电梯电力拖动系统
电梯电力拖动系统
门系统的故障诊断与排除
总结词
门系统故障通常表现为电梯门无法正 常开关、卡滞、异响等，需要检查门 电机、门锁和传动装置等部件。
详细描述
门系统故障可能由门电机损坏、门锁 故障、传动带断裂等原因引起。针对 不同故障原因，采取相应的措施进行 修复和更换，以保证电梯的正常运行。
重量平衡系统的故障诊断与排除
控制系统的维护与保养
01
控制系统是电梯电力拖动系统中 的核心部分，负责控制电梯的运 行。
02
定期检查控制系统的线路连接是 否牢固，防止因接触不良引起的
故障。
定期对控制系统进行除尘，保持 其良好的散热性能。
03
定期对控制系统的元件进行检测 ，确保其正常工作，防止因元件
故障引起的安全事故。
04
导向系统的维护与保养
02
该系统的主要功能是通过电力驱 动和控制电梯的运行，实现电梯 的升降、停止和方向控制等功能 。
电梯电力拖动系统的重要性
安全可靠
提高效率
电梯电力拖动系统是电梯安全运行的 关键，其稳定性和可靠性直接关系到 乘客的安全和舒适度。
电梯电力拖动系统通过智能控制和优 化设计，能够提高电梯的运行效率和 响应速度，缩短乘客等待时间。
总结词
重量平衡系统故障通常表现为电梯运行异常、过载或欠载等，需要检查重量平衡系统的钢丝绳、弹簧和传感器等 部件。
详细描述
重量平衡系统故障可能由钢丝绳断裂、弹簧失效、传感器损坏等原因引起。针对不同故障原因，采取相应的措施 进行修复和更换，以保证电梯的正常运行。
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曳引机的性能和可靠性对电梯 的安全、稳定运行具有重要影
响。
控制系统
第3章-电梯的电力拖动系统
曳引电动机及其功率的确定
电梯对曳引电动机的要求
直流电梯电力拖动方式
按照电源形式可分为：直流和交流拖动系统。 直流电梯拖动系统通常分为2种： （一）用发电机组构成的可控硅励磁的发电机——电 动机驱动系统， 通过调节发电机的励磁来改变直流电动机的输入电压 ，以此调节电动机的转速。这种结构复杂、耗电量大、维 修麻烦、效率很低，已被淘汰。 （二）可控硅直接供电的可控硅——电动机系统 采用可控硅把交流电直接整流、滤波、稳压，变成可 控的直流电供给直流电机，以此调节电动机的转速。省去 了发电机组，结构紧凑，但需要大功率半导体器件的支持 。 直流电梯具有调速性能好、调速范围大的特点，因此 ，电梯具有速度平稳、启动和制动控制容易实现、平层准 确度高、舒适感好等优点。多用于速度较高的电梯。
亦即：加速度a与受力F相关 力F与转矩M之间有 对应关系
电梯的负载机械特性 将电梯的静态负载机械特性与动态负载机械特
性相叠加得到电梯负载机械特性。
空载上升
半载上升
满载上升
空载下降
半载下降
满载下降
调速电梯曳引电动机机械特性与电梯负载机械特性的关系 ➢ 调速电梯要求轿厢能按预定的速度曲线运行。 ➢ 要求曳引电动机在选定的调速方式下，电机的转矩 总能达到负载转矩的要求，电机转矩应有一定裕度。
负载机械特性=静态特性+动态特性
机械特性：转矩M与转速n之间的函数关系
静态负载机械特性 电梯上升
电梯下降 电梯的静态负载机械特性
静态负载机械特性
“1”重载位能性负载 轿厢+负载＞对重
“1’”两侧平衡时的位能负载 轿厢+负载=对重
“1’’”轻载位能性负载 轿厢+负载＜对重
“2”摩擦、风阻造成的反抗性 负载转矩
《电梯结构与原理》电子教案电梯的电力拖动系统
《电梯结构与原理》电子教案-电梯的电力拖动系统教学目标：1. 了解电梯电力拖动系统的基本原理和组成部分。
2. 掌握电梯电力拖动系统的运行方式和控制方法。
3. 能够分析电梯电力拖动系统的工作过程和性能特点。
教学内容：第一章：电梯电力拖动系统概述1.1 电梯电力拖动系统的定义和作用1.2 电梯电力拖动系统的发展历程1.3 电梯电力拖动系统的分类和特点第二章：电梯电力拖动系统的组成部分2.1 电动机2.2 控制器2.3 传动装置2.4 电梯电气控制柜第三章：电梯电力拖动系统的运行方式3.1 电梯电力拖动系统的启动和停止3.2 电梯电力拖动系统的加速和减速3.3 电梯电力拖动系统的运行控制策略第四章：电梯电力拖动系统的控制方法4.1 电梯电力拖动系统的手动控制4.2 电梯电力拖动系统的自动控制4.3 电梯电力拖动系统的远程控制第五章：电梯电力拖动系统的性能分析5.1 电梯电力拖动系统的效率和功率因数5.2 电梯电力拖动系统的稳定性和可靠性5.3 电梯电力拖动系统的故障分析和处理教学方法：1. 采用多媒体教学，展示电梯电力拖动系统的图片和视频。
2. 通过实物模型或模拟器，演示电梯电力拖动系统的运行过程。
3. 利用案例分析，让学生参与电梯电力拖动系统的设计和优化。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对电梯电力拖动系统的了解程度。
2. 小组讨论：评估学生对电梯电力拖动系统的分析和解决问题的能力。
3. 课后作业：巩固学生对电梯电力拖动系统的知识点掌握。
教学资源：1. 电梯电力拖动系统相关教材和参考书籍。
2. 电梯电力拖动系统的设计图纸和参数表格。
3. 电梯电力拖动系统的模拟器和实验设备。
教学时数：1. 共计4课时，每课时45分钟。
2. 分别为第一章至第五章各一课时。
本教案仅供参考，具体内容和教学方法可根据实际情况进行调整。
《电梯结构与原理》电子教案-电梯的电力拖动系统教学内容：第六章：电梯电力拖动系统的保护措施6.1 电梯电力拖动系统过载保护6.2 电梯电力拖动系统短路保护6.3 电梯电力拖动系统漏电保护第七章：电梯电力拖动系统的节能技术7.1 电梯电力拖动系统的能量消耗分析7.2 电梯电力拖动系统的节能措施7.3 电梯电力拖动系统的节能效果评价第八章：电梯电力拖动系统的维修与保养8.1 电梯电力拖动系统的日常检查与维护8.2 电梯电力拖动系统的故障排查与处理8.3 电梯电力拖动系统的定期检修与保养第九章：电梯电力拖动系统的安全技术9.1 电梯电力拖动系统的安全防护措施9.2 电梯电力拖动系统的紧急救援操作9.3 电梯电力拖动系统的安全监控与报警系统第十章：电梯电力拖动系统的案例分析10.1 电梯电力拖动系统的设计案例10.2 电梯电力拖动系统的运行优化案例10.3 电梯电力拖动系统的故障处理案例教学方法：1. 采用案例分析法，让学生通过实际案例了解电梯电力拖动系统的运行过程和问题解决方法。
电梯电力拖动系统
（二）对电梯舒适性的要求
1、由加速度引起的不适 2、由加速度变化率引起的不适 （三）电梯的速度曲线
第三节 电梯的负载机械特性
一、负载的转矩特性
负载的转矩特性是指生产机械的转矩与转速之间 的关系即：n=f(TL) 1 恒转矩负载特性
恒转矩负载是指负载转矩为常数，其大小与转 速n无关。
恒转矩负载分反抗性恒转矩负载和位能性恒转 矩负载。
电枢单向供电、励磁双向供电的直流电梯
二、电枢电路由两组反并联的三相全波可控整流器供电的 SCR－M直流电梯
第六节 交流双速电梯拖动方式
我国在20世纪60~70年代生产的电梯，绝大部分是交流双速电 梯，80年代生产的电梯也有相当数量的双速电梯。在当前运 行的电梯中有一定数量是属于这种拖动方式的。交流双速 电梯的拖动系统结构简单，技术简单，运行舒适感较差， 额定梯速一段在1m／s以下。这种电梯通常采用继电器控制， 故障率较高，越来越不适应现代社会的需求，目前产量逐 年降低，被交流调速电梯替代，今后交流双速拖动方式将 主要用于货梯或客货两用梯中，控制部分也将由有触点控 制改为无触点控制，提高其运行可靠性。前几年掀起的一 股电梯改造热，其主要对象就是这一批交流双速电梯，将 其继电器控制部分改造成可编程序控制器控制，以提高其 可靠性，将其双速拖动方式改造为调压调速或变频调速拖 动方式，以提高其运行舒适感和平层准确度。
直流电梯的运转
早期源动力交流电动机始终运转，直流发电机没有 励磁，发电机输出电压为零。需要起动电机时，励 磁电压不断增加到设定值，发电机既发出不断增高 到额定值得电压，驱动直流电机运转，达到额定速 度。需要减速时，发电机励磁不断减小，电动机随 之跟随减速直至停止。
现在使用晶闸管或脉宽调速的直流电机则是由控制 电路，依据电梯运行速度要求，逐渐减小晶闸管的 导通角或脉宽宽度，增加输出电压，使直流电机速 度随之增加。需要减速时，增大控制电路晶闸管的 导通角，减小输出电压，降低电机转速，直到停止。
电力拖动系统(一)--流电梯拖动系统
电力拖动系统（一）--流电梯拖动系统电力拖动系统按电动机供电种类区分，有交流拖动系统和直流拖动系统。
直流拖动系统的发电机电动机可控硅励磁系统。
可控硅直接供电系统。
交流拖动系统有交流双速电动机、交流调压调速系统及变频变压调速系统。
直流电动机调速，机械特性硬，调速范围大等优点，但直流电动机具有换向器日常维护量大，耗能高的缺点。
由于电子元器件的高速发展大功率高反压场效应三极管IGBT的问世，使得变频变压调速系统更加成熟。
电梯拖动系统被采纳已成为现实。
变频变压调速系统用在电梯上有体积小、节能等优点，在调速性能方面可以与直流拖动系统媲美，目前采纳变频变压调速的电梯其速度可达6m／s。
第一节直流电梯拖动系统直流电动机的调速性能好，调速范围宽，在电梯拖动系统中已被广泛采纳，早期的高层建筑中电梯速度可达7m／s，天津电视塔电梯5m／s。
直流电动机的调速原理：依据电路图4—1列出直流电动机的电势平衡方程式。
∵电动机转子施加的电压与反电势的关系：∴导出直流电动机的转速的关系式：式中：Ea电动机感应电动式Ua外加电压RaT外接电阻RT磁场外接电阻Ia转子电流UT励磁电压IT励磁电流Ce电机常效n电动机转速Ra电动机转子电阻图4—1 直流调速电路从以上公式可知直流电动机调速方法有三个：改变供电电压Ua、在转子电路中串入可调电阻及RaT、改变定子磁通，都可以调节电动机的转速。
如改变RaT与时，电动机特性变软，同时调节范围小。
改变供电电压Ua，可以获得比较大的调速范围，因为转子内阻Ra很小，机械特性硬度很高。
在不同的供电电压下，可以获得一簇电动机的机械特性。
见图4—2.而且Ua波动时n变化也很小。
调速范围与电压变化成正比。
图4—2 机械特性nH电动机额定转速n调节转速对电梯额定速度1．75m／s，平层速度0．15m／s而言。
调速范围1：12就可以了。
直流电梯拖动系统调速方式有两种，可控硅供电系统和可控硅励磁系统。
一、可控硅供电系统该供电系统一般用在无齿轮的高速电梯中，如图4—3所示。
电梯的电力拖动系统
2.2电梯的速度曲线
舒适性要求 加速度引起不适 超重感，考虑人体生理承受能力，GB/T10058-1997规定“加、减速度最大值≤ 1.5m/s2” 加速度变化率引起不适 眩晕感，考虑人体生理承受能力，一般加加速度≤ 1.3m/s3。
*
2.2电梯的速度曲线
电梯的速度曲线 AEFB段是由静止起动到匀速运行的加速段速度曲线；BC段是匀速运行段，其梯速为额定梯速；CF’E’D段是由匀速运行制动到静止的减速段速度曲线，通常是一条与起动段对称的曲线。
*
2.2电梯的速度曲线
*
2.3 电梯的负载机械特性
频繁起制动设备，需分析电梯的负载机械特性。
静态负载机械特性－－当轿厢静止或匀速运动时表现的电梯。 动态负载机械特性－－轿厢加、减速运动时、除包含静态负载机械特性外，还包含加速度造成的惯性转矩部分。
*
2.3 电梯的负载机械特性
通常，电梯的动态转矩可达静态转矩的1.5～3倍。 AE段：抛物线 EF段：直线 FB段：反抛物线 BC段：点 制动段（CF’、F’E’、E’D段）
*
2.6交流双速电梯拖动方式
变极调速电梯主电路
双绕组6／24极变极电机用作电梯曳引电动机的主电路
*
2.6交流双速电梯拖动方式
说明：
*
2.8变频调速电梯拖动方式
1
2
3
4
5
变频调速发展概况
*
变频调速的分类 按有无直流环节分类 有直流环节的变频器（交－直－交变频）－电梯常用。电路中，首先由晶闸管V1～V6将工频交流电整流成直流电，然后再由晶闸管或大功率晶体管V7～V12将直流电压逆变成改变了频率的交流电，从而实现变频。 无直流环节的变频器（交－交变频）－它没有直流环节，通过对晶闸管V1～V18的控制，直接从工频电转变出可变频率的交流电。此变频器的输出频率只能在比输入频率低得多的范围内改变，多用于低转速、大转矩场合，在中小功率场合较少采用，在电梯中基本不用。
学习任务7：电梯的电力拖动系统
电梯电力拖动系 统与控制系统的 未来展望：结合 电梯电力拖动系 统的发展趋势， 探讨控制系统未 来的发展方向和 前景，如更加高 效、智能、安全
等。
添加标题
导向系统的应用和发展趋势
添加 标题
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导向系统的应用：电梯电力拖动系统广 泛应用于高层建筑、公共设施、商业中 心等场所，提供便捷的垂直交通方式。
添加标题
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曳引机的种类：根据不同的分类 标准，曳引机可分为多种类型， 如根据驱动方式可分为电动机驱 动和液压驱动等。
曳引机的未来展望：未来曳引机 将更加注重创新和智能化发展， 提高能效和稳定性，进一步满足 人们对电梯安全、舒适、节能等 方面的需求。
控制系统的应用和发展趋势
控制系统在电梯 电力拖动系统中 的应用：介绍控 制系统的组成、 功能和作用，以 及在电梯电力拖 动系统中的应用
操纵装置：包括 轿厢内的按钮、 呼梯盒和井道内 的召唤按钮等， 用于发出电梯运 行指令
感应器：用于检 测电梯的运行状 态和位置，包括 平层感应器和门 感应器等
继电器和接触器： 用于控制电梯的 启动、运行和停 止，以及实现各 种保护功能
导向系统
导向系统的作用 是确保电梯沿着 正确的轨道运行， 防止电梯偏离预
导轨的主要作用 是限制轿厢和对 重的运动自由度， 使轿厢和对重只 能沿着导轨作上 下运动
导靴的作用是使 轿厢和对重沿着 导轨顺利、安全 地运行
曳引钢丝绳的作用
传递曳引力：使电梯轿厢能够沿着导轨上下运动
承载重量：承受电梯的额定载荷
吸收振动：减少电梯运行过程中的振动和噪音 防止打滑：通过曳引轮与钢丝绳之间的摩擦力，防止电梯在运行过 程中出现打滑现象
曳引钢丝绳的应用和发展趋势
电梯自动控制技术 电梯电力拖动概况、速度曲线和功率确定
梯持续率（30%一70%）
④ 对于交流电梯，要求曳引电动机有足够的起动转矩和尽量小的起动电流
（采用深槽转子，用高阻率材料，以便减小起动电流，增大起动转矩）
三、曳引电动机及其功率的确定
轿厢一次重载上升过程中负载转矩随时间变化的曲线
小结
01.拖动方式
1.轿厢拖动方式
2.轿门拖动方式
02.速度曲线
1.快速性
2.舒适性
03.曳引电动机及其功率的确定
Part-01.
拖动方式
一、拖动方式
电梯电力拖动方式
电梯的电力拖动系统是电梯运行提供动力。
电梯系统有2个独立的拖动系统：
① 曳引电动机拖动系统，驱动轿厢的上下运动。
门机拖动系统，驱动电梯门机的运动，实现电梯的轿门及厅门的开启与关闭。
曳引电动机拖动系统
门机拖动系统
主驱动
辅助驱动
一、的直流电动机拖动
• 三相励磁、发电机组供电的直流电动机拖动
• 晶闸管供电的直流电动机拖动
• 斩波控制的直流电动机拖动
一、拖动方式
轿厢的拖动方式：
交流
• 双速交流异步电动机定子串电阻调速拖动
• 交流调压-能耗制动的交流异步电动机拖动
感到过分不适。
二、速度曲线
电梯快速性的要求
电梯额定速度
电梯平均加、减速度
1.0~2.0m/s
≥0.48m/s2
2.0~2.5m/s
≥0.65m/s2
电梯舒适性的要求
指标
大小
加速度
≤1.5m/s2
加速度变化率
≤1.3m/s3
二、速度曲线
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补 充
缺点是输出电压不能高于输入电压，使用 电力半导体数量多，成本大，随着技术的 进步，未来将会有长足的发展。
13
供电与主机控制
1. 供电
第
电梯应使用独立电源，由配电间到 达电梯机房。
一 节
电源的稳定性高，波动范围±7%范 围内。
8
照明电源与动力电源分开。紧急情 况下，使用后备电池进行紧急照明
4
二、分类
1.交流调压调速系统：
第
一般采用双速或带有涡流制动器的电动机
一
作动力，高速绕组电动运行，低速绕组或
节
涡流制动器直流制动，晶闸管闭环或半闭
环控制、有较好运行舒适感；平层精度比
2
高；优于双速电梯，适用于中速电梯。但
能耗较大、电动机发热较大，所以电动机
配有温度保护装置。随着变频技术的出
现，基本属于淘汰性产品。
7
三、特点
1.负载情况：
第
电梯负载随载重量而变化，运转方向随控
一
制需要而改变，对重与轿厢存在重量差
节
别，在不同条件下，电动机处于电动或制
动状态且有可控的输出转距，在任何情况
5
下都要有良好机械控制性能。
8
三、特点
2.运行速度与控制：
第
一般起重机械运行速度在0.1m/s-0.4m/s
一
之间.电梯运行速度关系到电梯运行效
6
二、分类
3.直流拖动系统：
第
采用交流电动机拖动直流发电机，控制发
一
电机励磁大小，改变发电机电压，提供给
节
直流电机动力。或直接控制晶闸管整流对
直流电机进行供电。一般用于高速电梯，
4
运行舒适感好；平层精度高。随着变频技
术的发展，将被变频控制取代。主要缺
点：使用发电机系统，体积大、能源使用
率低、噪声大。
和通话。
14
供电与主机控制
2. 主开关
每台电梯都应装设一个能切断该台电梯电
第
路的主开关，开关容量应稍大于所有电路
一
的总容量，并具有切断正常情况下最大电 流的能力。开关具有稳定的断开和闭合位
节
置。在断开位置能锁住。
各台电梯必须有与曳引机对应的明显标
9
识。
不能切断照明电路、通风、报警、插座，
第 一 节
使用符合国家标准的线材； 轿厢加强筋内不得部线；
线路敷设应遵循美观、同路的原 则。
12
维修时，易踩踏部位不宜布线，必 须布线时应穿管或使用线槽防护。
18
供电与主机控制
6. 制动器及主机控制
第
制动器在动力电源或控制电源失电时，应 无延迟自动制动。
一
切断制动器的电流至少应有两个独立电气
节
率，又要保证良好运行舒适感，因此要求
速度调节范围大；速度过渡平滑；加、减
6
速度可控制。目前运行速度最高的电梯是
我国台湾省台北市的101大厦，运行速度
达到16.6m/s.
9
三、特点
3.控制精度：
第
电梯对控制精度要求较高。根据国标，双
一
速电梯允许平层误差在±15mm，调速
节
电梯允许平层误差±5mm。在负载情况
4. 随行电缆
第
随行电缆安装前应消除应力，防止打结和 波浪扭曲，安装位置不与其他电梯部件相
一
干涉；
节
轿厢和对重完全压缩缓冲器后，随行电缆 不应拖地或拉直；不运动部分应可靠进行
固定。Βιβλιοθήκη 11回转半径大于电缆厚度（扁电缆）或直径
（圆电缆）的30倍（内控标准） 。
17
供电与主机控制
5. 轿顶、地坑布线
补
传动效率高，省去了加油、换油的麻烦； 速度调节范围广且在高速和低速状态下都
充
具有良好的性能；使用变频器并配备高精
度旋编，控制精度高。
11
新技术及其应用
2. 能量反馈装置
第
电梯在制动段电动机处于发电状
一
态，通过能量反馈装置，可将多余
节
能量回馈回电网，在低压回路中被 其他用电器使用，提高能源利用
经常发生改变的情况下，要达到这种精度
7
需要拖动系统强有力支持。因此电梯拖动
要求精度较高。
10
新技术及其应用
1. 永磁同步电机
第 一
同步电动机不是新技术，高强永磁体技术 的发展带动了电机的革命。永磁同步电机 在电梯上的应用就是代表，主要特点为：
节
输出力矩大，多采用无齿轮形式，机械结
构简单，可做到免维护运行；无减速箱，
补 充
率。符合现代绿色环保的时代要 求。现在越来越多用户要求配备能 量反馈装置，应用到电梯设备中。
12
新技术及其应用
3. 交—交变频器
第
与传统交-直-交变频相比，省去了整流环
一
节，直接通过电力半导体元件改变输出频 率，最大效能的利用了电源，同时可将多
节
余能量直接反馈回供电电路，省去了能量
反馈装置，较双速电梯节电达60%左右。
相应开关应装设在主开关附近。
15
供电与主机控制
3. 井道布线
第
使用符合标准线材，主回路满足载 流量和机械强度要求。
一 节
安全回路、门锁回路使用的导线截 面积不得小于0.75mm2。
10
护套线可直接明敷在井道壁上；敷 于地面或使用其他线材应穿管或敷
设在线槽中。填充面积少于60%。
16
供电与主机控制
电梯与自动扶梯技术检验
第五章 电梯电力拖动系统
2020/5/13
1
一、拖动系统作用
电梯的电力拖动系统对电
第
梯的起动加速、稳速运行、制 动减速起着控制作用。
一 节
拖动系统的优劣直接影响 起、制动加速度、平层精度、
0
乘坐舒适感。
2
二、分类
1.交流变极调速系统：
第
采用双速或多速电动机做动力，需要变速
节
装置来实现。
如其中一个主接点未打开，最迟到下一次
运行方向改变时，能防止电梯再起动。
13
制动器线圈不得直接并联续流装置（二极
管必须串联电阻器）
19
供电与主机控制
6. 制动器及主机控制
第
由外电源直接供电的驱动主机，必须由两 个独立的接触器切断电源使主机停止运行
一
必须串联在电源电路中，电梯停止时，若
一
时改变电机极对数（类似于汽车换档），
节
使用接触器直接控制电动机。起、制动时
在回路中串接电阻或电抗器，限制电流改
1
善运行冲击。控制系统简单、造价低、舒
适感较差，适用低速电梯及货梯。
3
电梯电力拖动五种形式 1 直流电机 2 永磁同步电机 3 交流变极调速 4 交流调压调速 5 交流变频调速
5
二、分类
3.变频变压调速系统：
第
采用单速电动机作为动力，使用电力半导
一
体元件供电，对供电电压和频率进行调
节
节，改变电动机转速（属无极调速）。调
速性能达到直流电机的水平，运行舒适感
3
好；平层精度高；可提供能量反馈装置；
节能环保；是发展的必然。随着变频器的
大量应用，造价逐渐降低。缺点造价高、
系统复杂。