Đề tài Tính chọn công suất động cơ cho một thang máy lắp đặt cho tòa nhà hành chính cao 17 tầng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ KHOA ĐIỆN -----o0o----- ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVDH : NGUYỄN TRỌNGCÁC SVTH : VŨ THỊ THƯ Lớp : 05CĐ TĐH2 Hải Dương, 04/2011 Thông số kỹ thuật 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/s2) 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 Lời nói đầu 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 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… Giới thiệu về thang máy. 1. Sự hình thnh của thang máy. ♦ 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 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. 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. ♦ 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 thỏa mn và thăng hoa cảm xúc con người ♦ 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 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. Nút mở cửa: Dùng để giữ cửa lâu hơn thời gian giữ cửa mặc định. Nút đóng cửa: Dùng để đóng cửa cho thang chạy ngay, bỏ qua thời gian giữ cửa mặc định. Nút intercom và chuông: 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. 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. ♦ 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: Ngắt cầu dao động lực thang máy. Dng chìa khĩa mở cửa tầng nơi gần thang nhất. Nếu thang bằng tầng thì mở cửa phịng thang cho khch ra. 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. 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 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. 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. Trẻ em khi đi thang phải có người lớn đi cùng. Cấm ht thuốc trong thang vì sẽ gây hỏa hoạn. Thường xuyên vệ sinh hệ thống mỗi tháng 1 lần. 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. Khi không sử dụng, phải khóa hộp điều khiển trong phịng thang. Cấm người lạ mở và vận hành hộp điều khiển. 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. Khi lm vệ sinh tịa nh,khơng được để nước hay rác tràn vo phịng thang hay hố thang. 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. 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. Nhấn 1 lần vo nt số tầng mình muốn đến.Không ấn vào các nút liên tục. Không nhấn nút khác như:Stop 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. 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 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 dây1515 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) 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) 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 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  310m1908. 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 Empire State Building New 381m 1950 Thang máy có cửa tự động đầu tiên1972 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: 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 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’’ IV. Xây dựng đồ thị phụ tải: A)Công suất tĩnh cúa động cơ khi nâng tải có đối trọng: Trong đó: mt = mbt + mkhách mbt – khối lượng buồng thang mkhách – khối lượng hành khách trên thang máy v – Tốc độ nâng, [m/s] g – Gia tốc trọng trường, g = 9,8 [m/s2] mdt – khối lượng đối trọng * khối lượng của đối trọng được tính theo biểu thức sau đây: mdt = mbt + .mkhách max , [kg] Trong đó: - hệ số cân bằng (= 0,3 ÷ 0,6) Phần lớn các thang máy chở khách chỉ vận hành đầy tải trong những giờ cao điểm, thời gian cịn lại luôn làm việc non tải, cho nên đối với thang máy chở khách nên chọn hệ số = 0,35 ÷ 0,4. • Tính chu kỳ làm việc của thang máy (thời gian khi nâng tải, thời gian khi hạ tải vào thời gian nghỉ của thang máy). Thời gian của một chuyến chở được tính theo công thức: T = + tp Trong đó: h – chiều cao nâng cabin (m) V – vận tốc danh nghĩa của cabin tp – thời gian phải (s) cần thiết cho việc tập kết cabin ở tầng, thời gian để khách ra khỏi cabin, thời gian mở cửa và đóng cửa, thời gian mở máy chuyển động cabin…. Sơ bộ thời gian phục vụ tp có thể tính theo công thức: tp= [ t1(K+1) + t2.z.].1,1 Với: t1 – thời gian ở mỗi điểm dừng cần thiết cho việc mở và đóng các cửa, cho việc mở máy và dừng máy thang máy. K – số điểm dừng xác suất của thang máy ở những tầng cao hơn tầng 1. t2 – thời gian chi phí cho một hành khách đi vào và ra khỏi cabin , tùy thuộc vào chiều rộng của cửa . z – hành khách . - hệ số làm đầy cabin. Hệ số 1,1 tính đến sự trễ do không lường trước được. Bảng: Thời gian t1 ở mỗi tầng để điều khiển các cửa, mở máy và dừng cabin thang máy Loại thang máy Tốc độ thang (m/s) Thời gian t1 (s) cửa dẫn động tự động có chiều rộng: Đến 1100mm (hai cánh) Chở người 1,2 6,5 – 7,5 Số điểm dừng xác suất có thể tính theo xác suất của chúng.Để tính tóan sơ bộ, số điểm dừng xác suất có thể lấy từ đồ thị trong sách tra cứu Từ các số liệu tính toán ở trên ta vẽ đồ thị phụ tải tương đối của thang máy theo công suất 1. Tính và chọn sơ bộ công suất động cơ: Chọn công suất động cơ theo phương pháp công suất đẳng trị đảm bảo 2 tiêu chuẩn: Pđm Plv= Pđt Vì thang máy là thiết bị làm việc ngắn hạn lặp lại biến đổi nên qui về làm việc dài hạn ta phải chọn theo công thức sau: Pđm Plv. Với: Plv= Pđt = - hệ số đóng điện tương đối của động cơ = .100% Trong đó: tlv – thời gian làm việc của động cơ t0 – thời gian nghỉ của động cơ - hệ số đóng điện tương đối của động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại theo tiêu chuẩn thông thường là: 15%, 25%, 40%, 60% Chọn hệ số đóng điện tiêu chuẩn phù hợp với thực tế .Chọn động cơ chạy dài hạn làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, trong trường hợp này động cơ chạy dài hạn được chọn với công suất nhỏ hơn để tận dụng khả năng chịu nhiệt động cơ chạy dài hạn được coi là có hệ số đóng điện tương đối là 100% nên công suất động cơ cần chọn sẽ là: Pđm Plv. xây dựng đồ thị phụ tải chính xác của động cơ: sau khi chọn sơ bộ động cơ cho thang máy, ta chọn được động cơ. Từ động cơ đã chọn ta có được thông số cần thiết để xây dựng chính xác đồ thị phụ tải của thang máy kiểm tra lại khả năng quá tải, các điều kiện mở máy và điều kiện phát nóng: a)xác định momen cực đại trên tải: Mmax =? Có được từ đồ thị phụ tải b) xác định momen cực đại qui về trên trục động cơ: ta có: Mmaxtr = trong đó: i – tỉ số truyền của cơ cấu ta có: i = trong đó: -vận tốc góc của thang máy - vận tốc góc của động cơ = Với: Vyc – tốc độ yêu cầu di chuyển của thang máy D – bán kính puly = với ndm – tốc độ định mức của động cơ, [vòng/phút] xác định momen cực đại của động cơ đã chọn: * tính momen định mức của động cơ: Mđm = Với: P đm – công suất định mức động cơ, [KW] - vận tốc góc của động cơ, [rad/s] * Tính momen cực đại của động cơ: từ cataloge của dộng cơ ta có được tỉ số momen K = Mmax = K.Mđm Từ các số liệu đã tính toán ở trên ta kiểm tra Nếu Mmax Mmaxtr :thì động cơ chọn thỏa mãn Ngược lại thì ta phải tính chọn lại động cơ cho phù hợp IV/ Ví dụ thực tế tính chọn công suất động cơ cho một thang máy: 1) xác định các thông số của thang máy và lựa chọn loại, kiểu động cơ truyền động: a) các thông số của thang máy và các số liệu liên quan: -trọng lượng buồng thang : mbt= 950 kg -trọng tải tối đa: m= 910 kg ( 17 người) -tốc độ di chuyển lớn nhất cho phép: V= 1,2 (m/s) , gia tốc lớn nhất cho phép: a= 1,8 (m/s2) - tòa nhà cao 17 tầng, khoảng cách giữa các tầng 3,4 m H= 3,4.17 = 57,8 [m] -đường kính puly: D= 0,85 [m] b) xác định loại, kiểu động cơ truyền động cho thang máy: -dùng loại động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc. xây dựng đồ thị phụ tải tĩnh: công suất tĩnh của động cơ có đối trọng: mđt = mbt + .mkhách max = 950+ 0,4.910 = 1314 (kg). mt= mbt + mkhách P tải = .g.V Thời gian của một chuyến chở được tính theo công thức: T = + tp Th ới gian phục vụ tp có thể tính theo công thức: tp= [ t1(K+1) + t2.z.].1,1 -Từ bảng 1.3 ta chọn t1= 7s - từ đồ thị ta chọn K= 14 K – số điểm dừng xác suất của thang máy ở những tầng cao hơn tầng trệt - t2= 3 ( một người ra vào thang máy mất 3s) - chọn = 0,8 Từ các số liệu tính toán ở trên ta có bảng và đồ thị phụ tải tương đối của thang máy theo công suất Số lượng khách m khách (kg) m tải (kg) m dt (kg) số taàng di chuyeån Th ời gian một chuyến chở(s) Công suất phụ tải P (KW) 1 65 1015 1314 5 146.4733 3.51624 2 130 1080 1314 2 132.1133 2.75184 3 195 1145 1314 9 174.42 1.98744 4 260 1210 1314 7 165.7267 1.22304 5 325 1275 1314 5 157.0333 0.45864 6 390 1340 1314 4 154.0067 0.30576 7 455 1405 1314 1 139.6467 1.07016 8 520 1470 1314 3 153.62 1.83456 9 585 1535 1314 15 224.26 2.59896 10 650 1600 1314 17 238.2333 3.36336 11 715 1665 1314 9 195.54 4.12776 12 780 1730 1314 7 186.846 4.89216 13 845 1795 1314 11 212.1533 5.65656 14 910 1860 1314 13 226.1267 6.42096 15 975 1925 1314 1 160.7667 7.18536 16 1040 1990 1314 4 180.4067 7.94976 17 1105 2055 1314 9 211.38 8.71416 Tính và chọn sơ bộ công suất động cơ: chọn công suất động cơ theo phương pháp công suất đẳng trị đảm bảo 2 tiêu chuẩn: Pđm Pđt. Với: Pđt= == 4,6 [KW] = .100% = 95,4% = 100% Pđm 4,6. = 4,5 [KW] Ta chọn động cơ có công suất bằng 4,5 KW Ta có thông số kỹ thuật do nhà sản xuất cung cấp như sau: V. Kiểm tra lại khả năng quá tải, các điều kiện mở máy và điều kiện phát nóng: 1)Xác định momen cực đại trên tải Mmax = Ta có: Pmax= 8.7 [KW] = Với: Vyc = 1,2[m/s] D=0,85 [m] = = 2,82 [rad/s] = 0,8 Mmax = = 3902 [Nm] 2) Xác định momen cực đại qui về trên trục động cơ: ta có: = = 76,4 [rad/s] i = == 27 Từ đó ta tính được momen max: Mmaxtr = = = 144,5 [Nm] Xác định momen cực đại của động cơ đã chọn: * tính momen dịnh mức của động cơ: Mđm = = = 70,9 [Nm] *tính momen cực đại của động cơ: từ cataloge của dộng cơ ta có được tỉ số momen K = = 2,2 Mmax = K.Mđm = 2,2.70,9= 155,98[Nm] So sánh với Mmaxtr ta thấy Mmax > Mmaxtr (155,98 > 144,5) V/ Kết Luận: Thang máy được qui định thuộc nhóm thiết bị có đòi hỏi nghiêm ngặt về kỹ thuật an toàn và phải được định kỳ bảo trì vì vậy phải tùy thuộc các yêu cầu về tính năng kỹ thuật và tính kinh tế của nó cho tòa nhà thiết kế do đó ta thường chọn nhiều phương án khác nhau rồi so ánh chúng đ tìm ra phương án hợp lý nhất. Phương án tính toán nêu ở trên chỉ là một trong những cách tính chọn động cơ cho thang máy một cách đơn giản là dựa vào đồ thị phụ tải, ngoài cách tính phụ tải như đã nêu thì còn phụ tải còn phụ thuộc vào độ dừng chính xác của thang máy, trọng lượng cáp, các lực cản chuyển động phụ của cabin và tổn thất ở các puly dẫn hướng ( như lực cản chuyển động do ma sát ở các ray dẫn hướng và nhiều hệ số ma sát khác như ma sát giữa guốc trượt cabin, ma sát trên puly….). Việc tính chọn động cơ cho thang máy còn phụ thuộc vào các tiêu chuẩn của nhà nước và các văn bản qui phạm pháp luật ví dụ như các tiêu chuẩn về : độ dừng chính xác cabin ở mỗi tầng, sự giới hạn trị số tăng tốc và hãm máy khi mở máy và dừng cabin, không ồn khi làm việc cũng như không gây nhiễu cho sự thu vô tuyến… Vì vậy tùy vào công trình thiết kế mà ta chọn cách tính chọn công suất động cơ cho từng trường hợp cụ thể. Nếu có đầy đủ các thông số yêu cầu lắp đặt thang máy thiết kế cho một tòa nhà và các yêu cầu khác (nếu có) ta phải tính chọn công suất động cơ một cách chi tiết chính xác để đáp ứng được nhu cầu đặt ra về khả năng làm việc của thang máy. Trong trường hợp chưa có các thông số đầy đủ hoặc nhà cao tầng có lượng hành khách lớn , quá trình chọn thang không đơn giản mà vẫn phải chọn công suất động cơ cho thang máy phù hợp với yêu cầu đặt ra khi đó ta có thể sử dụng các chương trình chọn có sẵn hoặc tham khảo các tài liệu hướng dẫn chọn động cơ từ các bảng có sẵn và cần tham khảo thêm các nhà chuyên môn. Trong việc lựa chọn công suất động cơ có một ý nghĩa quan trọng đối với một hệ thống truyền động điện. Nếu nâng cao công suất động cơ chọn so với phụ tải thì động cơ sẽ kéo tải dễ dàng nhưng giá thành đầu tư tăng cao, hiệu suất kém và làm tụt hệ số công suất cos của lưới điện do động cơ chạy non tải. Nếu chọn công suất động cơ nhỏ hơn công suất tải yêu cầu thì động cơ có thể hoặc không kéo nổi tải hay kéo tải một cách nặng nề , dẫn tới các cuộn dây bị phát nóng quá mức làm giảm tuổi thọ động cơ hoặc làm động cơ bị cháy hỏng nhanh chóng. ---HẾT---