电梯系统的转动惯量及其计算

1、Zzzyzzz,/z/电梯系统的转动惯量及其计算ZZ Z广东佛山市商业机械厂潘贵能机械工程师1988.3. 19 1994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. /Ml rights reserved. hUp:"ki.neiM电机轴电梯是垂直运送乘容或货物的固定设 备，电梯系统的转动惯量，在电梯设计中是 个非常重要的参数，对其多方面性能均有影 响。因此，设计中必须予以足够的重视。电梯系统的电梯轿厢和配重是作直线 运动的，而曳引轮、大身、蜗轮副、制动器 （联轴节）、电动机是作旋转运动的。对既有直线运动部分，

2、也有旋转运动部 分的电梯系统，在计算系统惯量时一般都是 将直线运动的惯呈化为转动惯量，然后进行 叠加。通常，计算程序如下'1将所有直线运动的惯量（包括轿厢、 额定载重及配重g的质量折算为曳引 轮上的转动惯量几，j产=4-wd2D为曳引轮直径。2将人与曳引轮自身的转动惯鱼 如、蜗轮的转动惯量4、大车的转动惯 B打叠加，然后将其总和折算到电机轴上 得：=（打 + 丿2 + 丿3 + 丿4）i为蜗轮滅速机滅速比。3将EJ与蜗杆转动惯呈J,制动 轮的转动渋量人及电动机转子的转动惯虽 A叠加即得系统的转动惯量J系统。 J系统=功+人+几十打（1）电梯起、制动的加减速度计算如下： 设轿厢起、制动的

3、加减速度为am/s?；在曳引轮上的起动或制动力矩为M 公斤米曳引轮宜径为D米；所有折算到曳引轮上的转动惯量为人则按动力学有关公式很容易推得D2J系统iM电机轴为所有折算到电机轴上的力矩 之和。（3）式即为轿厢起、制动加减速度Q 与系统转动惯最、传动比、曳引轮D及电 机轴上扭矩之间的一般关系式。适用于电梯 起动、滅速和制动等各种不同工作状态。所 不同的是不同的工作状态下，作用于电机轴 上的力矩之和不同。为便于分析不同工作状态下的起、制动加减 速可作两点简化1. 蜗轮副传动效率不考虑；2满我及空载时的转动惯量丿系统及 M用是不辱的，为简化起见设其相等，即 J系统不变，M斥不变。设Mffi为电动机的

4、最犬转矩；“來为 折算釘电机轴上的縻擦阻力矩,M负为轿厢 满载或空我时已折算到电机轴上的负载力 矩；“再生为碱速时在电机轴上产生的再 生制动力矩；M制为制动器的制动力矩。机械工程师1988.3. 19 1994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. /Ml rights reserved. hUp:"ki.nei机械工程师1988.3. 19 1994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. /Ml rights reserved.

5、 hUp:"ki.neiI起动工作状态_D2J系统i机械工程师1988.3. 19 1994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. /Ml rights reserved. hUp:"ki.neiT 2满载上行fl 【满载下行1一2 =D2J系统i(Mm“+ M员-M窓)II滅速工作状态H1满载上行11空载下行OjlD(Mm小+ M仍 + Mi# )2丿系豪口_2满载下行112空載上行a J -2_D 2J系统£(M再生一M负+M腹)ni制动工作状态m 1空载上行 皿一1空载下行a 11

6、-D刀系统i(M刨+M负+1W邸)W 2满载下行M 一'空载上行0 j2Do f一("制-M负+M岸)(5)(6)(7)(8)(9)从(4) . (5)中可以看出，在起动工作状态中，满载上行和空载下行时的起动加速度(10)满载下行和空载上行时的起动加速度(11)从(8) .(9)中可以看出在制动工作状态屮(12)满载上行和空载下行时的制动减速度° 1-1 =°Imax满敦下行和空载上行时的制动滅速度a 1一2 =a為“(13)从(6)、(8)两式比较中可看出，若双速电梯从高速档转为低速档时，切断高速绕 组供电，同时给线路上串接有适当电阻或电抗器的低速绕组供

7、以电压:时令M再生VM制，则 即在减速工作状态下的最大减速度可以不予考虑。但为了双速电机的低压绕 组，在线路上没串接电阻或电抗器，则有可能使M再生AM制，此时对airoax仍应使其不大 于 1.5m/s2。现分别对aim.x、6a"及ai、aim”进行讨论2按设计规范，满足舒适感要求应使(14)ai“V1.5m/s2(15)对5“应按照两楼层间允许的最大加速距离来决足，即为实现理想速度曲线，电梯必 须在允许的加速距离内达到额定速度值，按等加速运动方程可得式中b额定速度皿他S“最大允许加速距离,对aim"则需满足平层精度的要求。设Vl为制动前的轿厢运行速度；S“ 为上行或卜行

8、时的最犬禦停竝离蚀Sm"为上行或下行时的最小®1停距离®则平层谋差竺叽宀亠 20 ?2°I-x而=话八2AsaIm>x + VL2归纳(4)、(5)、(8)、(9)、及(14) 一(17)各式得， 前益(Ms“ + M负一M厳)<1.5审厂l (M制+ M负+ M摩)<1.5 刃系统i品丁制-M负+叶心倨讣(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)r)QJ系统W弋严(仏“ 一 M负一 M廉)(24)把(18)_(21)改写一下，即可得出在各种工作状态下对J系统的制约条件。 丁系统>(Mmx+M负一M冷) 丿系统嶋(M

9、制十M负+ M摩)机械工程坪1988.3. 21 994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. hUpz/Aki.iw机械工程坪1988.3. 21 994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. hUpz/Aki.iwJ系统錨；上亡_ (M制_ M负-M»)(25)上速方程组就是确定电梯系统转动惯量的四个约束条件。应该说明的是：】在电梯系统已设计好

10、的条件下，除M制尚有调节余地外，其余参数都是确定的。(22)、(23)是受到起制动加滅速度的限制，是为了保证舒适感的条件，(24)机械工程坪1988.3. 21 994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. hUpz/Aki.iw式受最大允许加速距离限制,(25)式受平层精度的要求限制。(编辑启迪)机械工程坪1988.3. 21 994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. All rights r

11、eserved. hUpz/Aki.iw(上接10页)拟合系数：1.074973PH(2.1) 03730554PH(3.1)« -0J144186 PHZ2 - 3.562164 xlO-2PH(5.1) = 4.289387x 10-2 性能参数：n = 03405135X = -6182618mXK = -1.294435=5.791142x 10K 严 2.582146Kg = 1.930717Kes w 2.269462Kz«l.201201PH(1.2)x - 1.150206PH(2.2)= -0.2730213PH(3.2) = 4.453922x10PH(4.2)= -3.239247x 10PH(5.2). 5.565027x 10-m =0.560461m；fl = 0.333359=0.44691n 2KD = 2.743834K, =2.310122K9 =2.715434c2= 1.437248六.结束语超塑材