毕业设计--某大型商厦观光电梯的电气控制系统设计

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1、某大型商厦观光电梯的电气控制系统设计 1 第一章 电梯的电力拖动系统方案设计 电力拖动系统是电梯的动力来源，它驱动电梯部件完成相应的运动。在电梯中主 要有如下两个运动：轿厢的升降运动，轿门及厅门的开关运动。轿厢的运动由曳引电 动机产生动力，经曳引传动系统进行减速、改变运动形式（将旋转运动改变为直线运 动）来实现驱动，其功率在几千瓦到几十千瓦，是电梯的主驱动。轿门及厅门的开与 关则由开门电动机产生动力，经开门机构进行减速、改变运动形式来实现驱动，其驱 动功率较小（通常在 200W 以下），是电梯的辅助驱动。本部分内容主要是电梯的电 力拖动系统方案设计。 1.1 电梯门机拖动系统方案的创新性设计

2、1.1.1 电梯门机系统简介 在电梯系统中，为了使其能够正常工作，也为了提高电梯系统的可靠性一般在电 梯系统中都有一些附属装置，电梯门机系统即是其中一个。舒适的电梯系统应该有较 短的候梯时间，门运行快捷、安静，使乘客不会觉得候梯和运行时间过长，因此，高 效的电梯应该有一个良好的门机驱动系统。 在电梯中， 门机系统的主要任务是接收来自上位管理与调度系发送的门机控制信 号，驱动门电动机运行，以控制电梯轿厢门和厅门的联动开关。电梯门机系统主要由 门电动机、门电动机控制器、门电动机驱动装置、门结构(门系统机械部分)、安全检 测系统、大厅内乘客监测系统等组成。下面简单介绍各个组成部分及其速度曲线和运 行

3、过程。 (1) 梯门电机控制系统这部分主要由门电机控制器、门电机驱动装置以及门电动 机等组成。其中门电机控制器主要用来控制门电机，使其沿给定门机曲线运行，以快 速、 安静、 准确的开关电梯轿厢门和厅门。 这部分如同一个小型的电机拖动控制系统。 (2) 电梯的门结构此部分主要由门扇、导轨、厅门门锁等构成，目前主要采用单 扇门和中分门两种结构。为了提高门系统的快捷性，高性能的电梯系统多采用中分门 结构。其中门扇必须具有坚固、防火的特点；导轨用来支撑门扇，故必须表面光滑、 坚固且足够大，以便门扇可靠的移动；厅门门锁必须满足安全要求，当门扇到达关门 点时应及时的锁住门。这部分对乘客安全非常重要。 (3

4、) 安全检测在电梯控制系统中，为了避免乘客被正在关闭的门扇伤害，在门系 统中大都设置安全检测系统，以检测关门时是否还有乘客从电梯门上通过。当轿厢门 正在关闭时，如果此时有乘客欲进、出入电梯轿厢(包括乘客位于轿厢门前某段距离 或乘客阻挡轿厢门关闭)，则轿厢门应该停止关闭，且重新打开。轿厢门打开则不必 有此过程。目前的安全系统主要大都采用光电式装置(如光敏元件)，也有的采用电磁 式装置。 某大型商厦观光电梯的电气控制系统设计 2 (4) 大厅内乘客检测系统在一些高性能的电梯系统中，都设置了大厅内乘客检测 装置，确定乘客是否全部进入电梯。当乘客或物体仍在门检测区域内时，电梯的门系 统能自动延时关门，

5、确保乘客全部进入电梯。目前主要采用光电装置和红外光幕保护 装置来检测乘客或物体。 有的门机系统还采用热敏电磁装置和图像采集系统检测乘客 或物体，由于受到性能和成本的限制，应用的并不多。 (5) 门过载保护装置有的门系统设有门过载保护开关装置，当电梯在开关门过程 中，因轿厢门受阻而导致动作力矩过大，梯门会自动向反方向动作，从而达到保护门 电机的作用。 (6) 速度曲线及运行过程电梯门机系统的速度曲线如图 1-1 所示。速度曲线大致 可分为四个阶段：加速阶段、匀速阶段、减速阶段和厅门锁定阶段。tl-t2 时间段为 加速阶段；t2-t5 为匀速阶段；t5-t 6 为减速阶段；t6-t7 为门锁定阶段

6、。以关轿厢 门为例，在 t1 时刻，门电机得到控制信号(一般为脉冲信号)，经过一段时间延迟， 轿厢门开始动作，一直到 t2 时刻，此段时间为加速阶段，其运行距离一般较短。从 t4 开始到 t5 时刻，为匀速阶段。此时，如果有乘客在轿厢门前一定距离内或者在门 扇中间阻挡轿厢门的关闭，则电机得到一个脉冲信号，则电机提前进入减速阶段，如 t3-t4 时刻所示， 然后反转， 轿厢门重新打开。 直到全部乘客进入轿厢， 从时刻 t5 开 始进入减速阶段。在 t6 时刻，轿厢门实际已经关闭。在 t 6- t 7 的门锁定阶段电机继 续转动，轿厢门被压紧，门刀关门同时通过机械结构关闭厅门直到 t 7 时刻，电机停 止转动，门关闭过程结束。 图 1.1 电梯门机运行速度曲线 以上简要叙述了电梯门系统的组成和功能。在电梯门系统中，还有一个重要的问 题就是门保持时间的选择。因为门的保持时间过长，会影响电梯的运行效率，而保持 时间过短又不能保证乘客全部安全的进入轿厢。因此应对门保持时间进行很好的选 择：在保证乘客全部安全进出电梯的情况下，尽可能的缩短电梯开关门时间。 1.1.2 门机拖动系统方案设计 电梯门