【正文】 速階段則要進(jìn)行嚴(yán)格的速度閉環(huán)控制，這也就增加了電梯控制的難度。我們知道，異步電機(jī)降壓機(jī)械特性是最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)水平向左移動(dòng)的一族形狀與固有特性相類似的曲線，它們?cè)诘谝幌笙蘩锓植荚诠逃刑匦耘c縱坐標(biāo)軸 Z間的區(qū)域內(nèi)。這條曲線的特點(diǎn)是，它的最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)的轉(zhuǎn)差率 sm≈。那么怎樣才能得到第二象限的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩呢？我們來考察如下幾種方法。 ? （ 2）采用能耗制動(dòng)實(shí)現(xiàn)第 Ⅱ 、 Ⅳ 象限的運(yùn)行，其原理可以用圖 3－ 40來分析。這可以采用降低電機(jī)同步速 n1的方法，而增加極對(duì)數(shù)可以降低 n1，因此在調(diào)壓調(diào)速電梯中，拖動(dòng)電機(jī)也常采用變極雙速電機(jī)，高速用于電動(dòng)運(yùn)行，低速用于能耗制動(dòng)運(yùn)行。因此通常把這種電梯歸于調(diào)速電梯類別中，而不稱其為雙速電梯。曲線 8與負(fù)載機(jī)械特性交于 L、 M點(diǎn)，顯然，在這種控制下，電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載要求的 L、 M兩個(gè)工作點(diǎn)，如果固定曲線 3，增大低速繞組的勵(lì)磁電流，便可以得到新的合成機(jī)械特性，該特性曲線在曲線 8的左側(cè)，從而可以得到曲線 1上 L、 M以左、機(jī)械特性 7’以右的各工作點(diǎn)。其本質(zhì)上就是使電機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩按圖 3－ 40的曲線 1變化。 ? 從耗能的角度來看，能耗制動(dòng)將系統(tǒng)動(dòng)能消耗在電機(jī)電路中，因此不如雙速電梯，雙速電梯在由高速到低速的制動(dòng)過程中電機(jī)運(yùn)行在回饋制動(dòng)狀態(tài)，可以向電網(wǎng)回送一部分能量。 （ 3）采用渦流制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)第 Ⅱ 、 Ⅳ 象限的運(yùn)行。改變勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁電流，得到不同的機(jī)械特性，圖中機(jī)械特性曲線 3分別為勵(lì)磁電流為 IL IL IL3時(shí)的機(jī)械特性，勵(lì)磁電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也就越大，顯然圖中 IL3＞ IL2＞IL1。當(dāng)然也可以增加兩對(duì)可控硅來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反向，但是由于目前可控硅價(jià)格較接觸器要貴，因此圖 3－ 42仍是當(dāng)前主要的電路形式，在這種形式下，還可以利用接觸器的輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互鎖、傳遞信號(hào)， KM、 KMR在不運(yùn)行時(shí)可以斷開電路，起到保護(hù)可控硅的作用，還可以避免由于可控硅的誤觸發(fā)或短路故障造成電梯誤動(dòng)作的事故。 ? 還有一種類型的電梯，它在減速停車階段采用能耗制動(dòng)實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)控制，而在起動(dòng)、穩(wěn)速運(yùn)行階段則采用開環(huán)控制。這種控制方法的平均轉(zhuǎn)矩在能耗制動(dòng)機(jī)械特性曲線與縱坐標(biāo)軸之間（見圖 3－ 43 C））。 ? （二）調(diào)壓 —渦流制動(dòng)器拖動(dòng)方式的主電路 ? 在調(diào)壓 —能耗制動(dòng)拖動(dòng)方式下，電梯減速過程中將很大一部分能量消耗在電機(jī)繞組中，引起電機(jī)發(fā)熱，為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，采用渦流制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)，這時(shí)損耗的能量在渦流制動(dòng)器中引起發(fā)熱，而曳引電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱則大大減小，因而可以改善電動(dòng)機(jī)的工作條件，但是這樣做需要增加一個(gè)渦流制動(dòng)器，增大了設(shè)備投資。 ? （三）調(diào)壓 —能耗制動(dòng)拖動(dòng)方式的運(yùn)行分析 ? 我們已經(jīng)知道，調(diào)壓 —能耗制動(dòng)拖動(dòng)方式在運(yùn)行中或者由可控硅調(diào)壓電路向電機(jī)快速繞組提供交流電，或者由可控硅整流電路向電機(jī)低速繞組提供直流勵(lì)磁電流。由于調(diào)壓可以連續(xù)地平滑地進(jìn)行，因此調(diào)壓后電機(jī)的機(jī)械特性可以覆蓋曲線 2與 3之間的區(qū)域，
。在這種控制方式下，只要選取減速過程的減加速度數(shù)值比圖 3－ 43 d）中的減加速度 a2 的數(shù)值大，就不會(huì)出現(xiàn)反向溜車現(xiàn)象，這時(shí)電梯可以完全按圖 3－ 44 b）所示的減速曲線實(shí)行減速停車。因此，在這種拖動(dòng)控制方式下，平層區(qū)應(yīng)適當(dāng)加大，以使出現(xiàn)上述情況時(shí)，到t0時(shí)刻轎廂也能進(jìn)入平層區(qū)，也能發(fā)出抱閘停車信號(hào)。在減速過程中，如果實(shí)際速度比預(yù)定速度慢了，就要減小制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，也就是要減小勵(lì)磁電流，如果勵(lì)磁電流減到最小，實(shí)際轉(zhuǎn)速仍比預(yù)定轉(zhuǎn)速要慢，則封鎖整流橋，使其輸出電壓為 0，這時(shí)電機(jī)被斷電，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩為零，其機(jī)械特性相當(dāng)于 MOn坐標(biāo)系里的縱坐標(biāo)軸，這時(shí)電梯以慣性滑行，如果速度又高于預(yù)定速度了，則減小可控硅觸發(fā)角，使其導(dǎo)通，輸出直流勵(lì)磁電流，電機(jī)又進(jìn)入能耗制動(dòng)狀態(tài)。 ? 與曳引電動(dòng)機(jī)同軸（或經(jīng)皮帶輪傳動(dòng)）裝有測(cè)速發(fā)電機(jī) TG，由 TG產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速信號(hào)送到拖動(dòng)控制電路，作為速度的反饋信號(hào)與給定速度比較，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定速度曲線的閉環(huán)控制。它的主電路見圖 3－ 42。 ? 圖 3－ 41 a）表示的是一臺(tái)凸極式渦流制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，在它的定子上裝有若干個(gè)磁極，轉(zhuǎn)子電樞是一個(gè)由鋼板卷成的圓筒，當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞切割定子磁場(chǎng)，在電樞圓筒中產(chǎn)生渦流，渦流受磁場(chǎng)作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向是阻礙轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的。好在雙速電梯的電機(jī)大多體積大，而且是開啟式的，散熱條件較好，因此改成調(diào)速梯后還可以使用。 ? 能耗制動(dòng)方法與反接制動(dòng)一樣，不能用開壞的方法使電梯穩(wěn)定運(yùn)行在圖 3－ 40的 B點(diǎn)。 ? 在電梯中利用斷續(xù)控制法得到曲線 7’之間區(qū)域的工作點(diǎn)主要靠速度的閉環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)，其控制原則是：當(dāng)電梯的實(shí)際速度比預(yù)定速度快了并超過一定量時(shí)（超過了該量表明靠降低電機(jī)電壓已不能滿足要求了，這時(shí)電機(jī)電壓已降到最低了），切斷高速繞組，投入低速繞組的勵(lì)磁電流，使其產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，則電梯速度下降，如仍超過預(yù)定轉(zhuǎn)速，則增大勵(lì)磁電流從而增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，直至速度與預(yù)定速度相等時(shí)保持該勵(lì)磁電流不變。為解決這個(gè)死區(qū)問題，可以用如下兩種方法之一： ? 其一是采用合成機(jī)械特性，例如將電機(jī)高速繞組通人最低電壓得到機(jī)械特性 3，在電機(jī)的低速繞組中同時(shí)通入最小勵(lì)磁電流得到機(jī)械特性 7’，假設(shè)電機(jī)是線性的，那么此時(shí)電機(jī)總的機(jī)械特性應(yīng)是特性 5和特性 7’的線性疊加。實(shí)際上在電梯曳引電機(jī)轉(zhuǎn)速降到 50r／ min（對(duì)應(yīng)梯速大約為 5cm／ s）時(shí)實(shí)施抱閘停車，已不會(huì)產(chǎn)生很大沖擊了。 15mm的要求是有一定困難的。這樣一來增加了能耗降低了電梯運(yùn)行效率，同時(shí)還造成電機(jī)過熱。曲線 7是電機(jī)反向運(yùn)行機(jī)械特性，其中 4為固有特性， 7是調(diào)壓到最低時(shí)的機(jī)械特性，其它電壓時(shí)的機(jī)械特性在 7之間， 6是其中兩條。可見單純地提高電機(jī)功率不是最好的解決辦法。這三條機(jī)械特性的最大轉(zhuǎn)矩都是 Mm，比負(fù)載的最大轉(zhuǎn)矩 Mmz要大一些，有一定的轉(zhuǎn)矩裕量。 ? 后一點(diǎn)對(duì)加、減速階段的過渡過程實(shí)行速度閉環(huán)控制是電梯控制與一般生產(chǎn)機(jī)械的速度控制所不同的。 為例，從表中看出五次諧波電流是基波電流的四分之一，七次諧波為基波電流的八分之一稍多些。 時(shí)，鋸齒已不存在。 b) α=60176。 時(shí)輸出相電壓波形見圖 3－ 36 b）， uuo’的波形如圖 336 b）中粗實(shí)線所示。 時(shí)，電機(jī)得到的相電壓不再是一個(gè)正弦波了，而是在正弦波基礎(chǔ)上被“挖掉”，或“補(bǔ)上”一些三角波形，它除了基波外，還包含了高次諧波。 ? 下面分析電動(dòng)機(jī)的相電壓波形。 ～ 90176。 ? 在 30176。 ? 首先分析電機(jī)星形點(diǎn) O’的電位 uo’o。按常規(guī)將電源中性線的電位作為零電位。這種情況與電機(jī)直接接到三相電源上是一樣的，星形點(diǎn) 0’的電位與電源中性線 N的電位是一樣的，都是零電位。 以后，應(yīng)采用寬脈沖觸發(fā)或雙脈沖觸發(fā)）。規(guī)定 Ua0 的正向過零點(diǎn)為 α＝ 0點(diǎn)，則 1號(hào)脈沖的前沿與該點(diǎn)的間隔就被稱作可控硅的觸發(fā)角。這就是說對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)壓調(diào)速穩(wěn)定運(yùn)行的范圍是 ? 0＜ s＜ sm ? 亦可寫作 n1＞ n＞ nP。當(dāng) KM接通時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)轎廂上升；當(dāng) KMR接通時(shí)，電源相序被改變，電機(jī)反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)轎廂下降。顯然 KM與 KMR也應(yīng)互鎖，以防止電源被短路， KR和 KR1分別為快速運(yùn)行熱繼電器和慢速運(yùn)行熱繼電器，是用來保護(hù)快速繞組和慢速繞組，防止由于電機(jī)過載造成電機(jī)繞組過熱而損壞的事故。 ? 利用相繞組中電流部分地反向來變極的方法，除了可以得到上面所列的倍極比（ 2／ 4極、 4／ 8極等）雙速電機(jī)外，還可以得到非倍極比（例如 4／ 6極、 6／ 8極）的雙速電機(jī)。當(dāng) U相電流達(dá)到正向最大時(shí)，該電機(jī)的磁場(chǎng)分布情況就是圖 3－ 26 a）那樣。下面介紹最常采用的反向法變極的原理。但是由于這兩套繞組都要嵌放在定子槽內(nèi)，槽的空間就顯得緊張了，往往槽要開得大一些，而槽大了就會(huì)減小齒截面，又會(huì)影響磁通量，因此也要統(tǒng)籌考慮繞組和鐵心的合理參數(shù)。交流雙速電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行舒適感較差，額定梯速一段在 1m／ s以下。當(dāng)正組晶閘管 UCF的觸發(fā)角小于 90176。 ，使其處于待逆變狀態(tài)。通過上面的分析知道，改變勵(lì)磁電流方向就可以改變電機(jī)轉(zhuǎn)矩的方向，在正轉(zhuǎn)時(shí)改變勵(lì)磁電流方向同時(shí)將 UC的觸發(fā)角推向逆變（即 α90o ），就將使電機(jī)進(jìn)入回饋制動(dòng)狀態(tài)，或者在反轉(zhuǎn)，正向勵(lì)磁的情況下，使 α90o，也可以使電機(jī)進(jìn)入回饋制動(dòng)狀態(tài)?；蛘卟捎玫刃щ娏鞣ㄟM(jìn)行校驗(yàn)，其做法與等效轉(zhuǎn)矩法相似：首先根據(jù)運(yùn)行過程中的電流曲線計(jì)算等效負(fù)載電流 三 對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載校驗(yàn)和起動(dòng)校驗(yàn) 第五節(jié) 直流電梯電力拖動(dòng)方式 ? 本節(jié)重點(diǎn)介紹晶閘管整流器供電的直流電梯（ SCR－ M拖動(dòng)方式） ? 20世紀(jì) 70年代隨著晶閘管向大容量的發(fā)展，由晶閘管整流器為直流電動(dòng)機(jī)電樞直接供電的直流電梯便開始出現(xiàn)，這種電梯的拖動(dòng)控制方式主要有如下兩種： ? 圖 3－ 20 電樞單向供電、勵(lì)磁雙向供電的 SCR－ M直流電梯 ? 一、電樞電路由單向整流橋供電、勵(lì)磁電路由雙向整流橋供電的 SCR－ M直流電梯 ? 這種類型的電梯系統(tǒng)構(gòu)成如圖 3－ 20所示。 （一）卷繞式拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)額定功率的粗選 ? 卷繞式拖動(dòng)系統(tǒng)是一種無對(duì)重系統(tǒng)，它的原理圖表示在圖 3－ 16中，在起重機(jī)中普遍采用。否則，在哪一帶不能包容，則在不包容區(qū)間電梯實(shí)際運(yùn)行的速度曲線將脫離預(yù)定速度曲線，從而造成舒適性變差或平層精度變差，嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)失控現(xiàn)象。 后得到。 ? 圖 3－ 11 便是根據(jù)圖 3－ 2中的拋物線型速度曲線繪制的電梯動(dòng)態(tài)負(fù)載機(jī)械特性。也可以采用正弦函數(shù)曲線來設(shè)計(jì)電梯的速度曲線， ? 圖 3－ 9 b）是帶有直線加速段（ＥＦ段）的正弦函數(shù)速度曲線。所以在圖 32中電梯的速度曲線的轉(zhuǎn)彎處，專門設(shè)計(jì)了拋物線曲線段，與其前后的直線段相切，實(shí)現(xiàn)平滑過渡，從而加速度曲線是連續(xù)的，沒有突跳，加加速度則可被控制在允許值之下。其中 AEFB段是由靜止起動(dòng)到勻速運(yùn)行的加速段速度曲線；BC段是勻速運(yùn)行段，其梯速為額定梯速； CF’E’D段是由勻速運(yùn)行制動(dòng)到靜止的減速段速度曲線，通常是一條與起動(dòng)段對(duì)稱的曲線。加、減速度最大值不大于 m/s 2?？焖傩灾饕ㄟ^如下方法得到： ? 1．提高電梯額定速度 ? 電梯的額定速度提高，運(yùn)行時(shí)間縮短，達(dá)到為乘客節(jié)省時(shí)間的目的。電梯作為與人們生活最貼近的建筑設(shè)備，不斷地向人們展示最新的科技成果，讓人們享受科學(xué)技術(shù)帶來的方便與舒適。如果由于特殊原因使沒有轎廂停靠樓層的廳門打開了，那么，在外力取消后，該廳門由自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)靠彈簧力或重錘的重力予以關(guān)閉 ? 電梯的電力拖動(dòng)系統(tǒng)的功能 ? 電梯的電力拖動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有如下功能： – 有足夠的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，能夠驅(qū)動(dòng)轎廂、轎門及廳門完成必要的運(yùn)動(dòng)和可靠的靜止。 第三章 電梯的電力拖動(dòng)系統(tǒng) ? 電力拖動(dòng)系統(tǒng)是電梯的動(dòng)力來源，它驅(qū)動(dòng)電梯部件完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。由于轎廂只有在轎門及所有廳門都關(guān)好的情況下才可以運(yùn)行，因此，沒有轎廂?？康臉菍樱鋸d門應(yīng)是關(guān)閉的。 ? 常見的電力拖動(dòng)方式 ? 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電梯的電力拖動(dòng)方式也有了很大發(fā)展，最先進(jìn)的電力拖動(dòng)技術(shù)一出現(xiàn)，很快便在電梯中實(shí)際應(yīng)用?？焖倏梢怨?jié)省時(shí)間，這對(duì)于處在快節(jié)奏的現(xiàn)代社會(huì)中的乘客是很重要的。 ? 考慮到人體生理上對(duì)加、減速度的承受能力， 《 電梯技術(shù)條件 》中規(guī)定：“電梯的起制動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)、迅速。圖 31中曲線 ABCD就是這樣的速度曲線。這對(duì)于沒有感官的機(jī)床和工件來說不成問題，而對(duì)于電梯或者車輛，其中的乘客就會(huì)感到頭暈?zāi)X漲、嚴(yán)重不適。圖 39 采用正弦函數(shù)曲線設(shè)計(jì)的電梯起動(dòng)段速度曲線 ? a) 沒有直線段的速度曲線 b) 具有直線段（ EF段）的速度曲線 ? 滿足平滑要求的速度曲線可以有多種類型，前面介紹的拋物線型速度曲線為其一種。又由于電梯設(shè)有對(duì)重．使傳動(dòng)系統(tǒng)的慣性增大（飛輪矩 GD2較大），從而使動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩增大，通常電梯動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩可達(dá)最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的 ~3倍．因此在研究電梯運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，有必要將電梯的動(dòng)態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)矩繪制成動(dòng)態(tài)負(fù)載機(jī)械特性曲線。而當(dāng)轎廂向下運(yùn)行時(shí)，一次下降運(yùn)行過程中電梯的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩曲線可以通過將圖 3－ 11中的封閉曲線 AEFBCF’E’D以“ 0”點(diǎn)為軸心旋轉(zhuǎn) 180176。 ? 如果滿足上述條件，則該電梯在正確的控制下能夠按預(yù)定的速度曲線運(yùn)行。 ? ? 圖 3－ 15 轎廂一次重載上升運(yùn)行過程中負(fù)載轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間變化曲線 ? 在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作區(qū)間（ ABCD段）的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩來確定電動(dòng)機(jī)的額定功率，從圖中可以看出，起動(dòng)加速階段（ AEFB段）負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大，制動(dòng)減速階段（ CF’E’D段）負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小，工作區(qū)間的平均負(fù)載轉(zhuǎn)矩等于勻速運(yùn)行階段（ BC段）的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，即靜態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)矩；因此在粗選電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，可以近似地用平均負(fù)載（靜態(tài)負(fù)載）代替等效負(fù)載。把轎廂一次往返的負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化曲線畫在圖 3－ 18中，按下式計(jì)算負(fù)載的等效轉(zhuǎn)矩 ? （ 2） 對(duì)于定子串電阻（電抗）調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速的交流電梯，在加速和減速階段電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通減小，要產(chǎn)生所需的轉(zhuǎn)矩，需要更大的電流，因此發(fā)熱也更為嚴(yán)重，這時(shí)需要對(duì)各段轉(zhuǎn)矩加以修正，再計(jì)算等效轉(zhuǎn)矩。當(dāng) α90o時(shí)，整流橋 UC工作在逆變狀態(tài)，輸出電壓下正上負(fù)，這時(shí)如果電動(dòng)機(jī)由于勵(lì)磁改變了方向（或者電機(jī)轉(zhuǎn)向是負(fù)的），感應(yīng)電勢(shì)也變成了下正