電梯結構及原理

1、電梯介紹電梯介紹制作人：何駿偉制作人：何駿偉 黃烘輝黃烘輝電梯歷史與發(fā)展 很久以前很久以前,人們就已經開始使用原始的升降工具來運送人和貨物人們就已經開始使用原始的升降工具來運送人和貨物,并大多采用人力或畜力作為驅動力并大多采用人力或畜力作為驅動力,到到19世紀初世紀初,隨著工業(yè)革命的進隨著工業(yè)革命的進程發(fā)展程發(fā)展,蒸汽機成為了重要的原動機蒸汽機成為了重要的原動機,在歐美開始用蒸汽機作為升降在歐美開始用蒸汽機作為升降工具的動力工具的動力,并不斷地得到創(chuàng)新和改進并不斷地得到創(chuàng)新和改進. 1852年年,美國紐約楊可斯美國紐約楊可斯(Yonkers)的機械工程師奧的斯先生的機械工程師奧的斯先生(Eli

2、sha Graves Otis)在一次展覽會上在一次展覽會上,向公眾展示了他的發(fā)明向公眾展示了他的發(fā)明,從此從此宣告了電梯的誕生宣告了電梯的誕生! 電梯從問世到今天已經有電梯從問世到今天已經有100多年了多年了,由最早的簡陋不安全由最早的簡陋不安全,不舒不舒適的升降機到今天適的升降機到今天,經歷了無數(shù)的改進提高經歷了無數(shù)的改進提高,其技術發(fā)展是永無止境其技術發(fā)展是永無止境的的. 21世紀世紀,隨著人口數(shù)量與可利用土地面積之間矛盾進一步激化隨著人口數(shù)量與可利用土地面積之間矛盾進一步激化,將會大力發(fā)展多用途將會大力發(fā)展多用途,全功能的高層塔式建筑全功能的高層塔式建筑,超高速電梯繼續(xù)成為超高速電梯繼

3、續(xù)成為研究方向研究方向.電梯的分類 根據(jù)驅動方式的不同根據(jù)驅動方式的不同,電梯可以分電梯可以分為曳引驅動為曳引驅動,強制強制(卷筒卷筒)驅動驅動,液壓驅動液壓驅動等幾種驅動方式等幾種驅動方式.其中曳引驅動方式具其中曳引驅動方式具有安全可靠有安全可靠,提升高度基本不受限制提升高度基本不受限制,電梯速度容易控制等優(yōu)點電梯速度容易控制等優(yōu)點,其已成為電其已成為電梯產品驅動方式的主流梯產品驅動方式的主流. 在曳引式提升機構中在曳引式提升機構中,鋼絲繩懸掛鋼絲繩懸掛在曳引輪繩槽中在曳引輪繩槽中,一端與轎廂連接一端與轎廂連接,另另一端與對重連接一端與對重連接.曳引輪利用其與鋼絲曳引輪利用其與鋼絲繩之間的摩

4、擦力繩之間的摩擦力,帶動電梯鋼絲繩繼而帶動電梯鋼絲繩繼而驅動轎廂升降驅動轎廂升降.下面下面,就以曳引驅動電就以曳引驅動電梯作為介紹的對象梯作為介紹的對象.電梯八大系統(tǒng)電梯電梯機械部分機械部分電氣部分電氣部分轎廂系統(tǒng)轎廂系統(tǒng)導向系統(tǒng)導向系統(tǒng)曳引系統(tǒng)曳引系統(tǒng)門系統(tǒng)門系統(tǒng)重量平衡系統(tǒng)重量平衡系統(tǒng)電力拖動系統(tǒng)電力拖動系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)安全保護系統(tǒng)安全保護系統(tǒng)轎廂系統(tǒng) 電梯轎廂是裝載乘客或貨物電梯轎廂是裝載乘客或貨物,具有方具有方便出入門裝置的箱形結構部件便出入門裝置的箱形結構部件,是與乘是與乘客或貨物直接接觸的客或貨物直接接觸的.轎廂由轎架和轎轎廂由轎架和轎廂體組成廂體組成. 轎架是轎廂的承

5、載結構轎架是轎廂的承載結構,轎廂的負荷轎廂的負荷(自重加上載重自重加上載重)由它傳遞到曳引鋼絲繩由它傳遞到曳引鋼絲繩.當安全鉗動作或蹲底撞擊緩沖器時當安全鉗動作或蹲底撞擊緩沖器時,還還要承受由此產生的反作用力要承受由此產生的反作用力,因此轎廂因此轎廂架要有足夠的強度架要有足夠的強度. 其一般由上梁、立其一般由上梁、立柱、底梁和拉條柱、底梁和拉條(調節(jié)轎底水平度，防調節(jié)轎底水平度，防止底板傾翹止底板傾翹)等組成等組成. 轎廂體是形成轎廂空間的封閉圍壁轎廂體是形成轎廂空間的封閉圍壁,除必要的出入口和通風孔外不得有其他除必要的出入口和通風孔外不得有其他開口開口,轎廂體由不易燃和不產生有害氣轎廂體由不

6、易燃和不產生有害氣體和煙霧的材料組成體和煙霧的材料組成.為了乘員的安全為了乘員的安全和舒適和舒適,轎廂入口和內部的凈高度不得轎廂入口和內部的凈高度不得小于小于2米米.為防止乘員過多而引起超載為防止乘員過多而引起超載,轎轎廂的有效面積必須予以限制廂的有效面積必須予以限制.轎廂體一轎廂體一般由轎底板、轎廂壁、轎廂頂般由轎底板、轎廂壁、轎廂頂. 對邊形轎廂架對邊形轎廂架對角形轎廂架對角形轎廂架1-上橫梁上橫梁; 2-立柱立柱; 3-底橫梁底橫梁; 4-轎廂地板轎廂地板; 5-斜拉桿斜拉桿; 6-繩頭組合繩頭組合轎架轎廂導向系統(tǒng) 導向系統(tǒng)在電梯運行過程中導向系統(tǒng)在電梯運行過程中,限制轎廂和對重的活動自

7、由度限制轎廂和對重的活動自由度,使使轎廂和對重只沿著各自的導軌做轎廂和對重只沿著各自的導軌做升降運動升降運動,不會發(fā)生橫向的擺動和不會發(fā)生橫向的擺動和振動振動,保證轎廂和對重運行平穩(wěn)不保證轎廂和對重運行平穩(wěn)不偏擺偏擺.不論是轎廂導向還是對重導不論是轎廂導向還是對重導向均由導軌向均由導軌,導靴和導軌架組成導靴和導軌架組成.導軌架作為導軌的支撐件導軌架作為導軌的支撐件,被固定被固定在井道壁上在井道壁上;導靴安裝在轎廂架和導靴安裝在轎廂架和對重架的兩側對重架的兩側,導靴的靴襯與導軌導靴的靴襯與導軌工作面配合工作面配合,使一部電梯在曳引繩使一部電梯在曳引繩的牽引下的牽引下,一邊為轎廂一邊為轎廂,另一邊

8、為另一邊為對重對重,分別沿著各自的導軌作上、分別沿著各自的導軌作上、下運動下運動.導軌 導軌是電梯上下行駛在井道的安全導軌是電梯上下行駛在井道的安全路軌，導軌安裝在井道壁上，被導軌架，路軌，導軌安裝在井道壁上，被導軌架，導軌支架固定連接在井道墻壁。電梯常導軌支架固定連接在井道墻壁。電梯常用的導軌是用的導軌是“T”字型導軌。剛性強、字型導軌。剛性強、可靠性高、安全廉價等特點。導軌平面可靠性高、安全廉價等特點。導軌平面必須光滑，無明顯凹凸不平表面。由于必須光滑，無明顯凹凸不平表面。由于導軌是電梯轎廂上的導靴和安全鉗的穿導軌是電梯轎廂上的導靴和安全鉗的穿梭路軌，所以安裝時必須保證其間隙。梭路軌，所以

9、安裝時必須保證其間隙。同時導軌在電梯出現(xiàn)超速事故時要承受同時導軌在電梯出現(xiàn)超速事故時要承受制停電梯的要任，所以其剛性不可忽視。制停電梯的要任，所以其剛性不可忽視。從導軌的定義可知，導軌是垂直電梯、從導軌的定義可知，導軌是垂直電梯、自動電梯、自動人行道梯級的重要基準自動電梯、自動人行道梯級的重要基準部件，它控制著電梯轎廂、自動扶梯和部件，它控制著電梯轎廂、自動扶梯和自動人行道梯級運行軌跡，保障操作信自動人行道梯級運行軌跡，保障操作信號的傳遞，它又是涉及電梯安全及運行號的傳遞，它又是涉及電梯安全及運行質量的重要部件。質量的重要部件。 導靴 導靴分為滑動和滾動導導靴分為滑動和滾動導靴兩類靴兩類,滑動

10、導靴一般是由滑動導靴一般是由帶凹形槽的靴頭帶凹形槽的靴頭,靴體和靴靴體和靴座組成座組成,在靴頭凹槽部分中在靴頭凹槽部分中一般均鑲有耐磨的靴襯一般均鑲有耐磨的靴襯.靴靴頭可以固定的頭可以固定的,也可以活動也可以活動(浮動浮動)的的;滾動導靴則用三個滾動導靴則用三個滾輪沿導軌滾動運行滾輪沿導軌滾動運行.滾動導靴滾動導靴彈性滑動導靴彈性滑動導靴剛性滑動導靴剛性滑動導靴曳引系統(tǒng)曳引機曳引機導向輪導向輪反繩輪反繩輪曳引繩曳引繩曳引系統(tǒng)曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的作用是向電梯曳引系統(tǒng)的作用是向電梯輸送與傳遞動力輸送與傳遞動力,使電梯運行使電梯運行.主要由曳引機主要由曳引機,曳引鋼絲繩曳引鋼絲繩,導導向輪和反繩輪等

11、組成向輪和反繩輪等組成,是電梯運是電梯運行的根本行的根本,是電梯中的核心部分是電梯中的核心部分之一之一.曳引機 曳引機是電梯的動力設備，又稱電梯主機。功能是輸送與傳遞動力使電曳引機是電梯的動力設備，又稱電梯主機。功能是輸送與傳遞動力使電梯運行。它由電動機、制動器、聯(lián)軸器、減速箱、曳引輪、機架和導向輪及梯運行。它由電動機、制動器、聯(lián)軸器、減速箱、曳引輪、機架和導向輪及附屬盤車手輪等組成。導向輪一般裝在機架或機架下的承重梁上。盤車手輪附屬盤車手輪等組成。導向輪一般裝在機架或機架下的承重梁上。盤車手輪有的固定在電機軸上，也有平時掛在附近墻上，使用時再套在電機軸上。有的固定在電機軸上，也有平時掛在附近

12、墻上，使用時再套在電機軸上。 曳引機按有無減速器分類為曳引機按有無減速器分類為:有齒輪曳引機有齒輪曳引機,無齒輪曳引機無齒輪曳引機. 有齒輪曳引機：拖動裝置的動力，通過中間減速器傳遞到曳引輪上的曳有齒輪曳引機：拖動裝置的動力，通過中間減速器傳遞到曳引輪上的曳引機，其中的減速箱通常采用蝸輪蝸桿傳動（也有用斜齒輪傳動），這種曳引機，其中的減速箱通常采用蝸輪蝸桿傳動（也有用斜齒輪傳動），這種曳引機用的電動機有交流的，也有直流的，一般用于低速電梯和高速電梯上。引機用的電動機有交流的，也有直流的，一般用于低速電梯和高速電梯上。如果曳引機的電動機動力是通過減速箱傳到曳引輪上的，稱為有齒輪曳引機，如果曳引機

13、的電動機動力是通過減速箱傳到曳引輪上的，稱為有齒輪曳引機，一般用于一般用于25ms以下的低中速電梯以下的低中速電梯. 無齒輪曳引機：拖動裝置的動力，不用中間的減速器而是直接傳遞到無齒輪曳引機：拖動裝置的動力，不用中間的減速器而是直接傳遞到曳引輪上的曳引機。以前這種曳引機大多是直流電動機為動力，現(xiàn)在國內已曳引輪上的曳引機。以前這種曳引機大多是直流電動機為動力，現(xiàn)在國內已經研發(fā)出來有自主知識產權的交流永磁同步無齒輪曳引機，如許昌博瑪曳引經研發(fā)出來有自主知識產權的交流永磁同步無齒輪曳引機，如許昌博瑪曳引機。若電動機的動力不通過減速箱而直接傳動到曳引輪上則稱為無齒輪曳引機。若電動機的動力不通過減速箱而

14、直接傳動到曳引輪上則稱為無齒輪曳引機，一般用于機，一般用于25ms以上的高速電梯和超高速電梯。以上的高速電梯和超高速電梯。 有齒輪曳引機行星齒輪曳引機行星齒輪曳引機下置式蝸輪蝸桿曳引機下置式蝸輪蝸桿曳引機上置式蝸輪蝸桿曳引機上置式蝸輪蝸桿曳引機減速器種類斜齒輪減速器斜齒輪減速器行星齒輪減速器行星齒輪減速器蝸輪蝸桿減速器蝸輪蝸桿減速器特點特點:傳動比大傳動比大噪音小噪音小傳動平穩(wěn)傳動平穩(wěn)具有自鎖能力具有自鎖能力特點特點:效率高效率高壽命長壽命長發(fā)熱少發(fā)熱少外型較大外型較大特點特點:減速比大減速比大傳動效率高傳動效率高結構緊湊結構緊湊加工精度高加工精度高無齒輪曳引機一系列永磁同步曳引機一系列永磁同

15、步曳引機 這幾年電梯行業(yè)中最新驅動技術就是永磁同步電動機調速系統(tǒng)，這幾年電梯行業(yè)中最新驅動技術就是永磁同步電動機調速系統(tǒng)，其體積小、節(jié)能、控制性能好、又容易做成低速直接驅動，消除齒其體積小、節(jié)能、控制性能好、又容易做成低速直接驅動，消除齒輪減速裝置；其低噪聲、平層精度和舒適性都優(yōu)于以前的驅動系統(tǒng)，輪減速裝置；其低噪聲、平層精度和舒適性都優(yōu)于以前的驅動系統(tǒng)，適合在無機房電梯中使用。永磁同步電動機驅動系統(tǒng)很快得到各大適合在無機房電梯中使用。永磁同步電動機驅動系統(tǒng)很快得到各大電梯公司青睞，與其配套的專用變頻器系列產品已有多種牌號上市。電梯公司青睞，與其配套的專用變頻器系列產品已有多種牌號上市?？梢灶A

16、見，在調速驅動的場合，將會是永磁同步電動機的天下?？梢灶A見，在調速驅動的場合，將會是永磁同步電動機的天下。 曳引鋼絲繩 曳引鋼絲繩一般采用圓曳引鋼絲繩一般采用圓形股狀結構形股狀結構,主要由鋼絲主要由鋼絲,繩繩股和繩芯組成股和繩芯組成.鋼絲繩股由鋼絲繩股由若干根鋼絲捻成若干根鋼絲捻成,鋼絲是綱鋼絲是綱絲繩的基本強度單位絲繩的基本強度單位.曳引繩繩頭組合 綱絲繩的兩端必須與有關的構件連接,端接裝置是綱絲繩繩頭與有關構件間的過度連接裝置.它也叫繩頭組合,其聯(lián)接方法有多種形式,安全可靠的方法有合金固定法(巴氏合金填充錐套簡法),自鎖楔形繩套法和繩夾固定法.自鎖楔形繩套繩夾巴氏合金導向輪,反繩輪,曳引輪

17、其實,導向輪,反繩輪和曳引輪都只是搭載曳引繩的一個圓輪,但它們因為使用地方和使用效果的不同,所以它們的名稱也就此區(qū)分. 曳引輪:就是安裝在曳引機上的輪,如果說曳引機的電動機為輸入輪,則曳引輪為通過減速機構的輸出輪. 導向輪:顧名思義,就是為曳引繩導向的輪子,讓鋼絲繩分別連接轎廂和對重的兩頭引到其適當?shù)奈恢? 反繩輪:它與曳引輪和導向輪不同,它不是所有的電梯中都一定有安裝,它不會出現(xiàn)在曳引比1:1的電梯中.它一般裝在轎頂,其作用是減小曳引機的輸出功率和力距.各各種種形形狀狀的的輪輪槽槽重量平衡系統(tǒng) 重量平衡系統(tǒng)的作用是使對重與轎廂能達到相對平衡,在電梯運行中即使載重量不斷變化,仍能使兩者間的重量

18、差保持在較小限額之內,保證電梯的曳引傳動平穩(wěn),正常.重量平衡系統(tǒng)一般由對重裝置和重量補償裝置兩部分組成.1.隨行電纜; 2.轎廂; 3.對重; 4.補償鏈對重 對重相對于轎廂懸掛在曳引繩的另一側,起到相對平衡轎廂的作用,并使轎廂與對重的重量通過曳引繩作用于曳引輪,保重足夠的驅動力.由于轎廂的載重量是變化的,因此不可能做到兩側的重量始終相等并處于完全平衡狀態(tài).一般情況下,只有轎廂的載重量達到50%的額定載重量時,對重一側和轎廂一側才處于完全平衡,這時的載重量稱電梯的平衡點,此時由于曳引繩兩端的靜荷重相等,使電梯處于最佳狀態(tài). 對重裝置一般由對重架,對重塊,導靴等組成.如圖對重的布置對重在轎廂后面

19、對重在轎廂側面W=G+KQW 對重的總重量G 轎廂自重Q 轎廂額定載重量 K 電梯平衡系數(shù)(一般取0.40.5)重量補償裝置 重量補償裝置是懸掛在轎廂和對重底面的補償鏈條,補償繩等.在電梯運行是,其長度的變化正好與曳引繩長度變化趨勢相反,當轎廂位于最高層時,曳引繩大部分位于對重側,而補償鏈(繩)大部分位于轎廂側;當轎廂位于最底層時,情況與上述正好相反,這樣轎廂一側和對重一側就有了補償?shù)钠胶庾饔?補償裝置補償裝置的種類門系統(tǒng) 電梯門系統(tǒng)可以分為兩種，裝在井道入口層站處的為層門，裝在轎廂入口處的為轎廂門。層門和轎廂門按照結構形式可分為中分門、旁開門，垂直滑動門、鉸鏈門等。中分式門主要用在乘客電梯上

20、，旁開式門在貨梯和病床梯上用得較普遍，垂直滑動門主要用于雜物梯和大型汽車電梯上。鉸鏈門在國內較少采用，在國外住宅梯中采用較多。 電梯層門和轎廂門一般由門、導軌架、滑輪、滑塊，門框、地坎等部件組成。門一般由薄鋼板制成，為了使門具有一定的機械強度和剛性，在門的背面配有加強筋。為減小門運動中產生的噪聲，門板背面涂貼防振材料。門導軌有扁鋼和C型折邊導軌兩種;門通過滑輪與導軌相聯(lián)，門的下部裝有滑塊，插入地坎的滑槽中;門的下部導向用的地坎由鑄鐵、鋁或銅型材制作，貨梯一般用鑄鐵地坎、客梯可采用鋁或銅地坎。 轎、層門應是無孔的門，凈高度不得小于2m。自動層門的外表面不應有大于3mm的凹進或凸出部分。（三角形開

21、鎖處除外）。這些凹進或凸出的部分邊緣應在兩個方向上倒角。裝有門鎖的層門應具有一定的機械強度。在水平滑動門的開啟方向，以150N的人力（不用工具）施加在一個最不利點上時，門扇之間及門扇與立柱、門楣之間的間隙不得大于30mm。層門凈進口寬度比轎廂凈入口寬度在任何一側的超出部分均不應大于0.05m。轎門異步電機旁開門異步電機中分門同步電機旁開門同步電機中分門層門旁開式層門中分式層門井道中的層門轎門門刀與層門門鎖滾輪的配合轎門門刀層門門鎖 轎廂平層停站后，安裝在轎門上的門刀將裝于層門上的門鎖滾輪夾在中間，并與此兩滾輪保持一定間隙。當收到電控柜的開門信號時，門電機驅動門機，當門刀夾住門鎖滾輪移動距離超過

22、開鎖行程時，鎖壁與鎖鉤脫離嚙合，此時開鎖完成，并由轎門門刀帶動層門門鎖滾輪繼續(xù)走完整個開門過程。電力拖動系統(tǒng) 電梯的電力拖動系統(tǒng)的功能是為電梯的提供動力，并對電梯的啟動加速、穩(wěn)速運行和制動減速起著控制作用。拖動系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響著電梯起停時的加速和減速性能、平層精度、乘坐舒適感等指標。目前電梯的拖動系統(tǒng)分為直流電動機拖動、交流電動機拖動和永磁同步電動機拖動。如下圖：電力拖動系統(tǒng)直流電動機拖動交流電動機拖動永磁同步電動機拖動調壓調速系統(tǒng)變頻變壓調速系統(tǒng)變極調速系統(tǒng)直流電動機 工作原理：工作原理： 大致應用了“通電導體在磁場中受力的作用”的原理，勵磁線圈兩個端線同有相反方向的電流，使整個線圈產生繞

23、軸的扭力，使線圈轉動。 要使電樞受到一個方向不變的電磁轉矩，關鍵在于：當線圈邊在不同極性的磁極下，如何將流過線圈中的電流方向及時地加以變換， 即進行所謂“換向”。 為此必須增添一個叫做換向器的裝置，換向器配合電刷可保證每個極下線圈邊中電流始終是一個方向，就可以使電動機能連續(xù)的旋轉,這就是直流電動機的工作原理。特點：特點：(一)調速性能好。所謂“調速性能”，是指電動機在一定負載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變電動機的轉速。直流電動機可以在重負載條件下，實現(xiàn)均勻、平滑的無級調速，而且調速范圍較寬。 (二)起動力矩大。可以均勻而經濟地實現(xiàn)轉速調節(jié)。因此，凡是在重負載下起動或要求均勻調節(jié)轉速的機械，例如

24、大型可逆軋鋼機、卷揚機、電力機車、電車等，都用直流電動機拖動。橋式整流電路 整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉換成單向脈動性直流電，這就是交流電的整流過程，整流電路主要由整流二極管組成。經過整流電路之后的電壓已經不是交流電壓，而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓，習慣上稱單向脈動性直流電壓。整流電路主要有半波整流電路、全波整流電路和橋式整流三種，然而我們只對橋式整流電路作介紹。單相整流電路單相整流電路交流電動機 三相異步電機(Triple-phase asynchronous motor)是靠同時接入380V三相交流電源(相位差120度)供電的一類電動機，由于三相異步電

25、機的轉子與定子旋轉磁場以相同的方向、不同的轉速成旋轉，存在轉差率，所以叫三相異步電機。 三相異步電機是感應電機，定子通入電流以后，部分磁通穿過短路環(huán)，并在其中產生感應電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產生的磁通有了相位差，從而形成旋轉磁場。通電啟動后，轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流，即旋轉磁場與轉子存在相對轉速，并與磁場相互作用產生電磁轉矩，使轉子轉起來，實現(xiàn)能量變換。 特點特點:優(yōu)點：與單相異步電動機相比，三相異步電機結構簡單，制造方便，運行性能好，并可節(jié)省各種材料，價格便宜。 缺點：功率因數(shù)滯后，輕載功率因數(shù)低，調速性能稍差。 三相異步

26、電動機的構造YBZXAC轉子轉子定子繞組定子繞組（三相）（三相）機機 座座三相定子繞組三相定子繞組: :產生旋轉磁場。產生旋轉磁場。鐵芯：由內周有槽鐵芯：由內周有槽的硅鋼片迭成。的硅鋼片迭成。A -XB -Y C- Z三相繞組三相繞組定子三相繞組接線方式首尾端不能接反首尾端不能接反注意注意 接法：接法：Y 接法：接法： U1V1W1U2V2W2W2U1V1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1U2V2W2W2U2V2V1W1U1交流電動機的調速三相異步電動機轉速公式為： n=60f/p(1-s) 從上式可見，改變供電頻率f、電動機的極對數(shù)p及轉差率s均可太到改變轉速的目的。從調速的本

27、質來看，不同的調速方式無非是改變交流電動機的同步轉速或不改變同步轉兩種。 在生產機械中廣泛使用的調速方法有電動機轉子串電阻調速（調壓調速）、有改變定子極對數(shù)調速（變極調速）、還有改變定子電壓、頻率的變頻調速（調頻調壓調速）等。 從調速時的能耗觀點來看，有高效調速方法與低效調速方法兩種：高效調速指時轉差率不變，因此無轉差損耗，如多速電動機、變頻調速。有轉差損耗的調速方法屬低效調速，如轉子串電阻調速方法，能量就損耗在轉子回路中；一般來說轉差損耗隨調速范圍擴大而增加，如果調速范圍不大，能量損耗是很小的。 調速方式調速方式調壓調速變極調速調頻調壓調速變極調速變極對數(shù)調速方法變極對數(shù)調速方法 這種調速方

28、法是用改變定子繞組的接線方式來改變籠型電動機定子極對數(shù)達到調速目的。特點是：特點是：具有較硬的機械特性，穩(wěn)定性良好；無轉差損耗，效率高；接線簡單、控制方便、價格低；有級調速，級差較大，不能獲得平滑調速；可以與調壓調速、電磁轉差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調速特性。本方法適用于不需要無級調速的生產機械，如金屬切削機床、升降機、起重設備、風機、水泵等。 變壓調速調壓調速方法調壓調速方法 當改變電動機的電壓時，可以得到一組不同的機械特性曲線，從而獲得不同轉速。由于電動機的轉矩與電壓平方成正比，因此最大轉矩下降很多，其調速范圍較小，使一般籠型電動機難以應用。為了擴大調速范圍，調壓調速應采用轉子電

29、阻值大的籠型電動機，如專供調壓調速用的力矩電動機，或者在繞線式電動機上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴大穩(wěn)定運行范圍，當調速在2：1以上的場合應采用反饋控制以達到自動調節(jié)轉速目的。 調壓調速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源，目前常用的調壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調壓等幾種。晶閘管調壓方式為最佳。調壓調速的特特點是點是：調壓調速線路簡單，易實現(xiàn)自動控制；調壓過程中轉差功率以發(fā)熱形式消耗在轉子電阻中，效率較低。調壓調速一般適用于100KW以下的生產機械。 變頻變壓調速變頻調速方法變頻調速方法 變頻調速是改變電動機定子電源的頻率，從而改變其同步轉速的調速方法。變頻調速系統(tǒng)主要設備是提供變頻

30、電源的變頻器，變頻器可分成交流直流交流變頻器和交流交流變頻器兩大類，目前國內大都使用交直交變頻器。其特點是：特點是：效率高，調速過程中沒有附加損耗；應用范圍廣，可用于籠型異步電動機；調速范圍大，特性硬，精度高；技術復雜，造價高，維護檢修困難。本方法適用于要求精度高、調速性能較好場合。變頻器主回路變頻器主回路變頻器 變頻器是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動機的電力傳動元件。變頻器在中、韓等亞洲地區(qū)受日本廠商影響而曾被稱作VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。 變頻器是利用電力半導體器件的

31、通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。它主要由兩部分電路構成，一是主電路（整流模塊、電解電容和逆變模塊），二是控制電路（開關電源板、控制電路板）。CPU就安裝在控制電路板上，變頻器的操作軟件燒錄在CPU上，同一型號的變頻器軟件是固定的，唯一例外的就是三晶變頻器，軟件可根據(jù)使用需求更改。 變頻器主回路 主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。 （1）整流器：它把工頻電源變換為直流電源，也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器，由于其功

32、率方向可逆，可以進行再生運轉。 （2）平波回路：在整流器整流后的直流電壓中，為了抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。 （3）逆變器：同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。變頻器控制回路 控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號放大的“驅動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。

33、（1）運算電路：將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。 （2）電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。（3）驅動電路：驅動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。 （4）速度檢測電路:以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器(tg、plg等)的信號為速度信號，送入運算回路，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉。 （5）保護電路:檢測主電路的電壓、電流等，當發(fā)生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。 編碼器 編碼器應用于速度控制或位置控制系統(tǒng)的檢測元件，如果說變頻

34、器控制回路中的”電機速度檢測電路”是軟件，那編碼器就是電機速度檢測的實際工具硬件。旋轉編碼器是用來測量轉速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術參數(shù)主要有每轉脈沖數(shù)（幾十個到幾千個都有），和供電電壓等。單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一組脈沖，而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖，通過這兩組脈沖不僅可以測量轉速，還可以判斷旋轉的方向。 永磁同步電動機 交流永磁同步電動機由于其體積小、重量輕、高效節(jié)能等一系列優(yōu)點，越來越引起人們重視，其控制技術日趨成熟，控制器已產品化。電梯驅動就是一個典型的例子而這幾年電梯行業(yè)中最新驅動技術就是永磁同步電動機調速系統(tǒng)，其體積小、節(jié)能、控制性能好、又

35、容易做成低速直接驅動，消除齒輪減速裝置；其低噪聲、平層精度和舒適性都優(yōu)于以前的驅動系統(tǒng)，它的起動力矩和過載能力均比三相異步電動機高出一個功率等級，最大起動力矩與額定力矩之比可達3.6倍，而一般異步電動機僅有1.6倍，適合在無機房電梯中使用。永磁同步電動機驅動系統(tǒng)很快得到各大電梯公司青睞，與其配套的專用變頻器系列產品已有多種牌號上市?？梢灶A見，在調速驅動的場合，將會是永磁同步電動機的天下。 永磁同步電動機結構圖永磁同步電動機結構圖電氣控制系統(tǒng) 電梯的電氣控制系統(tǒng)，主要是指對電梯主曳引電動機和門機的啟動、運行方向、減速、停止的控制，以及對每層站顯示、層站召喚、轎內指令、安全保護等指令信號進行管理。

36、操縱是實行每個控制環(huán)節(jié)的方式和手段。 控制系統(tǒng)的功能與性能直接決定著電梯的自動化程度和運行性能。隨著微電子技術、交流調速理論和電力電子學的迅速發(fā)展及廣泛使用，不僅提高了電梯的整機性能，而且也改善了電梯的乘坐舒適感、提高了電梯控制的技術水平和運行可靠性。電氣控制系統(tǒng)的類型除傳統(tǒng)的繼電器控制外，PLC控制和微機控制的電梯產品已成為主流。電氣控制系統(tǒng)繼電器控制PLC控制微機控制繼電器控制 繼電器控制系統(tǒng)，簡明易懂，線路直觀，易與掌握。系統(tǒng)通過繼電-接觸器觸點的斷合，進行邏輯判斷和運算，進而控制電梯的運行。但從使用觀點看，該系統(tǒng)有以下缺點： 1）觸點易磨損、電接觸不好、故障率高； 2）觸點閉合緩慢、動

37、作速度慢； 3）設備體積大，控制柜占機房面積大； 4）控制系統(tǒng)的能量消耗大； 5）維修保養(yǎng)工作量大、費用高； 6）控制功能少、接線復雜、通用性與靈活性較差。由于繼電-接觸器系統(tǒng)有上述諸多弊端，因此該系統(tǒng)僅僅應用于電梯速度不高（小于1.75m/s）和要求不十分高的場合，目前逐漸被可靠性高、通用性強的可編程控制器及微處理器所代替。PLC控制 可編程控制器是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯

38、控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC 。 它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。 歐姆龍歐姆龍PLC三菱三菱PLC微機控制 單片機也被稱為微控制器，常用英文字母的縮寫MCU表示單片機，它最早是被用在工業(yè)控制領域。單片機由芯片內僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進

39、復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。 電梯電器裝置的組成 電電梯電氣控制系統(tǒng)主要由下述裝置組成: 操縱箱 召喚盒 層站位置顯示裝置 平停層裝置(換速,平層裝置) 端站強迫換速開關,限為開關 控制柜 各位置檢修箱操縱箱,召喚盒,層站顯示器,選層器層站顯示器層站顯示器召喚盒召喚盒選層器選層器操縱箱操縱箱控制柜變頻器變頻器急停急停,檢修檢修等開關等開關微機板相序繼相序繼電器電器接觸器平層裝置光電式平層裝置雙穩(wěn)態(tài)平層裝置單簧管傳感器平層裝置端站換速和限位開關裝置檢修箱轎頂檢修箱轎頂檢修箱底坑檢修箱底坑檢

40、修箱限速器限速器 限速器的作用是隨時監(jiān)測控制著轎廂的速度，當出現(xiàn)超速度情況時，即電梯額定速度的115%時，能及時發(fā)出信號，繼而產生機械動作切斷供電電路，使曳引機制動。如果電梯仍然無法制動則安裝在轎廂底部的安全鉗動作將轎廂強制制停。限速器是指令發(fā)出者，而安全鉗是執(zhí)行者。兩者的共同作用才出現(xiàn)了安全電梯之說。限速器安全鉗系統(tǒng)是電梯必不可少的安全裝置，當電梯超速、運行失控或懸掛裝置斷裂時，限速器安全鉗裝置迅速將電梯轎廂制停在導軌上，并保持靜止狀態(tài)，從而避免發(fā)生人員傷亡及設備損壞事故。 單向限速器單向限速器雙向限速器雙向限速器安全鉗 電梯用緩沖器有兩種主要形式：蓄能型緩沖器和耗能型緩沖器。 蓄能型緩沖器

41、指的是彈簧緩沖器，主要部件是由圓形或方形鋼絲制成的螺旋彈簧。錐形彈簧目前已很少使用。蓄能型緩沖器只能用于額定速度不超過1.0m/s的電梯。 耗能型緩沖器適用于任何額定速度的電梯。耗能型緩沖器應滿足:當載有額定載荷的轎廂自由下落,并以設計緩沖器時所取的沖擊速度作用到緩沖器上時平均減速度不應大于1g,減速度超過2.5g以上的作用時間不應大于0,04s。 漸進式安全鉗漸進式安全鉗瞬時式安全鉗瞬時式安全鉗雙向漸進式安全鉗雙向漸進式安全鉗夾繩器夾繩器 根據(jù)GB7588-2003中規(guī)定，曳引驅動電梯上應裝設上行超速保護裝置，保證當轎廂上行超速時，使電梯制?；蚴蛊渌俣冉档椭翆χ鼐彌_器的允許范圍內。該裝置應作用于轎廂、對重、鋼