【正文】 x x 學(xué)生學(xué)號： 20xx1050xxx 院（系）： 電氣信息工程學(xué)院 年級專業(yè)： xxx 自動化 xx 指導(dǎo)教師： xxxxxx 教授 助理指導(dǎo)教師： 二〇一三年六月 xxx 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 I 摘 要 21 世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，不斷涌現(xiàn)的高新技術(shù)，可 利用的資源也越來越少。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在 1949~1979 年間，我國生產(chǎn)的電梯總數(shù)只有一萬臺。 （ 2）按電梯的運(yùn)行速度分類 電梯運(yùn)行速度在 1m/s 一下為低速電梯，1~2m/s 為快速電梯， 2~5m/s 為高速電梯，速度在 5m/s 及以上時(shí)為超高速電梯。在執(zhí)行任務(wù)的過程中，從一個層站出發(fā)到另一個層站時(shí)，假若中間層站出現(xiàn)順向指令信號，一般都不能自動?？?，所以載貨電梯的自動化程度比乘客電梯低。分為有齒輪曳引機(jī)和無齒輪曳引機(jī)。 (4)反繩輪 反繩輪是指設(shè)置在轎廂頂和對重頂上的動滑輪及設(shè)置在機(jī)房的定滑輪 .曳引鋼絲繩繞過反繩輪可構(gòu)成不同曳引比的傳動方式。 召喚盒：是給廳外乘用人員提供召喚電梯的裝置。 安全保護(hù)系統(tǒng) 安全保護(hù)系統(tǒng) 有 械電氣和機(jī)的各類保護(hù)系統(tǒng)， 能夠 保護(hù)電梯安全使用。利用參考電壓波與載頻三角波互相比較來決xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 電梯電力拖動控制系統(tǒng) 13 定開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。 ⑤ 通過 LCD 操作裝置，可提高操作性能。 ③ 盡可能減少電梯起、停過程中的加減速時(shí)間。 xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 電梯電力拖動控制系統(tǒng) 19 、啟動校驗(yàn) ① 初選電動機(jī) 以上面介紹的方法粗選電動機(jī)的額定功率 NP ,將該電動機(jī)作為初選電動機(jī)可計(jì)算其額定轉(zhuǎn)矩 9550 NN NPM n? 式（ ） ② 對交流電動機(jī)進(jìn)行過載校驗(yàn)和起動校驗(yàn) 1）過載校驗(yàn) 異步電動機(jī)機(jī)械特性曲線中最大轉(zhuǎn)矩 Mm 與額定電磁轉(zhuǎn)矩 MN的比值反映了電動機(jī)的過載能力，用 ? 表示 mNMM?? 式 () ? 被稱作電動機(jī)的過載倍數(shù)或最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。 xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電梯 電氣 控制系統(tǒng) 22 PLC 的選擇 PLC 電梯控制系統(tǒng)的控制核心是 PLC。在電梯上行時(shí)，由上平層感應(yīng)器插入隔磁板上，發(fā)出電梯減速信號，電機(jī)速率減慢，電梯開始減速。 電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的確定對于電梯電氣控制系 統(tǒng)整體軟件設(shè)計(jì)起著至關(guān)重要的作用，這也是電梯電氣控制系統(tǒng)的一個主貫穿線，它主要包括以下幾個部分。 表 輸出地址分配表 輸出地址 含義 輸出地址 含義 Y001 樓層顯示（高位） Y017 電梯下行顯示 Y002 樓層顯示（中位） Y020 一樓上召喚信號登記顯示 Y003 樓層顯示（低位） Y021 二樓上召喚信號登記顯示 Y004 KM1 電動機(jī)正轉(zhuǎn) Y022 三樓上召喚信號登記顯示 Y005 KM2 電動機(jī)反轉(zhuǎn) Y023 四樓上召喚信號登記顯示 Y006 開門繼電器 Y024 五樓上召喚信號登記顯示 Y007 關(guān)門繼電器 Y025 二樓下召喚信號登記顯示 Y010 內(nèi)呼 1 樓指示燈 Y026 三樓下召喚信號登記顯示 Y011 內(nèi)呼 2 樓指示燈 Y027 四樓下召喚信號登記顯示 Y012 內(nèi)呼 3 樓指示燈 Y030 五樓下召喚信號登記顯示 Y013 內(nèi)呼 4 樓指示燈 Y031 六樓下召喚信號登記顯示 Y014 內(nèi)呼 5 樓指示燈 Y032 轎廂通風(fēng)輸出繼電器 Y015 內(nèi)呼 6 樓指示燈 Y033 轎廂照明輸出繼電器 Y016 電梯上行顯示 Y034 故障報(bào)警指示 ④ 內(nèi)部繼電器的確定： xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電梯 電氣 控制系統(tǒng) 27 表 內(nèi)部繼電器地址分配表 內(nèi)部繼電器 功能 內(nèi)部繼電器 功能 M1 向上運(yùn)行監(jiān)視 M101 1 樓層樓繼電器 M2 向下運(yùn)行監(jiān)視 M102 2 樓層樓繼電器 M3 上方向選擇 M103 3 樓層樓繼電器 M4 下方向選擇 M104 4 樓層樓繼電器 M5 向上方向控制繼電器 M105 5 樓層樓繼電器 M6 向下方向控制繼電器 M106 6 樓層樓繼電器 M7 減速輸出繼電器 M150 平層繼電器 M11 強(qiáng)迫向上 M200 自運(yùn)行開門禁止繼電器 M12 強(qiáng)迫向下 M201 開門輔助繼電器 M13 關(guān)門啟動繼電器 M202 關(guān)門輔助繼電器 M14 啟車?yán)^電器 T0 門鎖信號延時(shí)繼電器 M15 運(yùn)行繼電器 T1 停站延時(shí)時(shí)間繼電器 M16 安全觸板繼電器 T2 加速時(shí)間繼電器 M17 直駛繼電器 T3 減速時(shí)間繼電器 M18 停層繼電器 T4 照明延時(shí)時(shí)間繼電器 ⑤ 轎廂層樓位置顯示方式的確定： 目前常用的轎廂層樓 位置的顯示方式有：二進(jìn)制顯示、直接位置顯示、十進(jìn)制 的方式 顯示。如果電梯在一層站關(guān)閉，人或物體接觸門安全觸板 ，或光學(xué)，非接觸式檢測關(guān)閉障礙的電子裝置，電梯將立即停止并打開大門關(guān)閉。當(dāng)電梯到達(dá)乘客所召喚的那一層樓面時(shí)，立即清除該召喚信號。如果因?yàn)檫^多的乘客電梯超載，超載檢測裝置發(fā)出過載信號，電梯停止了，打開門，直到極限載荷的要求，恢復(fù)電梯正常運(yùn)行。即 Y0Y1Y2 輸出經(jīng)過譯碼器譯碼后，再經(jīng)過驅(qū)動器點(diǎn)亮對應(yīng)的段。 ② PLC 輸入的信號確定： 操作板上 面 應(yīng) 該擁 有各 樓 層 的 選層按鈕， 6 層共有 6 個。當(dāng)電梯下行時(shí)，下平層感應(yīng)器先插入隔磁板，發(fā)出電梯減速信號，電機(jī)減速，電梯減速，直到上平層感應(yīng)器插入隔磁板時(shí)，發(fā)出電梯停車開門信號，電機(jī)停轉(zhuǎn)，抱閘抱死 。輸入輸出點(diǎn)的確定是設(shè)計(jì)整個控制系統(tǒng)的首要問題，決定系統(tǒng)的程序及硬件線路的方案。因此，而要考察電動機(jī)的過載能力 0. 81 N mzMM? ? 式 () 所選電動機(jī)滿足上式條件，過載校驗(yàn)通過?！边@就是對電梯快速性的要求。設(shè)電梯運(yùn)行速度為 v ，電梯曳引機(jī)電機(jī) 功率為 1P ，變頻器功率為 P ，電梯載重為 2W ，電梯自重為 1W ，重力加速度為 g ，配重為 3W 。 中間直流環(huán)節(jié) ：因?yàn)?逆變器負(fù)載是異步電動機(jī)， 它是一個 感性負(fù)載，故在電動機(jī)和中間直流環(huán)節(jié) 之間總有無功功率交換。 xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 電梯電力拖動控制系統(tǒng) 11 3 電梯電力拖動控制系統(tǒng) 電梯是一個綜合性的有機(jī)整體，因此相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。當(dāng)按下按鈕后，指示燈亮，控制系統(tǒng)登記召喚信號。它的作用是限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動。 有齒輪曳引機(jī)多用于速度小于 2m/s 的各種電梯上，為減小運(yùn)行噪聲和提高平穩(wěn)性，一般采用蝸桿副作減速傳動裝置。 設(shè)計(jì)程序要求完成電梯控制系統(tǒng)主要達(dá)到以下要求： PLC 電梯控制系統(tǒng)應(yīng)具備：有司機(jī)、無司機(jī)、檢修三種工作模式。交流電梯又可分為采用交流異步雙速電動機(jī)變級調(diào)速拖動的電梯，簡稱交流雙速電梯；采用交流異步雙繞組電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速拖動的電梯，簡稱 ACVV 拖動電梯；采用交流異步單繞組電動機(jī)調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速拖動的電梯，簡稱 VVVF 拖動電梯。 xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 1 緒論 2 電梯的發(fā)展趨勢 在我國， 70 年代的電梯產(chǎn)品主要是交流雙速電梯，其調(diào)速原理是通過改變牽引電動機(jī)的極對數(shù)而實(shí)現(xiàn)高速與低速運(yùn)行的，這種電梯結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)方便，盡管平滑調(diào)速不夠理想，舒適感較差，但在調(diào)速要求不高的場合，已能滿足要求。與此同時(shí)，數(shù)字信號處理器、新型電力電子器件以及 PWM 控制 的發(fā)展得到了強(qiáng)有力的發(fā)展。 國內(nèi)外電梯的使用與生產(chǎn)情況 90 年代以 來， 400 多萬臺電梯在世界各地運(yùn)行著，同時(shí)每年以 15 萬臺的需求量增加著，預(yù)計(jì)近十年內(nèi)世界年平均增長率為 7%，亞太地區(qū)的年增長率為 9%。自動扶梯（ Escalator）是帶有循環(huán)運(yùn)行梯級，用于向上或向下傾斜輸送乘客的固定電力驅(qū)動設(shè)備。對于自動化程度高的電梯，司機(jī)或乘用人員一次還可下達(dá)一個以上的指令信號，電梯便能依次起動和停靠，依次完成全部指令任務(wù)。 從電梯各構(gòu)件部分的功能上看，可分為 七 個部分：導(dǎo)向系統(tǒng)、曳引系統(tǒng)、門系統(tǒng)、轎廂、電力拖動系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng) 。因此若干根鋼絲繩同時(shí)斷開，造成轎廂墜落下去的事故是不會發(fā)生的。 樓層指示器：用于指示電梯目前所在位置及運(yùn)行方向。 位置顯示 就 是指層站和轎內(nèi)的指層燈。主電路如圖 所示。 ② 有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。 ② 集中布置多臺電梯。 ④ 對于交流電梯，要求曳引電動機(jī)有足夠的起動轉(zhuǎn)矩和盡量小的起動電流。 （ 2）編程簡單 PLC 是面向工控現(xiàn)場設(shè)計(jì)的，考慮到大多數(shù)電氣工程技術(shù)人員 對 電氣控制電路 熟悉 的特點(diǎn)，他經(jīng)常采用的是一種面向控制過程 得 梯形圖語言，繼電器原理圖與梯形圖語言 相類似，具有形象直觀，易學(xué)易懂的優(yōu)點(diǎn)， 所以 熟悉電氣原理圖的工程技術(shù)人員只需要幾天時(shí)間就可熟悉梯形圖的語言 。在平層的過程中，轎廂需先減速，再制動，這樣能助于在平層時(shí)轎廂的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，讓乘 客感覺更舒適。編程語言可用指令表或梯形圖。 每層召喚時(shí)，頂層和底層需要一個登記，其他每層兩個登記顯示，需要 10 個xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電梯 電氣 控制系統(tǒng) 26 輸出顯示。如果你繼續(xù)運(yùn)行，司機(jī)只需按下啟動按鈕，然后按預(yù)登記的電梯樓，自動停止命令，自動門。按照上述方法，六層六站的層樓繼電器電路梯形圖如 所示： 圖 層樓繼電器電路 xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電梯 電氣 控制系統(tǒng) 31 召喚回路 召喚回路的作用：將廳外召喚信號記憶并顯示，當(dāng)電梯響應(yīng)后應(yīng)自動將其消除。在相同的所有注冊，如反向召喚信號，則電梯自動換向操作，信號調(diào)用響應(yīng)反向大廳。模塊化程序便于調(diào)試、結(jié)構(gòu)清晰。 xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電梯 電氣 控制系統(tǒng) 25 其它有司機(jī) /無司機(jī)方式選擇、電梯上下終端的限位等觸點(diǎn)或開關(guān)。 PLC 機(jī)型的選擇 PLC 選擇的依據(jù)主要決定于由兩個方面：一是 I/O 的點(diǎn)數(shù)，二是用戶存儲器的容量。樓層高 的 時(shí) 后 ，會占用太多的 PLC 輸入點(diǎn)， 所以高層建筑不使用這種方法。因此，需要考察電動機(jī)的起動能力 xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 電梯電力拖動控制系統(tǒng) 20 Q N QZK M M? 式 () 所選電動機(jī)滿足上式條件，起動校驗(yàn)通過。用 a 表示 加速度，用ρ表示加加速度，則當(dāng)加加速度ρ較大時(shí)，人的餓大腦感到痛苦，其影響比加速度的影響還要嚴(yán)重。 因?yàn)?制動電阻 它的 工作不是一直 長期 的 工作， 所以 功率可以 遠(yuǎn)遠(yuǎn) 小于通電時(shí) 候 消耗功率。 隨著變頻器性能價(jià)格比的提高， 因?yàn)樽冾l器具有 很多優(yōu)點(diǎn) ， 是的交流調(diào)速在應(yīng)用的十分廣泛 。電梯控制系統(tǒng)框圖如下： 圖 電梯控制系統(tǒng)框圖 由上圖可以看到，電梯控制系統(tǒng)主要由電梯電力拖動控制系統(tǒng)（調(diào)速控制變頻器系統(tǒng)）和電梯電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。二、圓形永久磁鐵與雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)平層裝置。 門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機(jī)、聯(lián)動機(jī)構(gòu)、門鎖等組成。曳引輪裝在減速器中的渦輪軸上，若是無齒輪曳引機(jī)，裝在制動器為側(cè)，與電動機(jī)軸。 xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 概述 5 具有電梯直駛功能和反向最遠(yuǎn)停站功能，具有檢修應(yīng)急處理功能。電梯在做垂直運(yùn)行的過程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。由于在 VVVF 電梯傳動系統(tǒng)中，采用了微機(jī)控制技術(shù)、脈寬調(diào)制技術(shù)及矢量變換技術(shù)，使得其轉(zhuǎn)速的控制與直流電機(jī)極為相似。 關(guān)鍵詞 ：電梯 ； PWM 控制 ； 變頻調(diào)速 xxx 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT II ABSTRACT