Cho mô hình thang máy như sau:

Động cơ Hộp số
puli chủ động

Thanh dẫn
Đối trọng

puli bị động
Các số liệu cho như sau:
Tốc độ : V = 2 m/s
Gia tốc : a = 1,5 m/s
2
Chiều cao mỗi tầng : h
0
= 4 m
Số tầng : n = 8 tầng
Trọng lượng Cabin : G
0
= 900 kg
Trọng lượng tải : G
đm
= 700 kg
Đường kính puli : D = 0,4 m
NỘI DUNG THIẾT KẾ

nặng nề trong công nghiệp như tác động của môi trường làm việc: độ ẩm,
nhiệt độ; thời gian làm việc, sự ăn mòn...
b.Thang máy chở hàng:
Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, trong kinh doanh...Nó đòi hỏi
cao về việc dừng chính xác buồng thang máy đảm bảo cho việc vận chuyển
hàng hoá lên xuống thang máy được dễ dàng thuận lợi...
2.Phân loại theo tốc độ dịch chuyển:
Thang máy tốc độ chậm: V = 0,5 m/s
Thang máy tốc độ trung bình: V = 0,75 ÷ 1,5 m/s
Thang máy tốc độ cao: V = 2,5 ÷ 5 m/s
3.Phân loại theo tải trọng:
Thang máy loại nhỏ: Q
Tm
< 160 KG
Thang máy loại trung bình: Q
Tm
= 500 ÷ 2000 KG
Thang máy loại lớn: Q
Tm
> 2000 KG
II.ĐẶC ĐIỂM PHỤ TẢI CỦA THANG MÁY VÀ CÁC YÊU CẦU
TRUYỀN ĐỘNG CHO THANG MÁY:
2
 Phụ tải thang máy là phụ tải thế năng
 Vị trí các điểm dừng của thang máy để đón, trả khách trên hố
thang là các vị trí cố định, đó chính là vị trí sàn các tầng nhà.
 Động cơ truyền động thang máy làm việc với phụ tải ngắn hạn
lặp lại, mở máy và hãm máy nhiều.
 Vì đây là thang máy chở người, nên đòi hỏi cao về độ chính xác
khi dừng máy: Khi G

s : vi tri
Động cơ dùng để kéo pu li cáp trong thang máy là loại động
cơ có điều chỉnh tốc độ và có đảo chiều quay ( quá trình nâng, hạ của
thang máy).
Như vậy, để thực hiện được truyền động trong thang máy chúng ta phải có
2 phương án chính sau :
+ Dùng hệ truyền động chỉnh lưu - triristo, động cơ 1 chiều có đảo chiều
quay.
+ Dùng hệ truyền động xoay chiều có điều chỉnh tốc độ
Sau đây chúng ta sẽ đi vào phân tích ưu nhược điểm hai loại hệ truyền
động này để từ đó chọn ra 1 phương án truyền động phù hợp nhất dùng
trong thang máy.
II.1. Hệ Truyền Động Chỉnh Lưu - Triristo có đảo chiều quay.
Hệ Truyền Động T-Đ có đảo chiều quay được xây dựng trên hai
nguyên tắc cơ bản :
- Giữ nguyên chiều dòng điện phần ứng và đảo chiều dòng kích từ của
động cơ .
- Giữ nguyên chiều dòng kích từ và đảo chiều dòng điện phần ứng
Từ hai nguyên tắc cơ bản này ta có năm loại sơ đồ chính
Sơ đồ 1 : Truyền động dùng 1 bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều
quay bằng đảo chiều dòng kích từ.
Loại sơ đồ này dùng cho công suất lớn và rất ít đảo chiều .
Sơ đồ 2 : Truyền động dùng 1 bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều
quay bằng công tắc tơ chuyển mạch ở phần ứng ( từ thông giữ không đổi)
4
Hình 1
Loại này dùng cho công suất nhỏ, tần số đảo chiều thấp .
Sơ đồ 3 : Truyền động dùng hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển
riêng. Hệ này có ưu điểm là dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo
chiều lớn

b.Điều khiển chung :
Nguyên tắc : Tại một thời điểm thì cả hai bộ biến đổi BĐ1 và BĐ2 đều
nhận được xung mở nhưng chỉ có một bộ biến đổi cấp dòng cho nghịch lưu
còn bộ biến đổi kia làm việc ở chế độ đợi. Sơ đồ 4, 5 thực hiện theo nguyên
tắc này.Trong phương pháp điều khiển chung mặc dù đảm bảo E
d2

=E
d1
 tức là không xuất hiện giá trị dòng cân bằng song giá trị tức thời
của suất điện động của các bộ chỉnh lưu là e
d1
(t) và e
d2
(t) luôn khác nhau
do đó vẫn xuất hiện thành phần xoay chiều của dòng điện cân bằng và để
hạn chế dòn.
II.2 Phương pháp biến đổi tần số
Phương pháp này điều chỉnh tốc độ động cơ dựa trên nguyên tắc điều
chỉnh tần số f
1
sang tần số f
2

Khi điều chỉnh tần số động cơ KĐB thường kéo theo cả việc điều chỉnh
điện áp, dòng điện hoặc cả từ thông mạch stato.
Do vậy đây là một phương pháp phức tạp phải dùng nhiều thiết bị .
Có hai loại biến tần :
 Biến tần trực tiếp : Loại này có sơ đồ cấu trúc rất đơn giảnf
1
f
2
Điện áp xoay chiều được biến thành một chiều nhờ bộ chỉnh lưu, qua bộ
lọc rồi được biến đổi thành U
2
với tần số f
2
sau khi qua bộ nghịch lưu độc
lập.
Hiệu suất biến tần loại này thấp song cho phép thay đổi dễ dàng f
2
mà
không phụ thuộc f
1

 Kết Luận : Qua phân tích hai loại hệ truyền động trên em chọn phương
án dùng loại Hệ Truyền Động Chỉnh Lưu Tiristo - Động Cơ Có Đảo
Chiều Quay vì:
+ Độ tác động của hệ này nhanh và cao, không gây ồn và dễ tự động hoá
do các van bán dẫn công suất có hệ số khuyếch đại công suất rất cao. Điều
này thuận tiện cho việc thiết lập hệ thống điều chỉnh tự động nhiều vòng để
nâng cao chất lượng các đặc tính tĩnh và đặc tính động của hệ thống.
+ Trong hệ truyền động một chiều này, em sẽ sử dụng mạch lực là sơ đồ
ba bởi vì loại này có ưu điểm là dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo
chiều lớn. Đồng thời hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng

+ Từ tầng 3 đến tầng 4 .
+ Từ tầng 4 đến tầng 5 .
+ Từ tầng 5 đến tầng 6 .
+ Từ tầng 6 đến tầng 7 .
+ Từ tầng 7 đến tầng 8 .
Trọng lượng buồng thang : G
bt
=
900 kg
G
đm
=
700 kg
- Công suất tĩnh của động cơ khi nâng tải không dùng đối trọng :

( )
η
3
10...
−
+
=
gvGG
kP
bt
c

g m s
=
9 81






−
. . . . . .
1
10
3
η
η
k : hệ số tính đến ma sát giữa thanh dẫn hướng và đối trọng .
k = 1,15 ÷ 1,3 . Ta chọn k = 1,2 .

( )
kwP
cn
86,2410.8,9..2,1.2.8,0.1180
8,0
1
.700900
3
=







= 6 lần với 12
người trong buồng thang (E = 12)
III.2. Tính hệ số đóng điện tương đối
Xét khoảng thời gian 0 -> t
1
ρ =
t
vd
d
2
1
2
->
a
v
ct
dt
d
1
1
.
=+=
ρ
Giả sử tại gốc toạ độ v
0
= 0, a
0
= 0, t
0
= 0

3
1,0
3
3
1
=
t
ρ
= 0,005 (m)
Xét đoạn thời gian t
2
-> t
3
Tại t
3
thì a
3
=0, do đó ta có
ct
dt
dv
d
v
t
d
+−=→−=
.
2
2
ρρ

2
tt
a
2
.(t
3
– t
2
) -> v
2
=v
3
+ρ
( )
2
23
2
tt
−
- a
2
(t
3
– t
2
)
= 2 +15.
2
1,0
2

-> t
2
t
2
– t
1
=
5,1
075,0.925,1
12
=
−
a
vv
=1,23 (s)
s
2
– s
1
= a
( )
2
12
2
tt
−
+v
1
.(t
2

Thời gian chạy ổn định tính từ tầng 1 đến tầng 3 là:
t
ođ2
=
2
07,02.43,12.4
−−
= 2,535 (s)
Tổng thời gian làm việc khi nâng tải là t
lvn
= 2,535 + 5. 0,535 + 2.1,43.6
= 22,37 (s)
Tổng thời gian làm việc khi nâng tải bằng tổng thời gian hạ tải là t
lvn
=t
lvh
11
Giả sử cửa rộng dưới 1000(m m), mở tự động mỗi lần đóng hay mở cần
1(s)
thời gian đóng và mở cửa là t
n1
=6.(1+1).2 = 24 (s)
Thang máy chở 12 người, mỗi tầng có 6 người vào và 6 người ra khi ta tính
từ tầng 3 -> tầng 7. Vậy thời gian nghỉ t
n2
= 5.12.2 = 120 (s)
Riêng tầng 1 và tầng 8 thì 12 người ra hết và 12 người vào nên thời gian
nghỉ t
n3
= 24.2 = 48(s)

F
1
F
2
Puli chủ
động
Puli bị
động
Dây cáp
Cabin
Đối
trọng
a.Xác định phụ tải tĩnh:
Phụ tải tĩnh là phu tải do trọng lượng Cabin, trọng lượng tải trọng, trọng
lượng đối trọng, và trọng lượng của cáp, gây nên ở trạng thái tĩnh, thông
qua puli, hộp giảm tốc, tác dụng lên trục của động cơ.
Các lực tác động lên puli chủ động theo các nhánh cáp là:
F
1
= [G
0
+ G + g
c
(H - h
cb
)]g (N)
F
2
= [G
đt

= (G
đt
- G
0
- G)g + g
c
(h
cb
- h
đt
)g (N)
Trong đó :
G
0
: khối lượng Cabin (kg)
G : khối lượng tải trọng (kg)
G
đt
: khối lượng đối trọng (kg)
g
c
: khối lượng một đơn vị dài dây cáp (kg/m)
h
đt
và h
cb
: chiều cao đối trọng và Cabin (m)
g : gia tốc trọng trường (m/s
2
)

là tải định mức.
Với thang máy chở người thì α = 0,35 ÷ 0,4.
Chọn α = 0,4.
Thay vào (1) ta được:
F
n
= (G - αG
đm
)g (N) (2)
F
h
= (αG
đm
- G)g (N) (3)
13
(1)
Khi tính toán công suất động cơ, ta xét động cơ luôn làm việc với tải định
mức. Tức là G = G
đm
. Thay vào (2) và (3):
F
n
= (G
đm
- αG
đm
)g (N) ⇒ F
n
> 0
F

=
F
h
V
c
1000
η
=
( )
α
η
G G gV
dm dm
c
−
1000
(N.m) (5)
Trong đó:
P
n
ứng với trường hợp máy điện làm việc ở chế độ động cơ (nâng
tải).
P
h
ứng với trường hợp máy điện làm việc ở chế độ máy phát (hạ tải).
D : đường kính puli (m).
V(m/s) là tốc độ của thang.
η
c
: hiệu suất của cơ cấu.

8,0.2,0.81,9.
9,0.30
700700.4,0
−
= 24,42 Nm
Công suất đẳng trị của động cơ:
14