机电一体化产品介绍-电梯

机电一体化产品介绍-电梯

专业：机械设计制造及其自动化

学号：*************

学生姓名：Wing

指导教师：******

2014年12月25日

1.引言

随着我国经济建设水平的不断提高,国内高层建筑快速升温,于是电梯逐渐进入人们的生活中。电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。老式的电梯大都采用继电器控制,因其控制线路复杂、元器件体积大、故障率高、给检修工作带来诸多不便,难以保证电梯安全、稳定、可靠的运行。随着当代电子信息产业硬件和软件的快速进步,PLC在电梯控制系统中的应用已成普及之势，PLC控制原理图如图1所示。PLC控制系统即可使电梯控制线路简单易懂,又易于和电脑、传感器等外部设备连接。通过在电梯系统设计中引入PLC控制单元,即可大大增加电梯系统控制电路的控制精度、可靠性和灵活性,又可提高电梯控制系统的抗干扰能力,极大地方便了系统设计和技术施工。

图1电梯PLC控制原理图

2.工作原理

曳引钢细绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向

轮上，曳引电动机通过限速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，在导轨的约束下实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的，它的内部工作原理结构示意图如图2所示。

载人电梯都是微机控制的智能化、自动化设备，不需要专门的人员来操作驾驶，普通乘客只要按下列程序乘坐和操作电梯即可。具有一下控制要求：

（1）有司机或无司机控制；

（2）自动开关门；

（3）到达预定停靠层站，提前减速，平层停车时自动门；

（4）到达上、下端站，提前强迫减速；

（5）厅外有召唤装置，轿内有指令装置，能自动记忆召唤和指令，响应之后，能自动将召唤和指令消除；

（6）能自动选择运行方向，在司机操纵下，能强迫决定运行方向；（7）能根据指令和召唤的位置，自动选择停靠层站，并自动平层停车；

（8）厅外和轿内有指示电梯运行方向和所在位置的指示信号。

图１电梯内部工作原理示意图

3.构成要素

3.1控制器

控制系统主要有两部分组成。一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和选择运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器，PLC取代微机实现信号采集选着控制。

3.2动力能源

电梯的动力能源主要是电能。由电驱动拽引机工作，通过拽引钢绳拖动轿厢的升降。电能也是内部电气设备、应急设备等的主要能源来源。

3.3机械本体

电梯的机械本体由厢、轿门以及其他支撑部件等组成。由导轨约束使得轿厢完成上下竖直运动。

3.4执行部分

电梯的执行部分主要是拽引机、限速器及其他一些工作电气设备。控制柜按预定的PLC程序对拽引机进行实时控制，包括正反转，增减速等操作。还有轿门，完成运行时关闭，到站时打开一些基本工作。

3.5传感器

一般电梯内部的传感器有2到8个不等如位移传感器，称重传感器，光幕传感器，平层传感器，速度编码器等。

3.5.1位移传感器

位移传感器与平层传感器是电梯平层控制调整的装置，实现自动平层，且须准确。适应频繁启动、停止、调整及换向工作，是加速和等速平稳，速度曲线平滑，到站前无微动。电梯的运动速度应符合图3所示要求。

图3电梯速度控制示意图

3.5.2称重传感器

称重传感器是测量电梯的载荷装置，为控制系统提供载重信号，重时禁止运行。

3.5.3光幕传感器

光幕传感器也称光电传感器，应用于轿门上保护人或物不受伤不被夹的一种装置。它发射出一束光，照射到电梯门另一边安装的发射板。当有物体挡住了光线，光幕便会起作用，阻止门的运动。

3.5.4编码器

编码器则是一种将转速信号转化为电信号的一种器件。主要有2个作用：一是检测电梯在井道中的实时位置，二是检测电梯运行的实时速度。

3.6其他构成系统

1)导向系统：导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自

由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导向系统主

要由导轨，导靴和导轨架组成。

2)门系统：门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。门

系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。

3)电气控制系统：电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实

行操纵和控制。电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装

置，控制屏，平层装置，选层器等组成。

4)安全保护系统：保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全

的事故发生。由电梯限速器、安全钳、夹绳器、缓冲器、安

全触板、层门门锁、电梯安全窗、电梯超载限制装置、限位

开关装置组成。

4.举例及发展前景

4.1应用场合及举例

1853年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯第一次向世人展示了他的发明—电梯，继而在1889年12月，美国奥的斯电梯公司制造出了名副其实的电梯，它采用直流电动机为动力，通过蜗轮减速器带动卷筒上缠绕的绳索，悬挂并升降轿厢。现如今随着科技水平和制造电梯技术的发展，电梯应用十分广泛，主要有以下几点：

1)乘客电梯：送乘客设计的电梯，要求有完善的安全设施以及一定

的轿内装饰。

2)载货电梯：要为运送货物而设计，通常有人伴随的电梯。

3)医用电梯：运送病床、担架、医用车而设计的电梯，轿厢具有长

而窄的特点。

4)杂物电梯：图书馆、办公楼、饭店运送图书、文件、食品等设计

的电梯。

5)观光电梯：厢壁透明，供乘客观光用的电梯。车辆电梯：作装运

车辆的电梯。

6)建筑施工电梯：建筑施工与维修用的电梯。

除上述常用电梯外，还有些特殊用途的电梯，如冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯、消防员用电梯、斜行电梯、核岛电梯等。

4.2发展趋势

随着科技和技术手段的进步，未来的电梯将朝着以下几个趋势，更进一步向前发展，为人类生产生活提供更好的服务：

●电梯群控系统将更加智能化；

●超高速电梯速度越来越高；

●蓝牙技术在电梯上广泛应用；

●绿色电梯将普及；

●可视系统或人机对话。