
thành thạo, sức khỏe tốt mới được thực hiện:
1. Ngắt cầu dao động lực thang máy.
2. Dng chìa khĩa mở cửa tầng nơi gần thang nhất.
3. Nếu thang bằng tầng thì mở cửa phịng thang cho khch ra.
4. Nếu thang nằm giữa hai tầng, nhân viên cứu hộ đóng cửa tầng lại rồi lên
phịng my lm cc bước tiếp theo:

• Gạt cảo thắng từ từ, cố gắng đừng để trượt thang.
• Nếu chênh lệch tải, khi kéo thắng thang sẽ trôi, nhưng không để trôi quá dài.
• Dùng quay tay vô lăng máy để quay cho thang di chuyển. Đến khi thang
bằng bậc tầng là các vị trí được sơn trên cáp tải thì mở cửa phịng thang đưa
khách ra ngoài.
16 | P a g e
• Lưu ý: Trước khi thực hiện bước trên phải thông báo người trong phịng
thang biết để tránh hoảng sợ do thang đột ngột chuyển động.
♦ Bảo quản thang máy
1. Nếu muốn sắp xếp hnh lý thì phải thận trọng, khơng được để nó va vào vách
thang hay cửa tầng và phải phù hợp với tải trọng thang,đặt ngay giữa thang
máy.
2. Khi qu tải trọng, chuơng v cịi sẽ rung ln v cửa khơng đóng lại. Khi giảm
được tải thang sẽ đóng cửa và di chuyển tiếp.
3. Trẻ em khi đi thang phải có người lớn đi cùng.
4. Cấm ht thuốc trong thang vì sẽ gây hỏa hoạn.
5. Thường xuyên vệ sinh hệ thống mỗi tháng 1 lần.
6. Trường hợp có cửa tầng nào đó bị kẹt hay có chấn động cơ học ở bên ngoài,
thang sẽ di chuyển tới tầng tiếp theo, mở cửa cho khách đi ra ngoài.
7. Khi không sử dụng, phải khóa hộp điều khiển trong phịng thang. Cấm người
lạ mở và vận hành hộp điều khiển.
8. Những người đi thang phải có sức khỏe bình thường.Cấm những người say
rượu,say thang máy đi vào.Những người này nên sử dụng cầu thang bộ.
17 | P a g e
9. Khi lm vệ sinh tịa nh,khơng được để nước hay rác tràn vo phịng thang hay
hố thang.
10.Khi khách đi thang hay hàng hóa có số lượng lớn thì phải cĩ người bấm nút
giữ cửa.Đến khi khách ra/vào hết hay sắp sếp hàng hóa xong thì buơng ra.
11.Khi muốn tắt thang tại tầng chính thì phải gọi thang về.Kiểm tra trong đó có
người hay thứ gì khơng rồi tắt thang.

12.Nhấn 1 lần vo nt số tầng mình muốn đến.Không ấn vào các nút liên tục.
13.Không nhấn nút khác như:Stop
14.Cấm những người không có trách nhiệm vào các vị trí sau đây:
• Buồng máy
• Nóc cabin
• Dng chìa khĩa mở hộp điều khiển,cửa quan st,cửa tầng,cửa phịng thang.
♦ Hồi tầng khi hỏa hoạn
Chức năng này giúp thang trở về tầng chính khi có hỏa hoạn (tầng đặt công tắc
FER). Khi được kích hoạt chức năng này, thang sẽ di chuyển tới tầng chính, mở
cửa ra. Mục đích để kiểm tra không có người đi thang khi đó.
18 | P a g e
Khi có tín hiệu báo cháy, nhân viên bật công tắc FER về vị trí On. Lập tức thang sẽ
di chuyển tới tầng có đặt công tắc này, cửa sẽ mở ra. Nhân viên trực kiểm tra xem
có ai trong thang không và sau đó ngắt cầu dao tổng thang máy.
Thang chỉ hoạt động bình thường khi công tắc FER ở vị trí Off.
♦ Trang thiết bị an toàn
• Bộ giới hạn vận tốc
• Thắng cơ
• Bảo vệ quá tải
• Bảo vệ mất pha,ngược pha,quá dịng
• Nút báo khẩn và liên lạc với bên ngoài
• Khóa an toàn cửa
• Bộ cứu hộ tự động
4.Một số mốc lịch sử .
-600 TCN:
Người Ai Cập phát minh ra cống (écluse).Ðưa épistyls lên với những bao cát bằng
mặt phẳng nghiêng
-400 TCN
19 | P a g e
Biết dủng rịng rọc v treuil để đưa vật nặng lên cao

-100 TCN
Treuil có địn tay
+ 50
máy trục đưa các đấu sĩ (gladiateurs) lên (cabestan, treuil đứng)
Máy trục đưa súc vật lên (dùng contrepoids, đối trọng.
1203
Tu viện Bénédictine tại đồi Mont-St-Michel
Máy trục hàng bằng dây
1515
Rome, Lâu đài St-Ange
Ghế “bay” của giáo hoàng Léon X và hệ thống tỷ lệ giảm tốc (système de
démultiplication) để giảm nhẹ lực tác dụng
(1743)
20 | P a g e
Thang “máy” đầu tiên được chế tạo dưới triều vua LOUIS XV, ở VERSAILLES
năm 1743 và để cho chính vua. Thang này đưọc xây ở ngoài, trong sân nhỏ để cho
vị quốc vương này có thể từ phịng ơng ở tầng lầu 1 lên lầu 2 để gặp người yêu là bà
DE CHÄTEAUROUX.
Kỹ thuật này dựa trên sự đối trọng (contre-poids) nên việc sử dụng ít tốn sức lực.
1829
THANG MÁY CƠ HỌC (Ascenseur mécanique)
Loại này lần đầu tiên được làm ra tại Luân Ðơn (Coliseum của Regent’s Park) năm
1829. Nó có thể chứa hàng chục hành khách.
1845
Máy nâng (élevateur) thủy lực đầu tiên (Sir William Thomson)
1849
Lần thả dù đầu tiên từ mỏ Marchecourt tới mỏ Decize
1857
THANG MÁY OTIS (Ascenseur OTIS)
21 | P a g e

Thang máy đầu tiên dùng cho công chúng được khánh thành năm 1857 tại Nữu
Ước (New York). Do Elisha Graves OTIS, người Mỹ, chế tạo cho E.V.
HAUGHTWOUT & Co., một cửa hàng cao 5 tầng ở Broadway. Ông OTIS đ giới
thiệu thang my cĩ thắng đầu tiên tại Nữu Ước năm 1852.
1864
Thang máy thủy lực đầu tiên bằng piston ở London, tại Ðại khch sạn Grosvenor
1867
Lon DOUX (1827 – 1910) thiết bị 2 my nng bằng pít-tơng thủy lực (appareil
lvateur pistons hydrauliques) chiều cao 21m nhn lc triển lm tại PARIS năm 1867.
Ông đ đặt tên nó là ASCENSEUR.
Sự xuất hiện thang máy thủy lực được phổ biến ở Hoa Kỳ từ năm 1889, nhanh hơn
20 lần so với máy OTIS năm 1857. Sự phát triển bị giảm bớt lại vì phải đào những
khối hình trụ (cylindre) rất su nn rất khĩ khăn .
1880-1882
22 | P a g e
Thang máy điện lần đầu tiên được phát minh bởi cơng ty SIEMENS&HALSKE
cho cuộc triển lm kỹ nghệ tại Mannheim năm 1880. Nó lên 22m trong 11 phút. Nó
đ chuyn chở 8.000 hnh khch trong 1 thng ln đỉnh của lầu quan sát cho khu triển lm.
1900-1903
Sáng chế máy chạy điện không bộ giảm tốc do hng Otis & Brothers
Schindler (RCS) lắp thang máy thẳng đứng cho Tháp Eiffel, tịa chọc trời đầu tiên
310m
1908.
Thang máy điện đầu tiên lên cao trên 200m được xây dựng tại Nữu Ước
Sau đó thang máy điện chạy nhanh nhất được thiết bị cho Sunshine Building ở
Nhật bổn với vận tốc 36km/h.
Hart (Anh) sáng chế và xây dựng thang máy liên tục (pater-noster)
Paris- Triển lm Hồn vũ: Seeberger v Otis giới thiệu thang my cuộn (escalator)
đầu tiên
1931

23 | P a g e
Empire State Building New 381m
1950
Thang máy có cửa tự động đầu tiên
1972
LOS 609m
1965:
THANG MÁY BẰNG VIS
Thang máy này được phát minh do Émile LETZ người Bỉ (Belgique) và hng EBEL
(huy chương vàng ở Batima năm 1983), là một sự đổi mới trong cách thức giản dị
của nó. Chỉ cần 1 bức tường mang nó, 1 đinh vis gắn vô bức tường , buồng thang
máy được gắn vô một đai ốc (écrou) quay chung quanh vít . Một mô tơ lên và
xuống cùng với buồng thang máy. Không cần phịng cho my mĩc nn cũng khơng cĩ
rịng rọc, khơng cĩ trọng , cũng khơng cĩ đối trọng, nhất là có lối đi cấp kỳ khi bị
pan (hư). Loại này duy nhất. Ta thấy ở bênh viện Rothschild
1993:
24 | P a g e
Hng MISUBITSHI đ chế ra cho một cao tầng ở Yokohama (Nhật) một thang my cĩ
vận tốc 45km/h (nhanh nhất thế giới)…

II.Thông số kỹ thuật của thang máy và lựa chọn loại động cơ truyền động
A) Thông số kỹ thuật của thang máy:
1.Tải trọng (số người) 14*65= 910 (kg)
2. Tốc độ
3. Số tầng 17
4. Số điểm dừng 17
5. Số cửa tầng 17
6. Năm sản xuất
7. Tiêu chuẩn – Chất lượng Châu Âu - Nhật Bản
8. Hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển biến áp biến tần VVVF điều khiển

thống nhất (Incorporate control system) với bộ vi xử lí 32
bits x 2, với kỹ thuật từ trường vĩnh cửa đồng bộ nổi bật về
chức năng, tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường
9. Điều khiển Điều khiển đôi (Duplex)
10. Chiều cao giếng thang
25 | P a g e
11.Tổng chiều cao nâng
12. Tầng mặc định Tầng 1
13. Tải trọng móc bảo dưỡng 3 Tấn và 4 Tấn
14. Vị trí đối trọng Sau cabin
15. Nguồn điện động cơ 3 pha 380V-50Hz
16. Nguồn điện thắp sáng 1 pha 220V-50Hz
17. Vị trí nguồn cung cấp điện. Phịng máy (đầu chờ 3m)
B) Lựa chọn động động cơ truyền động
“1.Mở đầu
2. Giới thiệu chung về thang máy
3. xác định các thông số của thang máy và lựa chọn loại động cơ truyền động
4. Xây dựng đồ thị phụ tải
5. Tính chọn bộ công suất động cơ
6. Kiểm nghiệm động cơ ( khả năng quá tải, điều kiện mở máy, điều kiện phát
nóng)
7. kết luận
8. tài liệu tham khảo”” ĐÂY LÀ NHỮNG YÊU CẦU’’