高速电梯水平振动主动控制策略研究_冯永慧

高速电梯水平振动主动控制策略研究_冯永慧
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电梯振动的试验分析与解决方案

试验研究 电梯振动的试验分析与 解决方案 江汉大学 付 芩 摘要:电梯振动是影响电梯使用效果的重要因素之一。根据电梯振动试验所得到的相关数据,通过分析电梯系统共振的分布状态,发现了传统理论分析所遗漏的共振频率区。并针对该频率区与曳引机主机额定转速 主振频率接近的特点,提出了防止电梯发生系统共振的措施。 叙词:电梯 振动 共振 试验 Abstract:Vibration is one of the i mportant factors that have influence on elevator performance.According to the data from elevation tests,this paper analyzes the system resonance distribution,finding the resonance frequency range that is neglected by traditional theory.T his frequency range is proximate to main vibration frequency of the traction machine at rated speed,and,ac cording to this,measures against elevator resonance are proposed. Key words:Elevator Vibration Resonance Test 在电梯运行性能的各项指标中,垂直振动加速度和水平振动加速度是难以控制的指标。该指标超标会使乘座舒适感降低,严重时会产生抖动、颤动,使人无法忍受,因此探讨解决电梯振动的实用方法,对电梯制造厂商和安装维修单位有极大的实际意义。 1 电梯系统激振力特性 电梯运行中出现的振动从系统角度考虑,应为悬挂在曳引机上的轿厢 对重系统,在曳引机的振源激励下产生的受迫振动其幅频特性如图1所示。该振动类激振力的幅值与激振频率有关,由于电动机转子的不平衡以及电机轴和减速箱之间安装误差及制动轮与盘车手轮的动不平衡性,这种旋转体的不平衡引起的激振力其幅值与频率的平方成正比,其振幅放大率 的数学表达式为: = 2 (1- 2)2 +(2 )2 式中 频率比 阻尼比 从图1所示的幅 频响应曲线可以看出:由于激振力受振动频率影响,因此当频率比 增大时, 趋于1,且其下降趋势较缓慢,这是与其他振动类型的不同之处。这对于选择电梯隔振系统有实际指导意义,电梯隔振系统一般采用橡胶。橡胶隔振器的阻尼比 =0 10,当系统发生共振时, =1 67~5。 图1 幅 频响应曲线 2 改进措施 根据上述驱动功率和起动功率的核算,在不改 变原系统驱动装置的前提下,采取双电机起动,单电机运行的方案。2台电机的总功率为105kW,满足起动时的驱动功率82 92kW 的要求。起动后通过新增的一时间继电器,在10s 后将尾部电动机切除,由头部电动机单独驱动。 3 运行效果 经改进,2台输送机起动平稳,头部驱动电动机电流在65~80A,重载时起动时间3s 。经此改进,每一输送机每年可节约10万度电。 作者地址:南京市大厂区邮 编:210048收稿日期:2000-08-25 19 起重运输机械! 2001(8)

电梯控制系统分析工作原理

0引言 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。也有台阶式,踏步板装在履带上连续运行,俗称自动电梯。服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢,运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。 1电梯系统工作原理 电梯的安全保护装置用于电梯的启停控制;轿厢操作盘用于轿厢门的关闭、轿厢需要到达的楼层等的控制;厅外呼叫的主要作用就是当有人员进行呼叫时,电梯能够准确达到呼叫位置;指层器用于显示电梯达到的具体位置;拖动控制用于控制电梯的起停、加速、减速等功能;门机控制主要用于控制当电梯达到一定位置后,电梯门应该能够自动打开,或者门外有乘电梯人员要求乘梯时,电梯门应该能够自动打开。 电梯控制系统结构图如图1—1所示:

电梯信号控制基本由PLC软件实现。输入到PLC的控制信号有运行方式选择(如自动、有司机、检修、消防运行方式等)、运行控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信号、开关门及限位信号、门区与平层信号等。 电梯信号控制系统如图1—2所示:

2 继电器控制系统 电梯继电器控制系统就是最早的一种实现电梯控制的方法。但就是,进入九十年代,随着科学技术的发展与计算机技术的广泛应用,人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高,继电器控制的弱点就越来越明显。 电梯继电器控制系统存在很多的问题:系统触点繁多、接线线路复杂,且触点容易烧坏磨损,造成接触不良,因而故障率较高;普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能,使系统的控制功能不易增加,技术水平难以提高;电磁机构及触点动作速度比较慢,机械与电磁惯性大,系统控制精度难以提高;系统结构庞大,能耗较高,机械动作噪音大;由于线路复杂,易出现故障,因而保养维修工作量大,费用高,而且检查故障困难,费时费工。电梯继电器控制系统故障率高,大大降

电梯运行抖动共振原因及解决方法

电梯运行抖动原因及解决方法 2012-3-9 11:11:37 1、检查导轨的垂直度和导轨轨距,因为如果这两项不合格有可能导致轿厢作斜面爬坡运动发出一种类似共振的声音。 2、也有可能是钢丝绳受力不均匀造成的,可以将几根钢丝绳做调整达到受力均匀。 3、以上两项试了以后还有的话,可以在轿厢顶加钢丝绳夹来消除来自钢丝绳的振动,钢丝绳夹有铸铁和木的两种,个人认为铸铁钢丝绳夹效果更好些。 1.导轨安装时校正不垂直,或使用年代长久导轨磨损、变形或导轨接头处不平,台阶较大。解决方法:导轨不垂直重新校轨,一般安装后的导轨校正难度大,但也应尽最大努力去调整,以求达到标定值,或更换导轨,或重新磨光修平接头处。 2.导轨支架松动或压轨道螺栓松动。 解决方法:螺栓松动,拧紧螺母,如支架整体松动,则须重新预埋或焊接。 3.主机机座与承重梁连接固定螺栓松动,运行时窜动而引起下部抖动振荡。 解决方法:重新拧紧螺栓,并加锁紧螺母并死。 4.减速箱中,蜗轮与蜗杆间隙不适或研磨不适。 解决方法:调整蜗轮蜗杆啮合间隙到规定值。 5.闸车两侧间隙不均,运行时,时擦时不擦,磨损的闸皮在弧度上高低不一致。 解决方法:重新调整闸车,使两侧间隙均为0.5~0.7㎜,并两边工作同步,闸皮磨损超标或异常须更换。 6.轿厢底不水平,特别是负载运行时受力不均而强烈抖动。 解决方法:调节拉杆螺栓,校平轿底,并注意负载时载荷的均匀分布。 7.轿厢壁、底、顶螺丝松动,运行时窜动并伴有异声。 解决方法:紧固所有松动的螺栓。 8.轨距在全高上误差大。 解决方法:重新调整,并达到规定的设计要求。 9.钢丝绳间受力不均,钢丝绳抖动异常带动轿厢抖动。 解决方法:重新调整钢丝绳受力,并测量使各绳拉力差不超过±5%。 10.安全钳动作后,楔块未完全复位,运行时磨轨。 解决方法:重新调整使之复位,并注意间隙和提拉力要完全符合要求。 11.轿顶及绳轮上的轴承内滚珠磨损,运行时有一顿一顿的感觉或反绳轮与两边上梁间隙不一致轻微切槽而发生弹动现象。 解决方法:更换轴承,调整好间隙。 12.对重运行时与井道内异物相碰,并传送到轿厢,引起振荡。 解决方法:清除异物,使上下运行时无阻碍物。

电梯振动原因分析和解决方案探讨

电梯振动原因分析和解决方案探讨 摘要:电梯作为一种大型的复杂电气设备,其运行需要一套复杂的系统驱动, 再加上电梯运行环境恶劣,受到外部因素影响相对较大,容易产生振动问题。电 梯振动会直接影响电梯运行的可靠性、安全性,需要管理部门找出电梯振动发生 的原因,并采用针对性处理措施,降低电梯的振动频率,保证电梯的运行安全和 乘客舒适度。 关键词:电梯;振动原因;解决方案 1电梯振动相关阐述 通过对电梯运行机理进行分析可知,主要是通过曳引设备旋转驱动带动轿厢 升降,所以无论是哪种振动,都与电梯曳引机有一定联系,通常是在曳引机工作 中被迫振动。电梯是垂直运输工具,考虑到电梯是特种设备,为了保证电梯的运 行安全,要严格按照电梯相关技术标准进行安装和调试,做好各个环节的维护工作,从而确保电梯运行的平稳性、安全性。在分析电梯振动问题时,还要关注电 梯的安装、调试,这些都与电梯振动有着直接关联。 2电梯运行振动特性以及处理方法 2.1电梯曳引机振动 电梯曳引机转动中的机械结构是电梯升降运行中比较普遍的主要振动因素。 而目前乘客电梯大多采用的永磁同步曳引机,以及载货电梯使用的传统异步曳引机,曳引机在振动、噪声和效率方面有明显的技术优势,能适应使用中出现的复 杂工况,运行过程中不会出现噪声高、振动大、效率低等不良情况。但是,电梯 曳引机上的曳引轮的生产精度、安装调试精度及钢丝绳槽垂直水平线出现的误差,都会使电梯在升降运行过程中出现抖动和垂直振动。 处理措施:根据电梯的空载与负载实际情况,科学设置减振装置;在技术上 着重针对共振问题进行前期的处理;曳引机上的相关螺栓和螺母紧固必须达到安 全技术要求。 2.2电梯轿厢引起振动故障 电梯轿厢的科学化设计能有效保障电梯在使用过程中让乘坐者感受到其舒适性。就目前的电梯轿厢而言,是不能有效确保人性化上的设计体现,使得电梯轿 厢在升降运行过程中出现各种不舒适感,电梯轿厢的振动频率来源存在不确定性。在人性化设计方面,电梯轿厢结构设计及防震件设计还存在不合理的地方,使得 电梯轿厢整体自重过大,在电梯升降过程中会有更大的惯性出现。电梯升降运行 中因速度的不稳定而产生振动问题,导致乘客在电梯轿厢中出现头晕、耳鸣等不 舒适性问题。 处理措施:通过模型化分析研究,开发设计一种流线型电梯轿厢结构。电梯 轿厢采用绝缘的双重壁设计,滑动式密闭型门面板,通过噪音控制,提高电梯的 整体的舒适性与安全性。 2.3导靴与导轨之间运动产生的振动 电梯在T型导轨面间的升降运动方式分为滑动导靴和滚动导靴,它们主要作 用是在导轨上防止电梯轿厢升降时出现意外位移或倾斜,而导轨的变化会使电梯 轿厢在升降过程中发生垂直振动。在设计导靴的承载能力时,滚动导靴技术处理 上大多会以6个滚轮的方式,并能适应在既干燥又添加任何润滑油的T型导轨上 运行。为了降低运行噪声,减少运行中的摩擦阻力,采用尽量大的滚轮直径。一 般当电梯提升额定速度为5m/s时,电梯轿厢的导靴滚轮直径至少为250mm,对

振动控制的基本原理

B 图1-1 振动控制的基本原理 (1)电动台的工作原理及框图 载流导体载磁场中受电磁力的作用而运动,根据电磁学的基本原理,一段载流元dI 放在磁场中(见图1-1)所受的电磁力可用下式表示Df=BId ?sin (d ?^B )式中B 一载流导体所处磁场的磁通(Gs )I 一载流导体的电流有效值 (A )dI ^B 一电流元与V 的夹角载振动台的设计中d ?^B=90°则sin (d ?^B )=sin90°=1∴df=BId ?整个驱动动圈的线圈式由无数小电流元组成的因此动圈所受的力F 为 F=∫? 0BId ?=IB ?………(1-1) ?…………动圈的有效长度 显然,在上式中,当振动台与定型时B ?为定值则F αI 因此,当动圈上通过的电流I 以正弦规律变化,即产生所谓振动。 由(1-1)式可知 振动台的激振力大小取决于I 、B 、?三个参数的打小,气隙磁通B 的大小式不能无限制地增加的,当采取恒磁场时,B 一般为6000Gs 一7000Gs ,当采用单磁场励磁时,B 一般在13000Gs 左右,采用双

图1-2 动台体体积大小限制。如果要增加激振力,则要增加动圈驱动电流I 的大小,而I是由功率放大器提供的,也就要增大功率放大器输出的大小。 为了表明由功率化为激振力的能力,人们常用数来表达,它定义为每产生一公斤的激振力所需功率放大器的瓦数,称为该振动台的力常数。 在振动台的应用中常用下列量纲 I…………安培(A) ?…………厘米(cm) B…………高斯(Gs) F…………公斤力(kgf) 则(1-1)改写成 F=2x10-7IB ?……………………1—2 (2)电动台的框图及各部件作用 电动台的框图如图1-2所示

结构振动的主动控制技术

硕士研究生 非笔试课程考核报告 (以论文或调研报告等形式考核用) 2013 至 2014 学年 第 1 学期 考核课程: 防灾减灾学 提交日期: 2013 年 12月 20 日 姓 名 程伟伟 学 号 2012010305 年 级 研二 专 业 防灾减灾及防护工程 所在学院 土木工程学院 山东建筑大学研究生处制 考核成绩 考核人

结构振动的主动控制技术 程伟伟 (山东建筑大学土木工程学院,济南,250101) 摘要:主动控制是一项积极主动的智能化措施,是根据外界刺激和结构响应预估计所需的控制力,从而输入能量驱使作动器施加控制力或调节控制器性能参数,达到减震效果。对目前的主动控制技术的研究现状作了简要评述,阐述了振动主动控制中主要控制方法和策略及应用中存在的问题,并提出了振动主动控制技术的发展趋势。 Abstraction:Active Control is an intelligent proactive measures, are needed to control the pre-estimate based on external stimuli and response structures, thereby driving the input energy is applied to the actuator control or regulate the controller performance parameters to achieve the damping effect. The current research status of active control techniques are briefly reviewed, elaborated mainly active vibration control and application control methods and strategies for the problems and proposed active vibration control technology trends. 关键词:主动控制作动器与传感器控制方法 引言:主动控制是指在振动控制过程中,经过实时计算,进而驱动作动器对控制目标施加一定的影响,达到抑制或消除振动的目的。其控制效果好,适应性强,正越来越受到人们的重视。近几年,随着科学技术的发展,特别是在计算机技术和测控技术的推动下,振动主动控制有了长足进步。主动控制在越来越多的实际工程中应用的越来越多。 正文 地震给世界各国人民造成了巨大的灾害,土木工程结构振动控制是工程结构抗震领域的新课题。姚治平将振动控制与土木工程相结合,首次提出了土木工程结构振动控制的概念。对有效减轻地震灾害有着重要的现实意义。主动控制在声学中并不是一个新概念,早在20世纪30年代,Paul Lueg 就提出了利用主动噪声抵消发代替被动噪声控制,对低频噪声进行控制。由于振动传递远比声音的传递复杂得多,致使主动振动控制的研究共走进展相对较慢,直到二次世界大战后的军备竞赛才促使其迅速发展。纵观主动振动控制的发展过程,将其划分为重点突破、广泛探索和重点攻关三个阶段。从20世纪50年年代起,主动控制取得了三项突破,即实现了机翼颤振的主动阻尼没提高了飞机航速;主动振动控制提供了超静环境,保证惯导系统满足核潜艇和洲际导弹导航的进度要求;磁浮轴承控制离心机转子成功,创造出分离铀同位素的新工艺。20世纪50-60年代主动振动控制发展的重点突破阶段。上述成就迅速吸引了众多的专家研究这项技术。于是20世纪70年代变成为空广泛探索主动振动控制在各个工程领域应用的阶段。进入20世纪80年代,主动振动技术在几个工程领域的应用前景相当明朗,其中就有控制高挠性土木工程结构振动在、控制,于是,主动振动控制研究进入重点攻关阶段。目前,对主动控制的研究主要集中在:传感器、致动器、动力学建模及其振动控制、传感器/致动器的优化配置等几方面。控制技术分为主动、被动和半主动等类型。主动控制是指在振动控制过程中,根据所检测的振动信号,应用一定的控制策略,经过计算,进而驱动作动器为控制目标施加一定的影响,达到抑制或消除振动的目的。其控制效果好,适应性强,正越来越受到人们的重视。本文主要介绍主动控制技术的发展和展望。 主动控制是一种需要额外能量的控制技术,它与被动控制的根本区别是有无额外能量的消耗,是否具有完整的反馈控制回路。与被动控制相比,主动控制技术复杂、造价昂贵、维护要求高,但对于高层建筑或抗震设防要求高的建筑来说,主动控制具有更好的控制效果。主动控制装置大体上由仪器测量系统(传感器)、控制系统(控制器)、动力驱动系统(作动器)等组成。传感器测量姐欧股的动力响应或外部激励信息;控制器处理传感器测量的信息,实现所需的空置力,并输出作动器

电梯运行振动原因解析

电梯运行振动原因解析 电梯振动主要由机械和电气两方面的原因造成。在所有振动中机械方面占80%左右,电气方面占10%左右。由保养不当或不到位引起的振动占60%以上,因元器件老化或损坏引起的振动约占20%,因安装质量等方面的问题占20%左右。 因机械方面引起的振动 1.1因导轨引起的振动 因导轨引起的振动包括以下几个方面。 (1)导轨分主轨和副轨,其对向度、垂直度的精度主要取决于安装质量,其次取决于后期的维修保养。对向度、垂直度引起的振动,在轿内乘坐时会感到电梯前后左右摆动。 (○,1)安装方面引起的原因有:a)样板精度不高;b)放样时各尺寸精度控制不好;c)施工过程中样板变形;d)环境恶劣,例如气温变化大,大风吹摆;e)施工人员的技术水平、经验和责任心欠缺。一旦因安装不到位引起导轨对向度、垂直度超标也许就成了电梯振动的不治之症。 对此,电梯安装时一定要选择风小、气温变化小的天气放线,一次完成;放线精度要符合厂家的技术要求,关键工序、关键部位要选派经验丰富的人员主导;选择材质不变形、强度大的材料做样板;选择合格的量具;校导轨时要经常检查样板线,每对导轨两人或同一个人同时同步调校;每道工序完成后,除了认真地自检外还必须由经验丰富的人员复检合格后方可进行下一道工序。 (○,2)维修或保养方面引起的原因有:a)因保养不及时或保养不到位引起固定导轨的螺母松动,导致导轨移位或变形,保养工作中至少一年一次对固定螺母、压导板,膨胀螺栓进行排查紧固;对新签字保养合同的电梯必须进行一次对固定螺母、压导板、膨胀螺栓进行排查紧固。b)导轨缺油引起工作面摩擦系数增大,进而使靴衬与导轨接触面摩擦力增大,产生振动。缺油的原因有:油杯缺油,无油毡或油毡上油不良,油质不好起不到润滑效果,油毡或导油线与工作面间隙过大,油上不到导轨上,因此在保养工作中每15天应对油杯好坏、油位、油毡间隙、上油情况进行保养调整,速度在1.00mm/s一下的电梯其油毡间隙为0.5~1mm为宜;速度在1.00mm/s以上的电梯其油毡间隙为1~1.5mm为宜,若为导油线时以刚接触导轨面时的长度再长1~2mm为宜;1.75m/s以上电梯不宜用油毡导油,否则油毡易跑掉。 (2)若因地震造成导轨移位变形,应在地震后及时进行检查、调整。 (3)导轨规格小容易引起导轨变形,因此速度在1.00m/s以下、10层以上的电梯才宜用8K导轨,其它速度和层站的电梯应用13K以上导轨。 1.2因轿厢引起的振动 因轿厢引起的振动主要包括以下几个方面。

振动主动控制

振动主动控制 振动控制是振动工程领域内的一个重要分文,是振动研究的出发点与归宿。从广义上说,振动控制包括两方面的内容‘一是振动的利用,充分利用有利的扳动,如各类振动机器等;另一是振动的抑制,尽量减小有害的振动,因为振动加速运转机械的磨损,缩短产品与结构的寿命,使人易于疲劳,侵仪器易于失灵。本书所讲的振动控制,只是振动的如制。 振动控制的任务就是通过一定的手段位受控对象的振动水平满足人们的预定要求。 这里,受控对象是各类产品、结构或系统的统称。为达到振动控制的目的所采取的手段,通常需经历如下五个环节: (1)确定振源特性与振动特征:确定振源的位置,激励的特性(简谐件、周期性、窄带随机性或宽带随机性)。振动特征(受迫型、白激型或参微型)等,因为不同性质的振源引起的振动,其解决的方法也不同。 (2)确定振动控制水平,即确定衡量振动水平的量及其指标,这些量可以是位移、速度或加速度、应力等,也可以是其最大值或均方根值。 (3)确定振动控制方法:不同的振动控制方法其适用性不同,这些方法包括隔振、吸振、阻振、消振及结构修改等。 (4)进行分析与设计:包括建立受控对象与控制装置(如吸振器、隔振器、阻尼器等)的力学模型、进行振动分析,以及对控制装置参数与结构的设计。 (5)实现:将控制装置的结构与参数从设计转化为实物。可实现性是振动控制研究中必须注意的重要问题。 按所采用的抑制振动手段区分,振动控制方法有五种: (1)消振:即消除或减弱振源,这是治本的方法。因为受控对象的响应是由根源(激励)引起的,外因消除或减弱,响应自然也消除或减弱。如对不平衡的刚性或柔性转子,采用动平衡方法消除或减弱它们在转动时因质量不平衡出现的离心力及力矩;如对高烟囱、热交换器等结构,由于卡门涡引起的流激振动,

电梯轿厢振动的原因及处理措施分析

电梯轿厢振动的原因及处理措施分析 电梯轿厢振动的原因及处理措施分析 【摘要】电梯属于应用广泛、使用频繁的交通设备,运行过程中要保持安全与舒适,电梯轿厢振动直接影响到了电梯的舒适性。本文详细分析了电梯轿厢振动的主要原因,并提出了有效的处理措施。 【关键词】电梯;轿厢振动;原因;处理措施 1 前言 电梯是生活中最常见的垂直交通设备,广泛运用于高层建筑中。电梯的安全与舒适是人们普遍关注的,随着电梯的普及率不断提高,人们对电梯的舒适性要求也不断提高,电梯轿厢振动是影响电梯舒适性的重要因素,造成电梯轿厢振动的原因多样,主要的原因是机械与电气一个或多个环节出现了问题。因此可以从这两个方面进行电梯轿厢振动原因分析,并采取有效可行的处理措施,以避免电梯轿厢振动,提高电梯运行过程中的舒适性。 2 振动原因及相应的处理措施 2.1 机械原因 2.1.1 导轨 导轨是电梯轿厢运行的依附体,因此导轨的安装直接影响到电梯的水平振动。引起电梯轿厢的原因:(1)导轨长时间使用磨损变形、安装过程中校正不达标或接头处不平造成台阶较大。处理措施:对导轨接头进行磨光修平,直至达到标定值。轿厢导轨与不设安全钳的对重导轨接头处缝隙 150mm。无法校正准确或进行磨光修平的应及时更换导轨。(2)导轨支架或压轨螺栓出现松动。处理措施:若导轨支架出现松动,应进行焊接或重新预埋,若螺栓松动则拧紧螺栓即可。 2.1.2 导靴 导靴依附在导轨上,起到限制电梯轿厢出现水平位移或倾斜的作用,轿厢在运行过程中会随着导轨的变化发生振动。若导靴调整过大则弹性支撑力无法起到作用,导致轿厢在运作中发生晃动;若导靴调整过紧则无法起到减振作用,导致轿厢因运行阻力过大而发生振动。

电梯控制系统分析工作原理

电梯控制系统分析工作原理

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0引言 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。也有台阶式,踏步板装在履带上连续运行,俗称自动电梯。 服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢,运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。 1 电梯系统工作原理 电梯的安全保护装置用于电梯的启停控制;轿厢操作盘用于轿厢门的关闭、 轿厢需要到达的楼层等的控制;厅外呼叫的主要作用是当有人员进行呼叫时,电梯能够准确达到呼叫位置;指层器用于显示电梯达到的具体位置;拖动控制用于控制电梯的起停、加速、减速等功能;门机控制主要用于控制当电梯达到一定位置后,电梯门应该能够自动打开,或者门外有乘电梯人员要求乘梯时,电梯门应该能够自动打开。 电梯控制系统结构图如图1—1所示: CPU 存储器输出接口PC 主机输入接口轿厢操作盘厅外呼叫 指层器 调整 拖动控制 门机控制 井道装置安全保护 装置

图1-1 电梯控制系统结构图 电梯信号控制基本由PLC 软件实现。输入到PLC 的控制信号有运行方式选 择(如自动、有司机、检修、消防运行方式等)、运行控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信号、开关门及限位信号、门区和平层信号等。 电梯信号控制系统如图1—2所示: 图1-2 电梯信号控制系统 2 继电器控制系统 电梯继电器控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。但是,进入九十年 代,随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用,人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高,继电器控制的弱点就越来越明显。 电梯继电器控制系统存在很多的问题:系统触点繁多、接线线路复杂,且触 点容易烧坏磨损,造成接触不良,因而故障率较高;普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能,使系统的控制功能不易增加,技术水平难以提高; 输出接口PLC 输入接口运行方式选择运行控制信号安全保护信号 内指令信号 外指令信号开关门信号门区平层信号拖动控制系统 呼梯信号指示 楼层显示运行方式指示 开关门控制 呼梯铃

振动控制 主动控制算法简介..

一、主动控制简介 1.概念:结构主动控制需要实时测量结构反应或环境干扰,采用现代控制理论的主动控制算法在精确的结构模型基础上运算和决策最优控制力,最后作动器在很大的外部能量输入下实现最优控制力。 2.特点:主动控制需要实时测量结构反应或环境干扰,是一种需要额外能量的控制技术,它与被动控制的根本区别是有无额外能量的消耗。 3.优缺点:主动控制具有提高建筑物的抵抗不确定性地面运动,减少输入的干扰力,以及在地震时候自动地调整结构动力特征等能力,特别是在处理结构的风振反应具有良好的控制效果,与被动控制相比,主动控制具有更好的控制效果。但是,主动控制实际应用价格昂贵,在实际应用过程中也会存与其它控制理论相同的问题,控制技术复杂、造价昂贵、维护要求高。 4.组成:传感器、控制器、作动器 5.工作方式:开环、闭环、开闭环。 二、简单回顾主动控制的应用与MATLAB应用 1.主动变刚度AVS控制装置 工作原理:首先将结构的反应反馈至控制器,控制器按照事先设定好的控制算法并结合结构的响应,判断装置的刚度状态,然后将控制信号发送至电液伺服阀以操纵其开关状态,实现不同的变刚度状态。 锁定状态(ON):电液伺服阀阀门关闭,双出杆活塞与液压缸之间没有相对位移,斜撑的相对变形与结构层变形相同,此时结构附加一个刚度; 打开状态(OFF):电液伺服阀阀门打开,双出杆活塞与液压缸之间有相对位移,液压缸的压力差使得液体发生流动,此过程中产生粘滞阻尼,此时结构附加一个阻尼。 示意图如下: 2. 主动变阻尼AVD控制装置 工作原理:变孔径阻尼器以传统的液压流体阻尼器为基础,利用控制阀的开孔率调整粘性油对活塞的运动阻力,并将这种阻力通过活塞传递给结构,从而实现为结构提供阻尼的目的。关闭状态(ON):开孔率一定,液体的流动速度受限,流动速度越小,产生的粘滞阻尼力越大,开孔率最小时,提供最大阻尼力,此时成为ON状态; 打开状态(OFF):控制阀完全打开,由于液体的粘滞性可提供最小阻尼力。 示意图如下:

引起电梯振动及噪音的原因分析

引起电梯振动及噪音的原因分析 近年来,由于不断涌现的新技术、新工艺、新材料应用到电梯行业,加之设计制造水平的日趋成熟以及电梯安装水平的提高,电梯的运行故障率逐渐降低,人们对电梯运行舒适感也即电梯的运行质量的关注和要求也在不断提高。电梯正常运行时的加减速度、加速度变化率、振动加速度以及振动频率是评价电梯承运质量的重要指标。根据国家标准 GB/T10058-2009《电梯技术条件》中“3.3.5 乘客电梯轿厢运行在恒加速度区域内的垂直(Z 轴)振动的最大峰峰值不应大于0.30 m/s2,A95峰峰值不应大于0.20 m/s2。乘客电梯轿厢运行期间水平(X轴和Y轴)振动的最大峰峰值不应大于0.20 m/s2,A95峰峰值不应大于0.15m/s2”的规定,加减速度过大,乘客就会有“超重”或“失重”的感觉,加速度变化率(加加速度)或振动加速度过大,或者振动频率在人体敏感频带内,乘客就会有头晕、想呕吐等不舒服的感觉,同时产生大量噪音。因此,一旦电梯出现上述情况,需及时找出原因,消除振动。该文通过对电梯振动和噪音的来源分析,为相关人员今后遇到振动和噪音问题时提供参考,提供一个思路。现场可以通过对以下振动和噪音来源的分析进行检查,以降低或消除电梯的振动和噪音,改善电梯的运行舒适感。 1 电梯振动的来源分析 电梯是机电合一的大型复杂产品,机械部分相当于人的躯体,电器部分相当于人的神经。机与电的高度合一,使电梯成了现代科学技术的综合产品。对于电梯的结构而言,传统的方法是分为机械部分和电气部分,因此,引起电梯振动与噪音的主要来源可以从机械系统和电气系统两方面 着手。 1.1 机械系统引起振动与噪音的主要因素 1.1.1 曳引机可能引起的振动与噪音 曳引机是曳引式驱动电梯的驱动部分,通过曳引机把电能转化成机械能促使电梯上下运行。由于曳引机需要长时间高速旋转、承受较大扭矩以及频繁的制、启动等,使得曳引机,特别是涡轮蜗杆式曳引机,在投入使用后成为振动和噪音源,究其原因,不外乎以下几种成因。 (1)蜗轮副侧隙过大,蜗杆刚度过低。 (2)电动机轴与减速器连轴器同轴度精度低。 (3)蜗轮与蜗杆间隙不合适。通常此种因素发生于在用电梯,由于蜗杆轴承磨损、径向跳动增大。 (4)齿轮磨损太大,齿轮的寿命是由其磨损情况决定的,齿轮上的凹点会影响其磨损率。 (5)电磁制动器两侧间隙不均匀,造成运行时松紧不一致。 1.1.2 钢丝绳可能引起的振动与噪音 (1)钢丝绳的涨力 不同的钢丝绳涨力会对曳引轮轮槽产生不同的压力,使曳引轮各绳槽磨损不均匀,随着时间的增长造成各槽节圆直径不同,绳间相对滑移加剧,引起运行中的振动和噪音。同时也会降低曳引轮的使用寿命。 (2)钢丝绳的扭曲 实验证明由于安装不当引起钢丝绳扭转会引起电梯的振动,要求确保每30 m钢丝绳旋转不超过一圈。 1.1.3 导轨可能引起的振动与噪音 (1)导轨的安装

电梯控制系统研究毕业论文

电梯控制系统研究毕业论文 目录 摘要· 第一章绪论·· 1.1课题的研究背景及意义 1.2 电梯的国外发展状况 1.3课题研究的容 第2章电梯的综述·· 2.1电梯的定义与简介··················· 2.2电梯的历史发展···················· 2.3电梯的种类······················· 2.4电梯的主要参数及性能指标················ 2.5电梯的结构及组成部件·················· 第3章控制系统软件控制回路·· 3.1 总体方案的确定····················· 3.2 设计思想························ 第4章软件的选择··

第5章硬件的控制·· 5.1主拖动回路的设计·· 5.1.1电梯机房里的主要部件·· 5.1.2电梯的安全保护装置·· 5.2.1电梯参数的计算·· 5.2.2变频器的工作原理·· 5.2.3电机与变频器配置及容量的选择··5.3电梯门控制系统·· 5.3.1开关门过程·· 5.3.2门的拖动系统·· 第六章经济效益分析·· 结论· 致谢· 参考文献· 附录·

第一章绪论 1.1课题的研究背景及意义 电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展,建筑物规模越来越大,楼层越来越多,对电梯的可靠性、舒适感和美学等方面的要求也有了更高要求。 电梯是集机电一体的复杂系统,不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域,还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言,应具有高度的安全性。事实上,电梯上已经采用了多项 安全保护措施。在设计电梯的时候,对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。然而,只有电梯的制造,安装调试、售后服务和维修保养都达到高质量,才能全面保证电梯的最终高质 量。在国外,已“法规”实行电梯制造、安装和维修一体化,实行由各制造企业认可的、法规认证的专业安装队伍维修单位,承担安装调试、定期维修和检查试验,从而为电梯运行的可靠性和安全性提供了保证。因此,可以说乘坐电梯更安全。美国一家保险公司对电梯的安全性做过认真地调查和科学计算,其结论是:乘电梯比走楼梯安全5倍。掘资料统计,在美国乘其他交通工具的人数每年约为80亿人次,而乘电梯的人数每年却有540亿人次之多。

探究导致电梯系统振动的机械因素

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 探究导致电梯系统振动的 机械因素 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-3962-12 探究导致电梯系统振动的机械因素 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 人们的生活水平随着经济与科技的快速发展而不断地提高,电梯也在人们的生活中占据着非常重要的作用。目前,我国的电梯系统在运行的过程中还普遍存在机械振动的现象,使得电梯的安全性能、稳定性能以及舒适性能都受到了很大的影响,给人们的心理上造成了很大的压力。本文从影响电梯系统振动的机械因素入手,对该问题的解决措施展开讨论。 随着城市化进程的不断加快,城市的面貌也在快速的发生着变化,在人们的生活中,电梯的身影随处可见,其已经成了人们生活中不可或缺的重要设施。但是,由于电梯在调试、安装过程中,还有一些缺陷和问题,使得电梯系统投入运行过程中有振动现象的存在。尽管这种振动非常微小,一般来说不会对人们的生命安全造成威胁,但是却在给人们的心理造

电梯运行安全检测与分析参考文本

电梯运行安全检测与分析 参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

电梯运行安全检测与分析参考文本使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 一、机振动检测技术 人对不同频率的振动感觉是不同的,实验证明,在振动强 度不大的振源作用下,频率为0~1Hz的振动主要影响头部, 如持续几分钟后往往有不舒服的感觉;1~2Hz的振动易使人 打瞌睡;3~4Hz的振动使腰胸局部有较大振动;5~8Hz时不 舒服感觉大;9~30Hz时脸、颈部振动大、视线受到干 扰,30Hz时振感最明显;30~80Hz时振感逐渐减小,到高频 区时脚部有发麻感觉。除了频率对人员各部位有影响外,振 动强度对人体亦有较大影响,一般来说如20Hz以下的振动, 振动加速度达到10cm/s2时使人引起感觉,随着振动加速度 的增加感觉更加明显,如超过500 cm/s2即会造成人体器官 平衡失调,导致神经与心血管障碍。

电梯质量振动分析仪DTA-803

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第1章系统说明 1.1 总体概述 随着各行各业对电梯的使用越来越普及,电梯的乘运质量关系到乘客的安全、舒适,以及作为衡量电梯质量的标准,需要制造一台能够满足全方位检测电梯质量的仪器,本文将提供智能电梯乘运质量测试系统方案。 基于本方案系统,针对电梯乘运质量的如下目标实施测试: ?实现对电梯的振动和噪声信号的采集、实时存储、处理; ?实现对采集仪器的简单操作从而完成整体测试过程; ?实现对测试过程的实时显示; ?实现采集仪器的便携使用。 1.2 需求分析 鉴于电梯的特殊性及重要性,电梯乘运质量测试系统的设计应根据国家标准的要求,贯彻国家已颁布实施的有关“规范”和“标准”,考虑到成本,并综合运用电子信息技术、计算机网络技术、安全防范技术等,构成先进、可靠、经济适用的电梯乘运质量检测系统。 根据客户需求,场景为检测电梯从启动、运动、停止整个过程,将检测仪器固定于电梯内,仪器自动记录电梯的x、y、z轴的加速度应变数据,数据支持通过无线网络发送至手持设备,数据还可以通过接口传输至计算机。 系统提供数据分析软件,软件能够根据采集到的数据生成完整的信号图,并根据采集的数据计算出加速度过程平均加速度、加速度过程最大加速度、加速度过程a95加速度、加速过程持续时间、减速过程平均减速度、减速度过程最大减速度、减速度过程a95减速度、减速度持续时间、最大位移、最大速度、V95速度、最大加加速度等。 1.3 测试规范 系统配置是根据业主国家或行业批准发布的相关产品/系统标准而设计的。 《电梯乘运质量测量 GB/T 24474-2009/ISO 18738:2003》

电梯结构原理及控制完整系统分析

第一章绪论 随着城市建设的不断发展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的,而呼叫是随机的,电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的,因此,电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式,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集选运行功能,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)取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式,其原因在于生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置成本较高;而PLC可靠性高,程序设计方便灵活,抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点,所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。 电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备,它是建筑物中的永久性垂直交通工具。为满足和提高人们的生活质量,电梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展,现代电梯的技术含量日益提高。在改善电梯性能的同时,对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。

第二章电梯的结构 2.1 电梯的基本结构 电梯是机与电紧密结合的复杂产品,是垂直交通运输工具中使用最普遍的一种电梯,其基本组成包括机械部份和电气部份,结构包括四大空间(机房部分、井道和底坑部分、围壁部分和层站部分)和八大系统(曳引系统、导向系统、门系统、轿厢、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统)组成。 电梯基本结构如图2—1所示:

电梯振动原因及对策

电梯振动原因及对策电梯作为高层建筑常见的垂直交通工具,已经被广泛的应用各种各样的建筑工程中,对提高出行效率、提升生活品质意义重大。电梯振动现象在日常使用、安装、大修改造、维保等情况下经常会出现,振动原因往往不能一锤定音,需要逐处排查,解决起来非常麻烦和困难,有时甚至被描述为不治之症。为了让电梯乘坐起来更安全、更舒适,需要提高对此方面的重视,积极查找电梯在运行时出现较大振动问题,基于专业角度来进行深入研究,根据不同原因造成的问题进行调整和优化,争取从根本上来消除存在的隐患。下面将工作中遇到的电梯振动原因进行分析、解决方案及预防措施进行探讨。 1引起电梯振动的原因分析 引起电梯振动的原因有很多,笼统可以分为机械原因和电气原因。在所有的振动中,机械方面引起的占80%左右,电气方面占10%左右。由保养不到位或不当引起的占60%以上,因元器件老化或损坏引起的振动占20%,因安装质量等方面的问题占20%。 1.1导轨与导靴诱因 导轨导靴作为电梯运行中较为重要的环节,引发电梯运行振动的主要因素之一。

主导轨接头间隙及台阶平面度。根据国标规定(GB7588),导轨接头如果有安全钳,导轨接头间隙不要超0.5 mm,台阶不可超0.05 mm。如果这两个数值过大,电梯运行过程中,会有间歇振动,且振动与数值、运行速度成正比。所以在安装时一定要对导轨接头间隙及台阶严格把控。 靴衬与导轨之间的间隙变化。滑动导靴的靴衬、导轨间间隙,对于振动有着极大的影响。在一般的设计下,均要求每一侧不可超出 5 mm活动间隙,电梯运行时在水平方向(X、Y都有)会产生两倍上述间隙的振动,间隙越大振幅越大,电梯振动越强烈。 导轨工作面垂直度的影响。根据国标规定(GB7588),安装有安全钳导轨的,为确保导靴沿导轨振动为最小并正常运行,要求每隔5米,铅垂度要≤1.2 mm,整列导轨的铅垂度≤1 mm。如图1所示,为导轨安装不达标情况。 导轨的磨损。导轨导靴作为电梯运行中的主要构件,在长时间的使用过程中,若缺乏养护与检修会出现极为严重的磨损现象,致使电梯运行过程中所受阻力明显增加,影响电梯系统稳定性,从而引发电梯故障,而电梯故障处理不及时则会引发电梯振动。 导轨导靴表面污垢,如图2所示。一般电梯安装时,尤其导靴为滑动导靴时,都会在导靴上配装油杯,电梯在

受电弓振动主动控制研究现状分析

受电弓振动主动控制研究现状分析 □宋一凡郭德勇梁继国 【内容摘要】电力机车高速行驶时,弓网振动将导致弓网接触力产生波动进而引起机车受流不良,降低机车运行性能甚至会损害机车电气设备。受电弓主动控制可以有效减小弓网振动,本文从控制算法方面介绍了受电弓振动主动控制的研 究现状,总结分析了近年来国内外学者在这方面取得的研究成果以及各种控制算法的优缺点,并展望了未来受电 弓振动主动控制的发展趋势和研究方向。 【关键词】电力机车;受电弓振动;主动控制;控制算法 【基金项目】本文为东北林业大学国家级大学生创新实验项目“电动载货车高速路随动取电装置”(编号:201810225079)资助项目研究成果。 【作者单位】宋一凡、郭德勇,东北林业大学交通学院;梁继国,吉林省辉南经营局 一、引言 受电弓与接触网接触受流牵引电力机车运行,空气动力、接触网的波传播和波反射、不规则风和轮轨状况等因素将引起弓网振动,而弓网振动将降低机车受流质量、加剧弓网磨损、增大运行噪声。随着机车运行时速提高,弓网振动带来的危害也将加剧,弓网振动成为限制电力机车提速的重要因素。目前,主要有两种方法解决振动问题:一是提高接触网刚度或增大接触线张力,二是增大弓网接触力。这两种方法均在一定程度上减小了弓网振动,但第一种需要更换接触网,成本巨大;第二种加剧弓网磨损的同时增大了安全隐患[1]。研究人员不得不寻找新的途径来解决振动问题,早期研究者提出利用主动控制技术来提高受电弓的跟随性。进行可控受电弓的研究渐渐成为了机车受电弓研究的一个重要课题。 对于受电弓振动主动控制的研究,欧洲和日本学者起步较早,2003年7月速度可达230km/h的振动主动控制受电弓在德国就已试验成功[2]。而我国学者对此类课题的研究起步较晚,发展尚停留在实验室阶段。尽管国内外已有很多研究涉及这一领域,但大多仅停留在控制策略的提出和数值仿真验证,难以在实践中得到应用,实现的瓶颈主要在于作动器的选择和能量供应问题,以及接触力反馈信号的实用性。本文从控制算法和作动器两个方面来介绍受电弓主动控制的研究现状和存在的问题,以期为受电弓主动控制的研究提供一些思路。 二、控制算法 控制算法作为主动控制的核心对其应有如下要求:所需控制信息量少,计算速度快,输出信息易于执行,复杂控制具有一定的自适应性。国内外对控制算法进行了大量研究,大体可分为以下五类(列出)。 (一)模糊控制。模糊控制自第一次成功应用以来,模糊控制理论已得到突飞猛进的发展,解决了许多现实问题。模糊控制具有很强的鲁棒性,适用于工作条件下具有非线性和参数时变性的受电弓,因此受电弓的模糊控制受到了学者的关注。 (二)变结构控制。由于变结构控制具有极强的鲁棒性且实现容易,尤其可以良好地自适应系统干扰,适用于线性和非线性,可有效处理弓网振动问题。但其缺点是当变结构控制到达切换面后受时滞和惯性的影响在滑模面附近来回穿梭,引起变结构振颤。变结构控制可分为两类,一类是非滑模变结构控制,另一类是滑模变结构控制。研究者对这两种变结构控制均有应用。 (三)线性二次型控制。线性二次型控制适用于时变系统,控制能量低,计算精度高,能有效处理扰动信号和测量噪声问题且易于构成闭环最优控制,可作为处理弓网振动问题的有效途径。 (四)预测控制。预测控制应具备以下三项基本原理:预测模型、滚动优化和反馈校正。线性模型的预测控制算法已非常成熟,但实际所需的控制系统大多是非线性的,因此现在预测控制的研究重点就成为非线性模型预测控制,弓网振动模型便是一种典型的非线性模型,相关研究者也将非线性模型预测控制用于受电弓的主动控制。 Mihai-Florin Taran等提出了一种基于模型预测控制策略的接触力闭环控制方法。预测控制使用有限变量构造的有限滚动时域估计,使用系统模型的离散时间公式,利用接触网模型中时变表达式得到离散模型,并提出二阶离散化方法,增设积分以消除稳态误差,得到线性时变模型。将控制目标转化为一个凸函数以表达误差的权重和对有限滚动时域估计的控制力[3]。任志玲根据弓网模型和接触力数据,利用预测控制技术预测下一时刻接触力,将预测值与理论值比较计算误差,模型预测控制器通过电流变阻尼器将计算结果转换为接触力的控制输入量。实验结果表明能够有效提高弓网耦合质量[4]。 (五)神经网络模型。刘仕兵等将NARMA-L2模型应用到弓网振动控制系统中并给出了控制方案:控制系统分为系统辨识部分和控制部分。系统识别部分采用在线辨识,响应快迟滞小,增加了系统的实时性。系统首先从被控制系统 · 36 ·

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