现代电梯用节能电磁制动器的分析与设计
电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计
电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计电梯作为现代城市中常见的交通工具，其安全性和可靠性备受关注。
在电梯的运行中，曳引机是起到至关重要作用的一部分。
曳引机通过拉动钢丝绳来实现电梯的上下运行，而曳引机中的制动器则承担着使电梯在停靠楼层时能够平稳停下来的重要功能。
电梯曳引机中的制动器设计显得十分关键。
电磁块式制动器是一种常见的电梯制动器，其利用电磁力使制动器片脱离或接触制动器壳体，从而达到制动或放行的目的。
电磁块式制动器具有制动力矩大、响应速度快、可靠性高等优点，因此在电梯曳引机中得到广泛应用。
本文将从电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计方面展开探讨。
一、制动器的选型在选型时，需要考虑制动器的制动力矩、响应速度、可靠性、耐用性等指标。
在电梯曳引机中，制动器的制动力矩需要足够大，以确保电梯在各种情况下都能够准确停稳。
响应速度也是一个关键指标，电梯曳引机在紧急情况下需要能够迅速制动，以保障乘客的安全。
制动器的可靠性和耐用性也是选型时需要考虑的重要因素，电梯是一个高频使用的设备，制动器需要能够经受住长时间的使用而不产生故障。
在满足上述指标的前提下，电磁块式制动器的体积相对较小，安装方便，使得其在电梯曳引机中得到广泛应用。
电磁块式制动器的电磁特性使得其响应速度快，制动力矩大，能够满足电梯曳引机的制动需求。
电梯曳引机通常由曳引轮、电机、减速器、制动器等部件组成。
制动器的布置对电梯的性能和安全性具有重要影响。
在选定了电磁块式制动器后，需要合理布置制动器，以保证其能够有效地制动电梯。
一般来说，电磁块式制动器通常布置在曳引机的顶部，其安装在曳引轮轴上，通过制动器片与制动器壳体之间的接触或脱离来实现制动或放行。
这种布置既能够保证制动器对曳引轮的制动效果，同时又能够在电梯运行时不受到干扰。
在布置制动器时，还需要考虑电磁块式制动器的散热和维护方便性，以保证其在长时间工作中不会因为过热而导致性能下降或故障。
制动器的控制是整个电梯曳引机系统中的关键部分，其设计需要考虑到制动器的开合控制、制动力的调节以及对制动器的状态监测等方面。
电磁制动系统的设计与运转特性分析
电磁制动系统的设计与运转特性分析一、引言电磁制动系统是一种通过电磁感应作用来实现制动效果的机械控制系统。
与机械制动相比，电磁制动具有反应速度快、制动可靠、稳定性好等特点，因此广泛应用于各种工业自动化控制系统，如轻型电车、工程机械、钢铁机械等领域。
本文将主要介绍电磁制动系统的原理、设计以及运转特性分析。
二、电磁制动系统的原理电磁制动系统是利用电磁感应原理来实现制动的一种控制系统。
其主要由电磁铁、摩擦轮、传动轴以及导轨等组成。
在电磁铁通电的情况下，会产生一定的磁力，使摩擦轮被吸附住，从而导致传动轴减速或停止运动，实现制动的效果。
三、电磁制动系统设计1. 电磁铁设计电磁铁是电磁制动系统中最核心的部分，影响着整个系统的性能和效果。
其制造与调试需要一定的技术与经验。
在电磁铁的设计中，需要考虑到其线圈的电流、匝数、截面积、磁路的设计、磁铁的铁芯材料等各种因素。
2. 摩擦轮设计摩擦轮是电磁制动系统的另一个重要组件，决定着制动的效果和系统的可靠性。
在摩擦轮的设计中，需要考虑摩擦系数、表面硬度、直径、轮缘厚度等因素。
3. 控制电路设计电磁制动系统的控制电路是实现其自动控制的关键部分。
在控制电路的设计中，需要考虑到电磁铁的电流和电压大小，以及摩擦轮速度和加速度的变化等因素。
四、电磁制动系统的运转特性分析1. 制动力特性电磁制动系统的制动力特性是其运转中最重要的性能指标之一。
通过对电磁铁电流、摩擦轮尺寸、压力、制动时间等因素的调整，可以有效地控制制动力的大小和稳定性。
2. 动态特性电磁制动系统的动态特性主要指其响应速度和运转稳定性。
通过对电磁铁电流、摩擦轮质量和惯性力的控制，可以实现恰当的响应速度和高稳定性。
3. 热特性电磁制动系统运转时容易产生大量热量，特别是在高速运转状态下，其热特性需要得到充分的考虑。
通过增加散热系统、调整电磁铁和摩擦轮的表面积等方法，可以有效地控制系统的热特性。
五、总结电磁制动系统是一种高效可靠的机械控制系统，其应用广泛。
电磁制动器在电梯逃生系统中的应用与效果评估
电磁制动器在电梯逃生系统中的应用与效果评估引言：随着城市化进程和建筑高度的不断增加，电梯已成为现代生活中不可或缺的交通工具。
然而，电梯事故发生时，人们的安全问题成为关注的焦点。
为了提高电梯事故中的逃生效率和安全性，电磁制动器作为一种重要的安全设备被应用于电梯逃生系统中。
本文将讨论电磁制动器在电梯逃生系统中的应用，并评估其效果。
一、电磁制动器在电梯逃生系统中的应用电磁制动器是一种通过控制电磁场来产生制动力的装置。
在电梯逃生系统中，电磁制动器的应用主要体现在以下几个方面：1. 紧急制动功能电梯逃生系统通常包括电梯底部安装的逃生门和底坑装置。
当电梯发生故障时，逃生门将打开并导向底坑，同时电梯内的乘客将被引导进入底坑。
为了确保乘客的安全，电磁制动器在逃生门打开后会立即生效，制动电梯轿厢的运动，避免电梯继续下坠或晃动。
这种紧急制动功能可以极大地减少逃生过程中的意外伤害。
2. 稳定停靠电梯在正常运行时，电磁制动器也发挥着重要作用。
当乘客到达目的地楼层并按下停止按钮时，电梯将开始减速并停靠在合适的位置。
电磁制动器可以确保电梯轿厢准确停靠在楼层，避免过冲或停靠不准确的情况发生。
这对于乘客的安全和方便起到了关键作用。
3. 重力控制电梯逃生系统中，底坑装置通常会引导乘客到达安全的地区。
电磁制动器通过控制制动力来控制电梯的下坠速度，保持稳定不过快，以避免乘客在逃离电梯时受到意外伤害。
重力控制的应用与电磁制动器在电梯逃生系统中起到了重要的保护作用。
二、电磁制动器在电梯逃生系统中的效果评估电磁制动器在电梯逃生系统中的应用带来了显著的效果，我们将对其在安全性、逃生效率和系统可靠性方面的效果进行评估。
1. 安全性安全是电梯逃生系统中最重要的问题之一。
电磁制动器的紧急制动功能确保了电梯的稳定停靠，避免了乘客在逃生过程中受到意外伤害的风险。
另外，通过控制制动力，电磁制动器还能够减缓电梯的下坠速度，降低乘客受伤的可能性。
因此，电磁制动器在提高电梯逃生系统的安全性方面发挥着明显的积极作用。
电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计
电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计一、电磁块式制动器的原理及特点电磁块式制动器是一种利用电磁力来实现制动的装置，其工作原理是通过控制电磁线圈通电与断电，来使制动盘与制动块之间产生摩擦力，从而实现制动。
其主要特点包括结构简单、制动性能稳定、寿命长、响应速度快等。
1. 制动器选型：首先需要根据电梯的负载和速度等参数来选择合适的电磁块式制动器，以确保其制动性能达到要求，并考虑到空间和安装方便等因素。
2. 制动器位置设计：在电梯曳引机中，电磁块式制动器通常被安装在电机的输出轴或者曳引轮上，以实现制动功能。
在设计时需要考虑到制动器的位置对曳引机构的影响，确保其能够有效地实现制动作用。
3. 制动控制系统设计：为了实现对电磁块式制动器的精确控制，需要设计相应的控制系统，包括电磁线圈的供电控制、制动力的调节和释放等功能，以确保电梯在运行过程中能够安全可靠地停靠。
4. 制动器与曳引机构的协同设计：在实际应用中，电磁块式制动器与曳引机构需要进行协同设计，以确保制动器的制动力与曳引机构的载荷匹配，同时避免因制动过程中的冲击载荷而导致的损坏。
三、电磁块式制动器在电梯曳引机中的优化方案1. 制动力调节：通过对电磁块式制动器的电磁线圈供电控制，可以实现制动力的调节，以满足不同载荷和速度下的制动要求，从而提高电梯的平稳性和安全性。
2. 制动盘材料优化：制动盘作为与制动块直接接触的部件，其材料选择对制动性能有着直接影响。
通过优化制动盘材料的选择，可以提高其耐磨性和摩擦性能，从而提高制动器的可靠性和寿命。
3. 制动器结构优化：通过对电磁块式制动器的结构进行优化设计，可以减小其体积和重量，提高其效率和响应速度，并简化安装和维护操作，从而降低电梯曳引机的整体成本。
电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计需要充分考虑制动器选型、位置设计、控制系统设计和与曳引机构的协同设计等方面的因素，并可以通过制动力调节、材料优化、结构优化和控制系统智能化等优化方案来提高其制动性能和稳定性，从而确保电梯在运行过程中的安全可靠性。
电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计
电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计电梯作为现代城市生活中不可或缺的交通工具，其运行的安全性和稳定性显得尤为重要。
而电梯曳引机作为电梯的核心部件，其性能和稳定性对电梯的安全运行起着至关重要的作用。
而电磁块式制动器作为电梯曳引机中的关键部件，其设计和应用对电梯的安全性和效率等方面都有着重要的影响。
本文将对电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用进行设计，并探讨其在电梯运行中的重要作用。
一、电磁块式制动器的基本原理电磁块式制动器是一种利用电磁力来实现制动的装置。
其基本原理是通过电流通过电磁线圈产生磁场，使得制动器的摩擦材料（通常是摩擦片）与制动器壳体之间产生摩擦力，从而实现制动。
当断电时，电磁力消失，摩擦材料与制动器壳体之间的摩擦力也消失，从而释放制动状态。
这种制动器具有制动力矩大、稳定性好、寿命长等优点，因此在电梯曳引机中得到了广泛应用。
二、电梯曳引机中电磁块式制动器的设计1. 选用合适的电磁块式制动器在电梯曳引机中，为了保证电梯的安全性和运行的平稳性，需要选用合适的电磁块式制动器。
一般来说，需要考虑制动器的制动力矩、制动速度、寿命、温升等因素。
根据实际情况，选择适合的电磁块式制动器是非常重要的。
2. 设计制动器的安装位置在电梯曳引机中，制动器的安装位置对其性能有着重要的影响。
一般来说，制动器应安装在曳引机的输出轴上，以便实现对电梯的准确制动。
还需要考虑制动器的散热和冷却等问题，以保证其长时间的稳定运行。
三、电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用效果1. 提高了电梯的安全性电磁块式制动器作为电梯曳引机中的重要部件，其稳定的制动性能可以有效提高电梯的安全性。
在电梯出现紧急情况时，制动器可以迅速制动电梯，保证乘客和设备的安全。
2. 提高了电梯的运行效率电磁块式制动器具有制动力矩大、制动速度快等优点，可以有效提高电梯的运行效率。
在电梯运行过程中，制动器可以快速制动和释放，使得电梯的运行更加平稳和高效。
3. 增强了电梯的稳定性通过合理的设计和选择，电磁块式制动器可以增强电梯的稳定性。
电磁类电梯制动器的常见问题及对策
电磁类电梯制动器的常见问题及对策杨光宇【摘要】随着城市建设的不断完善，电梯已经成为现代化都市不可缺少的一部分；但是，近年来，电梯事故频发，制动器故障是其中主要的因素之一。
电梯制动器的基本功能在于对电动机的主动转轴进行有效的调控，控制电动机的运转和停止。
本文从电磁类电梯制动器(下述简称电梯制动器)的结构和工作原理出发，结合其工作的特征等，论证了其作用和重要性，进而对其常见故障，如电气类故障与机械类故障等进行了分析，并且提出了相应措施，以确保电梯在运行中的安全。
%Withthe constant improvement of urban construction,the elevator has become an indispensable part of the modern city.In recent years,elevator accidents often occurred.The main factor of accidents was the fault of brake.The basic functions of the elevator brake are effective control the motor shaft and control the operation and stop.This article mainly demonstrates the role and importance of elevator brake,based on the structure and working principle of elevator elec-tromagnetic brake and workcharacteristics.Hence,the brake and its common problems were analyzed such as electrical and machinery.And appropriate measures were proposed to ensure safety in the operation of elevator.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2页(P118-119)【关键词】电梯;制动器;问题;对策【作者】杨光宇【作者单位】昆明理工大学，云南昆明 650500【正文语种】中文【中图分类】O442电梯制动器是电梯中最重要的安全和保障部件，包括抱闸制动器、盘式制动器和碟式制动器，一般安装于电动机旁的制动轮处。
电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计
电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计
电梯曳引机是电梯运行的核心部件，其正常运行与否直接关系到电梯的安全性能。
电
磁制动器是一种常见的制动器，其原理是靠磁化铁芯产生磁力吸合，从而达到制动的目的。
本文将介绍电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计。
一、电磁块式制动器的基本原理及技术特点
电磁块式制动器是一种电磁式的制动器，其基本原理是靠磁场吸合作用力矩来制动，
达到机械制动的效果。
在制动器工作时，通电状态下磁铁产生磁场，将磁铁和铁芯上的摩
擦片吸合，摩擦片与摩擦体产生摩擦力，从而达到制动的目的。
1、制动力矩大。
制动力矩可随电流大小而调节，具有可调性。
2、结构紧凑。
相对于传统的电动制动器，电磁块式制动器结构更加紧凑，占用空间
更小。
3、寿命长。
由于其结构简单，使用寿命相对较长。
1、制动力矩的选择。
制动力矩需要考虑电梯的载重量和速度，选择合适的制动力矩
可以保证电梯制动的稳定性和安全性。
2、启动制动的控制。
电磁块式制动器的启动制动需要由电梯控制系统控制，在电梯
启动或停止时及时启动或解除制动。
3、制动器与曳引机的安装。
制动器的安装位置需要考虑到其与曳引机的配合，避免
制动器位置不当导致制动效果不佳。
综上所述，电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计需要充分考虑电梯的载重量、
速度和安全性，合理选择制动力矩、控制启动制动、安装位置及与曳引绳的配合等因素，
从而保证电梯的正常运行和乘客的安全。
电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计
电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用设计电梯曳引机是电梯运行中至关重要的部件，它通过提供必要的牵引力来确保电梯顺利运行。
而在电梯曳引机中，电磁块式制动器的应用设计则是至关重要的一环。
本文将对电磁块式制动器在电梯曳引机中的应用进行详细探讨，介绍其原理、优势以及设计要点。
一、电磁块式制动器的原理电磁块式制动器是一种通过电磁力来控制制动器制动和松开的装置。
其工作原理是通过通电产生磁场，使制动器外壳内的制动片与固定在设备上的摩擦片之间产生足够的摩擦力，从而实现制动的目的。
当通电时，电磁块式制动器制动片与摩擦片之间的摩擦力大于受力件的牵引力，即可以实现制动；当断电时，摩擦力减小，制动器自动松开，受力件得以自由运动。
1. 灵活性高：电磁块式制动器的制动力可以通过调节电流来实现，具有一定的灵活性，可根据实际需要进行调整。
2. 响应速度快：电磁块式制动器可以在瞬间实现制动和松开，其响应速度很快，能够及时有效地保护电梯运行安全。
3. 节能环保：电磁块式制动器在断电状态下无需消耗电能，有良好的节能性能，是一种相对环保的制动方式。
4. 寿命长：相比于传统的摩擦制动器，电磁块式制动器的使用寿命更长，具有更好的耐磨损性能。
5. 维护成本低：电磁块式制动器的零部件相对较少，维护成本较低。
1. 选用合适的电磁块式制动器：电磁块式制动器的选型非常关键，需要根据电梯的负载、速度、行程等参数来选择适合的制动器型号，保证其制动力和响应速度能够满足电梯的运行要求。
2. 安装位置的设计：电磁块式制动器的安装位置需要考虑其与受力件之间的传力方式，以及在紧急制动时是否能够达到预期的制动效果，需要进行合理的设计和布置。
3. 电磁块式制动器的控制系统：电磁块式制动器的控制系统需要能够实现制动和松开的精确控制，这需要配备专门的控制器和保护装置来确保电梯运行过程中的安全性。
4. 定期维护和检查：电梯曳引机作为电梯的核心部件，其电磁块式制动器需要定期进行维护和检查，确保其性能和制动力处于良好状态，以保障乘客的安全。
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现代电梯用节能电磁制动器的分析与设计
摘要电磁制动器是工矿企业常用的控制设备，广泛应用于冶金、建筑、化工、电梯等机械设备中。
传统的电磁制动器在工作过程中，制动电磁铁励磁线圈始终通有额定电流，不仅过多地消耗电能，而且对制动器的使用寿命也有不利影响。
本文在分析电梯用电磁制动器工作特性的基础上，提出了一种降低电磁制动器能耗的设计办法。
该方法通过控制电磁制动器线圈电压，使制动器在起动时具有较大的电流使之吸合，吸合后只有较小的维持电流保持吸合状态，达到了节能的目的。
关键词电梯；节能电磁制动器；分析与设计
1 电磁制动器的结构和原理
电磁制动器一般采用常闭式制动器，所谓常闭式制动器，是指制动器电磁线圈无电流通过时，制动器处于制动状态，制动力矩由摩擦力产生；当电磁线圈接通电源时，制动器即松开。
电磁制动器可分为交流和直流两种，直流电磁制动器制动平稳，体积小，工作可靠，不产生磁滞损耗与涡流损耗，因此，制动器多采用直流电磁制动器。
2 电磁铁动态特性分析
线圈通电时，衔铁产生的电磁吸力为：
F=B2S/μ0（1）
式中，B为工作气隙磁密，S为工作气隙有效面积，μ0为空气磁导率。
此时，线圈激磁总电流（线圈匝数N和线圈电流的乘积NI）等于导磁体各部分磁压降与工作气隙磁压降之和。
本文中导磁体包括端盖、机壳、导磁体、衔铁四个部分。
NI=∑HL=∑（H1L1+H2L2+…）+Bδ/μ0（2）
式中，N为线圈匝数，I为线圈电流，H为导磁体磁场强度，L为导磁体磁路长度。
为便于分析讨论，仅讨论制动器起动和维持时的电磁吸力特性。
（1）制动器起动时，综合式（1）、式（2）得起动时的电磁吸力为：
F=[IN-∑（H1L1+H2L2+…）]2Sδμ0/δ2（3）
此时，工作气隙最大，磁路磁阻最大，线圈激磁总电流很大一部分消耗在工作气隙上。
本文中线圈激磁总电流为5451A时，Maxwell有限元计算气隙磁压降为3960A，忽略漏磁通，导磁体磁压降为1491A，可见此时线圈激磁总电流很大一部分消耗在工作气隙上，故需要较大的起动电流才能使制动器吸合。
此时Maxwell有限元计算的制动器电磁吸力为3881N。
（2）制动器维持时，工作气隙为0，磁路磁阻最小，此时NI=∑（H1L1+H2L2+…），忽略漏磁通，线圈激磁总电流完全消耗在导磁体上。
本文中线圈激磁总电流为1491A时，等于（1）中导磁体磁压降，此时Maxwell有限元计算电磁吸力为5184N。
可见同样大小的导磁体磁压降，维持时的电磁吸力较起动时的大许多，主要原因是起动时漏磁大一些，维持时漏磁较小，可以忽略不计。
可见，电磁制动器起动时，工作气隙消耗了大部分的激磁总电流，此时需要大电流才能起动，制动器维持时无工作气隙的影响，线圈激磁总电流完全消耗在导磁体上，小电流也能将制动器维持住[1]。
3 电磁制动器的有限元分析
3.1 有限元计算
用Maxwell 2D对制动器进行建模，根据制动器尺寸建立的二维有限元模型。
建模后给制动器的各个部分指定材料，设定边界条件和求解条件几个步骤后，即可以进行有限元计算。
3.2 仿真分析结果
图2为Maxwell静态场中仿真分析得到的起动和维持时的电磁吸力与线圈电压曲线。
从图
2可以看出，制动器起动时，工作气隙最大，磁路磁阻最大，需要较大的起动电流，也即需要较高的线圈电压才能使制动器吸合。
此时最低起动电压约为77V。
设计时考虑到制动器线圈电压允许±20%的波动，80%额定电压制动器还能正常起动。
由图2可知线圈电压88V 起动时的电磁吸力为3836N，约为弹簧反力的1.4倍，可以将制动器顺利起动。
制动器维持时，工作气隙为0，磁路磁阻最小，由图2可得出较小的线圈电压，也即较小的维持电流也能将制动器吸合。
此时最低维持电压约为22V。
设计时考虑到制动器线圈电压允许±20%的波动，将维持电压设计为35V。
此时电磁吸力为5790N，约为弹簧反力的1.8倍，足够维持制动器吸合[2]。
4 电磁制动器能耗分析
電磁制动器是一个感性负载，它可以等效为线圈电阻R和线圈电感L串联，开始通电时，电磁制动器开始起动，线圈中的电流将从0开始，按指数规律增长至最大电流Im=U/R，此时电磁制动器进入维持吸合状态。
在满足制动能力的情况下，制动器开启滞后时间不超过0.8s。
计算时假设电磁制动器起动时间为0.8s，计算维持时间时以10层楼高的乘客梯为参考，且假设乘客到达每层楼的概率一样。
每层楼高为3.5m，电梯速度1.5m/s，上一层楼制动器维持时间约为2.3s。
一个乘客站在1-10层分别到达其他楼层的电磁制动器总起动时间t1=0.8×9×10=72s，电磁制动器总维持时间t2=2.3×（45+37+31+27+25）×2=759s。
那么电磁制动器线圈发热总能耗为P=P1t1/（t1+t2）+P2t2（t1+t2）=（U12/R）t1/（t1+t2）+（U22/R）t2（t1+t2）=（U21t1+U22t2）/（R（t1+t2））式中，P1为制动器起动能耗，P2为制动器维持能耗，U1为起动电压，U2为维持电压，R为线圈电阻。
制动器线圈热态电阻为37.1Ω，按照上式计算得到传统电磁制动器与节能电磁制动器电气参数对比如表2。
由表2可以得出节能电磁制动器具有大电流起动，小电流维持的优点。
较传统电磁制动器
节电80%左右，节能效果显著。
同时，由于维持电流很小，从而使线圈的工作发热较小，制动器线圈温升较低，可选用较强的漆包线绕制线圈，节省铜材。
由于维持电流很小，从而使衔铁在维持状态断电后，相应的剩磁也减小，容易释放。
5 结束语
针对传统电磁制动器控制中存在的诸多问题，设计了节能控制电路，实现了电磁制动器的节能控制。
Maxwell有限元计算表明，电磁制动器大电流起动、小电流维持的设计方法是正确的，线圈起动电压采用直流110V，维持电压采用直流35V是可行的。
以10层楼高的乘客电梯用电磁制动器为例，节能电磁制动器较传统电磁制动器节电80%左右，节能效果显著。
参考文献
[1] 陈兴达.新型盘式比例电磁铁的研究[D].杭州：浙江大学，2009.
[2] 李光彬，张雪梅，赵光.基于PWM控制技术的电液比例阀特性的研究[J].中国设备工程，2007，（6）：22-23.
感谢您的阅读！。