電梯電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)_本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì)40論文41

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)xxx 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）電梯電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：xx學(xué)生學(xué)號(hào)：20091050xxx院（系）：電氣信息工程學(xué)院年級(jí)專(zhuān)業(yè)：xxx自動(dòng)化 xx指導(dǎo)教師：xxxxxx教授助理指導(dǎo)教師：二一三年六月摘要21 世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，不斷涌現(xiàn)的高新技術(shù)，可利用的資源也越來(lái)越少。面對(duì)如此惡劣的環(huán)境，人們對(duì)于節(jié)電和環(huán)保的意識(shí)也越來(lái)越強(qiáng)，在這樣的環(huán)境下傳統(tǒng)的電勵(lì)磁電機(jī)就受到了挑戰(zhàn)，同時(shí)這也是給新型的電梯提供了廣闊的發(fā)展機(jī)會(huì)。與此同時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理器、新型電力電子器件以及 PWM控制的發(fā)展得到了強(qiáng)有力的發(fā)展。比較傳統(tǒng)的電磁電機(jī)，永磁同步

2、電機(jī)具有效率高且功率因數(shù)高，體積小，重量輕，材料使用率高等，具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。本設(shè)計(jì)在采用 PLC和變頻器相互結(jié)合而實(shí)現(xiàn)電梯常規(guī)控制的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)變頻器和 PLC芯片的合理選擇和設(shè)計(jì)，大大提高了電梯的控制水平，并改善了電梯運(yùn)行的舒適感，使電梯達(dá)到了較為理想的控制和運(yùn)行效果。關(guān)鍵詞 ：電梯； PWM 控制；變頻調(diào)速ABSTRACTIn the 21 century ,science and technology develop fast .High technology emerge endlessly and the resource day by day ,thus people bec

3、ome more aware of economizing electricity ,and protecting our environment ,which make the tradition electrical excitation confront great challenge ,as well as supplied with good chance . The development of the new power electronic devices ,digital signal processors and modern control theory ,the mod

4、ern speed control technology developed pared to the traditional electrical excitation generator ,the permanent magnet synchronize generator not be replaced .This design in use PLC and inverter elevator on the basis of conventional control, through the inverter and PLC chip design, selection and grea

5、tly improves the elevator control levels, and improves the comfort, Elevator makes elevator reaches more ideal control and operating results.Keywords: elevator ;PWM ;frequency目錄摘 要 .I ABSTRACT . II1緒 論 .11.1電梯簡(jiǎn)史 .11.2國(guó)內(nèi)外電梯的使用與生產(chǎn)情況.11.3電梯的發(fā)展趨勢(shì) .22概述 .32.1電梯的概述 .32.1.1電梯的概念 .32.1.2電梯的分類(lèi) .32.1.3電梯的工作原理

6、 .42.2電梯的基本結(jié)構(gòu) .52.2.1曳引系統(tǒng) .72.2.2導(dǎo)向系統(tǒng) .82.2.3門(mén)系統(tǒng) .82.2.4轎廂 .82.2.5電力拖動(dòng)系統(tǒng) .92.2.6電氣控制系統(tǒng) .102.2.7安全保護(hù)系統(tǒng) .103 電梯電力拖動(dòng)控制系統(tǒng) .113.1變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)運(yùn)行原理.113.2變頻器 .123.2.1變頻調(diào)速原理 .123.2.2變頻器組成、工作原理及其分類(lèi) .123.2.3變頻器機(jī)型選擇 .133.2.4變頻器計(jì)算及其參數(shù)設(shè)置.153.3電梯理想速度曲線(xiàn)設(shè)計(jì) .163.3.1電梯快速性的性能要求 .163.3.2電梯舒適性的性能要求 .173.3.3電梯速度曲線(xiàn) .173.4電梯曳引電

7、動(dòng)機(jī)及其功率確定.183.4.1電梯對(duì)曳引機(jī)的要求 .183.4.2曳引電動(dòng)機(jī)額定功率的粗選.183.4.3曳引電動(dòng)機(jī)過(guò)載、啟動(dòng)校驗(yàn).194電梯電氣控制系統(tǒng) .214.1 PLC 及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn).214.1.1PLC 定義及其特點(diǎn) .214.2 PLC 的選擇 .224.2.1轎廂樓層位置檢測(cè)方法 .224.2.2PLC 機(jī)型的選擇 .234.3電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案.244.4電梯電氣控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).274.4.1層樓繼電器回路的實(shí)現(xiàn) .304.4.2召喚回路 .314.4.3指令回路 .324.4.4選向回路 .324.4.5電梯的開(kāi)關(guān)門(mén)環(huán)節(jié) .344.4.6電梯起制動(dòng)環(huán)節(jié)

8、 .354.4.7故障報(bào)警 .374.4.8電梯的通風(fēng)系統(tǒng) .374.4.9電梯的照明系統(tǒng) .375總結(jié) .385.1全文總結(jié) .385.2展望 .38參考文獻(xiàn) .39致謝40附錄 A 電梯控制系統(tǒng)原理圖41附錄 B 電梯控制系統(tǒng)梯形圖421 緒 論1.1 電梯簡(jiǎn)史電梯的雛形源于公元前236 年的古希臘，它是阿基米德設(shè)計(jì)的由人力驅(qū)動(dòng)的卷筒式卷機(jī)。其實(shí)，我國(guó)北方農(nóng)村常見(jiàn)的水井絞車(chē)轆轤，就是我們的祖先早在公元前使用的一種人力升降裝備。1850 年，世界第一臺(tái)用蒸汽機(jī)當(dāng)做動(dòng)力的卷?yè)P(yáng)機(jī)出現(xiàn)在美國(guó)，1889 年，世界第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力的升降機(jī)由美國(guó)的otis 公司試制成功了，給之后的現(xiàn)代化的電梯有了一

9、定的基礎(chǔ)。20 世紀(jì)初，美國(guó)有了曳引式電梯的電梯被安裝在美國(guó)紐約的帝國(guó)大廈。1。 1933 年，世界第一臺(tái)運(yùn)行速度為6ms20 世紀(jì)80 年代出現(xiàn)了交流變壓變頻（VVVF1 ）調(diào)速電梯開(kāi)拓了電梯拖動(dòng)的新領(lǐng)域。1.2 國(guó)內(nèi)外電梯的使用與生產(chǎn)情況1.國(guó)外情況90 年代以來(lái)， 400 多萬(wàn)臺(tái)電梯在世界各地運(yùn)行著，同時(shí)每年以15 萬(wàn)臺(tái)的需求量增加著，預(yù)計(jì)近十年內(nèi)世界年平均增長(zhǎng)率為7% ，亞太地區(qū)的年增長(zhǎng)率為9% 。2.國(guó)內(nèi)情況解放前，我國(guó)基本沒(méi)有自己的電梯制造業(yè)，只有美國(guó)otis公司在我國(guó)設(shè)立的維修點(diǎn)。解放初我國(guó)先后建立了十多個(gè)電梯制造廠，電梯制造業(yè)有了迅猛發(fā)展，但在 5060 年代期間，電梯的使用僅

10、限于各大賓館、飯店、外交公寓、以及國(guó)家的重要場(chǎng)館和較大的公共場(chǎng)所，如人民大會(huì)堂、北京地鐵車(chē)站、首都機(jī)場(chǎng)等。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在 19491979 年間，我國(guó)生產(chǎn)的電梯總數(shù)只有一萬(wàn)臺(tái)。自70 年代開(kāi)始，特別是到了80 年代，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的改革開(kāi)放，我國(guó)的電梯的使用開(kāi)始普及起來(lái)，截至1997 年，全國(guó)累計(jì)生產(chǎn)各類(lèi)電梯26 萬(wàn)臺(tái)。1.3 電梯的發(fā)展趨勢(shì)在我國(guó)， 70 年代的電梯產(chǎn)品主要是交流雙速電梯，其調(diào)速原理是通過(guò)改變牽引電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)而實(shí)現(xiàn)高速與低速運(yùn)行的，這種電梯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 使用維護(hù)方便，盡管平滑調(diào)速不夠理想， 舒適感較差， 但在調(diào)速要求不高的場(chǎng)合， 已能滿(mǎn)足要求。80 年代，交流調(diào)壓調(diào)速電梯技

11、術(shù)已趨成熟，其調(diào)速原理是通過(guò)改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī) 2的定子供電電壓而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，由于采用了閉環(huán)控制， 使電機(jī)的轉(zhuǎn)速跟蹤給定速度變化，制動(dòng)過(guò)程快而平穩(wěn)，精度較高，其調(diào)速性能優(yōu)于交流雙速電梯。90 年代，出現(xiàn)了調(diào)壓調(diào)速調(diào)頻電梯（VVVF 電梯），其調(diào)速方法是調(diào)節(jié)交流電機(jī)定子繞組供電電壓的幅值和頻率。由于在 VVVF 電梯傳動(dòng)系統(tǒng)中， 采用了微機(jī)控制技術(shù)、脈寬調(diào)制技術(shù)及矢量變換技術(shù)，使得其轉(zhuǎn)速的控制與直流電機(jī)極為相似。這種電梯體積小、質(zhì)量輕、節(jié)約能源、運(yùn)行效率高，幾乎囊括了以往電梯的所有優(yōu)點(diǎn)，所以，自問(wèn)世以來(lái)受到了國(guó)內(nèi)外電梯業(yè)的極大關(guān)注。當(dāng)今，微機(jī)控制已成為電梯技術(shù)的發(fā)展方向，許多生產(chǎn)廠家與

12、科研單位合作，相繼推出了用可編程控制器 （ PLC ）取代繼電器控制和用微機(jī)控制的電梯新機(jī)型，使電梯的控制功能增強(qiáng)，性能明顯改善，可靠性及舒適性有所提高。隨著電梯技術(shù)的發(fā)展以及產(chǎn)量的提高，中國(guó)電梯在亞洲市場(chǎng)占用越來(lái)越重要的位置。2概述2.1 電梯的概述電梯的概念電梯是服務(wù)于規(guī)定樓層， 運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15°的剛性導(dǎo)軌之間的固定式升降設(shè)備。廣義電梯概念包括載人（貨）電梯、自動(dòng)人行道、自動(dòng)扶梯等，是指動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，利用沿剛性導(dǎo)軌運(yùn)行的箱體或者沿固定線(xiàn)路運(yùn)動(dòng)的梯級(jí)（踏步），進(jìn)行升降或者平行運(yùn)送人或者貨物的機(jī)電設(shè)備。狹義的電梯是指服務(wù)于規(guī)定樓層、有轎廂的垂直升降設(shè)備，不包括自動(dòng)人

13、行道、自動(dòng)扶梯。自動(dòng)扶梯（Escalator）是帶有循環(huán)運(yùn)行梯級(jí)，用于向上或向下傾斜輸送乘客的固定電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備。自動(dòng)人行道（Passenger conveyor）是帶有循環(huán)運(yùn)行式走道，用于水平或微傾斜的輸送乘客的固定電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備。電梯的分類(lèi)（ 1）按電梯用途分類(lèi) 3 根據(jù)用戶(hù)對(duì)電梯使用的要求， 常用電梯種類(lèi)有客梯、貨梯、客貨兩用梯、醫(yī)用梯、觀光梯、自動(dòng)扶梯及其他類(lèi)型的特種電梯。（ 2）按電梯的運(yùn)行速度分類(lèi)電梯運(yùn)行速度在 1ms一下為低速電梯， 12ms為快速電梯， 25ms為高速電梯，速度在5ms及以上時(shí)為超高速電梯。（ 3）按電梯曳引電動(dòng)機(jī)的供電電源分類(lèi)按曳引電動(dòng)機(jī)的電源不同電梯可分為交流電

14、梯和直流電梯。交流電梯又可分為采用交流異步雙速電動(dòng)機(jī)變級(jí)調(diào)速拖動(dòng)的電梯，簡(jiǎn)稱(chēng)交流雙速電梯；采用交流異步雙繞組電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)的電梯，簡(jiǎn)稱(chēng) ACVV 拖動(dòng)電梯；采用交流異步單繞組電動(dòng)機(jī)調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)的電梯，簡(jiǎn)稱(chēng) VVVF 拖動(dòng)電梯。（ 4）按電梯操縱控制方式分類(lèi)按電梯操縱控制方式分類(lèi)有較內(nèi)手柄開(kāi)關(guān)控制電梯、按鈕控制電梯、信號(hào)控制電梯、集選控制電梯、并聯(lián)控制電梯、程序控制電梯及智能群控電梯等。電梯的工作原理一部電梯主要由轎廂、配重、曳引機(jī)、控制柜箱、導(dǎo)軌等主要部件組成。電梯在做垂直運(yùn)行的過(guò)程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。對(duì)于三層以上建筑物內(nèi)的電梯，起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間還設(shè)有?？空?。起點(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)

15、站設(shè)在最高樓。各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕。一般電梯在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站上各設(shè)置一個(gè)按鈕，中間層站的召喚箱上各設(shè)置兩個(gè)按鈕。而電梯的轎廂內(nèi)都設(shè)置有（雜物電梯除外）操縱箱，操縱箱上設(shè)置有手柄開(kāi)關(guān)或與層站對(duì)應(yīng)的按鈕，供司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行。召喚箱上的按鈕稱(chēng)外召喚按鈕，操縱箱上的按鈕稱(chēng)指令按鈕。電梯的運(yùn)行工作情況和汽車(chē)有共同之處，而電梯自動(dòng)化的程度是比較高的，一般電梯的乘用或司機(jī)人員只用在操縱箱上的一系列的按鈕下達(dá)一個(gè)個(gè)指令的信號(hào)，電梯就能自動(dòng)關(guān)門(mén)、定向、起動(dòng)、在預(yù)定的層站平層?？块_(kāi)門(mén)。對(duì)于自動(dòng)化程度高的電梯，司機(jī)或乘用人員一次還可下達(dá)一個(gè)以上的指令信號(hào)，電梯

16、便能依次起動(dòng)和?？浚来瓮瓿扇恐噶钊蝿?wù)。盡管電梯和汽車(chē)在運(yùn)算工作過(guò)程中有許多不同的地方， 但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運(yùn)行工作情況類(lèi)似公共汽車(chē)，在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間往返運(yùn)行，在運(yùn)行方向前方的?？空旧嫌许樝虻闹噶钚盘?hào)時(shí)，電梯到站能自動(dòng)平層停靠開(kāi)門(mén)接乘客。而載貨電梯的運(yùn)行工作情況則類(lèi)似卡車(chē)，執(zhí)行任務(wù)為一次性的，司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行時(shí)一般一次只能下達(dá)一個(gè)指令任務(wù)，當(dāng)一個(gè)指令任務(wù)完成后才能再下達(dá)另一個(gè)指令任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，從一個(gè)層站出發(fā)到另一個(gè)層站時(shí)，假若中間層站出現(xiàn)順向指令信號(hào)，一般都不能自動(dòng)?？?，所以載貨電梯的自動(dòng)化程度比乘客電梯低。本設(shè)計(jì)主要研究六層六站的電梯控制系統(tǒng)，

17、分述其硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)程序要求完成電梯控制系統(tǒng)主要達(dá)到以下要求：PLC 電梯控制系統(tǒng)應(yīng)具備：有司機(jī)、無(wú)司機(jī)、檢修三種工作模式。系統(tǒng)應(yīng)具備自動(dòng)響應(yīng)層樓召喚信號(hào)（含上召喚和下召喚）。具有轎廂層樓顯示（十進(jìn)制方式） ，能自動(dòng)顯示電梯運(yùn)行方向。具有電梯直駛功能和反向最遠(yuǎn)停站功能，具有檢修應(yīng)急處理功能。電梯具有自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)和應(yīng)急手動(dòng)開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)按鈕。2.2 電梯的基本結(jié)構(gòu)電梯是機(jī)、電一體化產(chǎn)品。其機(jī)械部分好比是人的軀體，電氣部分相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制部分相當(dāng)于人的大腦。各部分通過(guò)控制部分調(diào)度，密切協(xié)同，使電梯可靠運(yùn)行。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩曳引式結(jié)構(gòu)，圖2.

18、1 所示是電梯的基本結(jié)構(gòu)剖視圖。26- 隨行電纜；27- 轎壁；28- 轎內(nèi)操縱箱；29- 開(kāi)門(mén)機(jī)； 30- 井道傳感器；31- 電源開(kāi)關(guān)；32- 控制柜；33- 曳引電機(jī)；34- 制動(dòng)器1- 減速箱；2- 曳引輪；3- 曳引機(jī)底座；4- 導(dǎo)向輪；5- 限速器；6- 機(jī)座；7- 導(dǎo)軌支架；8- 曳引鋼絲繩；9- 開(kāi)關(guān)碰鐵；10- 緊急終端開(kāi)關(guān)；11- 導(dǎo)靴；12- 轎架；13- 轎門(mén)；14- 安全鉗；15- 導(dǎo)軌；16- 繩頭組合；17- 對(duì)重，18- 補(bǔ)償鏈；19- 補(bǔ)償鏈導(dǎo)輪；20- 張緊裝置；21- 緩沖器；22- 底坑；23- 層門(mén)；24- 呼梯盒；25- 層樓指示燈；圖 2.1電梯的

19、基本結(jié)構(gòu)剖視圖從電梯空間位置使用看，由四個(gè)部分組成：依附建筑物的機(jī)房、井道；運(yùn)載乘客或貨物的空間 轎廂；乘客或貨物出入轎廂的地點(diǎn) 層站。即機(jī)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(gè)部分：導(dǎo)向系統(tǒng)、曳引系統(tǒng)、門(mén)系統(tǒng)、轎廂、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、安全保護(hù)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(jī)、反繩輪及曳引鋼絲繩等組成。(1)曳引機(jī)曳引機(jī)是電梯的主要拖動(dòng)機(jī)械，其作用是產(chǎn)生并傳送動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)轎廂和對(duì)重上下運(yùn)行。分為有齒輪曳引機(jī)和無(wú)齒輪曳引機(jī)。無(wú)齒輪曳引機(jī)，一般以調(diào)速性能良好的直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，由于沒(méi)有機(jī)械減速機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)效率高，噪聲小，傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用于速度大于2ms 的

20、高速和超高速電梯上。有齒輪曳引機(jī)多用于速度小于2ms 的各種電梯上，為減小運(yùn)行噪聲和提高平穩(wěn)性，一般采用蝸桿副作減速傳動(dòng)裝置。這種曳引機(jī)主要由曳引機(jī)電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)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(guò)曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦力產(chǎn)生曳引力帶動(dòng)轎廂與對(duì)重垂直運(yùn)行。曳引輪裝在減速器中的渦輪軸上，若是無(wú)齒輪曳引機(jī)，裝在制動(dòng)器為側(cè)，與電動(dòng)機(jī)軸。制動(dòng)器軸在同一軸線(xiàn)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(qiáng)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(guò)大會(huì)使體積增大

21、，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(tái)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(yùn)行速度、井道高度及曳引方式有關(guān)。各類(lèi)電梯采用的曳引鋼絲繩根數(shù)因數(shù)一般應(yīng)符合表 1曳引鋼絲繩與安全因素電梯類(lèi)型曳引繩根數(shù)安全因數(shù)客梯、貨梯、醫(yī)梯412雜貨梯210可見(jiàn)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(shí)斷開(kāi)，造成轎廂墜落下去的事故是不會(huì)發(fā)生的。但是由于電梯安裝人員制作繩頭時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范施工，則會(huì)發(fā)生個(gè)別曳引繩與錐套脫離的情況。而由于使用不當(dāng)和機(jī)電系統(tǒng)故障，如超載或某些機(jī)件損壞，造成轎廂的運(yùn)行

22、速度超過(guò)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(duì)重頂上的動(dòng)滑輪及設(shè)置在機(jī)房的定滑輪.曳引鋼絲繩繞過(guò)反繩輪可構(gòu)成不同曳引比的傳動(dòng)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(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。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(duì)重架上，與導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對(duì)重的運(yùn)動(dòng)服從于導(dǎo)軌的直立方向。門(mén)系統(tǒng)門(mén)系統(tǒng)由轎廂門(mén)、層門(mén)、開(kāi)門(mén)機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門(mén)鎖等組成。轎廂門(mén)設(shè)在轎廂入口，由門(mén)扇、門(mén)導(dǎo)軌架、門(mén)靴和門(mén)刀等組成。層門(mén)設(shè)在層站入口，由門(mén)扇、門(mén)導(dǎo)軌架、門(mén)靴、門(mén)鎖裝置及應(yīng)急開(kāi)鎖裝置組成。

23、開(kāi)門(mén)機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂門(mén)和層門(mén)啟閉的動(dòng)力源。轎廂轎廂是電梯用以承載和運(yùn)送人員和物資的箱形空間。轎廂一般由轎底、轎壁、轎頂、轎門(mén)等主要部件構(gòu)成，其內(nèi)部?jī)舾叨戎辽賾?yīng)為2m。電力拖動(dòng)系統(tǒng)電梯的電力拖動(dòng)系統(tǒng)主要由操縱箱、樓層指示器、召喚盒、平層裝置、檢修開(kāi)關(guān)、樓層檢測(cè)器、安全保護(hù)器件、曳引電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器及開(kāi)關(guān)門(mén)電器等組成，它起著操縱和控制電梯運(yùn)行的作用。1、操縱箱：操縱箱安裝在電梯轎箱內(nèi)靠門(mén)的轎壁上，包括運(yùn)行方式開(kāi)關(guān)、指令按鈕、方向按鈕、開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕、檢修運(yùn)行開(kāi)關(guān)、警鈴按鈕、直駛按鈕、風(fēng)扇開(kāi)關(guān)、召喚蜂鳴器、召喚樓層和召喚方向指示燈、照明開(kāi)關(guān)等。2、樓層指示器：用于指示電梯目前所在位置及運(yùn)行方向。通

24、常，電梯層樓指示器有電梯上下運(yùn)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(hào)燈和數(shù)碼管兩種。3、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(gè)上行召喚按鈕，上端站只裝一個(gè)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(dāng)按下按鈕后，指示燈亮，控制系統(tǒng)登記召喚信號(hào)。4、平層裝置：為保證電梯轎箱在各層?？繒r(shí)準(zhǔn)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(kāi)關(guān)平層裝置。5、檢修開(kāi)關(guān)盒：通常在電梯機(jī)房控制柜、轎箱內(nèi)與轎箱頂，設(shè)有電梯檢修開(kāi)關(guān)盒，盒內(nèi)一般有檢修開(kāi)關(guān)、急停按鈕，開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕以及慢上慢下按

25、鈕。轎頂檢修開(kāi)關(guān)盒還裝有電源插座、照明等及其開(kāi)關(guān)等。6、安全保護(hù)器件：a、機(jī)械安全保護(hù)系統(tǒng)1電磁制動(dòng)器2 轎門(mén)上的安全觸板裝置3 自動(dòng)門(mén)鎖機(jī)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(hù)欄b、電氣安全保護(hù)系統(tǒng)1 門(mén)開(kāi)關(guān)保護(hù)門(mén)兩側(cè)有安全觸板和關(guān)門(mén)檢測(cè)裝置，當(dāng)門(mén)未關(guān)完或有人觸碰到安全觸板時(shí)電梯不會(huì)啟動(dòng)。2 電梯終端起越保護(hù)電梯設(shè)有強(qiáng)迫減速開(kāi)關(guān)、終端限位開(kāi)關(guān)和極限開(kāi)關(guān)，組成完善的電梯終端超越保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)減速保護(hù)、限位保護(hù)、極限保護(hù)3 終端限位保護(hù)終端限位保護(hù)由上下終端限位開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)減速開(kāi)關(guān)失靈，未能使轎廂減速停駛，當(dāng)轎廂越出頂層或底層位置后，撞板使上限位開(kāi)關(guān)或下限位開(kāi)關(guān)

26、動(dòng)作，迫使電梯停止運(yùn)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)﹄娞莸倪\(yùn)行實(shí)現(xiàn)運(yùn)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(yùn)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(hào)、決定運(yùn)行方向等作用。安全保護(hù)系統(tǒng)安全保護(hù)系統(tǒng)有械電氣和機(jī)的各類(lèi)保護(hù)系統(tǒng)，能夠保護(hù)電梯安全使用。機(jī)械方面的有：安全鉗和限速器在超速的時(shí)候起保護(hù)作用；緩沖器在撞底和沖頂時(shí)起保護(hù)作用；還有斷開(kāi)總電源極限保護(hù)等。3 電梯電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)電梯是一個(gè)綜合性的有機(jī)整體，因此相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。同時(shí)電梯的使用攸關(guān)使用人的生命安全，因此必須添加很

27、多的附屬裝置以保證其安全，使得電梯控制結(jié)構(gòu)相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。另外，隨著時(shí)代的發(fā)展和生活水平的不斷提高人們對(duì)于電梯的要求也越來(lái)越高，就使得控制系統(tǒng)更加的復(fù)雜和合理化，以滿(mǎn)足人們的需要。電梯控制系統(tǒng)框圖如下：圖 3.1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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)部分的性能對(duì)電梯運(yùn)行時(shí)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(yùn)行的關(guān)鍵。3.1 變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)運(yùn)行原理電力局送來(lái)的是380V 動(dòng)力電源變?yōu)榭煽氐闹绷麟姡?要經(jīng)過(guò)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(dòng)機(jī)運(yùn)行。電梯檢修的時(shí)候， PLC

28、 會(huì)給變頻器發(fā)出檢修運(yùn)行信號(hào)和方向，系統(tǒng)按照之前編好的指令運(yùn)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(xiàn)的變化而變化的。3.2 變頻器變頻調(diào)速原理由電機(jī)學(xué)原理可知三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可由下式表示：n 60f1 sp式（ 3.1）式中： f 為電機(jī)的電源頻率， p 為電動(dòng)機(jī)定子繞組的極對(duì)數(shù)，s 為轉(zhuǎn)差率從上式 3.1 可看出，在極對(duì)數(shù) P 和轉(zhuǎn)差率不變的情況下，轉(zhuǎn)速n 與電機(jī)電源的頻率 f 成正比，改變電動(dòng)機(jī)的頻率f 就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)電梯的零速起動(dòng)。變頻器組成、工作原理及其分類(lèi) 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(hù)電路組成。主電路如圖4.2 所

29、示。主電路包括整流器、逆變器和中間直流環(huán)節(jié)。圖 3.2 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(lái)完成。利用參考電壓波與載頻三角波互相比較來(lái)決定開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。逆變器又稱(chēng)負(fù)載器，最常見(jiàn)的是由六個(gè)半導(dǎo)體的開(kāi)關(guān)器件組成一個(gè)三相橋式的逆變電路，有規(guī)律的控制這些開(kāi)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?yàn)槟孀兤髫?fù)載是異步電動(dòng)機(jī)，它是一個(gè)感性負(fù)載，故在電動(dòng)機(jī)和中間直流環(huán)節(jié)之間總有無(wú)功功率交換。此無(wú)功功率要用中間直流環(huán)節(jié)儲(chǔ)能元件（電抗或電容）來(lái)緩沖，故又稱(chēng)中間直流環(huán)節(jié)為中間直流儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。 變頻器的類(lèi)

30、型按電源的性質(zhì)來(lái)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： Uf 控制，轉(zhuǎn)差頻率控制，矢量控制按電壓等級(jí)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(zhuān)用變頻器，高頻變頻器，小型變頻器。變頻器機(jī)型選擇隨著變頻器性能價(jià)格比的提高，因?yàn)樽冾l器具有很多優(yōu)點(diǎn)，是的交流調(diào)速在應(yīng)用的十分廣泛。目前已經(jīng)有了專(zhuān)門(mén)為電梯設(shè)計(jì)的變頻器，其使用靈活，功能較強(qiáng)，但其價(jià)格相對(duì)較貴。因此，選擇了通用變頻器安川VS-616G5 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(dòng)態(tài)性能外，它的舒適度指標(biāo)往往是選擇中的一項(xiàng)重要內(nèi)容

31、，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(jì)選用安川VS-616G5 型全數(shù)字變頻器，它具有轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，可以最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，同時(shí)降低了電機(jī)運(yùn)行損耗，特別適合電梯類(lèi)負(fù)載頻繁變化的場(chǎng)合。VS616-G5 型的變頻器是安川電機(jī)公司出品的一款通用型變頻器。該變頻器不只是考慮了 Vf 控制，還完成矢量控制，通過(guò)本身的無(wú)速度傳感電流矢量控制還有自動(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)矩VS- 616G5 變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格：表 3.1 616G5 型變頻器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格電壓220V400V容量范圍1.2 110KVA1.4 4

32、60KVA電 電壓頻率200V： 三相 200V208V220V400V： 三相 380V400V415V440V460V源 電壓允許變動(dòng)+10% -15%頻率允許變動(dòng)士 5%正弦波 PWM控制， Vf 控制控制方式無(wú)傳感器矢量控制 ( 無(wú) PG)，帶傳感器矢量控制 ( 帶 PG)帶傳感器 Vf 控制 ( 用參數(shù)切換 )啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩速度控制范圍控 速度控制精度速度響應(yīng)制 轉(zhuǎn)矩精度轉(zhuǎn)矩響應(yīng)特 頻率控制范圍頻率精度性頻率設(shè)定分辨率輸出頻率分辨率過(guò)載量頻率設(shè)定信號(hào)加減速時(shí)間制動(dòng)轉(zhuǎn)矩抑制高直流電150%1 Hz(無(wú) PG) I50%0 rmin(帶 PG)1:100( 無(wú) PG)1:1000(帶 PG)士

33、 0.2%( 無(wú) PG) 0.02%( 帶 PG) 5Hz(無(wú) PG) 30Hz( 帶 PG)士 5%20Hz(無(wú) PG)以上150HZ(帶 PG)以上0.1 4000HZ數(shù)字式指令士0.01 %(-10C y+40C)模擬指令士 0. 1%(25C 士 l OC)數(shù)字式指令 0.01 Hz100Hz模擬式指令 0.03HzJ60Hz0.01HZ額定輸出電流的150% 1 min-10 10V0 10V 4 20MA0.01 6000S約 20%內(nèi)帶 (200V 24kVA 400V 26kVA以下可選擇 )次諧波抗器12 相 整不能變動(dòng)流主要控制功能再起動(dòng)，下降控制，轉(zhuǎn)矩控制. 零點(diǎn)伺服控制操作裝置16字 X2 線(xiàn)日語(yǔ)液晶顯示接通插件板可選擇16種（最多可裝 3 塊）保護(hù)功能電機(jī)保護(hù)，變頻器過(guò)載，瞬時(shí)電流、電壓下降，過(guò)電壓，電壓缺相。VS-616G5 變頻器的特點(diǎn)如下： 包括電流矢量控制在內(nèi)的四種控制方式均實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。 有豐富的內(nèi)藏與選擇功能。 由于采用了最新式的硬件，因此，功能全、體積小。 保護(hù)功能完善、維修性能好。 通過(guò) LCD 操作裝置，可提高操作性能。變頻器計(jì)算及其參數(shù)設(shè)置 變頻器的功率計(jì)算變頻器的功率可根據(jù)電梯運(yùn)行速度、曳引機(jī)電機(jī)功率、配重進(jìn)行與電梯載重選取。設(shè)電梯運(yùn)行速