Giáo trình Điện công nghệp - Chương 9: Trang bị điện thang máy và máy nâng

óng trục động cơ làm cho buồng thang di chuyển. 
Buồng thang di chuyển nhanh qua các tầng 1 đến tầng 4 gạt các công tắc 
chuyển đổi tầng 1CĐT ÷ 4CĐT về phía trên và khi buồng thang đến gần sàn 
tầng 5 về phía dưới, 5CĐT bị gạt vào giữa làm cho RT5(10) = 0, C(20) = 0, 
→ C(26) = 1, → T(26) = 1, → T(21) = 0, mạch duy trì lúc này là HC(22) nối 
tiếp với N(21); chỉnh lưu CL = 0, → 2NC(25) = 0, giải phóng HC(22) về vị 
trí chuẩn bị ấn vào vấu ở sàn tầng 5. Mạch động lực lúc này được đóng bởi 
N và T nên buồng thang được nâng với tốc độ thấp. Khi buồng thang đến 
ngang sàn tầng 5, HC(22) bị ấn bởi vấu đặt ở sàn tầng 5 làm N(22) = 0, → 
T(26) = 0, → động cơ mất điện nam châm hãm kẹp chặt trục động cơ để 
buồng thang dừng ở tầng 5. 
Khách bước ra khỏi buồng thang. Lúc này giả sử có một khách khác ở tầng 
3, khách phải ấn vào 3GT đặt ở bên cạnh cửa tầng 3.Quá trình làm việc 
tương tự như đã mô tả, chỉ khác lúc này động cơ có điện do H đóng nên 
buồng thang hạ nhanh sau đó hạ chậm để buồng thang dừng ở tầng 3. 
Hiện nay, các công tắc chuyển đổi tầng kiểu cơ khí được thay bằng bộ cảm 
biến kiểu không tiếp điểm, cho phép nâng cao độ tin cậy làm việc của thang 
máy. Ngoài ra, việc đóng mở cửa tầng và cửa buồng thang được thực hiện 
hoàn toàn tự động bằng hệ truyền động riêng biệt. 
 150
b) Sơ đồ khống chế thang máy cao tốc bằng hệ F-Đ có MĐKĐ trung gian 
Động cơ điện một chiều 
truyền động di chuyển 
buồng thang được cấp 
nguồn từ máy phát F. Trị 
số tốc độ và chiều quay 
phụ thuộc vào trị số và cực 
tính điện áp máy phát của 
máy phát F. Cuộn kích từ 
của máy phát CKTF được 
cấp nguồn từ máy điện 
khuếch đại từ trường 
ngang MĐKĐ. Nó có các 
cuộn khống chế sau: 
H. 9-13. Sơ đồ nguyên lý hệ truyền động thang 
máy dùng hệ F- Đ 
+ CCĐ - cuộn chủ đạo 
thực hiện hai chức năng: 
- Đảo chiều quay động 
cơ bằng hai công tắc tơ H 
và N. 
- Điều chỉnh tốc độ động 
cơ bằng các công tắc tơ 1G 
và 2G. 
+ CFA - cuộn phản hồi âm điện áp, thực hiện chức năng cưỡng bức kích 
từ cho máy điện khuếch đại giảm thời gian tăng tốc của động cơ. Sức từ 
động sinh ra trong cuộn CFA ngược chiều với sức từ động trong cuộn CCĐ. 
+ CFTĐ - cuộn phản hồi âm tốc độ thực hiện chức năng ổn định tốc độ của 
động cơ trong chế độ xác lập. Sức từ động sinh ra trong cuộn CFTĐ ngược 
chiều với sức từ động trong cuộn CCĐ. 
+ CFGD - cuộn phản hồi âm gia tốc và độ giật, thực hiện chức năng hạn 
chế gia tốc và độ giật của động cơ trong quá trình quá đô. Cuộn CFGD được 
cấp từ hai biến áp. 
- Biến điện áp TU. Nếu bỏ qua điện áp rơi trên phần ứng của động cơ thì 
điện áp ra của cuộn thứ cấp của TU tỷ lệ với đạo hàm bậc nhất của tốc 
độ động cơ chính là gia tốc của động cơ 
 a
dt
dn
dt
de
U uTU ==≡)(2 (9-15) 
- Biến dòng TI (biến dòng một chiều hoạt động như một khuếch đại từ). 
Điện áp ra của biến dòng TI bằng: 
 ρ==≡≡ 2
2
dt
nd
dt
dM
dt
di
UTI (9-16) 
 151
Sức từ động sinh ra trong cuộn CFGD ngược chiều với sức từ động sinh ra 
trong cuộn CCĐ, bởi vậy có khả năng hạn chế được gia tốc và độ giật trong 
quá trình quá độ. 
+ CÔĐ - cuộn ổn định là cuộn phản hồi mềm điện áp MĐKĐ, thực hiện 
chức năng ổn định điện áp phát ra của MĐKĐ> 
Sức từ động tổng của MĐKĐ bằng: 
 FΣMĐKĐ= FCCĐ – FCFA – FCFGD ± FCÔĐ (9-17) 
9-10 Những thiết bị đặt biệt dùng trong các thang máy hiện dại 
a) Bộ tìm - chọn tầng 
Trong các thang máy tốc độ thấp và tốc độ trung bình, bộ cảm biến vị trí 
dùng loại cảm biến kiểu cơ khí (công tắc chuyển đổi tầng ba vị trí). Ngoài 
chức năng cảm biến vị trí để chuyển đối tốc độ và dừng lại mỗi tầng còn có 
thể nhớ được vị trí buồng thang. 
Trong sơ đồ khống chế thang máy hiện đại thường dùng bộ cảm biến vị trí 
không tiếp điểm. Bản thân bộ cảm biến vị trí không tiếp điểm không nhớ 
được vị trí của buồng thang. Bởi vậy để chấp hành các lệnh điều khiển 
buồng thang phải có bộ tìm - chọn tầng. 
Chức năng của bộ tìm - chọn tầng trong sơ đồ khống chế thang máy hiện 
đại gồm: 
- Chọn hướng di chuyển của buồng thang. 
- Xử lý các lệnh gọi tầng và lệnh đến tầng. 
- Chuyển đổi tốc độ động cơ truyền động khi chuẩn bị dừng ở mỗi tầng. 
- Báo vị trí buồng thang và một số tín hiệu báo hiệu khác. 
- Nâng cao độ dừng chính xác của buồng thang. 
Bộ tìm chọn tầng kiểu rơle được giới thiệu trên hình 9-14. 
+ 1CB ÷ 5CB, các bộ cảm biến vị trí kiểu cảm ứng. 
+ 1RTr ÷ 5RTr, rơle trung gian. 
Số lượng cảm biến vị trí CB và rơle trung gian bằng số tầng của ngôi nhà 
mà thang máy phục vụ. 
Nguyên lý làm việc của sơ đồ: Giả sử buồng thang đang ở tầng 1, cuộn dây 
rơle chọn tầng 1RC được cấp nguồn qua tiếp điểm 1RTr và 2RTr (đóng khi 
buồng thang chưa đến tầng 2). Khi buồng thang rời khỏi tầng 1, rơle trung 
gian 1RTr tác động dẫn đến 1RC mất điện. Khi buồng thang đến đúng tầng 
2, rơle chọn tầng 2RC có điện. Cứ như vậy, khi buồng thang di chuyển theo 
chiều nâng, các rơle chọn tầng có điện theo thứ tự 1RC, 2RC, 3RC v.v 
Rơle chọn tầng của tầng trước đó sẽ mất điện khi buồng thang đi tới tầng 
liền kề. Khi buồng thang di chuyển theo chiều đi xuống, thứ tự có điện của 
các rơle chọn tầng RC sẽ theo chiều ngược lại. 
Hệ thống đèn báo sẽ báo vị trí của buồng thang được lắp đặt ở hai nơi: 
trong buồng thang và trên mỗi tầng. (hình 9-14c) 
 152
Hình 9-14. Sơ đồ nguyên lý bộ tìm - chọn tầng 
a) Bộ cảm biến vị trí; b) Sơ đồ khống chế c) Hệ thống đèn báo 
Hình 9-15 Sơ đồ nguyên lý bộ dừng chính xác
a) Sơ đồ nguyên lý; b) sơ đồ bố trí cảm biến 
 153
b) Bộ dừng chính xác 
- Cuộn khống chế CVT là cuộn kiểm tra vị trí của buồng thang có thể là 
cuộn khống chế của MĐKĐ trong sơ đồ hình.9-13 
Bộ dừng chính xác có hai cảm biến dừng chính xác: CBN - di chuyển của 
buồng thang đi lên và CBH - di chuyển buồng thang theo chiều xuống. Hai 
cảm biến CBN và CBH lắp ở buồng thang, còn thanh gạt lắp trong giếng 
buồng thang ngang với các sàn tầng. Khi vị trí buồng thang ở giữa hai tầng, 
hai rơle trung gian RTrN và RTrH có điện, rơle dừng chính xác có điện, tiếp 
điểm của nó sẽ cắt điện cấp cho cuộn khống chế CVT. 
Khi buồng thang di chuyển gần đến sàn tầng nào đó với tốc độ thấp, thanh 
kim loại ở thành giếng sẽ làm kín mạch từ của 1 trong 2 cảm biến dừng 
chính xác (CBN hoặc CBH) tuỳ thuộc vào chiều chuyển động của buồng 
thang, làm cho tiếp điểm của một trong 2 rơle trung gian RTrN hoặc RTrH 
sẽ cắt điện cuộn dây rơle dừng chính xác RDCX, kết quả tiếp điểm của 
RDCX sẽ đóng cuộn dây CVT vào nguồn. Điện áp đặt lên cuộn khống chế 
CVT bằng: 
 UCVT = Uab 
Trong đó: Uab = φa – φb
Khi đó φa ≠ φb , trong cuộn dây CVT xuất hiện dòng, chiều của dòng điện 
đó được chọn sao cho buồng thang di chuyển theo hướng cũ. Khi buồng 
thang di chuyển đến đúng sàn tầng φa = φb làm cho điện áp ra của MĐKĐ 
(h9-13) bằng không, động cơ dừng quay, buồng thang dừng lại. Nếu do quán 
tính lớn, buồng thang di chuyển qua mức dừng của buồng thang, φa ≠ φb, sẽ 
xuất hiện dòng điện trong cuộn khống chế CVT theo chiều ngược lại, điện 
áp phát ra của MĐKĐ có cực tính để buồng thang di chuyển ngược lại với 
tốc độ thấp cho đến khi buồng thang dừng đúng ở vị trí dừng tầng. 
c) Bộ điều khiển logic khả trình (PLC) 
Ngày nay sơ đồ điều khiển thang máy dùng các phần tử tiếp điểm (rơle, 
công tắc tơ) được thay thế bằng các phần tử không tiếp điểm dùng bộ điều 
khiển khả lập trình (PLC). 
Một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất khi sử dụng PLC để khống chế 
thang máy là lập lưu đồ điều khiển thang máy (hình 9-16). 
+ Thuyêt minh sơ đồ: 
- Start - bắt đầu quá trình chuẩn bị khởi động, đọc vị trí của buồng thang, 
tức là buồng thang đang đứng ở một tầng nào đó được hiển thị trên mỗi tầng 
để khách có thể nhận biết buồng thang đang đi lên, hay đi xuống hoặc đang 
đứng tại một tầng nào đó. 
Vị trí 1 tương ứng với buồng thang đang ở tầng 1 
Vị trí 2 tương ứng với buồng thang đang ở tầng 2. 
. 
 154
 Hình 9-16 Lưu đồ điều khiển thang máy
Vị trí n tương ứng với buồng thang đang ở tầng n. 
- Đọc lệnh: 
* Lệnh chính đó là các lệnh mà khách gọi buồng thang đi lên hoặc đi 
xuống. 
* Lệnh lưu: lưu tất cả các lệnh nằm ngoài không cho phép quá giang so với 
lệnh chính, đồng thời lưu tất cả các lệnh không cùng hành trình chính, sau 
khi thực hiện xong các lệnh chính, thang máy sẽ quay lại thực hiện các lệnh 
lưu. 
* Bộ so sánh lệnh thực hiện so sánh lệnh đọc vị trí buồng thang hiện tại so 
với lệnh đọc vào, có khác với vị trí buồng thang để thực hiện ra lệnh cho 
buồng thang đi lên, hoặc đi xuống hoặc cho phép quá giang. Nếu không, sẽ 
lưu lệnh và thực hiện lệnh chính. 
* Lệnh dừng buồng thang được dừng lệnh gọi hoặc dừng khi buồng thang 
đến đúng vị trí tầng cần đến. Đồng thời lệnh dừng đượcđọc vào khi các điều 
kiện an toàn không được thực hiện như: các cửa tầng chưa đóng, cửa buồng 
thang chưa đóng, tốc độ quá giới hạn cho phép hoặc đứt cáp v.v 
+ Nguyên lý hoạt động của sơ đồ: 
Khi ấn nút Star, chương trình điều khiển thang máy tự động khởi động. 
Khi thang máy đã ở trạng thái sẵn sàng phục vụ thì chương trình tiến hành 
 155
quét đầu vào xem có lệnh gọi hay không. Lúc này đèn báo sáng hiển thị vị 
trí, trạng thái buồng thang đang chuyển động lên hay xuống hoặc đang đứng 
ở một vị trí nào đó. Tín hiệu của chương trình làm việc nếu có người ấn nút 
gọi tầng (GT). Bộ so sánh đưa chương trình vào làm việc. Nếu vị trí buồng 
thang trùng với lệnh gọi thì buồng thang không di chuyển và tiếp tục chờ 
lệnh điều khiển di chuyển buồng thang bằng nút bấm đến tầng (ĐT). Trong 
trường hợp, nếu có lệnh gọi tầng đưa vào chương trình, có sự thay đổi vị trí 
của buồng thang, lúc này bộ so sánh lệnh sẽ đưa ra tín hiệu di chuyển buồng 
thang đi lên hoặc đi xuống. 
Giả sử buồng thang đang ở tầng 1, khách trong buồng thang muốn lên tầng 
4, khách ấn vào 4ĐT, buồng thang sẽ khởi động di chuyển theo hướng đi 
lên. Trong quá trình buồng thang di chuyển, nếu có lệnh gọi tầng đi lên thì 
chương trình thực hiện lệnh cho khách quá giang; nếu gọi đi xuống chương 
trình thực hiện lệnh lưu.