Điện công nghiệp - Chương 9

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

124
lượt xem 45
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo giáo trình Điện công nghiệp - Chương 9 Trang bị điện thang máy và máy nâng

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Điện công nghiệp - Chương 9

132 Ch ng 9 TRANG B I N THANG MÁY VÀ MÁY NÂNG 9-1 Khái ni m chung Thang máy và máy nâng là thi t b v n t i dùng v n chuy n hàng hoá và ng i theo ph ng th ng ng. Hình 9-1 là hình dáng t ng th c a thang máy ch khách. Thang máy c l p t trong các nhà cao t ng, trong các khách s n, siêu th , công s , b nh vi n v.v…, còn máy nâng th ng l p t trong các gi ng khai thác m h m lò, trong các nhà máy sàng tuy n qu ng. Ph t i c a thang máy thay i trong m t ph m vi r t r ng, nó ph thu c vào l ng hành khách i l i trong m t ngày êm và h ng v n chuy n hành khách. Ví d nh thang máy l p t trong nhà hành chính; bu i sáng u gi làm vi c, hành khách i nhi u nh t theo chi u nâng, còn bu i chi u, cu i gi làm vi c s là l ng hành khách nhi u nh t i theo chi u xu ng. B i v y khi thi t k thang máy, ph i tính cho ph t i “xung” c c i. L u l ng khách i thang máy trong th i i m cao nh t c tính trong th i gian 5 phút, c tính theo bi u th c sau: A( N a )i (9-1) Q5 ' N .100 Trong ó A - t ng s ng i làm vi c trong ngôi nhà N - s t ng c a ngôi nhà a - s t ng mà ng i làm vi c không s d ng thang máy (th ng l y a=2) i/100 - ch s c ng v n chuy n hành, H 9-1 Dáng t ng th c a thang máy c tr ng cho s l ng khách khi i lên ho c xu ng trong th i gian 5’. i l ng Q5’ ph thu c vào tính ch t c a ngôi nhà mà thang máy ph c v ; i v i nhà chung c Q5’% = (4 ÷ 6)%; khách s n Q5’ = (7 ÷ 10)%; công s Q5’% = (12÷ 20)%; c a gi ng ng các ng i h c Q5% = (20÷ 35)%.
133 N ng su t c a thang máy chính là s l ng hành khách mà thang máy v n chuy n theo m t h ng trên m t n v th i gian và c tính theo bi u th c: 3600 E (9-2) P H tn V Trong ó: P- n ng su t c a thang máy tính cho 1 gi ; E- tr ng t i nh m c c a thang máy (s l ng ng i i c m t l n v n chuy n c a thang máy) - h s l p y ph t i c a thang máy; H- chi u cao nâng (h ), m; v- v n t c di chuy n c a bu ng than, m/s; tn- t ng th i gian khi thang máy d ng m i t ng (th i gian óng, m c a bu ng thang, c a t ng, th i gian ra, vào c a hành khách) và th i gian t ng, gi m t c c a bu ng thang; tn = (t1 + t2 + t3)(md +1) + t4 + t5 +t6 (9-3) Trong ó: t1 - th i gian t ng t c; t2 - th i gian gi m t c; t3 - th i gian m , óng c a; t4 - th i gian i vào c a m t hành khách; t5 - th i gian i ra c a m t hành khách; t6 - th i gian khi bu ng thang ch khách n ch m; md - s l n d ng c a bu ng thang (tính theo xác su t) S l n d ng md (tính theo xác su t có th xác nh d a trên th hình 9-2) và mt là s t ng bu ng thang md di chuy n. Theo bi u th c (9-3) ta th y n ng su t c a thang máy t l thu n v i tr ng t i c a bu ng thang E và t l ngh ch v i tn, c bi t là i v i thang máy có t i tr ng l n. Còn h s l p y ph thu c ch y u vào c ng v n chuy n hành khách th ng l y b ng: = (0,6 ÷ 0,8). m t H.9-2 th xác nh s l n d ng
134 9-2 Trang thi t b c a thang máy M c d u thang máy và máy nâng có k t c u a d ng nh ng trang thi t b chính c a thang máy ho c máy nâng g m có: bu ng thang, t i nâng, cáp treo bu ng thang, i tr ng, ng c truy n ng, phanh hãm i n t và các thi t b i u khi n. T t c các thi t b c a thang máy c b trí trong gi ng bu ng thang (kho ng không gian t tr n c a t ng cao nh t n m c sâu c a t ng 1), trong bu ng máy (trên tr n c a t ng cao nh t) và h bu ng thang (d i m c sàn t ng). B trí các thi t b c a m t thang máy c bi u di n trên hình 9-3 Các thi t b thang máy g m: 1. ng c i n; 2. Puli; 3. Cáp treo; 4. B ph n h n ch t c ; 5. Bu ng thang; 6. Thanh d n h ng; 7. H th ng i tr ng; 8. Tr c nh; 9. Puli d n h ng; 10. Cáp liên ng; 11. Cáp c p i n; 12. ng c óng, m c a bu ng thang. a) Thi t b l p trong bu ng máy + C c u nâng Trong bu ng máy l p h th ng t i nâng - h bu ng thang 1(c c u nâng) t o ra l c kéo chuy n ng bu ng thang và i tr ng. C c u nâng g m có các b ph n: b ph n kéo cáp (puli ho c tang qu n cáp), h p gi m t c, phanh hãm i n t và ng c truy n ng. T t c các b ph n trên c l p trên tm b ng thép. Trong thang máy th ng dùng hai c c u nâng: (hình 9-4) - C c u nâng có h p t c (H.9-4a) - C c u nâng không có h p t c (H.9-4b) C c u nâng không có h p t c th n g c s d ng trong các thang máy t c cao. + T i n: trong t i n l p ráp c u dao t ng, c u chì các lo i, công t c t và r le trung gian. + Puli d n h ng H 9-3. B trí các thi t b c a thang máy
135 + B p h n h n ch t c 4 làm vi c ph i h p v i phanh b o hi m b ng cáp liên ng 10 h n ch t c di chuy n c a bu ng thang. H. 9-4 C c u nâng. a) C c u nâng có h p t c ; b) C c u nâng không có h p t c 1. ng c truy n ng; 2. Phanh hãm i n t ; 3. H p t c ; 4. B ph n kéo cáp b) Thi t b l p trong gi ng thang máy + Bu ng thang: trong quá trình làm vi c, bu ng thang 5 (h.9-3) di chuy n trong gi ng thang máy d c theo các thanh d n h ng 6. Trên nóc bu ng thang có l p t thanh b o hi m, ng c truy n ng óng - m c a bu ng thang 12. Trong bu ng thang l p t h th ng nút b m i u khi n, h th ng èn báo, èn chi u sáng bu ng thang, công t c liên ng v i sàn c a bu ng thang và i n tho i liên l c v i bên ngoài trong tr ng h p thang m t i n. Cung c p i n cho bu ng thang b ng dây cáp m m 11. + H th ng cáp treo 3 (h.9-3) là h th ng cáp hai nhánh m t u n i v i bu ng thang và u còn l i n i v i i tr ng 7 cùng v i puli d n h ng 9. + Trong gi ng c a thang máy còn l p t các b c m bi n v trí dùng chuy n i t c ng c , d ng bu ng thang m i t ng và h n ch hành trình nâng - h c a thang máy. c) Thi t b l p t trong h gi ng thang máy Trong h gi ng thang máy l p t h th ng gi m xóc là h th ng gi m xóc và gi m xóc thu l c tránh s va p c a bu ng thang và i tr ng xu ng sàn c a gi ng thang máy trong tr ng h p công t c hành trình h n ch hành trình xu ng b s c (không ho t ng).
136 9-3Các thi t b chuyên dùng trong thang máy a) Phanh hãm i n t : V k t c u, c u t o, nguyên lý ho t ng gi ng nh phanh hãm i n t dùng trong các c c u c a c u tr c. b) Phanh b o hi m ( phanh dù): có nhi m v là h n ch t c di chuy n c a bu ng thang v t quá gi i h n cho phép và gi ch t bu ng thang t i ch b ng cách ép vào hai thanh d n h ng trong tr ng h p b t cáp treo. V k t c u và c u t o, phanh b o hi m có ba lo i: - Phanh b o hi m ki u nêm dùng hãm kh n c p. - Phanh b o hi m ki u kìm (h. 9-5) dùng hãm êm. - Phanh b o hi m ki u l ch tâm dùng hãm kh n c p. H. 9-5 Phanh b o hi m ki u kìm 1. Thanh d n h ng; 2. G ng kìm; 3. Dây cáp liên ng c v i b h n ch t c ; 4. Tang- bánh vít; 5. Nêm Phanh b o hi m l p t trên nóc c a bu ng thang, hai g ng kìm 2 tr t d c theo hai thanh d n h ng 1.N m gi a hai cánh tay u c a g ng kìm có nêm 5 g n ch t v i h truy n l c tr c vít và tang - bánh vít 4. H truy n l c bánh vít - tr c vít có hai d ng ren: bên ph i là ren ph i, còn ph n bên trái là ren trái. Khi t c c a bu ng thang th p h n tr s gi i h n t i a cho phép, nêm 5 hai u c a tr c vít v trí xa nh t so v i tang - bánh vít 4, làm cho hai g ng kìm 2 tr t bình th ng d c theo thanh d n h ng 1. Trong tr ng h pt c c a bu ng thang v t quá gi i h n cho phép, tang - bánh vít 4 s quay theo chi u kéo dài hai u nêm 5 v phía mình, làm cho hai g ng kìm 2 ép ch t vào thanh d n h ng, k t qu s h n ch ctc di chuy n c a bu ng thang và trong tr ng h p b t cáp treo, s gi ch t bu ng thang vào hai thanh d n h ng. c) C m bi n v trí Trong máy nâng và thang máy, các b c m bi n v trí dùng : - Phát l nh d ng bu ng thang m i t ng - Chuy n i t c ng c truy n ng t t c cao sang t c th p khi bu ng thang n g n t ng c n d ng, nâng cao d ng chính xác.
137 - Xác inh v trí c a bu ng thang Hi n nay, trong s kh ng ch thang máy và máy nâng th ng dùng 3 lo i c m bi n v trí : + C m bi n v trí ki u c khí (công t c chuy n i t ng) (hình 9-6): là lo i công t c ba v trí. Khi bu ng thang di chuy n i lên, do tác d ng c a v u g t (l p m i t ng) s g t tay g t lên làm cho c p ti p H.9-6 C m bi n ki u c khí 1.T m cách i n; 2. Ti p i m i m 2 phía trên kín; khi bu ng thang di t nh; 3. Ti p i m ng; 4. chuy n theo chi u i xu ng, v u g t tay C n g t; 5. Vòng m cao su g t i xu ng, c p ti p i m 2 phía d i kín; khi bu ng thang g n v trí m i t ng (phía trên ho c d i m i sàn t ng) thì tay g t n m vào gi a, c hai ti p i m u h . Lo i c m bi n này có u i m là k t c u n gi n, th c hi n 3 ch c n ng c a b c m bi n v trí, nh ng nh c i m là tu i th không cao, c bi t là i v i thang máy t c cao, gây ti ng n và nhi u cho các thi t b vô tuy n. + C m ng v trí ki u c m ng i v i nh ng thang máy t c cao, n u dùng b c m bi n ki u c khí, làm gi m tin c y trong quá trình làm vi c. B i vây trong các s kh ng ch thang máy t c cao th ng dùng b c m bi n không ti p i m: ki u c m ng, ki u i n dung và ki u i n quang. Nguyên lý làm vi c c a c m bi n ki u c m ng v trí d a trên H. 9-7 C m ng v trí ki u c m ng s thay i tr s i n c m L c a a) c u t o c m bi n; b) s nguyên lý cu n dây có m ch t khi m ch t 1.M ch t ; 2.Cu n dây; 3. T m s t ch U kín và m ch t h . C u t o c a b c m bi n v trí ki u c m ng (h.9-7a) g m m ch t 1, cu n dây 2. Khi m ch t h , i n c m c a b c m bi n b ng i n tr thu n c a cu n dây, còn khi m ch t b che kín b ng thanh thép ch U3 i n tr c a c m bi n s t ng t bi n do thành ph n i n c m L c a cu n dây t ng. S nguyên lý c a b c m bi n ki u c m ng c mô t trên hình 9-7b. B c m bi n có th u n i ti p v i r le trung gian RTr m t chi u ho c r le trung gian xoay chi u. Khi m ch t h , do i n tr c a c m bi n r t nh nên
138 r le trung gian RTr tác ng; còn khi m ch t kín, do i n tr c a c m bi n r t l n, RTr không tác ng. nâng cao tin c y làm vi c c a r le trung gian, t C c u song song v i cu n dây c a c m bi n. Tr s i n dung C c ch n sao cho khi thanh s t 3 che kín m ch t c a b c m bi n s t o c ch c ng h ng dòng. Thông th ng b c m bi n CB cl p thành gi ng c a thang máy, thanh s t ng c l p bu ng thang. + C m bi n v trí ki u quang i n B c m bi n v trí dùng hai ph n t quang i n, nh c u t o trên hình 9-8 g m khung g ch U th ng làm b ng v t li u không kim lo i. Trên khung cách i n gá l p hai ph n t quang i n i di n nhau: m t ph n t phát quang ( iôt phát quang F) và m t ph n t thu quang (transisto quang). nâng cao tin c y c a b c m bi n không b nh h ng b i sáng c a môi tr ng th ng dùng ph n t phát quang và thu quang h ng ngo i. Thanh g t 3 di chuy n gi a khe h c a khung gá các ph n t quang i n. S nguyên lý c a b c m bi n ki u quang i n (h.9-8b). Khi bu ng thang ch a n úng t ng, ánh sáng ch a b che khu t, transisto TT H.9-8 C m bi n v trí ki u quang i n thông, transisto T1 khoá và T2 thông, r le trung gian RTr tác ng; còn khi bu ng thang n úng t ng, ánh sáng b che khu t, TT khoá, T1 thông, T2 khoá, r le trung gian RTr không tác ng. 9-4 c tính và thông s c a thang máy và máy nâng Tu thu c vào tính ch t, ch c n ng c a thang máy và máy nâng, có th phân thành các nhóm chính sau: 1.Thang máy ch khách kèm theo hành lý ho c chuyên ch các v t gia d ng trong các nhà cao t ng, công s , siêu th và trong các tr ng h c. 2. Thang máy dùng trong b nh vi n, dùng chuyên ch b nh nhân trên b ng ca có nhân viên y t i kèm. 3. Máy nâng tr ng t i bé (d i 160kg) dùng trong th vi n, trong các nhà hàng n u ng v n chuy n sách, ho c th c ph m. 4. Máy nâng tr ng t i l n dùng trong công nghi p chuyên ch thi t b , máy móc, v t li u, qu ng, v.v…
139 + Tr ng t i c a thang máy và máy nâng c thi t k theo các tr s nh m c sau: - Máy nâng tr ng t i bé: 100 và 160kg. - Máy nâng tr ng t i l n: 500; 750; 1000; 2000; 3000 và 5000kg. - Thang máy ch khách: 350; 500 và 1000kg - Thang máy dùng trong các b nh vi n: 500kg +T c c a thang máy và máy nâng tu thu c vào v trí và m c ích s d ng c thi t k trong kho ng v = (0,1 ÷ 5)m/s. Tr s t c di chuy n c a bu ng thang (c a thang máy) ph thu c vào t ng nhóm, c thi t k theo các tr s nh m c sau: - Máy nâng tr ng t i bé: 0,25 và 0,5m/s. - Máy nâng tr ng t i l n: 0,1; 0,25; 0,5; 1,0 và 1,5m/s. - Thang máy ch khách: 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 3,5 và 5m/s. - Thang máy dùng trong các b nh vi n: 0,5m/s. Thang máy và máy nâng tu thu c vào t c di chuy n c a bu ng thang c phân ra các lo i sau: - Thang máy t c th p: v 0,5m/s. - Thang máy t c trung bình: 0,75 < v < 1,5m/s th ng dùng cho các nhà có s t ng t (6 ÷ 12) t ng. - Thang máy t c cao: 2,5 < v < 3,5m/s th ng dùng cho các nhà có s t ng mt > 16. - Thang máy có t c r t cao (siêu cao) v = 5m/s th ng dùng cho các toà tháp cao t ng. 9-5 Tính ch n công su t ng c truy n ng thang máy và máy nâng xác nh c công su t ng c truy n ng di chuy n bu ng thang c n ph i có các i u ki n và thông s sau: -S ng h c c a c c u nâng c a thang máy. - Tr s t c và gia t c gi i h n cho phép. - Tr ng t i c a thang máy. - Kh i l ng c a bu ng thang và i tr ng (n u có) - Ch làm vi c c a thang máy. Tính ch n công su t ng c th c hi n theo các b c sau: - Ch n s b công su t ng c d a trên công su t c n t nh. ph t i toàn ph n có tính n ph t i trong ch quá - Xây d ng bi u . - Ki m tra công su t ng c ã ch n theo i u ki n phát nhi t (theo ph ng pháp dòng i n ng tr ho c mômen ng tri). Công su t c n t nh c a ng c khi nâng t i không dùng i tr ng c tính theo bi u th c:
140 (G Gbt ).v.g 3 [kW] (9-4) PC .10 Trong ó: G - kh i l ng c a hàng hoá, kg; Gbt- kh i l ng c a bu ng thang, kg; v -t c nâng hàng, m/s; - hi u su t c a c c u nâng, th ng l y b ng 0,5 ÷ 0,8 g - gia t c tr ng tr ng, m/s2. Khi có i tr ng, công su t c n t nh khi nâng t i c a ng c c tính theo bi u th c: 1 3 [kW] (9-5) Pcn (G Gbt ) G dt . .v.k .g .10 Và khi h t i: 1 3 [kW] (9-6) Pch (G Gbt ) G dt . .v.k .g .10 Trong ó: Pcn: công su t c n t nh c a ng c khi nâng có dùng i tr ng, kW Pch: công su t c n t nh c a ng c khi h có dùng i tr ng, kW. k : h s có tính n ma sát trong các thanh d n h ng c a bu ng thang và i tr ng; th ng ch n 1,15 ÷ 1,3. Gdt: kh i l ng c a i tr ng, kg. Khi tính ch n kh i l ng i tr ng G t, làm sao cho kh i l ng c a nó cân b ng c v i kh i l ng c a bu ng thang Gbt và m t ph n kh i l ng c a hàng hoá G. Kh i l ng c a i tr ng c tính theo bi u th c sau: G t = Gbt + G [kg] (9-7) Trong ó là h s cân b ng, tr s c a nó th ng l y b ng = 0,3 ÷ 0,6. Ph n l n các thang máy ch khách ch v n hành y t i trong nh ng gi cao i m, còn l i luôn làm vi c non t i nên th ng l y t 0,35 ÷ 0,4 i v i thang máy ch hàng, khi nâng th ng làm vi c y , còn khi h th ng không t i (G = 0) nên ch n = 0,5. D a vào các bi u th c (9-4) và (9-5) có th xây d ng bi u ph t i ( n gi n hoá) c a ng c truy n ng và ch n s b công su t ng c trong các s tay tra c u. xây d ng bi u ph t i toàn ph n (bi u ph t i chính xác) c n ph i tính n th i gian t ng t c, th i gian hãm c a h truy n ng, th i gian óng, m c a bu ng thang và c a t ng, s l n d ng c a bu ng thang, th i gian ra, vào bu ng thang c a hành khách trong th i gian cao i m. Th i gian ra vào c a hành khách th ng l y b ng 1s cho m t hành khách. S l n d ng c a bu ng thang (tính theo xác su t) md c tính ch n d a trên các ng cong trên hình 9-2.
141 M c khác, khi ti n hành xây d ng bi u ph t i toàn ph n c ng c n ph i tính n m t s y u t khác ph thu c vào ch v n hành và i u ki n khai thác thang máy nh : th i gian ch khách, th i gian thang máy làm vi c v i tc th p khi n g n t ng c n d ng v.v… Khi tính ch n chính xác công su t ng c truy n ng thang máy c n ph i phân bi t hai ch c a t i tr ng: t i tr ng ng u (h u nh không i) và t i tr ng bi n i. Ph ng pháp tính ch n công su t ng c v i ch t i tr n g n g u th c hi n theo các b c sau: 1) Tính l c kéo c a cáp t lên vành bánh ngoài c a puli kéo cáp trong c c u nâng, khi bu ng thang ch t y t i ng tâng 1 và các l n d ng theo d ki n . F = (G + Gbt - G t – k1 G1)g [N] (9-8) Trong ó: k1 - s l n d ng theod ki n c a bu ng thang G1 - thay i c a t i tr ng sau m i l n d ng, kg G Th ng l y ; trong ó kd là s l n d ng bu ng thang theo d G1 kd ki n c xác nh trên các ng cong trên h.9-2. 2) Tính momen theo l c kéo F .R [N.m] v i F > 0 M i F .R [N.m] v i F< 0 (9-9) M i Trong ó: R - bán kính c a puli kéo cáp , m; i - t s truy n c a c c u nâng; - hi u su t c a c c u nâng. 3) Tính t ng th i gian hành trình nâng và h c a bu ng thang bao g m: th i gian bu ng thang di chuy n v i t c n nh, th i gian t ng t c, th i gian hãm và th i gian ph khác (th i gian óng, m c a, th i gian ra, vào bu ng thang c a hành khách) 4) D a trên k t qu c a các b c tính toán trên, tính momen ng tr và tính ch n công su t c a ng c m b o tho man i u ki n M M t. 5) Xây d ng bi u ph t i toàn ph n c a h truy n ng có tính n quá trình quá , ti n hành ki m nghi m ng c theo dòng i n ng tr . i v i ch ph t i không ng u, các b c tính ch n công su t ng c truy n ng ti n hành theo các b c nêu trên. Nh ng tính l c kéo t lên puli kéo cáp ph i có bi u thay i c a t i tr ng theo t ng t ng m t khi bu ng thang di chuy n lên và xu ng.
142 9-6. nh h ng c a t c , gia t c và d gi t i v i h truy n ng thang máy M t trong nh ng yêu c u c bn i v i h truy n ng thang máy là ph i m b o cho bu ng thang di chuy n êm. Bu ng thang di chuy n êm hay không ph thu c ch y u vào tr s gia t c c a bu ng thang khi m máy và hãm d ng. Nh ng tham s chính c tr ng cho ch ô làm vi c c a thang máy là: t c di chuy n bu ng thang v [m/s], gia t c H.9-9. th bi u di n s ph thu c c a qu ng 2 3 ng s, t c v, gia t c a và d t theo th i gian a [m/s ] và d t [m/s ]. Trên hình 9-9 bi u di n các ng cong: quãng ng i c a thang máy s, tc v, gia t c a và gi t theo hàm th i gian t. T bi u th c (9-2) ta rút ra nh n xét: tr s t c di chuy n bu ng thang quy t nh n ng su t c a thang máy, tr s t c di chuy n c bi t có ý ngh a quan tr ng i v i thang máy trong các nhà cao t ng. Nh ng thang máy t c cao (v = 3,5m/s) phù h p v i chi u cao nâng l n, s l n d ng ít. Trong tr ng h p này th i gian khi t ng t c và gi m t c r t nh so v i th i gian di chuy n c a bu ng thang v i t c cao, tr s t c trung bình c a thang máy g n t b ng t c nh m c cu thang máy. M t khác, tr s t c di chuy n c a bu ng thang t l thu n v i giá thàng c a thang máy. N u t ng t c c a thang máy t v = 0,75m/s 3,5m/s, giá thành c a thang máy t ng lên (4 ÷ 5) l n. B i v y tu thu c vào cao c a nhà mà thang máy ph c v ch n tr s di chuy n c a thang máy phù h p v it c t i u , áp n g y các ch tiêu kinh t và k thu t. Tr s t c di chuy n trung bình c a thang máy có th t ng b ng cách gi m th i gian t ng t c và gi m t c c a h truy n ông thang máy, có ngh a là t ng gia t c. Nh ng khi bu ng thang di chuy n v i gia t c quá l n s gây ra c m giác khó ch i cho hành khách (chóng m t, c m giác s hãi và ngh t c ch n t i u là a 2m/s2. th v.v…) B i v y, tr s gia t c M t i l ng khác quy t nh s di chuy n êm c a bu ng thang là t c t ng c a gia t c khi m máy và t c gi m c a gia t c khi hãm. Nói cách d 2v d 3s da khác ó là gi t ( o hàm b c nh t c a gia t c ). Khi dt 2 dt 3 dt gia t c a < 2m/s2, tr s < 20m/s3. gi t t c t i u là
143 Bi u làm vi c t i u c a thang máy v i t c trung bình và t c cao c bi u di n trên hình 9-9. Bi u này có th phân thành 5 giai o n theo tính ch t thay i t c di chuy n bu ng thang: t ng t c, di chuy n v i t c n nh, hãm xu ng t c th p, bu ng thang n t ng và hãm d ng. Bi u t i us t c n u dùng h truy n ng m t chi u ho c dùng h bi n t n - ng c xoay chi u. N u dùng h truy n ng xoay chi u v i ng c không ng b roto l ng sóc hai c p t c , bi u làm vi c t g n v i bi u t i u nh hình 9-9. i v i thang máy t c ch m, bi u làm vi c ch có giai o n: th i gian t ng t c (m máy), di chuy n v i t c n nh và hãm d ng. 9-7 D ng chính xác bu ng thang H. 9-10. a) s chính xác khi d ng bu ng thang; b) s ph thu c c a d ng chính xác s c a bu ng thang vào tr s t c và gia t c. ng 1 - amax = 1m/s2; ng 2max - a = 2/m2; 2 ng 3 - amax = 3m/s Bu ng thang c a thang máy c n ph i d ng chính xác so v i m t b ng c a sàn t ng c n n khi hãm d ng. N u bu ng thang d ng không chính xác s gây ra các hi n t ng b t l i sau: - i v i thang máy ch khách, làm cho khách ra vào bu ng thang khó kh n h n, t ng th i gian ra, vào d n n gi m n ng su t c a thang máy.
144 - i v i thang máy ch hàng gây khó kh n trong vi c b c x p và d hàng hoá. Trong m t s tr ng h p không th c hi n c vi c b c x p, d hàng hoá. kh c ph c h u qu ó, có th n nh p các nút b m n t ng ( T) l p trong bu ng thang t chính xác d ng bu ng thang theo yêu c u, nh ng nó s d n n các v n không l i sau: - H ng các thi t b i u khi n. - Gây t n th t n ng l ng trong h truy n ng, n u dung ng c không ng b roto l ng sóc truy n ng thang máy s d n n gây ra s phát nóng c a ng c quá gi i h n cho phép. - Gây h ng hóc các thi t b c khí c a thang máy. - T ng th i gian t lúc phanh hãm tác n cho n khi bu ng thang d ng h n. d ng chính xác c a bu ng thang c ánh giá b ng i l ng S. Trên hình 9-10, S là n a hi u s c a hai qu ng ng c a bu ng thang tr t i c t khi phanh hãm i n t tác ng n khi bu ng thang d ng h n khi có t i và không có t i theo cùng m t h ng di chuy n c a bu ng thang. Các y u t nh h ng n d ng chính xác c a bu ng thang g m: mômen do c c u phanh hãm i n t sinh ra, mômen quán tính c a bu ng thang và t i tr ng, tr s t c di chuy n bu ng thang khi b t u hãm d ng và m t s y u t ph khác. Quá trình hãm d ng bu ng thang xãy ra nh sau: khi bu ng thang i g n n sàn t ng c n d ng, s tác ng vào c m bi n v trí ra l nh d ng bu ng thang. Các thi t b ch p hành trong s i u khi n thang máy có th i gian tác ng là t, trong quãng th i gian ó, bu ng thang di chuy n m t o n ng S’ cho n khi phanh hãm i n t tác ng là: S’ = v0. t [m] (9-10) Trong ó: v0 là tr s t c di chuy n c a bu ng thang khi b t u hãm; Sau khi phanh hãm i n t tác ng là quá trình hãm d ng bu ng thang. Trong th i gian này bu ng thang i c m t quãng ng là S”. 2 mv 0 '' [m] (9-11) S 2( F ph FC ) Trong ó: m - là kh i l ng t t c các khâu chuy n ng c a thang máy, kg; Fph- l c ép do c c u phanh hãm i n t sinh ra, N; FC - l c c n t nh do t i tr ng gây ra, N D u (+) ho c d u (-) trong bi u th c (9-11) tu thu c vào ch làm vi c bu ng thang: khi hãm (+), khi chuy n ng (-). Bi u th c (9-11) có th vi t d i d ng khác nh sau:
145 D 2 J 0 2 S '' [m] (9-12) 2i ( M ph MC ) Trong ó: J - mômen quán tính quy i v tr c ng c truy n ng, kgm2; Mph, Mc - mômen do c c u phanh hãm i n t sinh ra và momen c n t nh do t i tr ng gây ra, N.m; 0-t c góc c a ông c khi b t u hãm d ng, rad/s; D- ng kính c a puli kéo cáp, m; i - t s truy n. Qu ng ng bu ng thang i c t khi c m bi n v trí ra l nh d ng n khi bu ng thang d ng t i sàn t ng b ng: D 2 J 0 2 S = S’ + S’’ = v0 t + [m] (9-13) 2i ( M ph MC ) B c m bi n v trí c t cách sàn t ng m t kho ng cách nào ó hi u s c a hai quãng ng c a bu ng thang i c khi y t i và khi không t i chia ôi thành hai thành ph n b ng nhau so v i m c c a sàn t ng. Sai s l n nh t ( d ng không chính xác l n nh t) c tính theo bi u th c: S2 S1 [m] (9-14) S max 2 Trong ó: S1 - quãng ng tr t nh nh t c a bu ng thang; S2 - quãng ng tr t l n nh t c a bu ng thang. Phân tích bi u th c (9-13) ta có k t lu n: các thông s nh h ng n chính xác khi d ng bu ng thang g m: - J: mômen quán tính c a các ph n chuy n ng c a bu ng thang. - t: quán tính i n t c a các ph n t ch p hành trong s i u khi n c a thang máy. - Mph, MC : mômen do c c u phanh hãm i n t sinh ra và t i tr ng c a thang máy. i v i m t thang máy, ba thông s trên có th coi nh không i. M t thông s quan tr ng nh t nh h ng n chính xác d ng bu ng thang là i l ng v0 (t c di chuy n c a bu ng thang khi b t u hãm d ng). nâng cao chính xác d ng c a bu ng thang i v i thang máy tc cao th c hi n b ng cách: khi bu ng thang i n g n sàn t ng c n d ng, gi m t c di chuy n c a bu ng thang khi b c m bi n v trí cho l nh d ng bu ng thang. ánh giá chính xác d ng bu ng thang S ph thu c vào t c v0 và gia t c c a bu ng thang, có th kh o sát theo các
146 ng cong trên hình 9-10. i v i thang máy, không chính xác khi d ng bu ng thang cho phép là Smax ± 20mm 9-8 Các h truy n ng dùng trong thang máy và máy nâng Khi thi t k , tính ch n h truy n ng cho thang máy và máy nâng ph i d a trên các yêu c u chính sau: - d ng chính xác c a bu ng thang. -T c di chuy n c a bu ng thang. - Tr s gia t c l n nh t cho phép. - Ph m vi i u ch nh t c yêu c u. + H truy n ông xoay chi u v i ng c không ng b (roto l ng sóc ho c roto dây qu n) c s dung truy n ng các lo i thang máy và máy nâng có t c th p và trung bình. - H truy n ng xoay chi u v i ng c không ng b roto l ng sóc th ng dùng trong thang máy t c th p và máy nâng có tr ng t i nh . - H truy n ng xoay chi u v i ng c không ng b roto dây qu n th ng dùng cho các lo i máy nâng tr ng t i l n, cho phép nâng cao ch t l ng c a h th ng truy n ng khi t ng t c và gi m t c, nâng cao chính xác khi d ng. - H truy n ng xoay chi u v i ng c không ng b roto l ng sóc hai c p t c (có hai b dây qu n stato c l p n i theo s hình sao) th ng dùng trong các thang máy t c trung bình. S ôi c c c a dây qu n stato ng c th ng ch n là: 2p = 6 2p = 24 ho c 2p = 4 2p = 20 t ng ng v i t c ng b c a ng c b ng: n0 = 1000/250 vòng/phút ho c 1500/300 vòng/phút. - H truy n ng xoay chi u v i ng c không ng b roto l ng sóc c c p ngu n t b bi n t n th ng dùng trong các thang máy t c cao (khi v > 1,5m/s), cho phép h n ch c gia t c và gi t trong gi i h n cho phép và t chính xác khi d ng r t cao ( S ± 5mm) - H truy n ng xoay chi u v i ng c n g b th n g c dùng trong các máy nâng t i tr ng l n (công su t ng c truy n ng l n P > 300kW) trong ngành khai thác m . + H truy n ng m t chi u th ng dùng cho các thang máy t c cao (v 1,5m/s). Th ng dùng hai h truy n ng sau: - h F- có khu ch i trung gian làm ngu n c p cho cu n kích t c a máy phát (khu ch i trung gian có th là máy i n khu ch i ho c khu ch i t ) - h T- , máy phát m t chi u c thay th b ng b ch nh l u dùng thyristor. Khi ch n ông c truy n ng thang máy và máy nâng ph i d a trên s ng h c c a c c u nâng. i v i thang máy và máy nâng khi dùng c c u
147 có h p t c , th ng dùng lo i ng c xoay chi u ki u A2, AO2; ng c không ng b có h s tr t cao ki u AC, AOC; ng c 2 c p t c và ng c roto dây qu n ki u AK. i v i thang máy t c cao (v > 1,5m/s), khi dùng c c u nâng không có h p gi m t c th ng ch n lo i ng c t c ch m. Các nhà máy ch t o i n c ã ch t o lo i ng c chuyên d ng cho thang máy v i c p công su t P = (28 ÷ 40)kW và t c quay nh m c n = 83 vòng/phút. 9-9 M t s s kh ng ch thang máy i n hình a) S kh ng ch thang máy t c trung bình dùng h truy n ng xoay chi u v i ng c không ng b rôto l ng sóc hai c p t c (h. 9-11) H truy n ng i n dùng cho thang máy t c trung bình th ng là h truy n ng xoay chi u v i ng c không ng b hai c p t c . H này m b o d ng chính xác cao, th c hi n b ng cách chuy n t c c a ng c xu n g t c th p (v0 = 0,25m/s) tr c khi bu ng thang s p n sàn t ng. H này th ng dùng cho các thang máy ch khách trong các nhà cao t ng (7 ÷ 10 t ng) v i t c di chuy n c a bu ng thang d i 1m/s. S nguyên lý trên hình 9-11. C p ngu n cung c p cho h th ng b ng c u dao CD và áp tô mát Ap. Cu n dây stato cu ng c c n i vào ngu n c p qua các ti p i m c a công t c t nâng N ho c công t c t h H và các công t c t chuy n i t c cao C và th p T. Ngu n c p cho m ch i u khi n l y t hai pha. Các c a t ng c trang b các khoá liên ng v i các hãm cu i 1CT ÷ 5CT. Then cài ngang c a liên ng v i các hãm cu i 1PK ÷ 5PK. Vi c óng m c a t ng s tác ng lên khoá và then cài c a t ng làm cho nam châm NC1 tác ng. Khi c t ngu n nam châm NC1 lúc bu ng thang n sàn t ng làm quay then cài, then cài tác ng lên m t trong các hãm cu i PK và m khoá c a t ng. Hãm cu i HC(22) t trong bu ng thang, tác ng lên ti p i m HC ho c b ng nam châm d ng theo t ng NC2 ho c b ng c n óng - m c a t ng. Công t c chuy n i t ng 1C T ÷ 5C T có ba v trí là c m bi n d ng bu ng thang và xác nh v trí th c c a bu ng thang so v i các t ng. i u khi n ho t ng c a thang máy c th c hi n t hai v trí: t i c a t ng b ng b m nút g i t ng 1GT ÷ GT và trong bu ng thang b ng các nút b m n t ng 1 T ÷ 5 T. Kh i ng cho thang máy làm vi c ch khi: 1D kín, 1C T ÷ 5C T kín (các c a t ng ã óng), 2D, CT kín, FBH (liên ng v i phanh b o hi m) kín, c a bu ng thang óng, CBT kín và 3D kín. Hãm cu i 1HC và 2HC liên ng v i sàn bu ng thang. N u trong bu ng thang có ng i, ti p i m c a chúng m ra. 1HC u song song v i CBT cho nên dù 1HC h nh ng m ch v n n i li n qua CBT, còn 2HC m ra lo i tr kh n ng i u khi n thang máy b ng nút n g i t ng GT.
148 CD1 1D 1CT 5CT 2CT 3CT 4CT (1) H N CBT 3D 2D CT FBH N H (2) 1HC C T 36V (3) RTr H1 H2 H3 H4 H5 H6 RN RN NCH 5GT RT5 (4) 5C T RTr 2HC (9) 4GT 5T RT5 (10) RT4 5GT (5) RT5 4C T (11) 4T RT4 (12) 3GT 4GT RT4 RT3 (13) (6) 3T 3C T RT3 (14) 3GT 2GT RT3 (15) 2T RT2 RT2 (7) (16) 2C T 2GT RT2 (17) 1GT 1T RT1 1,2,3,4,5 T (18) HC 1,2HC RT1 1GT RT1 (8) (19) 1C T 1PK 2PK 3PK 4PK 5PK T C (20) H N T N (21) HC N H H (22) CL C (23) 1NC (24) N 2NC (25) T C H (26) H. 9-12 S nguyên lý i n c a thang máy 5 t ng
149 Trong s có 5 èn báo H1 ÷ H5 l p trên m i c a t ng và 1 èn chi u sáng bu ng thang H6. Khi có ng i trong bu ng thang, ti p i m 2HC m ra, cu n dây r le trung gian m t i n, ti p i m th ng kín RTr(3) óng làm cho èn H1 ÷ H6 sáng lên báo cho bi t thang ang b n và chi u sáng cho bu ng thang. S nguyên lý trên hình 9-12 c a toà nhà 5 t ng và cho tr ng h p bu ng thang ang t ng 1. Gi s lúc này có m t khách c ng t ng 1 (cùng v i buông thang) mu n n t ng 5. Khách i vào bu ng thang, óng c a t ng và c a bu ng thang (không mô t vi c óng m c a). Do tr ng l ng c a hành khách, hai ti p i m th ng kín 1HC và 2HC(9) m ra RTr(9) = 0, RTr(3) = 1, các èn H1 ÷ H6 sáng lên báo hi u bu ng thang ang có ng i, bu ng thang c soi sáng b i H6; các nút g i t ng 1GT ÷ 5GT m t tác d ng (không có i do 2HC(9) = 0. Mu n lên t ng 5 khách n vào 5 T t trong bu ng thang 5 T (10) = 1, RT5(10) = 1, RT5(4) = 1, và RT5(11) = 1, C(20) = 1, C(26) = 1, và C(23) = 1, 2NC(25) = 1, kéo HC(22) tránh không cho g t vào các v u t các sàn t ng; 1NC(24) = 1, óng 1PK(20) N(21) = 1, N(25) = 1, N(21) = 1, t o m ch duy trì cho cu n dây N(21) , C(20) và RTr(10) nh các ti p i m T(21) n i song song v i HC(22) n i ti p v i N(21); N(2) = 0, làm m t i n toàn b các nút g i. ng c c óng i n nh các công t c t N và C làm cho bu ng thang c nâng lên v i t c cao; cu n dây nam châm NCH có i n gi i phóng tr c ng c làm cho bu ng thang di chuy n. Bu ng thang di chuy n nhanh qua các t ng 1 n t ng 4 g t các công t c chuy n i t ng 1C T ÷ 4C T v phía trên và khi bu ng thang n g n sàn t ng 5 v phía d i, 5C T b g t vào gi a làm cho RT5(10) = 0, C(20) = 0, C(26) = 1, T(26) = 1, T(21) = 0, m ch duy trì lúc này là HC(22) n i ti p v i N(21); ch nh l u CL = 0, 2NC(25) = 0, gi i phóng HC(22) v v trí chu n b n vào v u sàn t ng 5. M ch ng l c lúc này c óng b i N và T nên bu ng thang c nâng v i t c th p. Khi bu ng thang n ngang sàn t ng 5, HC(22) b n b i v u t sàn t ng 5 làm N(22) = 0, T(26) = 0, ng c m t i n nam châm hãm k p ch t tr c ng c bu ng thang d ng t ng 5. Khách b c ra kh i bu ng thang. Lúc này gi s có m t khách khác t ng 3, khách ph i n vào 3GT t bên c nh c a t ng 3.Quá trình làm vi c t ng t nh ã mô t , ch khác lúc này ng c có i n do H óng nên bu ng thang h nhanh sau ó h ch m bu ng thang d ng t ng 3. Hi n nay, các công t c chuy n i t ng ki u c khí c thay b ng b c m bi n ki u không ti p i m, cho phép nâng cao tin c y làm vi c c a thang máy. Ngoài ra, vi c óng m c a t ng và c a bu ng thang c th c hi n hoàn toàn t ng b ng h truy n ng riêng bi t.
150 b) S kh ng ch thang máy cao t c b ng h F- có M K trung gian ng c i n m t chi u truy n ng di chuy n bu ng thang c cp ngu n t máy phát F. Tr s tc và chi u quay ph thu c vào tr s và c c tính i n áp máy phát c a máy phát F. Cu n kích t c a máy phát CKTF c c p ngu n t máy i n khu ch it tr n g ngang M K . Nó có các cu n kh ng ch sau: + CC - cu n ch o th c hi n hai ch c n ng: - o chi u quay ng c b ng hai công t c t H và N. - i u ch n h t c ng H. 9-13. S nguyên lý h truy n ng thang c b ng các công t c t 1G máy dùng h F- và 2G. + CFA - cu n ph n h i âm i n áp, th c hi n ch c n ng c ng b c kích t cho máy i n khu ch i gi m th i gian t ng t c c a ng c . S c t ng sinh ra trong cu n CFA ng c chi u v i s c t ng trong cu n CC . + CFT - cu n ph n h i âm t c t h c h i n ch c n n g n n h t c ca ng c trong ch xác l p. S c t ng sinh ra trong cu n CFT ng c chi u v i s c t ng trong cu n CC . + CFGD - cu n ph n h i âm gia t c và gi t, th c hi n ch c n ng h n ch gia t c và gi t c a ng c trong quá trình quá ô. Cu n CFGD c c p t hai bi n áp. - Bi n i n áp TU. N u b qua i n áp r i trên ph n ng c a ng c thì i n áp ra c a cu n th c p c a TU t l v i o hàm b c nh t c a t c ng c chính là gia t c c a ng c deu dn (9-15) U 2 (TU ) a dt dt - Bi n dòng TI (bi n dòng m t chi u ho t ng nh m t khu ch i t ). i n áp ra c a bi n dòng TI b ng: di d 2n dM (9-16) U TI dt 2 dt dt
151 S ct ng sinh ra trong cu n CFGD ng c chi u v i s c t ng sinh ra trong cu n CC , b i v y có kh n ng h n ch c gia t c và gi t trong quá trình quá . + CÔ - cu n n nh là cu n ph n h i m m i n áp M K , th c hi n ch c n ng n nh i n áp phát ra c a M K > S ct ng t ng c a M K b ng: F M K = FCC – FCFA – FCFGD ± FCÔ (9-17) 9-10 Nh ng thi t b t bi t dùng trong các thang máy hi n d i a) B tìm - ch n t ng Trong các thang máy t c th p và t c trung bình, b c m bi n v trí dùng lo i c m bi n ki u c khí (công t c chuy n i t ng ba v trí). Ngoài ch c n ng c m bi n v trí chuy n i t c và d ng l i m i t ng còn có th nh c v trí bu ng thang. Trong s kh ng ch thang máy hi n i th ng dùng b c m bi n v trí không ti p i m. B n thân b c m bi n v trí không ti p i m không nh c v trí c a bu ng thang. B i v y ch p hành các l nh i u khi n bu ng thang ph i có b tìm - ch n t ng. Ch c n ng c a b tìm - ch n t ng trong s kh ng ch thang máy hi n i g m: - Ch n h ng di chuy n c a bu ng thang. - X lý các l nh g i t ng và l nh n t ng. - Chuy n i t c ng c truy n ng khi chu n b d ng m i t ng. - Báo v trí bu ng thang và m t s tín hi u báo hi u khác. - Nâng cao d ng chính xác c a bu ng thang. B tìm ch n t ng ki u r le c gi i thi u trên hình 9-14. + 1CB ÷ 5CB, các b c m bi n v trí ki u c m ng. + 1RTr ÷ 5RTr, r le trung gian. S l ng c m bi n v trí CB và r le trung gian b ng s t ng c a ngôi nhà mà thang máy ph c v . Nguyên lý làm vi c c a s : Gi s bu ng thang ang t ng 1, cu n dây r le ch n t ng 1RC c c p ngu n qua ti p i m 1RTr và 2RTr ( óng khi bu ng thang ch a n t ng 2). Khi bu ng thang r i kh i t ng 1, r le trung gian 1RTr tác ng d n n 1RC m t i n. Khi bu ng thang n úng t ng 2, r le ch n t ng 2RC có i n. C nh v y, khi bu ng thang di chuy n theo chi u nâng, các r le ch n t ng có i n theo th t 1RC, 2RC, 3RC v.v… R le ch n t ng c a t ng tr c ó s m t i n khi bu ng thang i t i t ng li n k . Khi bu ng thang di chuy n theo chi u i xu ng, th t có i n c a các r le ch n t ng RC s theo chi u ng c l i. H th ng èn báo s báo v trí c a bu ng thang c l p t hai n i: trong bu ng thang và trên m i t ng. (hình 9-14c)