6天曳引系统.ppt

电梯控制技术1 省常技电气系 薛枫 1 三层教学电梯的控制要求有哪些 2 干簧管的组成和工作原理是什么 3 教学电梯主要控制环节有哪些 复习提问 控制要求 1 电梯应遵循同向响应 逆向不响应的原则 2 电梯首先应快速运行 到达目的层前减速平层 3 电梯平层后自动快速开门 延时一段时间后先快速开门 到达一定位置再慢速关门 4 电梯轿厢门和厅门应同步开 关 轿厢门和厅门关门未到位电梯不能运行 5 电梯具有各层内选 召唤按钮 并能进行楼层显示 6 电梯具有通风和照明系统 7 电梯应有各种机械和电气联锁装置 复习提问 干簧管的组成和工作原理 干簧管是一种磁敏的特殊开关 它通常由两个或三个既导磁又导电材料做成的簧片触点 被封装在充有惰性气体 如氮 氦等 或真空的玻璃管里 玻璃管内管内平行封装的簧片端部重叠 并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭接点 当永久磁铁靠近干簧管时 或者由绕在干簧管上面的线圈通电后形成磁场使簧片磁化时 簧片的接点就会感应出极性相反的磁极 由于磁极极性相反而相互吸引 当吸引的磁力超过簧片的抗力时 分开的接点便会吸合 当磁力减小到一定值时 在簧片抗力的作用下接点又恢复到初始状态 这样便完成了一个开关的作用 复习提问 电梯主要控制环节 1 电梯安全可靠运行的条件2 电梯自动开 关门控制3 电梯的内 外呼控制4 电梯的运行方式控制5 电梯的制动减速控制6 平层停车控制7 电梯检修运行控制8 电梯消防运行控制9 电梯的安全保护10 电梯的信号指示及音响控制 前面我们已经了解了教学电梯的机械结构 电梯的运行要求和控制环节等方面知识 那么教学电梯的运行是由哪个系统来提供动力的呢 曳引电梯是目前应用最为普遍的一种电梯 交流曳引电梯主要由曳引传动系统 导向系统 门系统 轿箱 重量平衡系统 电力拖动系统 电气控制系统和安全保护系统等几部分组成 课题二电梯曳引传动系统一 曳引系统的结构和工作原理二 电梯曳引传动控制系统二 熟悉电梯教学模型的曳引电梯传动系统 曳引系统的结构和工作原理 结构 曳引传动系统主要由曳引机 曳引钢丝绳 导向轮及反绳轮等组成 曳引机又包括电动机 联轴器 制动器 减速箱 机座 曳引轮等部分 它是整个电梯的动力源 功能 输出与转递动力 使电梯运行 曳引系统的结构和工作原理 工作原理 曳引式电梯曳引驱动关系下图所示 安装在机房的电动机与减速箱 制动器等组成曳引机 是曳引驱动的动力 曳引钢丝绳通过曳引轮一端连接轿厢 一端连接对重装置 为使井道中的轿厢与对重各自沿井道中导轨运行而不相蹭 曳引机上放置一导向轮使二者分开 轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮槽内产生摩擦力 这样 电动机转动带动曳引轮转动 驱动钢丝绳 拖动轿厢和对重作相对运动 即轿厢上升 对重下降 对重上升 轿厢下降 于是 轿厢在井道中沿导轨上 下往复运行 电梯执行垂直运送任务 曳引系统的结构和工作原理 1 电动机 2 制动器 3 减速器 4 曳引绳 5 导向轮 6 绳头组合 7 轿厢 8 对重 曳引系统的结构和工作原理 轿厢与对重能作相对运动是靠曳引绳和曳引轮间的摩擦力来实现的 这种力就叫曳引力或驱动力 运行中电梯轿厢的载荷和轿厢的位置以及运行方向都在变化 为使电梯在各种情况下都有足够的曳引力 国家标准GB7588 1995 电梯制造与安装安全规范 规定 曳引条件必须满足 T1 T2 C1 C2 ef 式中 T1 T2 为载有125 额定载荷的轿厢位于最低层站及空轿厢位于最高层站的两种情况下 曳引轮两边的曳引绳较大静拉力与较小静拉力之比 C1 与加速度 减速度及电梯特殊安装情况有关的系数 一般称为动力系数或加速系数 C2 由于磨损导致曳引轮槽断面变化的影响系数 对半圆或切口槽 C2 1 对V型槽 C2 1 2 ef 中 f为曳引绳在曳引槽中的当量摩擦系数 为曳引绳在曳引导轮上的包角 ef 称为曳引系数 它限定了T1 T2的比值 ef 越大 则表明了T1 T2允许值和T1 T2允许越大 也就表明电梯曳引能力越大 因此 一台电梯的曳引系数代表了该台电梯的曳引能力 曳引系统的结构和工作原理 曳引力与下述几个因素有关 轿厢与对重的重量平衡系数 曳引轮绳槽形状与曳引轮材料当量摩擦系数 曳引绳在曳引轮上的包角 曳引示意图 曳引系统的结构和工作原理 一 平衡系数由于曳引力是轿厢与对重的重力共同通过曳引绳作用于曳引轮绳槽上产生的 对重是曳引绳与曳引轮绳槽产生摩擦力的必要条件 有了它 就易于使轿厢重量与有效载荷的重量保持平衡 这样也可以在电梯运行时 降低传动装置功率消耗 因此对重又称平衡重 相对于轿厢悬挂在曳引轮的另一端 起到平衡轿厢重量的作用 当轿厢侧重量与对重侧重量相等时 T1 T2 若不考虑钢丝绳重量的变化 曳引机只需克服各种摩擦阻力就能轻松的运行 但实际上轿厢的重量随着货物 乘客 的变化而变化 因此固定的对重不可能在各种载荷下都完全平衡轿厢的重量 因此对重的轻重匹配将直接影响到曳引力和传动功率 注 国标规定平衡系数K 0 4 0 5 即对重平衡40 50 额定载荷 故对重侧的总重量应等于轿厢自重加上0 4 0 5倍的额定载重量 此0 4 0 5即为平衡系数 曳引系统的结构和工作原理 二 当量摩擦系数f与绳槽形状曳引绳与曳引轮不同形状绳槽接触时 所产生的摩擦力是不同的 摩擦力越大则曳引力越大 从目前使用来看有几种 半圆槽 V型槽 半圆型带切口槽 如下图所示 曳引系统的结构和工作原理 三 曳引绳在曳引轮上的包角包角是指曳引钢丝绳经过绳槽内所接触的弧度 用 表示包角越大摩擦力越大 即曳引力也随之增大 提高了电梯的安全性 增大包角目前主要采用两种方法 一是采用2 1的曳引比 使包角增至180 另一种是复绕式 为 1 2 如右图所示 曳引系统的结构和工作原理 常用的绕法有 曳引比 电梯运行时曳引轮节圆的线速度与轿厢运行速度之比 这些绕法也可看成是不同传动方式 不同绕法就有不同的传动速比 电梯控制技术的发展 1 电梯的起源 电梯的初始形态是一种升降设备 起源于古代农业和建筑业中的原始起重升降机械 我国早在公元前1115年至1079年间就已经发展并使用辘轳 lulu 等人力升降设备 春秋战国时期用于战场上观察敌情的 巢车 是一个带有轿厢 由人力牵动的升降机 其基本功能已类似于今天的电梯功能了 在希腊 也曾于公元前236年由阿基米德设计出一种人力或畜力驱动的卷筒式卷扬机 安装在妮罗宫殿及希腊 圣巴尔拉姆 修道院内 电梯控制技术的发展 2 电梯的雏形 自英国瓦特于1765年发明蒸汽机之后 1835年在英国出现用蒸汽机拖动的升降机 1845年英国汤姆逊制作了水压升降机械 这是现代液压升降机 液压梯的雏形 电梯控制技术的发展 3 电梯的技术发展 1852年德国制成人类历史上最早的用电动机拖动的提升绳索 使轿厢上下运行的电梯 但是结构简单 无导轨 无安全装置 仅供货物运送 1857年美国人奥的斯研究升降梯的安全装置实验成功后 世界第一台载人电梯问世 1889年美国奥的斯公司在纽约试制成功第一台电力拖动涡轮蜗杆减速的电梯 由直流电动机与蜗杆传动直接联接 通过卷筒使轿厢上下运行 速度为0 5M S 1903年美国奥的斯公司将卷筒式驱动的电梯改进为曳引轮驱动 为开发行程长 速度高的电梯奠定了基础 与此同时发展电动机 发电机组 采用直流变压方法的直流电梯 制成无齿轮直流高速电梯 电梯控制技术的发展 1915年交流感应电动机问世后 使电梯传动设备结构简化 从而电梯自动平层控制系统设计成功 1924年信号控制系统运用于电梯 使电梯的操纵机构简化 1937年电梯采用区分客流运用于电梯 使电梯的操纵机构简化 1949年电梯广泛使用电子技术 设计制造群控电梯 提高了电梯自动化控制 1955年电梯的控制系统采用小型计算机 真空管 1967年电梯应用晶闸管 SCR 提高了电梯性能 简化拖动系统 电梯控制技术的发展 1971年电梯控制系统中应用集成电路 1976年微处理机 电脑 开始用于电梯 使电梯的电器控制进入一个新的发展时期 自后用于控制电动机定子供电电压与频率的调速方法称为调压调频调速 VVVF 控制 1990年随着计算机技术和现场总线技术的发展 电梯控制系统由并行信号传输向以串行为主的信号传输方式过渡 串行通信仅需一对双绞线就能实现所有外呼 内选与主机的联系 即可提高整体系统可靠性 又为实现电梯的群控 智能化和远程监控提供条件 电梯控制技术的发展 4 电梯领域的发展 近年来 交流调速电梯又从调压调速系统发展到变压变频 VVVF 系统 开拓了电梯电力拖动的新领域 电梯的发展是与电梯的速度和自动控制系统紧密联系的 目前 国际上著名的电梯生产企业都在进行大规模的技术更新 由过去的并行信号传输向以串行为主的信号传输方式过渡 根据心理学测试 站在四面封闭的轿厢内的人 在50S时间内将感到压抑与烦躁 因此 电梯速度随着人类科学技术的进步而逐步提高 现在的发展方向是电梯的智能化 就是利用推理和模糊逻辑 采用专家系统方法规定规则 并对选定规则作进一步处理 以确定最佳的电梯运行状态 电梯控制技术的发展 5 电梯的型号 分类 电梯型号TKJ 1000 1 6 AZ 电梯控制技术的发展 电梯的分类 A 按用途分 1 客梯代号K为运行乘客而设计的电梯 有完善的安全装置 舒适 美观 2 货梯代号H为运送货物而设计的电梯 通常有人操作 有必备的安全装置 结构牢固 轿厢宽大 3 客货梯代号L主要用作运送乘客 但也可运送货物 它与客梯的区别在于轿厢内部装饰结构不同 4 病床电梯代号B为运送病床而设计的电梯 轿厢长而窄 5 住宅电梯代号Z供住宅楼使用的电梯 轿厢内部装饰较简单 6 杂物电梯代号W供图书馆 办公楼 饭店运送图书 文件 食品等 不容许人员进入电梯 结构简单 无乘人必备的安全装置 7 船舶电梯代号C用于船舶上的电梯 运送船员 能在船舶摇晃中正常工作 8 观光电梯代号G轿厢壁透明供乘客观光之用 9 还有一些专用电梯 建筑施工等 电梯控制技术的发展 B 按速度分 低速电梯 电梯的速度不大于1M S 快速电梯 电梯的速度在1 1 75M S范围内 高速电梯 电梯的速度大于2M 含2M S 超高速电梯 电梯的速度超过5M S 通常安装在楼层高度超过100M的建筑物内 由于这类建筑物称之为 超高层 建筑 所以此种电梯也之为 超高速 电梯 特高速电梯 电梯的速度随着系列的扩展和提高 目前已经达到10M S和12M S 电梯控制技术的发展 C 按曳引电动机供电电源分类 交流电梯 电梯曳引电动机的供电为交流电源 直流电梯 电梯曳引电动机的供电为直流电源 D 按有无加速器分类 有齿轮电梯 电梯的曳引机构由电动机 传动减速器 其中有涡轮蜗杆副传动式 斜齿轮传动式 行星齿轮传动式 组成带动曳引轮 无齿轮电梯 电梯的曳引既有无传动减速器 由电动机直接带动曳引轮 电梯控制技术的发展 E 按传动结构型分类 钢丝绳式电梯强制传动式 钢丝绳通过卷筒旋转驱动升降 摩擦传动式 钢丝绳与曳引轮槽之间产生摩擦驱动升降 液压式电梯柱塞直顶式 油缸柱塞直接支撑轿厢底部 使轿厢升降柱塞侧置式 油缸柱塞设置在井道侧面 借助曳引绳通过滑轮组与轿厢连接 使轿厢升降 爬轮式电梯电梯的驱动装置安装在交响的顶部 底部或轿箱内 其伸出的爬轮 特定的固定在与建筑物相连的特殊立柱的齿条上运动 由赤轮在齿条上的爬行驱动轿厢升降 常用于户外的建筑施工 螺杆式电梯将直顶式电梯的柱塞加工成螺杆 螺母采用液柱式的 然后通过减速器将这个螺母带动旋转 从而驱动螺杆顶升轿厢或下降轿厢 电梯控制技术的发展 F 按有无司机分类 有司机电梯 电梯的各种工作状态 由专职司机操纵 无司机电梯 电梯的各种工作状态 由乘客进入电梯轿厢 按照所需要去的楼层 在操纵箱上操纵楼层按钮 有 无司机电梯 电梯具有可变换控制电路 其控制线路基本上按照无司机操纵设计 同时亦考虑有司机操纵工作状态的线路设计 电梯控制技术的发展 G 按控制方式分类 手柄操纵控制电梯 电梯的工作状态 由电梯司机转动手柄位置 断开 闭合 来操纵电梯运行和停止 按钮控制电梯 电梯运行由轿箱内操纵盘上的选层按钮或层站呼梯按钮来操纵 某层站乘客将呼梯按钮掀下 电梯就起动运行区应答 在电梯运行过程中 如果有其它层站呼梯按钮掀下 控制系统只能把信号记存下来 不能去应答 而且也不能巴把电梯截住 直到电梯完成前应答运行层站之后 方可应答其它层站呼梯信号 信号控制电梯 把各层呼梯信号结合起来 将与电梯运行方向一致的呼梯信号按先后顺序排列 电梯依次应答接运乘客 电梯运行取决于电梯司机操纵 而电梯在何层停靠由轿厢操纵盘上的选层按钮信号和呼梯按钮信号控制 电梯往复运行一周可以应答所有的呼梯信号 集选控制电梯 在信号控制的基础上把呼梯信号集合起来进行有选择的应答 电梯为无司机操纵 在电梯运行过程中可以应答同一方向所有层站呼梯信号和按照操纵盘上的选层按钮信号停靠 电梯运行一周后若无呼梯信号就停靠在基站待命 为适应这种控制特点 电梯在各层站停靠时间可以调整 轿门设有安全触板或其他近门保护装置 以及轿厢设有过载保护装置等 电梯控制技术的发展 下集合控制电梯 集合电梯运行下方向的呼梯信号 如果乘客欲从较低的层站到较高的层站去 须乘电梯到底层基站再乘电梯到要去的高层站 并联控制电梯 公用一套呼梯控制系统 把两台或三台规格相同的电梯并联起来控制 无乘客使用电梯时 经常有一台电梯停靠在基站待命为基梯 另一台电梯则停靠在行程中间 预先选定的层站称为自由梯 当基站有乘客使用电梯并启动后 自由梯即刻起动前往基站充当基梯待命 当有除基站外其它层站呼梯时 自由梯就进先行应答 并在运行过程中应答与其运行方向相同的所有呼梯信号 如果自由梯