【正文】 器 電梯的調(diào)度要求除了一般工業(yè)控制的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能外，他的舒適度指標(biāo)往往是選擇 中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。最初通用變頻器僅用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的節(jié)能調(diào)速和化纖工業(yè)中高速纏繞的多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行等，到目前為止，其應(yīng)用領(lǐng)域得到了相當(dāng)?shù)臄U(kuò)展。特別是微機(jī)的應(yīng)用，為變 頻器多功能化和高性能化提供了可靠的保證。另外，一種混合式功率集成器件，采用厚薄膜混合集成技術(shù)，把功率電橋、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路、保護(hù)電路等封裝在一起，構(gòu)成了一種“智能電力模塊”（ Intelligent Module，IPM）這種器件屬于絕緣金屬基底結(jié)構(gòu)，所以防電磁干擾能力強(qiáng)，保護(hù)電路和檢測(cè)電路與功率開關(guān)間的距離盡可能的小，因而保護(hù)迅速且可靠，傳感信號(hào)也十分迅速。到了 90 年代初， BJT 通用變頻器的容量達(dá)到了 600KVA， 400KVA 以下的已經(jīng)系列化，前幾年主開關(guān)器件開始采用 IGBT，僅三、四年的時(shí)間， IGBT 變頻器的單機(jī)容量已達(dá) 1800KVA，隨著 IGBT 容量的擴(kuò)大，通用變頻器的容量也將隨之?dāng)U大。在近 20 年的時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT 到采用 IGBT 兩個(gè)大發(fā)展過程。 二、為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。 通用變頻器 為了滿足以上的條件，本設(shè)計(jì)選擇通用變頻器。 （ 5）變頻器帶有防止失速功能。 （ 3）為降低電梯成本，首選通用變頻器。 選擇的變頻器應(yīng)滿足的條件 （ 1）根據(jù)被控設(shè)備的負(fù)載特性選擇通用變頻器的類型。所以，籠統(tǒng)的認(rèn)為放大一級(jí)功率選擇變頻器是沒有錯(cuò)的想法，但會(huì)造成浪費(fèi)。 （ 4）按照轉(zhuǎn)矩過載能力選擇： 綜上所述，根據(jù)實(shí)際工程情況，以適當(dāng)?shù)姆椒ㄟx擇變頻器規(guī)格很重要。 （ 2）按照電動(dòng)機(jī)額定電流選擇：多用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的新設(shè)計(jì)項(xiàng)目。因此，直接按照變頻器標(biāo)稱功率進(jìn)行選擇，在實(shí)際中常?？赡軙?huì)行不通。在同一品牌中選擇具體型號(hào)時(shí)，則主要依據(jù)已經(jīng)確定的變頻調(diào)速方案、負(fù)載類型以及應(yīng)用所需要的一些附加功能來決定 [7]。 選擇變頻器品牌型號(hào) 變頻器是變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心設(shè)備，它的質(zhì)量品質(zhì)對(duì)于系統(tǒng)的可靠性影響很大，選擇品牌時(shí)，質(zhì)量品質(zhì)，尤 其是與可靠性相關(guān)的質(zhì)量品質(zhì)，顯然是選擇時(shí)的重要考慮方面。 變頻器的分類 變頻器的種類很多，下面根據(jù)不同的分類方法對(duì)變頻器分類： （ 1）按變換頻率的方法分 交 — 直 — 交變頻器 交 — 交變頻器 （ 2）按主電路工作方式分 電壓型變頻器 電流型變頻器 （ 3）按變頻器調(diào)壓方法的不同分 PAM 變頻器 PWM 變頻器 （ 4）按工作原理分類 U/f 控制變頻器 VC 控制變頻器 SF 控制變頻器 （ 5）按照用途分類 通用變頻器 高性能專用變頻器 高頻變頻器 變頻器的選擇 確定變頻器的品牌和型號(hào)，以及確定變頻器的規(guī)格，就完成了變頻器的選擇。 此外，電梯的雙向安全裝置、無底坑、無線控制、綠色環(huán)保 —— 安全、環(huán)保、節(jié)能、舒適，也將是未來電梯的重要發(fā)展方向 [6]。 （ 3）安裝更方便、更快捷 。 電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速，幾年前推出的具有先進(jìn)性能、高舒適性的 VVVF 電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置，因?yàn)橛来磐綗o齒輪曳引機(jī)具有更節(jié)能、更潔凈、更安全、更安靜、更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，所以永磁同步曳引機(jī)逐步成為新型曳引機(jī)的主流；由于永磁技術(shù)的先進(jìn)性，將來很有可能取代 VVVF 技術(shù)。同時(shí)，無機(jī)房電梯在新世紀(jì)將會(huì)有較大 速度發(fā)展。 電梯發(fā)展展望 （ 1）結(jié)構(gòu)不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化。 （ 5）智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。 （ 4）電梯的管理功能不斷加強(qiáng)，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足擁護(hù)的使用功能要求。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速的發(fā)展，已由以前的變級(jí)調(diào)速（ ACVP）發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速（ ACVV）及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速（ ACVVVF），使得電梯的速度、加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。 （ 2）電梯的拖動(dòng)技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維 修量大等缺點(diǎn)。 一 個(gè)半世紀(jì)的風(fēng)風(fēng)雨雨，翻天覆地的是歷史的變遷，永恒不變的是電梯提升現(xiàn)代人生活質(zhì)量的承諾。 生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進(jìn)步。 追溯電梯這種 提升設(shè)備的歷史，早在公元前我國(guó)就有利用人力作動(dòng)力和簡(jiǎn)單提升設(shè)備，直到現(xiàn)在我國(guó)北方部分農(nóng)村仍用手搖轱轆提取井水的升降提水裝置，所以說，我國(guó)是世界上最早出現(xiàn)這種提升設(shè)備――電梯雛形的國(guó)家之一。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。它具有一個(gè)轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂 直上的傾斜角小于 15176。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 電梯的發(fā)展概況 隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，日益增高的高層建筑已成為現(xiàn)代都市的重要的標(biāo)志，作為高層建筑的垂直運(yùn)載工具 —— 電梯得到了快速發(fā)展。 （ 8）超載開關(guān)：當(dāng)超載時(shí)轎底下降開關(guān)動(dòng)作，電梯不能關(guān)門和運(yùn)行。在運(yùn)行中如出現(xiàn)廳門開關(guān)斷開，電梯立即停車。 （ 6）廳門開關(guān)：每個(gè)廳門都裝有門鎖開關(guān)。 （ 4）行程極限保護(hù)開關(guān)：當(dāng)限位開關(guān)不起作用，轎廂經(jīng)過端站時(shí)，此開關(guān)動(dòng)作。 （ 2）強(qiáng)迫減速開關(guān)：起分別裝于井道的頂部和底部，當(dāng)轎廂駛過端站換速未減速時(shí)，轎廂上撞塊就觸動(dòng)此開關(guān)，通過電器傳動(dòng)控制裝置，使電動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫減速。 （ 4）其它裝置：對(duì)重裝置、補(bǔ)償裝置等。 （ 2）轎廂和廳門： 轎廂由轎架，轎底，轎壁和轎門組成；廳門一般有封閉式、中分式、雙折中分式和直分式等。 表 電梯參數(shù)Ⅰ類電梯的參數(shù)、尺寸 主要用途 非住宅樓電梯 (辦公室、旅館等 ) 額定載重量 /kg 630 800 1000 1250 1600 可乘人數(shù) /人 8 10 13 16 21 轎 廂 寬度 A/mm 1100 1350 1600 1950 深度 B/mm 1400 1750 高度 /mm 2200(2300) 2300 轎和 層門 寬度 E/mm 800 1100 深度 F/mm 2020(2100) 2100 形式 中分門 井道 寬度C/mm 中分門 1800 1900 2400 2600 旁分門 ② 深度 D/mm 2100 2300 2600 底坑深度 P/mm V=V=V=V=② 2200 頂層高度 Q/mm V=V=V=V=② 5000 5200 5400 機(jī) 房 V=/s 面積 S/m2 15 20 22 25 寬度 R/mm 2500 3200 深度 T/mm 3700 4900 5500 高度 H/mm 2200 2400 2800 V=/s 面積 S/m2 15 20 22 25 寬度 R/mm 2500 3200 深度 T/mm 3700 4900 5500 高度 H/mm 2200 2400 2800 V=/s 面積 S/m2 15 20 22 25 寬度 R/mm 2500 3200 深度 T/mm 3700 4900 5500 高度 H/mm 2200 2400 2800 V=/s 面積 S/m2 ① 18 20 22 25 寬度 R/mm ① 2800 3200 深度 T/mm ① 4900 5500 高度 H/mm ① 2800 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 電梯的主要組成部分 （ 1）曳引部分：通常有曳引機(jī)和曳引鋼絲繩組成。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 新國(guó)標(biāo) GB/~－ 97 對(duì)已批量生產(chǎn)的乘客電梯、住宅電梯，載貨電梯，病床電梯，雜物電梯等類別 電梯的主要參數(shù)及轎廂、井道、機(jī)房的形式與尺寸作了具體規(guī)定，見表 。 乘客電梯參數(shù)尺寸 本題目選取新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/~－ 97 中的規(guī)定中的乘客電梯作為設(shè)計(jì)對(duì)象，為適應(yīng)我國(guó)電梯產(chǎn)品迅速發(fā)展的要求，原部頒標(biāo)準(zhǔn) JB1435－ 74 和國(guó)標(biāo) GSB7025－ 86已遠(yuǎn)不能適應(yīng)電梯產(chǎn)品的發(fā)展的需求。 電梯的主要參數(shù)是電梯制造廠設(shè)計(jì)和制造電梯的依據(jù)。 （ 14）井道高度 (mm) 由井道底面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。 （ 13）底坑深度 (mm) 由底層端站樓面至井道底面 之間的垂直距離。 （ 12）頂層高度 (mm) 由底層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板 下最突出構(gòu)件之間的垂直的距離。 （ 10）停層站數(shù) (站 ) 凡在建筑物內(nèi)各樓層用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱為站。 （ 9）電氣控制系統(tǒng) 包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。全繞 1： 1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩的運(yùn)行速度。 （ 7）曳引方式 常用的有半繞 1： 1 吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲繩 的運(yùn)行速度。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 （ 5）開門寬度 (mm) 轎廂門和層門完全開啟時(shí)的凈寬度。 （ 3）轎廂形式 有單或雙面開門及其他特殊要求等，以及對(duì)轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對(duì)電話的要求等等。 電梯設(shè)備 電梯的分類 電梯的分類有各式各樣： （ 1）按用途分類 乘客電梯；載貨電梯；客貨電梯；病床電梯；雜物電梯；住宅電梯；特種電梯； （ 2）按速度分類 低速電梯 1m/s 以下；高速電梯 12m/s；超高速電 梯 4m/s 以上； （ 3）按驅(qū)動(dòng)電源分類 交流電梯 速度一般 于 2m/s；直流電梯 速度一般 大于 2m/s； （ 4）按控制方式分類 層間控制；簡(jiǎn)易集選控制；集選控制；有無司機(jī)控制；群控； 電梯的主要參數(shù) （ 1）載重量 (kg) 制造和設(shè)計(jì)規(guī)定，電梯 的額定載重量。各種類型、規(guī)格繁多的電梯已在高樓內(nèi)投入運(yùn)行。 150 年以來，她已經(jīng)發(fā)展成為世界、亞洲和中國(guó)領(lǐng)先的電梯公司。從那以后，升降梯在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。格雷夫斯178。最后對(duì)改造后的電梯系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)試。然后是系統(tǒng)硬件開發(fā)，完成了變頻器的參數(shù)設(shè)置及 PLC 的選型、 I/O 點(diǎn)數(shù)分配以及旋轉(zhuǎn)編碼器與 PLC 的連接。接著闡述了電梯控制系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)，電梯的控制系統(tǒng)分為調(diào)速和信號(hào)控制兩大部分。調(diào)速系統(tǒng)采用交流變頻調(diào)速，在各種負(fù)載下都有良好的調(diào)速性能和準(zhǔn)確的停車性能，滿足乘客的舒適感和保證平層精度（即準(zhǔn)確停車），并能節(jié)約大量電能。因此 ，對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國(guó)產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進(jìn)而提高國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和質(zhì)量，具有十分重要的意義。 課題的主要研究?jī)?nèi)容 課題所研究的內(nèi)容主要是用可編程控制器（ PLC）和變頻器改造在用電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)。近年來，采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（ PLC）來控制電梯，取得了良好效果。應(yīng)對(duì)這些電梯 進(jìn)行更新和改造。在電梯業(yè)也是 如此，目前 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 國(guó)內(nèi) 70～ 80 年代安裝完成的電梯絕大部分是繼電器控制，線路復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)接線多，故障率高，調(diào)速方式一般采用變極調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速、直流調(diào)速。 （ 3）變頻調(diào)速電梯使用先進(jìn)的 SPWM 和 SVPWM 技術(shù)，明顯改善了電動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少諧波，提高了效率和功率因數(shù)，節(jié)能明顯 [4]。 （ 1）變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動(dòng)機(jī)，比同容量的直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、占空間小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)交流變頻技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電，改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種手段。 （ 6） 更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。 （ 4） PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。 （ 2） 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。 （ 3）操作的靈活性 操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易 [3]。 （ 2）擴(kuò)展的靈活性 PLC 的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。 靈活性 PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1）編程的靈活性 PLC 采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。 （ 3）維修方便 PLC 具有的自診斷功能對(duì)維修人 員維修技能的要求減低。對(duì)電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。更改的信息可在液晶屏或 CRT 上顯示。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對(duì)大中型的 PLC，編程器采用了 CRT 屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。 易操作性 PLC的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面： （ 1）操作方便 PLC 的操作包括程序 輸入和程序更改的操作。 （ 6） PLC 的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。 （ 5）在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。 （ 4） PLC 是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī) 更簡(jiǎn)單的編 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 程語言和 更可靠的硬件。 （ 2） PLC 采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了 MTTR，使可靠性提高。 可靠性 對(duì)可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修