交流变频调压调速乘客电梯设计【含CAD图纸、文档全套】【JC系列】
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TKJ1000/1.6-JXP(VVVF)交流调压、调频、调速乘客电梯设计计算书（JS） 台 山 电 梯 有 限 公 司二 零 零 三 年 十月设计： 审核： 批准： 目 录1、 计算说明2、 主要技术性能参数3、 传动系统计算3.1参数3.2电动机功率计算及选用曳引机3.3验算电梯额定运行速度3.4曳引条件计算3.5钢丝绳安全系数验算4、 结构计算4.1轿厢架计算4.1.1参数及材料几何特性4.1.2轿厢架上梁计算4.1.3下梁计算4.1.4立梁计算4.1.5轿厢架联接螺栓强度校核4.2承重梁计算4.2.1承重梁支反力计算4.2.2承重梁弯曲应力计算4.3导轨弯曲应力计算5、 安全部件验算5.1限速器验算5.1.1动作速度校核5.1.2限速器绳的张紧力验算5.2安全钳验算5.3缓冲器验算5.4层门锁6、 电气计算说明6.1控制系统计算7、 参考资料1、计算说明TKJ1000/1.6-JXP(VVVF)型交流调压调频调速乘客电梯设计依据为GB7588-2003电梯制造与安装安全规范和GB/T10058-1997电梯技术条件，GB3811起重机设计规范。电梯主参数及轿厢、井道、机房的形式与尺寸是根据GB/T7025.1-1997，GB/T7025.2-1997进行规范设计。2、技术性能参数额定载重量：Q=1000kg额定速度：V=1.6m/s平衡系数：取0.45提升高度：H=70m(20层)轿厢重量:P=1200kg电缆重量:W1=120kg钢丝绳规格:GB8903-88 819S+NF 136(根)轿厢通风面积:0.031m2与轿厢面积之比为(0.031/2.4)1.3%曳引轮与钢丝绳直径之比为560/13=43.13、传动系统计算3.1参数平衡重量:W2=1650kg电梯起动加速度和制动减速度:a0.8m/s2曳引传动总效率:=0.68钢丝绳总重量: W3=210kg平衡链重量：W4=241kg（3.3kg/m73m，节距：26，破断载荷：78KN）3.2电动机工率计算及选用曳引机N= (1-)Q.V=(1-0.45)10001.6 =12.7kW 102. 1020.68选用佛山南洋电梯机械厂生产的YJVF180型曳引机,参数如下:a. 电动机功率:N=18.5kWb. 电动机转速:n=1440r/minc. 曳引机传动比:i=53/2d. 曳引轮节圆直径:D=560mme. 导向轮直径:DR=520mmf. 曳引包角:a=160(按机房实际计算)g. 曳引轮槽型为切口槽:角度=100、=45（南洋电梯机械厂提供）3.3验算电梯额定运行速度V.V=nD =1440 0.562 =1.59m/s 60i 60531.6 - 1.59 100%=0.6% 1.6(参考GB10058-1997电梯技术条件)结论:符合3.4曳引条件计算曳引系统简图如(图1),根据GB7588-2003附录M,曳引力在下列情况任何时候都得到保证:a) 正常运行;b) 在底层装载;c) 紧急制停的减速度;a、载有125%额定载荷的轿厢位于最低站时:T1 efa T2T1 轿厢则钢丝绳拉力.(N)T2 对重则钢丝绳拉力.(N)f 当量摩擦系数a 钢丝绳在曳引轮上的包角e 自然对数的底对半圆槽或带切口的半圆槽应采用下面公式：f= 4(cosr/2-sin/2) -sin+sin式中: =100、=45=0.1 装载工况(GB7588-2003附录M)f= 4(cos22.5-sin50) -(100/180)-(45/180)-sin100+sin45f=0.1895a 钢丝绳在曳引轮上的包角，160=2.791 180efa=e0.18952.791=1.697 T1=P+1.25Q+W3=12000+12500+2100=26600(N) T2=W2+ W4=16500+2410 =18910(N)T1 = 26600 =1.41 efa =1.697 结论:满足要求T2 18910b、空载轿厢位于最高层T2=W2+W3=16500+2100=18600(N) T1=p+W1+ W4=12000+1200+2410=15610(N)T1 = 18600 =1.2efa = 1.697 结论:满足要求T2 15610c、紧急制动工况 = 0.1 1+V/10式中：V轿厢额定速度下对应的绳速m/s.V=1.6m/s.= 0.1 = 0.0862 1+0.16 f= 4 （cos22.5-sin50） -(100/180)-(45/180)-sin100+ sin45f= 4 0.0862（0.9239-0.766） =0.1633.14-1.744-0.785-0.9848+0.7071a= 160=2.791 180ef=e0.163a =1.58根据GB7588-2003附录MM2.1.2紧急制动工况: 任何情况下,减速度不应小于下面数值:a) 对于正常情况为0.5m/s2b) 对于使用了减行程缓冲器的情况为0.8m/s2根据GB7588-2003附录D中,D2、h)曳引检查1) 行程上部范围，上行,轿厢空载;当a=0.8m/S2时T2=（W2+W3）（gn-a）=(1650+210) (9.8-0.8)=16740(N)T1=（P+W1+W4）（gn+a）=(1200+120+241) (9.8+0.8)=16546.6(N) T2 = 16740 =1.01ef=1.58 结论:满足要求T1 16546.6当a=3.0m/S2时T1=（P+W1+W4）（gn+a）=19980.8(N)T2=（W2+W3）（gn-a）=12648(N) T1 =1.57ef=1.58 结论:满足要求T22)行程下部范围,下行,轿厢载有125%额定载荷;当a=0.8m/S2时T1=（P+1.25Q+W3）(gn-a) =22140(N)T2= (W2+W4)(gn+a) =20044.6(N) T1 =1.1ef=1.58 结论:满足要求T2当a=3.0m/S2时T2= (W2+W4)(gn+a) = 24204.8(N)T1= (P+1.25Q+W3)(gn-a) =16728(N) T2 =1.45ef=1.58 结论:满足要求T1 以上两种情况都满足要求,所以只要曳引机的制动减速度在0.8m/S2a3.0m/S2范围内即可满足曳引条件.d、 对重压在缓冲器上,曳引机向上方旋转(滞留工况) T1 ef T2根据GB 7588-2003 附录M 轿厢滞留工况=0.2 f= 4 （cos22.5-sin50） -(100/180)-(45/180)-sin100+ sin45f= 4 0.2（0.9239-0.766） =0.3793.14-1.744-0.785-0.9848+0.7071ef=e0.379=2.88满载: T1=P+Q+W1+W4 =25610(N)T2=W3=2100(N) T1 = 25610 = 12.2ef=2.88 结论:满足要求.T2 2100空载: T1=P+W1+W4 =15610(N)T2=W3=2100(N) T1 = 15610 =7.4ef=2.88 结论:满足要求.T2 21003.5钢丝绳安全系数验算根据GB7588-2003 附录N滑轮的等效数量：NequivNequiv=Nequiv(t)+Nequiv(p)式中：Nequiv(t)曳引轮的等效数量Nequiv(p)导向轮的等效数量从表N1中查得 当=100时Nequiv(t)=10Nequiv(p)=Kp(Nps+4Npr)式中：Nps引起简单弯折的滑轮数从图二得知 Nps=1Npr引起反向弯折的滑轮数从图二得知 Npr=0Kp跟曳引轮和滑轮直径有关的系数Kp=(Dt/Dp)4其中：Dt曳引轮的直径；Dt=560 Dp除曳引轮外的所有的滑轮的平均直径.Dp=520Kp=(560/520)4=1.345Nequiv(p)=11.345=1.345 Nequiv=10+1.345=11.345又Dt/dt=560/13=43.1由以上计算所得,根据GB7588-2003 附录N. 图N1中查得,安全系数:Sf=17根据GB 7588-2003.9.2.2条的要求 S=nSK/TSf式中：T钢丝绳最大静拉力. T=P+Q=22(KN)n钢丝绳根数. n=6SK钢丝绳最小破断拉力.查GB 8903-88中 819S+NF直径13的钢丝绳最小破断拉力SK=74.3KN. S=(674.3)22=20.317 结论:安全按GB 7588-2003规定，钢丝绳其端接装置的结合处至少应能承受钢丝绳最小破断负荷的80%（即59.4KN），查型式试验报告，该绳头组合承受的拉力为75.00KN.符合要求.(见型式试验报告:WT2003-697)4、结构计算4.1轿厢架计算4.1.1参数及材料几何特性额定载重量：Q=1000kg轿厢重量： P=1200kg随行电缆： W1=120kg W4=241kg T1=Q+P+W1+W4=25610(N)轿厢宽度： A=1.6m上下梁跨度：LO=1.79m立柱自由弯曲长度：L=3.05m上下导靴之间距离：H=3.7m材料弹性模量：E=2.1105Mpa许用应力=100Mpa许用挠度Y=1790/960=1.86(mm)各梁几何特性如下(单根梁)图三为各梁截面图. 对于X轴抗弯模量: WX1=193cm3（上梁）WX2=81cm3（下梁）WY3=9.81cm3对于X轴惯性矩: IX1=1600cm4(上梁)IX2=575cm4(下梁) IY=46cm4(立柱)立柱截面面积：AO=15.5cm2轿厢架结构简图(图四)4.1.2轿厢架上梁计算(见图四)按简支梁计算:最大弯矩: Mmax=T1L=256101790=11460475(Nmm) 4 4最大正应力: max=Mmax= 1460475 =29.7(Mpa)100Mpa W 1930002 (结论：安全)最大挠度:ymax= T1L3 48EIX = 2561017903 482.11051600104= 0.91(mm) Y=1.86(mm) （结论：安全）4.1.3 下梁计算(图五)a)按简支梁计算q = Q+P = 10000+12000 = 12.29(N/mm) L 1790b)均布作用下梁最大弯矩：Mmax= qL2 8 c)均布载荷如图五（a）。 d)力矩图见图五（b）。e)最大应力：max= Mmax = qL2 WX 82WX2 = 12.2917902 881000 =60.77(MPa) =100(MPa)f)最大挠度：ymax= 5qL4 = 512.2917904 384EIX 3842.11055750000 =1.36(mm)y=1.86(mm) (结论:安全)4.1.4立柱计算立柱受拉伸与弯曲组合应力,应进行下列校核。Wy3=9.81cm3=9810mm3= QLA + 2T1 32HWY3 2A0 = 1000030501600 + 225610 32370098102 15502= 37.5(MPa) =100(MPa) (结论：安全)4.1.5轿厢架联接螺栓强度校核螺栓规格 M1660 GB5783-86，查手册M16的公称应力面积F=157mm2，性能等级为8.8级。材料:s=640MPa。= s n = 1.5n= 640 =426.7(MPa)1.5按安全钳制停和轿厢急停工况校核上梁与立梁、下梁与立梁联接螺栓，制动力F制取2T1。 KF制 2KT1 QP= = m m式中:Qp 螺栓预紧力K 动载系数，K=1.2m 螺栓个数，m=16 摩擦系数，=0.3Q= 2KT1 = 21.225610 = 12805(N) m 160.3螺栓最大应力计算：max = 1.3 Q = 1.3 12805 F 157=106(MPa)=426.7(MPa) (结论：安全)4.2承重梁计算 承重梁结构简图见下图，曳引机承重梁共用二根，按简支梁计算。4.2.1承重梁支反力计算受力图见图六。RA = 528601288 2500 = 27233(N)RB = 52860-27233=25627(N)图中：T2 =对重拉力=W2+ W3 + W4 =18755(N) 2 2G1=W5+W6+T1+T2=52860(N) 其中: 曳引机重量W5=700kgT1 =P+Q+W1+ W3/2 +W4/2 =25455(N) 承重梁重量W6=165kg 4.2.2承重梁弯曲应力计算MG1= G1ab = 5286012881212 = 33006968(N) 其中 a=1288 L 2500 b=1212 从图中得出最大弯矩在MG1处，承重梁现选用2条22a工字钢，查手册22a工字钢的截面抗弯模量WX=309cm3(IX=3400 cm4)即承重梁最大应力为：= 33006958 = 53.4(MPa) =100(MPa)2309103 (结论：安全)挠度:YG1= G1b （a2+2ab）3 1/2 9EIXL 3 = 528601212 （12882+212881212）3 1/2 92.1105341062500 3 =2.4(mm)2.6(mm) (结论：安全)4.3导轨弯曲应力计算(本轿厢为中心导向和悬挂的轿厢)许用应力:PERM根据GB 7588-2003 10.1.2.1规定,符合JG/T5072.1要求的导轨,许用应力值PERM(MPa)可使用表5的规定值.根据检验报告WT2003-524 T89/B导轨Rm(抗拉强度)=370Mpa查表5得: PERM=165MPa正常使用PERM=205MPa安全钳动作查JG/T5072.1-1996 表2得: T89/B导轨 Wxx=14.5cm3 Wyy=11.9cm3根据GB7588-2003 10.1.2.2规定 X=5mm 对X轴许用挠度. y=5mm 对Y轴许用挠度.4.3.1 安全钳动作a) 弯曲应力第一种情况由导向力引起的X轴上的弯曲应力为：（见图七）其中 S轿厢悬挂点. C轿厢中心.Q=1000kg额定载重量质量的重心.P=1200kg轿厢弯曲质量质量的重心.DX=1400轿厢深度.DY=1600轿厢宽度. n=2导轨数量YQ=0额定载荷Q相对导轨直角坐标系的坐标(相对于X轴,见图七)Yp=30轿厢重心P相对导轨直角坐标系的坐标(相对于X轴,见图七)XQ=0额定载荷Q相对直角坐标系的坐标(相对于Y轴,见图八)XP=61轿厢重心P相对直角坐标系的坐标(相对于Y轴,见图八)h=3700上下导靴之间的距离L=2000支架间距 k1=2冲击系数(查表G2)WY=11.9cm3WX=14.5cm3导轨T89/B截面抗弯模量Fy = k1gn(QyQ+Pyp) = 29.8（10000+120030） =191(N) (n/2)h (2/2)3700 Mx = 3FyL = 31912000 =71625(N.mm) 16 16 x = Mx = 71625 =4.9(MPa) Wx 14.5103由导向力引起的Y轴上的弯曲应力为(见图八)Fx = k1gn(QxQ+Pxp) = 29.8（10000+120061） =194(N) nh 23700 My = 3FXL = 31942000 =72750(N.mm) 16 16 y = My = 72750 =6.1(MPa) Wy 11.9103 b) 压弯应力Fk = k1gn(P+Q) = 29.8（1200+1000） =21560(N) n 2 k = (Fk+k3M) A 其中：M=1225N附加装置作用于一根导轨上的力(根据安全钳重量限速器提拉力等设定值)查表G3得:=1.92A=1570mm2导轨(T89/B)横截面积 k = (Fk+k3M) = (21560+31225)1.92 =31MPa A 1570 c) 复合应力 m=x+y=4.9+6.1=11(Mpa)perm=205Mpa=m+ Fk+K3M =11+ 21560+31225 =27(Mpa)perm=205MPa A 1570 c=k+0.9m=31+0.911=40.9(Mpa)perm=205Mpad) 翼缘弯曲 F = 1.85Fx 其中 C=10 (见图G1) C2 = 1.85194 =3.6Mpaperm=205MPa 102e) 挠度x =0.7 Fx L3 其中 E=2.1105 Iy=53cm4 48EIy =0.7 19420003 = 0.29(mm)x=5mm 482.110553104 y =0.7 Fy L3 其中 Ix=59.7cm4 48EIx =0.7 19120003 = 0.25(mm)y=5mm 482.110559.7104 4.3.2 正常使用运行a) 由导向力引起的X轴上的弯曲应力为：Fy = k2gn(QyQ+Pyp) 其中yQ=0, yP=30,k2=1.2(查表G2) (n/2)h = 1.29.8120030 =114(N)(2/2)3700 Mx = 3FyL = 31142000 =42750(N mm) 16 16 x = Mx = 42750 =2.9(MPa) Wx 14.5103b) 由导向力引起的y轴上的弯曲应力为:Fx = k2gn(QxQ+Pxp) nh = 1.29.8(10000+120061) =116(N)23700 My = 3FxL = 31162000 =43500(N mm) 16 16 y = My = 43500 =3.7(MPa) Wy 11.9103c) 复合应力m=x+y=2.9+3.7=6.6(Mpa)perm=165Mpa=m+ k3M =6.6+ 31225 =8.9(Mpa)perm=165MPa A 1570 d) 翼缘弯曲F = 1.85Fx = 1.85116 =2.15(Mpa)perm=165MPa C2 102e) 挠度 x =0.7 Fx L3 48EIy =0.7 11620003 = 0.17(mm)x=5mm 482.110553104 y =0.7 Fy L3 48EIx =0.7 11420003 = 0.15(mm)y=5mm 482.110559.7104 (结论：安全)5.0安全部件验算5.1限速器验算本电梯选用宁波欣达电梯配件厂生产的BP73.3型限速器,其性能是：a. 限速器额定速度：1.6m/sb. 限速器动作速度：2.08m/sc. 限速器动作时，限速器绳的涨紧力2248Nd. 限速器绳轮与钢丝绳直径比为:240/8=30.5.1.1动作速度校核根据GB7588-2003第9.9.1条要求,限速器的动作发生在速度至少等于额定速度的115%，但应小于1.25V+0.25/V(m/s)=2.156(m/s),而现在选用的限速器动作速度为2.08m/s,因此该型号的限速器符合要求。5.1.2限速器绳的张紧力验算：实测通过操纵系统使安全钳动作提拉力小于200N,根据GB7588-2003第9.9.4条要求,限速器的张紧力至少应为安全钳起作用所需力两倍，但不少于300N。所以本限速器最大提拉力为1124N，大于安全钳起作用所需力两倍以上。因而限速器适用于本梯。（技术参数来源于型式试验报告，编号：WT2002-207）5.2安全钳验算本梯选用南海永恒电梯配件厂生产的HT402型渐进式安全钳,其性能是：(技术参数来源于形式试验报告,编号:2002AF0060)a. 额定速度：1.60m/sb. 限速器动作速度：2.156m/sc. 总允许质量：（P+Q）=2500kg5.2.1本梯的额定速度是1.60m/s,根据GB7588-2003要求,选用渐进式安全钳是适用的。5.2.2允许质量校核：本梯轿厢自重P=1200kg，额定载重量Q=1000kg，P+Q=2200kg.而安全钳总允许质量2500kg2200kg，可见此安全钳能满足质量方面的要求。因而本安全钳适用于本电梯。（技术参数来源于型式试验报告，编号：2002AF0060）5.3缓冲器验算本电梯选用南海永通力电梯配件厂生产的液压缓冲器,其性能是：A、轿厢缓冲器(JKZ07 型式试验报告编号:WT2002-234)(本轿厢使用1只此类缓冲器)a. 额定速度：1.60m/sb. 最大撞击速度：1.84m/sc. 最大总质量：2500kgd. 最小总质量：780kge. 最大允许行程：175mmf. 液压缓冲器液体规格：N46B、对重缓冲器(JKZ07型式试验报告编号:WT2002-234) (本对重使用1只此类缓冲器)a. 额定速度：1.60m/sb. 最大撞击速度：1.84m/sc. 最大总质量：2500kgd. 最小总质量：780kge. 最大允许行程：175mmf. 液压缓冲器液体规格：N46本电梯额定速度是1.60m/s，根据以上参数和GB7588-2003标准要求，选用液压缓冲器是适用的。5.4 层门锁本电梯选用宁波市北仑区柴桥醒业电梯配件厂生产的HY-GR型层门锁,符合电梯制造与安装安全规范,见型式试验报告:2003-J0146. 0电气计算说明6.1控制系统计算6. 1.1PC机选型说明:a. 选用三菱FX2N系统PC机。其参数如下： 电源电压：100240V10%V AC 50/60HZ 电力消耗：70VA（FX2N-128MR） 输入点：DC24V，7mA，光电隔离；点数：184（带扩展） 输出继电器：250V AC，2A，点数：184（带扩展） 扩展并用时总点数：256点 定时器：0.13276.7秒,200点 计数器：120点,计数范围132767 内置存储器容量：8K步RAM(内置锂电池后备) 指令数:基本逻辑指令20条,步进指令2条,功能指令85条。b. 验算： 以20层站电梯为例,要求输入点数为84点,输出点数为75点,程序步数为4K步以下。结论：该型PC机控制20层以下电梯是合适的。6.1.2 变频器选型说明: 按照严格的选定方法是选择变频器额定电流必须大于电机额定电流的原则,由南洋产YJVF180型曳引机知其电动机的额定电流为33A,故选择安川生产的VS-676GL5-JJ型变频器,其最大适用电机功率22KW,额定输出电流为48A的C1MR-G5L4022.即满足要求.6. 1.3接触器计算:a. 选用接触器型号为：SC-N2S,其参数为 线圈电压：220V 50HZ 主触点最大电流：60A 额定工作电压：380V， 额定绝缘电压：1000V 额定功率：20 kW 主触点数量：3对 辅助触点数量：2常开 2常闭b. 验算：线路额定电压Vex=380VVec Vex 公式：Ic= Pe（kW）103 1.732.Ve.cos. Ve：电动机额定线电压（V）； Iec：被选定的接触器额定电流； Pe：被控电动机功率（kW）； Ic：接触器主触点电流。 cos：功率因数 ：电机效率一般取功率因数0.8 效率0.8代入公式： Ic = 15103 =35.65（A） 1.733800.80.8 Iec=60AIc （结论：可靠）6.1.4开、关门接触器计算：开关门电机功率P1=120W，电阻消耗功率P2=200W开关门电流Ic= P1+ P2 = 320 3A V 110选用接触器型号：SC-03型线圈电压：AC220V最大电流：12A最高电压：660V因为使用交流接触器控制直流回路，接触器容量偏大 12A3A 结论：可靠。6. 1.5继电接触器计算：a. 中间继电器触点的最大负载情况为控制交流器线圈的吸合和断开。接触器CN-35的起动功率Srd=230VA，吸持功率Sxc=32VA，则继电器触点电流Ic= Srd = 230 1.1(A), V 220 在接触器吸持情况下,Ic= Sxc = 32 0.15(A) V 220 选用GMR-4(D)型中间继电接触器,其参数如下： 线圈电压： DC110V 触点电流：16Ab. 验算：接触器最多同时吸合数量S=3，则Imax=31.1=3.3A开关门电流3A总电流6.3A,该继电器共有四对常开触点采用3对并联使用，每对电流为2.1A 16A2.1A 结论：该型继电器可靠。6. 1.6变压器计算：变压器所需容量（VA）：Sb控制电路最大负载所需功率（VA）：Sxc变压器容量的储备系数：KB=1.11.25所有同时启动的接触器、中间继电器在起动时所需总功率 （VA）：Sjq同时吸合的接触器数量：3个，吸持功率：32VA，起动功率：230VA同时吸合的中间继电器数量：3个，吸持功率：12VA，起动功率：75VA门系统功率：290VA制动器消耗功率：120VAPC机功率：60VA信号显示功率：50VA Sxc=323+123+290+120+60+50=652（VA）Sjq=2303+753+290+120+60+50=1335（VA）变压器容量Sb要符合下述两个公式：公式（1）：Sb1=KBSxc=1.25 652=815(VA) 公式（2）：Sb2=0.6Sxc+0.25Sjq+110 =0.6652+0.251335+110 =835(VA) 所选用的电源变压器型号为：BK-1000 容量：1000VA 结论：可靠。6.1.7小型自动断路器选型说明： 公式：负载电流Ic= 负载功率P 线路电压V a.FA1和FA2：P=变压器容量=1000VA，电压V=380（V） Ic= 1000 3 (A) 380 选用断路器额定电流：4A 结论：可靠。 b. FA3和FA8：P=接触器线圈消耗功率=75VA，电压V=380V Ic= 75 0.197 (A) 380 选用断路器额定电流：2A。 c.FA4：P=开（关）门接触器起动功率+门机系统功率+制动器功率 =25+290+120=435 电压：V=110 Ic= 435 =4(A) 110 选用断路器额定电流：5A d.FA5:P=开(关)门直流电机回路系统功率=290VA 电压V=110V Ic=2902.7(A) 110 选用断路器额定电流：4Ae.FA6：P=信号显示功率=80VA，电压V=24（V） Ic=803.3(A) 选用断路器额定电流：4A 24 f.FA7:P=照明灯功率=120VA，电压V=36（V） Ic= 1203.3 (A) 36 选用断路器额定电流：4A6. 1.8导线截面验算： 根据GB4706.1：电器额定电流6A，导线标称截面积为0.75mm2; 由于所有控制回路的电流均在6A以下. 选用导线截面积1mm2 根据佛山地区安装规定不同敷设方式的电线载流量表,导线标称面积为10mm2其电流在3852A之间由于主回路额定电流I33A 选用导线截面积10mm2 注：本节的导线均指长度在50m以内，长度超过50m时，导线截面须乘以长度系数，其值为：实际长度（m）/50。6.1.9主电源开关计算：由于异步电动机的起动电流比额定电流要大。根据经验和参看有关资 料，主电源开关的额定电流一般为电机电流的1.52.5倍主电源开关额定电流I=1.52.5(33)=49.582.5A选用电源开关型号为：DZ-100脱扣电流：60A。结论：可靠。6.1.10信号显示说明：指示应答灯、召唤应答灯，方向指示灯均为24V，3W，层站显示为七段数码显示，经检验证明：信号显示清晰、明亮。符合要求。7 参考资料7.1 GB 7588-2003电梯制造与安装安全规范7. 2 GB/ T10058-1997电梯技术条件7.3 GB/T 7025.2-1997电梯主参数及轿厢、井道、机房的形式与尺寸7. 4 GB 10060-93电梯安装验收规范7.5 GB/T 13435-92电梯曳引机7.6 JG/T 5072.1-1996电梯T型导轨7.7 GB 8903 8904-88电梯用钢丝绳7.8 GB 2455低压接触器（电梯用部分）7. 9 GB 3811起重机设计规范 26鉴定文件之十TKJ1000/1.6-JXW(VVVF)交流变频调压调速乘客电梯产品设计计算书南海市奥特电梯有限公司二00二年十一月17目 录1、 计算说明2、 主要技术性能参数3、 传动系统计算3.1参数3.2电动机功率计算及选用曳引机3.3验算电梯额定运行速度3.4曳引条件计算3.5绳槽比压验算3.6钢丝绳安全系数验算4、 结构计算4.1轿厢架计算4.1.1参数及材料几何特性4.1.2轿厢架上梁计算4.1.3下梁计算4.1.4立梁计算4.1.5轿厢架联接螺栓强度校核4.2承重梁计算4.2.1承重梁支反力计算4.2.2承重梁应力计算4.2.3承重梁挠度计算4.3导轨弯曲应力计算5、 安全部件验算5.1限速器验算5.1.1动作速度校核5.1.2限速器绳的张紧力验算5.2安全钳验算5.3缓冲器验算6、 电气计算说明6.1调速系统计算6.2控制系统计算7、 参考资料产品设计计算书1、 计算说明TKJ1000/1.6-JXW(VVVF)型交流变频调压调速乘客电梯设计依据为GB7588-1995电梯制造与安装安全规范和GB/T10058-1997电梯技术条件。根据GB/T7025.1-1997电梯主参数及轿厢、井道、机房的形式与尺寸进行规范设计。2、 主要技术性能参数额定载荷：Q=1000kg额定速度：V=1.6m/s平衡系数：取0.45提升高度：H=70m(20层)轿厢总质量:G=1400kg对重总质量:W3=1850kg平衡链质量:W1=220kg(3kg/m)电缆重量:W2=80kg钢丝绳规格:GB8903-88 819S+NF 135(根)3、 传动系统验算3.1参数电梯起动加速度和制动减速度:a0.9m/s2曳引传动总效率:=0.68钢丝绳与绳轮间摩擦系数:=0.09钢丝绳许用安全系数:S=12钢丝绳总重量:W4=230kg3.2电动机功率计算及选用曳引机(1-).Q.V (1-0.45)10001.6P= = =12.69KW 102. 1020.68选用佛山南洋电梯机械厂生产型号为YJVF180型VVVF电梯曳引机,有关技术参数如下:电动机功率:P=15kW电动机转速:ne=1420r/min曳引机传动比:i=49:2曳引轮节圆直径:D=530mm导向轮直径:DR=520mm曳引包角:a=157(按机房实际计算)曳引轮槽型为切口槽:角度=95曳引钢丝绳根数:n=5曳引钢丝绳直径:d=13mm3.3验算电梯额定运行速度V.nD 14200.62V= = =1.61m/s60i 60561.626-1.6 100%=101% 1.6 根据GB10058-1997电梯技术条件第3.3.1条款运行速度不得大于额定速度的105%且不得小于额定速度的92%，结论:满足要求.3.4曳引条件计算曳引系统简图如(图一),曳引条件应满足下列条件: (1)式中-在载有125%额定载荷的轿厢位于最低站时及空载轿厢位于最高层站的情况下,曳引轮两边曳引绳中的较大静拉力与较小静拉力之比。 (2)按GB7588标准中C1的最小允许值(V为额定速度):1. 00m/sV1.60m/s时,为1.20由(2)式得 符合要求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=1.0。e自然对数的底。f曳引绳在曳引轮槽中的当量摩擦系数、对半圆槽或带切口的槽： （3）钢丝绳在曳引轮上的包角，=radefa=e0.1922.70=1.683.4.1在载有125%额定载荷的轿厢位于最低层站的情况下：T1=G+1.25Q+W4=(14+12.5+2.30)9.8=28.224kN 其中: W4钢丝绳重量：W4=230kgT2=W3+W1=(18.5+2.2)9.8=20.286KN代入(1)式得:T1 28.224 f C1C2= 1.201.0=1.67e =1.68T2 20.28工况1满足曳引条件。3.4.2 空载轿厢位于最高层站的情况下T2=W3+W4=(18.5+2.3)9.8=20.38kN T1=G+W1+W2=(14+2.2+0.8)9.8=16.66kN故:T1 20.38 f C1C2= 1.201.0=1.468e =1.68T2 16.66工况2满足曳引条件。3.4.3 150%额定载荷静载曳引校核T1=G+1.5Q+W4=(14+15+2.3)9.8=30.674KNT2= W3+W1=(18.5+2.2)9.8=20.286KN代入(1)式T1 30.674 f C1C2= 11=1.51240代入:D/d=530/13=40.7740符合标准要求。3.6.2 曳引钢丝绳选型 根据曳引轮的要求应配513钢丝绳 按GB8903-88钢丝绳国标的要求选用型号为: 819S+NF-13-1500(双)右交-GB8903-88 按GB8903-88查表可知: 单根钢丝绳最小破断拉力:SK=74.3KN3.6.3钢丝绳安全系数验算按GB7588中9.2.2要求悬挂绳的安全系数在三根以上钢丝绳的曳引驱动电梯为S=12即:式中:T钢丝绳最大静拉力T=G+Q+W4=14+10+2.3=26.3kNn钢丝绳根数.n=5SK钢丝绳最小破断拉力 (结论:安全)按GB7588规定、钢丝绳其端接装置的接合处至少应能承受钢丝绳最小破断负荷的80%，（即59.44kN）查型式试验报告该绳头组合承受的拉力为84.5kN,符合要求。4、结构计算4.1轿厢架计算4.1.1参数及材料几何特性额定载重量:Q=1000kg轿厢质量:G=1400kg电缆重量+平衡链重量:Q1=80+220=300kg P=Q+G+Q1=1000+1400+300=2700kg轿厢宽度:B=1600上、下梁跨度：L0=1790立梁自由弯S曲长度：L=3050上、下导靴间的垂直距离：H=3700材料弹性模量：E=2.1105MPa许用应力:=80MPa许用挠度:f=上梁惯性矩:Ix=1.6010-5m4下梁惯性矩:Ix=0.57510-5m4立梁惯性矩:Iy=4.6010-7m4(单根)上梁抗弯模量:Wx=1.9310-4m3下梁抗弯模量:Wx=0.8110-4m3立梁抗弯模量:Wy=9.8110-6m3立梁载面面积:A0=1.5510-3m24.1.2轿厢架上梁计算各梁几何尺寸如(图二),有关参数如下:上梁惯性矩:Ix=1.6010-5m4断面模数:W=1.9310-4m3上梁受力简图如(图三),a.上梁最大弯矩 b.上梁最大应力:(结论:安全)c.上梁最大挠度:(结论:安全)4.1.3下梁计算下梁受力简图如(图四)a. 下梁计算:(均布作用下梁,Q1为集中载荷作用于下梁中部)最大弯矩: b. 最大应力:(结论:安全)c. 最大挠度: 结论:安全4.1.4立梁计算强度校核 结论:安全4.1.5轿厢架联接螺栓强度校核螺栓规格M1635 GB5783-86查手册M16的公称应力面积F=157mm2，性能等级为8.8级。材料:s=640Mpa。 n1安全系数,查GB3811-83表14,nl=1.5= 640 =426.7MPa1.5按安全钳制停和轿厢急停工况校核上梁与立梁、下梁与立梁联接螺栓，制动力F制取2P。 式中:Qp 螺栓预紧力K 动载系数，K=1.2m 螺栓个数，m=16 摩擦系数，=0.3螺栓最大应力计算：max = 1.3 Q = 1.3 13500 F 157=111.8MPa=426.7MPa结论：安全4.2承重梁计算承重梁结构简图如(图五)4.2.1承重梁支反力计算式中:Q载重量：Q=1000kg G轿厢重：G=1400kg W1平衡链重量：W1=220kg W2电缆重：W2=80kg G1曳引机和承重梁自重 G1=1850kg W4钢丝绳重量：W4=230kg式中：W3平衡重重量W3=18.5kNP2=18.5+1/318.5+2. 3=26.96Y=0 得P1+P2=R1+R2得 R1=P1+P2-R2=41.63+26.96-R2=68.59-R2MA=0 得R22.5=P11.288+P21.746R1=68.59-40.28=28.31kN4.2.2承重梁应力校核:a. I22a抗弯模量:WX=309cm3b. Mmax=R1a最大应力 (结论:安全)4.2.3承重梁挠度计算承重梁采用两根I22a工字钢支承、工字钢挠度应满足下式:其中:a=1.288m、b=0.458m、C=0.754m、=2.5m、P1=41.63kN、P2=26.96kNIX承重梁惯性矩I22a=3.410-5m4E弹性模量：E=2.1105MPa当Z=a时 =0.001402m=1.402mmf=2.6mm(结论:安全)4.3导轨弯曲应力计算根据GB7588电梯制造与安装安全规范要求，安全钳装置动作时、导轨弯曲应力k可按下列公式近似计算。对渐进式安全钳装置：式中：k 对抗拉强度为370MPa的导轨钢材取k 140MPa。P空载轿厢的质量和补偿链、电缆等的总和，P=1400+300=1700kg。Q额定载重量，Q=1000kg。A导轨载面积、导轨选用T89/B轨时，A=1570mm2弯曲系数，查GB7588表4，=1.92细长比，=Lk导轨支架的最大距离，Lk=2000mm。导轨回转半径，T89/B轨，=19.8mm。 （结论：安全）5、安全部件选型验算5.1限速器根据GB7588-1995的要求选用适合本公司产品TKJ1000/1.6-JXW(VVVF)乘客电梯的限速器。 宁波欧达电梯配件厂生产的型号PB73.3限速器及张紧装置经检测中心检测,具有铅封调整。其性能是：a. 限速器动作速度：2.0m/s。b. 限速器钳口夹紧时钢丝绳在绳轮中的最大附着力1303N，安全钳提拉力不大于651N。c. 限速器装有符合（GB7588中14.1.2）“在安全钳装置动作前使电动机停转的电气安全装置。” 5.1.1动作速度校核根据GB7588第9.9.1条要求,限速器的动作应发生在速度至少等于额定速度的115%但应小于;现在选用的限速器动作速度为2.0m/s。是额定速度的125%而又小于2.16m/s，因此该限速器的动作速度符合标准规范要求。5.1.2限速器绳的张紧力验算限速器动作时限速器绳的张紧力不得小于300N和安全钳装置起作用所需力的两倍（GB7588中9.9.4）。现在选用的限速器最大附着力为1303N,所以该限速器张紧力符合标准规范要求。综合以上校核该限速器符合GB7588电梯制造与安装安全规范的要求。结论：宁波欧达电梯配件厂生产型号为PB73.3的额定速度为1.6m/s的限速器可用为本公司乘客电梯的配套部件。5.2安全钳验算本梯选用广东南海华辉电梯设备厂生产的QJ102型的渐进式安全钳,其性能是:(1) 适用于电梯的额定速度:1.6m/s;(2) 配限速器的最大动作速度:2.16m/S;(3) 适用电梯的额定载重量:1000kg;(4) 适用电梯的最大总质量:P+Q=2500kg本梯的额定速度是1.6m/s,根据GB7588第9.8.4条,选用渐进式安全钳是合适的。而本梯的总质量P+Q=2400kg，小于该安全钳的最大总质量：P+Q=2500kg。该安全钳的减速度也符合GB7588第9.8.4条渐进式安全钳制动时的平均减速度的要求.所以选用该厂生产的安全钳是适合本公司TKJ1000/1.6-JXW(VVVF)乘客电梯的配套部件。（技术参数来源于型式试验报告）5.3缓冲器验算本电梯选用广东省南海市通力电梯配件厂生产的JKZ07型缓冲器其性能是:最大总质量:P+Q=2500kg;最小总质量780kg;缓冲行程:175mm;缓冲制停平均减速度:a1gn;a大于2.5gn的减速时间0.04s;额定速度:1.6m/s根据GB7588第10.4.3.1缓冲器总行程应至小相应于115%额定速度的制停距离:0.067V2=172mm15KW公式:Ve:电动机额定线电压（V）；Iec:被选定
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