【DQ007】用PLC和变频器控制的节能型小高层电梯系统设计
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【DQ007】用PLC和变频器控制的节能型小高层电梯系统设计,dq007,plc,以及,变频器,控制,节制,节能型,高层,电梯,系统,设计
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浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计 (论文 ) 毕业设计 (论文 )开题报告 信息 与电子工程 系 电气技术 专业 2003 级 1 班 课题名称： 用 变频器控制的 节能型小高层电梯系统 毕业设计 (论文 )起止时间： 2006 年 2 月 22 日 6 月 6 日 (共 15 周 ) 学生姓名： 金雷 学号： 32 指导教师： 郑秀莲 报告日期： 2006 年 3 月 5 日 浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计 (论文 ) 1本课题所涉及的问题在国内 (外 )的研究现状综述 20 世纪末是我国电梯工业飞速发展的时期，随着我国建筑事业的发展，电梯工业遇到了前所未有的发展机遇，目前我国已成为名副其实的世界电梯生产大国和世界最大的电梯市场。产业发展的历程，同样是一部产业技术发展的历史。产业技术水平的大幅度提高和追赶目标的逐步实现，主要得益于模仿创新战略的实施，这就是我们对过去 20 年电梯产业发展的一个基本判断。 一、节能电梯是未来几年发展的必然主要趋势 我们国家的电梯发展进入了历史最好时间，从国民经济发展和建设需要看发展节能电梯已经是最迫切的需要。根据得到的数据充 分证明，目前全国有 50 多万台电梯正在使用，而 2005 年电梯的采购比 2004 年的 108000 万台又增加了 14%多，达到 125000 台；我国的节能电梯比例只有不到 2%，对耗电来说，电梯节能已经完全是国民经济发展的需要，已经迫在眉睫。电梯耗电没有专门进行确切计算，不过我们目前按的理论数据在计算。而现在是按普通的 梯进行计算，根据数据看，还有耗电更多的双速电梯和老式直流电梯在使用。 前不久，我为一个电视塔用的四台电梯进行了耗电计算，他们的电梯已经使用 10 多年了，采用的是老式的进口直流电梯，一个月的电 费高达数十万元。而如果采用先进的节能电梯，五年时间节约的费用已经足够更换全新的节能电梯了。 国民经济的发展使我们国家建设飞速进行，但是我们不能忽略所有行业，为此国家可能会在今后 3重点对电梯节能采取行动，为此节能电梯也将成为今后“节约中国”中的关键词，这样，节能电梯将是电梯行业必然的发展趋势。 二、电梯新技术应用将更多 电梯新技术应用已经成为电梯发展的主要趋势，其中包括节能技术，控制技术，安全技术以及新技术材料。 而控制技术目前已经淘汰交流双速控制技术，即使货梯也正在向 展，乘客电梯和住宅 电梯已经基本采用 32 位微机与串行通讯结合的控制技术。 在安全技术方面，一方面传统的电梯安全部件正在改用双向安全系统，另一方面电梯使用的安全技术也在不断扩大。包括了 电梯管理系统，指纹识别系统以及小区监控系统等。而直接进户的三门电梯也将是一些高档社区的选择趋势。 新技术材料包括主机用的永磁材料，轿厢用的高强度铝合金材料等。还有纳米材料的应用等。 如果目前电梯部件公司大力开发电梯行业发展所需要的应用先进技术的部件，将使我们电梯行业发展有更大促进。 四、电梯行业内企业和品牌整合是未来趋势 电梯行业的整 合已经在 2005 年初露端倪。一些企业由于无法获得新的生产许可证而倒闭，一些企业由于市场占有率太少了无法生存，一些品牌开始并吞小企业。未来几年由于中国国内市场的扩大以及外销不断增加，所以在行业内整合将进入白热化，同时还将吸引新的投资者进入这个500 亿销售额的产业。如果大资金进入这个行业，那么整合将更快发展。 应该来说电梯行业发展趋势主要在上述几个方面，而乘客电梯、住宅电梯、别墅电梯采购的趋势主要为：节能电梯、无机房电梯。观光电梯的选择将形式更多，载货电梯主要是变频或无机房形式电梯，自动扶梯和人行道主要趋势为节 能型和低价格。电梯改造将成为不可忽视的采购趋势。不过电梯改造趋势中的问题是只求价格低，不注重节能和使用费的节省。为此改造单位应该注意使用成本。而国外对中国电梯的采购正在飞速发展，电梯出口 2004 年的 7800 台比 2003 年3700 台增加了一倍多，估计 2005 年中国电梯出口超过万台，而 2006 年电梯出口增长速度同样有一个飞速发展的增长率。电梯行业发展趋势也迫使采购趋势的改变，采购趋势的更新也将迫使电梯行业发展趋势符合采购需要 。 所以应该来说，在今后几年无论是行业发展和采购趋势，节能电梯必将成为主流趋势！ 浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计 (论文 ) 2设计 (论文 )要解决的问题和拟采用的研究方法 1 安全性 电梯是运送乘客的，即使载货电梯通常也有人伴随，因此对电梯的第一要求便是安全。 (1)超速保护装置； (2)轿厢超越上、下极限工作位置时，切断控制电路的装置，交流电梯（除杂物电梯）还应有切断主电路电源装置，直流电梯在井道上，下端站前，应有强迫减速装置； (3)撞底缓冲装置。 在电梯中除了要有上述安全设施外，在设计，制造中还应注意： (1)电梯中的金属构件应保证材质均匀，锻件不得有夹层、折迭、裂纹、锻伤、夹渣及其他能降低强度的缺陷。铸件主要工作表面不允许有 裂纹、气孔、缩孔、渣眼、浇铸不足及其他能降低强度的缺陷。焊接件应保证焊缝强度不低于母体金属的极限强度； (2)对比较重要的部件，设计时应取较大安全系数； (3)制动器应保持动作灵活可靠； (4)电气部分应符合电气设备的有关技术规范，接线准确、可靠； (5)轿厢、曳引机等金属部件均应可靠接地，并符合电气设备接地装置规程。 2 可靠性 电梯的可靠性也很重要，如果一部电梯工作起来经常出故障，就会影响人们正常的生产、生活，给人们造成很大的不便。不可靠的也是事故的隐患，是不安全的起因。 要提高可靠性主要从电力拖动控制系统下手。电梯的电力拖动应尽量采用鼠笼型异步电机，因为这种电机结构简单，坚固耐用，无需经常维修，与具有电刷、换向器的直流电机相比，可靠性要高得多。电梯的控制系统应尽量避免采用大量的继电器，因为继电器寿命短，一般动作次数为 10 万到 100 万次，它的触点容易烧灼，造成接触不良，或者因为落上灰尘而增大导通电阻，从而影响工作的可靠性。现代电梯采用晶体管、可控硅、集成电路及计算机代替接触器、继电器，将有触点控制改为无触点控制，使控制系统的，可靠性大大增大，系统的性能也大大地提高 3 舒适感 与快速性 电梯作为一种交通工具，对于快速性的要求是必不可少的。快速性主要通过如下方法得到： (1)提高电梯额定速度 ； (2)集中不止多台电梯，通过电梯台数的增加来节省乘客的候梯时间 ； (3)尽可能减少电梯起、停过程中加、减速所用时间 。 4 停站准确性 电梯轿厢的平层准确度与电梯的额定速度、电梯的负荷情况有密切关系。负载重，则惯性大；梯速高，惯性也大。因此电梯在轻载、满载，上升、下降，单层运行（对于梯速大于 /秒的电梯要有专用的单层运行曲线，此时梯速较低），多层运行（此时梯速较高）的不同情况下，轿厢平层的外界 条件各不相同，造成平层精度也会有所不同。因此检查平层准确度时，分别以空载、满载作上、下运行，到达同一层站，测量平衡误差，取其最大值作为该层站的平层准确度。 5 振动、噪声及电磁干扰 电代电梯是为乘客、用户创造舒适的生活、工作环境的，因此要求电梯运行平稳、安静，没有电磁干扰。由接触器、可控硅、大功率晶体管开关动作时以及直流电机换向器火花等引起的高频电磁辐射不应影响附近收音机、电视机等无线电设备的正常工作。同时，电梯的控制系统也不应该因周围电磁波的干扰而发生误动作现象。 6 节能 现代电梯应合理地选择拖动方式， 以达到节能的目的。 7 装潢 现代电梯除了上述各方面性能外，还很注重外表装潢。电梯的装潢主要包括轿厢的装潢，厅门装潢及候梯厅的装潢。好的装潢令人赏心悦目，给人以高雅的享受。 总之，现代电梯操作简便，乘坐舒适、快捷，安全可靠，是高、新技术的结晶。 浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计 (论文 ) 3本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路 本课题主要研究的关键问题是电梯舒适感与快速性。 电梯作为一种交通工具，对于快速性的要求是必不可少的。快速性主要通过如下方法得到： (1)提高电梯额定速度 电梯的额定速度提高，运动时间缩短，达到为乘客节省时间的目的。 (2)集中不止多台电梯，通过电梯台数的增加来节省乘客的候梯时间 这种方法不是直接提高梯速，但是为乘客节省时间的效果是同样的。当然电梯台数的增加不是无限制的，通常认为，在乘客高峰期间，使乘客的平均候梯时间少于 30 秒钟即可。 (3)尽可能减少电梯起、停过程中加、减速所用时间 电梯是一个频繁起、制动的设备，它的加速、减速所用时间往往占运行时间的很大比重，电梯单层运行时，几乎全处在加速、减速运行中，如果加、减速阶段所用时间缩短，便可以为乘客节省时间，达到快速性要求 浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计 (论文 ) 4完成本课题所必须的工作条件 (如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等 )及解决的办法 参考书目 ： 电子工业出版社：电梯控制系统继电器 制原理、设计及调试 刘载文、李惠升、钟亚林 编著 上海大学自动化学院：小型可编程控制器实用技术 王兆义 编著 机械工业出版社： 频调速应用技术 张燕宾 编著 计算机辅助： 画图板 浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计 (论文 ) 5设计 (论文 )完成进度 计划 第一周到第五周进行资料收集 第六周软件外召唤的设计（周三集中讲解） 第七周内指令登记设计（周三集中讲解） 第八周开关门设计（周三讲开门程序，周五讲关门程序） 第十二周定向（周三集中讲解） 第十三周启动抱闸（周三集中讲解） 第十四周终端保护（周三集中讲解） 第十五周换速、层选及占用指示（周三集中讲解） 第十六周文字输入 浙江工业大学浙西分校信电系毕业设计 (论文 ) 6 指导教师审阅意见 指导教
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