【文章內容簡介】 確度，因而更增加了它的普遍適用性。所以通過對這幾種拖動方式的比較，并結合課題的特點及需要達到的要求，確定此拖動系統部分用交流變頻電動機拖動。 控制部分的確定另外,對其控制部分進行分析，電梯信號控制系統主要有繼電器控制和計算機兩種控制方式。計算機控制方式又可以分為PLC 控制與微機控制方式。電梯的運行的確是一個復雜的過程，為了實現其安全、方便、舒適、高效和自動化運行，除了有良好的拖動系統外，還必需有一套良好的控制系統，它主要包括繼電器控制、微機控制、PLC控制。對于繼電器，由于控制線路復雜、觸點多，因此故障率特高，可靠性差和體積龐大及自動化程度不高，同時維修保養(yǎng)一點都不方便，所以已有淘汰之勢。由于可編程序控制器（PLC）軟件簡單易學，使用和維護方便，運行穩(wěn)定可靠，設計施工周期短等優(yōu)點，因此廣泛應用于工業(yè)生產中。但是由于PLC的針對性較強，每一臺PLC都是根據一個設備而設計的，所以價格較昂貴。而單片機成本低，開發(fā)周期短，應用范圍廣，因此本設計選用單片機來作為電梯的控制器。湖南工程學院本科生畢業(yè)論文8第 3 章 電梯的硬件設計 電梯的機械系統電梯的機械系統主要由電機曳引系統、轎廂、對重裝置、廳轎開關門系統、轎廂導軌、對重塊導軌、機械安全系統等組成，示。1 2 3 4ABCD4321DCBA12345678910123456789101234567891012345678910123456789101234567891012345678910123456789101234567891012345678910181。231。204。221。199。197。207。225。214。247。181。231。187。182。212。214。216。191。233。181。188。185。236。207。212。202。190。204。252。195。197。201。207。/207。194。208。208。JDS2181。231。204。221。196。163。208。205。202。190。210。226。205。188。 電梯的機械系統圖 對重裝置本次設計中，根據設計要求及一般情況選定載客量為16人，按每人65公斤計算。額定負載為1040公斤，轎箱自重為2900千克，其底面積設計為405平方米。此設計中，采用1 ：1吊索無輪對重架。其重量可算得：基于單片機的電梯轎廂控制系統的設計9P=G+QKp{P=（1Kp）QV}{P=Q+Kp}{P=G+QKp} P對重； G—轎箱凈重； Q額定載重量； Kp平衡系數（） 則P=2900+*1000=3400Kg。 電梯驅動裝置設計本設計采用無齒輪曳引電機。據經驗公式： P=（1K p）QV/102Y式中：P曳引電機軸功率。Kp電梯平衡系數。Q電梯轎箱額定載重量級。Y電梯機械總效率。V電梯運行速度。KP= Q=1000 Y= V=1m/s P=RE實選電機為11KW和JWD系列交流電機參數，查電機參數如下：電機型號：JTD430型。同步轉速為：1000/250轉/分。功率： 電壓：380V 電流： 平均轉速960轉/分。，可選輪直徑為620mm，鋼絲繩直徑為5*13mm。梯門電機DM：采用直流110SZ56型直流電機，額定電壓11V，額定功率120W，額定轉速1000轉/分，他勵勵磁，有較大的啟動轉速和良好的調速性能。 轎門、廳門與開關門系統轎門設計為封閉式中開門，由于轎箱門常處于運行開關過程中，所以客梯的背面要作消聲處理，以減少開關過程中由于震動所引起的噪音。廳門也采用封閉式中開門，并與轎門同步開啟。 引導系統該系統包括轎箱引導系統和對重引導系統。借由導軌、導軌架導靴三機件組成。（1）導軌導軌分轎箱導軌和對重導軌，對重導軌用75*75（810）MM的角鋼制成。轎箱導軌采用普通碳素鋼制成，本設計采用L300500 24Kg/M的T字型導軌。（2）導靴導靴裝置在轎架上，使轎箱和對重裝置順著導軌上下運行，本設計采用滾動導靴，它能減少導軌之間的磨檫力，節(jié)省能量，提高乘坐舒適感等。 機械安全保護系統（1）限速裝置和安全鋏根據電梯設計要求，限速裝置放在機房里，張緊裝置立于井道坑底，用壓道板固定在導軌上，限速器與張緊裝置之間用鋼絲繩接起來，鋼絲繩兩端分別繞過限速器和湖南工程學院本科生畢業(yè)論文10張緊裝置的繩輪，固定在轎架上梁安全鉗的繩頭拉手上。限速器采用甩錘或限時器，電梯運行時，轎箱通過鋼絲繩帶動限速器繩輪轉動起來，轎箱速度生高是，甩錘的離心力增大，達到115時限速器動作。（2）緩沖器緩沖器設在井道坑底的地面上，采用彈簧緩沖器。 電梯電氣控制系統 主電路設計電氣控制系統由控制柜、操縱箱、指層燈箱、呼箱、限位裝置、換速平層裝置等十幾個部件組成，電氣控制系統決定著電梯的性能和自動化程度。在此只介紹主控制電路的設計與基本原理。對于主電路中的曳引機控制部分，因為采用交流雙速電機，所以可以通過利用幾個接觸器之間的相互切換，來控制曳引機的正反轉和快慢速的轉換，其具體過程如下:從電網上接入380V交流三相電源，通過一個空氣開關和漏電器作為漏電保護，后接入三熔斷器作為過流保護。然后，通過單片機控制接觸器之間的協調動作。KM1為電機正轉接觸器，KM3 、KM1接通則電機快速正轉，即電梯快速上升，KM2為電機反轉接觸器，當KMKM2接通，則電梯快速下行，而且KMKM4接通電梯就會慢速上行,KMKM4接通電梯就會慢速下行。 電機通過接入兩個熱繼電作為過載保護電路。門電機是采用直流電動機。故經過空氣開關從主線上接出三線通過熔斷器FUFUFU3接入一380V/110V變壓器，變壓器輸出后接入一個三相橋式整流電路。通過整流之后變?yōu)橹绷麟娮鳛殚T電機的電源。門電機也采用接觸器來控制，當KM5接通后，門電機慢速正轉，當KM6接通后則門電機慢速反轉，當KMKM7接通后，門電機快速正轉，而KMKM7接通就會快速反轉。在門電機控制電路上必須并入一個保護回路和調速電器，保護回路由曳引機的兩個熱繼電器的常閉觸點及一個單片機輸入信號構成。當主電機發(fā)生故障時，保護電路中的常閉觸點將斷開，那么控制門電機的輸入信號將掉電，門電機也就停止。此外，門電機還需一個調速回路，并入一個可調電阻R1和電感L來調節(jié)電機的電壓而達到調速的目的?；趩纹瑱C的電梯轎廂控制系統的設計11 主控制電路原理圖 主電路元件選擇門電機直流11V，額定輸出功率120W，其型號為1105型。，電壓380V。從而可選電路中各元件如下：自動空氣開關DZ10100。(1）接觸器：對電梯只能按電壽命次數來選擇接觸器的型號：，操作頻率為1200次/小時，電壽命為120萬次，接通能力為12Ie，分斷能力為10Ie，10s耐受過壓電流800A，配用熔斷流為RT16（NT）1250/660。選慢速接觸器為CJ40，電壽命為100萬次，操作頻率為1200/小時。門電機電源接觸器選為CJ2010，機械壽命為100萬次，操作頻率為1200次/小時，電壽命為100萬次，接通能力為12Ie，分斷能力為10Ie，10s耐受過載電流為80A，配用熔斷器為RT（NT）0020/660。(2) 熱繼電器：湖南工程學院本科生畢業(yè)論文12。熱繼電器選擇時應保持其額定電流I 2大于或等于回路的最大長期工作電流Ig，熱元件的額定電流一般大于或等于熱繼電器的整定電流，≧≧I 2≧Ig。此外，長按電動機的額定電流選取，∽（Ie為電動機的額定工作電流） ；或選取電流范圍的中值電動機的額定工作電流。使用時，熱繼電器的旋轉鈕應調到額定值，否則不能起到保護作用。所以選熱繼電器為JR060/3D（D為帶斷相保護裝置）刀開關根據刀開關的額定電流大于或等于電路的額定電流而考慮到刀開關的熱穩(wěn)定性，最好選大于電路額定電流的刀開關。所以選HK 260/3，額定電壓550V，額定電流60A。(3) 熔斷器由于曳引電動機和門電動機頻繁啟動，它的熔體額定電流由下式可算出：Ie=Id/（∽）A ，Id為電動機的啟動電流。由于我們采用直接起動，這種方法設備簡單，操作方便，但啟動電流大，可達額定值的4∽7倍，Id將有120∽210A。所以熔體選取100A，同時又根據上面接觸器配套用熔斷器。于是選用FU1為RT16（NT）1250/660，額定電流為100A的熔體。FU2的選擇 ：Id2=101*∽101*7，所以選Id約為5∽8A。選熔斷器的型號為RT0，熔體額定電流為10A，熔體的額定電流為50A。FU3的選擇Id2約為58AS，同時又須要與整流二極管配套，所以選FU3為RM10系列，熔斷器選RM10系列，熔斷器的熔管額定電流15A，熔體額定電流為6A。 門電機 DM 電路中各元件型號選擇據門電機功率為120W，電壓為110V。所以選型號如下：(1) 三相橋式整流電路選擇經查表，二極管的額電壓計算公式為：UTM=（23）U 2M=（23）**180=508762V這里選600V。 ITN=（）*K FB*IN=（）**1=。綜合上述二極管選用IC211。由于流經它的電流比較小，所以不用散熱片。整流電路選三相橋式整流電路。(2) 變壓器的選擇?；趩纹瑱C的電梯轎廂控制系統的設計13本電路采用三相整流電路，其公式為U=*U 原則U原=V/=420/=180。二次側的電路就是回路的額定電流1A。變比：KU 1/U2380/ 二次側相電流：I 2IN/一次側相電流I 1=IN/（K*）二次容量：S 2=M2*V2*I2一次側容量：S I=M1*V2*I1平均容量：S=（S 1+S2）/2=(3) 電阻，電容的選擇根據功率二極管并聯的阻容元件時取R為2K。R R 3的選擇。為保正速度有較好的調節(jié)能力，選R2為10K，R3為門電機串接電阻：型號為RXYCT15050。 電梯電氣控制中的主要電器部件的設計為了全球安裝維修和調試，常把電梯的電氣控制系統的電器元件組裝成操縱盒、控制柜等。在本設計中也是一個一地設計。轎箱操縱盒的設計操縱盒位于轎箱內，是乘坐人員控制操縱電梯的中心，它包括轎內選層按鈕、上下行指示燈和層樓指示燈、急停按鈕、轎內照明燈、風扇開關、蜂鳴器開關及檢修開箱鎖。它們的型號選擇如下：(1) 轎內選層按鈕選帶燈鈕。其型號為：LA21HD共八個，同樣外召喚上下行按鈕也用帶燈鈕，共14個。(2) 上下行指示燈和層樓指示燈選用AD25/12，接線方式采用接插式，可配用TT11/*。(3) 急停按鈕用LA211MG型號的蘑菇頭鈕，而轎內照明燈風扇開關和蜂鳴式開關則選用LA211A/B型板按鈕。 單片機 AT89S51 芯片本設計主要采用 AT89S51 芯片。AT89S51 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000 次的 Flash只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS51 指令系統及 80C51 引腳結構，芯片內集成了通用 8 位中央處理器和 ISP 湖南工程學院本科生畢業(yè)論文14Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決方案。AT89S51 具有如下特點：40 個引腳，4k Bytes Flash 片內程序存儲器，128 bytes 的隨機存取數據存儲器（RAM） ，32 個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5 個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷，2 個 16 位可編程定時計數器,2 個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內時鐘振蕩器。此外，AT89S51 設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設置省電模式?？臻e模式下，CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數器，串行口，外中斷系統可繼續(xù)工作。掉電模式凍結振蕩器而保存 RAM 的數據，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。主要功能性能如表 所示： 表 AT89S51 芯片的主要功能兼容 MCS51 指令系統 4k 可反復擦寫(1000 次)ISP Flash ROM 32 個雙向 I/O 口 工作電壓 2 個 16 位可編程定時/計數器 時鐘頻率 033MHz