BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MÔN: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG
ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Vũ Hữu Thích
Lớp: LTCĐ-ĐH Điện 2-k5
Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 16
1. Phạm Tuấn Anh
2. Lê Trọng Hải

1


Đề tài 1 : thiết kế hệ truyền động điều khiển thang máy .
Các số liệu ban đầu cho trong bảng dưới đây ( theo các nhóm):
Nhóm

16

Trọng
Số
Tốc
Lượng hành
độ
Buồng khách Buồng
Thang (người) Thang
(kg) [60kg/1 Lớn

kính
suất
giữa
puli
cơ cấu
các
(m)
nâng
tầng
ha
(m)
(%)

2.8

0.85

80

Cửa buồng thang : kiểu dẫn tự động 2 cánh, chiều rộng 1100mm.
Nhiệm vụ:
1. mở đầu
2. giới thiệu chung về thang máy, thuyết minh yêu cầu công nghệ
3. tính chọn các loai động cơ truyền động và bộ biến đổi
4. tổng hợp các bộ điều chình tốc độ, mô phỏng và đánh giá kết quả
5. kết luận
6. tài liệu tham khảo
thuyết minh được trình bày trên khổ giấy A4, đánh máy trên 1 mặt. Mỗi
nhóm làm 1 thuyết trình, trang bìa ghi đầy đủ họ tên tất cả các thành viên
trong nhóm. Các bản vẽ (nếu có) phải tuân theo đúng quy chuẩn bản vẽ kỹ

5.3. Mô phỏng hệ thống theo hai vòng điều chỉnh....................................................53
KẾT LUẬN................................................................................................................60

3


4


LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

5


…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY
1. Sơ lược về lịch sử phát triển của thang máy
A. Lịch sử phát triển của thang máy trên thế giới:
Cuối thế kỷ thứ 19, trên thế giới mới chỉ có một vài hãng thang
máy ra đời như OTIS, Schindler. Chiếc thang máy đầu tiên đã được chế tao

7


và đưa vào sử dụng của hãng thang máy OTIS (Mỹ) năm 1853. đến năm
1874, hãng thang máy Schindler (Thụy Sỹ) cũng đã chế tao thành công những
thang máy khác. Lúc đầu bộ tời kéo chỉ có một tốc độ, cabin có kết cấu đơn
giản, cửa tầng đóng mở bằng tay, tốc độ di chuyển của cabin thấp.
Đầu thế kỷ thứ 20, có nhiều hãng thang máy khác ra đời như
KONE (Phần Lan), FUJI, MITSUBISHI, NIPPON, TOSHIBA (Nhật
Bản), EITA, THYSSEN (Tây Ban nha), SABIEM (ý)….đã chế tao các
loai thang máy có tốc độ cao, tiện nghi trong cabin tốt hơn và êm hơn.
Vào đầu những năm 1970, thang máy đã chế tao đat tới tốc độ 450m/phút,
những thang máy chở hàng đã có tải trọng nâng tới 30 tấn đồng thời cũng
trong khoảng thời gian này đã có những thang máy thủy lực ra đời. Sau một
khoảng thời gian rất ngắn với tiến bộ của các ngành khoa học khác, tốc độ
thang máy đã đat tới 600m/phút. Vào những năm 1980, đã xuất hiện hệ thống
điều khiển động cơ mới bằng phương pháp biến đổi điện áp và tần số VVVF
(inverter). Thành tựu này cho phép thang máy hoat động êm hơn, tiết kiệm
được khoảng 40% công suất động cơ.
Đồng thời, cũng vào những năm này đã xuất hiện loai thang máy dùng
động cơ điện cảm ứng tuyến tính.
Vào đầu những năm 1990, trên thế giới đã chế tao những thang
máy có tốc độ đat tới 750m/phút và các thang máy có tính năng kỹ thuật
đặc biệt khác.

trong các công trình xây dựng, vận chuyển hàng hoá nặng hoặc vật liệu xây
dựng lên các tầng cao, vận chuyển người trong các toà nhà cao tầng nên
thang máy xuất hiện tương đối sớm. Xuất phát là thang máy tải hàng từ
thế kỷ 19, dùng để giải quyết vấn đề vận tải hàng hoá và vật liệu
xây dựng, nhưng khi đó khâu an toàn chưa chưa được thiết kế thoả mãn để
dùng chở người.Sau này khi mức độ kinh tế phát triển nhiều nhà cao tầng

9


mọc lên vì vậy nhu cầu vận chuyển người trong các nhà cao tầng ở đô
thị là một điều rất bức bách, người ta đã đầu tư nhiều để nghiên cứu về hệ
thống phanh cho thang máy, và một kỹ sư người mỹ là Otis đã thành
công trong việc chế tao ra hệ thống phanh an toàn cho thang máy, mở ra một
ngành công nghiệp chế tao thang máy cho nhà cao tầng, góp phần phát
triển manh mẽ cho tốc độ phát triển đô thị hoá của toàn thế giới.
Với một toà nhà cao tầng thì chi phí cho việc trang bị hệ thống thang
máy chiếm một phần không nhỏ trong vốn đầu tư cơ bản (đối với nhà >20
tầng thì nó chiếm ≈ 20% giá thành toàn bộ ngôi nhà), nhưng việc sử dụng
thang máy, máy nâng trong các hang mục công trình sẽ làm giảm đáng kể
thời gian xây dựng, giảm bớt sức người (khoảng 10 lần), giảm đáng kể chi
phí xây dựng cơ bản. Việc sử dụng thang máy trong các tó nhà cao tầng,
trong khách san công sở sẽ làm giảm đáng kể thời gian, sức người, góp phần
lớn vào việc khai thác các toà nhà cao tầng, vào các mục đích kinh doanh và
sinh hoat.

10


Hình 1: Hình dáng tổng thể của thang máy

chuyển theo một hướng trên một đơn vị thời gian và được tính theo biểu thức
sau:

12


Trong đó:
P- là năng suất của thang máy tính cho một giờ.
E- trọng tải định mức của thang máy ( số lượng người đi được
cho

một lần vận chuyển của thang máy ).
H- chiều cao nâng ( ha ).
v- tốc độ di chuyển của buồng thang.
Ʃtn - tổng thời gian khi thang máy dừng ở mỗi tầng ( thời

gian đóng, mở cửa buồng thang, cửa tầng, thời gian ra, vào của hành khách )
và thời gian tăng, giảm tốc của buồng thang

Trong đó :
t 1 - thời gian tăng tốc
t 2 - thời gian giảm tốc
t 3 - thơi gian mở, ñóng cửa
t 4 - thời gian ñi vào của một hành khách
t 5 - thời gian ñi ra của một hành khách
t 6 - thời gian khi buồng thang chờ khách đến chậm
md - số lần dừng của buồng thang (tính theo xác suất).
Số lần dừng md (tính theo xác suất có thể xác định dựa trên đồ thị hình 2:

13

thường sử dụng động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc hoặc dây quấn, yêu cầu
về dừng chính xác không cao.
- Thang máy tốc độ trung bình v = (0,75 ÷ 1,5) m/s : Thường sử dụng
trong các nhà cao tầng, hệ truyền động buồng thang là truyền động một chiều.
- Thang máy cao tốc v = (2,5 ÷ 5) m/s : Sử dụng hệ truyền động một
chiều hoặc truyền động bộ biến tần - động cơ xoay chiều ba pha, hệ thống
điều khiển sử dụng các phần tử cảm biến phi tiếp điểm, các phần tử điều
khiển lôgic, các vi mach cỡ lớn lập trình được hoặc các bộ vi xử lý.

3.3. Phân loai theo trọng tải:
- Thang máy loai nhỏ Q < 160kG.
- Thang máy trung bình Q = 500 ÷ 200kG.
- Thang máy loai lớn Q > 2000 kG.

15


4. Kết cấu cơ khí và trang thiết bị của thang máy:

16


+ Cơ cấu nâng:

17


Buồng máy lắp hệ thống tời nâng – ha buồng thang (Puli hoặc tang quấn
cáp), hộp giảm tốc, phanh hãm điện từ và động cơ truyền động. Tất cả các bộ
phận trên được lắp trên tấm đế bằng thép. Trong thang máy thường dùng hai

Hoat động của cabin là chuyển động tịnh tiến lên xuống dựa trên
đường trượt, là hệ thống hai dây dẫn hướng nằm trong một phẳng để đảm
bảo chuyển động êm nhẹ, chính xác không dung dật trong cabin trong quá
trình làm việc. Để đảm bảo cho cabin hoat động đều cả trong quá trình lên và
xuống , có tải hay không có tải người ta xử dụng một đối trọng có chuyển
động tịnh tiến trên hai thanh khác đồng phẳng giống như cabin nhưng chuyển
động ngược chiều với cabin do cáp được vắt qua puli kéo.
Do trọng lượng của cabin và trọng lượng của đối trọng đã được tính
toán tỷ lệ và kỹ lưỡng cho nên mặc dù chỉ vắt qua puli kéo cũng không xảy ra
hiện tượng trượt trên pulicabin,hộp giảm tốc đối trọng tao nên một cơ hệ
phối hợp chuyển động nhịp nhàng do phần khác điều chỉnh đó là động cơ.

5.2. Động cơ:
Là khâu dẫn động hộp giảm tốc theo một vận tốc quy định làm quay puli
kéo cabin lên xuống. Động cơ được sử dụng trong thang máy là động cơ 3
pha rôto dây quấn hoặc rôto lồng sóc, vì chế độ làm việc của thang máy là
19


ngắn han lặp lai cộng với yêu cầu sử dụng tốc độ, momen động cơ theo một
dải nào đó cho đảm bảo yêu cầu về kinh tế và cảm giác của người ñi thang
máy. Động cơ là một phần tử quan trọng được điều chỉnh phù hợp với yêu
cầu nhờ một hệ thống điện tử ở bộ xử lý trung tâm.

5.3. Phanh:
là khâu an toàn, nó thực hiện nhiệm vụ giữ cho cabin đứng im ở các vị trí
dừng tầng, khối tác động là hai má phanh sẽ kẹp lấy tang phanh, tang phanh
gắn gắn đồng trục với trục động cơ. Hoat động đóng mở của phanh được phối
hợp nhịp nhàng với quá trình làm việc của động cơ.
* Phanh hãm điện từ: Là bộ phận không thể thiếu trong các cơ cấu chính của



chuyển tự do dọc theo gujông 1. Khi cấp điện cho cuộn dây của nam châm,
lực điện từ sẽ kéo phần ứng cùng đĩa phanh 3, giải phóng trục của cơ cấu.
* Phanh bảo hiểm (có một số tên gọi khác như: Phanh dù hoặc cơ cấu tổ
đớp). Chức năng của phanh bảo hiểm là han chế tốc độ di chuyển của buồng
thang vượt quá giới han cho phép và giữ chặt buồng thang tai chỗ bằng
cách ép chặt vào hai thanh dẫn hướng trong trường hợp bị đứt cáp treo.
Về kết cấu và cấu tao của phanh bảo hiểm có 3 loai :
- Phanh bảo hiểm kiểu nêm dùng để hãm khẩn cấp
- Phanh bảo hiểm kiểu kìm dùng để hãm êm
- Phanh bảo hiểm kiểu lệch tâm dùng để hãm khẩn cấp
Phanh bảo hiểm lắp đặt trên nóc của buồng thang, hai gọng kìm 2 trượt dọc
theo thanh dẫn hướng 1. Nằm giữa hai cánh tay đầu của gọng kìm có nêm 5
gắn chặt với hệ truyền lực trục vít và tang – bánh vít 4. Hệ truyền lực bánh vít
– trục vít có hai dang ren: bên phải là ren phải còn phần bên trái là ren trái.
Khi tốc độ của buồng thang thấp hơn trị số giới han tối đa cho phép, nêm 5 ở
hai đầu của trục vít ở vị trí xa nhất so với tang – bánh vít 4, làm cho hai gọng
kìm 2 trượt bình thường theo thanh dẫn hướng 1. Trong trường hợp tốc độ
của buồng thang vượt quá giới han cho phép tang - bánh vít 4 sẽ quay theo
chiều để kéo dài hai đầu nêm 5 về phía mình, làm cho hai gọng kìm 2 ép chặt
vào thanh dẫn hướng, kết quả sẽ han chế được tốc độ di chuyển của buồng
thang và trong trường hợp bị đứt cáp treo, sẽ giữ chặt buồng thang vào hai
thanh dẫn hướng.

23


Hình 7. Phanh bảo hiểm kiểu kìm
1. Thanh dẫn hướng ;2. Gọng kìm ; 3. Dây cáp liên động với bộ han chế tốc

● Hiện nay, trong sơ đồ khống chế thang máy và máy nâng thường dùng
3 loai cảm biến vị trí:
* Cảm biến kiểu cơ khí (công tắc chuyển đổi tầng):
* Cảm biến vị trí kiểu cảm ứng:

25