=补充设计计算书

目录

一、说明 (2)

二、适用曳引机的计算.................................. .. (2)

三、防轿厢意外移动保护装置方案选用和计算................... (7)

四、门系统有关设计和计算....................... (9)

五、电气系统设计计算........................... (11)

一、说明：

本计算书根据样梯参数条件要求，对适用的系列曳引主机、防轿厢意外移动保护装置和电气系统进行校核计算。

适用曳引主机为：宁波欣达电梯配件厂YJ336型有齿轮曳引机。电气系统计算主要是根据我公司主控制器EC11，及对电气元器件方面,进行了主电源回路空开容量、主接触器容量、熔断器容量、电线与电缆截面、电源插座容量、主变压器TC的容量和变频器容量等计算。

二、曳引机计算

主要参数及技术性能

1、额定载重Q：Q=5000 kg

2、额定速度V：V=0.5 m/s

3、井道尺寸：3950mm×4850mm（宽×深）；

4、顶层高度：5280mm；

5、提升高度H X：H X=21800mm；

6、底坑深度：1800mm；

7、轿厢尺寸：2270mm×4490mm×2600mm（外宽×外深×净高）

8、开门尺寸： 2200 mm×2600mm（净宽×净高）

9、曳引比： 2∶1；

10、曳引驱动：

曳引机型号：YJ336 宁波欣达电梯配件厂

曳引电动机：22KW，380V，50HZ，

额定转速: 970 r/min

额定转矩: 6682 N.m

主轴负荷: 9000 kg

曳引比： 2：1(单绕)

1、电动机功率的计算

电梯曳引机电动机的起、制动及正反转频繁，且负载变化大，工作运行情况复杂，要精确计算电动机功率是很复杂的，根据机械工程手册的推荐，通常按下式计算电动机功率：

P d =η

102)1(QV K P - 式中：

Pd —电动机功率

Q —额定载重量，Q=5000kg ；

P —轿厢质量，P =4500kg ；

cwt M —对重装置质量，cwt M =6900kg ；

V —电梯运行速度，V=0.5m/s ；

K P —电梯平衡系数，根据GB7588规定，KP 在0.40～0.50范围内 ，

平衡系数计算，则有：

P K =Q

M cwt P -=0.48 平衡系数符合标准要求。

η—电梯机械传动总效率，取η=0.65。电机功率计算，需考虑过载110%工况要求，则：

P d =η102%110)1(QV K P -= 65

.01025.05000%110)48.01(????-≈19.97（KW ） 选用电机功率22kw 的电梯曳引机可以满足要求。

2 、电动机运行转速n 1计算

n 1= 1260vi i

v —电机额定曳引速度,由电梯额定速度可知v=0.5m/s

i1—电机减速比, i1=75:2

i2—电梯曳引比,取i2=2:1

D —曳引轮节径,取D=φ760mm

则由上式可得：

n 1 = 1260vi i =min /94276

.014.325.375.060r ≈???? 选用额定转速970 r/min 的电梯曳引机可以满足要求

3 、电动机输出额定扭矩M 1计算

M 1=9550 1 Pdi ηn

η—电机机械传动效率,取η=0.65

Pd —电机额定功率,取Pd=22KW

i1—电机减速比,取i1=75:2

n1—额定转速,取n1=970r/min

则由上式可得：

M 1=9550 1 Pdi η1

n =97065.05.37229550???

≈5280N.m 选用额定扭矩6682N.m 的电梯曳引机可以满足要求。

4、曳引轮主轴径向最大负荷Fx

cwt M —对重装置质量，按下式计算：

cwt M =P+P K .Q

=4500+0.48×5000=6900 kg

P —轿厢质量:P=4500kg

n s —悬挂曳引钢丝绳根数: n s =6

qs —悬挂曳引钢丝绳单位质量:0.91kg/m

P s —悬挂曳引钢丝绳质量:

P s =2×（H X +5）×n s ×q s =2×(21.8+5) ×6×0.91≈292 kg

曳引轮主轴 最大静载负荷F1 F1==+++2S

cwt P P Q M kg 83462

292450050006900=+++ 曳引轮主轴最大许用静载负荷F=9000kg

则有如下：

Fx=8346kg ＜F=9000kg

选用主机曳引轮主轴最大许用静载负荷满足。

5、曳引轮节圆直径D 与曳引钢丝绳d1比值i 3

根据GB7588-2003的9.2.1有如下要求:

1D d 16

760=47.5 同理,电梯反绳轮采用轮节圆直径Df=φ650mm 时,则有:

if=Df/d1 =650/16=40. 625>40

6、曳引机的选用

根据电梯的主要参数、电动机的功率要求，我们选用宁波欣达电梯配件厂生产的YJ336型有齿轮曳引机。其主要技术参数如下：

曳引机型号：YJ336

额定载重量：Q=5000kg ；

额定速度：v=0.5m/s ；

减速比： i1=75:2；

曳引比：i2=2∶1(单绕)；

曳引轮节径：D t =φ760mm ；

曳引绳槽规格：6-φ16-25；

绳槽形状：带切口Ｕ型槽；β角=97.2° γ角=40°

曳引机额定功率P ：22KW ；

输出额定扭矩M ：6682 Nm

电动机运行转速n:970r/min

曳引轮主轴径向最大负荷F ：9000kg

综上述计算结果及比较可知:

电动机额定功率P ＞电动机计算功率P d

电动机输出额定扭矩M ＞计算电动机输出额定扭矩M 1

电动机运行转速n ＜计算电动机运行转速n 1

曳引轮主轴径向最大负荷F ＞计算曳引轮主轴径向负荷Fx

故所选曳引机型号及其技术要求适用.

7、额定载荷时向上移动轿厢所需盘车力计算

根据GB/7588-2003中“12.5.1”要求，手动向上移动轿厢所需的盘车力F ≤400N 。反之按“12.5.2”要求，机房内需设计紧急电动操作装置。

参数:

曳引轮直径:D=760mm

盘车轮外缘直径:D1=750mm

主机减速度比: i=75:2

如图a 所示：

当电梯满载时，对于曳引轮，

其两边的重量差：△T=[(P+Q)-(P+ψQ)]g=26950 N

结合减速比和蜗轮蜗杆副列平衡方程：

0)2

(=??-?D T M i 得到：

i

D T M ???=2..............................（1） 如图b 所示，对于盘车手轮列平衡方程:01=?-D F M (2)

解(1)和(2)式得：=????=1

2D i D T F 365 N 结论：盘车力F<400N ，本梯用手动盘车轮，符合要求。

8、制动器制动计算

根据GB/7588-2003中“12.4.2.1”要求“当轿厢载有125%额定载重量，以额定速度向下运行时，操作制动器应能使曳引机停止运行。在上述情况下。轿厢的减速度不应超过安全钳运作或轿厢撞击缓冲器所产生的减速度。所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设。如果一组部件不起作用，应仍有足够的制动力使装有额定载荷以额定速度下的轿厢减速运行。”

8.1 负荷转矩与制动转矩计算

曳引机最大负载转矩：

M f =2..)P -125％Q +P (钢绳对重轿厢ηg D P r + =2

65.08.976.0)29229006-6250+4500(???+ ≈5366N.m

最大制动转矩：

根据机械设计手册第3章15-222表15.3-16制动器吸持安全系数推荐值取S a =2.5，则有：

M Z =2.5 M f =2.5×5366N.m=10732 N.m

8.2 制动减速度计算：

本梯为载货电梯，电梯运行速度为0.5m/s,相关货运人员无须作制停过程乘用舒适性要求。故不进行制动减速度计算。

8.3 制动器单组制动转矩计算

额定负载转矩Me ： Me=2..)P -Q +P (钢绳对重轿厢ηg D P r +≈3854 N.m

单组制动器可靠性系数S 1,满足条件S 1＞

Me 2S a =1.25 S 1=

Me 2M Z =≈?3854210732 1.39＞1.25 单组制动器转矩可可靠进行制动工作，符合标准要求。

三、轿厢意外移动保护装置方案选用和计算

根据GB 7588-2003产品标准“1#修改单”，本梯曳引主机为异步曳引主

机，载重量5000kg,速度0.5m/s, 对重质量7100kg,轿厢质量4600kg ，曳引钢丝绳、随行电缆等约450kg 。本梯悬挂曳引比2：1。

本梯“轿厢意外移动保护装置”为宁波奥德电梯部件有限公司生产的OX-250U 产品，制停部件型式：夹绳器，触发方式：机械发式。系统由制停子系统和检测子系统组成。主要技术参数如下：

额定载重量范围：1000 kg ～5000 kg

允许系统质量范围：2500 kg ～12400 kg

制停子系统：

选用宁波奥德普电梯部件有限公司生产的夹绳器，产品型号为OX-250（制动板加宽型）,技术参数:

触发方式：机械触发式

安装方式：轿厢侧倒装/正装

适用载重量范围：1000 kg ～5000 kg

允许系统质量范围：920 kg ～12400 kg

钢丝绳直径范围：Φ8mm～Φ16mm

适用速度:V≤1.5m/s

曳引比：2:1

本梯技术及参数：

钢丝绳直径：Φ16mm

速度:V=0.5m/s

曳引比：2:1

额定载重量： 5000 kg，则有1000 kg ＜5000 kg=5000 kg。

允许系统质量：Mcwt+P+（P钢绳+P电缆）=12150 kg，

则有2500 kg ＜12150 kg＜12400 kg。

由此知,选用的夹绳器符合要求,电梯轿厢产生意外移时, 夹绳器可靠制停电梯轿厢。

检测子系统：

本梯检测子系统为我公司设计的产品，其产品型号为MN，产品结构型式为印制电路板，主要技术参数：

工作电压类型：DC24V,AC110V,AC220V

对应上述技术，本梯的参数为:

额定载重量： 5000 kg，则有1000 kg ＜5000 kg=5000 kg。

允许系统质量：12150 kg，则有2500 kg ＜12150 kg＜12400 kg。

工作电压： AC220V，在工作电压类型：DC24V,AC110V,AC220V范围内。

经上述参数计算分析，其选用制停子系统满足制停质量要求，能可靠将轿厢意外制停，以及检测子系统工作电压设计合理，能满足电梯轿厢意外移动进行响应控制。

四、门系统有关设计和计算

1、剪切危险的防护设计

该电梯层门、轿门系统设计采用全封闭式钢板门，动力驱动的自动门系统； 如下图示:

1-门机 2-层门装置 3-层门板 4-门刀 5-轿门板 6-层门地坎 7-轿门地坎 层门、轿门板外表面光滑平整，不存在人员衣裤钩绊、夹伤的风险；设计符合GB 7588§7.5.1和§8.7.1的要求。

2、水平滑动自动门的动能

电梯层门以及轿门系统设计按门机提供动力带动轿门层门滑动。由于本梯为货梯,运载货物需要，大开门尺寸，其开、关门时间设计7.8秒钟。

本梯开门主要参数：

开门尺寸：宽×高=2200×2200；

开门方式：中分双折；

门板重量：m 1=23kg ；

开、关门平均速度：V=0.28m/s;

门机转动部分转动惯量：J=0.002kg ·m2；

强迫关门重锤重量：M=3.5kg ；

转动部分平均转速：n=267r/min

层门门扇撞击能量计算：

轿门门扇撞击能量计算：

符合GJ7588中第8.7.2.1.1.2标准要求。

式中：E ——轿门、层门关闭时总能量，J ；

E 1——门机转动部分能量，J ；

E 2——强迫关门装置能量，J 。

轿门门扇撞击保护：

当运货人员、或货物进、出轿厢过程中，为了防止通过入口时被门扇撞击，在轿门上设置了安全光幕，确认运货人员的安全，或防止货物撞击损坏。符合GJ7588中第8.7.2.1.1.3标准要求。

阻止门开启的作用力：

由开门方式知，本梯开门为折叠门形式。在门关闭过程中，用测力器在开门行程2/3处，进行关门阻止力测得143N 。符合GJ7588中第8.7.2.1.1.4准要求。

3、开锁区域的尺寸说明图示

J J MV V m E V m E 1088.3)21(2)21(4)2

1(42212

21<=+=+=J J J V m E V m E 108014.321)21(4)2

1(42211

21<=+=+=

ω

a.开锁区域不应大于层站地平面上下0.2m。

b.在开锁区域内，在符合a条件下允许在相应的楼层高度处进行平层和再平层；

c.本梯采用宁波欧菱电梯部件有限公司生产的OMJ-05X型门机。门刀开门有效

尺寸为480mm, 门锁的2个轮子的间距为80mm。

开锁区域示意图：

开锁区域符合GB 7588§7.7.1的要求

4、门导向装置结构

a.本梯轿门系统的门机采用宁波欧菱电梯配件有限公司生产的OMJ-05X型门机，轿门上部由门机系统中的门导轨为门导向装置，下部由门下脚在门地坎滑槽内运行。

b.层门系统采用宁波欧菱电梯配件有限公司生产的OCM-05X型层门装置，层门上部由层门装置中的门导轨为门导向装置，下部由门下脚在门地坎滑槽内运行。

符合GB 7588§7.4.2.1、§7.4.2.2和§8.6.6的要求。

5、轿门和层门水平间距布置图说明

轿门与层门水平间距107mm,如下图示：

设计符合GB7588—2003技术规范§11.2.3的规定的要求。

五、电气系统设计计算

设计的5000变频调速电梯控制系统，主机为22KW，梯速0.5m/s，额定载重量5000Kg。电气元件按控制系统的最大消耗功率计算。

（一）、变频器选型

控制柜选用的是电梯一体化控制驱动器的方式，驱动器额定输出电流为48A。

过载运行110%，对应曳引机额定电流43.7A，于此额定电流，满足要求。

（二）、变压器计算

1.变压器

变压器为AC380V输入，提供给抱闸线圈（间歇性工作），运行接触器，抱闸接触器，门机功率:

（MAX）P=1600+805+60×7+70+400=3295VA ≤P额

变压器的容量选定为：3510VA

在变压器一路副边增加漏电保护，防止安全回路漏电带来的安全隐患。漏电等级为工业等级50mA。原边输入为380V

a.. 变压器输入电压380V

考虑现场电压波动有AC220V AC400V AC380V AC360V 供现场调整。

内置热敏开关120摄氏度动作，95摄氏度恢复。

b. 变压器输出电压

控制回路AC110V；门机，抱闸和开关电源提供电源回路分别为DC110V和AC220V；

（三）、接触器选型计算

1.运行接触器选型计算

电机额定电流是43.7A，通过裕量计算：接触器选用60A；变频器额定输出电流为48A，选择型号：NICE-L-C-4022, 22kW；

2.抱闸接触器选型计算

曳引机抱闸电源额定电流是8A,考虑到吸合过程中拉弧等问题，提高抱闸的可靠性，将接触器额定电流放大到18A。

抱闸接触器型号：LC1-D18/01-110V-50/60Hz ，额定电流18A 短时冲击电流25A；（四）、断路器选型计算

1.变压器输入侧回路控制空开

变压器输入侧电流为8.6A，因此所需要选用8.6A以上的保险丝，选用额定电流10A，工作电压400V保险丝。

2.变压器输出侧110V漏保

变压器输出侧110V电流为1.6A，为了防止漏电，采用漏电电流为50mA的漏电保护器；安全回路前端防止漏电，采用6A，漏电电流为50mA的漏电保护器。

3.照明回路漏保

由于提升高度较高，考虑到需要的照明功率可能会比较大，照明回路前端采用10A，漏电电流为30mA的漏电保护器。防止漏电造成的热量累积对照明回路的损害。（民用规格）

4.接触器线圈回路控制空开

变压器该输出侧电流为2.5A，因此所需要选用2.5A以上的保险丝，选用额定电流4A，工作电压230V的保险丝。

（五）、开关电源选型：

1.24V开关电源

24V用于电梯电气控制系统24V供电电源，包括外呼电源供电等，目前选用6A的电流24V输出选型：输入AC220V,输出DC24V,6.0A；功率150W；用于控制柜和轿顶外呼等24V供电，

（六）、动力电缆截面线径选型计算

在本系统中，参照GB5023，控制电线选用BV0.75mm2铜芯塑料线，井道照明线选用BV1.5mm2铜芯线，而拖动系统电路选择VV1*10mm2铜芯塑料线，在40℃时，上述导线的载流量分别为4.88A、9.75A、65A均可满足要求。

（七）、主电源开关容量选定

在本系统中，选用63A断路器。可控制AC380V三相，选用曳引机功率为22kW，额定电流为43.7A，考虑到电梯起动频繁，选用系数为额定电流的1.25倍，即电流应大于1.25×43.7=54.625A，断路器的额定分断能力为63A>54.625A可满足要求。