【正文】 到很好的運(yùn)行舒適性和平層精確度。能否正確地選用曳引電動(dòng)機(jī)，關(guān)系到電梯能否安全、可靠地工作。 ? ，要求電動(dòng)機(jī)有較大的過(guò)載能力 ? 、制動(dòng)的設(shè)備，要求電動(dòng)機(jī)能夠承受頻繁起停的要求，能承受較高的每小時(shí)合閘次數(shù) ? ，要求選用周期斷續(xù)工作制的電動(dòng)機(jī) ? ，要求曳引電動(dòng)機(jī)有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和盡量小的起動(dòng)電流 ? 普通交流異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大，可達(dá)額定電流的 5～ 7倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，一般在額定轉(zhuǎn)矩的 ～ 。 ? ? 圖 3－ 15 轎廂一次重載上升運(yùn)行過(guò)程中負(fù)載轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間變化曲線 ? 在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作區(qū)間（ ABCD段）的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的額定功率，從圖中可以看出，起動(dòng)加速階段（ AEFB段）負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大，制動(dòng)減速階段（ CF’E’D段）負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小，工作區(qū)間的平均負(fù)載轉(zhuǎn)矩等于勻速運(yùn)行階段（ BC段）的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，即靜態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)矩；因此在粗選電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，可以近似地用平均負(fù)載（靜態(tài)負(fù)載）代替等效負(fù)載。當(dāng)該系統(tǒng)以額定速度 VN提升額定重量 QN的負(fù)載（假設(shè)該負(fù)載就是電梯的轎廂）時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率可以按下式粗選： ? 圖 3－ 16 卷繞式拖動(dòng)系統(tǒng)原理示意圖 （二）有對(duì)重曳引系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)額定功率的粗選 ? 圖 3－ 17 有對(duì)重的曳引系統(tǒng)原理示意圖 ? 電動(dòng)機(jī) 2減速機(jī) 3曳引輪 4曳引鋼絲繩 ? 5轎廂 6對(duì)重 7尾繩 三 曳引電動(dòng)機(jī)發(fā)熱與過(guò)載、起動(dòng)校驗(yàn) ? 按照上面介紹的方法粗選電動(dòng)機(jī)只適合于電梯改造時(shí)的粗略估算，在設(shè)計(jì)開發(fā)新型號(hào)電梯時(shí)，需要更精確地校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的耐熱與過(guò)載、起動(dòng)能力。 ? 初選電動(dòng)機(jī) ? 即以上面介紹的方法粗選電動(dòng)機(jī)的額定功率 PN，將該電動(dòng)機(jī)作為初選電動(dòng)機(jī)，計(jì)算其額定轉(zhuǎn)矩 ? 然后再進(jìn)行下面的發(fā)熱校驗(yàn)、過(guò)載校驗(yàn)和起動(dòng)校驗(yàn)。 ? 圖 3－ 18 辦公大樓早晨上班期間電梯轎廂一次往返的負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化曲線 ? 圖 3－ 18 辦公大樓早晨上班期間電梯轎廂一次往返的負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化曲線 ? 以辦公大樓電梯為例，早晨上班期間電梯工作最為繁重，常常是滿載上升、空載下降，上升時(shí)負(fù)載機(jī)械特性如圖 3－ 12中的曲線 1，下降時(shí)負(fù)載機(jī)械特性如圖 3－ 12中的曲線 4。把轎廂一次往返的負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化曲線畫在圖 3－ 18中，按下式計(jì)算負(fù)載的等效轉(zhuǎn)矩 ? （ 2） 對(duì)于定子串電阻（電抗）調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速的交流電梯，在加速和減速階段電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的磁通減小，要產(chǎn)生所需的轉(zhuǎn)矩，需要更大的電流，因此發(fā)熱也更為嚴(yán)重，這時(shí)需要對(duì)各段轉(zhuǎn)矩加以修正，再計(jì)算等效轉(zhuǎn)矩。在該系統(tǒng)中采用一組三相全波可控整流器 UC替代 G－ M拖動(dòng)方式中的發(fā)電機(jī)組，為直流電動(dòng)機(jī) M 供電。當(dāng)正組勵(lì)磁整流橋 UCF工作時(shí)，給勵(lì)磁繞組 WM提供正向勵(lì)磁，使電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生正向磁通Φ，這樣電機(jī) M 的電樞電流 Ia（只有正向電流）在正向磁通 Φ的作用下就將產(chǎn)生正向轉(zhuǎn)矩?？刂普鳂?UC的晶閘管觸發(fā)角 α可以改變整流橋及電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。當(dāng) α90o時(shí)，整流橋 UC工作在逆變狀態(tài)，輸出電壓下正上負(fù)，這時(shí)如果電動(dòng)機(jī)由于勵(lì)磁改變了方向（或者電機(jī)轉(zhuǎn)向是負(fù)的），感應(yīng)電勢(shì)也變成了下正上負(fù)，而且若數(shù)值上大于整流橋 UC的逆變電壓， 那么電動(dòng)機(jī) M 就將通過(guò)整流橋 UC向交流電源供電，這時(shí)電動(dòng)機(jī)工作在回饋制動(dòng)狀態(tài)，實(shí)際上是一個(gè)發(fā)電機(jī)了。這些關(guān)系如圖 3－ 22 a)所示。 ? 圖 322 b）中規(guī)定了一個(gè)小轉(zhuǎn)矩區(qū)，當(dāng)轉(zhuǎn)矩小于 M0時(shí)，控制 UC保持電流 Ia=Ia0，控制 UCF或 UCR來(lái)改變勵(lì)磁電流，從而改變磁通，進(jìn)而改變轉(zhuǎn)矩。時(shí)，則保持勵(lì)磁電流 If 為額定值 If＝IfN（當(dāng)要求轉(zhuǎn)矩為負(fù)時(shí)，則 If=IfN），而通過(guò)對(duì) UC的控制來(lái)改變電樞電流 Ia，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。 二、電樞電路由兩組反并聯(lián)的三相全波可控整流器供電的SCR－ M直流電梯 ? 圖 3－ 23 采用兩組反并聯(lián)晶閘管整流器為電樞供電的直流電梯 ? 1主變壓器 2正組晶閘管 3反組晶閘管 4平波電抗器 5直流電動(dòng)機(jī) ? 6測(cè)速發(fā)電機(jī) 7曳引機(jī) 8轎廂 9對(duì)重 10勵(lì)磁變壓器 11勵(lì)磁晶閘管整流器 12勵(lì)磁繞組 13勵(lì)磁指令及勵(lì)磁控制器 14速度指令 15比較器 ? 16控制切換開關(guān) 17正組晶閘管觸發(fā)電路 18反組晶閘管觸發(fā)電路 ? 直流電動(dòng)機(jī)提供正向電壓、電流，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，曳引轎廂向上運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)把電能變成機(jī)械能，工作在正向電動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)將反組晶閘管 UCR的觸發(fā)延遲角控制在 90176。以圖 3－ 25 a）所示的橋廂重載上升機(jī)械特性為例，當(dāng)電機(jī)按負(fù)載機(jī)械特性曲線運(yùn)行時(shí)，在電梯起動(dòng)加速階段（ AEFB段）、電梯穩(wěn)速運(yùn)行階段（圖中的 B（ C）點(diǎn)）和部分減速階段（圖中的 CG段和 HD段），系統(tǒng)就工作在上述的狀態(tài)下。隨后將待逆變的反 ? 這種拖動(dòng)方式的特點(diǎn)是在電動(dòng)機(jī)電樞回路中設(shè)置了兩組晶閘管整流器，它們彼此反向并聯(lián)，為電樞提供正、反向電流。這時(shí)電機(jī)四個(gè)象限運(yùn)行的控制就靠對(duì)正、反兩個(gè)整流橋的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種系統(tǒng)中，電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)與正組整流橋 UCF、反組整流橋 UCR的控制關(guān)系表示 ? 圖 3－ 25 重載上升過(guò)程中正反組整流橋及電機(jī)的工作狀態(tài) ? a)機(jī)械特性 b)速度曲線 ? 圖 3－ 24 電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與正反組晶閘管控制規(guī)律的關(guān)系 ? 見圖 3－ 24。 時(shí)， UCF工作在整流狀態(tài)，向 ? 圖 3－ 24 電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與正反組晶閘管控制規(guī)律的關(guān)系 ? 圖 3－ 25 重載上升過(guò)程中正反組整流橋及電機(jī)的工作狀態(tài) ? a)機(jī)械特性 b)速度曲線 ? 組晶閘管的觸發(fā)延遲角 α2增大，使之進(jìn)入逆變狀態(tài)，而正組晶閘管保持 α=90o，這時(shí)電機(jī)就進(jìn)入第二象限運(yùn)行，閉環(huán)控制系統(tǒng)控制反組晶閘管輸出正的逆變電壓，隨著逆變電壓的降低，電機(jī)的工作點(diǎn)沿負(fù)載特性的 GF’E’H段移動(dòng)，在這個(gè)階段中電機(jī)工作在正向回饋狀態(tài)。 ，輸出電壓為零，電機(jī)的電流、轉(zhuǎn)矩也均為零。 ，進(jìn)入整流狀態(tài)，輸出正向電壓，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)減速正轉(zhuǎn)，這時(shí)電動(dòng)機(jī)又工作在正向電動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降為零時(shí)，保持這時(shí)的輸出電壓不變，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與靜態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等，電機(jī)工作在D點(diǎn)，轎廂處在動(dòng)態(tài)靜止?fàn)顟B(tài)，接著發(fā)出指令抱閘停車，切斷電樞回路接觸器，將正組晶閘管的觸發(fā)延遲角置為90176。在當(dāng)前運(yùn)行的電梯中有一定數(shù)量是屬于這種拖動(dòng)方式的。這種電梯通常采用繼電器控制，故障率較高，越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的需求，目前產(chǎn)量逐年降低，被交流調(diào)速電梯替代，今后交流雙速拖動(dòng)方式將主要用于貨梯或客貨兩用梯中，控制部分也將由有觸點(diǎn)控制改為無(wú)觸點(diǎn)控制，提高其運(yùn)行可靠性。 二、電機(jī)變極調(diào)速的原理 ? 態(tài)。 ? 變極的實(shí)現(xiàn)主要有如下兩種做法：一是雙繞組變極，一是單繞組變極。 雙繞組變極電機(jī)由于兩套繞組彼此獨(dú)立，因此可以分別設(shè)計(jì)，選用不同截面的導(dǎo)線、各自獨(dú)立的匝數(shù)，獨(dú)立的節(jié)距等等，因此兩套繞組都比較合理。實(shí)現(xiàn)最佳配合。但需要注意的是，不能將兩套繞組同時(shí)接人電源，也不能在一套繞組工作時(shí)將另一套繞組短路閉合，否則將造成電機(jī)的損壞。與雙繞組變極電動(dòng)機(jī)相比，單繞組變極電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部空間相對(duì)寬松一些，因?yàn)樗恍枰乓惶桌@組，用銅量也會(huì)少很多。 ? 圖 3－ 26 反向變極法原理示意圖（ 2極 /4極） ? a)四極接法時(shí)電機(jī)內(nèi)的磁場(chǎng) b)四極接法時(shí) U相的接線圖 ? c)二極接法時(shí)電機(jī)內(nèi)的磁場(chǎng) d)二極接法時(shí) U相的接線圖 ? 單繞組變極可以采用反向法、換相法和變跨距法等多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)變極。 ? 圖 3－ 26 反向變極法原理示意圖（ 2極 /4極） ? a)四極接法時(shí)電機(jī)內(nèi)的磁場(chǎng) b)四極接法時(shí) U相的接線圖 ? c)二極接法時(shí)電機(jī)內(nèi)的磁場(chǎng) d)二極接法時(shí) U相的接線圖 ? 我們用最簡(jiǎn)單的 2極 /4極變極來(lái)說(shuō)明反向變極法。這時(shí) U相電流由 U11U21 繞組的 U11端流入，沿線圈邊 U11向紙內(nèi)方向流，在鐵芯另一端經(jīng)端接線到線圈邊 U21，再經(jīng) U21向紙外流出，然后經(jīng)連線由 U12流入，到另一端經(jīng)端接線到 U22后由 U22流出，各線圈邊的電流方向見圖。在 U21U12之間的磁力線則是由轉(zhuǎn)子指向定子，我們?cè)诖颂幍亩ㄗ予F心處標(biāo)以 S極。于是我們看到此時(shí)電機(jī)內(nèi)部由 U相繞組電流引起的磁場(chǎng)為四個(gè)極，根據(jù)交流電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)理論可以知道， V相、 W相繞組的電流也同樣會(huì)產(chǎn)生四個(gè)極，當(dāng)三相電流是對(duì)稱交變的時(shí)候，它們所產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)一定是四極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。圖 3－ 26 a）的電機(jī)斷面示意圖也可以簡(jiǎn)略地畫成圖 3－ 26 b）那樣的展開圖來(lái)表示，它相當(dāng)于將 a） 圖在 A’A 處切開展平后的情形。 ? 圖 3－ 26 c）則表示了同一臺(tái)電機(jī) A相繞組的聯(lián)接方式改變后的情況，這時(shí) U11U21繞組的終端 U21不再與 U12 U22繞組的 U12相接，而改為U21與 U22 相接，此時(shí)各線圈邊的電流方向?yàn)?:U11入 U21 出， U22入U(xiǎn)12出。顯然這時(shí)電機(jī)為二極的。 ? 從上面的分析看出，通過(guò)將每一相繞組的一半繞組改變接線順序從而改變電流方向（使其中電流反向），便可以實(shí)現(xiàn)變極，這就是反向法變極的原理。圖 3－ 27則表示了一臺(tái) 4／ 6極變極的原理。這六個(gè)極的分布是不均勻的，它將造成諧波的增大、效率的降低。接觸器 KS是用于接通快速繞組實(shí)現(xiàn)快速起動(dòng)、運(yùn)行用的，接觸器 KM1則是用于接通慢速繞組實(shí)現(xiàn)減速、慢速運(yùn)行用的。上升接觸器 KM和下降接觸器 KMR是用來(lái)改變電機(jī)相序?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的接觸器，當(dāng) KM接通時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，拖動(dòng)轎廂向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng) KMR接通時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)轎廂向下運(yùn)動(dòng)。 ? 由于電梯運(yùn)行中有舒適感的要求，因此在升速、降速過(guò)程中不應(yīng)有過(guò)大的沖擊，速度應(yīng)盡量平滑過(guò)渡，為此在主回路中設(shè)置了電感和電阻，通過(guò)在定子繞組中串入阻抗來(lái)改變電機(jī)機(jī)械特性，減緩沖擊?？梢钥闯鏊c圖 3－ 29的雙繞組變極電機(jī)電路很相近。 KS是快速接觸器，當(dāng)KS、 KS1吸合時(shí)，電機(jī)以六極 YY接法快速運(yùn)轉(zhuǎn)。 KM是上升接觸器， KMR是下降接觸器。 KA是快速運(yùn)行接觸器，它接通后短路掉快速電阻 RK，使快速繞組直接接到電源上，電機(jī)在固有特性上轉(zhuǎn)入穩(wěn)速運(yùn)行。 第七節(jié) 交流調(diào)壓調(diào)速電梯拖動(dòng)方式 ? 一、交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速的基礎(chǔ)知識(shí) ? （一）調(diào)壓調(diào)速的基本原理 ? 我們知道，改變電源電壓，交流異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性就將改變那樣。由于 V1N＞ V1’＞ U1”，因此 nAnBnC（見圖 333 a））。 ? 從圖 333a）我們可以看出，對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)壓調(diào)速只能在最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn) P以上的速度范圍內(nèi)調(diào)速，否則系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行。 ? 圖 3－ 33 交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速機(jī)械特性 ? a） sm1 b） sm＞ 1 （二）調(diào)壓電路 ? 圖 3－ 34 三相調(diào)壓電路（三相星形調(diào)壓） ? 圖 334是目前普遍采用的調(diào)壓方法。在這種接線方式下，只有一個(gè)可控硅被觸發(fā)是不能構(gòu)成回路的。圖 3－ 35表示了六個(gè)可控硅的觸發(fā)脈沖與三相電源電壓 Ua0、Ub0、 Uc0的相對(duì)關(guān)系，圖中的 1號(hào)脈沖被送給圖 3－ 34中的 l號(hào)可控硅的門極去觸發(fā)該可控硅，依此類推， 2～ 6號(hào)脈沖分別去觸發(fā) 2～ 6號(hào)可控硅。 電角度。從圖中可以看出，當(dāng)觸發(fā)角 α＜ 0 。 ＜ α＜ 180176?？梢妼?shí)際可用的 α角范圍在 0176。 之間（當(dāng) α ＞ 90176。 ? 在調(diào)壓調(diào)速電梯中，目前采用較多的是圖 334這種電路，下面針對(duì)這種電路分析其輸出電壓的波形。下面我們針對(duì)圖 3－ 34所示電路，分析它的輸出電壓波形。按常規(guī)將電源中性線的電位作為零電位。 時(shí)，三相電壓可以完整地通過(guò)可控硅加到電機(jī)上，忽略可控硅的管壓降，則電機(jī)得到額定電壓。 ? 下面分析 α=30176。為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，假設(shè)負(fù)載為純電阻的。 ? 交流調(diào)壓電路的輸出電壓中含有較多的高次諧波，這是交流調(diào)壓方法的一個(gè)重要缺點(diǎn)。為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，假設(shè)負(fù)載為純電阻負(fù)載，即負(fù)載功率因數(shù) cosφ=1，井忽略電機(jī)繞組間的互感影響。 ? 當(dāng) α=0176。這種情況與電機(jī)直接接到三相電源上是一樣的，星形點(diǎn) 0’的電位與電源中性線 N的電位是一樣的，都是零電位。 時(shí)電機(jī)的相電壓 uuo’的波形。這時(shí)的 1~6號(hào)觸發(fā)脈沖的位置如圖 3－ 36 a) 中標(biāo)注的那樣，為了形象起見，將觸發(fā) 6號(hào)可控硅的觸發(fā)脈沖畫向下，并且將各觸發(fā)脈沖所對(duì)應(yīng)可控硅上的正向（對(duì)可控硅講是正向的）電壓的半個(gè)正弦波分別標(biāo)以 l~6號(hào)。在 0176。 范圍內(nèi) 1號(hào)可控硅尚未導(dǎo)通，而 5號(hào)、 6號(hào)可控硅已經(jīng)導(dǎo)通，這時(shí) 0’點(diǎn)的電位應(yīng)為 V、 W相繞組分壓確定。 時(shí)刻 ,因此 uo’=0；在 30176。 區(qū)間 uo’波形見圖。 ～ 60176。在 60176。 范圍內(nèi)， 5號(hào)可控硅因電壓過(guò)零變負(fù)而關(guān)斷，反向的 2號(hào)可控硅尚未觸發(fā)，因此只有 1號(hào)、 6號(hào)可控硅繼續(xù)導(dǎo)通， U、 V兩相繞組通電， O’點(diǎn)電位由 U、 V相繞組分壓決定，即，在 60176。 時(shí)刻，因此，從而可以畫出 60176。 區(qū)間 uo’波形。 ～ 120176。 ～ 120176。如此可以逐段分析出 O’點(diǎn)的電位波形曲線如圖 336 a）那樣。以 U相繞組為例，在 U相可控硅 1號(hào)、 4號(hào)未觸發(fā)