11層高層住宅樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　南京工程學(xué)院</b></p><p><b>　　自動(dòng)化學(xué)院</b></p><p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題目 11層高層住宅樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè)： 自動(dòng)化（數(shù)控技術(shù)）

2、 </p><p>　　班級(jí)： 學(xué)號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　起迄日期：

3、</p><p>　　設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 工程實(shí)踐中心 </p><p>　　GraduationDesign(Thesis)</p><p>　　Design of Eleventh Floor High-rise Residential Buildings of Elevator Control System</p><p

4、><b>　　By</b></p><p><b>　　Zhangtao</b></p><p>　　Supervised By</p><p>　　AssociatePr.Xiong Guanghua</p><p>　　Department of Automation Engineerin

5、g</p><p>　　Nanjing Institute of Technology</p><p>　　June, 2011</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文介紹一種電梯PLC控制系統(tǒng)。電梯是垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是高層建筑中不可缺少的交通運(yùn)輸設(shè)備。它靠電力，拖動(dòng)一個(gè)可以載人或

6、物的轎廂，在建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動(dòng)，在人們生活中起著舉足輕重的作用。而控制電梯運(yùn)行的PLC系統(tǒng)也要求越來越高，要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由PLC、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器、行程開關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控制系統(tǒng)。本機(jī)控制單元采用以西門子公司的可編程控制器PLC對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過程控制。整個(gè)系統(tǒng)通過PLC、邏輯控制電路對(duì)電梯的升降；加、減速；平層；起動(dòng)、制動(dòng)

7、控制。其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行效率高、平層精度高、易于理解與掌握。</p><p>　　關(guān)鍵詞：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；PLC程序</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This paper describes a lift PLC control system. Is the vertical lift transpo

8、rt equipment, is an indispensable high-rise building transportation equipment. It relies on power, drag a person or thing can be contained in the car, in the construction of the shaft to do within the rail vertical movem

9、ent in people's lives plays an important role. The PLC to control elevator systems have become increasingly demanding, requiring elevator reached the "steady, accurate, fast" operational purposes. The sys&l

10、t;/p><p>　　Keywords: Drive system;Control system;PLC procedure</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 引言1</b>&

11、lt;/p><p>　　1.2 選題的背景及意義1</p><p>　　1.3 變壓變頻調(diào)速電梯特點(diǎn)2</p><p>　　第二章 電梯的發(fā)展、規(guī)格參數(shù)及組成4</p><p><b>　　2.1 概述4</b></p><p>　　2.2 電梯的主要參數(shù)及規(guī)格尺寸5</p>

12、<p>　　2.3 電梯的組成部件6</p><p>　　第三章 電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1 電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10</p><p>　　3.2 拽引電機(jī)的選擇10</p><p>　　3.3 門系統(tǒng)電機(jī)的選擇11</p><p>　　3.4 變頻器的選擇12</p>

13、<p>　　3.4.1 通用變頻器發(fā)展及前景概況12</p><p>　　3.4.2 變頻器的工作原理13</p><p>　　3.4.3 富士變頻器簡介14</p><p>　　3.5 交流接觸器的選擇18</p><p>　　3.6 電梯空調(diào)的選擇18</p><p>　　第四章 電梯控制系

14、統(tǒng)的設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.1 電梯控制面板的設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.2 高層住宅樓電梯電氣原理圖設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.3 控制功能的選擇27</p><p>　　4.4 電梯控制柜介紹28</p><p>　　4.4.1高層住宅樓電梯控制柜平面圖的設(shè)計(jì)28</p>

15、;<p>　　第五章 PLC控制程序設(shè)計(jì)31</p><p>　　5.1 電梯的運(yùn)行規(guī)則31</p><p>　　5.2 PLC的選擇，I/O地址分配31</p><p>　　5.3 電氣控制流程圖35</p><p>　　5.4 主程序設(shè)計(jì)36</p><p><b>　　第六章 總

16、結(jié)42</b></p><p><b>　　6.1 總結(jié)42</b></p><p><b>　　6.2 感想42</b></p><p><b>　　致 謝43</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)44</b></p

17、><p>　　附錄 PLC程序45</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　電梯:elevator；lift；movingstaircase。一種以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的垂直升降機(jī)，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運(yùn)貨物。也有臺(tái)

18、階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱扶梯。</p><p>　　1854年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會(huì)上，美國人伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明。他站在裝滿貨物的升降梯平臺(tái)上，命令助手將平臺(tái)拉升到觀眾都能看得到的高度，然后發(fā)出信號(hào)，令助手用利斧砍斷了升降梯的提拉纜繩。令人驚訝的是，升降梯并沒有墜毀，而是牢牢地固定在半空中——奧的斯先生發(fā)明的升降梯安全裝置發(fā)揮了作用。“一切安

19、全，先生們。”站在升降梯平臺(tái)上的奧的斯先生向周圍觀看的人們揮手致意。誰也不會(huì)想到，這就是人類歷史上第一部安全升降梯。</p><p>　　1889年12月，美國奧的斯電梯公司制造出了名副其實(shí)的電梯，它采用直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，通過蝸輪減速器帶動(dòng)卷筒上纏繞的繩索，懸掛并升降轎廂。1892年，美國奧的斯公司開始采用按鈕操縱裝置，取代傳統(tǒng)的轎廂內(nèi)拉動(dòng)繩索的操縱方式，為操縱方式現(xiàn)代化開了先河。</p><

20、p>　　中國最早的一部電梯出現(xiàn)在上海，是由美國奧的斯公司于1901年安裝的。1932年由美國奧的斯公司安裝在天津利順德酒店的電梯至今還在安全運(yùn)轉(zhuǎn)著。1951年，黨中央提出要在天安門安裝一臺(tái)由我國自行制造的電梯，天津從慶生電機(jī)廠榮接此任，四個(gè)月后不辱使命，順利地完成了任務(wù)。十一屆三中全會(huì)后，沐浴著改革開放的春風(fēng)，我國電梯業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。如今，在我國任何一個(gè)城市，電梯都在被廣泛應(yīng)用著。電梯給人們的生活帶來了便利，也為我國現(xiàn)代化

21、建設(shè)的加速發(fā)展提供了強(qiáng)大的保障。</p><p>　　1.2 選題的背景及意義</p><p>　　改革開放的30來，我國經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，城市化水平也得到了很大的提高，小高層、高層住宅也空前崛起，這從客觀上導(dǎo)致了電梯行業(yè)的空前繁榮景象，所以研究電梯的驅(qū)動(dòng)方式能更有效的促進(jìn)電梯發(fā)展，同時(shí)也是我們自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)重要研究內(nèi)容。</p><p>　　此次選題——高層

22、住宅樓電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合本學(xué)科專業(yè)的發(fā)展，符合科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要，解決理論或?qū)嶋H工作中的問題，并能理論聯(lián)系實(shí)際，具有一定的科技、應(yīng)用的參考價(jià)值。而且符合本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，基本達(dá)到科學(xué)研究和實(shí)踐能力培養(yǎng)和鍛煉的目的。隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定快速的發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來越高，高層建筑迅速增加，電梯得到廣泛的應(yīng)用。在許多建筑物中，電梯已成為不可缺少的配套設(shè)施。作為建筑物內(nèi)的交通工具，電梯給人們帶來舒適、快捷的享受。電梯已然成為

23、了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚牟糠郑源舜蔚漠厴I(yè)設(shè)計(jì)研究高層住宅電梯驅(qū)動(dòng)有很大的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　1.3 變壓變頻調(diào)速電梯特點(diǎn)</p><p>　　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)電動(dòng)機(jī)和電梯為恒轉(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

24、繞組供電電壓要作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。因此，其電動(dòng)機(jī)的供電電源驅(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。</p><p>　　（1）變頻器變頻器可分為交-交變頻器和交-直-交變頻器兩大類。交-交變頻器。交交變頻調(diào)速系統(tǒng)是一種不經(jīng)過中間直流環(huán)節(jié)，直接將較高固定頻率的電壓變換為頻率較低而可變輸出電壓的變頻調(diào)速系統(tǒng)。其每一相均由兩組（正、負(fù)組）三相

25、全波變流器反并聯(lián)構(gòu)成。通過改變正、負(fù)兩組整流器觸發(fā)角的頻率，即可改變輸出電壓的頻率；改變輸出電壓比k值，即可改變輸出電壓值。交交變頻器通過兩組反并聯(lián)的晶閘管交替工作來產(chǎn)生一相低頻的交流電壓供給負(fù)載，存在環(huán)流問題。在可逆直流傳動(dòng)中采用的工作方式（如邏輯無環(huán)流、錯(cuò)位無環(huán)流、可控環(huán)流）一般在交交變頻器中均可適用。交交變頻器的主電路及基本控制部分可采用直流傳動(dòng)的相同組件和技術(shù)。交-直-交變頻器。變頻器原理是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源

26、變換為另一頻率的電能控制裝置。交—直—交變頻器則是先把交流電經(jīng)整流器先整流成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，再經(jīng)過逆變器把這個(gè)直流電流變成頻率和電壓都可變的交流電。</p><p>　?。?）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)律控制逆變頻器中功率開關(guān)元件的通與斷，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，用來近似等效與正弦波。</p

27、><p>　　脈沖寬度調(diào)制（PWM）是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。PWM信號(hào)仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿幅值的直流供電要么完全有(ON)，要么完全無(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候，斷的時(shí)候即是供電被斷開的時(shí)候。只要帶寬

28、足夠，任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。</p><p>　?。?）低中速VVVF電梯拖動(dòng)系統(tǒng)VVVF電梯的驅(qū)動(dòng)部分是其核心，也是與定子調(diào)壓控制方式的主要區(qū)別之處。VVVF驅(qū)動(dòng)控制部分由三個(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，從而控制主回路轉(zhuǎn)換部分的PWM控制器；第三單元

29、是將來自PWM控制部分的指令電流供給電動(dòng)機(jī)的主回路控制部分。</p><p>　　第二章 電梯的發(fā)展、規(guī)格參數(shù)及組成</p><p><b>　　2.1 概述</b></p><p>　　2.1.1 電梯產(chǎn)品的錄屬關(guān)系和在人民物質(zhì)生活中的作用</p><p>　　在我國，電梯、手扶梯、自動(dòng)人行道等屬于起重運(yùn)輸設(shè)備。電梯是

30、在垂直方向上運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備，手扶梯是在斜面上運(yùn)行的運(yùn)輸設(shè)備。但是電梯和手扶梯都是把人或貨物從一個(gè)水平面提升到另一個(gè)水平面的起重運(yùn)輸設(shè)備。</p><p>　　隨著人口的增加、科學(xué)技術(shù)日新月異地發(fā)展、人們物質(zhì)生活水平的逐步提高，建筑業(yè)得以迅速發(fā)展，大批的高樓大廈拔地而起，十幾層至幾十層的賓館、飯店、辦公樓、住宅樓鱗次櫛比。完全可以預(yù)想到，隨著社會(huì)的發(fā)展，電梯產(chǎn)品在人們物質(zhì)文化生活中的地位將會(huì)和汽車一樣，成為重要的運(yùn)

31、輸設(shè)備之一。</p><p>　　2.1.2 電梯產(chǎn)品發(fā)展簡史</p><p>　　據(jù)國外有關(guān)資料介紹，公元前2800年在古代埃及，為了建筑當(dāng)時(shí)的金字塔，曾使用過由人力驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)后，1858年美國研制出以蒸汽機(jī)為動(dòng)力，并通過帶傳動(dòng)和蝸輪減速裝置驅(qū)動(dòng)的電梯。1878年英國的阿姆斯特郎發(fā)明了水壓梯。并隨著水壓梯的發(fā)展，淘汰了蒸汽梯。后來又采用液壓泵和控制閥以

32、及直接拄塞式和側(cè)拄塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯，這種液壓梯至今仍為人們所采用。但是電梯得以興盛發(fā)展的根本原因在于采用了電力作為動(dòng)力來源。</p><p>　　我國電梯的使用歷史悠久。80年代中期以來，隨著我國對(duì)外開放，對(duì)內(nèi)告活經(jīng)濟(jì)的政策深入貫徹執(zhí)行，隨著技術(shù)引進(jìn)工作的進(jìn)一步開展，在國內(nèi)建立一批合資和獨(dú)資電纜生產(chǎn)廠，使我國的電梯工業(yè)又取得巨大的發(fā)展，我國又新頒布一批具有80年代國際水平的電梯制造標(biāo)準(zhǔn)，隨著采用新標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的電梯批

33、量推向市場(chǎng)，技術(shù)性能和質(zhì)量明顯提高的電梯又進(jìn)一步促進(jìn)建筑業(yè)和電梯業(yè)的發(fā)展，電梯工業(yè)蓬勃發(fā)展的局面已經(jīng)形成。</p><p>　　2.1.3 電梯的運(yùn)行工作情況</p><p>　　電梯在做垂直運(yùn)行的過程中，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?？空尽Ｆ瘘c(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高樓，設(shè)在一樓的起點(diǎn)站常作為基站。起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間的停靠站稱為中間站。<

34、;/p><p>　　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或觸鈕。一般電梯在兩端站的召喚箱上各設(shè)置一只按鈕或觸鈕，中間層站的召喚箱上各設(shè)置兩只按鈕或觸鈕。對(duì)于無司機(jī)控制的電梯。在各層站的召喚箱上均設(shè)置一只按鈕或觸鈕。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)置有手柄開關(guān)或與層站對(duì)應(yīng)的按鈕或觸鈕，供司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行。召喚箱上的按鈕或觸鈕稱為指令或觸鈕，操縱箱上的按鈕或

35、觸鈕稱為內(nèi)指令按鈕或觸鈕。外指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號(hào)稱為外指令信號(hào)。內(nèi)指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號(hào)稱為內(nèi)指令信號(hào)。80年代中期后，觸鈕已被微動(dòng)按鈕所取代。</p><p>　　作為電梯基站的廳外召喚箱，除設(shè)置一只召喚按鈕或觸鈕外，還設(shè)置一只鑰匙開關(guān)，以便下班關(guān)閉電梯時(shí)，司機(jī)或管理人員把電梯開到基站后，可以通過專用鑰匙扭動(dòng)鑰匙開關(guān)，把電梯的廳轎門關(guān)閉妥當(dāng)后，自動(dòng)切斷電梯控制電源或動(dòng)力源。</p>&l

36、t;p>　　電梯的運(yùn)行工作情況和汽車有共同之處，但是汽車的起動(dòng)、加速、?？康热克緳C(jī)控制操作，而且在運(yùn)行過程中可能遇到的情況比較復(fù)雜，因此汽車司機(jī)必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核。而電梯的自動(dòng)化程度比較高，一般電梯的司機(jī)或乘用人員只需要通過操縱箱上按鈕或觸鈕向電氣控制系統(tǒng)下達(dá)一個(gè)指令，電梯就能自動(dòng)關(guān)門、定向、起動(dòng)、加速，在預(yù)定的層站平層?？块_門。對(duì)于自動(dòng)化程度比較高的電梯，司機(jī)或乘用人員一次還可以下達(dá)一個(gè)一上的指令信號(hào)，電梯便能夠依次起動(dòng)

37、和?？?，依次完成任務(wù)。</p><p>　　盡管電梯和汽車在運(yùn)行工作過程有許多不同的地方，但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運(yùn)行工作情況類似公共汽車，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?？块_門接客。而載貨電梯的運(yùn)行工作情況下則類似卡車，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)完成后才達(dá)另一個(gè)任務(wù)。在執(zhí)

38、行任務(wù)的過程中，從一個(gè)層站出發(fā)到另一層站時(shí)，假若中間層站出現(xiàn)指令信號(hào)，一般都不能自動(dòng)停靠，所以載貨電梯的自動(dòng)化程度比乘客電梯低。</p><p>　　2.2 電梯的主要參數(shù)及規(guī)格尺寸</p><p>　　2.2.1 電梯的主要參數(shù)</p><p>　　1）額定載重量（kg）：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定的電梯載重量。</p><p>　　2）轎廂尺寸（mm

39、）：寬×深×高。</p><p>　　3）轎廂形式：有單或雙面開門及其它特殊要求等，以及對(duì)轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇、電話的要求等。</p><p>　　4）轎門形式：有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙拆門、封閉式雙拆中分門等。</p><p>　　5）開門寬度（mm）：轎廂門和廳門完全開啟的凈寬度。</p><

40、;p>　　6）開門方向：人在廳外面對(duì)廳門，門向左方向的為左開門，門向右方向開啟的為右開門，兩扇門分別向左右兩邊開啟者為中開門，也稱為中分門。</p><p>　　7）曳引方式：常用的有半繞1：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。半繞2：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲運(yùn)行速度的一半。全繞1：1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。</p><p>　　8）額定速度（m/s

41、）：制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。</p><p>　　9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。如交流電機(jī)拖動(dòng)或直流電機(jī)拖動(dòng)，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。</p><p>　　10）停層站數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱為站。</p><p>　　11）提升高度（mm）：由底層端站樓面至層頂端站樓面之間的垂直距離。</p>

42、<p>　　12）頂層高度（mm）:由頂層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，頂層高度一般越高。</p><p>　　13）底坑深度（mm）：由層底端站樓面至井道底面之間的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，底坑一般越深。</p><p>　　14）井道深度（mm）：由井道底面至機(jī)房樓房或隔音層樓房板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。</p>

43、;<p>　　15）井道尺寸（mm）：寬×深。</p><p>　　2.2.2我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電梯主要參數(shù)和規(guī)格尺寸的規(guī)定</p><p>　　為了加強(qiáng)對(duì)電梯產(chǎn)品的管理，提高電梯產(chǎn)品的使用效果，國家曾于1974年頒布了JBI435-74、JBI816-74、JB/Z110-74等一批電梯產(chǎn)品的部標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　電梯的主要參數(shù)是電梯制

44、造廠和設(shè)計(jì)和制造電梯的依據(jù)。用戶選用電梯時(shí)，必須根據(jù)電梯的安裝使用地點(diǎn)、載運(yùn)對(duì)象等，按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，正確選擇電梯的類別和有關(guān)參數(shù)與尺寸，并根據(jù)這些參數(shù)與規(guī)格尺寸，設(shè)計(jì)和建造安裝電梯的建筑物。否則會(huì)影響電梯的使用效果。</p><p>　　2.3 電梯的組成部件</p><p>　　電梯是一種復(fù)雜的機(jī)電產(chǎn)品，一般由機(jī)房、轎廂、廳門及井道和井底設(shè)備等4個(gè)基本部分組成。</p>&l

45、t;p><b>　　1.機(jī)房</b></p><p>　　機(jī)房位于電梯井道的最上方或最下方，用于裝設(shè)曳引機(jī)、控制柜、限速器、選層器、地震檢測(cè)儀、配線板、總電源開關(guān)及通風(fēng)設(shè)備等。</p><p>　　當(dāng)機(jī)房設(shè)在井道底部時(shí)，稱為下置式曳引方式。由于此種方式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鋼絲繩彎折的次數(shù)較多，縮短了鋼絲繩的使用期限，增加了井道承重，且保養(yǎng)困難，所以一般不采用，只有機(jī)房不

46、可能設(shè)在井道頂部時(shí)才采用。相反，機(jī)房上置式曳引方式因設(shè)備簡單，鋼絲繩彎折次數(shù)少，成本低，維護(hù)簡單等特點(diǎn)，最為普遍采用。如果機(jī)房即不可能設(shè)在井道底部，也不了能設(shè)在頂部時(shí)，可考慮選用液壓式電梯，即機(jī)房側(cè)置式。</p><p>　　機(jī)房結(jié)構(gòu)必須堅(jiān)固，防震和隔音，有足夠的面積，、高度、承重能力和良好的通風(fēng)條件，而且室內(nèi)經(jīng)常保持有適度的照明亮度，保持干燥清潔等。通常有如下的規(guī)定：</p><p>　

47、　1)面積一般至少為井道側(cè)面積的2倍以上，對(duì)交流電梯，一般為2～2.5倍；對(duì)直流電梯，一般為3～3.5倍。</p><p>　　2)高度指機(jī)房地面至頂板的垂直距離。對(duì)客梯、病房梯，一般為2.2～2.8m以上；對(duì)貨梯，一般為2.2～2.4m以上。</p><p>　　3)承重能力。機(jī)房的地板要求能承重6kPa(雜物梯為4kPa)的均部載荷。在曳引機(jī)安裝的上方，應(yīng)設(shè)吊鉤用于維修。鉤的承重能力如

48、下：對(duì)額定載重量500～3000kg的電梯，應(yīng)大于2000kg；對(duì)額定載重量5000kg的電梯，應(yīng)大于3000kg。</p><p>　　4)對(duì)于機(jī)房的設(shè)置有以下3種方式：機(jī)房下置式、機(jī)房上置式和機(jī)房側(cè)置式。</p><p>　　(1)曳引機(jī)曳引機(jī)是電梯升降的動(dòng)力源，由曳引電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器、減速器、曳引輪和盤車手輪等組成，通過業(yè)余繩與曳引繩輪的摩擦產(chǎn)生的牽引力來實(shí)現(xiàn)轎廂和平衡對(duì)重升降驅(qū)動(dòng)

49、裝置。按曳引電動(dòng)機(jī)與曳引輪之間有無減速箱，又可以分為有齒輪曳引機(jī)和無齒輪曳引機(jī)。有齒輪曳引機(jī)采用渦輪蝸桿減速傳動(dòng)。</p><p>　　a)曳引電動(dòng)機(jī)：根據(jù)梯形的不同，可分別采用籠型單速電動(dòng)機(jī)、籠型雙速電動(dòng)機(jī)、籠型三速電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　b)電磁制動(dòng)器：采用閉式雙制動(dòng)瓦塊直流電磁制動(dòng)器，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)松閘，停止時(shí)制動(dòng)，以保持轎廂位置不變。</p><

50、p>　　c)曳引輪：具有V形、半圓形或帶缺口的繩槽輪，靠摩擦力曳引起動(dòng)。</p><p>　　d)盤車手輪：裝在曳引電動(dòng)機(jī)的后端軸上，供盤手時(shí)使用。</p><p>　　(2)控制柜該裝置能發(fā)出指令，檢測(cè)各機(jī)器的動(dòng)作情況，并具有控制功能，從而使電梯能安全、穩(wěn)妥、快速到達(dá)目的層。該裝置由主電路接觸器、管理繼電器、控制繼電器、時(shí)限繼電器、半導(dǎo)體器等組裝而成。因是精密設(shè)備，所以要防塵，并保

51、持良好的通風(fēng)，以維持規(guī)定電溫度。</p><p>　　(3)限速器限速其為電梯限速保護(hù)裝置，是重要的安全設(shè)備。當(dāng)電梯超過額定速度或失控時(shí)（為額定速度的115%），限速器能發(fā)出電信號(hào)，自動(dòng)切斷控制電路。如果轎廂仍然繼續(xù)高速下行，此時(shí)限速器則以機(jī)械方式操縱安全鉗動(dòng)作，將轎廂夾持在導(dǎo)軌上，阻止起繼續(xù)下降，避免產(chǎn)生不良后果。</p><p>　　電梯上的限速器大多屬于離心式限速器，由輪盤、開關(guān)、纜

52、繩和夾鉗裝置構(gòu)成，以旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力反映電梯的運(yùn)行速度，常見的有甩塊式和甩球式兩種。軸承、銷部的磨損是誤動(dòng)作的主要原因，會(huì)降低安全裝置的機(jī)能，故要經(jīng)常檢查。</p><p><b>　　2.轎廂與對(duì)重</b></p><p>　　(1)轎廂轎廂是是用來安全運(yùn)送乘客及物品到目的層的箱體裝置，它的運(yùn)行軌跡是在曳引鋼絲繩的牽引下沿導(dǎo)軌上下運(yùn)行。</p>&l

53、t;p>　　(2)對(duì)重對(duì)重又稱平衡重，起到平衡轎廂的作用（但這種平衡是相對(duì)的和變化的）。對(duì)重與轎廂通過曳引繩的連接，利用曳引繩與曳引輪槽之間的摩擦力驅(qū)動(dòng)轎廂的上升和下降。</p><p><b>　　3.廳門（層門）</b></p><p>　　廳門是為確保在候梯廳的乘客安全而設(shè)置的開閉裝置，只有在轎廂停層和平層時(shí)才被打開。</p><p&g

54、t;<b>　　4.井道與井底設(shè)備</b></p><p>　　(1)曳引鋼絲繩連接轎廂與對(duì)重，驅(qū)動(dòng)轎廂上下運(yùn)行。</p><p>　　(2)導(dǎo)軌使轎廂和平衡對(duì)重在井道內(nèi)垂直升降的導(dǎo)向裝置。</p><p>　　(3)限速鋼絲繩、張緊裝置用以防止限速鋼絲繩的松弛或搖動(dòng)，把轎廂速度正確地傳送到限速器的輔助裝置。</p><p&

55、gt;　　(4)補(bǔ)償鏈由于轎廂升降，轎廂側(cè)與對(duì)重側(cè)的曳引鋼絲繩重量比隨之變化。為了修正這個(gè)變化，減輕電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，將轎廂與對(duì)重用補(bǔ)償鏈連接起來，一般用于提升高度超過30m的電梯。</p><p>　　(5)終端保護(hù)裝置終端保護(hù)裝置由終端電氣保護(hù)裝置和機(jī)械緩沖裝置兩部分組成，終端電氣保護(hù)裝置由換速開關(guān)、限速開關(guān)和極限開關(guān)組成。機(jī)械緩沖裝置是指位于底坑的各種緩沖器，它們是電梯安全保護(hù)的最后一道措施，設(shè)置在井道底坑中且

56、正對(duì)轎廂和對(duì)重，起作用是防止轎廂和對(duì)重沖頂撞底。常用的緩沖器有彈簧緩沖器和油壓緩沖器兩種。</p><p>　　主要組件：橋廂、懸吊系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、樓層開關(guān)、電機(jī)及調(diào)速器、控制盤、通訊系統(tǒng)。</p><p><b>　　電梯示意圖</b></p><p>　　1—控制柜2—限速器3—門聯(lián)動(dòng)裝置4—轎門5—轎廂底板6—樓層地面7—層門8—補(bǔ)償

57、繩9—張緊裝置10—地坑11—緩沖器12—對(duì)重13—對(duì)重導(dǎo)軌14—轎廂導(dǎo)軌15—井道壁16—導(dǎo)靴17—導(dǎo)軌壓板18—轎廂19—安全鉗20—曳引繩端接裝置21—曳引繩22—曳引機(jī)23—機(jī)房</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p>　　第三章 電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)</p>

58、<p>　　電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電梯的動(dòng)力來源，它驅(qū)動(dòng)電梯部件完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，在電梯中主要有如下兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：轎廂的升降運(yùn)動(dòng)，轎門及廳門的開關(guān)運(yùn)動(dòng)。轎廂的運(yùn)動(dòng)由拽引電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力，經(jīng)拽引傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行減速、改變運(yùn)動(dòng)形式（將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)）來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，其功率在幾千瓦到幾十千瓦，是電梯的主驅(qū)動(dòng)。轎門及廳門的開關(guān)則由開門電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力，經(jīng)開門機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速、改變運(yùn)動(dòng)形式來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)功率較?。ㄍǔＴ?00W以下），是電梯的輔助驅(qū)動(dòng)。&

59、lt;/p><p>　　3.2 拽引電機(jī)的選擇</p><p>　　拽引電機(jī)參數(shù)：載重，1000Kg，速度，1.5m/s,加速度，0.5m/s2,</p><p>　　根據(jù)以上參數(shù)的所需電機(jī)功率：</p><p>　　根據(jù)實(shí)際電動(dòng)機(jī)額定功率系列，對(duì)照電機(jī)選型參數(shù)表，可選上海南洋電機(jī)YTDP270.20-4。該電機(jī)參數(shù)如下： </p>

60、<p><b>　　功率：15KW</b></p><p><b>　　電壓：380V</b></p><p><b>　　頻率：50HZ</b></p><p><b>　　級(jí)數(shù)：4</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速：1450r/min<

61、;/p><p><b>　　電流：36A</b></p><p><b>　　自重：160Kg</b></p><p>　　表3.1 電動(dòng)機(jī)選型參數(shù)表</p><p>　　3.3 門系統(tǒng)電機(jī)的選擇</p><p>　　電梯門機(jī)控制系統(tǒng)要使電梯門開關(guān)動(dòng)作時(shí)快速起、停、加速、減速，且

62、運(yùn)行平穩(wěn)，到位準(zhǔn)確。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，需解決好電機(jī)的選擇問題，控制電路的選擇及設(shè)計(jì)問題。</p><p>　　三相異步電動(dòng)機(jī)原理：當(dāng)向三相定子繞組中通過入對(duì)稱的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開始時(shí)是靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用右手定則判定）。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電

63、動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場(chǎng)中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　通過上述分析可以總結(jié)出電動(dòng)機(jī)工作原理為：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對(duì)稱交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通

64、路），載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。</p><p>　　三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速：變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器，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(nèi)大都使用交－直－交變頻器。</p>&l

65、t;p><b>　　其特點(diǎn)：</b></p><p>　　效率高，調(diào)速過程中沒有附加損耗；</p><p>　　應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動(dòng)機(jī)；</p><p>　　調(diào)速范圍大，特性硬，精度高；</p><p>　　本方法適用于電梯門電機(jī)調(diào)速場(chǎng)合。</p><p>　　通過對(duì)三相異步電機(jī)的

66、篩選，確定上海英皇激光科技有限公司的型號(hào)為YVP71-6-2.7N的三相異步電動(dòng)機(jī)作為此次設(shè)計(jì)的電梯門電機(jī)使用電機(jī)。該電機(jī)技術(shù) 參數(shù)如下：</p><p>　　額定功率: 80W</p><p>　　額定電壓: 220V</p><p>　　額定電流: 0.65A</p><p>　　額定轉(zhuǎn)速: 930r

67、/min</p><p>　　額定頻率: 50HZ</p><p>　　3.4 變頻器的選擇</p><p>　　3.4.1 通用變頻器發(fā)展及前景概況</p><p>　　變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)，先把工頻交流電源通

68、過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率。</p><p>　　最初開發(fā)的變頻器的根本目的并非為了節(jié)能，主要是交流傳動(dòng)代替直流傳動(dòng)，并滿足過程化控制的要求。變頻器技術(shù)是當(dāng)今自動(dòng)化

69、技術(shù)中比較成熟、比較先進(jìn)的技術(shù)，是電力技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物。變頻器的主要工作原理是:通過微電子器件、電力電子器件和控制技術(shù)，將供給電機(jī)定子的工頻交流電源經(jīng)過二極管整流成直流，再由IGBT等逆變?yōu)轭l率和電壓都可調(diào)的交流電源，此電源再拖動(dòng)電機(jī)和負(fù)載。</p><p>　　在網(wǎng)絡(luò)化日益普及的今天，與普通的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)硬線連接方式而言，通過高速通訊網(wǎng)絡(luò)連接的變頻器系統(tǒng)可以最大程度上降低系統(tǒng)維護(hù)時(shí)間、提高生產(chǎn)

70、效率、減少運(yùn)行成本。另外，通過現(xiàn)場(chǎng)總線模塊，不同型號(hào)的變頻器以同一種編程語言和通訊協(xié)議來與不同功率段、不同型號(hào)的變頻器進(jìn)行組態(tài)，如功率、速度、轉(zhuǎn)矩、電流、設(shè)定值等。</p><p>　　上世紀(jì)80年代外資變頻器產(chǎn)品開始進(jìn)入我國市場(chǎng)，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，90年代以來變頻器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)普及，行業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大。在過去的20幾年，我國變頻器行業(yè)從起步階段到目前正逐步開始趨于成熟，發(fā)展十

71、分迅速。進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國中、低壓變頻器市場(chǎng)的增長速度超過了20%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于近幾年的GDP增長水平。2006年我國中、低壓變頻器市場(chǎng)容量已達(dá)76億元左右。</p><p>　　隨著國內(nèi)對(duì)大規(guī)模變頻裝置的需求上升，高檔變頻產(chǎn)品的開發(fā)成功，變頻器智能化的開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。我們的變頻基本性能還沒有達(dá)到相應(yīng)的水準(zhǔn)，市場(chǎng)還沒有發(fā)育到這個(gè)程度?？上驳氖?，我們已經(jīng)看到國內(nèi)一些變頻企業(yè)進(jìn)行了有益的研發(fā)實(shí)踐，一方面消化國外

72、的先進(jìn)技術(shù)，一方面嘗試推出自己的變頻標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　隨著市場(chǎng)的擴(kuò)大和用戶端需求的多樣化，國內(nèi)變頻器產(chǎn)品的功能在不斷完善和增加，集成度和系統(tǒng)化越來越高，并且已經(jīng)出現(xiàn)某些專用變頻器產(chǎn)品。另外，變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。目前，我國變頻器市場(chǎng)正處于一個(gè)高速增長的時(shí)期，在電力、有色金屬、冶金、機(jī)械、建材等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　因此，綜合考慮變頻器自身優(yōu)勢(shì)、行業(yè)及市場(chǎng)

73、的發(fā)展速度、現(xiàn)狀及潛力、良好的宏觀環(huán)境，我國變頻器行業(yè)的發(fā)展前景十分樂觀。</p><p>　　3.4.2 變頻器的工作原理</p><p>　　我們知道，交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式為：</p><p>　　n＝60f(1－s)/p</p><p>　　式中：n為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；</p><p>　　F為異步電動(dòng)機(jī)的

74、頻率；</p><p><b>　　S為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率；</b></p><p><b>　　P為電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。</b></p><p>　　由上式可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是

75、一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。</p><p>　　3.4.3 富士變頻器簡介</p><p>　　富士變頻器是由取得環(huán)境管理系統(tǒng)ISO14001認(rèn)證的工廠制造高性能和多功能的理想結(jié)合動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制能在各種運(yùn)行條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的最佳控制。</p><p>　　動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制是一種先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)?？刂葡到y(tǒng)高速計(jì)算電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載所需功率，

76、最佳控制電壓和電流矢量，最大限度地發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。按照動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制方式，能配合負(fù)載實(shí)現(xiàn)在最短時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)地加減速。使用高速CPU能快速響應(yīng)急變負(fù)載和及時(shí)檢知再生功率，設(shè)有控制減速時(shí)間的再生回避功能，實(shí)現(xiàn)無跳閘自動(dòng)減速過程。采用富士獨(dú)自開發(fā)的控制方式，在0.5Hz能輸出200%高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（￡22kW）。30kW以上時(shí)為180%。帶PG反饋更高性能的控制系統(tǒng)使用PG反饋卡（選件）構(gòu)成帶PG反饋的矢量控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更高性能、更高精度的

77、運(yùn)行。</p><p>　　速度控制范圍：1：1200</p><p>　　速度控制精度：±0.02%</p><p><b>　　速度響應(yīng)：40Hz</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)脈動(dòng)大大減小采用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制，結(jié)合富士專有的數(shù)字AVR，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速（1Hz）運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速脈動(dòng)比以前機(jī)種減小1

78、/2以上。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中常時(shí)進(jìn)行自整定，常時(shí)核對(duì)電動(dòng)機(jī)特性變化，實(shí)現(xiàn)高精度速度控制。第2電動(dòng)機(jī)亦有自整定功能。1臺(tái)變頻器切換運(yùn)行2臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，保證2臺(tái)電動(dòng)機(jī)都能高精度運(yùn)行。優(yōu)良的環(huán)境兼容性采用低噪聲控制電源系統(tǒng)，大大減小對(duì)周圍傳感器等設(shè)備的噪聲干擾影響。標(biāo)準(zhǔn)裝有連接抑制高次諧波電流的DC電抗器端子。連接選件EMC濾波器后，能符合歐洲EMC指令。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有風(fēng)機(jī)、泵等最佳自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行模式。</p><p>　　采用

79、使電動(dòng)機(jī)損耗降至最小的新控制方式，取得更好的節(jié)能效果。更方便使用的鍵盤面板，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有復(fù)寫功能，能容易地將1臺(tái)變頻器的功能碼數(shù)據(jù)復(fù)寫至其他變頻器。顯示器標(biāo)準(zhǔn)可選擇3種語言（中文、英文和日文），便于國內(nèi)外配套使用?？珊唵蔚赜涉I盤面板或外部接點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)（JOG）運(yùn)行操作。使用延伸電纜選件（CBIII-10R-□□），可簡單地實(shí)遠(yuǎn)方操作。完整的產(chǎn)品系列適應(yīng)不同用途，提供兩種系列，一般工業(yè)用的G11S系列和風(fēng)機(jī)、泵用的P11S系列。G11S系

80、列容量范圍為0.2～315kW，風(fēng)機(jī)、泵用P11S系列為7.5～400kW。機(jī)種規(guī)格齊全。符合國際標(biāo)準(zhǔn)（EC指令、TUV、UL/cUL）標(biāo)準(zhǔn)系列符合使用于歐洲地區(qū)、北美地區(qū)和加拿大地區(qū)的EC指令（CE標(biāo)志）、TUV認(rèn)證（￡22kW）、UL規(guī)格、cUL規(guī)格。適應(yīng)各種環(huán)境的結(jié)構(gòu)對(duì)￡22kW標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品采用全封閉結(jié)構(gòu)IP40，耐環(huán)境性能好。對(duì)￡22kW變頻器，允許橫向密集安裝，節(jié)省控制盤的安裝空間。另外對(duì)￡7.5kW，變頻器的高度統(tǒng)一為260mm

81、，使用多臺(tái)不同容量的變頻器時(shí)，安裝盤設(shè)計(jì)容易。提供可選防水型IP65（￡7.5kW）和IP54（11～22kW），適</p><p>　　可連接現(xiàn)場(chǎng)總線：Profibus-DP、Interbus-S、DeviceNet、ModbusPlus（選件）等。</p><p>　　豐富的實(shí)用功能，用于風(fēng)機(jī)、泵等………PID控制功能變頻器風(fēng)扇ON/OFF控制商用電切換順序用于搬運(yùn)、傳送設(shè)備…可選擇預(yù)

82、先設(shè)定的16種速度運(yùn)行程序運(yùn)行（7步，每步最長6000s，可連續(xù)、單循環(huán)或單循環(huán)終速繼續(xù)運(yùn)行）無沖擊瞬停再起動(dòng)運(yùn)行采用富士獨(dú)自開發(fā)的變頻器頻率追蹤（引入運(yùn)行）功能，變頻器能無沖擊地再起動(dòng)瞬停后正在旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　保護(hù)功能的充實(shí)能設(shè)定電子熱繼電器的熱時(shí)間常數(shù)，因此電子熱繼電器能適用于各種電動(dòng)機(jī)。設(shè)有輸入缺相保護(hù)，防止電源斷線損壞變頻器。能用PTC熱敏電阻保護(hù)電動(dòng)機(jī)。豐富的維護(hù)功能在鍵盤面板的LC

83、D上能顯示和確認(rèn)變頻器的運(yùn)行狀態(tài)、輸入/輸出信號(hào)狀態(tài)和跳閘時(shí)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，由此較易進(jìn)行異常原因分析和提出對(duì)策。</p><p>　　I/O端子檢查功能主電路電容器壽命變頻器負(fù)載率測(cè)定累計(jì)運(yùn)行時(shí)間的記錄、顯示運(yùn)行狀態(tài)（變頻器輸出電流、散熱板溫度、消耗功率等）監(jiān)視跳閘時(shí)詳細(xì)數(shù)據(jù)的記其他各種有用功能標(biāo)準(zhǔn)裝有（31.5kW）控制電源輔助輸入電路，因此斷開主電源時(shí)，能保持異常輸出信號(hào)。接點(diǎn)輸入控制端子（9點(diǎn)）、開路集電極晶體

84、管輸出（4點(diǎn)）、繼電器輸出（1點(diǎn)）等可根據(jù)用途任意設(shè)定其端子功能。</p><p>　　負(fù)載過大的場(chǎng)合，可選擇變頻器不跳閘繼續(xù)運(yùn)行（失速防止功能）或跳閘停止運(yùn)行。G11S/P11S系列和機(jī)種所有機(jī)種（0.2~400kW）為統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，便于用戶構(gòu)成各種應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p>　　根據(jù)以上的信息及選擇電機(jī)的功率，本次設(shè)計(jì)選用富士FRN15LMIS-4C作為控制主電機(jī)的變頻器，選用FRN

85、5.5LMIS-4C作為控門電機(jī)的變頻器。</p><p>　　富士該系列變頻器外觀：</p><p>　　圖3.1變頻器實(shí)物圖</p><p><b>　　內(nèi)部基本連接圖：</b></p><p>　　圖3.2變頻器內(nèi)部基本連線</p><p>　　3.5 交流接觸器的選擇</p>

86、<p>　　基于本次設(shè)計(jì)的要求，本次設(shè)計(jì)采用的是機(jī)械連鎖（可逆）交流接觸器，機(jī)械（可逆）交流接觸器實(shí)際上是由兩個(gè)相同規(guī)格的交流接觸器再加上連鎖機(jī)構(gòu)和電氣連鎖機(jī)構(gòu)組成。它可以保證在任何情況下（如機(jī)械震動(dòng)或錯(cuò)誤操作而發(fā)出的指令）都不能使兩臺(tái)交流接觸器同時(shí)吸合，而只能當(dāng)一臺(tái)接觸器斷開后，另一臺(tái)接觸器才能閉合，能有效防止電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)相間短路的可能性，比單在電器控制回路中加電氣連鎖電路的應(yīng)用更安全可靠。機(jī)械連鎖交流接觸器主要用

87、于電動(dòng)機(jī)可逆控制，雙路交流電源的自動(dòng)切換也可用于需要頻繁地進(jìn)行可逆換接的電氣設(shè)備上。常用的機(jī)械連鎖（可逆）交流接觸器有LC2-D型、6C系列、3TD系列、B系列等。本次選用的為LC2-D型。</p><p>　　圖3.3接觸器實(shí)物圖</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選用的接觸器為施奈德電梯專用接觸器。其基本尺寸為長7.5cm，寬7.2cm。</p><p>　　3.6

88、電梯空調(diào)的選擇</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)的是高層住宅樓電梯，所以人流量大是其特點(diǎn)之一，為提高電梯內(nèi)空氣質(zhì)量及乘客的舒適感，在電梯內(nèi)安裝空調(diào)也是必然的選擇。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選用的為上海巴陵機(jī)電有限公司BL-KT325電梯空調(diào)。下表是BL-KT系列的產(chǎn)品對(duì)照表。</p><p>　　根據(jù)該電梯參數(shù)表可選用BL-KT325作為本次設(shè)計(jì)的高層住宅樓電梯

89、的空調(diào)設(shè)備。</p><p><b>　　表3.2空調(diào)參數(shù)表</b></p><p>　　第四章 電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 電梯控制面板的設(shè)計(jì)</p><p>　　電梯控制面板是電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與電梯控制系統(tǒng)連接的具體體現(xiàn)，控制面板設(shè)計(jì)圖如下：</p><p>　　圖4.1 層樓

90、面板設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4.2 轎內(nèi)面板設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4.3 柜內(nèi)面板設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)實(shí)際高層住宅樓電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制面板的設(shè)計(jì)，面板上主要分為三塊，第一塊上分布著兩個(gè)按鈕兩個(gè)開關(guān)，分別為轎內(nèi)自動(dòng)開關(guān)，轎內(nèi)手動(dòng)開關(guān)，轎內(nèi)上行按鈕，轎內(nèi)下行按鈕。第二塊上分布著一個(gè)開關(guān)和兩個(gè)按鈕，分別為轎頂手動(dòng)開關(guān)，轎頂上行按鈕，轎頂下行按鈕。第三塊分

91、布著一個(gè)開關(guān)和兩個(gè)按鈕，分別為柜內(nèi)手動(dòng)開關(guān)，柜內(nèi)上行按鈕，柜內(nèi)下行按鈕。根據(jù)以上分析，可以畫出高層住宅樓電梯驅(qū)動(dòng)控制面板平面安裝圖。下面我們來了解其內(nèi)部線路原理，如下圖所示，自動(dòng)-手動(dòng)回路是由420#與400#線提供的直流48V電源供電。420#線將直流48V正電源，經(jīng)轎內(nèi)自動(dòng)開關(guān)，轎內(nèi)急停開關(guān)常閉觸點(diǎn)，轎內(nèi)手動(dòng)常閉觸點(diǎn)，輸入到PLC相關(guān)端口，此時(shí)電梯為自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。將開關(guān)撥動(dòng)到轎內(nèi)手動(dòng)是，轎內(nèi)手動(dòng)常閉觸點(diǎn)斷開，所以此時(shí)若轎內(nèi)自動(dòng)閉合也

92、不會(huì)得到響應(yīng)，當(dāng)按下轎內(nèi)UP按鈕時(shí)，電梯上行，當(dāng)按下轎內(nèi)DN按鈕時(shí)，電梯下行，因?yàn)槎O管正常情況下只能單向?qū)ǎ栽趫D中增加二極管有助于增加線路的安全性。同理將開關(guān)撥到轎頂手動(dòng)時(shí)，當(dāng)按下轎頂U(kuò)P按鈕時(shí)，電梯上行，當(dāng)按下轎頂DN按鈕時(shí)，電梯下行。同理將開關(guān)撥到柜內(nèi)手動(dòng)時(shí)，當(dāng)按下柜內(nèi)UP按鈕時(shí)，電梯上行，當(dāng)按下</p><p>　　圖4.4面板內(nèi)部接線圖</p><p>　　4.2 高層住宅

93、樓電梯電氣原理圖設(shè)計(jì)</p><p>　　電源配置，接通機(jī)房內(nèi)電梯電源開關(guān)，由上圖主回路中R1、S1、T1、得到三相交流380V線電壓。三相線電壓經(jīng)過噪聲過濾器LF，由R1A、S1A、T1A輸出到主回路接觸器的靜主觸點(diǎn)L1、L2、L3,并通過R4B、S4B、T4B輸出到控制變壓器TR-01，如下圖所示：</p><p>　　圖4.5主回路電源電路圖</p><p>

94、　　控制變壓器TR-01得電后，經(jīng)CHG1、CHG2熔斷器，E1電路板得到AC220V-240V電源，預(yù)充電回路開始充電。如下圖所示。</p><p>　　圖4.6 控制回路電源之一</p><p>　　控制變壓器TR-01得電后，經(jīng)CST1熔斷器，C10與C00之間有100V交流電壓。C10與C20之間有200V交流電源。以上是供給轎廂頂部的電源。</p><p>

95、;　　控制變壓器TR-01得電后，經(jīng)HST熔斷器，H10、H20得電，供給層站外呼AC105V電源。</p><p>　　控制變壓器TR-01得電后，經(jīng)R-CR整流器，420#、400#接線端輸出直流電壓DC48V供給觸電輸入緩沖器PAD。</p><p>　　控制變壓器TR-01得電后，經(jīng)R-ACR1、R-ACR2整流器整流，79#、00#接線端輸出直流電壓DC125V,供給制動(dòng)器、接觸

96、器電源。</p><p>　　控制變壓器TR-01得電后，經(jīng)MPS熔斷器輸出，穩(wěn)壓電源MPS-1整流穩(wěn)壓，P1板多路電源+12v、-12v、+5v直流電壓。如下圖所示。</p><p>　　圖4.7 控制回路電源之二</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，可得到如下的高層住宅樓電梯的電氣原理圖：</p><p>　　圖4.8 高層住宅樓總電氣原

97、理圖</p><p>　　4.3 控制功能的選擇</p><p>　　該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。</p><p>　　運(yùn)算功能簡單PLC的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通PLC的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型PLC中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他高級(jí)運(yùn)

98、算功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在PLC中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測(cè)和控制時(shí)，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算。</p><p&

99、gt;　　控制功能控制功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。例如采用PID控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等。</p><p>　　通信功能大中型PLC系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場(chǎng)

100、總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（如TCP/IP），需要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)（TCP/IP）相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開放的通信網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)1：1冗余配置，通信總線應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實(shí)際要求。<

101、;/p><p>　　PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)荷不大于60%。PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式：1）PC為主站，多臺(tái)同型號(hào)PLC為從站，組成簡易PLC網(wǎng)絡(luò)；2）1臺(tái)PLC為主站，其他同型號(hào)PLC為從站，構(gòu)成主從式PLC網(wǎng)絡(luò)；3）PLC網(wǎng)絡(luò)通過特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng)；4）專用PLC網(wǎng)絡(luò)（各廠商的專用PLC通信網(wǎng)絡(luò)）。</p><

102、;p>　　為減輕CPU通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的（如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)）通信處理器。</p><p>　　編程功能PLC的編程有離線編程和在線編程兩種，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用要求合理選用。</p><p>　　離線編程方式：PLC和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行

103、模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采用。</p><p>　　診斷功能PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。

104、硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過軟件對(duì)PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對(duì)PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。</p><p>　　PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。</p><p>　　處理速度PLC采用掃描方式工作。從實(shí)時(shí)性要求來看，處理速度應(yīng)越快越好

105、，如果信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間，則PLC將掃描不到該信號(hào)，造成信號(hào)數(shù)據(jù)的丟失。處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目前，PLC接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高，每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.2～0.4Ls，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)滿足：小型PLC的掃描時(shí)間不大于0.5ms/K；大中型PLC的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K。</p><p>　　4.4 電梯控制

106、柜介紹</p><p>　　所謂電梯控制柜就是控制電梯的運(yùn)行和停止的開關(guān)柜。其內(nèi)部有變頻器，CPU，續(xù)電器，接線端子等部分組成?？刂乒窈帽仁请娞莸男呐K，對(duì)電梯的控制和檢修有著非常重要的作用。</p><p>　　4.4.1高層住宅樓電梯控制柜平面圖的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)以上的尺寸，再考慮到控制柜的美觀、實(shí)用等因素，控制柜可設(shè)計(jì)為寬x厚x高（1000x900

107、x1500mm）。下圖是設(shè)計(jì)的高層住宅樓電梯控制柜的平面安裝圖。</p><p>　　如圖所示，左上角是電源總開關(guān)，引進(jìn)380V交流電源，經(jīng)熔斷器進(jìn)入電梯的</p><p>　　圖4.9控制柜接線圖</p><p>　　控制變壓器TR-01；同時(shí)380V電源進(jìn)入變頻器1、2、3（變頻器1、2、3為主拖動(dòng)系統(tǒng)變頻器，型號(hào)為iASTar-S3A4011A1）；同時(shí)380

108、V電源進(jìn)入變頻器4、5、6（變頻器4、5、6為門系統(tǒng)變頻器，型號(hào)為iASTar-S3M4011A1）。由TR-01經(jīng)熔斷器進(jìn)入端子排2，然后為各個(gè)元器件提供電壓。圖中變頻器各有三個(gè)輸入端（上行端、下行端、運(yùn)行端），接到PLC相應(yīng)的端子，由PLC通過這些端子來控制電梯的上行、下行、加減速等運(yùn)行狀態(tài)。變頻器的輸出端分別接入端子排1，然后由端子排1輸出去控制各個(gè)電機(jī)動(dòng)作。</p><p>　　圖中89模塊為內(nèi)部安全繼電

109、器，其接法與原理如圖所示。</p><p>　　圖4.10 內(nèi)部安全繼電器接線圖</p><p>　　上圖所示為安全回路接法，安全回路采用有79#和00#線提供的直流125V電源。79#線提供的直流125V正電壓經(jīng)轎內(nèi)RUN-STOP運(yùn)行-停止開關(guān)、轎頂RUN-STOP運(yùn)行-停止開關(guān)到71#線。125V又從71#并經(jīng)過轎頂安全窗開關(guān)E.EXIT和轎頂安全鉗開關(guān)SAF進(jìn)入P1電路板的73#線

110、點(diǎn)。73#線點(diǎn)在P1電路板中與75#線直接接通。75#線和P1電路板線點(diǎn)之間串接了層站緊急出口開關(guān)E.EXIT(HALL)、底坑停止開關(guān)PITSTOPSW、下端站極限開關(guān)DOT和上端站極限開關(guān)UOT。77#線點(diǎn)和78#線點(diǎn)之間串接了轎廂限速器開關(guān)GOV（和對(duì)重限速器開關(guān)GWT-GOV）。如果以上開關(guān)均接通，且經(jīng)PLC判斷電梯是自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，則89#安全回路繼電器吸合。如果經(jīng)PLC判斷，電梯是手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，89#不吸合；只有在給出啟動(dòng)指令