Tài liệu đồ án môn học thiết kế phần trang bị điện cho thang máy chở hàng nhà 5 tầng

.................................................................................................................................... 1 ............................................................................................................................. 3 HƯƠ G 1: G H H G Ề H THỐNG TRANG BỊ N TRONG THANG MÁY ............................................................................................................................. 4 1.1. Giới thiệu chung về thang máy ....................................................................................... 4 1.1.1. Khái niệm về thang máy.................................................................................................. 4 1.1.2. Phân loại thang máy ........................................................................................................ 4 1.1.3. Cấu tạo của thang máy .................................................................................................... 5 1.1.4. Yêu cầu chung của thang máy......................................................................................... 6 1.1.5. Phân loại hệ thống truyền động điện và điều khiển thang máy ...................................... 6 1.2. Các thiết bị điện trong thang máy ................................................................................... 7 1.2.1. Thiết bị động lực ............................................................................................................. 7 1.2.2. Thiết bị điều khiển ........................................................................................................... 8 1.2.3. Các thiết bị bảo vệ ........................................................................................................... 8 1.2.4. Một số khí cụ và thiết bị điều khiển tự động ................................................................... 9 1.2.4.1. Áp tô mát ...................................................................................................................... 9 1.2.4.2. Công tắc tơ ................................................................................................................... 9 1.2.4.3. Rơle ............................................................................................................................ 11 1.2.5. Một số khí cụ điện điều khiển bằng tay ........................................................................ 11 1.2.5.1. Cầu dao ...................................................................................................................... 11 1.2.5.2. Công tắc ..................................................................................................................... 12 1.2.5.3. Nút ấn ......................................................................................................................... 12 1.2.5.4. Các bộ khống chế ....................................................................................................... 13 HƯƠ G 2: THIẾT KẾ H THỐNG THIẾT BỊ N CHO THANG MÁY ................ 14 2.1. Phương án truyền động ................................................................................................. 14 2.2. Chọn động cơ làm việc .................................................................................................. 15 2.3. Thiết kế mạch điện động lực và mạch điện điều khiển ................................................. 16 2.4. nh chọn h cụ điện .................................................................................................... 19 2.4.1. nh chọn t m t ........................................................................................................ 19 2.4.2. nh chọn cầu ch .......................................................................................................... 19 2.4.3. nh chọn c nt ct r ....................................................................................................... 19 2.4.4. nh chọn y n ......................................................................................................... 19 2.4.5. nh chọn h li n động .............................................................................................. 20 2.4.6. nh chọn R le trung gi n ............................................................................................. 20 2.4.7. họn c ng tắc giới hạn hành tr nh ................................................................................ 20 2.4.8. nh chọn h nh điện t thư ng đ ng .......................................................................... 20 2.5. ảng thống các l ại thiết ị điện ch nh .................................................................... 20 Ế ................................................................................................................................ 21 1 H H ........................................................................................................ 22 2 Ngày nay ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung do sự phát triển dân số cũng như sự phát triển của xây dựng nên việc xây dựng nhà cửa có quy mô lớn và c ch thước lên đến hàng trăm mét là một yêu cầu tất yếu để đá ứng đòi hỏi của thực tế. Cùng với nó là sự đòi hỏi của việc di chuyển ngư i và hàng h á tr ng đ . h nh những đòi hỏi này mà thang máy trở thành bộ phận không thể thiếu của các công trình hiện đại nhất là những công trình cao tầng. Ở Việt Nam việc sử dụng thang máy ngày càng trở nên phổ biến nhưng hần lớn những thang máy lại phải nhập t nước ngoài mặc dù hiện n y đã c một số hãng thang máy. So với các nước trong khu vực và trên thế giới thì số lượng th ng máy được thiết kế và lắ đặt ở nước ta không lớn và còn là thiết bị mới. Sự hiểu biết về thang máy còn giới hạn nhiều. Nhất là về cấu tạo, lựa chọn, lắ đặt, sử dụng và vận hành thang. T nhu cầu thực tế đ việc tìm hiểu về cấu tạo, chức năng và v i trò củ th ng máy để t đ c thể thiết kế, cải tiến, hiện đại hơn nữa thang máy là mục ti u đặt ra. r ng đồ án môn học này nhiệm vụ của em là “thiết kế phần trang bị điện cho thang máy chở h h 5 tầ ” với sự hướng n củ hầy guy n ức ắc. Với khối lượng công việc đã định ra cùng với sự tìm hiểu trong các tài liệu đã giú em có những hiểu biết cơ ản và chuy n s u n đầu về thang máy. Tuy nhiên do nhân thức còn nhiều hạn chế và thiếu về tài liệu tham khảo nên đồ án không tránh khỏi những thiếu xót. Em rất m ng được sự góp ý của thầy cô cùng các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận t nh hướng d n em hoàn thành tốt đồ án này. inh vi n thực hiện Phạm ức uy n 3 1.1. HƯƠ G 1: G H H G Ề H THỐNG TRANG BỊ TRONG THANG MÁY Giới thiệu chung về thang máy 1.1.1. Khái niệm về thang máy Thang máy là thiết bị chuy n liệu...the N ùng, ùng để vận chuyển ngư i và hàng hoá, vật hương thẳng đứng theo tuyến đã định sẵn, làm việc theo chu kỳ. h ng máy thư ng được dùng trong các khách sạn, công sở, bệnh viện, các đài qu n sát, thá truyền hình, trong các nhà máy c ng xưởng vv... ặc điểm của thang máy so với các hương tiện vận chuyển khác là th i gian vận chuyển của một chu kỳ bé, tần số vận chuyển lớn, đ ng mở máy liên tục. g ài ý nghĩ vận chuyển thang máy còn là một trong những yếu tố làm tăng vẻ đẹp tiện nghi của công trình. Ở nước ta hiện nay, ngày càng có nhiều nhà cao tầng và hầu hết nhà cao tầng đã được trang bị th ng máy để đảm ch ngư i đi lại thuận tiện, tiết kiệm th i gi n và tăng năng suất lao động. Giá thành của thang máy trang bị cho công trình chiếm khoảng t 6%  7% gía trị toàn công trình là hợ lý. ối với những công trình đặc biệt như ệnh viện, nhà máy, khách sạn ... tuy có số tầng nhỏ hơn nhưng nhu cầu phục vụ nên v n được trang bị thang máy. Thang máy là thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên quan trực tiế đến tài sản và tính mạng c n ngư i. Vì vậy yêu cầu chung đối với thang máy khi thiết kế, chế tạo, lắ đặt, vận hành sử dụng và sửa chữa phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yếu tố về kỹ thuật n t àn được qui định trong các quy trình, qui phạm. Thang máy chỉ c c in đẹp, sang trọng, thông thoáng, êm dịu, th chư đủ điều kiện để đư và sử dụng mà phải c đầy đủ các thiết bị n t àn, đảm bả độ tin cậy như điều kiện chiếu sáng, dự phòng khi mất điện, điện thoại nội bộ, chuông báo, bộ hãm bảo hiểm, an toàn c in(đối trọng), cơ cấu an toàn cửa cabin, khóa an toàn cửa tầng, bộ cứu hộ khi mất điện nguồn. 1.1.2. Phân loại thang máy  Phân loại theo công dụng Thang máy chở ngư i: Gia tốc ch hé được quy định theo cảm giác của hành khách a  1,5 m/g2 + Dùng trong các toà nhà cao tầng: loại này có tốc độ trung bình hoặc lớn, đòi hỏi vận hành êm, an toàn và có tính mỹ thuật... 4 + Dùng trong bệnh viện: phải đảm bảo rất an toàn, sự tối ưu về độ êm khi dịch chuyển, th i gian dịch chuyển, t nh ưu ti n đúng the các y u cầu của bệnh viện... + Trong các hầm mỏ, xí nghiệ : đá ứng được các điều kiện làm việc nặng nề trong công nghiệ như tác động củ m i trư ng làm việc: độ ẩm, nhiệt độ; th i gian làm việc, sự ăn mòn... - Thang máy chở hàng : ược sử dụng rộng rãi trong công nghiệ , tr ng inh nh... đòi hỏi cao về việc d ng chính xác buồng th ng máy đảm bảo cho việc vận chuyển hàng hoá lên xuống thang máy được d dàng thuận lợi...  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  Phân loại theo tải trọng Thang máy loại nhỏ: QTm < 160 KG Thang máy loại trung bình: QTm = 500  2000 KG Thang máy loại lớn: QTm > 2000 KG 1.1.3. Cấu tạo của thang máy Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo chung của thang máy 5 ơ đồ cấu tạo chung củ th ng máy như h nh 1.1. gồm động cơ 1 được d n động qua hộp giảm tốc 2, puli d n cáp nâng 3, cáp nâng buồng thang 4, buồng th ng 5 ( ùng để chứa ngư i hoặc hàng h ), đối trọng 6. 1.1.4. Yêu cầu chung của thang máy Mỗi thang máy phải thỏa mãn hai loại yêu cầu s u đ y:  Yêu cầu về kỹ thuật Thang máy phải d điều khiển, làm việc tin cậy, các thiết bị phải c độ bền vững cao và tuổi thọ vận hành lớn ( > 20000h). ảm bảo tuyệt đối n t àn ch ngư i, đồng th i phải có năng suất cao, d ng chính xác ở sàn tầng ( +5mm).  Yêu cầu về kinh tế Thang máy phải có vốn đầu tư v a phải tương ứng với loại nhà dùng thang máy và chi phí vận hành ít nhất. Ngoài 2 yêu cầu trên, thang máy trở ngư i còn phải đảm bảo không gây khó chịu cho hành khách ở trong buồng th ng. ể c n ngư i không cảm thấy khó chịu thì tốc độ buồng thang v < 5m/s, gia tốc buồng thang a < 1,5 m/s2 và độ dật của buồng thang < 10 m/s3. Ngoài ra khi làm việc thang máy phải c độ ồn và độ rung h ng vượt quá trị số quy định theo tiêu chuẩn. 1.1.5. Phân loại hệ thống truyền động điện và điều khiển thang máy Hiện nay tồn tại rất nhiều loại thang máy t đơn giản nhất đến hiện đại nhất. ương ứng các hệ thống truyền động điện và điều khiển thang máy có thể chia ra làm 4 loại: a. Hệ thống điều khiển thang máy bằng động cơ điện xoay chiều với điều khiển bằng rơle và công tắc tơ. Hệ thống này c ưu điểm là đơn giản và giá thành hạ, nhưng c nhược điểm là không đá ứng được biểu đồ tốc độ tốt nhất của buồng thang và làm việc không thật tin cậy, vì các tiế điểm củ rơle và c ng tắc tơ c thể bị mài mòn và hỏng h c hi đ ng cắt nhiều lần. Do các ưu huyết điểm tr n đ y hệ thống này thư ng được dùng trong các thang máy chạy chậm và tốc độ trung bình. b. Hệ thống truyền động thang máy bằng động cơ điện xoay chiều điều khiển bằng bộ biến tần bán d n. Ưu điểm của loại hệ thống này là làm việc rất tin cậy vì không có tiế điểm và có thể điều khiển tốc độ động cơ để đạt được biểu đồ tốc độ tốt nhất, tuy nhiên phức tạp và giá thành c n n được dùng cho các thang máy chạy nhanh và hiện đại. c. Hệ thống truyền động thang máy bằng bộ máy hát động cơ h ng đồng bộ để quay máy hát điện một chiều với điều khiển bằng các thiết bị bán d n. 6 Trong hệ thống này ngư i ta dùng một động cơ h ng đồng bộ để quay máy phát điện một chiều. Máy hát điện một chiều cung cấ điện ch động cơ điện một chiều nâng hạ buồng th ng. Ưu điểm của loại maý này là rất d àng điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều để đạt được biểu đồ tốc độ tối ưu của buồng thang. Tất nhiên giá thành của hệ thống này đắt hơn nhiều các loại trên nên dùng cho các thang máy chạy nhanh hoặc cao tốc. d. Hệ thống truyền động thang máy bằng bộ biến đổi thyrist r và động cơ điện một chiều với sự điều khiển bằng các thiết bị bán d n. Ở hệ thống này ngư i ta dùng một bộ biến đổi thyristor biến òng điện xoay chiều thành dòng một chiều để cung cấ điện cho một động cơ điện một chiều nâng hạ buồng thang. Hệ thống này cũng c những ưu điểm như hệ thống thứ 3 song nó ít thiết bị hơn n n giá thành hạ hơn,hiệu suất c hơn. Hệ thống này cũng được dùng trong các thang máy chạy nhanh hoặc cao tốc. 1.2. Các thiết bị điện trong thang máy 1.2.1. Thiết bị động lực Là hệ thống điều khiển cơ cấu d n động thang máy gồm đ ng mở động cơ, đ ng mở h nh, th y đổi tốc độ động cơ: y u cầu th y đổi tốc độ êm dịu, ùng đúng tầng chính xác, mạch động lực được chi phối bởi mạch điều khiển. Các thiết bị này bao gồm: a. ộng cơ điện Yêu cầu chung củ động cơ điện thang máy là ít ồn, roto củ động cơ c m men quán tính lớn (để hạn chế gia tốc khi mở máy), có hệ số trượt định mức cao (5 ÷ 12)%, bội số moomen mở máy lớn (1,8 ÷ 2,5). Khi chọn động cơ điện th ng máy ngư i t thư ng dựa vào các yêu cầu về độ chính xác khi d ng, tốc độ di chuyển buồng thang, gia tốc lớn nhất cho phép và phạm vi điều chỉnh tốc độ. ối với các thang máy chậm (v < 0,5m/s) và tải trọng Q < 320 KG ngư i t thư ng ùng động cơ điện h ng đồng bộ roto lồng sóc 1 tốc độ. Loại động cơ này c cấu tạ đơn giản, giá thành hạ, làm việc tin cậy, nhưng h điều chỉnh tốc độ. ối với thang máy có tốc độ trung bình và tải tronhj Q = 320 ÷ 3200 KG ngư i ta thư ng ùng động cơ điện h ng đồng bộ roto lồng sóc 2 tốc độ. Loại động cơ này c 2 tốc độ: lớn và bé. Tốc độ lớn được dùng khi thang máy chạy t tầng này đến tầng khác, còn tốc độ bé được dùng khi buồng thang gần đến tầng cần d ng. iều đ đảm bả năng suất cao v đảm bảo d ng chính xác và hạn chế gia tốc d ng. ối với thang máy tốc độ nhanh và tải trọng lớn ngư i t thư ng ùng động cơ điện h ng đồng bộ roto dây quấn. Loại này có cấu tạo phức tạ hơn và giá thành c hơn động cơ roto lồng s c nhưng điều chỉnh tốc độ hơn và c thể hạn chế òng điện mở máy. 7 Cuối cùng đối với thang máy cao tốc và trọng tải lớn ngư i t thư ng ùng động cơ điện 1 chiều. Loại này có cấu tạo phức tạ hơn và giá thành c hơn động cơ h ng đồng bộ, nhưng có thể điều chỉnh tốc độ 1 cách d dàng và trong phạm vi rộng. b. Hãm điện t . Dùng để hãm động cơ hi mất điện và khi cần d ng máy. 1.2.2. Thiết bị điều khiển Hệ thống điều khiển thang máy là toàn bộ trang thiết bị và linh kiện đảm bảo cho thang máy hoạt động an toàn, hệ thống điều khiển được phân loại với t ng điều kiện làm việc cụ thể. - Theo nguyên tắc điều khiển th c điều khiển riêng biệt và điều khiển kết hợp. he nút điều khiển: điều khiển t trong cabin, bên ngoài c in và điều khiển cả trong l n ngoài cabin. - Theo số lượng th ng máy điều khiển th c điều khiển độc lập hoặc theo nhóm.  Cấu tạo chung của hệ thống điều khiển - Mạch điều khiển: là hệ thống điều khiển tầng có tác dụng thực hiện một chương tr nh điều khiển phức tạ đảm bảo chức năng và h ạt động của thang máy: Hệ thống điều khiển tầng lưu ữ các lệnh di chuyển t cabin các lệnh gọi tầng của hành khách và thực hiện các lệnh di chuyển hoặc d ng theo một thứ tự ưu ti n nà đ . hiện xong lệnh nà đ th x ỏ lệnh đ . u hi thực xác định và ghi nhận vị tr và hướng chuyển động của cabin. Hiện nay hệ thống điều khiển tầng là bằng nút bấm là nhiều. - Mạch tín hiệu: là hệ thống các đèn t n hiệu đã được thống nhất hóa nhằm đảm bảo tình trạng, vị tr và hướng chuyển động của cabin. - Mạch chiếu sáng: là hệ thống các công tắc, rơ le, các tiế điểm nhằm đảm bảo an toàn cho thang máy khi hoạt động. Bảo vệ quá tải ch động cơ, ảo vệ cho cabin hạn chế tải trọng nâng, hạn chế hành trình. Các tiế điểm tại cửa cabin rồi cửa tầng, bộ phận hạn chế tốc độ và bộ hãm bảo hiểm… 1.2.3. Các thiết bị bảo vệ a. Công tắc tầng Công tắc tầng ùng để chuyển đổi trạng thái mạch điện khi buồng th ng đi qu h ặc đến tầng. Các công tắc tầng được đặt ở các vị trí thích hợp trên thành giếng thang. Hiện n y ngư i t thư ng sử dụng trong thang máy 3 loại công tắc tầng: + Công tắc tầng cơ h : L ại công tắc tầng này làm việc không tin cậy lắm và gây ra tiếng ồn. D đ n chỉ được dùng ở các thang máy chạy chậm và tốc độ trung bình. 8 + Cảm biến kiểu điện cảm: y là 1 l ại công tắc tầng không tiế điểm, dùng làm công tắc tầng hoặc công tắc cực hạn hoặc thiết bị d ng chính xác của các thang máy chạy nhanh hoặc thang máy tốc độ c . Ưu điểm là làm việc tin cậy và không gây ra tiếng ồn. + Tế bào quang điện: Ta có thể gặp 2 loại tế à qu ng điện: Tế à qu ng điện kiểu đèn và tế à qu ng điện kiểu bán d n. b. Hãm bảo hiểm và hạn chế tốc độ Tất cả th ng máy đều được trang bị hãm bảo hiểm. Mục đ ch của hãm bảo hiểm là ngăn ng a buồng th ng rơi tr ng trư ng hợ đứt y cá . r ng trư ng hợp này hãm bảo hiểm sẽ khởi động và kẹp chặt buồng th ng và giá trượt định hướng. Hãm bảo hiểm thư ng làm việc đồng th i với cái hạn chế tốc độ. Hạn chế tốc độ được gắn vào buồng thang nh 1 cái kẹp. Ngoài nhiệm vụ kiểm tra tốc độ của buồng thang, hãm bảo hiểm còn kiểm tr độ căng của cáp treo buồng thang. 1.2.4. Một số khí cụ và thiết bị điều khiển tự động 1.2.4.1. Áp tô mát Aptomat là khí cụ điện ùng để tự động đ ng, cắt mạch điện, để bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sụt á … t m t còn được gọi là cầu dao tự động. t m t được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Theo kết cấu ta có các loại aptomat 1 cực, 2 cực, 3 cực. Theo công dụng c t m t òng điện cực đại, t m t òng điện cực tiểu, t m t điện áp thấ , t m t òng điện ngược. Theo th i gi n tác động c t m t tác động tức th i và t m t tác động không tức th i. Việc lựa chọn aptomat chủ yêu dựa vào: Dòng điện tính t án đi tr ng mạch Dòng điện quá tải Tính thao tác có chọn lọc Ngoài ra cần lưu ý tới đặc tính làm việc có phụ tải là khi có quá tải ngắn hạn thư ng hay xảy r th t m t h ng được cắt ví dụ như òng điện khởi động động cơ, òng điện xung trong phụ tải công nghệ. Khi chọn aptomat cần phải đảm bảo yêu cầu chung là òng điện định mức của móc bảo vệ Iatm h ng được nhỏ hơn òng điện tính toán của mạch Itt: Iatm ≥ Itt ùy the đặc t nh và điều kiện làm việc cụ thể của phụ tải mà có thể chọn Iatm bằng 125%, 150% hay lớn hơn nữa so với Itt. Cuối cùng chọn aptomat theo các số liệu kỹ thuật đã cho của nhà chế tạo. 1.2.4.2. Công tắc tơ Công tắc tơ là l ại khí cụ điện ùng để đ ng cắt t xa tự động hoặc bằng ấn nút các mạch điện động lực có phụ tải, điện á đến 500V, òng điện đến 600A. Công tắc tơ được chế tạo với tần số đ ng cắt lớn tới 1500 lần trong 1 gi . Công tắc tơ được phân loại như s u; Theo loại òng điện có: công tắc tơ điện 1 chiều và công tắc tơ điện xoay chiều 9 Theo nguyên lý truyền động có công tắc tơ điện t truyền động bằng lực hút điện t , công tắc tơ iểu thủy lực, kiểu hơi é . Công tắc tơ điện t có các bộ phận chính là: Hệ thống tiế điểm chính, hệ thống tiếp điểm phụ, cơ cấu điện t và bộ phận dập tắt hồ quang. Các thông số cơ ản của công tắc tơ là: a) iện á định mức Uđm Là điện áp của mạch điện tương ứng mà tiế điểm chính phải đ ng h ặc cắt. Các cấ điện á định mức 1 chiều là: 110V, 220V, 440V. Còn các cấ điện á định mức xoay chiều gồm: 127V, 220V, 380V, 500V. Cuộn hút của công tắc tơ c thể làm việc nh thư ng hi điện áp nằm trong phạm vi 85÷100% điện á định mức của cuộn dây. b) Dòng điện định mức Iđm Là òng điện định mức đi qu tiế điểm chính trong chế độ làm việc gián đ ạn – lâu dài, nghĩ là ở chế độ này, th i gian công tắc tơ ở trang thái đ ng h ng vượt quá 8 gi . Các cấp òng điện định mức của công tắc tơ hạ áp thông dụng là: 10, 20, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 250, 300, 600A. Nếu công tắc tơ được đặt trong tủ điện th òng điện định mức phải lấy thấ hơn 10% v làm mát kém. Trong chế độ làm việc dài hạn òng điện cho phép qua công tắc tơ hải lấy thấp hơn nữa so với òng điện định mức. c) Khả năng cắt và khả năng đ ng là trị số dòng điện ch hé đi qu tiế điểm chính khi cắt h y hi đ ng mạch. Khả năng cắt đối với công tắc tơ điện xoay chiều đạt bội số đến 10 lần òng điện định mức đối với phụ tải điện cảm. d) Tuổi thọ của công tắc tơ ược xác định bởi độ bền cơ học và độ bền điện: ộ bền cơ học: được tính bởi số lần đ ng, cắt khi không tải. Công tắc tơ hiện đại đạt tuổi thọ cơ h đến (10 - 20) triệu lần thao tác mới hỏng. ộ bền điện: được xác định bằng số lần đ ng, cắt có tải định mức. Có công tắc tơ đạt tuổi thọ về điện tới 3 triệu lần thao tác. e) Tần số đ ng cắt là số lần đ ng, cắt trong 1 gi . Thông số này bị hạn chế bởi sự phát nóng của tiếp điểm do hồ quang. Ta có các tần số đ ng cắt 30, 100, 120, 150, 300, 600, 1200, 1500 lần 1 gi . Ngoài ra công tắc tơ hải có tính ổn định nhiệt c , hi c òng điện ngắn mạch chạy qua trong khoảng th i gian cho phép thì các tiếp điểm chính không bị nóng chảy và hàn dính lại. Công tắc tơ còn hải có tính ổn định lực điện động sinh r hi c 1 òng điện lớn nhất cho hé đi qu tiế điểm ch nh. ể thử nghiệm khả năng này thư ng lấy òng điện thử bằng 10 Iđm trong th i gian rất ngắn. 10 1.2.4.3. Rơle Rơle là thiết bị tự động đ ng cắt mạch điện điều khiển, ùng để điều khiển, bảo vệ sự làm việc của mạch điện. Rơle c nhiều loại khác nhau: Theo loại òng điện h n thành: rơle òng điện 1 chiều, rơle òng điện xoay chiều; he đại lượng đặt vào rơle t c các l ại: rơle òng điện, rơle điện á , rơle c ng suất, tần số, rơle lệch pha; Theo giá trị và chiều củ đại lượng tác động củ rơle c : rơle cực đại, rơle cực tiểu, rơle sai lệch, rơle hướng; Theo nguyên tắc làm việc c : rơle điện t , rơle t điện, rơle án n… ) Rơle nhiệt Dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện bị quá tải. Rơle nhiệt thư ng được sử dụng cùng với công tắc tơ tr ng các hởi động t . Do có quán tính nhiệt nên không thể ùng để bảo vệ ngắn mạch. ) Rơle òng điện Dùng để bảo vệ mạch bị quá tải hoặc ngắn mạch và để điều khiển sự làm việc củ động cơ điện. c) Rơle điện áp Dùng để bảo vệ các thiết bị điện hi điện áp làm việc tăng h ặc giảm mức quy định. ) Rơle th i gian Là thiết bị tạo th i gian duy trì cần thiết khi truyền tín hiệu t một rơle (h ặc thiết bị) đến 1 rơle (h ặc thiết bị) hác. g ài r ùng để giới hạn th i gian quá tải của thiết bị, tự động mở máy động cơ nhiều cấp biến trở mở máy,… Rơle th i gian có nhiều loại như rơle th i gian điện t , rơle th i gian con lắc cơ h , rơle th i gi n ùng h nén, rơle th i gi n điện tử… 1.2.5. Một số khí cụ điện điều khiển bằng tay 1.2.5.1. Cầu dao Cầu dao là loại khí cụ đ ng, cắt đơn giản nhất được sử dụng trong mạch điện c điện áp nguồn cung cấ đến 220 V điện một chiều và 380 V điện xoay chiều. Cầu thư ng ùng để đ ng, cắt mạch điện công suất nhỏ và không yêu cầu th tác đ ng, ngắt thư ng xuyên. Nhiều khi ở cầu ch đặt cả cầu chì bảo vệ ngắn mạch. gư i ta phân loại cầu dao theo: Dòng điện định mức loại: 15, 25, 30, 60, 100, 200 … iện á định mức: 250 V và 500 V Theo kết cấu có các loại: 1 cực, 2 cực, 3 cực, 4 cực. Còn có cầu dao 1 ngả, 2 ngả, cầu dao tay nắm ở giữa 2 tay nắm ở bên. Theo vật liệu cách điện có loại đế sứ, loại đế nhự elit, đế đá. he điều kiện bảo vệ có loại không có hộp, loại có hộp bảo vệ. Theo yêu cầu sử dụng ngư i ta chế tạo loại cầu dao có cầu chì bảo vệ, loại cầu dao không có cầu chì bảo vệ. 11 1.2.5.2. Công tắc a) Công tắc hộp hư ng dùng làm cầu dao tổng cho máy công cụ, ùng để đ ng mở trực tiếp cho động cơ c ng suất nhỏ, hoặc ùng để đổi nối, khống chế trong các mạch điều khiển và tín hiệu. i hi ùng để đảo chiều qu y động cơ điện, để đổi nối dây quấn st t động cơ t hình sao sang tam giác. Công tắc hộp làm việc bả đảm hơn cầu dao, dập tắt hồ qu nh nh nh hơn v th tác ngắt nhanh và dứt h át hơn cầu dao. b) Công tắc vạn năng Dùng để đ ng, ngắt, chuyển đổi mạch điện các cuộn dây hút của công tắc tơ, hởi động t … chuyển đổi các mạch điện ở các dụng cụ đ lư ng… hư ng được sử dụng trong các mạch điện điều khiển c điện á đến 440 V 1 chiều và đến 500 V xoay chiều, 50 Hz. c) Công tắc hành trình Dùng để đ ng, cắt ở mạch điện điều khiển trong truyền động điện tự động hóa nhằm tự động điều khiển hành trình làm việc hay tự động ngắt điện ở cuối hành trình để đảm bảo an toàn. Công tắc hành tr nh thư ng có 1 tiế điểm thư ng đ ng và một điểm thư ng hở tr ng đ tiế điểm động là chung. 1.2.5.3. Nút ấn Nút ấn còn gọi là nút điều khiển là loại khí cụ điện ùng để đ ng, ngắt t xa các thiết bị điện t khác nhau, các dụng cụ báo hiệu và cũng để chuyển đổi các mạch điện điều khiển, tín hiệu, li n động, bảo vệ… út ấn dùng trong mạch điện 1 chiều điện á đến 440V và trong mạch điện xoay chiều điện á đến 500V, tần số 50Hz. Nút ấn được sử dụng để điều khiển mở máy, hãm và đảo chiều qu y động cơ điện nh đ ng và ngắt cuộn dây hút của công tắc tơ, h ặc khởi động t . Nút ấn thư ng đặt trên bảng điện điều khiển, ở tủ điện hay trên hộp nút ấn riêng. Khi ấn nút thì nút ấn thư ng hở đ ng cặp tiế điểm lại còn nút ấn thư ng đ ng mở cặp tiế điểm ra, khi bỏ ra các cặp tiế điểm trở lại trạng thái thư ng hở h y thư ng đ ng n đầu ưới tác dụng của lò xo phản. Theo hình dạng bên ngoài ta phân nút ấn thành 4 loại Loại hở Loại bảo vệ Loại bảo vệ chống nước và chống bụi Loại bảo vệ chống nổ. Theo yêu cầu điều khiển ta chia nút ấn thành loại 1 nút, loại 2 nút, loại 3 nút. Theo kết cấu bên trong ta có nút ấn c đèn á , nút ấn h ng c đèn á . út ấn có thể bền tới 1000000 lần đ ng, cắt không tải và 200000 lần đ ng cắt có tải. 12 1.2.5.4. Các bộ khống chế Bộ khống chế là loại thiết bị chuyển đổi mạch điện bằng tay gạt h y v lăng qu y, điều khiển trực tiếp hay gián tiếp t xa, thực hiện các chuyển đổi mạch điện phức tạ để điều khiển khởi động, hãm, đảo chiều, điều chỉnh tốc độ các máy điện và thiết bị điện. Bộ khống chế được phân thành hai loại: Bộ khống chế động lực: ùng để điều khiển trực tiế các động cơ điện công suất nhỏ và trung bình ở các chế độ làm việc khác nhau nhằm đơn giản h th tác ch ngư i vận hành (như thợ lái cần trục và thợ lái tàu điện). Bộ khống chế động lực còn ùng để th y đổi trị số điện trở đấu trong các mạch điện. Bộ khống chế chỉ huy ùng để điều khiển gián tiế các động cơ điện công suất lớn, chuyển đổi mạch điệu điều khiển cuộc dây hút của các công tắc tơ, hởi động t . i hi cũng được ùng để đ ng cắt trực tiế động cơ điện công suất nhỏ, n m ch m điện và các thiết bị điện khác. Bộ khống chế chỉ huy về nguyên lí không khác bộ khống chế động lực, nó chỉ khác ở chỗ các tiế điểm bé, nhẹ, nhỏ hơn và được sử dụng ở mạch điều khiển. Theo kết cấu, ta chia các bộ khống chế thành bộ khống chế hình trống và bộ khống chế hình cam. Theo loại òng điện ta chia thành bộ khống chế điện xoay chiều và bộ khống chế điện 1 chiều. 13 2.1. HƯƠ G 2: THIẾT KẾ H THỐNG THIẾT BỊ N CHO THANG MÁY Phương án truyền động Phương án truyền động cơ h c nhiều hương án hác nh u, c một số hương án thư ng gặp: - Thang máy d n động cabin bằng uly m sát đặt phía trên giếng thang. - Thang máy d n động bằng tang cuốn cá đặt phía trên giếng thang. - Thang máy có bộ t i đặt h - Thang máy thủy lực. ưới giếng thang. Chọn hương án truyền động cơ h h ng máy được d n động bằng động cơ đến hộp giảm tốc (vì tốc độ nâng chậm,ít tầng) rồi đến puly ma sát. Puly quay kéo theo cáp chuyển động nh ma sát sinh ra giữa rãnh ma sát của puly và cáp. Hệ thống cân bằng c đối trọng được lắp phía sau cabin, không cần lắp thêm hệ thống xích cân cho cáp vì số tầng ít. Hệ thống dây cáp gồm nhiều dây cáp, một h các đầu cá này được gắn và đối trọng và một h được gắn và c in đầu rồi được cùng vòng qua các rãnh của puly ma sát. Nh c đối trọng mà lực nâng cabin giảm đi đ c ng suất động cơ sẽ nhỏ hơn được nhiều. Kết cấu cửa buồng thang và cửa tầng là hai cánh dạng tấm (panel), hai cánh mở ở chính giữa lùa về h i h , như vậy tiết kiệm được không gian giếng thang và thuận tiện cho việc mở(đ ng) nh nh. Bộ hãm bảo hiểm an toàn là loại hãm tức th i vì lực quán tính khi d ng đột ngột thấp do vận tốc thấp. Hệ thống điều khiển cử c in được đ ng mở tự động, tức là khi buồng thang d ng đúng vị trí cửa tầng, cửa thang máy có thể tự mở(đ ng), h ặc t cũng c thể ấn nút mở(đ ng) thì cửa buồng thang và cửa tầng tự động mở(đ ng). L ại này rất h y được sử dụng. 14 2.1: Sơ đồ t t iế th Chọn động cơ làm việc Chọn loại động cơ h ng đồng bộ 3 pha, lồng sóc 2 cấp tốc độ. he đề bài, cho thang máy ch hàng 5 tấn, công suất động cơ t nh t àn là 4,5 ( W), với chế độ làm việc CD % = 40% Theo atlat máy nâng, chọn động cơ O 2-41-8 2.2. 15 + + + + 2.3. Công suất động cơ Pđịnh mức= 5,2 kW Số vòng quay của các thiết bị: nđm = 1350 (vg/uh) Hiệu suất  theo tài liệu:  = 0,79 cos  = 0,89 Thiết kế mạch điện động lực và mạch điện điều khiển 2.2: Sơ đồ ạ h đ ạ h đi 16 hi 2.3: Sơ đồ ạ h t hiệ ể đảm ả n t àn ch hàng h và thiết ị tr ng sơ đồ ngi i t ùng các c ng tắc giới hạn K ( cắt điện hi vị tr uồng th ng vượt quá giới hạn tr n h ặc giới hạn ưới tr ng trư ng hợ sự cố), các h li n động 1, 2, 3, 4, 5 (cắt điện hi cử tầng ất chư đ ng), các h ả hiểm H (cắt điện hi tốc độ uồng th ng quá lớn h ặc đứt cá n ng), h li n động (cắt điện hi cử uồng th ng chư đ ng), các h li n động 1 và 2 ( mở tiế điểm củ n hi uồng th ng c hàng) và các nút ng D. ể điều hiển uồng th ng, ùng các nút gọi tầng G 1 ÷ G 5 đặt ở các cử tầng. ể chuyển t tốc độ c đến tốc độ thấ hi uồng th ng đi gần đến sàn tầng cần ng, ngư i t ùng các c ng tắc chuyển tốc độ hi n ng V 2 ÷ V 5 (đặt ưới mỗi sàn tầng t 600 ÷ 00 mm) và các c ng tắc chuyển tốc hi hạ VH1 ÷ VH4 (đặt h tr n mỗi sàn tầng t 600 ÷ 900 mm). ể uồng th ng ng lại ở sàn tầng cần ng ngư i t ùng các c ng tắc tầng 1÷ CT4. ể đ ng mở cử tầng ngư i t ùng cuộn y đ ng mở t M0. ể thực hiện các lệnh điều hiển ngư i t ùng các c nt ct r tốc độ c , c nt ct r tốc độ thấ , các c nt ct r K0, r và r le tầng R 1÷ R 5, c nt ct r n ng và c nt ct r hạ H. h ng máy chở hàng h ạt động như s u:  TH1: Giả thiết uồng th ng ở sàn tầng 1 và h ng c hàng, muốn đư l n tầng 5. n G 5, khi đ òng điều hiển t 2 qu các vị tr 5, 6, 28, 29,30, 31, 32, 33, 34, 35, 38, qu 2 cuộn hút củ 2 c nt ct r H và , qu các r le tầng, òng điều hiển chỉ đi qu G 5, 2 ( th ng chư c hàng n n 2 v n đ ng), rồi tiế tục qu 52, qu 8, qu K về 4, qu về 3. Khi đ cuộn hút củ r le tầng R 5 c điện, làm tiế điểm R 5 ở vị tr (42,8) đ ng lại( òng điều hiển được nối tắt về 3) và RT5(12,8) đ ng lại (cuộn hút củ c nt ct r c điện 17 đ ng 3 tiế điểm ch nh tr n mạch động lực, mở tiế điểm (24,25), đ ng tiế điểm (26,27)). Lúc này c nt ct r c điện sẽ đ ng 3 tiế điểm ch nh tr n mạch đ ng lực và đ ng tiế điểm hụ ( ,8) (làm cuộc hút r c điện, đ ng tiế điểm r tr n mạch động lực, làm h nh H c điện và mở h nh), mở tiế điểm hụ (51, 52) (để ngắt điều hiển gọi tầng hi th ng đ ng h ạt động), làm ch động cơ h ạt động the chiều n ng với tốc độ c . Và cũng đ ng tiế điểm hụ (2 ,8) ( hi đ cuộc hút củ c nt ct r K0 c điện, đ ng tiế điểm hụ K0 ở vị tr (26,27), (6,55),(56,8) lại, cuộn hút M0 c điện, đ ng chặt cử uồng th ng). Khi th ng l n gần đến sàn tầng 5, chạm và c ng tắc chuyển tốc độ V 5, đẩy l n tr n, làm ch cuộn hút củ c nt ct r mất điện, mở 3 tiế điểm ch nh ở mạch động lực, tiế điểm hụ (24,25) đ ng lại, lúc này K0 v n c điện, tiế điểm K0 v n đ ng lại. uộn c nt ct r c điện, đ ng 3 tiế điểm ch nh ở mạch động lực. Khi đ th ng i chuyển với tốc độ thấ , ch đến hi đến tầng 5, uồng th ng chạm và c ng tắc tầng 5, làm cuộn hút R 5 mất điện, mở tất cả các tiế điểm hụ R 5 ở mạch điều hiển. Làm c nt ct r r, mất điện, mở các tiế điểm r và tr n mạch động lực. ộng cơ ng h ạt động.  H2: Giả thiết uồng th ng ở sàn tầng 5 và c hàng, muốn đư xuống tầng 1. Khi th ng c hàng h li n động 1và 2 tự mở r . n G 1, hi đ òng điều hiển t 2 qu các vị tr 5, 6, 28, 2 ,30, 31, 32, 33, 34, 35, 3 , 3 , 38, qu 2 cuộn hút củ 2 c nt ct r H và , qu các r le tầng, òng điều hiển chỉ đi qu G 1 rồi tiế tục qu 51, 52, qu 8, qu K về 4, qu về 3. Khi đ cuộn hút củ r le tầng R 1 c điện, làm tiế điểm R 1 ở vị tr (50,8) đ ng lại ( òng điều hiển được nối tắt về 3) và R 1 (23,8) đ ng lại (cuộn hút củ c nt ct r c điện đ ng 3 tiế điểm ch nh tr n mạch động lực, mở tiế điểm (24,25), đ ng tiế điểm (2 ,2 )). Lúc này c nt ct r H c điện sẽ đ ng 3 tiế điểm ch nh tr n mạch đ ng lực và đ ng tiế điểm hụ H ( ,8) (làm cuộc hút r c điện, đ ng tiế điểm r tr n mạch động lực, làm h nh H c điện và mở h nh), mở tiế điểm hụ H (52, 8) (để ngắt điều hiển gọi tầng hi th ng đ ng h ạt động), làm ch động cơ h ạt động the chiều n ng với tốc độ c . Và cũng đ ng tiế điểm hụ H (2 ,8) ( hi đ cuộc hút củ c nt ct r K0 c điện, đ ng tiế điểm hụ K0 ở vị tr (2 ,2 ), ( ,55),(5 ,8) lại, cuộn hút M0 c điện, đ ng chặt cử uồng th ng). Khi th ng xuống gần đến sàn tầng 1, chạm và c ng tắc chuyển tốc độ V 1, đẩy xuống ưới, làm ch cuộn hút củ c nt ct r mất điện, mở 3 tiế điểm ch nh ở mạch động lực, tiế điểm hụ (24,25) đ ng lại, lúc này K0 v n c điện, tiế điểm K0 v n đ ng lại. uộn c nt ct r c điện, đ ng 3 tiế điểm ch nh ở mạch động lực. Khi đ th ng i chuyển với tốc độ thấ , ch đến hi xuống tầng 1, uồng th ng chạm và c ng tắc tầng 1, làm cuộn hút R 1 mất điện, mở tất cả các tiế điểm hụ R 1 ở mạch điều hiển. Làm c nt ct r r, H mất điện, mở các tiế điểm r và H tr n mạch động lực. ộng cơ ng h ạt động. 18 2.4. nh chọn h cụ điện 2.4.1. c : nh chọn Ilv  t m t Pdm 5200   11, 24 (A) 3.U dm .cos . 3.380.0,89.0,79 r ng đ : Pđm 5,2 ( W) c ng suất củ động cơ Uđm 380 (V), điện á củ y  0, hiệu suất củ động cơ iều iện chọn t m t: + Iqt ≥ 1,25.Ilv =1,25.11,24 = 14,05 (A) + Uatm ≥ Uđm = 380 (V) họn t m t l ại 5 , iements chế tạ , Với đm = 16 (A), Uatm = 400 (V) hiệu: 5SX6 616-7 2.4.2. nh chọn cầu ch Với òng định mức đm = Ilv 11,24 ( ), cầu ch được chọn the 2 điều i n s u: Uđm ≥ UđmL ICC ≥ Ilv = 11,24 (A) họn cầu ch 3 W8 005-1 iements chế tạ với Uđm 500V và CC = 16 (A) 2.4.3. - nh chọn c nt ct r nt ct r c òng điện hải đảm ả ctt ≥ Ilv.k h y và t c : Ictt ≥ 11,24.1,3 = 14,612 (A) họn c nt ct r ý hiệu HiM 18, hãng xác suất HuynD i, Hàn Quốc Với òng điện định mức đm = 18 (A) iện á định mức Uđm = 380 (A) - 2.4.4. nh chọn y n Dòng điện t nh t án ch y n mạch động lực tt = 11,24 (A) => Dòng điện l u ài ch hé ứng với òng n được chọn là I cp  Itt 11, 24   13,3(A) k1.k2 1,07.0,79 r ng đ : k1- hệ số điều chỉnh nhiệt độ, ứng với m i trư ng làm việc củ y y đặt tr ng nhà o n n lấy nhiệt độ làm việc = 25 , chọn 1 = 1,07 k2- hệ số điều hcinhr nhiệt độ, ứng với số lượng l i cá đi cùng 1 rãnh t chọn y n 3 l i 1 rãnh y, k2 = 0,79 chọn cá đồng 3 l i cách điện PV L chế tạ với òng điện ch hé l u ài Icp= 18 (A) Dòng điện t nh t án ch y n mạch điều hiển, với òng t nh t án tt = 11,24(A) chọn y n 1 l i đồng cách điện PV , D V chế tạ c òng hụ tải = 12(A). 19 2.4.5. nh chọn h li n động Kh li n động chọn the c nt ct r đã chọn ch HiMC18 t chọn h mạch, với c nt ct r đã chọn là li n động HiTL 40 của hãng HUYNDAI chế tạo sản xuất. 2.4.6. nh chọn R le trung gi n Với òng điện t nh t án tt 11,24 ( ), chọn r le trung gi n Omr r n M 2N DC24. 2.4.7. họn c ng tắc giới hạn hành tr nh Với các th ng số đã ch ở tr n chọn c ng tắc giới hạn hành tr nh D4GS-N. 2.4.8. nh chọn h nh điện t thư ng đ ng họn h nh hãm động cơ th ng máy c m men x ắn tr n trục động cơ T  9550. Pdc 5, 2.1000  9550.  36592,6( N .mm) ndc 1350 he tl t máy n ng chuyển t chọn được h nh Ký hiệu K -200 Momen phanh Mph = 80 (N.m) 2.5. ảng thống các l ại thiết ị điện ch nh STT n thiết ị 1 ộng cơ h ng đồng bộ 3 pha, lồng sóc 2 cấp tốc độ 2 Aptomat 3 ầu ch 4 Contactor 5 Kh li n động R le tầng 6 Role trung gian uộn hút M 7 ng tắc giới hạn hành tr nh 8 Ph nh điện t thư ng đ ng 20 Ký hiệu AOC2-41-8 5SX6 616-7 3NW8 005-1 HiMC18 HiTL 40 MY2N DC24 MY2N DC24 D4GS-N TKT-200 ố lượng 1 1 2 4 7 5 1 2 1