【文章內(nèi)容簡介】 6機座； 7導(dǎo)軌支架； 8曳引鋼絲繩； 9開關(guān)碰鐵； 10緊急終端開關(guān)； 11導(dǎo)靴； 12轎架； 13轎門； 14安全鉗； 15導(dǎo)軌； 16繩頭組合； 17對重， 18補償鏈； 19補償鏈導(dǎo)輪； 20張緊裝置； 21緩沖器； 22底坑； 23層門； 24呼梯盒； 25層樓指示燈； 26隨行電纜； 27轎壁； 28轎內(nèi)操縱箱； 29開門機； 30井道傳感器； 31電源開關(guān)； 32控制柜； 33曳引電機； 34制動器 圖 電梯 的基本結(jié)構(gòu)剖視圖 xxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 概述 7 從電梯空間位置使用看，由四個部分組成：依附建筑物的機房、井道；運載乘客或貨物的空間 —— 轎廂；乘客或貨物出入轎廂的地點 —— 層站。即機房、井道、轎廂、層站。 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)、安全保護系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng) 。 曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)曳引輪、曳引機、反繩輪及曳引鋼絲繩等組成。 (1)曳引機 曳引機是電梯的主要拖動機械，其作用是產(chǎn)生并傳送動力，驅(qū)動轎廂和對重上下運行。分為有齒輪曳引機和無齒輪曳引機。 無齒輪曳引機，一般以 調(diào)速性能良好的直流電動機作為動力，由于沒有機械減速機構(gòu)，其傳動效率高，噪聲小，傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，用于速度大于 2m/s 的高速和超高速電梯上。 有齒輪曳引機多用于速度小于 2m/s 的各種電梯上，為減小運行噪聲和提高平穩(wěn)性，一般采用蝸桿副作減速傳動裝置。這種曳引機主要由曳引機電動機、制動器及減速器等組成。 (2)曳引輪 曳引輪是掛曳引鋼絲繩的輪子，通過曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦力產(chǎn)生曳引力帶動轎廂與對重垂直運行。曳引輪裝在減速器中的渦輪軸上，若是無齒輪曳引機，裝在制動器為側(cè)，與電動機軸。制動器軸在同一軸線上。 為了 提高曳引力并防止磨損打滑，在曳引輪上加工有曳引繩槽，曳引鋼絲繩就位于繩槽內(nèi)。要求曳引輪強度大、耐磨損、耐沖擊。包角越大，摩擦力就越大。 為了減少曳引繩的彎曲能力，增加使用壽命，一般希望曳引輪越大越好，但過大會使體積增大，減速器速增大，因此應(yīng)大小適宜一般要求大于鋼絲繩直徑 40倍。 (3)曳引鋼絲繩 每臺電梯所用曳引鋼絲繩的數(shù)量和繩的直徑，與電梯的額定載重量、運行速度、井道高度及曳引方式有關(guān)。各類電梯采用的曳引鋼絲繩根數(shù)因數(shù)一般應(yīng)符合 xxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 概述 8 表 1 曳引鋼絲繩與安全因素 電梯類型 曳引繩根數(shù) 安全因數(shù) 客梯、貨梯、 醫(yī)梯 ≥4 ≥12 雜貨梯 ≥2 ≥10 可見懸掛電梯轎廂的鋼絲繩除雜物電梯外，一般不少于根，其安全因數(shù)均不小于 12。因此若干根鋼絲繩同時斷開，造成轎廂墜落下去的事故是不會發(fā)生的。但是由于電梯安裝人員制作繩頭時沒有嚴格按有關(guān)標準和規(guī)范施工，則會發(fā)生個別曳引繩與錐套脫離的情況。而由于使用不當和機電系統(tǒng)故障，如超載或某些機件損壞，造成轎廂的運行速度超過額定值，甚至有可能發(fā)生蹲底事故。 (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。 導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等組成。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)軌作升降運動。 導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上，導(dǎo)軌架是承重導(dǎo)軌的組件，與井道壁聯(lián)接。 導(dǎo)靴裝在轎廂和對重架上，與導(dǎo)軌配合，強制轎廂和對重的運動服從于導(dǎo)軌的直立方向。 門系統(tǒng) 門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機、聯(lián)動機構(gòu)、門鎖等組成。 轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等組成。 層門設(shè)在層站入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴、門鎖裝置及應(yīng)急開鎖裝置組成。開門機設(shè)在轎廂上，是轎廂門和層門啟 閉的動力源。 轎廂 轎廂是電梯用以承載和運送人員和物資的箱形空間。轎廂一般由轎底、轎壁、轎頂、轎門等主要部件構(gòu)成，其內(nèi)部凈高度至少應(yīng)為 2m。 xxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 概述 9 電力拖動系統(tǒng) 電梯的電力拖動系統(tǒng)主要由操縱箱、樓層指示器、召喚盒、平層裝置、檢修開關(guān)、樓層檢測器、安全保護器件、曳引電動機、電磁制動器及開關(guān)門電器等組成，它起著操縱和控制電梯運行的作用。 操縱箱：操縱箱安裝在電梯轎箱內(nèi)靠門的轎壁上，包括運行方式開關(guān)、指令按鈕、方向按鈕、開關(guān)門按鈕、檢修運行開關(guān)、警鈴按鈕、直駛按鈕、風扇開關(guān)、召喚蜂鳴器、召喚 樓層和召喚方向指示燈、照明開關(guān)等。 樓層指示器：用于指示電梯目前所在位置及運行方向。通常，電梯層樓指示器有電梯上下運行方向指示燈、層樓位置指示燈及到站鐘等。層樓指示器一般采用信號燈和數(shù)碼管兩種。 召喚盒：是給廳外乘用人員提供召喚電梯的裝置。在下端站只裝一個上行召喚按鈕，上端站只裝一個下行召喚按鈕，其余樓層根據(jù)電梯功能有上行下行召喚按鈕。當按下按鈕后，指示燈亮，控制系統(tǒng)登記召喚信號。 平層裝置：為保證電梯轎箱在各層?？繒r準確平層，通常在轎頂裝有平層裝置。目前主要的平層裝置有兩種：一、隔磁板與干簧管 感應(yīng)器平層裝置 。二、圓形永久磁鐵與雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)平層裝置。 檢修開關(guān)盒：通常在電梯機房控制柜、轎箱內(nèi)與轎箱頂，設(shè)有電梯檢修開關(guān)盒，盒內(nèi)一般有檢修開關(guān)、急停按鈕，開關(guān)門按鈕以及慢上慢下按鈕。轎頂檢修開關(guān)盒還裝有電源插座、照明等及其開關(guān)等。 安全保護器件： a、機械安全保護系統(tǒng) 1 電磁制動器 2 轎門上的安全觸板裝置 3 自動門鎖機構(gòu) 4 轎頂安全窗 5 轎頂安全柵欄 6 限速器與安全鉗 7 緩沖器 8 底坑防護欄 b、電氣安全保護系統(tǒng) 1 門開關(guān)保護 門兩側(cè)有安全觸板和關(guān)門檢測裝置，當門未關(guān)完或有人觸碰到安全觸板時電xxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 概述 10 梯不會啟動。 2 電梯終端起越保護 電梯設(shè)有強迫減速開關(guān)、終端限位開關(guān)和極限開關(guān)，組成完善的電梯終端超越保護裝置，實現(xiàn)減速保護、限位保護、極限保護 3 終端限位保護 終端限位保護由上下終端限位開關(guān)來實現(xiàn)。當減速開關(guān)失靈，未能使轎廂減速停駛，當轎廂越出頂層或底層位置后，撞板使上限位開關(guān)或下限位開關(guān)動作，迫使電梯停止運行。 電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)由位置顯示裝置、操縱裝置、平層裝置、控制屏、選層器等組成 能夠?qū)﹄?梯的運行實現(xiàn)運行和操作。 。 位置顯示 就 是指層站和轎內(nèi)的指層燈。 層站一般都是顯示的是電梯運行的方向還有目前所在的樓層 。選層器能 夠起到 反和指示饋轎廂位置、發(fā)出加減速信號、決定運行方向等作用。 安全保護系統(tǒng) 安全保護系統(tǒng) 有 械電氣和機的各類保護系統(tǒng)， 能夠 保護電梯安全使用。 機械方面的有：安全鉗和限速器 在 超速 的時候起 保護作用；緩沖器 在 撞底和沖頂 時起 保護作用；還有 斷開 總電源極限保護等。 xxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（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整體，因此相當?shù)膹?fù)雜。同時電梯的使用攸關(guān)使用人的生命安全，因此 必須添加很多的附屬裝置以保證其安全 ， 使得電梯控制結(jié)構(gòu)相當?shù)膹?fù)雜 。另外， 隨著時代的發(fā)展和生活水平的不斷提高人們對于電梯的要求也越來越高，就使得控制系統(tǒng)更加的復(fù)雜和合理化 ，以滿足人們的需要。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。電梯電力拖動系統(tǒng)部分的性能對電梯運行時乘客的舒適感有著重要的影響，而電氣控制部分是電梯安全可靠運行的關(guān)鍵。 變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)運行原理 電力局送來的是 380V 動 力電源變?yōu)榭煽氐闹绷麟?，要?jīng)過變頻器改變?yōu)榭梢哉{(diào)頻調(diào)壓的三相正弦交流電，使電動機運行。電梯檢修 的 時 候 ， PLC 會給 變頻器發(fā)出檢修運行信號和方向， 系統(tǒng)按照之前編好的指令運行 。變頻器內(nèi)部帶電流反饋和速度反饋。電梯的速度總是跟隨理想曲線的變化而變化的。 xxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 電梯電力拖動控制系統(tǒng) 12 變頻器 變頻調(diào)速原理 由電機學(xué)原理可知三相異步電動機的轉(zhuǎn)速可由下式表示： ? ?spfn ?? 160 式（ ） 式中： f 為電 機的電源頻率， p 為電動機定子繞組的極對數(shù)， s 為轉(zhuǎn)差率 從上式 可看出，在極對數(shù) P 和轉(zhuǎn)差率不變的情況下，轉(zhuǎn)速 n 與電機電源的頻率 f 成正比，改變電動機的頻率 f 就可以改變電動機的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)電梯的零速起動。 變頻器組成、工作原理及其分類 ① 變頻器組成及工作原理 變頻器通常由主電路、控制電路和保 護電路組成。主電路如圖 所示。 主電路包括整流器、逆變器和中間直流環(huán)節(jié)。 圖 變頻器主電路圖 其整流電路采用的是不可控的二極管整流電路，而變頻器的輸出頻率和輸出電壓均由逆變器按 PWM 方式來完成。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（論文） 3 電梯電力拖動控制系統(tǒng) 13 定開關(guān)器件導(dǎo)通時間，從而實現(xiàn)調(diào)壓。 逆變器又稱負載器，最常見的是由六個半導(dǎo)體的開關(guān)器件組成一個三相橋式的逆變電路，有規(guī)律的控制這些開關(guān)的通斷，就可以得到任何頻率的三相交流電輸出。 中間直流環(huán)節(jié) ：因為 逆變器負載是異步電動機， 它是一個 感性負載，故在電動機和中間直流環(huán)節(jié) 之間總有無功功率交換。此無功功率要 用 中間直流環(huán)節(jié)儲能元件（電抗或電容）來緩沖，故又稱中間直流環(huán)節(jié)為中間直流儲能環(huán)節(jié)。 ② 變頻器的類型 按電源的性質(zhì)來分：電壓型變頻器，電流型變頻器 按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分： PAM 方式， PWM 方式，高載波變頻率 PWM 方式 按控制方式分： U/f 控制，轉(zhuǎn)差頻率控制，矢量控制 按電壓等級分：低壓變頻器，高壓大容量變頻器 按用途分：通用變頻器，高性能專用變頻器，高頻變頻器，小型變頻器。 變頻器機型選擇 隨著變頻器性能價格比的提高， 因為變頻器具有 很多優(yōu)點 ， 是的交流調(diào)速在應(yīng)用的十分廣泛 。目前 已經(jīng)有了專門為電梯設(shè)計的變頻器 ，其使用靈活，功能較強，但其價格相對較貴。因此， 選擇了 通用變頻器 —— 安川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器 。 電梯的調(diào)速要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動態(tài)性能外，它的舒適度指標往往是選擇中的一項重要內(nèi)容，此外電梯節(jié)約用電也日益受到重視。綜合考慮各種因素，本設(shè)計選用安川 VS616G5 型全數(shù)字變頻器，它具有轉(zhuǎn)差補償、負載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進功能，可以最大限度地提高電機功率因數(shù)和電機效率，同時降低了電機運行損耗，特別適合電梯類負載頻繁變化的場 合。 VS616G5 型 的 變頻器是安川電機公司 出品 的 一款 通用型變頻器。 該 變頻器不只是 考慮了 V/f 控制，還 完成 矢量控制， 通過本身的無速度傳感電流矢量控制還有自動調(diào)諧功能，可以很輕松的得到比較高的調(diào)速范圍還有較高啟動轉(zhuǎn)矩 VS 616G5 變頻器的標準規(guī)格： xxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 電梯電力拖動控制系統(tǒng) 14 表 616G5 型變頻器的標準規(guī)格 電壓 220V 400V 容量范圍 — 110KVA — 460KVA 電 源 電壓頻率 200V： 三相 200V/208V/220V 400V： 三相 380V/400V/415V/440V/460V 電壓允許變動 +10% 15% 頻率允許變動 士 5% 控 制 特 性 控制方式 正弦波 PWM 控制， V/f 控制 無傳感器矢量控制 (無 PG)， 帶傳感器矢量控制 (帶 PG) 帶傳感器 V/f 控制 (用參數(shù)切換 ) 啟動轉(zhuǎn)矩 150%/1 Hz(無 PG) I50%/0 r/min(帶 PG) 速度控制范圍 1:100(無 PG) 1:1000(帶 PG) 速度控制精度 士 %(無 PG) %(帶 PG) 速度響應(yīng) 5Hz(無 PG) 30Hz(帶 P