LỜI CẢM ƠN. Đầu tiên, em xin cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong trường Đại học Giao Thông Vận Tải nói chung và các thầy cô giáo trong ngành Cơ điện tử nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em nhưng kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong thời gian qua. Đặc biệt, em xin gửi lời chân thành cảm ơn tới thầy giáo Trịnh Tuấn Dương đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo và trực tiếp hướng dẫn em trong thời gian qua để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn luận văn này của em không tránh khỏi những sai sót. Kính mong nhận được sự chỉ bảo của thầy cô và sự góp ý của các bạn. Hà nội, 5 tháng 5 năm 2014. Sinh viên thực hiện. Lê Xuân Ngừng. 1 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Lê Xuân Ngừng K51- Cơ Điện Tử TÓM TẮT Được sự hướng dẫn của thầy Trịnh Tuấn Dương em đã tiến hành nghiên cứu và trình bày luận văn trong năm chương: Chương 1. “Tổng quan về thang máy”. Trong chương này em trình bày tóm tắt cơ sở, lịch sử phát triển của thang máy, các khái niệm, định nghĩa vai trò của thang máy và các ứng dụng, các xu thế trong tương lai và tình hình tiếp cận thang máy trong sản xuất công nghiệp nay. Đây là các kiến thức cơ sở cần thiết trước khi nghiên cứu hoạt động của thang máy. Chương 2. Giới thiệu các linh kiện trong đồ án, về cấu tạo, chức năng và nguyên lí hoạt động của chúng. Chương 3. Phần thiết kế và thi công nội dung chính là thiết kế mạch, nguyên lí hoạt động các khối trong sơ đồ nguyên lí,các phần mềm trong quá trình thiết kế và thi công và sơ đồ khối tổng quan hoạt động nguyên lí. Phần “Kết luận”. Nội dung chính của phần này là trình bày tóm tắt lại một số kết quả chính mà luận văn đạt được cùng với đó là một số vấn đề có thể tiếp tục mở rộng nghiên cứu trong luận văn. 2 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Lê Xuân Ngừng K51- Cơ Điện Tử MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH LỜI NÓI ĐẦU 3 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Lê Xuân Ngừng K51- Cơ Điện Tử Trong công cuộc đổi mới đất nước, với mục tiêu chiến lược Công nghiệp hóa –Hiện đại hoá đất nước, đưa nền kinh tế phát triển với tốc độ cao nhằm nhanh chóng sánh vai cùng các quốc gia tiên tiến trên thế giới, lĩnh vực Tự Động Hoá Công Nghiệp ngày càng chứng tỏ vai tro không thể thiếu được. Không chỉ phục vụ trong công nghiệp hóa, lĩnh vực tự động hóa còn thể hiện bản chất của một nước hiện đại . Cùng với sự phát triển của đất nước, ngày càng xuất hiện nhiều công trình xây dựng cao tầng đồ sộ: những cao ốc thương mại, nhà hàng, khách sạn hiện đại theo tiêu chuẩn quốc tế, và cả những siêu thị, bệnh viện đều có xu hướng “phát triển theo chiều cao”. Đó là một qui luật phát triển hiển nhiên. Đi đôi với sự phát triển này là nhu cầu về thiết bị chuyển tải hàng hoá và con người theo “độ cao”. Thiết bị hiện đại đó chính là Thang máy. Đề tài thang máy đã được các anh chị khóa trước làm, nhưng chưa đạt được kết quả như mong muốn nên e quyết định chọn đề tài này để hoàn thành nốt những thiếu sót của các anh chị khóa trên. Do chưa có nhiều kinh nghiệm, cũng như những khó khăn trong việc tìm tài liệu thực tế nên em không thể tránh những thiếu sót trong quá trình hoàn thành luận văn, kính mong qúy thấy cô và các bạn thông cảm, góp ý và chỉ bảo thêm cho em. 4 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Lê Xuân Ngừng K51- Cơ Điện Tử CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 1.1. Khái niệm chung về thang máy Thang máy là thiết bị vận tải chuyên dùng để chở hàng và người theo phương thẳng đứng. Thang máy được dùng trong các khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện, các đài quan sát,.v.v. đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác là thời gian của một chu k 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 . Thang máy là một thiết bị vận chuyển được hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng của con người. Vì vậy, yêu cầu chung đối với thang máy khi thiết kế, lắp đặt, vận hành, sử dụng và sửa chữa là phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu vè kỹ thuật an toàn được quy định trong các tiêu chuẩn, quy trình quy phạm. Một hệ thống thang máy không chỉ thỏa mãn về mặt hình thức như thiết kế Cabin sang trọng, tinh tế, đẹp mắt mà còn đạt đủ tiêu chuẩn , chứng chỉ an toàn, đảm bảo tính tin cậy cao bao gồm các thiết bị an toàn như : Hệ thống UPS ( Uninterruptible Power Supplier) là bộ lưu trữ điện dự phòng , cung cấp điện cho hệ thống thang máy trong trường hợp mất điện đột ngột, đảm bảo nguồn điện chiếu sáng , bộ đàm trong thang máy (interphone) , chuông báo , phanh an toàn khi mất điện , bộ đóng cắt an toàn cửa cabin v v… 1.2. Lịch sử phát triển của thang máy: Thang máy đầu tiên dùng cho công chúng ra mắt vào năm 1853 đó chính là chiếc thamg máy của hang OTIS-Mỹ. Và vào cuối thế kỷ 19 hãng thang máy thứ 2 ra đời : Schindler của Thụy Sỹ. Thang máy Schindler cũng chế tạo thành công và bắt đầu lắp đặt ở nhiều công trình. Sang thế kỉ 20 có nhiều hãng thang máy khác ra đời như Kone của Phần Lan; Nippon , Mitsubishi của Nhật Bản ; Thyssen của Đức; Sabiem của Italia; LG của Hàn Quốc…. Các thang máy đã được thiết kế, thử nghiệm nên hoạt động êm và dừng tầng chính xác hơn . Cho tới những năm 1975 thang máy trên thế giới đã đạt tới tốc độ 400m/phút , những 5 thang máy lớn với tải trọng lên tới 25 tấn đã được chế tạo thành công. Thời gian này xuất hiện nhiều hãng thang máy nữa ra đời. Đến năm 1981 trên thế giới đã xuất hiện công nghệ hệ thống điều khiển thang máy bằng phương pháp biến đổi tần số VVVF . Thành tựu này là mốc quan trọng đưa ngành thang máy lên tầm cao mới . Ngoài ưu điểm đõ dừng tầng êm ái nó còn khai thác cho nhân oại giảm thiểu khả năng tiêu thụ điện còn 50% so với trước. Càng ngày công nghệ càng được nâng cấp , cải tiến trong ngành thang máy. Các thang máy tốc độ cao lần lượt xuất hiện. Thang máy tốc độ 500m/phút rồi đến 600m/phút rồi 800m/phút lần lượt ra đời. Ngày nay chúng ta thấy đối với giải pháp thang máy cho các nhà cao ốc đã lên tới trên 100 tầng. Cùng với sự phát triển của các hãng thang máy trên thế giới , ở Việt Nam lần lượt các công ty thang máy ra đời. Phải kể đến những đơn vị đầu tiên trong ngành thang máy như: công ty thang máy Tự Động, thang máy Thiên Nam, Thái Bình, Á Châu Meco, Thang máy Mạnh Thắng…. đến năm 2001 các công ty đã lần lượt ra đời như: Thang máy Thăng Long, Hanoel, Fuji, … Các dịch vụ phục vụ cho ngành thang máy cũng rất phát triển. Trong tương lai tới, sẽ có nhiều nhà máy sản xuất tại Việt Nam sẽ ra đời để phục vụ cho ngành xây dựng. 1.3. Phân loại thang máy Thang máy hiện nay đã được thiết kế và chế tạo rất da dạng, với nhiều kiểu, loại khác nhau để phù hợp với mục đích của từng công trình. Có thể phân loại thang máy theo nguyên tắc và các đặc điểm sau: Theo công dụng thang máy được phân thành 5 loại: +, Thang máy chuyên chở người: Loại này chuyên vận chuyển hành khách trong các khách sạn, công sở, các khu chung cư , trường học v v +, Thang máy chuyên chở người có tính đến hang đi kèm: Loại này thường dung cho các siêu thị , khu triển lãm v v +, Thang máy chuyên chở bệnh nhân: Loại này thường dùng cho các bệnh viện , khu điều dưỡng… Đặc điểm của nó là kích thước cabin phải đủ lớn để chứa bang ca(cáng) hoặc 6 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 các loại thang máy này. +, Thang máy chuyên chở hang có người đi kèm: Loại này thường dung cho các nhà máy, công xưởng , kho, thang máy dung cho nhân viên khách sạn v v chủ yếu để chở hang nhưng có người đi kèm để phục vụ. +, Thang máy chuyên chở hang không có người đi kèm: Loại này 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 (trước các cửa tầng) . Còn các loại thang máy khác nêu ở trên vừa điều khiển trong cabin vừa điều khiển ngoài cabin. Theo hệ thống dẫn động cabin: +, 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 đươc treo bằng cáp mà hành trình lên xuống của nó không bị hạn chế. Ngoài ra còn có loiaj thang máy dẫn động cabin lên xuống bằng bánh răng thang răng (chuyên dùng để chở người phục vụ xây dựng các công trình cao tầng). +, Thang máy thủy lực (bằng xylanh - pittông): Đặc điểm của loại này là cabinđược đẩy từ dưới lên nhờ xylanh - pittông thuỷ lực nên hành trình bị hạn chế vìvậy không thể trang bị cho các công trình cao tầng, mặc dù kết cấu đơn giản, tiếtdiện giếng thang so với dẫn động cáp có cùng tải trọng. Theo các thong số cơ bản: +, Theo tốc độ di chuyển của cabin: - Loại tốc độ thấp:ν <1 m/s - Loại tốc độ trung bình: ν < 1 ÷ 2,5 m/s - Loại tốc độ cao: ν <2,5 ÷ 4 m/s 7 - Loại tốc độ rất cao: ν > 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 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 dưới giếng thang Theo quỹ đạo di chuyển của cabin +, Thang máy thẳng đứng +, Thang máy nghiêng 1.4. Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của thang máy Thang máy có nhiều kiểu khác nhau nhưng nhìn chung có các bộ phận chính sau: Cabin và hệ thống treo cabin – Cơ cấu đóng mở cửa cabin – Bộ hãm phanh bảo hiểm – Cáp nâng – Đối trogj, và hệ thống cân bằng – Hệ thống ray dẫn hướng – Tủ điện điều khiển cùng các trạng thiết bị điện để điều khiển thang máy hoạt động theo đúng chức năng – Cửa tầng – Cửa cabin cùng hệ thống khóa liên động. 1.4.1 Cấu tạo chung của thang máy 8 Hình 1-1 là sơ đồ cấu tạo của thang máy, dẫn động bằng tời điện với puly cáp bằng ma sát. Thang máy gồm: 1. Tủ điện điều khiển 19. Hệ thống treo 2. Bộ phận hạn chế tốc độ 20. Cáp nâng 3. Cơ cấu đóng mở cửa 21. Bộ tời kéo 4. Cửa cabin 22. Buồng máy. 5. Sàn cabin 6. Sàn tầng 7. Cửa tầng 8. Cáp của bộ phận hạn chế tốc độ 9. Thiết bị tang cáp hạn chế tốc độ 10. Hố thang 11. Giảm chấn 12,13. Ray dẫn hướng cho đối trọng và cabin 14. Đối trọng 15. Giếng thang 16. Ngàm dẫn hướng 17. Bộ phận bảo hiểm 18. Cabin 9 Hình.1- 1: Cấu tạo thang máy 10 [...]... Động cơ Trong đồ án này em sử dụng một động cơ DC có hộp số để kéo buồng Cabin và hai động cơ DC để đóng mở cửa Cabin 31 Hình.2- 8: Động cơ điện DC SERVO MOTOR Hình.2- 9: Động cơ điện một chiều 32 2.2.1 Định nghĩa Động cơ điện một chiều là máy điện chuyển đổi năng lượng điện một chiều sang năng lượng cơ Máy điện chuyển đổi từ năng lượng cơ sang năng lượng điện là máy phát điện Đối với động cơ điện. .. sẽ phát ra một điện áp gọi là sức phản điện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện động đối kháng, vì nó đối kháng lại điện áp bên ngoài đặt vào động cơ Sức điện động này tương tự như sức điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một máy phát điện (như lúc ta nối một điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéo trục động cơ bằng một ngẫu lực bên ngoài) Như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm 2... 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 thường được lắp đặt trong môi trường khá là khắc nghiệt Phòng máy thường được đặt ở thường được đặt tại đỉnh của toà nhà vì vậy máy nhiệt... máycó tốc độ hợp lý thì giữa động cơ kéo và puly có thêm hộp giảm tốc +, Các yêu cầu chọn công suất động cơ truyền động thang máy Để tính toán chọn được công suất động cơ truyền động thang máy cần có các điềukiện và tham số sau: - Sơ đồ động học của thang máy -Tốc độ và gia tốc lớn nhất cho phép -Trọng tải -Trọng lượng buồng thang 18 CHƯƠNG 2: CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI 2.1 Vi điều khiển PIC18F4523... đặc trưng cho chế độ làm việc của hệ truyền động điện thang máy - Thang máy phải đảm bảo tuyệt đối an toàn vì nó liên quan trực tiếp tới tính mạng con người vì thế khi thiết kế thang máy phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về “ Thiết kế thang máy “ do quốc tế đặt ra - Các khí cụ điện , thiết bị điện trong hệ thống truyền động và trang bị điện của thang máy phải làm việc tin cậy trong mọi điều kiện... Động cơ được sử dụng trong thang máy là động cơ 3 pha rôto dâyquấn hoặc rôto lồng sóc, vì chế độ làm việc của thang máy là ngắn hạn lặp lại cộngvới yêu cầu sử dụng tốc độ, mômen động cơ theo một dải nào đó cho đảm bảo yêucầu về kinh tế và cảm giác của người đi thang máy Động cơ là một phần tử quantrọng được điều chỉnh phù hợp với yêu cầu nhờ một hệ thống điện tử ở bộ xử lýtrung tâm Phanh - Phanh hãm điện. .. (BLDC) và động cơ có chổi tha (DC) Do động cơ BLDC thực chất là động cơ điện 3 pha không đồng bộ vì vậy mình chỉ xét động cơ điện 1 chiều có chổi than 2.2.2 Phân loại động cơ điện một chiều (đây là cách phân loại theo cách kích từ) Động cơ điện 1 chiều phân loại theo kích từ thành những loại sau: -Kích từ độc lập -Kích từ song song -Kích từ nối tiếp -Kích từ hỗn hợp Với mỗi 1 loại động cơ điện 1 chiều... tại đỉnh của toà nhà vì vậy máy nhiệt độ của phòng máy thường 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 Các hệ truyền động cho thang máy: -Hệ thống máy phát động cơ -Hệ thống bộ biến đổi tĩnh - động cơ một chiều -Hệ thống bộ biến tần- động cơ không đồng bộ -Hệ thống dùng động cơ không đồng bộ nhiều cấp tốc độ 17 Dựa vào yêu cầu công nghệ... thành phần: sức phản điện động, và điện áp giáng tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng Dòng điện chạy qua động cơ được tính theo biều thức sau: I = (V_{Nguon}-V_{Phan Dien Dong})/R_{Phan Ung} Công suất cơ mà động cơ đưa ra được, được tính bằng: 2.2.4 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều 34 Các phương trình điều chỉnh tốc độ: -Thay đổi điện áp phần ứng -Thay đổi điện trở mạch rotor -Thay... trước khi thang được tiếp tục đưa vào hoạt động - Việc đóng mở cửa thang hay cửa tầng chỉ được thực hiện tại tầng nơi buồng thang dừng và khi buồng thang đã dừng chính xác +, 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 racác hiện tượng sau : - Đối với thang máy chở khách: . tiếp tục mở rộng nghiên cứu trong luận văn. 2 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Lê Xuân Ngừng K51- Cơ Điện Tử MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH LỜI NÓI ĐẦU 3 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Lê Xuân Ngừng K51- Cơ Điện Tử Trong. động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn luận văn này của em không tránh khỏi những sai sót. Kính mong nhận được sự chỉ bảo. được sự chỉ bảo của thầy cô và sự góp ý của các bạn. Hà nội, 5 tháng 5 năm 2014. Sinh viên thực hiện. Lê Xuân Ngừng. 1 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Lê Xuân Ngừng K51- Cơ Điện Tử TÓM TẮT Được sự hướng