【正文】 16 頁(yè) 共 61 頁(yè) 表 41 空載噪聲表 dB(A) Table 41 noload noise table 等 級(jí) 項(xiàng) 目 合格品 一等品 優(yōu)等品 空載噪聲 PAL_ 帶風(fēng)機(jī) 70 68 66 無(wú)風(fēng)機(jī) 68 65 62 曳引機(jī)在檢驗(yàn)平臺(tái)上輕載 (相當(dāng)于 20％～ 40％曳引機(jī)額定載重量 )時(shí)，在輸出軸端處測(cè)定折算到曳引輪節(jié)徑處的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)速度有效值中的最大值不大于表 42所規(guī)定的數(shù)值。制動(dòng)器線圈的輸入端應(yīng)設(shè)有接線端子。 (用于閉環(huán)調(diào)速電梯曳引機(jī)除外 )曳引輪節(jié)徑 D≥ 40d(d為曳引鋼絲繩直徑 )，按式 (1)設(shè)計(jì)： en ivD ?? ??? ?60000 (1) 式中： D—— 曳引輪節(jié)圓直徑， mm； v—— 曳引繩額定速度， m／ s； i—— 減速器速比； n—— 電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速， r／ min； e—— 速度系數(shù)，取 0． 94～ 1． 05。因?yàn)楦咿D(zhuǎn)速軸上所需的制動(dòng)力矩小，這樣可減小制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)尺寸。 圖 43 制動(dòng)器圖 Figure43 braking machine diagram 制動(dòng)器在工作時(shí)要做到： （ 1） 能夠使運(yùn)行中的電梯在切斷電源時(shí)自動(dòng)把電梯轎廂掣停住。如圖 41所示： 圖 41 曳引機(jī)圖 Figure 41 traction machine diagram 本設(shè)計(jì)電梯所采用有齒輪曳引機(jī) 外形結(jié)構(gòu)。同時(shí)由于無(wú)齒輪曳引機(jī)沒(méi)有減速器等有利因素，所以使用壽命比較長(zhǎng)。 本系統(tǒng)選用的擴(kuò)展模塊配置為： EM223 數(shù)字量 擴(kuò)展模塊： 16 入 /16 出， 1 個(gè) 上海海洋大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 PLC 自動(dòng)停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 61 頁(yè) 曳引機(jī)的選型 現(xiàn)在一般的曳引機(jī)分為無(wú)齒曳引機(jī)和有齒曳引機(jī)兩種。因此，我們采用擴(kuò)展 1個(gè) EM223 16點(diǎn) DC輸入 /16點(diǎn) DC輸出數(shù)字量擴(kuò)展模塊。綜合以上幾點(diǎn)，本系統(tǒng)選用西門(mén)子的 S7200 系列的 CPU226 CN AC/DC/RLY模塊作為現(xiàn)場(chǎng)控制的核心。 S7200 CPU 模塊包括一個(gè)中央處理單元（ CPU）、電源以及數(shù)字量 I/O點(diǎn)，這些都被集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中 [8]。 （ 4）編程及設(shè)定參數(shù)簡(jiǎn)單方便 本系統(tǒng)的使用對(duì)象為大眾，設(shè)置時(shí)就要考慮人們的素質(zhì)及技術(shù)熟練程度，所以選擇的 PLC應(yīng)能夠有很好的人機(jī)接口方式（控制面板）。存儲(chǔ)容量應(yīng)達(dá)到 4k以上。西門(mén)子 MM440變頻器由微控制器控制，并采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極性晶體管（ IGBT）作為功率輸出器件，它具有很高的運(yùn)行可靠性和功能多樣性。 （ 3）在變頻器選型上，采用了西門(mén)子 M440 矢量控制變頻器，其脈寬調(diào)制的頻率可選 ， 可以大大降低電機(jī)運(yùn)行噪聲 ， 豐富的矢量控制功能使電梯運(yùn)行效率更高、更節(jié)能、更可靠 。電梯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 33所示： 曳 引 機(jī) 門(mén) 機(jī) 顯 示P L C變 頻 器電 源P GP現(xiàn) 場(chǎng) 信 號(hào)P 主 令 信 號(hào) 和 傳 感 器 信 號(hào) 圖 33 電梯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 Figure33 structured flowchart of elevator system 系統(tǒng)有手動(dòng)模式和自動(dòng)模式兩種控制方式，當(dāng)系統(tǒng)處于自動(dòng)模式時(shí)，只需按下操作面板上的系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕， PLC 就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行設(shè)定的程序，達(dá)到控制目的；當(dāng)系統(tǒng)處于手動(dòng)模式時(shí)，只 需按下操作面板上手動(dòng)按鈕，并向 PLC發(fā)出控制輸入，然后由 PLC根據(jù)輸入，操作外部設(shè)備（如繼電器），完成一些列預(yù)先設(shè)定好的動(dòng)作，便于調(diào)試和排除故障。 （ 2）變頻調(diào)速電源使用先進(jìn)的 SPWM技術(shù)和 SVPWM技術(shù)，明顯該善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行性能；調(diào)速范圍寬，控制精度好，動(dòng)態(tài)性能好，舒適、安靜、快捷已逐漸取代直流電動(dòng)機(jī)。 隨著電動(dòng)機(jī)功率的增加 ， 交流調(diào)速總成本的增長(zhǎng) 比 直 流調(diào)速總成本的增加要慢 ， 大于某一功率后 ， 交流調(diào)速就比直流調(diào)速便宜 。 (3)減小電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 近年來(lái) ， 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展 ， 大功率交流調(diào)速的性能己達(dá)到直流傳動(dòng)的水平 ， 裝置成本降低到與直流傳動(dòng)相當(dāng)或者略低的程度 ， 由于維修費(fèi)用及能耗大大降低， 可靠性提高，因此出現(xiàn)了以交流傳動(dòng)代替直流傳動(dòng)的強(qiáng)烈趨勢(shì)。直 流 電 動(dòng) 機(jī)的 極 限 容 量和 速 度 之 積 約 為 106kW． r/min， 許多大型機(jī)械的傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)己經(jīng)接近或者超過(guò)該值 ， 設(shè)計(jì)制造困難 ， 甚至根本制造不出來(lái)。軋鋼廠存在大量沖擊性負(fù)載，若控制不好諧波勢(shì)必會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。 采用變頻調(diào)速技術(shù)，功率因數(shù)可達(dá)到 無(wú)功。②交流電動(dòng)機(jī)無(wú)電 刷和換向器，不易出現(xiàn)故障，維修非常簡(jiǎn)單。②換向火花使直流電機(jī)的應(yīng)用環(huán)境受到限制，在易燃易爆以及環(huán)境惡劣的地方不能采用。 通過(guò)對(duì)矢量控制或直接轉(zhuǎn)矩控制策略的改進(jìn)，可以大大降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，降低噪聲，使電機(jī)可以運(yùn)行于極 低速下?，F(xiàn)在交流調(diào)速取代直流調(diào)速系統(tǒng)已成為發(fā)展的趨勢(shì)，在一些新建的生產(chǎn)線上（包括主傳動(dòng)）都用交流調(diào)速（包括交流異步電機(jī)調(diào)速和交流同步電機(jī)調(diào)速）并且直流電機(jī)由于整流子的原因，在功率上受到限制，在很多場(chǎng)合直流電動(dòng)機(jī)已經(jīng)不能滿足要求。（如：電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 1400rpm，功率 4MW，則容量和積為 *106KW 3 方案選擇 調(diào)速系統(tǒng) 的選擇 交流變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)的重要發(fā)展方向，隨著新型大功率半導(dǎo)體器件的推出，控制理論不斷更新和發(fā)展，微電子技術(shù)不斷完善，各種通用的和高性 能的交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)相繼誕生，多種交流調(diào)速技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，變頻器的控制精確度和動(dòng)態(tài)特性也趨于完善 [5]。 （ 4）變頻器采用線性 V/F控制，與 PLC，旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成閉環(huán)的速度控制，根據(jù)轎廂到達(dá)的不同位置及控制信號(hào)需要判斷所要到達(dá)的樓層從而輸出不同的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)轎廂的速度控制。能夠保證電梯的安全正常運(yùn)行。 ○ 2 門(mén)鎖：層門(mén)門(mén)鎖設(shè)置在層門(mén)內(nèi)測(cè)，門(mén)關(guān)閉后，將層門(mén)緊鎖。 ○ 4 轎門(mén)：轎門(mén)設(shè)置在轎廂入口的門(mén)。 （ 3） 轎廂上的主要部件及功能 ○ 1 操縱箱：操縱箱裝載轎廂內(nèi)靠近轎 廂門(mén) 附近。 ○ 4 緩沖器：當(dāng)轎廂向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于斷繩、超載、安全鉗限速器不動(dòng)作、曳引輪和鋼絲繩打滑、制動(dòng)器失效、無(wú)制動(dòng)器力矩以及極限開(kāi)關(guān)不起作用等原因，會(huì)造成轎廂向底坑掉落，這時(shí)，裝在轎廂下方底坑中的緩沖器，可以減緩轎廂與底坑間的沖擊。 ○ 2 導(dǎo)軌：導(dǎo)軌通過(guò)導(dǎo)軌支架被固定在井道壁上，導(dǎo)軌的位置限定了轎廂和對(duì)重的位置。 ○ 2 限速器：當(dāng)轎廂運(yùn)行速度達(dá)到限定值時(shí)，能發(fā)出電信號(hào)并產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)作的安全裝置。電梯樓層的定位由 高速計(jì)數(shù) 端 口集與曳引輪相連的旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖數(shù)及轎廂所在位置決定。若無(wú)工作指令，則轎廂停留在最后停靠的層樓。電梯在向上運(yùn)行的過(guò)程中按登記的指令信號(hào)和向上召喚信號(hào)逐一予以?？?。系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)， PLC主要是對(duì)電梯的信號(hào)進(jìn)行邏輯處理，變頻器則對(duì)電梯的運(yùn)行速 度進(jìn)行控制，以改善運(yùn)行曲線，旋轉(zhuǎn)編碼器則實(shí)現(xiàn)電梯位置的信號(hào)反饋，使電梯準(zhǔn)確運(yùn)行。 該系統(tǒng)包括工藝的設(shè)計(jì)、方案的選擇、硬件的設(shè)計(jì)、軟件的設(shè)計(jì)及模擬調(diào)試五部分 。通過(guò) MM440驅(qū)動(dòng)異步曳引機(jī)構(gòu)成的電梯系統(tǒng)完全滿足國(guó)標(biāo)GB75882020《電梯制造與安裝規(guī)范》， GB/T100581997《電梯技術(shù)條件》的要求 [3]。在電梯控制系統(tǒng)中，采用的是閉環(huán)矢量控制。 SIMENSE公司的 SIMOVERT MV系列采用最新的 HVIGBT(HighVoltage Insulated Gate Bipolar Transistor)器件，輸出電壓范圍為 kV6 kV，電壓源型三電平結(jié)構(gòu)并提供有源前端 ( AFE， Active Front End)技術(shù)。國(guó)內(nèi)對(duì)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電有較深研究的大學(xué)有：清華大學(xué)、沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)等。 在交一直一交變頻器中，按中 間直 流部分 的性質(zhì)，可分為電流型變頻器和電壓型變頻器。而截止 2020年，國(guó)內(nèi)累計(jì)推廣應(yīng)用變頻調(diào)速裝置 800～ 1200萬(wàn) kw， 約 80～ 120億元，僅占 潛在市場(chǎng)的 7%左右。變頻器作為電梯中系統(tǒng)的核心部件，對(duì)電梯的安全可靠的運(yùn)行是非常重要的。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 電梯行業(yè)是一個(gè)特種行業(yè)，國(guó)家對(duì)電梯的設(shè)計(jì)、制造、安裝以及 使用都有詳細(xì)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。雙電梯的并聯(lián)控制是在單臺(tái)電梯控制的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。并聯(lián)控制就是兩臺(tái)電梯共享廳外召喚信號(hào)，并能夠按照預(yù)先設(shè)定的調(diào)配原則自動(dòng)地調(diào)配某臺(tái)電梯去應(yīng)答廳外召喚信號(hào)。因電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流遠(yuǎn)大于額定電流，而電能的消耗是與電流成正比的，故合理地減少電梯的無(wú)效啟、停次數(shù)，可節(jié)能。電梯控制系統(tǒng)一般采用隨機(jī)邏輯方式，當(dāng) 變頻器接收到 控制器發(fā) 出的呼梯方向信號(hào)，變頻器依據(jù) 設(shè)定 的速度及加速度值，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，達(dá)到 最大速度后，勻速運(yùn)行，在到達(dá)目的層的減速點(diǎn)時(shí)， PLC控 制變頻器以設(shè)定的 減速度將最大速度減至爬行速度后 停車(chē)。 rotary encoder。 整個(gè)系統(tǒng)軟硬件搭配合理，維護(hù)方便，具有較高的性?xún)r(jià)比 ， 在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試中運(yùn)行穩(wěn)定 可靠，能夠很好地完成電梯的雙聯(lián)控制，是一種切實(shí)可行的控制方案， 具有良好的推廣前景。 中文摘要 ..................................................................................................................................... I 英文摘要 . ...................................................................................................................................II 1 概述 ........................................................................................................................................ 1 本課題來(lái)源 ..................................................................................................................... 1 研究意義 ......................................................................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) ......................................................................................... 1 主要研究?jī)?nèi)容 ................................................................................................................. 3 2 工藝設(shè)計(jì) ................................................................................................................................ 3 雙聯(lián)六層電梯系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì) ........................................................................................ 3 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ................................................................................................................. 3 系統(tǒng)各功能單元的作用 ......................................................................................... 4 控制要求 ......................................................................................................................... 6 3 方案選擇 ................................................................................................................................ 6 調(diào)速系統(tǒng)的選擇 ............................................................................................................. 6 直流調(diào)速和交流調(diào)速的比較 ..........