CHƯƠNG 2: SƠ ĐỒ CẤU TẠO, SƠ ĐỒ MẠCH, NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG. – Tài liệu text

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản khá đầy đủ của tài liệu tại đây ( 1.21 MB, 36 trang )

Để giúp người sử dụng, người có nhu cầu lắp đặt thang máy hiểu rõ hơn về cấu

tạo của thang máy thì chúng tôi xin nêu ra một số cấu tạo và nguyên lý hoạt động

của thang máy như sau:

+ Hố thang máy được đặt dọc theo chiều cao của toà nhà, thông suốt từ trên xuống

dưới.

+Phòng máy thường bố trí ở trên đỉnh của giếng thang (đối với thang máy có

phòng máy).

+ Hố Pit được bố trí bên dưới sàn tầng thấp nhất của toà nhà .

+Tất cả các thiết bị điện, thiết bị cơ được lắp đặt kín và an toàn trong giếng thang,

phòng máy:

– Hệ thống điều khiển thang máy (Control Panel): là các thiết bị điện, điện tử điều

khiển theo lập trình đảm bảo cho thang máy hoạt động theo đúng chức năng yêu

cầu. Thang máy chở người thường dùng nguyên tắc điều khiển kết hợp cho năng

suất cao (cùng lúc có thể nhận nhiều lệnh điều khiển hoặc gọi tầng cả khi thang

dừng và khi chuyển động). Các nút ấn trong cabin cho phép thực hiện các lệnh

chuyển động đến các tầng cần thiết. Các nút ấn ở cửa tầng cho phép hành khách

gọi cabin đến cửa tầng đang đứng. Các đèn tín hiệu ở cửa tầng và trong cabin cho

biết trạng thái làm việc của thang máy và vị trí của cabin.



Thiết bị thang máy.

+ Ray dẫn hướng: được lắp đặt dọc theo giếng thang để dẫn hướng cho cabin và

đối trọng chuyển động dọc theo hố thang. Ray dẫn hướng đảm bảo cho đối trọng

và cabin luôn nằm ở vị trí thiết kế của chúng trong hố thang máy và không bị dịch

chuyển theo phương ngang trong quá trình chuyển động. Ngoài ra ray dẫn hướng

phải đảm bảo độ cứng để giữ trọng lượng cabin và tải trọng trong cabin tựa lên ray

dẫn hướng cùng với các thành phần tải trọng động khi bộ hãm bảo hiểm làm việc

(trong trường hợp đứt cáp hoặc cabin đi xuống với tốc độ lớn hơn giá trị cho phép).

– Motor kéo: thường lắp ở phòng máy trên nóc giếng thang (đôi khi cũng lắp ở Hố

thang). Là khâu dẫn động hộp giảm tốc theo một vận tốc quy định làm quay puli

kéo cabin lên xuống. Motor kéo được liên kết với cabin và đối trọng bằng các sợi

cáp nâng thông qua hệ thống puli ma sát của motor và các puli trên hệ thống treo

của cabin và đối trọng. Khi Motor kéo hoạt động, puli ma sát quay và truyền

chuyển động đến cáp nâng làm cabin và đối trọng chuyển động lên hoặc xuống dọc

theo giếng thang. Motor là một phần tử quan trọng ảnh hưởng rất nhiều tới chất

lượng hoạt động của thang máy, nó được điều chỉnh phù hợp với yêu cầu nhờ một

hệ thống điều khiển điện tử ở Tủ điều khiển (Control Panel).

– Trên Motor kéo còn gắn một bộ Phanh: nó thực hiện nhiệm vụ giữ cho cabin

đứng im ở các vị trí dừng tầng. Khối tác động là hai má phanh kẹp lấy tang phanh.

Tang phanh gắn đồng trục với trục động cơ. Hoạt động đóng mở của phanh được

phối hợp nhịp nhàng với quá trình làm việc của đông cơ.

– Cáp của bộ hạn chế tốc độ: liên kết bộ hạn chế tốc độ với hệ thống tay đòn của bộ

Hãm bảo hiểm và bộ căng cáp hạn chế tốc độ. Khi đứt cáp hoặc cáp trượt trên

rãnh puli do không đủ ma sát mà cabin đi xuống vượt quá tốc độ cho phép, bộ hạn

chế tốc độ tác động lên bộ Hãm bảo hiểm để dừng cabin tựa trên các Ray dẫn

hướng trong giếng thang. Ở một số thang máy, bộ Hãm bảo hiểm và bộ phận hạn

chế tốc độ còn được trang bị cho cả Đối trọng.



Thiết bị cơ điện thang máy.

– Bộ hạn chế tốc độ: Là bộ phận an toàn khi vận tốc thay đổi do một nguyên nhân

nào đó vượt quá vận tốc cho phép, bộ hạn chế tốc độ sẽ bật cơ cấu khống chế cắt

điều khiển motor và bộ Hãm bảo hiểm sẽ làm việc.

– Giảm chấn : được lắp đặt dưới đáy hố thang để dừng và đỡ cabin và đối trọng

trong trường hợp cabin hoặc đối trọng chuyển động xuống dưới, vượt quá vị trí đặt

công tắc hạn chế hành trình cuối cùng. Giảm chấn phải có độ cao đủ lớn để khi

cabin hoặc đối trọng tỳ lên nó thì có đủ khoảng trống cần thiết phía dưới sao cho

gia tốc dừng cabin hoặc đối trọng không vượt quá giá trị cho phép được uy định

trong tiêu chuẩn; đồng thời đảm bảo được một khoảng trống an toàn cho việc sửa

chữa.

– Cửa cabin và Cửa tầng: thường là loại cửa lùa về một bên hoặc hai bên và chỉ

đóng mở khi Cabin dừng chính xác trước cửa tầng nhờ cơ cấu đóng mở cửa (Động

cơ mở cửa) đặt trên nóc Cabin. Cửa Cabin và Cửa tầng được trang bị khoá liên

động và các tiếp điểm điện để đảm bảo an toàn cho thang máy hoạt động.

Động cơ mở cửa là động cơ một chiều hay xoay chiều tạo ra momen mở cửa cabin

kết hợp với mở cửa tầng. Khi cabin dừng đúng tầng, rơle thời gian sẽ đóng mạch

điều khiển động cơ mở cửa, hoạt động theo một quy luật nhất định, đảm bảo quá

trình đóng mở êm nhẹ không có va đập. Nếu không may một vật gì đó hay người

kẹp giữa cửa tầng đang đòng thì cửa sẽ tự động mở ra nhờ bộ phận đặc biệt ở gờ

cửa có găn phản hồi với động cơ qua Hệ thống điều khiển (Control Panel).

Thang sẽ không hoạt động nếu một trong các tiếp điểm chưa đóng kín hẳn. Hệ

thống khoá liên động cũng đảm bảo đóng kín các cửa tầng và không mở được từ

bên ngoài khi cabin không ở đúng vị trí cửa tầng. Cửa tầng và cửa cabin được đóng

mở đồng thời. Tại các điểm trên cùng và dưới cùng có đặt các công tắc hạn chế

hành trình cho cabin.

5.

Trong hố thang máy.

– Cabin (18) và Đối trọng : Cabin Là một phần tử chấp hành quan trọng trong

thang máy, là nơi chở người hay hàng hoá đến các tầng. Để đảm bảo cho cabin

hoạt động đều cả trong quá trình lên và xuống, có tải hay không có tải người ta sử

dụng một Đối trọng có chuyển động đồng phẳng với cabin nhưng theo chiều ngược

lại.

Cabin và Đối trọng được treo trên hai đầu cáp nâng nhờ vào Hệ thống treo. Hệ

thống này đảm bảo cho các nhánh cáp riêng biệt có sức căng như nhau. Cáp nâng

được vắt qua các rãnh cáp của puli ma sát của Motor kéo. Khi chuyển động, cabin

và đối trọng tựa trên các ray dẫn hướng trong giếng thang nhờ các Ngàm dẫn

hướng. Hệ thống cáp nâng, ray dẫn hướng, cabin và đối trọng nằm trong một mặt

phẳng để đảm bảo chuyển động êm nhẹ, chính xác, không rung giật trong quá trình

di chuyển. Cabin, hộp Giảm tốc, đối trọng tạo nên một cơ hệ phối hợp chuyển

động nhịp nhàng do Motor kéo điều chỉnh.

Cabin phải đảm bảo có kích thước phù hợp, tính thẩm mỹ cao và các tiện nghi như

ánh sáng, quạt gió, điều hoà, âm thanh, panel vận hành … gây cảm giác dễ chịu,

thuận tiện cho khách khi ở trong cabin. Các thiết bị phụ khác như quạt gió, chuông,

điện thoại liên lạc, các chỉ thị số báo chiều chuyển động, panel vận hành… được

lắp đặt trong cabin để tạo ra cho khách hàng một cảm giác dễ chịu khi đi thang

máy.

2.1.2. Sơ đồ nguyên lý.

2.2. Các đầu vào ra và đặc tính của bộ điều khiển số trực tiếp.

PLC S7-200 CPU 224 DC/DC/DC



Các đầu vào/ra số:



Đầu vào (Ix.x ): kết nối với nút bấm, công tắc, sensor.. .với điện áp vào tiêu

chuẩn 24VDC.



Đầu ra (Qx.x): kết nối với thiết bị điều khiển với các điện áp

24VDC/220VAC (tùy theo loại CPU ).



Đầu vào nguồn: 24VDC/220VAC ( tùy theo loại CPU ).



Đặc tính của bộ điều khiển số:



Đèn trạng thái.

o

Đèn RUN (màu xanh): Chỉ báo PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện

chương trình đã được nạp vào bộ nhớ chương trình.

o

Đèn STOP (màu vàng): Chỉ báo PLC đang ở chế độ dừng và không thực

hiện chương trình, các đầu ra đều ở trạng thái “OFF”.

o

Đèn SF/DIAG: Chỉ báo hệ thống bị hỏng tức do lỗi phần cứng hoặc hệ điều

hành.

o

Đèn Ix.x(màu xanh): Chỉ báo trạng thái của đầu vào số(ON/OFF).

o

Đèn Qx.x(màu xanh): Chỉ báo trạng thái của đầu ra số(ON/OFF).



Port truyền thông.

Port truyền thông nối tiếp RS485: Giao tiếp với PC, PG, TD200, mạng biến tần

Port cho module mở rộng: Kết nối với module mở rộng.

2.3. Các thiết bị và cơ cấu sử dụng trong hệ thống

2.3.1. Tính chọn công suất Động cơ kéo.

–

Các thông số của thang máy

Trọng tải : 1000 Kg tương đương với 15 người

Buồng thang : 250 Kg

Chiều cao tòa nhà : 16 m khoảng cách giữa các tầng 4m.

Tốc độ thang máy : 2,5 m/s

Ta chọn pully có bán kính gấp 40 lần bán kính dây kéo

2.3.2. Phần tính toán

Công suất tĩnh của động cơ khi nâng tải có dùng đối trọng được xác định theo

công thức sau:

P = [(Gbt + G – Gđt)* V * g * k*10-3]

T r o n g đ ó:

–

Gbt là khối lượng buồng thang.

G là trọng tải tối đa.

V vận tốc nâng .

G gia tốc trọng trường (chọn g=10).

Gđt là khối lượng của đối trọng. Công thức tính Gđt= Gbt + α* G

Với α là hệ số cân bằng (chọn 0.3 đến 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 hệ số

α= 0,35 ÷ 0,4 => Gđt = 250 + 0,4*1000 = 650 (Kg).

– k là hệ số ma sát giữa thanh dẫn hướng và đối trọng.(chọn k=1,3).

-3

 P = (250 + 1000 – 650)*2,5*10*1,3*10 = 19,5 (KW).

Công suất tĩnh của động cơ khi nâng hạ có dùng đối trọng được xác định theo công

thức sau:

P = [(Gbt + G + Gđt)* V * g * k*10-3]



P = (250 + 1000 + 650)*2,5*10*1,3*10-3 = 61,75 (KW).

2.3.3. Biến tần FR200

Với các thông số công suất của động cơ ta chọn biến tần FR200

Loại 3 pha 380V Công suất 0.75 ～75kW

Biến tần FR200 sử dụng khái niệm thiết kế tùy chỉnh tiên tiến, chọn thế hệ mới của

các mô-đun IGBT, áp dụng hàng đầu chế độ điều khiển vector, công suất đầu ra

quá tải mạnh mẽ, đáp ứng yêu cầu của khách hàng công nghiệp hiệu suất cao và độ

tin cậy cao.

THÔNG SỐ KỸ THUẬT:

•

Biến tần FR200 điều khiển Vector vị trí cho các ứng dụng cao trong thị

trường chế tạo máy, và các ứng dụng đơn giản như điều khiển bơm quạt.

•

FR200 thiết kế linh hoạt, Điều khiển Vector không cảm biến nhúng (SVC)

và điều khiển VF trong một, có thể được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng

đòi hỏi độ chính xác mà điều khiển tốc độ cao, đáp ứng mô-men cao ở tần số

thấp.

•

Ngoài những tính năng như biến tần Frecon FR100, biến tần Fr200 còn có

những tính năng nổi bật sau:

o

Kiểm soát mô men xoắn

o

Điều khiển Sensorless Vector

o

Có hai cấp công suất trong một biến tần với G (tải nặng) và P (tải

thường).

o

Hỗ Trợ chức năng lưu tham số dự phòng.

o

Có sẵn modul phanh cho cấp công suất từ 37~75Kw.

o

Cuộn kháng có sẵn cho công suất từ 90 KW trở lên.

o

Một đầu ra xung tốc độ cao, Điện áp điều khiển cho phép -10V đến

10V.

Sơ đồ ghép nối giữa thang máy với biến tần FR200.

2.4.Phương thức kết nối và phân tầng kỹ thuật

2.4.1. Phương

thức kết nối

Gần đây, hệ thống thang máy đã trở thành một hệ thống quan trọng và hệ thống

này thường đi kèm với một phần mềm trên máy PC để giám sát và điều khiển.

Thêm nữa, hệ thống này cũng sẽ cung cấp một cơ chế giao tiếp để cho các nhà tích

hợp bên thứ 3 ví dụ như BMS để Truy nhập và lấy thông tin.

Một giao tiếp mức cao sẽ được cung cấp cho hệ thống điều khiển thang máy và

thang trung tâm. Thông qua giao diện này, hệ thống BMS sẽ có thể giám sát và

điều khiển các thông tin liên quan đến thang máy và cũng giao tiếp với hệ thống

thông báo, hệ thống nhắn tin, và màn hình hiển thị của thang máy. Toà nhà sẽ trang

bị nơi đặt hệ thống, rack, kết nối mạng và các hạng mục liên quan cần thiết cho

cổng giao tiếp với hệ thống thang máy.

Các nhà cung cấp thang máy thường cung cấp các hệ thống thang máy với các giao

thức như OPC, BACNet, MODBUS, LNS, P2 hoặc đơn giản hơn là TCP/IP. Hệ

thống thang máy của các nhà cung cấp lớn như Schindler, Ryoden, Mitsubishi…

hỗ trợ giao thức TCP/IP

Mạng thông tin liên lạc của BMS chia làm 3 cấp (hoặc 02 cấp) tùy vào từng nhà

cung cấp:

– Mạng trục backbone : thường là mạng Ethernet TCP/IP hoặc Bacnet/IP

10100/1000Mb nối các bộ điều khiển tòa nhà ( Builiding controllers) với nhau và

nối với các Server của hệ thống ( thường có 2 server chạy nóng và dự phòng).

– Mạng điều khiển tầng: là mạng dây chạy trực tiếp trong từng tầng, thường là

mạng RS485, chuẩn truyền thông thường là LON, Bacnet MS/TP, N2, P2, … mạng

này do bộ điều khiển tầng quản lý và liên kết các bộ điều khiển nhỏ hơn đặt tại

từng thiết bị cụ thể trong tầng của tòa nhà.

Thường các hệ BMS đơn giản chỉ có 02 phân lớp mạng như vậy. Các hệ thống lớn

và yêu cầu tích hợp cao thường có thêm phân lớp mạng thứ 3 nằm trên 2 lớp trên :

ALN ( Application Level network). Phân lớp này thường là lớp mạng interconnect

giữa rất nhiều hệ thống khác nhau trong tòa nhà, cùng chia sẻ thông tin và quản lý,

nó sẽ có 1 hệ thống trung tâm để thu thập và phân phối thông tin cho các Client

trong hệ thống mạng.

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Điện Tử Bách Khoa