CHƯƠNG 1:
GIỚI THIỆU VỀ THANG MÁY
1.1. Khái niệm chung về thang máy:
Thang máy là thiết bò 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 kỳ vận
chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở máy liên tục. Ngoài ý
nghóa 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 bò vận chuyển đòi 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 về
kỹ thuật an toàn được quy đònh trong các tiêu chuẩn, quy trình quy phạm.
Thang máy chỉ có cabin đẹp, sang trọng, thông thoáng, êm dòu thì
chưa đủ điều kiện để đưa vào sử dụng mà phải có đầy đủ các thiết bò an
toàn, đảm bảo độ tin cậy như: điện chiếu sáng dự phòng khi mất điện,
điện thoại nội bộ, chuông báo, bộ bảo hiểm, công tắc an toàn của cửa
cabin, khóa an toàn cửa tầng, .v.v…
1.2. Phân loại thang máy:
Tuỳ thuộc vào chức năng, thang máy có thể phân loại theo các
nhóm sau:
1. Thang máy chuyên chở người
2. Thang máy chuyên chở người có tính đến hàng đi kèm
3. Thang máy chuyên chở bệnh nhân
4. Thang máy chuyên chở hàng có ngøi đi kèm
5. Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm
Phân loại theo hệ thống dẫn động :
1. Thang máy dẫn động điện

suốt chiều cao của công trình và được
che chắn bằng kết cấu chòu lực (gạch,
bêtông hoặc kết cấu thép với lưới che
hoặc kính) và chỉ để các cửa vào
giếng thang để lắp cửa tầng 7. Trên
kết cấu chòu lực dọc theo giếng thang
có gắn các ray dẫn hướng 12 và 13
cho đối trọng 14 và cabin 18. cabin và
đối trọng được treo trên hai đầu của
-
8
cáp nâng 20 nhờ hệ thống treo 19. Hệ thống treo có tác dụng đảm bảo
cho các nhánh cáp nâng riêng biệt có độ căng như nhau. Cáp nâng được
vắt qua các rãnh cáp của puly ma sát của bộ tời kéo. Khi bộ tời kéo hoạt
động puly ma sát quay và truyền chuyển động đến cáp nâng làm cabin và
đối trọng đi lên hoặc xuống dọc theo giếng thang.
Khi chuyển động cabin và đối trọng tựa trên các ray dẫn hướng
trong giếng thang nhờ các ngàm dẫn hướng 16. Cửa cabin 4 và cửa tầng 7
thường là loại cửa lùa sang một bên hoặc hai bên và chỉ đóng mở được
khi cabin dừng trước cửa tầng nhờ cơ cấu đóng mở cửa 3 đặt trên nóc
cabin. Cửa cabin và cửa tầng được trang bò hệ thống khóa liên động và
các tiếp điểm điện để đảm bảo an toàn cho thang máy hoạt động (thang
không hoạt động được nếu một trong các cửa tầng hoặc cửa cabin chưa
đóng hẳn, hệ thống khoá liên động đảm bảo đóng kín các cửa tầng và
không mở được từ bên ngoài khi cabin không ở đúng vò trí của tầng, đối
với loại cửa lùa đóng mở tự động thì khi đóng hoặc mở cửa cabin, hệ
thống khóa liên động kéo theo cửa tầng cùng đóng hoặc mở ). Tại điểm
trên cùng và dưới cùng của giếng thang có đặt các công tắc hạn chế hành
trình cho cabin.
Phần dưới của giếng thang là hố thang 10 để đặt các giảm chấn 11

Hình 1.2. Cấu tạo bộ giảm chấn thuỷ lực
Giả sử thang máy bò sự cố khi cabin đi xuống. Đáy cabin sẽ tác động
một lực F là cho piston (1) đi xuống, đẩy dầu ép từ buồng thang (3) lên
buồng (2) theo đường dẫn (4). Quá trình này diễn ra từ từ cho đến khi
cabin ngừng hẳn.
Sau khi sử lý sự cố, cabin thôi tác dụng lực F lên piston thì lò xo (5)
đẩy piston vào vò trí cũ, dầu ép từ buồng thang (2) theo đường dẫn (4) về
lại buồng thang (3).
Trong trường hợp thang máy gặp sự cố khi đi lên thì quá trình diễn ra
tương tự nhưng khi đó bộ giảm chấn của đối trọng làm việc.
 Cabin và các thiết bò liên quan:
Cabin là hệ thống mang tải của thang máy. Cabin phải có kết cấu
sao cho có thể tháo rời nó thành từng bộ phận nhỏ. Theo cấu tạo, cabin
-
10
gồm 2 phần: kết cấu chòu lực (khung cabin) và các vách che trần, sàn tạo
thành buồng cabin. Trên khung cabin có lắp các ngàm dẫn hướng, hệ
thống treo cabin, hệ thống tay đòn và bộ hãm bảo hiểm, hệ thống cửa và
cơ cấu đóng mở cửa….
Ngoài ra, cabin của thang máy chở người phải đảm bảo các yêu
cầu về thông gió, nhiệt độ và ánh sáng.
 Khung cabin: có cấu trúc dạng đỡ, có thể móc cáp vào để
kéo cabin.
 Ngàm dẫn hướng: có tác dụng dẫn hướng cho cabin và đối
trọng chuyển động dọc theo ray dẫn hướng và khống chế độ dòch chuyển
ngang của cabin và đối trọng trong giếng thang không vượt quá giá trò cho
phép. Có hai loại ngàm dẫn hướng: ngàm trượt (bạc trượt) và ngàm con
lăn.
 Hệ thống treo cabin: do cabin và đối trọng được treo bằng
nhiều sợi cáp riêng biệt cho nên phải có hệ thống treo để đảm bảo cho

- Cửa phải có khả năng chống cháy.
- Loại cửa lùa đóng mở tự động thì chỉ mở cửa bằng cơ cấu
đóng mở cửa đặt trên nóc cabin. Khi đóng cửa, nếu gặp chướng ngại vật
thì cửa phải tự mở ra và sau đó lại tiếp tục đóng để tránh trình trạng
người chưa vào hẳn trong cabin bò kẹt giữa cửa và cháy động cơ của cơ
cấu đóng mở cửa.
- Cửa phải có tiếp điểm điện an toàn để đảm bảo rằng thang
máy chỉ có thể hoạt động được khi cửa cabin và tất cả các cửa tầng đã
đóng kín và khoá đã sập.
 Hệ thống cân bằng trong thang máy:
-Đối trọng, cáp nâng, cáp điện, cáp hoặc xích cân bằng là những bộ
phận của hệ thống cân bằng trong thang máy để cân bằng với trọng lượng
cabin và tải trọng nâng. Việc chọn sơ đồ động học và trọng lượng các bộ
phận của hệ thống cân bằng có ảnh hưởng lớn đến momen tải trọng và
công suất của động cơ của cơ cấu dẫn động, đến lực căng lớn nhất của
cáp nâng và khả năng kéo của puly ma sát.
 Đối trọng:
-Đối trọng là bộ phận đóng vai trò chính trong hệ thống cân bằng
của thang máy.
Trọng lượng đối trọng được tính theo công thức:
Đ = C+ ψ.Q [ I.1.1]
Trong đó: C: trọng lượng cabin
Q: tải trọng nâng danh nghóa của thang máy.
ψ: hệ số cân bằng.
-
12
 Xích và cáp cân bằng: khi thang máy có chiều cao nâng trên
45m hoặc trọng lượng cáp nâng và cáp điện có giá trò trên 0,1.Q thì phải
đặt thêm cáp hoặc xích cân bằng để bù lại phần trọng lượng của cáp nâng
và cáp điện chuyển từ nhánh treo cabin sang nhánh treo đối trọng và

cáp, cáp trượt trên rãnh puly ma sát, cabin hạ với tốc độ vượt quá giá trò
cho phép. Thiết bò an toàn cơ khí trong thang máy gồm hai bộ phận chính:
bộ hãm bảo hiểm và bộ hạn chế tốc độ.
 Thiết bò điện trong thang máy:
1.5.1 Thiết bò động lực :
Là những thiết bò điện có công suất lớn và dùng để truyền động và hãm
thang máy. Các thiết bò gồm có:
 Động cơ điện: yêu cầu chung của động cơ điện là ít ồn, Roto
của động cơ có momen quán tính lớn (để hạn chế gia tốc khi mở máy), có
-
13
hệ số trượt đònh mức cao (5÷12%), bội số momen mở máy lớn (1,8÷2,5%)
và thỏa mãn biểu đồ tốc độ tối ưu của buồng thang.
-Khi chọn động cơ điện thang máy người ta thường dựa vào các yêu cầu
về độ chính xác khi dừng, tốc độ di chuyển buồng thang, gia tốc lớn nhất
cho phép và phạm vi điều chỉnh tốc độ.
-Đối với thang máy chạy chậm (v<0,5m/s) và trọng tải Q<320 KG người
ta thường dùng động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc một tốc độ.
Loại động cơ này có cấu tạo đơn giản, giá thành hạ, làm việc tin cậy
nhưng khó điều chỉnh tốc độ.
-Đối với thang máy tốc độ trung bình và trọng tải Q=320÷3200 KG người
ta thường dùng động cơ không đồng bộ roto lồng sóc hai tốc độ. Tốc độ
lớn được dùng khi thang máy chạy từ tầng này đến tầng khác, còn tốc độ
bé được dùng khi buồng thang gần đến tầng cần dừng. Điều đó vừa đảm
bảo năng suất cao vừa đảm bảo tầng dừng chính xác và hạn chế gia tốc
dừng.
-Đối với thang máy tốc độ nhanh và trọng tải lớn người ta thường dùng
động cơ điện không đồng bộ roto dây quấn. Loại động cơ này có cấu tạo
phức tạp hơn và giá thành cao hơn động cơ roto lồng sóc, nhưng dể điều
chỉnh tốc độ hơn và có thể hạn chế dòng điện mở máy.

Nam châm (2) được mắc song song với động cơ nâng. Khi mở máy
động cơ, nam châm có điện, phần ứng của nó được nâng lên làm các đòn
góc (1) xoay . Các đòn góc tựa vào buolon điều chỉnh (3) lắp trên đòn
phanh (4) làm tách các má thắng (5) ra khỏi tang phanh (6). Trục của
động cơ được giải phóng để làm việc. Khi đến vò trí dừng cabin, nguồn
điện được ngắt ra khỏi động cơ thì nam châm (2) cũng không có điện, các
lò xo (3) đẩy đò phanh (5) về vò trí hãm tang phanh (6).
Kiểu phanh điện từ hiện nay đang dùng rất phổ biến.
CHƯƠNG 2:
YÊU CẦU TRONG HỆ THỐNG THANG MÁY
-
15
2.1. Yêu cầu chung của thang máy:
Để thang máy hoạt động ổn đònh, phục vụ tốt cho người sử dụng,
nó phải đáp ứng được các yêu cầu sau:
- An toàn
- Độ tin cậy cao.
- Độ chính xác dừng tầng của cabin.
- Đáp ứng nhanh yêu cầu của khách .
- Hạn chế tiếng ồn.
- Tiện nghi.
2.1.1 An toàn:
Đối tượng phục vụ của thang máy (thang chở người) là phục vụ
trực tiếp con người. Vì vậy an toàn là yêu cầu quan trọng nhất.
Đặt vấn đề an toàn tức là đưa ra mọi khả năng, tình huống có
thể xẩy ra trong khi sử dụng thang máy để tính toán, có biện pháp đề
phòng, xử lý nhanh chóng. Có thể chia thành hai trạng thái hoạt độngcủa
thang máy:
• Thang máy hoạt động bình thường.
• Thang máy có sự cố.

mạch điều khiển làm cho Cabin ngừng khẩn cấp.
• Tín hiệu bảo vệ quá tải:
Khi tải trọng trong Cabin vượt quá tải trọng cho phép, tín hiệu
này sẽ tác động và không cho phép Cabin vận hành.
• Tín hiệu an toàn cửa:
Khi cửa Cabin (hay cửa tầng) chưa đóng sát, tín hiệu này sẽ
tác động và không cho phép Cabin vận hành.
Khi cửa Cabin bò kẹt hoặc có người đi qua khi cửa đang đóng
thì tín hiệu này tác động làm cửa mở ra trở lại.
2.1.2 Độ tin cậy:
Độ tin cậy của thang máy thể hiện ở:
- Tuổi thọ làm việc của các bộ phận cao, ít bò hư hỏng…
- Xử lý đóng, đáp ứng chính xác yêu cầu do người sử dụng đưa ra.
- Sự phối hợp hoạt động của các thiết bò, các thành phần trong
thang máy được điều khiển đồng bộ, thống nhất.
2.1.3 Độ chính xác dừng cabin ở mỗi tầng:
Một yêu cầu của thang máy là buồng thang phải dừng chính xác ở
sàn tầng cần dừng… Nếu buồng thang không dừng chính xác sẽ gây ra
khó khăn trong việc bốc dỡ hàng hóa (đối với thang máy chở hàng) hoặc
làm cho hành khách ra vào khó khăn, tăng thời gian ra vào của hành
khách làm giảm năng suất của thang máy (đối với thang máy chở người).
Để dừng chính xác buồng thang, cần tính đến một nửa hiệu số của
hai quãng đường trượt khi phanh buồng thang đầy tải và phanh buồng
-
17
thang không tải theo cùng một hướng di chuyển. Các yếu tố ảnh hưởng
đến dừng tầng chính xác buồng thang bao gồm: mômen của cơ cấu
phanh, mômen quán tính của buồng thang, tốc độ khi bắt đầu hãm và một
số yếu tố phụ khác.
Quá trình hãm buồng thang xẩy ra như sau: khi buồng thang đi đến

∆S
M
S
’’
S
2
S
1
S
’
18
Các tham số của các hệ truyền động với độ chính xác khi dừng
∆S:
Hệ truyền động điện Phạm
vi
điều
chỉnh
tốc
độ
Tốc độ
di
chuyển
(m/s)
Gia
Tốc
(m/s
2
)
Độ không
chính xác

±5÷10
2.1.4 Đáp ứng nhanh yêu cầu của hành khách:
- Hành khách sẽ trở nên thiếu kiên nhẫn sau một thời gian chờ đợi
thang máy. Vì vậy thang máy phải được thiết kế sao cho thời gian chờ
trong trong thời gian cho phép.
- Thang máy phải đáp ứng các nhu cầu của hành khách, ở nhiều
tầng khác nhau theo thứ tự ưu tiên phù hợp sao cho tối ưu nhất.
- Thang máy phải phục vụ tốt lượng hành khách lớn trong giờ cao
điểm.
2.1.5 Hạn chế tiếng ồn:
Tiếng ồn của thang máy gây ra bởi:
- Chuyển động của cabin
- Các cơ cấu cơ khí (truyền động, ma sát…)
- Các linh kiện trong hệ thống điều khiển.
2.1.6 Tiện nghi:
-
19
Đối với thang máy hiện đại các trang thiết bò giúp hành khách được
thoải mái như chiếu sáng, quạt thông gió, máy lạnh,… và diện tích sử
dụng trong mỗi cabin cũng là yêu cầu rất cần thiết.
TÓM LẠI: yêu cầu cụ thể đối với một thang là:
 Giám đònh thường xuyên liên tục, điều hành các thiết bò hoạt
động theo đúng nguyên tắc làm việc đònh trước cho thang máy.
 Nhận biết, xử lý mọi tình huống xảy ra khi thang máy đang làm
việc:
- Tiếp nhận ghi nhớ các tín hiệu yêu cầu của hành khách.
- Đáp ứng các yêu cầu hành khách theo thứ tự ưu tiên: chiều
chuyển động hiện tại của Cabin, thời điểm yêu cầu, khoảng cách từ
Cabin đến tầng được yêu cầu.
- Xuất tín hiệu điều khiển động cơ: đảo chiều, thay đổi tốc độ,

5. Kích thước buồng thang:
-Rộng : 1100 mm
- Dài : 1400 mm
- Cao: 2200 mm
6. Giếng thang:
-Rộng: 1800 mm
-Dài : 2100 mm
7. Cửa vào:
-Rộng: 800 mm
-Cao: 2000 mm
8. Hố giếng: 1700 mm
9. Đỉnh giếng: 4000 mm
10.Kích thước buồng máy:
-Rộng: 2500mm
-Dài: 3700 mm
-Cao: 2600mm
-Diện tích: 15m
2
11.Trọng lượng buồng thang: 450 kg
-
21
CHƯƠNG 3:
HỆ TRUYỀN ĐỘNG TRONG THANG MÁY
3.1. Ảnh hưởng của tốc độ, gia tốc và độ giật đối với hệ
truyền động thang máy:
Một trong những yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động thang máy
là phải đảm bảo cho buồng thang chuyển động êm. Buồng thang chuyển
động êm phụ thuộc vào gia tốc khi mở máy và khi hãm máy; và tốc độ
tăng của gia tốc khi mở máy và tốc độ giảm của gia tốc khi hãm máy ( đó
chính là độ dật ρ của buồng thang ρ =

Hệ truyền động
Xoay
chiều
Một chiều
Tốc độ thang máy(m/s)
Gia tốc cực đại(m/s
2
)
Gia tốc tính toán trung bình
(m/s
2
)
0,5
1
0,5
0,75
1
0,5
1
1,5
0,8
1,5
1,5
1
2,5
2
1
3,5
2
1,5

Công suất động cơ:
Công suất tónh của động cơ khi nâng có đối trọng:
3
10 }
1
]{[
−
−+=
gkvGGGP
dtbtcn
η
η
Công suất tónh của động cơ khi hạ có đối trọng:
3
10 }
1
].{[
−
++=
gkvGGGP
dtbtch
η
η
Trong đó:
- v là tốc độ của buồng thang [m/s], theo trên v=1m/s
- η
c
: hiệu suất của cơ cấu nâng (0,5 – 0,8), lấy η
c
= 0,5

đồng bộ:






















++
=
2
mm
X
2
s

M
mm
M
th
0
w
th
w
0
K
A
B
Đoạn đặc tính AK gần thẳng và cứng. Trên đoạn này, mô men
động cơ tăng thì tốc độ động cơ giảm. Do vậy, động cơ chỉ làm việc trên
đoạn đặc tính này sẽ ổn đònh.
2
mm
X
2
1
R
'
2
R
th
s
+
±=
[I.3.3]









++
=
2
mm
X
2
'
2
R
1
R.
0
w
'
2
.R
2
1ph
3.U
mm
M
[I.3.5]
3.3.2. Mở máy động cơ:

- Hãm ngược nhờ đảo chiều quay: để hãm ta đảo cực tính điện
áp đặt vào phần ứng động cơ. Động cơ sinh ra mô men điện từ có chiều
ngược lại nhưng do quán tính, hệ thống vẫn làm quay rotor theo chiều cũ,
-
27
do vậy, mô men động cơ sẽ là mô men hãm. Biện pháp này cũng khó
thực hiện trong trường hợp này.
3. Hãm động năng: là trạng thái mà động năng của hệ truyền động
tích luỹ được trong quá trình làm việc biến đổi thành điện năng thông qua
động cơ ( làm việc ở chế độ máy phát). Điện năng này được tiêu thụ dưới
dạng nhiệt trên điện trở hãm.
Để động cơ làm việc như máy phát điện, biến cơ năng thành điện
năng, động cơ cần phải có kích từ, nghóa là: phần cảm phải được cấp điện
kích từ còn phần ứng động cơ được cắt khỏi lưới điện và nối với điện trở
hãm. Tùy phương pháp hãm động năng chia ra làm 2 phương pháp:
- Hãm động năng kích từ độc lập: kích từ do nguồn bên ngoài.
- Hãm động năng tự kích từ do chính dòng điện cảm ứng của
động cơ khi hãm.
Ta thấy phương pháp hãm động năng tự kích không có hiệu quả
bằng phương pháp hãm động năng kích từ độc lập, song lại có lợi thế là
không cần nguồn điện một chiều bên ngoài cấp cho cuộn kích từ và có
thể tiến hành hãm khi mất điện. Qua phân tích, ta chọn hãm động năng
kích từ độc lập.
Để hãm động năng động cơ không đồng bộ đang làm việc ở chế độ
động cơ, ta phải cắt stator ra khỏi lưới điện xoay chiều (mở các tiếp điểm
K ở mạch động lực, rồi cấp vào stator dòng điện một chiều để kích từ
(đóng các tiếp điểm H). thay đổi dòng điện kích từ nhờ biến trở R
kt
.
Hình 3.5. sơ đồ hãm động năng động cơ không đồng bộ

ngược ổn đònh tại điểm D.
3.3.4. Điều chỉnh tốc độ động cơ:
Các phương pháp điều chỉnh tốc độ :
1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trong mạch
phần ứng (rotor): phương pháp này chỉ sử dụng đối với động cơ rotor dây
quấn.
2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào mạch
phần cảm (stator) : giảm tần số nguồn điện cấp cho stator động cơ.
Phương pháp này cho kết quả tốt, đặc tính cứng nhưng cần có một bộ
biến tần.
Với những truyền động chỉ cần giảm tốc độ thấp trước khi dừng
chính xác thì rõ ràng phương pháp này là không kinh tế và không được sử
dụng.
3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực của động cơ:
đây là cách điều chỉnh tốc độ có cấp. Đặc tính thay đổi vì tốc độ đồng bộ
thay đổi theo số đôi cực:
Ρ
0
2 n
π
ω
=
[I.3.6]
Các động cơ chế tạo sẵn các cuộn dây stator có thể đổi nối để thay
đổi số đôi cực đều có rotor lồng sóc. Tỷ lệ chuyển đổi số đôi cực có thể
là: 2:1,3:1,4:1,hay tới 8:1.
Phương pháp này rất kinh tế , nhất là trong thang máy.
CHƯƠNG 4:
NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA THANG MÁY
4.1. Hệ thống giao tiếp giữa thang máy và hành

thang, cabin sẽ đến tầng có yêu cầu trước tiên để phục vụ. Trong quá
trình này, thang máy hoạt động theo nguyên tắc ưu tiên hành trình như đã
trình bày.
 Chế độ bằng tay (manual):
Trong chế độ này hành khách không thể gọi thang một cách trực tiếp
từ các tầng được.
-
31