建筑电气节能技术11讲义

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1、建筑电气节能技术,第五章. 电梯控制及节能技术,第一节 电梯的组成及原理,一.电梯技术历史及现状 二.电梯的组成,第五章.第一节 电梯的组成及原理 一.电梯技术历史及现状,一.电梯技术历史及现状 1854年，美国人OTIS发明了电梯，由于载货； 1857年，第一台客梯投入使用（蒸汽机）； 1889年，第一台电力拖动的电梯，由直流电动机通过卷筒使轿厢上下运行，速度为0.5m/s。 动力系统：人力 畜力 蒸汽机 直流电动机 交流感应电动机 VVVF矢量控制+永磁同步电动机,控制技术：简单电气联锁 继电器 PLC 微机 总线通讯+人工智能,1853年，美国农民的儿子Elisha .Graves .O

2、tis ，设计制造了一种绳索断裂后升降台不会掉下的安全升降机，此时该电梯仍仅用于垂直输送设备，还未用于载人； 1857年， OTIS在美国研究升降梯的安全装置实验成功， 世界第一台载人电梯真正问世，并于1858年应用于美国纽约市的一台客梯上； 1889年， OTIS公司在纽约试制成功第一台电力拖动蜗轮 蜗杆减速的电梯，由直流电动机与蜗杆转动直接联接，通过卷筒使轿厢上下运行，速度为0.5m/s。 1903年， OTIS公司生产了不带减速器的无齿轮高速电梯传动机构采用曳引驱动代替以往的卷筒式， 为当今高层的大行程、高速度电梯奠定了基础； 1915年，交流感应电动机问世后在电梯中得到了应用，成功地设

3、计了自动平层控制系统以及高速电梯6m/s；,第五章.第一节 电梯的组成及原理 一.电梯技术历史及现状,1924年，信号控制系统运用于电梯，使司机操纵大大简化； 1928年，开发安装了集选控制电梯； 1937年，电梯采用区分客流最高峰期的自动化控制系统，实现了简易自动化控制； 1945年，实现了对一组电梯进行自动选层的监控； 1948年，开始设计全自动带有固定程序的群控电梯； 1949年，电梯广泛使用电子技术，设计制造了群控电 梯，提高了电梯自动化程度； 1953年，第一台自动人行道试制成功； 1955年， 电梯的控制系统采用了小型计算机（ 真空管）； 1962年，OTIS的超高速电梯投放市场；

4、 1967年，采用了可控硅元件，使电梯拖动系统结构简化；,第五章.第一节 电梯的组成及原理 一.电梯技术历史及现状,1976年，电梯上开始运用微处理机，之后随着大功率晶体管模块的问世，实现了对电梯中电动机的调压调频（VVVF），达到了线性调速的目的； 1987年，日本三菱电机株式会社推出商品（VVVF）电梯， 1989年，诞生了第一台直线电动机电梯； 1990年，由并行信号传输向以串行为主的信号传输过渡，提高了电梯整体系统的可靠性，为实现电梯的群控，智能化和 远程监控提供了条件。 1996年； 芬兰通力（KONE）电梯公司发明了无机房电梯系统，采用永磁同步碟式电机，变压变频驱动。 1996年；

5、OTIS公司发明了垂直运输与水平运输的复合电梯。该系统采用直线电机驱动。 2000年；OTIS公司发布Gen2无机房电梯。它采用扁平钢丝复合胶带。,第五章.第一节 电梯的组成及原理 一.电梯技术历史及现状,1861年4月8日内战刚刚开始，他便离开了人世。伊莱莎.格雷夫斯.奥的斯 (Elisha.Graves. Otis)是在他刚刚度过50岁生日后便去世了。,1854年，在 纽约水晶宫展 览会上, Otis 首次公开展示 了他的安全升 降机。,他站在升降机 的平台上，当砍 断绳缆时，平台 安全地停在原地。 此举迎来了观众 热烈的掌声。 奥 的斯高举手中的 帽子，自豪地朝 着观众不断地鞠 了躬说道

6、： “一切平安，先 生们，一切平安”。,1857年3月，在纽约专营法国瓷器和玻璃器皿的商店里安 装了世界上第一台安全客运升降梯。,之前共售出27台货 运升降梯。该商店 共五层，当时就算 是相当高的建筑物 了，升降梯的动力 是由建筑物内的蒸 汽动力站利用一系 列轴及皮带驱动的。 该梯可载重1000磅 （1磅为0.4536Kg）， 速度为每分种40英 尺。升降梯的初级 市场终起步了。,第五章.第一节 电梯的组成及原理 一.电梯技术历史及现状,1967年奥的斯公司为 美国纽约世界贸易中 心大楼安装了208台电 梯和49台自动扶梯。,1996年 奥的斯公司引入Odyssey集垂直运输与水平运输的复合运

7、输系统的概念。该系统采用直线电机驱动，在一个井道内设置多台轿厢。轿厢在计算机导航系统控制下，可以在轨道网络内交换各自运行路线。,1996年3 月,芬兰通 力电梯公 司发布了 无机房电 梯系统， 采用永磁 同步电机 变压变频 驱动。电 机固定在 机房顶部 侧面的导 轨上，由 钢丝绳传 动牵引轿 厢。,2000年； OTIS公司 发布Gen2 无机房电 梯。它采 用扁平丝 复合钢带,电梯一般由以下几部份组成： 1. 曳引系统 2. 导向系统 3. 门系统 4. 轿厢系统 5. 重量平衡系统 6. 电力拖动系统 7. 电气控制系统 8. 安全保护系统,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成

8、,二.电梯的组成,电梯的分类,按驱动方式分类： 1. 交流电梯曳引 2. 直流电梯曳引 3. 液压电梯 4. 齿轮齿条电梯 按用途分类： 1. 乘客电梯 2. 载货电梯 3. 病床电梯 4. 杂货电梯 5. 观光电梯 6. 车辆电梯 7. 船舶电梯 8. 建筑使用电梯 9. 担架电梯,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,曳引驱动 曳引驱动是采用曳 引轮作为驱动部件。钢 丝绳悬挂在曳引轮上， 一端悬吊轿厢，另一端 悬吊对重装置，由钢丝 绳和曳引轮之间的摩擦 产生曳引力驱动轿厢作 上下运行。,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,早期电梯的驱动，除了液 压驱动之外都是卷筒

9、驱动。这 种卷筒驱动常用悬挂的钢丝 绳，每组钢丝绳的一端固定在 卷筒上，另一端与轿厢或对重 相连。卷筒驱动电梯主要有几 方面的问题： 1. 提升高度低 2. 额定载重低 3. 钢丝绳有过绕和反绕的 危险 4. 能耗大,第五章.第一节 电梯运行原理 二.电梯的组成,曳引系统 由三部分组成： A.曳引机 B.曳引轮 C.钢丝绳（钢带）,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,曳引系统 及曳引绳 缠绕方式,三菱医用电梯曳引机,三菱永磁同步曳引机,ThysennKrupp 无机房永磁同步 曳引机,Kone碟式永磁同步曳引机,三菱1：1永磁同步曳引机,三菱1：1永磁曳引机关节型定子结构,三菱G

10、PS-3曳引机,2.导向系统 由导轨、导靴、导向轮组成 1）.导轨 （1）.导轨的主要作用 为轿厢和对重在垂直方向运动时导向,限制轿厢和对重在水平方向的移动。 （2）.导轨的种类 导轨通常采用机械加工方式或冷轧加工方式制作,为“T”形导轨。 （3）.导轨的连接与安装 导轨每段长度一般为 3-5米。,2）.导靴 轿厢导靴安装在轿厢上梁 和轿底安全钳座下面，对重导 靴安装在对重架上部和底部， 一般每组四个。 导靴的主要类型有滑动 导靴和滚动导靴两种。 （1）.滑动导靴-主要用在 2米/s以下的电梯 固定式滑动导靴 弹性式滑动导靴 （2）.滚动导靴-主要用在高速电梯中。,第五章.第一节 电梯的组成及

11、原理 二.电梯的组成,U型导靴及靴衬,高速滚轮导靴,高速滚轮导靴,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,3.门系统 轿厢门是主动门，厅门是被动门。 1） 门的主要类型： 目前普遍采用的是滑动门。滑动门按其开门方向又可分为中分式，旁开式。 2） 门的结构型式 ： 电梯的门由门扇，门滑轮，门地坎，门导轨架等部件组成。 3） 门的传动装置： （1）自动开门机门的关闭，开启的动力源是门电动机，通过传动机构驱动轿门运动。 （2）门的联动机构,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,门系统由轿门和厅门组成。 轿门：安装在轿厢上每台电梯有一个或两个门。接到主控命令后，开门或关门。 厅门

12、：每台电梯的每层一个或两个厅门。厅门上有安全联锁。 当厅门完全关闭后，安全联锁开关闭合。只要有一个厅门联锁未闭合，电梯就不能启动。 轿门有电动机驱动，厅门没有电驱动，是轿门带动厅门运动。 轿门与厅门的联动，依靠门刀。,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,厅门自闭合装置 ：当轿厢在开锁区域以外时，层门无论因何种原因开启，都应有一种装置能确保层门自动关闭。 门锁 ：机械与电气联动双重 门入口的安全保护装置： 防止在关门过程中夹伤人。常用的门入口安全保护装置有以下几种： 接触式保护装置:安全触板 非接触式保护装置: a.光电式保护装置 b.超声波监控装置 c.电磁感应式保护装置,第五章

13、.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,4.轿厢系统 （1）.轿厢的组成 轿厢一般由轿厢架，轿底，轿壁，轿顶等主要构件组成。轿厢架是轿厢的主要承载构件，它由立柱，底梁，上梁和拉条组成。 轿厢体由轿底板，轿厢壁，轿厢顶等组成。 （2）.轿内设置： 轿厢的称重装置 : 分为机械式，橡胶块式和负重传感器式。,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,5. 重量平衡系统 对重是曳引电梯不可缺少的部件，可以平衡轿厢的重量和部分电梯负载重量,减少电机功率的损耗。 为了减少电梯传动中曳引轮所承受的载荷差，提高电梯的曳引性能，宜采用补偿装置。 补偿

14、装置的型式 ： 采用补偿链、补偿绳或补偿缆。,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,6. 电力拖动系统 电梯的电力驱动系统对电梯的启动加速，稳速运行，制动减速起着控制作用。驱动系统的优劣直接影响电梯的起动，制动加减速度，平层精度，乘座的舒适性等指标。,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,7. 电气控制系统 不同的电梯，不论采用何种控制方式，总是按轿 厢内指令，层站召唤信号要求，向上或向下起动， 运行，减速，制动，停站。 微机在电梯控制中已经有广泛的应用。,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,8. 安全保护系统 安全钳： 是一种使轿厢（或对重）停止运动的机

15、械装置。凡是由 钢丝绳或链条悬挂的载人轿厢，均需设置安全钳。 限速器： 是一种限制轿厢（或对重）速度的装置。通常安装在机 房内或井道顶部,张紧装置置于底坑内。 安全钳和限速器必须联合动作才能起作用。 有以下形式： 瞬时式安全钳 、渐进式安全钳,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,电磁制动器 （1）毂式 电磁制动器 （2）碟式 电磁制动器,缓冲器 轿厢和对重用缓冲器，大多数轿厢和对重 用缓冲器是电梯极限位置的安全装置。 有两种： 蓄能型缓冲器 耗能型缓冲器,第五章.第一节 电梯的组成及原理 二.电梯的组成,谢谢大家！ 授课教师：丁 宝 办公地点：逸夫楼612室 联系方式： 13359722626,