电气工程设计论文S11卷铁芯变压器的开发制造和应.doc

一、s11卷铁芯变压器的开发制造和应用1s11卷铁芯变压器的由来(1)概述：降低变压器的损耗，提高供配电系统效率，是目前世界各国关注的问题。在整个供电系统中，配电变压器所占比重最大，尤其在农村电网中几乎都是配电变压器，改进其性能，降低损耗指标，对电力系统节能，提高系统可靠性具有重要的意义。由于卷铁芯变压器有其独特的结构优势，它与传统的叠片式铁芯变压器相比，具有重量轻，体积小，空载损耗小，噪音低，机械和电气性能优越，因此，在今后电网建设与改造中，卷铁芯变压器将逐步被推广使用。80年代末美国、德国、日本相继开发了卷铁芯变压器，最早是使用在电子变压器上，作为复印机、计算机、卡拉ok、游戏机等高档电子产品和医疗产品上，而后逐渐移置到电力变压器上。卷铁芯由硅钢片不间断连续卷制而成，在片形上没有接缝，可降低噪音。开始仅有单相铁芯，以后由单相卷铁芯技术推广到三相卷铁芯制造上来。只要在两个闭路矩形铁芯外面，再用电工钢带绕一个矩形铁芯即可以制成平面布置型的三相三柱式铁芯。它由两个相同的内框和外框组成。三相卷铁芯变压器与单相相比，其损耗和一个噪音的降低都是不足的，但与叠片式的铁芯变压器相比有许多优点。单相卷铁芯变压器只有一个框，铁芯经退火后，其工艺系数仅为1.05。三相卷铁芯变压器一般采用三相三柱内铁芯形式，铁芯经退火后，其工艺系数可达到1.151.2。卷铁芯变压器的制造过程主要由硅钢片的纵剪、铁芯卷制、铁芯真空退火、线圈绕制、器身绝缘装配、产品总装配等工序组成。(2)国内s11卷铁芯变压器的状况：90年代中期我国自行开发了卷铁芯工装设备及制造技术，90年代后期我国一些生产厂家也分别从日本、瑞典等国家引进卷铁芯的工装设备和技术。卷铁芯变压器的铁芯是由厚度小于或等于0.3mm冷轧的硅钢片,纵剪成不同宽度的条料，连续不断卷制（中间没有接头）成长方形的框架，又由于硅钢片的宽度形状不同，绕制成型后其断面是不一样的。这样卷铁芯又可分为两种：阶梯型和r型。阶梯型卷铁芯变压器和r型卷铁芯变压器，它们都具备卷铁芯变压器的优点。但它们之间又有不同，如硅钢片的利用上，梯形的要比r型的高，磁阻方面梯形的要比r型的大一些，体积上r型的要比梯形的略小，至于其他方面都不好一概而论，都有待进一步去改进工装设备，改进生产工艺，改进设计思路，而逐渐显示出各自的优势来。目前我国生产s11卷铁芯变压器的厂家不过十几家，大部分是生产阶梯型的厂家，r型的生产厂家不过有几家。卷铁芯变压器的产品除了供给国内用户外，有的厂家产品已销往国外。卷铁芯变压器的生产，目前我国主要集中在10kv电压等级，最大容量800kva已通过鉴定，1250kva、1600kva已经试制成功。目前电力部门采购的卷铁芯变压器以315kva及以下的容量居多。(3)我国卷铁芯变压器同国外产品空载损耗指标比较：比日本三菱公司变压器：空载损耗降低21.8%比日本大阪变压器：空载损耗降低10.3%比日本东芝变压器：空载损耗降低39%比意大利变压器：空载损耗降低39.6%比挪威变压器：空载损耗降低36.5%比比利时变压器：空载损耗降低21.2%比德国变压器：空载损耗降低11.6%由上可知，我国目前生产的s11卷铁芯配电变压器在空载损耗方面在国际上具有领先地位。2s11卷铁芯变压器结构特点及工艺(1)卷铁芯变压器结构特点及工艺：三相卷铁芯变压器的铁芯结构是由两个长方形其断面为内凸的铁芯和包围在两个铁芯外的其断面为外凸的铁芯组成。为了避免硅钢片在卷制时过渡损伤，铁芯窗口四角应为圆角（一般圆角半径大于4mm）。卷铁芯变压器将冷轧硅钢片（厚度0.3mm）纵剪成不同宽度的条料，在铁芯卷绕机上进行卷制。阶梯型卷铁芯操作工艺：将所需不同片宽卷料钢带张紧在放料架上，拉下末级片穿过张力装置待用。在卷绕机轴上固定好模具，保证模具断面跳动再允许的公差范围内。取第一级片固定在模具上，适当调整张力，慢速转动两周后放下机头上的压辊，便可自动绕制。卷完第一级后，剪断第一级片，抽出第二级片与第一级对中，用第一级末两周压住第二级片头进行绕制。如此重复上述操作，直至完成单框内铁芯。在绕制三相外铁芯时，先将两个已卷好的内铁芯组合固定，同时测量尺寸符合要求后，再将其固定在卷制机上卷制外铁芯。铁芯卷制成型后，为了防止在退火时高温变形，用整型机整形并用专用工装将铁芯夹持好，放进退火炉（最好采用真空充氮退火炉）按照设定的程序利用计算机控制温度曲线，自动达到降低空载损耗的目的。退火最高温度为860。退火过程中要在适当温度下充进氮气，以防铁芯氧化。卷铁芯经良好的退火处理后，能彻底消除内应力，磁路各处均无高磁阻存在，故空载电流可大幅度下降，工艺系数仅为1.05左右。(2)线圈结构特点及工艺：卷铁芯变压器高低压线圈是在铁芯柱上直接绕制的。因此，只能采用层式或螺旋式线圈。该线圈一般不做浸漆处理，所以层间绝缘全部采用菱格点胶纸，高低压间主油道采用半油道帘式撑条结构，以保证油道间隙均匀。线圈绕制过程，首先把卷制合格的铁芯固定在专用的绕线机上，并在铁芯上绕一层紧缩带。然后将两半齿轮安装在铁芯柱上，齿轮铜套与铁芯的定位要固定好，靠手柄调整两个主动齿轮与绕线齿轮，使其为最佳啮合，并保证两端齿轮间距符合绕组轴向尺寸要求。在立式绕线机上绕制三相卷铁芯变压器，一般先从最上面铁芯a柱(项)开始。首先裹上内纸筒，然后用白布带将纸筒收紧固定在两端绕线齿轮的凸台上，绕线机应转动灵活。低压扁铜线的绕制按设计要求，包好出头绝缘（注意线圈绕向），将线圈首头固定在齿轮上。开始绕制时，采用普通线圈8字绑扎法将起始扎端绝缘绑扎好，并沿圆周均匀加放45根轴向拉紧收缩带。绕制时收缩带与线匝交替上下位置，边绕边拉紧，使线匝紧实平整。绕制末端最后一匝时，确定好出头位置点动倒车，同起头方法包扎出头绝缘，并将端绝缘与末匝仍用8字绑扎法绑好（低压线圈首头、末头预留长度都是压在预留的端绝缘处）。低压线圈绕完后，应测量线圈外径，看是否符合要求。然后，按图纸要求放置高低之间油道绝缘，继续绕制高压线圈。高压线圈绕制方法与叠片式线圈绕制方法基本相同，这里不再介绍。a柱(相)线圈绕好后，上移铁芯，依次绕制b、c相线圈。整台线圈绕好后，用专用吊具把器身平放到装配平台上，抽出首头和末头，放进端部绝缘并压紧。借助吊具将铁芯起立，装配铁轭绝缘，上好铁芯夹件，压紧线圈轴向（注意铁芯不要压得太紧，否则会增加铁芯损耗）。卷铁芯变压器的器身装配后成为一个牢固的整体，能耐受较强的短路电流引起的电动机械力。此外，为了防止线圈受潮，绕制好线圈后应及时进行器身装配。从绕制线圈到总装配整个操作过程，对退火后的铁芯要轻拿轻放，并配有必要的工装吊具等，以保证铁芯不受较大的振动，尽量避免装配过程中铁芯损耗增加。(3)卷铁芯变压器工艺性能：应用特殊夹件进行器身装配，以保证优于叠片式铁芯的抗短路能力。卷铁芯在生产线上进行卷制，不需横剪设备，消除了由人工叠片、叠装、拆插上铁轭造成的质量波动。线圈不用套装工序，器身装配只需线圈轴相紧固，不需要对铁芯装配紧固，工序大为简化。就卷铁芯变压器生产工序而言，它比生产同样的叠铁芯变压器可减少56道工序，因此生产效率较高，质量较稳定可靠，很少受人为因素影响。3s11卷铁芯变压鞯募际跆氐?br /s11型变压器卷铁芯打破了传统的叠片式铁芯结构。卷铁芯变压器是一种低噪音环保型、高效节能的配电变压器，与传统叠片式变压器相比较，有 以下七个显著特点：硅钢片连续卷制，铁芯无接缝，大大减少了磁阻，空载电流减少了60%80%，提高了功率因数，降低了电网线损，改善了电网的供电品质。连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20%35%。卷铁芯经退火工艺后，其导磁性能可恢复到机加工前的原有水平。卷铁芯结构成自然紧固状态，无需夹件紧固，避免了因铁芯加紧力所带来的铁芯性能恶化，损耗增加。卷铁芯自身是一个无接缝的整体，且结构紧凑，在运行时的噪音水平降低到3045db，保护了环境。因此，很适合于建筑物内和生活区安装使用。卷铁芯节约加工材料，硅钢片无横剪工序，边角废料少，材料利用率比s9型叠铁芯变压器高，在同容量下，铁芯重量大约下降10%左右，节约了原材料，性能价格比有较大提高。卷铁芯生产加工机械化程度高，生产效率比叠片铁芯生产率提高约2倍。卷铁芯变压器的缺点：一是铁芯退火工艺要求较高；二是铁芯卷绕和线圈绕制需要专用设备；三是铁芯和绕组维修较困难。目前国内采购的卷铁芯变压器主要是315kva及以下容量。2000年，国家电力公司农电工作部、成套设备部、电力机械局联合召开了s11卷铁芯变压器应用研讨会，明确各地可根据实际情况推广使用。 二、组合电器对10kv变压器控制及保护功能探讨组合电器对10kv变压器控制及保护功能探讨：在10kv中小容量终端用户配电变压器的控制、保护中，高压负荷开关加高压熔断器所构成的组合电器已经取代了以往所采用的高压断路器。这种组合电器由于体积小巧、结构紧凑、系统接线简单、设备造价低等优点广泛应用于10kv变电站，特别是箱式变电站中。现就组合电器对 10kv中小容量终端用户配电变压器实现控制、保护功能、工作特性及应用中所存在的问题及解决方法进行探讨。高压断路器在电力系统中主要用来分断正常负荷电流和故障时的短路电流，为了实现自动分断故障时短路电流的功能，必须配备复杂的继电保护系统装置。而10kv中小容量配电变压器终端用户的高压开关，经常性分断正常负荷电流。采用组合电器取代高压断路器，由高压负荷开关实现分断正常负荷电流，由熔断器实现分断短路电流，这样就可大大简化继电保护装置，降低设备造价。高压断路器在切断短路电流的全开断过程中，必须要经过继电器保护的动作时间，操作机构的固有分闸时间、燃弧、熄弧时间，这三部分时间约在三周波 60ms以上，而熔断器可在10ms内迅速切断各种严重的短路故障电流，迅速有效地隔离故障区对电网的影响，从而缩短了故障持续时间及影响范围。由于熔断器具有快速熔断特性加上负荷开关所配的相应辅助装置构成的组合电器，对中小容量终端用户配电变压器控制保护是完全能够满足gb50062-92规范中对 10kv中小容量终端用户配电变压器的保护要求。高压熔断器是靠熔体（即熔丝）对被保护线路中发生过载及各种短路故障的良好反延时安秒特性进行有效的保护。它没有任何操作机构和控制回路，完全采取缺相运行保护方式，哪相有故障，哪相的熔体自行熔化而断电，哪相就缺相。这种熔体缺相运行保护的特点是由于熔体熔断的反延时安秒特性在合格范围内有较大分散性，决定了高压熔断器对故障的保护有某相熔断体熔断的客观存在。这种因某相出现故障，熔丝熔断所造成的缺相运行会直接影响到配电变压器低压侧相应两相电压不正常。对于y，yn0型联接组别的配电变压器，会因为三相电压不对称造成中心点偏移的问题，对于d，yn11型联接组别的配电变压器会造成所对应低压侧两相电压为额定电压的1/2，使负载出现欠压运行的问题。为避免出现负载欠压运行，可以将熔断器改为在“”内部连接的办法，使故障相所对应的低压侧电压为零，其它两相电压正常。但这种方法仅对单相供电系统单相负载的保护是有效的，我国采用的是三相供电制，而且三相动力和单相照明负载往往是混合供电的，电力系统对三相不对称负荷是有限制的，不允许缺相运行。缺相运行会造成三相用电设备无法启动，同时运行中的三相用电设备也可能因缺相运行而被烧毁，所以这并不是完全解决问题的方法。完全解决缺相运行的办法：在熔断器上装有撞针，利用熔断器熔断时撞针撞击高压负荷开关脱扣器采用机械脱扣的方式，或者发出电信号启动高压负荷开关的分励脱扣器采用电气脱扣方式，使负荷开关同时分断三相高压电源的方法。此时负荷开关所分断的电流为转移电流，经过联动装置传递时间与负荷开关固有分断时间的过渡过程，到负荷开关分断熄弧时的电流，显然转移电流要比负荷电流大得多，这样就构成了负荷开关-熔断器组合分断故障电流全过程。三、sn9节能变压器开发与应用sn9节能变压器开发与应用：sn9系列农用变压器是由吉林省电力科学研究院与吉林省电力有限公司农电部等单位联合开发研制的节能型变压器产品。该产品适合低负载率地区使用，其最大特点是：在与s9型变压器制造成本基本相同的条件下，用于负载率小于50%的地区，可减少运行损耗。经计算当负载率为20%时，sn9-50/10的变压器比s9-50/10变压器总运行损耗降低15.3%左右。目前吉林省农村电网建设与改造工程中已广泛采用。在电网整个线损中配电变压器的损耗占较大比例，降低配电变压器的损耗是降低电网线损的有效途径。经调查大多数农村电网中的变压器长期处于轻载或空载状态,在负载率较低的农村电网中使用s9型变压器不能充分发挥其应有的节能效果。因此，针对农村电网负载率低的特点，开发出与s9型变压器成本相当的、适合农村电网低负载率场合使用的系列变压器，应用到城市电网和农村电网建设与改造中，达到了投资一定，运行成本降低较大的效果。本系列农用变压器的开发具有以下创新：(1)充分考虑农村电网负载率：为了掌握农村负载率的情况，我们对部分地区进行了调查，结果表明：吉林省乡镇企业较发达的地区，年负载率最大也不会超过15%，一般年负载率在6%9%；吉林省农业地区，年负载率最大不会超过6%，一般年负载率在3%左右。考虑到发展的因素，吉林省农村电网的负载率在相当长的一段时期内不会超过20%。长春市扬家线的负载率在18%左右。因此，农用变压器技术条件的编制、系列设计、技术经济分析等，均采用20%的年负载率进行计算的。为吉林省农村电网负载的发展留有足够的空间。(2)农用变压器的损耗参数的设置：通过进行农村电网负载率的调查，结合变压器性能参数的优化设计，以与s9型变压器制造成本持平做为约束条件，以保证损耗比值、最低运行损耗为目标函数。确定了sn9系列变压器的技术条件。其中空载损耗较s9型变压器降低了约20%25%，负载损耗较s9增加了约10%，使损耗比（负载损耗/空载损耗）提高到7左右。其它性能参数保持了s9型变压器的性能参数。本技术条件的采用使sn9变压器在50%以下负载率的条件下较s9型变压器都是节能的，且负载率越低节能效果越明显。(3)先进的设计技术：sn9系列农用变压器，除了在性能参数上具有上述特点，在产品设计上也采用了新的结构技术和设计方法。利用 cad进行优化电磁计算，在规定的性能参数要求内达到经济指标最优；充分发挥了系列设计的优势，考虑了标准零部件的采用和互用，提高了原材料的利用率；在结构设计中重点考虑了农用变压器的使用环境，提高了农用变压器的过载能力、抗过电压能力；提出了重点工序的工艺要求，既保证了农用变压器生产工艺技术与s9型变压器的接轨，又保证了生产工艺技术的先进性。(4)全密封技术：在开发普通型sn9系列变压器的基础上，开发了sn9-m型产品。与普通型变压器相比，全密封变压器的可靠性、使用寿命、运行维护等方面占有明显优势。sn9-m 在内部结构上采用了简单有效的器身防松、固定方式，采用新型结构的波纹油箱。另外在密封胶件防紫外线、油箱膨缩特性等采取了特殊的结构，保证了全密封变压器膨缩器的膨缩量能满足变压器油在-40+85之间温度内体积的变化。目前许多全密封变压器忽略了膨缩特性的校核、没有控制注油温度，使全密封变压器的实际膨缩量超过了油箱膨缩器的弹性变形范围，导致了油箱的开焊、膨胀器的永久变形。在进行全密封变压器设计时，不但要使油箱的散热面满足温升要求，更重要的是还要使油箱的膨缩量能满足所用油在125温差范围内体积的变化量。通过对全密封变压器油箱的膨缩特性进行试验研究，建立校核膨缩量的计算公式，使设计、结构、工艺成为有机的整体。sn9-m全密封农用变压器就是在进行了上述试验研究的基础上开发的。目前吉林省农村电网已有11000余台sn9农用变压器已在44个县（市、区）的农村电网中使用。最长的已运行两年半以上，迄今为止没有一台烧损。目前投运的约40万kva的sn9变压器，经计算已节电约200万kwh。虽然sn9农用变压器是根据吉林省农村负载率情况而开发的，sn9-m是根据北方环境温度而进行设计的，但也适用其它类似地区。 四、电梯选型须注意的几个技术问题电梯选型须注意的几个技术问题： 简介： 建筑师如何为自己的项目选择电梯？本文结合电梯的一些技术问题谈一些选型配置时应注意的要点。介绍了电梯的拖动控制方式和信号控制方式。关键字：电梯 选型 技术问题 随着配备电梯的建筑物越来越多，越来越多的投资者与设计单位会碰到这样的问题如何为自己的项目选择电梯？本文结合电梯的一些技术问题谈一些选型配置时应注意的要点。1决定输送能力的主要参数电梯数量、承载能力与额定速度 电梯应具有适当的输送能力。输送能力能满足5分钟高峰期的乘梯要求，就可以认为电梯的选用是合理的。 电梯到达门厅的时间间隔不应太长。一般要求不应超过2-3分钟。简单的估算办法：电梯从底层直达顶层应不超过4560s。 候梯时间与乘梯时间应尽量缩短。这是为了满足乘客的心理要求。比较能接受的限度是：候梯时间不超过30s，乘梯时间不超过90s。 目前值得注意的是盲目追求电梯速度的倾向。高速电梯不一定会缩短乘梯时间，提高输送效率。实际上还要考虑楼房高度、停层站数及调度技术，对于不太高且停站数较多的建筑物，高速电梯一般只能在中、低速运行，而高速梯和中速梯停层的开关门时间及乘客出入时间无甚差别。为了提高电梯运行效率，减少乘客乘梯时间，近年来出现了直接停靠、提前开门、快速关门等新技术。直接停靠是在运行曲线中取消了低速平层段，电梯从额定速度按一定减速度减到零速，此时正好是平层位置。如有微小偏差，可用“再平层”的技术予以调整；提前开门是指轿厢还未达到零速即未完全平层的一小段安全距离之内开门机开始动作，待轿厢完全准确平层时门已基本打开；快速关门是指满足最大阻止关门力和门最大动能限制的前提下提高关门平均速度，从而缩短关门时间。这些措施在每个停站的平层及开关门过程中节省的时间看似不多，但许多层站累计起来其效果比单纯提高电梯速度要好得多。2需要着重考虑的技术性能可靠性、先进性与舒适性 所谓可靠性是指电梯系统在规定的时间内保持规定功能的能力，是建立在大量统计数据基础上的概率概念。我们对电梯的可靠性要求，是指在运行时间里故障要尽可能少，并且一旦出现故障要能很容易排除。而影响到人身安全的环节如安全钳、限速器、安全触板、光栅门区保护系统等要绝对不能失灵。电梯的先进性目前主要体现在拖动与控制技术方面，随着电力电子技术与计算机技术的发展出现了根本性的进步，矢量控制的调频调压调速技术（vvvf）使交流异步电机的调速性能达到了直流电机的水平，使用计算机的逻辑控制系统正在取代继电器并使电梯的控制功能不断增加，网络控制和模糊控制理论的应用又使电梯调度控制向智能化方向发展。 舒适感主要指电梯的加速度、振动、噪声、装璜、照明等指标，其目的是给乘客提供一个尽量舒适的乘梯环境。早期舒适感要求主要是把超重与失重感、烦噪与焦虑感等控制在乘客能忍受的范围之内；现代的舒适感则追求使乘客不但在生理上而且在心理上把乘坐电梯当成为“上上下下的享受”。 在电梯选型时显然可靠性是最重要的指标。国标gb10058中规定：电梯运行6万次故障少于5次为合格品，少于2次为一等品，少于1次为优等品，并且在附录b中对故障作了定义。目前应当引起注意的除对可靠性的忽视倾向之外，还有一个值得重视的倾向是过份追求舒适感。一些项目在电梯选型时刻意体察电梯的轻微振动、噪声以及装璜的“美感效果”，对其他技术问题不甚了了，最终造成了选型失误，这种事例可以说屡见不鲜。3拖动控制方式交流双速、调压调速与调频调速 电梯停层时梯速为零。正常运行时以额定速度作匀速直线运动。在零速与额定速度之间则作加速或减速过渡，对这一段时间里电机转速的控制叫作调速。 在轿厢作加速或减速运动时，乘客会出现超重与失重。普通人对超重和失重的承受能力是很有限的，我国国标gb10058规定了a值不得大于1.5m/s2。另外，如果加速度总在疲动，乘客就会有颠簸的感觉，甚至出现眩晕。这就要求加速度变化率尽可能减小。直流电机具有良好的调速性能，但直流电机用集电环供电，维修工作量较大。交流异步电机结构简单，工作可靠，随着计算机与电力电子技术的发展，用不同的调速方式满足了不同电梯的需要。低速电梯常采用交流双速（ac-2）方案，控制环节少，故障概率低。主要缺点是平层准确度和乘坐舒适感很难两全。中速电梯多采用调压调速（acvv）技术。这种调速方式用改变电压的方式改变电机的转矩，通过对电机转矩与负载力矩之间差值的调整，控制电机正、负角加速度，并用全闭环的控制方式使电梯在受控的速度和加速度下运行，目前已成为国产电梯的主导产品。 近十年来出现了调频调压调速（vvvf）的新技术。这种调速技术发展很快，其调速性能已完全可与直流电机相媲美。除了具有良好的舒适感之外，平层准确度也大为提高，而且具有明显的节能效果。4信号控制方式继电器、pc机与微电脑 乘客乘坐电梯时，首先要在所在的楼层给电梯一个呼梯信号，进入电梯轿厢之后又要登记他要去的楼层信号。这些号会随机地不断出现，电梯的信号控制器就要不断地记录并对执行次序做出安排，这就是电梯的信号控制或逻辑控制技术。早期的电梯一般都由司机来处理信号并发出指令，这种控制叫做信号控制。后来用逻辑线路按规定的程序进行应答与执行，电梯可以有司机操作，也可以无司机操作，这种控制叫做集选控制。当电梯厅装有2-3台电梯时，可以由共用的呼梯按钮使这些电梯按规定的顺序自动调度，这种控制叫做并联控制。当有多台电梯并列安装时，信号数量大为增加，控制器要根据所有电梯的运行情况快捷地按照既定的调度技术自动调度诸台电梯分头应答各层站的呼梯要求，这种控制叫作群控。 信号控制和比较简单的集选控制在较长的一段时间里都是由继电器来实现的。后来随着计算机技术的发展，出现了工业通用的可编程序控制器pc机。在层站数和功能要求较多的情况下，许多电梯公司运用8位、16位甚至32位单片机开发了专用的微机控制系统，还采用串行通讯、微电脑网络控制等新技术，在调度系统设计中又引入了模糊控制理论，使电梯除增加了许多新功能可靠性和调度效率明显提高。5应当引起重视的一种机型液压电梯 液压电梯轿厢上升时的匀速直线运动是通过油泵以一定的流量向油缸中注入油液使柱塞匀速上升来实现的，下降时的匀速直线运动是通过油缸中的油液以一定的流量排入油箱，轿厢自重使柱塞匀速下降来实现的，也有个调速问题。在轿厢上升时一般有两种方式，一种是容积调速，或叫做泵控缸调速，另一种是节流调速，或叫做阀缸控调速。在轿厢下降时一般均采用节流调速。 液压电梯的优点是对机房要求低，有较大的承载能力，安全问题也比较少。缺点是提升高度有限，一般不超过6层楼房；电梯的速度也不能很快，一般不宜超过1m/s。货梯，尤其是大吨位（2t以上）货梯，应优先选用液压电梯。旧楼房增设电梯时难以找到合适的机房与井道，此时液压电梯显示出明显的优点。此外，别墅式2-3层住宅如需设置电梯，液压电梯无疑也是最理想的机型。五、照明系统设计计算照明系统设计计算：照明系统设计1 照度标准电信器材、营业厅、门厅 400lx电信设备机房 500lx会议室、办公室 300lx餐厅 200lx空调机房 300lx新华书店 400lx仓库 150lx厕所 50lx走廊 50lx 合理的最佳设计照度设计,符合国内照度标准。2 灯具选择 l 电信器材，营业厅门，厅采用嵌入式日光灯，花灯及筒灯混合照明，办公室采用日光灯，电信机房计算机房采用洁静嵌入式日光灯。会议室根据装修采用嵌入式日光灯，花灯及筒灯等。考虑到节能建筑内采用高效节能型灯具及光源。文中为方便平均照度的计算，均采用同一种灯的参数计算。l 电信器材市场，办公用房均采用嵌入式消光格栅灯具。通过消光格栅有效的控制光线的反射，并抑制眩光，形成宽大的配光，实现高效率的照明。 l 考虑到景观及建筑物外立面泛光照明等，在地面一层，四层及顶层分别予留了供这些照明的供电电源。 l 考虑到电信器材市场及办公用房局部照明要求，每层均预留局部照明的供电电源。3.照明导线敷设及照明器的控制 a)照明线路均采用wdzbbv型铜芯导线，配电分支线穿镀锌钢管在地面内，楼板内或沿墙暗敷设。b)为方便管理，电信器材市场、办公管理用房照明均采用集中控制方式；配线从配电间的配电箱柜走金属线槽。为控制方便，照明回路在配有微型断路器的同时配匹配的微型接触器，方便按钮控制；其它部分照明器按普通方式控制。c)照明器的控制采用隔行细化控制方式，有利于检修和根据不同照度要求开启照明器。为减小电信器材市场面积较大对电压降的影响，本设计尽量细化每行灯，减少每回路的灯数以克服此布线控制方法的存在的布线半径过大等缺点。d) 在严格区分正常照明和应急照明的同时，把应急照明作为正常照明的一部分，大大节省了控制回路和控制器，也方便了管理，施工。3.1.3、 照明节能设计 本部分照明设计在设计之初就考虑了电气照明的节能问题。在确保供电安全，控制方便的同时，主要采用以下几种方法节能：1 采用可靠性高、维护率低的电气元器件和电器设备。2 自然采光节能：在不影响心理、生理所需的视觉环境的条件下，积极采用自然光，使用环保型绿色照明，对照明启、闭细化，以减少不必要的电能消耗。靠近窗的部分可根据自然光强度适当关闭间隔的照明器。3.高效率照明装置的使用：a)使用高光效照明光源；b)荧光灯使用高功率因素、高次谐波低的电子镇流器，采用高效率的照明灯具；c)细分各控制区域照明的启、闭；3.1、 明设计计算书3.2.1、灯数计算:查阅 电气照明技术得： 窗0.1 门=0.4 墙=0.7 地=0.2751. 一层电信器材市场： 长:48.6m, 宽:48.6m, 高:5m(1)室型指数和空间比室空间等效地面高度 hfc=0.75m, 室空间吊顶高度 hc=1m室空间高度 hrc=h-hfc-hc=5-0.75-1=3.25m室型指数 kr=lw/hrc(l+w)=48.648.6/3.25(48.6+48.6)=7.748室空间比 rcr=5/kr=5/7.748=0.645顶棚空间比 ccr=( hcc / hrc) rcr=(0/3.25)0.645=0地面空间比 fcr=(hfc/ hrc) rcr=(0.75/3.25)0.645=0.149(2)平均反射比和等效反射比顶棚空间平均反射比 ca=c=0.7等效顶棚反射比 cc=ca=0.7窗户面积 a窗=64.81.8=116.64m2室空间墙面积 a墙=2 hrc(l+w)=(48.6+48.6)3.252=631.8m2两者比值 r=a窗/ a墙=116.64/631.8=0.185墙面平均反射比 wa =墙(1-r)+窗r=0.7(1-0.185)+0.10.185=0.589地面空间平均反射比 fa =(2.5地+墙fcr)/(2.5+fcr)=(2.5x0.275+0.70.149)/(2.5+0.149)=0.299等效地面反射比 fc =2.5fa/2.5+(1-fa)fcr=(2.50.299)/2.5+(1-0.299) 0.149=0.287(3)利用系数 一层电信器材市场采用嵌入式3管格栅荧光灯； 查表得，在cc =0.7, wa =0.589，fc =0.287 时的利用系数 u=0.415 查表得，在fc=0.287时的修正系数c=1.073 u=0.4151.073=0.446(4)需要照度根据实际工程需要，并考虑到我国情况，取eav=300lx。(5)照明器数环境特征是清洁，灯具类型是直接型，查表可得维护系数mf=0.73。因此,所需照明器数为 n= eav wl/sumf=30048.648.6/66000.4460.73=329.7 式中 一个照明设施(灯具)内光源发出的光通量，1m；eav照明设计标准规定的照度标准值(参考平面上的平均照度值)，1x；a工作面面积，alw，其中l为房间的长度，w为房间的宽度(单位m)；n照明设施(灯具)数量；u利用系数，无量纲，查选用的灯具光度数据表；mf维护系数，查照明表 取18行19列共342个照明器,实际平均照度 eav= nsumf/wl=32466000.5260.73/48.648.6=347.6lx300lx(6)灯的位置及验算距高比 行距: s=w/18=48.6/18=2.7m s=l/19=48.6/19=2.6m 距高比: = s/hrc=2.7/3.25=0.831 = s/hrc=2.6/3.25=0.828最大允许距高比查表得 =1.12,=1.05 均大于实际距高比, 在8.1x8.1的单位面积内布9盏灯，实际布灯数为349，能满足要求。2. 门厅： 长:7.2m, 宽:13.2m, 高:5m(1)室型指数和空间比室空间等效地面高度 hfc=0m, 室空间吊顶高度 hc=1m室空间高度 hrc=h-hfc-hc=5-0-1=4m室型指数 kr=lw/hrc(l+w)=7.213.2/4(7.2+13.2)=1.17室空间比 rcr=5/kr=5/1.17=4.27顶棚空间比 ccr=( hcc / hrc) rcr=(0/4)4.27=0地面空间比 fcr=(hfc/ hrc) rcr=(0/4)4.27=0(2)平均反射比和等效反射比顶棚空间平均反射比 ca=c=0.7等效顶棚反射比 cc=ca=0.7门窗面积 a窗=（7.21.83.6）2.7=12.62.7=34.02m2室空间墙面积 a墙=2 hrc(l+w)=(8.1+16.2)42=194.4m2两者比值 r=a窗/ a墙=34.02/194.4=0.175墙面平均反射比 wa =墙(1-r)+窗r=0.7(1-0.175-40.5/243)+0.10.175=0.471地面空间平均反射比 fa =(2.5地+墙fcr)/(2.5+fcr)=(2.50.275+0.70)/(2.5+0)=0.275等效地面反射比 fc =2.5fa/2.5+(1-fa)fcr=(2.50.275)/2.5+(1-0.275) 0=0.275(3)利用系数 采用嵌入顶棚紧凑式2管日光灯； 查表得，在cc =0.7, wa =0.471，fc =0.275 时的利用系数 u=0.64 查表得，在fc=0.275时的修正系数c=1.042 u=0.641.042=0.6667(4)需要照度根据实际工程需要，并考虑到我国情况，取eav=400lx。(5)照明器数门厅采用嵌入顶棚紧凑式2管日光灯，环境特征是清洁，灯具类型是直接型，查表可得维护系数mf=0.73。因此,所需照明器数为 n= eav wl/sumf=4007.213.2/40000.6670.73=19.5 取4行7列共28个照明器,实际平均照度： eav= nsumf/wl=2840000.6670.73/7.213.2=573.8lx400lx(6)验算距高比 行距: s=w/4=7.2/4=1.8m s=l/7=13.2/7=1.88m 距高比: = s/hrc=1.8/4=0.45 = s/hrc=1.88/4=0.471最大允许距高比查表得 =1.46,=1.28 均大于实际距高比,能满足要求。3. 办公室（大）： 长:8.1m, 宽:8.1m, 高:5m(1)室型指数和空间比室空间等效地面高度 hfc=0.75m, 室空间吊顶高度 hc=1m室空间高度 hrc=h-hfc-hc=5-0.75-1=3.25m室型指数 kr=lw/hrc(l+w)=8.18.1/3.25(8.1+8.1)=1.25室空间比 rcr=5/kr=5/1.25=4顶棚空间比 ccr=( hcc / hrc) rcr=(0/3.25)4=0地面空间比 fcr=(hfc/ hrc) rcr=(0.75/3.25)4=0.923(2)平均反射比和等效反射比顶棚空间平均反射比 ca=c=0.7等效顶棚反射比 cc=ca=0.7窗户面积 a窗=2.71.8=4.86m2室空间墙面积 a墙=2 hrc(l+w)=(8.1+8.1)3.252=105.3m2两者比值 r=a窗/ a墙=4.86/105.3=0.046墙面平均反射比 wa =墙(1-r)+窗r=0.7(1-0.046)+0.10.046=0.672地面空间平均反射比 fa =(2.5地+墙fcr)/(2.5+fcr)=(2.5x0.275+0.70.923)/(2.5+0.923)=0.390等效地面反射比 fc =2.5fa/2.5+(1-fa)fcr=(2.50.390)/2.5+(1-0.390) 0.923=0.318(3)利用系数 此办公室采用嵌入顶棚式3管格栅荧光灯； 查表得，在cc =0.7, wa =0.672，fc =0.318 时的利用系数 u=0.455 查表得，在fc=0.318时的修正系数c=1.054 u=0.4551.054=0.480(4)需要照度根据实际工程需要，并考虑到我国情况，取eav=300lx。(5)照明器数采用嵌入顶棚式3管格栅荧光灯，环境特征是清洁，灯具类型是直接型，查表可得维护系数mf=0.73。因此,所需照明器数为 n= eav wl/sumf=3008.18.1/66000.4800.73=8.51 取3行3列共9个照明器,实际平均照度 eav= nsumf/wl=966000.4800.73/8.18.1=317.23lx300lx(6)验算距高比 行距: s=w/3=8.1/3=2.7m s=l/4=8.1/3=2.7m 距高比: = s/hrc=2.7/3.25=0.830 = s/hrc=2.7/3.25=0.830最大允许距高比查表得 =1.12,=1.05 均大于实际距高比,能满足要求。六、简述plc应用及使用中应注意的问题简述plc应用及使用中应注意的问题：简介： 介绍可编程控制器在工业控制领域的应用以及plc在应用过程中，要保证正常运行应该注意的一系列问题，并给出一些合理的建议。关键字：plc 工业控制 抗干扰 布线 接地 建议 一、简述多年来，可编程控制器（以下简称plc）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的plc在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。二、plc的应用领域目前，plc在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：1开关量逻辑控制取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2工业过程控制在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），plc采用相应的a/d和d/a转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。pid调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。3运动控制plc可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。4数据处理plc具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。5通信及联网plc通信含plc间的通信及plc与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的plc都具有通信接口，通信非常方便。三、plc的应用特点1可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。plc由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用plc构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，plc带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除plc以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将极高的可靠性。2配套齐全，功能完善，适用性强plc发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，plc大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使plc渗透到了位置控制、温度控制、cnc等各种工业控制中。加上plc通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用plc组成各种控制系统变得非常容易。3易学易用，深受工程技术人员欢迎plc是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。4系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造plc用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。（2）安装与布线 动力线、控制线以及plc的电源线和i/o线应分别配线，隔离变压器与plc和i/o之间应采用双胶线连接。将plc的io线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，分槽走线最好，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到最低限度。 plc应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内plc应远离动力线（二者之间距离应大于200mm）。与plc装在同一个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联rc消弧电路。 plc的输入与输出最好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。（3）i/o端的接线输入接线 输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。 输入/输出线不能用同一根电缆，输入/输出线要分开。 尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。输出连接 输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。 由于plc的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。 采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应合理选择，或加隔离继电器。 plc的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。四、plc应用中需要注意的问题plc是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证plc的正常运行，要提高plc控制系统可靠性，一方面要求plc生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引