【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 η機(jī)械傳動(dòng)總效率。本方案中電梯采用有齒曳引機(jī)，轎廂的懸吊方式1：1繞發(fā)的有對(duì)重曳引系統(tǒng)。 PN=K（1KP）mNvN/102η=(~)*()*1000*~根據(jù)實(shí)際電動(dòng)機(jī)額定功率系列。（1）初選電動(dòng)機(jī)。以上面介紹的方法粗選電動(dòng)機(jī)的額定功率，將該電動(dòng)機(jī)作為初選電動(dòng)機(jī)可計(jì)算其額定轉(zhuǎn)矩MN=9550PN/nN（2）對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載校驗(yàn)和起動(dòng)校驗(yàn)。過載校驗(yàn)異步電動(dòng)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(dòng)機(jī)的過載能力，用λ=Mm/MN被稱作電動(dòng)機(jī)的過在倍數(shù)或最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，當(dāng)電壓下降10%時(shí)，，如果此時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不能大于等于要求的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩MmZ，電梯就會(huì)失控。 》MmZ，所選電動(dòng)機(jī)滿足以上式條件，過載校驗(yàn)通過。起動(dòng)校驗(yàn)：異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩MQ與額定電磁轉(zhuǎn)矩MN的比值反映了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)能力，KQ=MQ/MN，KQ被稱作電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)?！稭QZ，所選電動(dòng)機(jī)滿足上式條件，起動(dòng)校驗(yàn)通過。只有過載校驗(yàn)、起動(dòng)校驗(yàn)都通過了的電動(dòng)機(jī)。才可以選作電梯曳引電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式n=(1s)60f/p可知，改變電動(dòng)機(jī)交流電源的頻率f，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。由于調(diào)速不涉及異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路，因此可以采用籠型異步電動(dòng)機(jī)作生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)?；\型異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，堅(jiān)固耐用的優(yōu)點(diǎn)使變頻調(diào)速具有較大的吸引力。但是變頻電源卻是較難得到的，因此幾十年來人們對(duì)變頻調(diào)速的努力主要都花在變頻電源上，上世紀(jì)六七十年代出現(xiàn)了晶閘管變頻器、大功率晶體管變頻器。這些電子變頻器具有體積小，價(jià)格較低，運(yùn)行噪聲小，維護(hù)管理工作量小等優(yōu)點(diǎn)。 （1）變頻調(diào)速的分類 按有無直流環(huán)節(jié)分為：交直交變頻、交交變頻； 按直流環(huán)節(jié)的特點(diǎn)來分：對(duì)于交直交變頻器，可以按直流環(huán)節(jié)電壓、電流特點(diǎn)來劃分成電壓型變頻器和電流型變頻器。 按改善輸出電壓電流波形的方法分：改善變頻器輸出波形消弱高次諧波的方法通常有兩種：一是采用多重化技術(shù)，一是采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)。變頻調(diào)速的多重化技術(shù)通常在大容量、高電壓電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速中，脈沖寬度調(diào)制簡(jiǎn)稱PWM，是中、小容量變頻器改善波形常用的方法。按變頻橋所采用的開關(guān)元件類型分：可分別稱作晶閘管（SCR）變頻器、可關(guān)斷晶閘管（GTO）變頻器、電力晶體管（GTR）變頻器、絕緣柵晶體管（IGBT）變頻器。（2）異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的控制原則——VVVF當(dāng)頻率低于額定頻率時(shí)，即f1f1N時(shí)，保持U1/f1=U1N/f1N=C常數(shù)。當(dāng)頻率高于額定頻率時(shí)，即f1f1N時(shí)，保持U1=U1N不變。從上述控制原則知，變頻調(diào)速在基頻以下調(diào)速時(shí)，必須與變頻相協(xié)調(diào)地變壓，通常稱這種控制為VVVF。如果不這樣做，在降低頻率時(shí)保持電壓不變，就將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)磁通增大，勵(lì)磁電流迅速增大，使電動(dòng)機(jī)在尚未帶生產(chǎn)機(jī)械做功時(shí)便已過熱了。（3）異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的矢量控制圖所示的變頻調(diào)速機(jī)械特性是非線性的，在接近最大轉(zhuǎn)矩時(shí)開始彎曲，在最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)下側(cè)，曲線斜率改變符號(hào)。這樣的非線性造成控制的困難。采用矢量控制，可以使異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線變得和直線電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性一樣，是一條直線，從而使異步電動(dòng)機(jī)具有和直流電動(dòng)機(jī)一樣的可控性。 在變頻調(diào)速中，對(duì)電動(dòng)機(jī)的回饋能量處理基本上有兩種方法：一是在直流側(cè)設(shè)置能耗電路，當(dāng)直流側(cè)電壓上升到某一數(shù)值以上時(shí)，接通能耗電路，將回饋的多余能量消耗掉；另一種方法是在電源與直流側(cè)之間設(shè)置逆變電路，當(dāng)電動(dòng)機(jī)回饋能量時(shí)，啟動(dòng)該逆變電路，將回饋的能量送給電網(wǎng)。兩種方法相比較，顯然后者節(jié)能效果好，運(yùn)行掉率提高。然而在提速低于2m/s的變頻調(diào)速電路中，由于可回饋的能量相對(duì)較少，因此多采用直流側(cè)設(shè)置能耗電路，在直流側(cè)設(shè)置了由晶體管V與能耗電阻R構(gòu)成的能耗電路，當(dāng)轎廂輕載上升或重載下降運(yùn)行時(shí)以及減速過程中，由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步速，電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)高于電壓，該電動(dòng)勢(shì)經(jīng)二極管VD1~VD6整流向直流側(cè)電容C充電，當(dāng)電容上的電壓上升到一定程度時(shí)，令晶體管V導(dǎo)通向電阻R放電，當(dāng)電容上的電壓降到某一數(shù)值時(shí)，則關(guān)斷晶體管V，停止放電。 采用直流側(cè)能耗方式的變頻調(diào)速電梯1整流橋 2逆變橋 3電流檢測(cè) 4電動(dòng)機(jī) 5曳引輪 6速度檢測(cè) 7轎廂 8對(duì)重 9PWM控制電路 10主控微機(jī)（運(yùn)行控制） 11輔助微機(jī)（矢量控制） 12預(yù)充電電路17河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電梯的拖動(dòng)控制系統(tǒng) 4 電梯的拖動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制，是指沒有游人的直接參與，利用控制裝置本身操縱對(duì)象，從而使被控制量恒定或按某一規(guī)律變化。開環(huán)控制，其特點(diǎn)是只有輸入量ur對(duì)輸出量n起單向控制作用，而輸出量n對(duì)輸入量ur卻沒有任何影響和聯(lián)系，即系統(tǒng)的輸出端和輸入端之間不存在反饋電路。 開環(huán)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)原理圖閉環(huán)控制，在開環(huán)控制系統(tǒng)中加入一臺(tái)測(cè)速發(fā)電機(jī)，并對(duì)電路稍作改變，就構(gòu)成了轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)。他克服了開環(huán)控制系統(tǒng)精度不高和適應(yīng)性不強(qiáng)的缺點(diǎn)，由于引入反饋環(huán)節(jié)，使輸出量對(duì)控制作用有直接影響，因此，提高了控制質(zhì)量。比例積分調(diào)節(jié)器，由于積分調(diào)節(jié)器具有延緩作用，因此在控制的快速性上不如比例調(diào)節(jié)器。如果一個(gè)控制系統(tǒng)既要達(dá)到無靜差又要響應(yīng)快，可以把比例控制和積分控制兩種規(guī)律結(jié)合起來，構(gòu)成比例積分調(diào)節(jié)器。電梯拖動(dòng)控制系統(tǒng)的原理圖： 電梯拖動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖當(dāng)電梯需要運(yùn)行時(shí)。系統(tǒng)接收到起動(dòng)信號(hào)，該信號(hào)使電源接通，繼而功率驅(qū)動(dòng)部分得電，則曳引電動(dòng)機(jī)具備了工作的條件；同時(shí)，速度曲線發(fā)生器開始工作，即給出相應(yīng)的代表速度的電壓信號(hào)ug，該信號(hào)是預(yù)先設(shè)計(jì)好的，如圖中的曲線所示。在曳引電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的初始階段，由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速n還沒有建立起來，測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓uf幾乎為0，則差值Δu=uguf較大，于是經(jīng)電壓、功率放大后，電機(jī)在較大的電樞電壓ua作用下很快起動(dòng)，并逼近期望的速度曲線。若電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由于某種原因突然下降，該系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)以下控制過程：n↓→uf↓→Δu=（uguf）↑→uK↑→ua↑→n↑控制的結(jié)果是使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速回升，達(dá)到期望值為止。（1）測(cè)速發(fā)電機(jī)是把機(jī)械轉(zhuǎn)速變換為與轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號(hào)的微型電機(jī)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)和模擬計(jì)算裝置中，作為檢測(cè)元件、解算元件和角加速度信號(hào)元件等，測(cè)速發(fā)電機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。作用：在交流、直流調(diào)速系統(tǒng)中，利用測(cè)速發(fā)電機(jī)形成速度反饋通道已構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以大大改善系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能，提高系統(tǒng)精度，并能明顯減弱參數(shù)變化和非線性因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響。直流測(cè)速發(fā)電機(jī)是專門測(cè)量轉(zhuǎn)速用的微型直流發(fā)電機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是直流測(cè)速發(fā)電機(jī)具有線性度好、靈敏度高以及輸出信號(hào)強(qiáng)等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)中被廣泛的應(yīng)用于轉(zhuǎn)速檢測(cè)和電機(jī)拖動(dòng)閉環(huán)控制系統(tǒng)中。交流測(cè)速發(fā)電機(jī)包括同步測(cè)速發(fā)電機(jī)和異步測(cè)速發(fā)電機(jī)兩種。（2）旋轉(zhuǎn)編碼器俗稱碼盤，它是一種旋轉(zhuǎn)式測(cè)量裝置，通常安裝在被測(cè)軸上，雖被測(cè)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，用以測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)量（主要是轉(zhuǎn)角），并把它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的輸出信號(hào)。旋轉(zhuǎn)編碼器有兩種基本形式，即增量式編碼器和絕對(duì)值式編碼器。根據(jù)工作原理和結(jié)構(gòu)，編碼器又分為接觸式、光電式和電磁式等類型。其中接觸式是一種最老的轉(zhuǎn)角測(cè)量元件，目前已很少采用。光電式編碼器是目前用的較多的一種，它沒有觸點(diǎn)磨損，允許轉(zhuǎn)速高，精度高，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴。電磁式編碼器同樣是一種無接觸式的碼盤，具有壽命長(zhǎng)、轉(zhuǎn)速高、精度高等優(yōu)點(diǎn)，是一種有發(fā)展前途的直接編碼式測(cè)量元件。在電梯運(yùn)行過程中，為獲取轎廂的位置、速度、運(yùn)行方向等信號(hào)，完成對(duì)電梯的控制，需要設(shè)置許多電子開關(guān)、機(jī)械開關(guān)和檢測(cè)裝置。通過這些裝置測(cè)出控制電梯運(yùn)行也是影響電梯性能的最重要的控制信號(hào)，這些信號(hào)包括：強(qiáng)迫還速、急停、門機(jī)控制、檢修與照明、層站顯示、門廳呼梯、校正、換速與平層等。其中換速平層信號(hào)用于調(diào)速裝置的控制，有著嚴(yán)格的時(shí)間和空間的關(guān)系，是影響電梯性能的最重要信號(hào)。在電梯中經(jīng)常使用的位置檢測(cè)裝置按照傳感器的類型可分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式傳感器能夠獲得兩個(gè)物體是否已經(jīng)接觸的信號(hào)；而非接觸式傳感器能夠判別在某一個(gè)范圍內(nèi)是否有某一個(gè)范圍內(nèi)是否有某一物體存在或通過光、磁等信號(hào)辨別運(yùn)動(dòng)物體的位置。 VVVF電梯的速度閉環(huán)控制根據(jù)電機(jī)學(xué)公式n=60f（1s）/p可知，交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是施加于定子繞組上的交流電源頻率的函數(shù)，均勻且連續(xù)地改變定子繞組的供電頻率，可平滑地改變電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。但是根據(jù)電梯為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的要求，在變頻調(diào)速時(shí)需保持電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不變，維持磁通恒定。這就要求定子繞組供電電壓也要作相應(yīng)的調(diào)節(jié)。因此，其電動(dòng)機(jī)的供電電源的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能同時(shí)改變電壓和頻率。即對(duì)電動(dòng)機(jī)供電的變頻器要求有調(diào)壓和調(diào)頻兩種功能。使用這種變頻器的電梯常稱為VVVF型電梯。變頻器可以分為交交變頻器和交直交變頻器兩大類，其原理框圖如圖所示。前者的頻率只能在電網(wǎng)頻率以下的范圍內(nèi)進(jìn)行變化，而后者的頻率是由逆變器的開關(guān)元件的切換頻率所決定，即變頻器的輸出頻率不受電網(wǎng)頻率的限制。 交交變頻器的工作原理圖它有兩組反并聯(lián)的整流器P和N所組成。經(jīng)適當(dāng)?shù)摹半娮娱_關(guān)”按一定的頻率使P組和N組輪流向負(fù)載R供電，負(fù)載R就可獲得變化了的輸出電壓Uc。Uc的幅值是由各組變流器的控制角α所決定的。而“電子開關(guān)”的切換頻率所決定。而“電子開關(guān)”由電源頻率所控制，Uc的輸出波形由電源變形后得到。 交直交變頻器的工作原理圖變頻器先將三相交流電流整流后得到幅值可變的直流電壓Ud，然后經(jīng)過開關(guān)元件3和4輪流切換導(dǎo)通，則負(fù)載R就可獲得幅值和頻率均可變化的交流輸出電壓Uc，其幅值由整流器輸出的直流電壓Ud所決定，其頻率由逆變器的開關(guān)元件的切換頻率所決定。 PWM控制器目前電梯用VVVF調(diào)速系統(tǒng)大多采用脈寬調(diào)制控制器PWM。它按一定的規(guī)律控制逆變器中功率開關(guān)元件的通斷，從而在逆變器的輸出端獲得一組等幅而不等寬的矩形脈沖波，用來近似等效于正弦波。正弦波PWM的控制是利用等幅的三角波（稱為載波）與正弦波（稱為調(diào)制波）的相交點(diǎn)發(fā)出脈沖給開關(guān)元件的，并經(jīng)基極驅(qū)動(dòng)電路放大后送至變送器中。即幅值和頻率可變的正弦控制波和幅值恒定、頻率固定（按設(shè)計(jì)時(shí)確定）的三角波進(jìn)行比較，由兩個(gè)波形的交點(diǎn)得到一系列幅值相等、寬度不等的矩形脈沖列。當(dāng)正弦波的幅值大于三角波幅值時(shí)，輸出正脈沖，可使逆變器中的功率開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)正弦波的幅值小于三角波幅值時(shí)，輸出負(fù)脈沖，可使功率開關(guān)管截止。PWM的輸出脈沖列的平均值近似等與正弦波。如果提高三角波的頻率，則PWM的輸出脈沖系列的平均值更逼近于正弦波。此時(shí)的PWM稱為“正弦波PWM”。由于PWM的控制作用，在逆變器的輸出端得到一組幅值等于整流電路的輸出電壓Ud、寬度按正弦波規(guī)律變化的矩形脈沖列。提高Ud和提高正弦調(diào)制波Umsinwt的幅值就可提高輸出矩形波的寬度，從而提高輸出等效正弦波的幅值。改變正弦調(diào)制波的角頻率w，就可以改變輸出等效正弦波的頻率，從而就可以實(shí)現(xiàn)變壓變頻。、中速VVVF電梯拖動(dòng)控制系統(tǒng)，為中速電梯。圖是一個(gè)中、低速電梯拖動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。其VVVF拖動(dòng)控制部分由3個(gè)單元組成：第一單元是根據(jù)來自速度控制部分的轉(zhuǎn)矩指令信號(hào)，對(duì)應(yīng)該供給電動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生出電流指令運(yùn)算信號(hào)；第二單元是將經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換后的電流指令和實(shí)際流向電動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行比較，從而控制主回路的PWM控制器；第三單元是將來自PWM控制部分的指令電路供給電動(dòng)機(jī)的主回路控制部分。主回路控制部分有以下幾部分構(gòu)成：1）將三相交流電變換成直流的整流器部分；2）平滑該直流電壓的電解電容器；3）電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，再生發(fā)電的處理裝置以及將直流轉(zhuǎn)變成交流的大功率逆變器部分。當(dāng)電梯減速時(shí)以及電梯在較重的負(fù)荷下（空載上行或重載下行）運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)將有再生電能返回逆變器，然后通過電阻將其消耗掉，這就是電阻耗能式再生電處理裝置。高速電梯的VVVF裝置大多具有再生電返回裝置，因?yàn)槠湓偕娔芰看?，若用電阻消耗能量的辦法來處理，勢(shì)必使再生電處理裝置變得很龐大?；鶚O驅(qū)動(dòng)電路的作用是將正弦波PWM控制電路送來的脈沖列信號(hào)放大，再輸送至逆變器的大功率晶體管的基極，使其導(dǎo)通。另外還具有在減速再生控制時(shí)，將主回路大電容的電壓和充電回路輸出電壓與基極驅(qū)動(dòng)電路比較后，經(jīng)信號(hào)放大，來驅(qū)動(dòng)再生回路中大功率晶體管的導(dǎo)通以及主回路部分的安全回路檢測(cè)功能。 中、低速VVVF電梯拖動(dòng)控制系統(tǒng) 33河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電梯的信號(hào)控制系統(tǒng) 5 電梯的信號(hào)控制系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上，信號(hào)控制系統(tǒng)由以下主要裝置或部件構(gòu)成。操縱盤是操縱電梯運(yùn)行的控制中心，通常安裝在點(diǎn)題轎廂靠門的轎壁上，外面僅露出操縱盤面，盤面上裝有根據(jù)電梯運(yùn)行功能設(shè)置的按鈕和開關(guān)，常有按鈕操作形式或手柄開關(guān)形式。操縱盤的結(jié)構(gòu)形式與電梯的控制方式與層站數(shù)有關(guān)，普通客梯操縱盤上裝有的按鈕和開關(guān)：運(yùn)行方式開關(guān)、選層按鈕及指示燈、召喚樓層指示燈、開門與關(guān)門按鈕、上方向與下方向啟動(dòng)按鈕、方向指示燈、直駛按鈕（開關(guān)）、警鈴按鈕（電話）、召喚蜂鳴器、風(fēng)扇開關(guān)、照明開關(guān)、急停開關(guān)。電梯層樓指示器用于指示電梯目前所在的位