Luận Văn Thiết kế và dựng mô hình thang máy sử dụng biến tần - động cơ KĐB

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN THANG MÁY

1.1. Lịch Sử Phát Triển Của Thang Máy:
Từ thời xa xưa qua thời Trung cổ và cho đến thế kỷ thứ 13, sức mạnh của người và vật là nguồn lực chính cho các thiết bị nâng. Vào năm 1850, những chiếc thang máy thủy lực và hơi nước đã được giới thiệu, nhưng năm 1852 là năm mà một sự kiện quan trọng diễn ra: phát minh thang máy an toàn đầu tiên trên thế giới của Elisa Graves Otis.
Hình 1.1:Thiết bị nâng thời trung cổ
Vào năm 1873 hơn 2000 chiếc thang máy đã được trang bị cho các cao ốc, văn phòng khách sạn, cửa hàng tổng hợp trên khắp nước Mỹ và 5 năm sau đó, chiếc thang thủy lực đầu tiên của Otis được lắp đặt. Kỷ nguyên của những tòa nhà chọc trời đã theo sau đó và vào năm 1889 lần đầu tiên Otis chế tạo thành công động cơ bánh răng truyền động trực tiếp đầu tiên.
Năm 1903, Otis đã giới thiệu một thiết kế mà về sau đã trở thành nền tảng cho nghành công nghiệp thang máy: thang máy dùng động cơ điện không hộp số, mang đầy tính công nghệ, được thử thách để cùng tồn tại với bản thân cao ốc. Nó đã mở ra một thời kỳ mới cho kết cấu nhà cao tầng.
Những cải tiến của Otis trong điều khiển tự động đã có hệ thống kiểm soát tín hiệu, hệ thống kiểm soát hoạt động cao điểm, hệ thống điều khiển tự động và cơ chế phân vùng. Otis đi đầu trong việc phát triển công nghệ điện toán và công ty đã làm một cuộc cách mạng trong công nghệ điều khiển tự động thang máy,đưa ra những cải tiến quan trọng đáp ứng các cuộc gọi và các điều kiện vận hành thang.
1.2. Khái Niệm Chung về Thang Máy:
- Thang máy là thiết bị vận tải chuyên dùng để chở người và hàng hóa theo phương thẳng đứng hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 15º so với phương thẳng đứng theo một tuyến đã định sẵn. Những loại thang máy hiện đại có kết cấu cơ khí phức tạp, hệ truyền động, hệ thống khống chế phức tạp nhằm nâng cao năng suất, vận hành tin cậy, an toàn. Tất cả các thiết bị điện được lắp đặt trong buồng thang và buồng máy. Buồng máy thường bố trí ở tầng trên cùng của giếng thang máy.
- Thang máy được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà cao tầng, bệnh viện, công sở. Ngoài tính tiện nghi khi sử dụng, thang máy còn làm tăng thêm tính mỹ quan cho công trình.
- Thang máy là một thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, do nó có liên quan trực tiếp với tính mạng và tài sản của người sử dụng. Do đó yêu cầu chung đối với thang máy khi thiết kế, lắp đặt, vận hành và sửa chữa là phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về kỹ thuật an toàn đã được qui định, phải đầy đủ các thiết bị bảo vệ, thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậy như bộ bảo hiểm, công tắc hạn chế trên, hạn chế dưới, điện chiếu sáng khi mất điện.

Hình 1.2 :Thang máy tải khách
1.3. Phân Loại Thang Máy:
Thang máy được phân thành 5 loại [tài liệu 1].
1.3.1. Phân loại theo chức năng:
- Thang máy chuyên chở người.
- Thang máy chuyên chở hàng nhưng có người đi kèm.
- Thang máy chuyên chở người nhưng có hàng đi kèm.
- Thang máy bệnh viện.
- Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm.
1.3.2. Phân loại theo hệ thống dẫn động cabin:
- Thang máy dẫn động điện.
- Thang máy thủy lực.
- Thang máy khí nén.
1.3.3. Phân loại theo hệ thống điều khiển:
- Điều khiển bằng rơ le.
- Điều khiển bằng PLC.
- Điều khiển bằng máy tính.
1.3.4. Phân loại theo trọng tải:
- Thang máy loại nhỏ Q < 500 kg.
- Thang máy trung bình Q = 500 1000 kg.
- Thang máy loại lớn Q > 1000 kg.
1.3.5. Phân loại theo tốc độ di chuyển cuả cabin:
- Thang máy chạy chậm v < 1m/s.
- Thang máy tốc độ trung bình v = (1 2,5) m/s.
- Thang máy tốc độ lớn v > 4 m/s.
1.4. Cấu Tạo Chung Của Thang Máy.
1.4.1. Cấu tạo chung.
Thang máy có nhiều loại khác nhau, nhưng nhìn chung gồm có các bộ phận chính như hình 1.4.1.
- Cabin (4) trong đó có chứa người hoặc hàng hóa. Cabin chuyển động trên cáp dẫn hướng thẳng đứng (5) nhờ có các bộ guốc trượt (9) lắp vào cabin. Cáp nâng (10) trên đó có treo cabin được treo vào tang hoặc vắt qua puli dẫn cáp của bộ tời nâng (1). Trọng lượng thang máy và trọng lượng vật nâng được cân bằng bởi đối trọng (7) treo trên các dây cáp đi ra từ puli dẫn cáp hoặc từ tang. Buồng thang máy và đối trọng khi di chuyển sẽ trượt trên thanh ray dẫn hướng nhờ các guốc trượt.
- Để an toàn, cabin được lắp trong giếng thang (6). Phần trên của giếng thang thường được lắp buồng máy (11). Trong buồng thang có lắp bộ tời và khí cụ điều khiển chính (tủ phân phối, bộ hạn chế tốc độ ). Phần dưới của giếng thang (hố giếng thang) có bố trí các bộ giảm chấn cabin và giảm chấn đối trọng (8). Ở phần trên cùng và dưới cùng của giếng thang có lắp các bộ hạn chế hành trình làm việc của giếng thang.
- Để tránh trường hợp thang bị rơi khi cáp bị đứt, do gặp sự cố mất điện hoặc do cơ cấu nâng bị hỏng, trên cabin có lắp bộ bảo hiểm (governor) như hình 1.4.1.4. Trong trường hợp này, thiết bị kẹp của nó sẽ kẹp vào các dẫn hướng và giữ chặt cabin. Bộ hãm bảo hiểm thường được dẫn động từ một cáp phụ (3), cáp này vắt qua puli của bộ hạn chế tốc độ kiểu li tâm (2). Khi tốc độ buồng thang cao hơn tốc độ giới hạn cho phép thì bộ hạn chế tốc độ sẽ phanh puli và làm dừng cáp.