基于PLC和变频器的电梯控制系统设计

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《2024年基于PLC的变频调速电梯系统设计》范文

《2024年基于PLC的变频调速电梯系统设计》范文

《基于PLC的变频调速电梯系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快,电梯已经成为现代建筑中不可或缺的一部分。

为满足现代社会的需求,电梯系统需要具有高可靠性、高效率和灵活性。

本文旨在介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的变频调速电梯系统设计,该系统可有效提高电梯的运行效率、安全性和用户体验。

二、系统设计概述本电梯系统设计采用PLC作为核心控制器,通过变频调速技术实现电梯的精确控制。

系统主要由以下几个部分组成:PLC控制器、变频器、电机、编码器、传感器以及人机界面等。

三、硬件设计1. PLC控制器:选用高性能的PLC控制器,具有高可靠性、高速度和高精度的特点,可实现电梯的逻辑控制和运动控制。

2. 变频器:采用变频调速技术,根据电梯的运行需求,实时调整电机的运行速度,实现电梯的平稳启动和停止。

3. 电机:选用高效、低噪音的电梯专用电机,与变频器配合使用,实现电梯的精确控制。

4. 编码器:通过安装在电机上的编码器,实时监测电机的运行状态,为PLC控制器提供反馈信号。

5. 传感器:包括位置传感器、速度传感器等,用于实时监测电梯的运行状态,确保电梯的安全运行。

6. 人机界面:采用触摸屏或按钮等方式,实现用户与电梯系统的交互。

四、软件设计软件设计是本系统的关键部分,主要涉及PLC控制程序的编写和调试。

1. 逻辑控制程序:根据电梯的运行需求,编写逻辑控制程序,实现电梯的召唤、应答、启停、开门关门等基本功能。

2. 运动控制程序:采用PID(比例-积分-微分)控制算法,根据电梯的运行状态和目标位置,实时调整电机的运行速度和方向,实现电梯的平稳运行。

3. 人机交互程序:编写人机交互程序,实现用户与电梯系统的友好交互,包括显示楼层信息、运行状态等。

4. 故障诊断与保护程序:编写故障诊断与保护程序,实时监测电梯的运行状态和传感器信号,一旦发现异常情况,立即采取相应措施,确保电梯的安全运行。

五、系统实现与测试在完成硬件和软件设计后,进行系统实现与测试。

基于plc的电梯控制系统设计

基于plc的电梯控制系统设计

基于plc的电梯控制系统设计1. 介绍电梯作为现代城市中不可或缺的交通工具,其安全性和效率对于城市的正常运转至关重要。

为了实现电梯的安全和高效运行,基于PLC(可编程逻辑控制器)的电梯控制系统应运而生。

本文将深入研究基于PLC 的电梯控制系统设计,并探讨其在实际应用中的优势和挑战。

2. 电梯工作原理在深入研究基于PLC的电梯控制系统设计之前,我们需要了解电梯的工作原理。

一般而言,电梯由机房、轿厢、轿厅、对讲系统、门机等组成。

当乘客按下轿厅或轿内按钮时,信号将传递给PLC进行处理,并通过门机控制开关门。

3. 基于PLC的电梯控制系统设计3.1 PLC在电梯控制中的优势基于PLC实现电梯控制具有许多优势。

首先,PLC具有高度可编程性和灵活性,可以根据不同需求进行程序开发和修改。

其次,PLC可以实现多任务处理,并能够处理多个输入和输出信号,提高电梯的运行效率和安全性。

此外,PLC还具有可靠性高、抗干扰能力强等特点,能够保证电梯的正常运行。

3.2 基于PLC的电梯控制系统设计要点在设计基于PLC的电梯控制系统时,需要考虑以下要点。

首先是安全性,包括轿厢超载保护、轿厅门和轿内门安全保护等。

其次是效率,包括调度算法设计、门机控制优化等。

还需要考虑可靠性和可扩展性,以适应未来可能的升级和扩展需求。

4. 基于PLC的电梯调度算法4.1 传统调度算法传统调度算法主要基于电梯内外按钮信号来实现调度决策。

常见的算法有先来先服务(FCFS)、最短寻找时间(SSTF)等。

这些算法简单易实现,但在高峰时段可能导致某些楼层长时间等待。

4.2 基于PLC的改进调度算法基于PLC的改进调度算法可以更好地优化电梯运行效率。

例如,在高峰时段可以实现优先服务特定楼层的功能,以减少等待时间。

此外,基于PLC的电梯调度算法还可以根据电梯负载情况进行智能调度,以避免超载和提高电梯的运行效率。

5. 基于PLC的门机控制优化门机控制是电梯运行过程中关键的一环。

基于PLC的电梯变频调速系统的设计

基于PLC的电梯变频调速系统的设计

基于PLC的电梯变频调速系统的设计摘要:本次设计方案采用了PLC作为控制器,通过VS-616G5变频器调节电梯运行速度,实现对电梯的控制。

通过对电梯控制系统的主电路进行设计并且进行了相关元器件的选型。

确定了I/0分配点并且绘制了 PLC的外部接线图及软件流程图,之后编写了控制程序。

最终通过合理的选型与设计,使电梯运行状况得到改善,达到更理想的控制效果。

关键词:电梯;可编程控制器;变频1 绪论1.1课题的研究背景及意义随着社会经济的进一步快速发展,越来越多的使用高层建筑,人们对电梯的需求也在逐渐增加。

大型购物中心、酒店、住宅等与电梯密不可分。

伴随着电梯数量的逐年增加,对电梯的基本性能也要求进一步的改善,不仅是为了确保其可靠性和安全性,而且要考虑舒适感、美观及其他问题。

首先,电梯的安全性是首要任务,设计人员在设计电梯时必须采取预防措施,以避免事故的发生。

电梯机械零部件和电气部件必须具备高的安全系数和保险系数,为了保证电梯的安全和质量,首先需要在电梯的制造、安装和调试过程中有高度的安全保障。

在国外,专业升降机设施和维修单位的安装、调试和检查必须得到国家的承认,确保电梯运行的可靠性和安全性。

2.1电梯信号控制系统分类及特点比较从系统实现方法来看,电梯信号控制系统经历了继电器控制系统、可编程控制器和微机控制系统等多种形式,随着大规模集成电路和计算机技术的发展,电梯控制系统在不同时期成为主流,并逐步得到改善。

可编程控制器是一种以顺序逻辑控制为基础的电子设备,它是专为工业环境应用而设计的一种数字操作设备。

由于它的诸多优点,目前电梯继电器控制已逐步被PLC控制所取代。

同时,随着交流变频电机调速技术的发展,电梯拖动方式也从直流转向交流变频调速。

所以,PLC控制技术和变频调速技术已经成为当今电梯行业的研究热点。

2.1.1继电器控制方式继电器控制系统优点:(1)所有的自动控制线路功能和相关信号数据处理都必须是通过系统硬件设计来进行实现的,线路直观、易准确理解、易熟练掌握,适合普通专业技术人员和专业熟练工人进行使用;(2)多数都是普通控制电器,价格比较低,替换方便。

基于PLC的变频调速电梯系统设计

基于PLC的变频调速电梯系统设计

基于PLC的变频调速电梯系统设计基于PLC的变频调速电梯系统设计1.引言电梯是现代建筑中不可或缺的设备之一,为了提高电梯的运行效率和安全性,变频调速电梯系统得到了广泛应用。

本文主要探讨基于PLC的变频调速电梯系统的设计原理和实现方法,旨在为电梯系统的优化提供一种新的解决方案。

2.变频调速电梯系统的原理传统的电梯系统采用定频控制,即电梯以固定的速度运行。

而基于PLC的变频调速电梯系统则可以根据需求实现速度的调节,提高运行效率和舒适度。

其工作原理如下:2.1 变频器控制变频器作为调速电梯系统的重要组成部分,主要通过改变电机的输入电压和频率来实现电机的调速。

PLC作为变频器的控制器,可以根据电梯的运行需求,通过输出相应的信号控制变频器的工作状态。

2.2 PLC控制PLC作为整个电梯系统的控制核心,可以根据电梯的运行状态和信号,通过程序控制电梯的起停、楼层选择和门的开关等操作。

通过采集传感器的反馈信号,PLC可以实时监测电梯的运行状态,并根据实时数据做出相应的控制决策。

3.基于PLC的变频调速电梯系统的设计基于PLC的变频调速电梯系统设计需要考虑以下几个方面:3.1 硬件设计使用PLC作为电梯控制器,需要选择适合的PLC型号,并根据电梯的规模和要求设计合适的输入输出模块。

另外,还需要选择合适的变频器和电机,并确保其与PLC的通讯接口兼容。

3.2 软件设计在PLC的编程软件中,设计合适的程序来实现电梯的控制逻辑。

主要包括电梯的起停控制、楼层选择逻辑和门的开关控制等。

此外,还需要实现与变频器的通讯功能,实现对电机的调速控制。

4.基于PLC的变频调速电梯系统的优势相较于传统的定频控制电梯系统,基于PLC的变频调速电梯系统具有以下优势:4.1 节能降耗变频调速电梯系统可以根据乘客需求实时调整电梯的运行速度,避免了一直以最高速度运行导致的能源浪费。

4.2 提高运行效率变频调速电梯系统可以根据电梯的负载情况和实时运行状态,自动调整电梯的运行速度,提高运行效率和等候乘客的乘坐体验。

基于PLC和变频器的电梯控制系统设计说明书

基于PLC和变频器的电梯控制系统设计说明书

基于PLC和变频器的电梯控制系统设计说明书专业电气工程及其自动化学生姓名班级电气***班学号指导教师彭强完成日期201*年*月* 日基于PLC和变频器的电梯控制系统设计摘要:PLC是专门为适应工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。

PLC 处理速度快,可靠性高,能够保证电梯正常、安全、可靠地运行。

据此,课题是基于PLC和变频器的电梯系统设计。

在硬件设计部分,本课题选用了三菱PLC和三菱变频器FR-E540对电梯系统控制。

主要实现了电梯的手动开门关门,包括内门和外门的开关,还有电梯的自行选择方向、顺序进行截梯,反向保号、外呼内呼以及上呼和下呼,平层延时,自动到达要求楼层响应呼梯信号,反向外呼梯的控制功能等。

在软件设计部分,利用软件GX对电梯进行程序设计,主要包括开门关门控制,层呼叫控制、上升下降控制以及对电梯的变频控制,并对程序进行上机调试运行。

课题通过硬件和软件的调试实现了电梯的呼叫、电梯的上升和下降等预期的效果,课题思路明确,条理清晰,正确体现了步进电机的优点,具有一定的实用价值。

关键词:PLC;变频器;电梯系统控制;1Elevator control system based on PLC and inverter design Abstract:PLC is a digital electronic computers operating device specifically designed to adapt to industrial environments. The processing speed and high reliability of the PLC can ensure that the normal elevator and safe reliable operation. Accordingly, the issue is the elevator system design based on PLC and inverter.In hardware design, the topics selected Mitsubishi PLC and Mitsubishi inverter FR-E540 to control.The main functions are that the control of the door of opening and closing , responsing to the call signal, the reverse of call control functions with carjacking.In software design, the software GX is used to elevator programming, including door opening and closing ,layer calls, up and down control, and program debugging on the machine running.Issues the call of the elevator, the elevator rise and fall through the debugging of hardware and software to achieve the desired effect, subject clear thinking, clear, correctly reflects the advantages of stepper motor, has some practical value.Key words: PLC; inverter;elevator control system2目录1 概述 (4)1.1 课题研究的背景 (4)1.2 课题研究的意义 (4)1.3 课题研究的主要内容 (4)2电梯控制系统设计总体方案 (6)2.2电梯的控制系统设计要求 (7)2.3 电梯控制系统的方案论证 (8)2.4 电梯控制系统方案比较 (8)2.5电梯控制系统方案的选择 (9)3电梯控制系统硬件设计 (10)3.1变频电梯电力传动系统 (10)3.3 电梯控制系统的主电路 (14)3.3 PLC机型选择及I/O分配 (15)3.3.1 输入的模块选择 (15)3.3.2 输出的模块选择 (16)3.4楼层指示信号灯 (17)3.5 电梯外部接线图 (17)4电梯控制系统软件设计 (18)4.1 PLC控制程序设计 (18)4.1.2 PLC编程步骤 (18)4.2 电梯PLC控制程序 (19)4.3电梯上升和下降环节 (20)5电梯控制系统的仿真 (23)5.1电梯图MELSOFT系列GX仿真软件的监控效果 (23)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计

基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计

基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计1. 引言1.1 背景介绍自动扶梯作为现代城市中常见的交通工具之一,其在提高楼梯通行效率、方便人们出行等方面起着重要作用。

随着科技的不断发展,人们对自动扶梯的性能和控制能力的需求也越来越高。

传统的自动扶梯控制系统多采用定速运行的方式,这种方式无法根据实际需求灵活调整速度,造成了能源的浪费和损耗。

全变频调速控制技术成为自动扶梯控制系统的一个重要发展方向。

基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计能够有效地提高自动扶梯系统的性能和稳定性,减少能源消耗,提高系统的可调性和可靠性。

本文将介绍基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计方案,并对其性能进行评估,为自动扶梯控制系统的改进和优化提供参考。

1.2 研究意义研究意义:自动扶梯作为现代城市中不可或缺的交通设施,其安全性和运行效率一直备受关注。

基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计,可以实现对自动扶梯运行速度的精确控制,提高其性能和可靠性。

通过研究该技术,可以有效地提高自动扶梯的运行效率、降低能耗、延长设备寿命。

这对于提高城市交通系统的整体运行效率、保障乘客安全,具有重要意义。

随着工业自动化技术的发展,基于PLC的全变频调速控制自动扶梯的设计方案也可以为其他类似设备的控制提供借鉴和参考,对于推动工业自动化水平的提升具有积极作用。

对于基于PLC的全变频调速控制自动扶梯的研究,具有重要的理论和应用意义。

2. 正文2.1 自动扶梯的基本原理自动扶梯是一种能够自动运行,方便乘客上下楼层的电梯设备。

它由梯级、链条、链轮、扶手链、扶手带和电动机等部件组成。

梯级是乘客站立的部分,梯级装在链条上,通过链轮的转动来实现运动。

扶手链和扶手带则为乘客提供了支撑,保证其在运行过程中的安全。

自动扶梯的设计需要考虑其运行稳定性、安全性和舒适性。

还需要考虑节能、环保等因素。

通过合理的设计和控制,可以更好地满足乘客的需求,提高自动扶梯的使用效率和舒适度。

基于PLC的电梯控制系统设计及优化方案

基于PLC的电梯控制系统设计及优化方案

基于PLC的电梯控制系统设计及优化方案一、引言电梯作为现代城市生活中不可或缺的交通工具之一,其安全性和可靠性对于人们的生活质量起着重要的作用。

本文就基于可编程逻辑控制器(PLC)的电梯控制系统进行设计和优化,旨在提高电梯的运行效率和安全性。

二、电梯控制系统的设计1. 系统结构设计电梯控制系统主要由PLC、人机界面(HMI)、电机驱动器和传感器组成。

其中,PLC负责控制电梯的运行状态,HMI用于操作和显示电梯的运行信息,电机驱动器控制电梯的运行方向和速度,传感器用于感知电梯的位置和负载情况。

2. 控制逻辑设计基于PLC的电梯控制系统需要考虑多重因素,包括电梯的运行状态、外部乘客需求和电梯的安全性。

可以采用以下控制逻辑进行设计:- 根据外部信号确定电梯的运行方向:当电梯处于静止状态时,根据上下行按钮的信号确定电梯的运行方向。

- 响应楼层请求:当电梯处于运行状态时,监测电梯上下移动过程中每一层的请求,根据最近楼层请求和电梯当前所处楼层确定是否停靠。

- 控制电梯的加速度和减速度:根据电梯的负载情况和运行状态,控制电梯的加速度和减速度,以平稳地进行上下运动。

3. 安全保护设计为了保证电梯的安全性,需要在电梯控制系统中设计各种安全保护机制,包括速度保护、超载保护、门把手保护和故障诊断等。

- 速度保护:通过传感器监测电梯的速度,设置速度上下限,一旦检测到速度超出设定范围,立即停止电梯运行。

- 超载保护:通过传感器监测电梯的负载情况,设置负载上限,一旦检测到超载,禁止进入更多的乘客,确保电梯的正常运行。

- 门把手保护:在电梯门上设置安全传感器,一旦检测到门把手或其他物体卡住,立即停止电梯门的关闭过程。

- 故障诊断:通过PLC的自动故障诊断功能,可以及时发现电梯控制系统的故障,并进行报警或者自动处理。

三、电梯控制系统的优化方案1. 智能调度算法在电梯控制系统中,采用智能调度算法可以优化电梯的运行效率和乘客的等待时间。

毕业设计基于PLC的电梯控制系统设计

毕业设计基于PLC的电梯控制系统设计

摘要本文针对PLC在六层电梯控制系统中的应用,设计了以PLC为主控制器,采用变频调速系统和集选控制方式来实现六层电梯的基本功能。

本设计采用三菱PLC—FX2N-80MR机控制,用软件来实现对电梯运行的自动控制。

电梯具有完整的开关门控制系统、内外呼梯系统、故障报警及显示、消防运行功能和安全回路系统,可靠性大大提高。

控制系统结构简单,外部线路简化,另外还可方便地改变控制功能。

提高了电梯运行的安全性,并便于检修。

与此同时,还选用了安川公司的通用变频器VS—616G5对电梯曳引主机进行变频调速。

由于这种变频器采用了先进的SPWM技术并具有自学习功能,同时通过合理的参数设置、软件设计和编程,同样可以达到专用变频器的控制效果,因此,它以优异的调速性能、起制动性能、高效率和较好的节能效果及广泛的适用范围,从而明显改善了电梯运行的质量和性能,使电梯调速范围广、控制精度高、动态性能好,舒适、安静、节能,几乎可与直流调速电梯媲美。

关键词:PLC控制电梯变频调速安全性舒适感ABSTRACTThis paper PLC in the six-storey elevator control system, the application was designed to PLC-based controller, Using variable frequency system and set the election method to achieve control of a six-storey elevator's basic functionsThe design of the Mitsubishi PLC-FX2N-80MR machine control software to achieve the operation of the elevator control. Lift with a complete switch gate control system, and outside the respiratory system staircase, fault alarm and, Fire safety and the operation of loop system. Greatly enhance reliability, control system is simple, streamlined external lines and, in addition, could easily change control functions. Improve the operation of the elevator safety, and ease of maintenance. Meanwhile, the company chose a generic Yasukawa converter VS-616G5 to lift Dray mainframe VVVF. This converter using advanced technology and SPWM self-learning function. through reasonable parameter setting, software design and programming, we can also achieve the same exclusive inverter control effect, therefore, It excellent speed performance, with braking performance, high efficiency and better energy-saving effects and the extensive scope of application, thereby significantly improving the quality of lift operations and performance, speed lift a wide range of high accuracy, good dynamic performance,comfort,quiet,efficient,energy-saving,and almost comparable to lift DC converter.Keywords:PLC control VVVF Elevator Safety comfort第一章绪论继电器组成的顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。

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1 绪论1.1 电梯的起源与发展随着科学技术和社会经济的发展,高层建筑已成为现代城市的标志。

电梯作为垂直运输工具,承担着大量的人流和物流的输送,其作用在建筑物中至关重要。

是现代城市生活中必不可少,且应用最广泛的垂直交通运输工具。

它起源于公元前236年的古希腊。

当时阿基米德设计出一种人力驱动的卷筒式卷扬机,共造出三台,安装在宫殿里。

人们把这三台卷扬机看作是现代电梯的鼻祖。

事实上,早在公元前,我们的祖先和古埃及也都曾经使用了这种人力卷扬机。

在瓦特发明了蒸汽机之后,于1850年,在美国纽约市出现了世界第一台由亨利·沃特曼制作的以蒸汽机为动力的卷扬机。

1854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一历史上第一部安全升降梯。

从那以后,升降梯在世界范围内得到了广泛应用。

在此期间,英国的阿姆斯特朗发明了水压梯。

随着水压梯的发展,蒸汽梯也就被淘汰了。

后来发展为采用油压泵和控制阀的液压梯。

直到今天,液压梯仍在使用。

1889年,美国奥的斯公司制造的由直流电动机通过蜗杆蜗轮减速器带动卷筒卷绕绳索悬挂并升降轿厢的电动升降机,构成了现代电梯的鼻祖。

为了解决乘客乘坐电梯的安全性和舒适感方面的问题,1892年,美国亨利·华特·列昂那得发明了用调节电动机励磁场来调速的电动机一发电机电力驱动系统,使直流升降机的电力拖动构造有了重大发展。

1900年,交流感应电动机被使用到电梯驱动以后,进一步简化了电梯的传动设备。

以后由交流单速电动机发展到交流双速感应电动机。

1903年,美国奥的斯在电梯传动机构中采用了曳引驱动代替卷筒方式,提高了电梯传动机械的通用性,同时也制造了有齿轮曳引高速电梯。

这种电梯减少了传动设备,增强了安全性能,成为目前电梯曳引传动的基本构造形式。

在电梯控制技术方面,1949年开始应用电子技术,以后出现了电子器件与信息处理的分区控制系统,以后发展到大规模集成电路。

由于电梯拖动技术从直流电动机驱动,到交流单速、交流双速电动机驱动,到交流调压调速(ACVV)控制,交流调压调频调速(VVVF)控制,使得电梯控制技术不断成熟,加上电子技术、电子计算机技术、自动控制技术在电梯中的广泛应用,使电梯运行的可靠性、安全性、舒适感、平层精度、运行速度、节能降耗、减少噪声等方面都有了极大改善。

70年代,特别是1973年以来,电梯控制柜的控制电路逐渐从模拟电路向数字化电路发展,数字技术显著提高了电梯的可靠性和运性精度。

70年代末到80年代初,高速无齿轮和有齿轮快速电梯都应用微机作为控制的主要部件,而且每部电梯使用的微机不止一部。

80年代,大功率晶体管模块的问世以及微机和数字调节技术的不断成熟,人们利用PWM(脉宽调节)技术来控制换流器,实现对电梯中交流电动机进行调压调频(VVVF),达到线性调速的目的。

自80年代中期,VVVF控制的电梯先后由美国奥的斯、日本三菱等电梯公司相继开发并逐步推向市场。

90年代,VVVF拖动系统得到较快发展,其许多技术、经济指标,明显优于其它电梯控制系统。

随着电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术的飞速发展,交流变频调速技术的发展也十分迅速。

电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境,推动技术进步的一种主要手段。

变频调速以其优异的调速性能和起制动平稳性能、高效率、高功率因素和节电效果,广泛的适应范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

在研究电梯基本结构的基础上,阐述了交流变压变频调速电梯的调速和控制原理,分析了如何用变频器和PLC来完善电梯控制系统,研究并提出了基于PLC和变频器的电梯控制系统的实现方案,通过合理分析所得速度控制曲线既可以满足快速性的要求又避免了重力加速效应,旋转编码器的使用,使PLC的内部资源和功能得到了充分的利用采用PLC对电梯信号系统进行控制,开发出了完整的电梯控制软件,提高了电梯的控制水平,并改善了电梯运行的舒适感,使电梯达到了较为理想的控制效果。

该系统具有先进、可靠、经济的特色。

VVVF电梯融入先进的微机技术,使其更趋于高性能、高精度、大容量、微型化、数字化、智能化,所控制的电梯以其舒适、高效、节能而与直流电梯相媲美、相竞争,最终取而代之。

交流变压变频调速(VVVF, Variable Voltage Variable Frequency)控制。

其许多技术、经济指标,明显优于其它电梯控制系统。

由于变压变频调速(VVVF)的良好特点,目前新制造的电梯都实现了调压调频调速控制。

2 电梯的硬件分析设计2.1 电梯的主要结构分析电梯是机、电一体化产品。

其机械部分好比是人的躯体,电气部分相当于人的神经,控制部分相当于人的大脑。

各部分通过控制部分调度,密切协同,使电梯可靠运行。

尽管电梯的品种繁多,但目前使用的电梯绝大多数为电力拖动、钢丝绳拽引式结构,其机械部分由拽引系统,轿厢和门系统,平衡系统,导向系统以及机械安全保护装置组成;而电气控制部分由电力拖动系统,运行逻辑功能控制系统和电气安全保护等系统组成。

电梯的基本结构如图2-1所示.1、减速箱2、曳引轮3、曳引机底座4、导向轮5、限速器6、机座7、导轨支架8、曳引钢丝绳9、开关磁铁 10、紧急终端开关 11、导靴 12、轿架 13、轿门 14、安全钳 15、导轨 16、绳头组合 17、对重 18、补偿链 19、补偿链导轮20、张紧装置 21、缓冲器 22、底坑 23、层门 24、呼梯盒(箱) 25、层楼指示灯26、随行电缆 27、轿壁 28、轿内操纵箱 29、开门机 30、井道电缆 31、电源开关32、控制柜 33、引电机 34、制动器(抱闸)图2-1电梯的基本结构(1) 拽引系统电梯拽系统的功能是输出动力和传递动力,驱动电梯运行。

主要由拽引机,拽引钢丝绳,导向轮和反绳轮组成。

拽引机为电梯的运行提供动力,由电动机,拽引轮,连轴器,减速箱,和电磁制动器组成。

拽引钢丝的两端分别连轿厢和对重,依靠钢丝绳和拽引轮之间的摩擦来驱动轿厢升降。

导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距,采用复绕型还可以增加拽引力。

(2) 导向系统导向系统由导轨,导靴和导轨架组成。

它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度,使得轿厢和对重只能沿着导轨做升降运动。

(3) 门系统门系统有轿厢门,层门,开门,连动机构等组成。

轿厢门设在轿厢入口,由门扇,门导轨架,等组成,层门设在层站入口处。

开门机设在轿厢上,是轿厢和层门的动力源。

(4) 轿厢轿厢是运送乘客或者货物的电梯组件。

它是有轿厢架和轿厢体组成的。

轿厢架是轿厢体的承重机构,由横梁,立柱,底梁,和斜拉杆等组成。

轿厢体由厢底,轿厢壁,轿厢顶以及照明通风装置,轿厢装饰件和轿厢内操纵按钮板等组成。

轿厢体空间的大小由额定载重量和额定客人数决定(5) 重量平衡系统重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。

对重由对重架和对重块组成。

对重将平衡轿厢自重和部分额定载重。

重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧拽引钢丝绳长度变化对电梯的平衡设计影响的装置。

(6) 电力拖动系统电力拖动系统由拽引电机,供电系统,速度反馈装置,调速装置等组成,它的作用是对电梯进行速度控制。

拽引电机是电梯的动力源,根据电梯配置可采用交流电机或者直流电机。

供电系统是为电机提供电源的装置。

速度反馈系统是为调速系统提供电梯运行速度信号。

一般采用测速发电机或速度脉冲发生器与电机相连。

调速装置对拽引电机进行速度控制。

(7) 电气控制系统电梯的电气控制系统由控制装置,操纵装置,平层装置,和位置显示装置等部分组成。

其中控制装置根据电梯的运行逻辑功能要求,控制电梯的运行,设置在机房中的控制柜上。

操纵装置是由轿厢内的按钮箱和厅门的召唤箱按钮来操纵电梯的运行的。

平层装置是发出平层控制信号,使电梯轿厢准确平层的控制装置。

所谓平层,是指轿厢在接近某一楼层的停靠站时,欲使轿厢地坎与厅门地坎达到用──平面的操作。

位置显示装置是用来显示电梯所在楼层位置的轿内和厅门的指示灯,厅门指示灯还用尖头指示电梯的运行方向。

(8) 安全保护系统安全保护系统包括机械的和电气的各种保护系统,可保护电梯安全的使用。

机械方面的有:限速器和安全钳起超速保护作用,缓冲器起冲顶和撞底保护作用,还有切断总电源的极限保护装置。

电气方面的安全保护在电梯的各个运行环节中都有体现。

2.2 电梯的工作原理分析曳引绳两端分别连着轿厢和对重,缠绕在曳引轮和导向轮上,曳引电动机通过减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,实现轿厢和对重的升降运动,达到运输目的。

固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动,防止轿厢在运行中偏斜或摆动。

常闭块式制动器在电动机工作时松闸,使电梯运转,在失电情况下制动,使轿厢停止升降,并在指定层站上维持其静止状态,供人员和货物出入。

轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件,对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。

补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化,使曳引电动机负载稳定,轿厢得以准确停靠。

电气系统实现对电梯运动的控制,同时完成选层、平层、测速、照明工作。

指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。

安全装置保证电梯运行安全。

2.3 电梯的拖动电路主控制系统图设计2.3.1 电梯拖动电机电路与门拖动电机电路设计与说明本设计采用三相异步电机作为电梯的牵引电机,并且电机采用星-三角起动方式。

异步电机从静止状态过渡到稳定运行状态的过程称为异步电机的启动过程。

如果在额定电压下直接起动,由于最初起动瞬间主磁通约减小到额定值的1/2,转子功率因数又很低,造成了起动时堵转电流相当大而堵转转矩并不大(不像直流电机那样,起动转矩与起动电流成正比)的结果,所以要采用星-三角降压起动方法。

起动时,电机定子绕组接成星形联结,起动后改接成三角形联结,如图2-2所示。

起动时,接触器KM3、KM5触点闭合,电机定子绕组接成星形联结,待转速升高到一定程度后,接触器KM5触点断开,接触器KM6触点闭合,定子绕组改成三角形联结,电机进入正常运行。

制动时采用能耗制动,接触器KM3触点断开、KM7闭合,电机在断开交流电源的同时,在定子两相上通入直流电流,直流电流通过定子绕组,便在电机内建立一个位置固定、大小不变的恒定磁场。

电机转子由于惯性继续旋转,转子导体切割恒定磁场而产生感应电动势和电流,该电流和恒定磁场相互作用产生相互作用产生电磁转矩,转矩的方向与转子实际旋转方向相反,起到了制动的作用。

在制动过程中,电机的转速不断下降,电机不断吸收系统存储的机械能,并把它转换成电能消耗在转子电路的电阻上。

图2-2电梯拖动电机电路M3~ L 1 L L 3FUKM 3KM 4 FRKM 6KM 5 U 1 V 1W 1U 2V 2 W 2+—KM 7R Z DC2.3.2 门电机电路的设计门电机的驱动也采用三相异步电机,而起动时采用直接起动的方式,因为门电机的功率不大,直接起动对电源的影响不大,门电机电路如图4所示。

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