电梯结构原理及控制新版系统分析.doc

第一章 绪论

随着都市建设不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛应用。电梯作为高层建筑中垂直运营交通工具已与人们寻常生活密不可分。事实上电梯是依照外部呼喊信号以及自身控制规律等运营，而呼喊是随机，电梯事实上是一种人机交互式控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制规定，因而，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。当前电梯控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完毕电梯信号采集、运营状态和功能设定，实现电梯自动调度和集选运营功能，拖动控制则由变频器来完毕；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种办法并没有太大区别。国内厂家大多选取第二种方式，其因素在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计以便灵活，抗干扰能力强、运营稳定可靠等特点，因此当前电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。
电梯是将机械原理应用、电气技术、微解决器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体机电设备，它是建筑物中永久性垂直交通工具。为满足和提高人们生活质量，电梯智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术飞速发展，当代电梯技术含量日益提高。在改进电梯性能同步，对电梯设计、管理和维护人员提出了更高规定。

第二章 电梯构造

2.1 电梯基本构造
电梯是机与电紧密结合复杂产品，是垂直交通运送工具中使用最普遍一种电梯，其基本构成涉及机械部份和电气部份，构造涉及四大空间（机房某些、井道和底坑某些、围壁某些和层站某些）和八大系统（曳引系统、导向系统、门系统、轿厢、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统）构成。
电梯基本构造如图2—1所示：

1-减速箱；　　　　　2-曳引轮；
3-曳引机底座；　　　4-导向轮；
5-限速器；　　　　　6-机座；
7-导轨支架；　　　　8-曳引钢丝绳；
9-开关碰铁；　　　　10-紧急终端开关；
11-导靴；　　　　　　 12-轿架；
13-轿门；　　　　　　 14-安全钳；
15-导轨； 　　　　　16-绳头组合；
17-对重，　　　　　　 18-补偿链；
19-补偿链导轮； 　　20-张紧装置；
21-缓冲器；　 　　　22-底坑；
23-层门；　　　　　　 24-呼梯盒；
25-层楼批示灯； 　　26-随行电缆；
27-轿壁；　　　　　　 28-轿内操纵箱；
29-开门机； 　　　　30-井道传感器；
31-电源开关；　 　　32-控制柜；
33-曳引电机；　　　　 34-制动器
电梯基本构造剖视图
图2-1
2.1.1 机房某些
机房用来安装曳引机、电控屏、限速器等。机房可以设立在井道顶部，也可设立在井道底部。当机房设于井道底部时，即为曳引机下置式曳引方式。这种方式构造复杂，建筑物承重大，对井道尺寸规定大，只有在机房无法顶置时才使用。对于绝大多数电梯，椭均设于井道顶部。机房必要有足够面积，高度、承重能力及良好通风条件。
构成：总电源控制盒、控制柜、曳引机、导向轮、限速器。
2.1.2 井道及底坑某些
井道由围壁、顶板及底坑围成一种在纳电梯轿厢和对重有限空间。为了出人，在每个层站开有入口。井道底坑进一步地面，用于安装缓冲器、限速器、钢丝绳涨紧装置等。由于深人了地面，因而规定防水，最佳有排水设施。
构成：导轨、导轨支架、对重、缓冲器、限速器张紧装置、补偿链、随行电缆、底坑、井道照明。
2.1.3 围壁某些
围壁作用是将电梯与外界分隔开，当导轨架直接安装在围壁上时，它还应承受费切力。围壁构造分为封闭式和空格式。
2.1.4 层站某些
层站是各楼层中，电梯停靠地点。每一层楼，电梯最多只有一种站；但可依照需要在某些层楼不设站。
构成：层门（厅门）、呼梯装置（召唤盒）、门锁装置、层站开关门装置、层楼显示装置。
2.1.5 曳引系统
电梯曳引系统作用是输出动力并且传递动力，从而使电梯完毕向上或向下运
动。
电梯曳引系统如图2—2所示：

图2-2 电梯曳引系统
曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等构成。
曳引机是电梯重要拖动机械，它驱动电梯轿厢和对重装置作上、下运动，是电梯动力源，。曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等构成，依照需要，有曳引机还装有冷却风机、速度反馈装置(光码盘)、惯性轮等。依照电动机与曳引轮之间与否有减速箱，可分为有齿曳引机和无齿曳引机。对于有齿轮曳引机，需在曳引电动机转轴和曳引轮转轴之间安装减速器(箱)，目是将电动机轴输出较大转速减少到曳引轮所需较低转速，同步得到较大曳引转矩，以适应电梯运营规定。制动器是电梯一种重要安全装置，对积极转轴起制动作用。除了安全钳以外，只有它能使工作中电梯轿厢停止运营，此外它还对轿厢与厅门地坎平层时精确度起着重要作用。
电梯曳引钢丝绳两端分别与轿厢和对重装置联接，绳承受着电梯所有悬挂重量，且重复弯曲，承受很高比压，还要频繁承受电梯起动和制动冲击。因而，对电梯曳引钢丝绳强度、耐磨性和挠性均有很高规定。
当钢丝绳绕绳比不不大于1时，在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮。反绳轮个数可以是1个、2个甚至3个，这与曳引比关于。
　　导向轮作用是分开轿厢和对重间距，将曳引钢丝绳引向对重或轿厢钢丝绳轮，采用复绕型时还可增长曳引能力。导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。
2.1.6 导向系统
　　导向系统由导轨、导靴和导轨架等构成。它作用是限制轿厢和对重活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。
　　导轨固定在导轨架上，导轨架是承重导轨组件，与井道壁联接。
　　导靴装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重运动服从于导轨直立方向。
2.1.7 门系统
　　门系统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等构成。
　　轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等构成。
层门设在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置构成。
开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭动力源。
2.1.8 轿厢
轿厢用以运送乘客或货品电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体构成。轿厢架是轿厢体承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等构成。轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮板等构成。轿厢体空间大小由额定载重量或额定载客人数决定。
构成：轿厢、轿厢门、安全钳装置、平层装置、安全窗、导靴、开门机、轿内操纵箱、指层灯、通讯报警装置。
2.1.9 重量平衡系统
　　重量平衡系统由对重和重量补偿装置构成。对重由对重架和对重块构成。对重将平衡轿厢自重和某些额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响装置。
2.1.10 电力拖动系统
　　电力拖动系统由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、调速装置等构成，对电梯实行速度控制。
　　曳引电机是电梯动力源，依照电梯配备可采用交流电机或直流电机。
　　供电系统是为电机提供电源装置。
　　速度反馈装置是为调速系统提供电梯运营速度信号。普通采用测速发电机或速度脉冲发生器，与电机相联。
　　调速装置对曳引电机实行调速控制。
2.1.11 电气控制系统
　　电气控制系统由操纵装置、控制屏、位置显示装置、平层装置、选层器等构成,它作用是对电梯运营实行操纵和控制。
操纵装置涉及轿厢内按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中检修或应急操纵箱。
控制屏安装在机房中，由各类电气控制元件构成，是电梯实行电气控制集中组件。
位置显示装置是指轿内和层站指层灯。层站上普通能显示电梯运营方向或轿厢所在层站。
选层器能起到批示和反馈轿厢位置、决定运营方向、发出加减速信号等作用。
2.1.11 安全保护系统
安全保护系统涉及机械和电气各类保护系统，可保护电梯安全使用。
机械方面有：限速器和安全钳起超速保护作用；缓冲器起冲顶和撞底保护作用；尚有切断总电源极限保护等。电气方面安全保护在电梯各个运营环节均有。

第三章 电梯工作原理

3.１ 电梯系统工作原理
电梯安全保护装置用于电梯启停控制；轿厢操作盘用于轿厢门关闭、轿厢需要到达楼层等控制；厅外呼喊重要作用是当有人员进行呼喊时，电梯可以精确达到呼喊位置；指层器用于显示电梯达到详细位置；拖动控制用于控制电梯起停、加速、减速等功能；门机控制重要用于控制当电梯达到一定位置后，电梯门应当可以自动打开，或者门外有乘电梯人员规定乘梯时，电梯门应当可以自动打开。
电梯控制系统构造图如图3—1所示：

图3-1 电梯控制系统构造图
电梯信号控制基本由PLC软件实现。输入到PLC控制信号有运营方式选取（如自动、有司机、检修、消防运营方式等）、运营控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信号、开关门及限位信号、门区和平层信号等。
电梯信号控制系统如图3—2所示：

图3-2 电梯信号控制系统