电梯曳引驱动系统介绍1
电梯曳引机工作原理
电梯曳引机工作原理电梯曳引机是电梯系统中的核心部件之一，它的主要功能是传递电动机的动力，将电梯升降机轿厢沿着导轨运行，并保证行程的平稳与安全。
本文将详细介绍电梯曳引机的工作原理及相关知识。
一、电梯曳引机的构成电梯曳引机主要由电动机、减速器、曳引轮、离合器等多个组成部分组成。
曳引轮是电梯曳引机中最为重要的零部件之一。
它是电梯耗能最大的部件，因为它必须在电动机的驱动下，通过钢丝绳在导轨上完成升降机的上下运动。
电梯曳引机的核心部件是曳引轮，其作用是在电动机的驱动下通过钢丝绳的拉扯，将轿厢拉动沿着导轨上下运动。
在曳引轮中，存在一个弹簧式刹车，用于对曳引轮的运动进行控制。
离合器则扮演着重要的角色，它能够在电动机启动的瞬间迅速响应，让曳引轮开始运转，将轿厢沿着导轨运行。
而减速器则起到了降低电动机的速度，提高扭矩的作用。
除了曳引轮、电动机、减速器、离合器等核心部件外，电梯曳引机还包括了导轨的固定系统、配重系统、紧急制动系统等，这些部分都是电梯曳引机正常运行所必需的。
二、电梯曳引机的基本工作原理电梯曳引机的工作原理可以简单地描述为：电动机通过减速器驱动曳引轮，在钢丝绳的牵引下将电梯轿厢平稳地移动到各个楼层。
曳引机的电机通常使用3相异步电机，它具有运行可靠、维护简单、耐久性强等优点。
电机驱动曳引机的曳引轮，曳引轮通过多股钢丝绳从轿厢下方传动力量，使轿厢完成上升和下降的动作。
轿厢上方有配重系统，它用于平衡轿厢的重量，使得电动机在启动时只需提供足够的力，即可将轿厢沿着导轨顺利地升降。
在轿厢上方与配重之间，通过细钢丝则连接，在升降时保持平衡，实现平稳升降。
曳引机还设置了多层制动系统，以确保在紧急事件时电梯的安全使用。
制动系统包括梯形制动、弹簧制动。
弹簧制动是依靠弹簧的伸缩作用，使制动器紧贴于曳引轮，实现紧急制动的目的。
三、电梯曳引机的工作特点1、电梯曳引机具有高的消耗性能。
由于曳引轮必须不停地搭接电梯轿厢和导轨间的钢丝绳，导致它的磨损和疲劳程度较高，因此定期的检查和维护对于延长电梯曳引机的使用寿命非常重要。
电梯结构及原理教案-1曳引式电梯
电梯结构及原理教案-1 曳引式电梯1 曳引式电梯Traction lift电梯是一种机电结合紧密地用电力拖动的特殊升降设备，是一种现代生活中必不可少的，广泛应用的垂直交通运输工具，在现代城市文明中，电梯不但已成为高层建筑不可缺少的垂直运输设备，也将成为低层建筑中的代步工具。
在垂直交通运输工具中曳引式电梯是使用最普遍的一种电梯。
因此，本文以介绍曳引式电梯为主。
Being a special system moving upwards and downwards by combining mechanics and electrics, lift has played an indispensable role in our modern life by serving as widely-used vehicle that runs vertically; it is not only an important vertical vehicle for high-rise buildings, but for low-rising buildings. As a vertical vehicle, traction lift is the most commonly used lift; therefore, the following description will be based on traction lift.1-1 电梯的基本结构Lift basic structure1-1-1 曳引系统Traction system曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成。
Traction system is composed of traction machine, traction rope, diverter pulley and counterweight sheave.1-1-1-1曳引机有驱动电动机、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成。
曳引电梯曳引驱动原理
曳引电梯曳引驱动原理曳引电梯是目前应用较为广泛的一种电梯类型，其曳引驱动原理是通过电机驱动曳引机构，将钢绳缠在曳引轮上，以达到电梯升降的目的。
下面将详细介绍曳引电梯的曳引驱动原理。
曳引机构是曳引电梯的核心部件，主要由曳引电机、曳引轮、导向轮、钢丝绳和平衡重块等组成。
曳引电机是用来提供动力，通过旋转驱动曳引轮。
曳引轮是固定在电梯的驱动轴上，钢绳缠绕在曳引轮上。
导向轮是为了保持钢绳在曳引轮上的正确位置，在曳引轮的两侧设置，并通过轴承在导轨上移动。
钢丝绳是连接曳引轮和电梯吊舱的关键部件，起到承载电梯吊舱重量的作用。
平衡重块则用于平衡吊舱重量和钢绳自重。
曳引电梯的工作原理如下：1.电梯驱动：当电梯启动时，曳引电机开始工作，通过旋转驱动曳引轮。
电机的旋转方向决定了电梯的上升或下降方向。
2.曳引轮和钢丝绳：随着曳引轮的旋转，钢丝绳被缠绕在曳引轮上。
钢丝绳的一端固定在电梯吊舱上方的支架上，另一端连接在平衡重块上。
3.导向轮：导向轮通过轴承固定在曳引轮两侧，使钢丝绳与曳引轮保持正确的相对位置。
导向轮通过在导轨上移动，帮助钢丝绳保持稳定并避免偏离。
4.平衡重块：平衡重块的作用是平衡电梯吊舱和钢丝绳的自重，以减少电机的负载。
通过调整平衡重块的重量和位置，可以确保电梯在升降过程中保持平衡。
5.电梯升降：当曳引电机启动后，曳引轮开始旋转，将钢丝绳缠绕在轮上。
钢丝绳的缠绕和松开引起电梯吊舱的上升或下降。
当电梯吊舱上升时，曳引轮继续旋转，钢丝绳逐渐缠绕在轮上。
当电梯吊舱下降时，曳引轮反向旋转，钢丝绳逐渐松开。
6.安全装置：曳引电梯还配备有多种安全装置，如制动器、紧急制动、过速保护等，以确保电梯安全可靠。
总结起来，曳引电梯的曳引驱动原理主要是通过曳引机构中的曳引电机、曳引轮、导向轮、钢丝绳和平衡重块等组件配合工作，实现电梯的升降功能。
通过电机的驱动，曳引轮将钢丝绳缠绕在轮上，同时导向轮和平衡重块的配合，保证钢丝绳的稳定性和电梯的平衡性。
曳引式电梯讲解
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1.曳引式电梯结构原理
曳引绳补偿装置
用来补偿电梯运行时 因曳引绳造成的轿厢和对 重两侧重量不平衡的部件。 一般使用在楼层比较高的 电梯。
补偿绳采单位长度的 重量与相同单位长度的曳 引绳重量基本一致；在底 部需设置张紧轮，以保证 补偿绳处于张紧状态。
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1.曳引式电梯结构原理
(7)导轨应用压板固定在导轨架上，不应采用焊接或螺栓方式连接。
(8)设有安全钳的对重导轨和轿厢导轨，除悬挂安装外，其下端的导
轨座应支撑在坚固的地面上。
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1.曳引式电梯结构原理
电梯控制系统
电梯的控制系统主要由轿内指令线路、层外召唤线路、定向选层 线路、启动运行线路、平层线路、指层线路、开关门控制线路、安全保
1.曳引式电梯结构原理
出现下列情况之一时钢丝绳应当报废：
（1）出现笼状畸变、绳芯挤出、扭结、部分压扁、弯 折；
（2）断丝分散出现在整条钢丝绳，任何一个捻距内单 股的断丝数大于4根；或者断丝集中在钢丝绳某一部位或 一股，一个捻距内断丝总数大于12根（对于股数为6的钢 丝绳）或者大于16根（对于股数为8的钢丝绳）；
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3Leabharlann 1.曳引式电梯结构原理2019/7/20
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1.曳引式电梯结构原理
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1.曳引式电梯结构原理
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曳引电梯曳引驱动原理(一)
曳引电梯曳引驱动原理(一)曳引电梯曳引驱动原理引言曳引电梯是现代建筑中常见的垂直交通工具之一。
曳引电梯的曳引驱动系统是其正常运行的重要组成部分。
本文将从浅入深地解释曳引电梯的曳引驱动原理。
什么是曳引电梯？曳引电梯是指通过钢丝绳和曳引轮的配合，实现电动机驱动电梯进行垂直运动的一种机械装置。
它常用于高层建筑和大型商业场所。
曳引驱动的基本原理1.钢丝绳系统：–曳引电梯使用一条或多条钢丝绳连接电梯船和驱动装置。
–钢丝绳通常由多股钢丝绞合而成，以提供足够的强度和耐久性。
2.曳引轮系统：–曳引电梯中的曳引轮是一个带有凹槽的轮子，它位于驱动装置的顶部。
–钢丝绳被穿过曳引轮的凹槽，使其紧密贴合，以保证传递扭矩。
3.电机驱动：–曳引驱动系统通过电机驱动曳引轮旋转，以实现电梯的垂直运动。
–电机通常由一个控制器或变频器提供电力和控制信号。
曳引驱动的工作过程1.上行过程：–当乘客按下上行按钮时，电梯开始启动。
–驱动电机通过转动曳引轮，使钢丝绳向上移动。
–钢丝绳的上升拉动电梯船上升。
2.下行过程：–当乘客按下下行按钮时，电梯开始启动。
–驱动电机通过转动曳引轮，使钢丝绳向下移动。
–钢丝绳的下降拉动电梯船下降。
3.平层停靠：–电梯通过传感器检测电梯船的位置和速度，以及楼层的位置。
–当电梯船接近乘客所选择的楼层时，电梯会自动减速并停靠在该楼层。
曳引驱动的优势1.高效节能：–曳引驱动系统使用电动机进行驱动，相对于传统的液压驱动更加高效节能。
–曳引驱动系统利用重力平衡系统来降低电梯电能的消耗。
2.平稳舒适：–曳引驱动系统的运行过程平稳，乘坐舒适，降低了垂直运行过程中的颠簸感。
3.灵活多样：–曳引电梯可以适应不同的建筑高度和载荷需求，更加灵活多样。
结论曳引电梯的曳引驱动原理基于钢丝绳和曳引轮系统的配合，通过电机的驱动实现垂直运动。
曳引驱动具有高效节能、平稳舒适和灵活多样的优势，使得曳引电梯成为现代建筑中不可或缺的一部分。
曳引驱动的细节原理1.曳引轮的作用原理：–曳引轮通过凹槽的设计，使钢丝绳能够牢固地贴合在其表面。
浅析曳引驱动电梯的制动系统
浅析曳引驱动电梯的制动系统随着科技的不断发展，电梯已经成为了现代社会的重要交通工具，而制动系统也是电梯中不可或缺的重要部分。
在所有的制动系统中，曳引驱动电梯所采用的制动系统是其中最为重要的一部分。
针对曳引驱动电梯的制动系统，本文将从其工作原理、结构组成、问题及其解决方案等方面进行浅析。
一、曳引驱动电梯制动系统的工作原理曳引驱动电梯采用制动系统的原因是为了能够在发生紧急情况时，迅速的将电梯停下来，以保证广大乘客的生命安全。
曳引驱动电梯的制动系统的工作原理是通过电子控制器根据电梯所处的情况判断组合控制信号的程序，将电梯制停或抱闸放缓经过电梯导轨的运动。
这个系统经过了多次的改进和完善之后，现在基本上都采用了电子制动机构和电磁换向器来实现电梯的制停。
当电梯处于平衡状态下时，曳引驱动电梯的制动系统处于静止状态，电梯得以正常运行。
但是当电梯加速或者突然停止时，曳引驱动电梯的制动系统就会开始工作。
在这个过程中，曳引驱动电梯的制动系统会通过电子控制器感应电梯的当前位置，然后根据当前速度来精确的计算出制停距离。
最后，曳引驱动电梯的制动系统会通过电磁式制动器和制动盘的作用，将电梯快速束缚在电梯导轨上，达到强制制岔的效果。
二、曳引驱动电梯制动系统的结构组成曳引驱动电梯制动系统的结构组成主要包括电磁式制动器、电磁刹车、制动盘等系统，其中电磁复合器和电子控制器是本系统的主要核心部分。
下面将针对这些核心部件进行详细的介绍。
1、电磁式制动器：电磁式制动器是曳引驱动电梯制动系统的最重要的组成部分之一，它的主要作用是将电梯的运动进行全面的停止，以保证广大乘客的生命安全。
而电磁式制动器在实现这个过程中，主要通过压缩制动盘来进行制停。
2、电磁刹车：电磁刹车是曳引驱动电梯制动系统的重要组成部分，它主要通过外界电子信号的控制，来影响电磁体的特征磁线圈的磁通量而引起的制动效果。
虽然电磁刹车在整个制动系统中的作用相对较小，但是它在紧急情况下能及时地刹住电梯，对于保障广大乘客的生命安全大有帮助。
电梯曳引传动的原理及特点
电梯曳引传动的原理及特点电梯曳引传动是指通过电动机将电梯的悬挂装置与电梯机房内的主机（曳引机）连接起来，实现电梯的升降运行。
曳引传动可以说是目前电梯中最常用的一种传动方式，其原理和特点如下。
1. 原理：电梯曳引传动主要依靠电动机驱动曳引系统中的曳引绳，从而实现电梯的运行。
曳引系统由一个或多个钢丝绳悬挂在轮驱动器上，通过电动机的转动产生牵引力，使电梯车厢沿着轨道上升或下降。
曳引机主要由电动机、减速器、制动器和曳引轮组成。
电动机通过减速器将高速低扭矩的电动机转速减慢，并通过制动器来控制电梯的停止。
曳引轮悬挂在电梯井道的顶部，由电动机驱动，将牵引绳绕在曳引轮上。
当电动机带动曳引轮转动时，绳索也进行相应的上下运动，进而带动电梯的升降。
2. 特点：（1）运行平稳：电梯曳引传动的运行平稳性好，减少了电梯乘坐者的晕车感。
曳引绳与曳引轮的接触较为稳定，且曳引绳分布均匀，可以有效地减少电梯运行时的震动。
（2）速度调节范围大：电梯曳引传动可以通过改变电动机的转速来控制电梯的运行速度，具有较大的速度调节范围。
这样，可以根据不同的需求调整电梯的运行速度，如高楼层时，可以加快运行速度以提高运输效率。
（3）楼层适应性好：曳引传动可以适应各种楼层的电梯需求，如高层建筑与低楼层建筑、大体量与小体量的电梯等。
只需根据不同的需求调整电梯的运行速度和绳索长度即可。
（4）节能高效：相比其他传动方式，电梯曳引传动具有节能高效的特点。
曳引传动中的电动机可以根据需求进行启停，不会浪费能量。
而且通过先进的控制系统，可以实时监测电梯的运行状态，进一步优化能源的利用效率。
（5）维护成本低：电梯曳引传动相对于其他传动方式有着较低的维护成本。
其结构简单，易于维修和更换，维护人员可以迅速进行故障排除。
总的来说，电梯曳引传动以其运行平稳、速度范围大、适应性强、节能高效和维护成本低等特点，成为了电梯行业的主流传动方式。
同时，随着科技的不断进步，曳引传动也在不断改进和创新，以适应不同楼层和不同需求的电梯运行。
电梯部件分类标准
电梯部件分类标准
一、驱动系统
驱动系统是电梯的核心部分，负责产生动力，推动电梯上下运动。
以下是驱动系统的主要部件：
1. 曳引机：曳引机是电梯的驱动装置，它通过钢丝绳和配重块与轿厢相连，负责提供牵引力，使轿厢能够上下运动。
根据不同的传动方式，曳引机可分为曳引式和强制式。
2. 减速器：减速器是曳引机的附件，用于降低曳引机的转速，增加扭矩，使曳引机能够产生足够的牵引力。
3. 制动器：制动器是电梯的安全装置，它安装在曳引机上，用于在电梯运行时提供制动力，防止轿厢意外移动。
4. 电机：电机是曳引机的动力来源，它通过电力转换成机械能，驱动曳引机转动。
二、控制系统
控制系统是电梯的大脑，负责控制电梯的各种动作和功能。
以下是控制系统的主要部件：
1. 控制器：控制器是电梯控制系统的核心，它负责接收和解释各种指令，如楼层呼叫、开关门等，并控制曳引机、制动器等部件的动作。
2. 传感器：传感器是电梯控制系统的辅助设备，它用于检测电梯的运行状态和位置信息，如轿厢位置、门状态等。
3. 操作面板：操作面板是电梯用户与控制系统交互的界面，用户可以通过操作面板输入楼层呼叫、开关门等指令。
4. 电源和电缆：电源和电缆是为控制系统提供电力和信号传输的设备。
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2006-10-24
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XOEC
电梯常用驱动方式
➢ 曳引驱动 ➢ 卷筒驱动（强制驱动） ➢ 液压驱动 ➢ 直线电机驱动
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XOEC
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曳引驱动原理
曳引方式的优越性：
➢ 安全可靠
➢ 提升高度大
v
曳引条件：
T2
T1 / T2 e f
T1
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曳引机
减速箱 制动器 电动机
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XOEC
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曳引机运行原理
N S
Nd S
q N S
N S
S
N
d
q N
S
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曳引机主要参数
额定功率：P Qv(1 ) Kw
10212
额定转速：ne
60vi
D
RPM
反电势系数： 轴载荷: kg
额定转矩：Te 9550 P Nm
ne
载重 kg 1000
梯速 m/s 1.75
编码器
曳引轮 制动器
电动机
底座
有齿轮曳引机
曳引轮
永磁同步无齿轮曳引机
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无齿轮主机技术背景
➢ 我国稀土资源丰富,尤其是钕铁硼材料的诞生促进 了大功率永磁电机的发展
➢ 微机控制技术实现了较优化的矢量控制 ➢ 电力电子器件（IGBT）和永磁同步电机专用变频
器的发展 ➢ 电梯行业对小机房、无机房、绿色环保、节能、低
U
V
PM
W
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电机PWM电流
三角波为载波。当调制波电压值大于载波电压值时，则IGBT导通，输出母线电压到电机端子上。当调制波 电压值小于载波电压值时，相应的IGBT关断，则不输出电压。因此，变频器输给电机的是幅值不变、持续 时间按正弦规律变化的直流电源，此电源对电机的作用效果相当于正弦交流电源。 调制波的频率和变频器输出电流的频率相同，因此调节调制波的频率就可以调节电机转速。频率增加，电 机转速加快。 变频器矢量控制电机电流时，即是根据电流指令调节调制波的幅值。当幅值增加时，IGBT导通时间会增长， 则电流变大。反之则电流减小。
梯起动平稳，运行舒适。 外型美观，大方。
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典型外形结构
内 转 子 鼓 式 制 动
外 转 子 叠 式 制 动
外 转 子 鼓 式 制 动
外 转 子 钳 式 制 动
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内部结构原理和关键部件
曳引轮 转子体（轭）
机座 盘车轮
永磁体 定子铁芯
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轴承
编码器
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内部结构原理
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XOEC
GB7588附录M
M1 引言
曳引力应在下列情况的任何时候都能得到保证： a)正常运行； b)在底层装载； c)紧急制停的减速度。
另外，必须考虑到当轿厢在井道内不管由于何种原因而滞留时应允许钢 丝绳在绳轮上滑移。
下面的计算是一个指南，用于对传统应用的钢丝绳配钢或铸铁绳轮且驱 动主机位于井道上部的电梯进行曳引力计算。
噪声、低震动的需求 ➢ 无齿轮曳引机是机械、电机原理、稀土材料、微机
控制、电力电子等多项技术结合的产品
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XOEC
无齿轮主机优点
效率高 永磁体励磁，电机电流减小，铜损减少；直接驱动， 电机转速低，机械磨擦损失少。比异步电机效率高5~10%。 由于没有齿轮箱，比有齿轮主机效率高25%以上。
低噪音 无机械齿轮噪音，主机转速低声音小。与有齿轮相 关，噪声下降15dB以上。
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XOEC
GB7588附录M
M2.2当量摩擦系数计算
γ
M2.2.1绳槽类型
M2.2.1.1半圆槽和带切口的半圆槽
4 cos sin
使用下面公式：f 2 2
sin sin
式中：β---下部切口角度值；
β
γ---槽的角度值；
μ---摩擦系数。
β的数值最大不应超过106°（1.83弧度），相当于槽下部80 %被切除。
γ的数值由制造都根据槽的设计提供。任何情况下，其值不应 小于25°（0.43弧度）。
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GB7588附录M
M2.2.2摩擦系数计算 使用下面的数值；
---装载工况 μ=0.1； ---紧急制停工况 0.1
1 v 10
---轿厢滞留工况 μ=0.2。 式中：
v---轿厢额定速度下对应的绳速，m/s。
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XOEC
GB7588附录M
M2 曳引力计算 须用下面的公式：
T1 / T2 e f 用于轿厢装载和紧急制动工况； T1 / T2 e f 用于轿厢滞留工况（对重压在缓冲器上，曳引机向上方向旋
转）。 式中：
f---当量摩擦系数； α---钢丝绳在绳轮上的包角； T1、T2---曳引轮两侧曳引绳中的拉力。
XOEC
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磁极角、力矩
磁极角定义：转子磁极磁通方向与定子U相磁场磁通方向的夹角。
Salient
A
Torque
angle
T K FSg Frg sin A Treluctance
0
Optimal
Tre luc ta n c e
pi/2
pi
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伺服驱动器框图
R S T
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XOEC
曳引能力计算
曳引能力公式: T1 / T2 e f
曳引能力不足解决方法： 增加轿厢重量； 增加包角α； 增大β角 减小γ角。
v T2
T1
XOEC
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谢谢！
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XOEC
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XOEC
GB7588附录M
M2.1 T1及T2的计算 M2.1.1轿厢装载工况
T1/T2的静态比值应按照轿厢装有125%额定载荷并考虑 轿厢在井道的不同位置时的最不利情况进行计算。 M2.1.2紧急制动工况 T1/T2的动态比值应按照轿厢空载或装有额定载荷时在井 道的不同位置的最不利情况进行计算。 每一个运动部件都应正确考虑其减速度和钢丝绳的倍率。 任何情况下，减速度不应小于下面数值： 对于正常情况，为0.5m/s2； 对于使用了减行程缓冲器的情况，为0.8m/s2。 M2.1.3轿厢滞留工况 T1/T2的静态比值应按照轿厢空载或装有额定载荷并考虑 轿厢在井道的不同位置时的最不利情况进行计算。
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XOEC
RL IL
永磁材料稳定性
➢ 热稳定性
B
可逆损失:RL
B0
不可逆损失:恒定
温度，放置1000小时，然后将样品 B1
冷却到室温，其开路磁通不可逆损 失小于5%的最高保持温度定义为 永磁材料的最高工作温度。
0
t0
➢ 磁稳定性：抗外磁场干扰能力 ➢ 化学稳定性：抗氧化、耐腐蚀能力 ➢ 时间稳定性：自然时效
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永磁电机内部结构
机座
内转子隐极电机SPM
定子铁芯 空气隙 转子轭/铁芯 永磁体
内转子凸极电机SPM
内转子凸极电机IPM
内转子凸极电机IPM
外转子隐极电机SPM
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XOEC
曳引机运行原理（定子旋转磁场的产生）
定子三相交流电源相位互差120°
iA I m cost
iB Im cos(t 120 )
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XOEC
数学方程
动态方程:
稳态方程:
ud
d d dt
q
Rid
uq
d q dt
d
Riq
d Ld id Lmd i f
q Lqiq
ud Lqiq Rid
uq Ld id f Riq
Te p f iq
Ld Lq id iq
p
e0iq
X d X q id iq
功率 kw 11.7
力矩 Nm 835
转速 RPM 134
电压 V 340
电流 A 26
f pn 额定频率：
Hz e
800 1.75 9 668 77 340 20.8
60
1000 1.0 6 835 134 194 26
力矩系数： Kt T I
A
800 1.0 5 668 77 194 20.8
ic Im cos(t 120 )
t 0
iA Im
iB
ic
1 2
Im
t 120
iB Im
iA
ic
1 2
Im
t 240
iC I m
iA
iB
1 2
Im
两极电机定子旋转速度与电流变化频率相等。
60 f 对于多极电机按下式确定旋转磁场速度 ne p
t 360
iA Im
iB
iC
1 2
I
m
Pe Te e0iq X d X q id iq
Te p d iq qid p Lmdi f iq Ld Lq id iq
u ud ju q
i id ji q
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常用矢量控制原理
➢ Id=0控制 ➢ cosφ=1控制 ➢ 最大力矩/电流控制 ➢ 弱磁控制 ➢ 最大输出功率控制
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XOEC
XOEC
曳引机工作特性
T
最大力矩、温升限值 额定力矩
恒转矩区
P
恒功率区
T
0
n
额定速度 额定电压
最高速度 变频器输出最高电压
P:功率 T:力矩 n:转速
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永磁材料磁滞回线