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1、 上海电视大学毕业设计毕业设计题目：模型电梯系统设计 分校（站、点）： 嘉 定 年级、专业： 06 机电一体化技术（PLC） 教育层次： 专 科 学生姓名： 学 号： 指导教师： 完成日期： 2009 年 5 月 30 日 目 录内容摘要3引言4一、综述4二、方案设计6三、总体设计8四、具体 设计 11五、电梯前沿.15（一）电梯的发展动态17（二）电梯发展展望17（三）电梯节能降耗市场潜力巨大15参考文献18致谢19内容摘要随着经济社会的迅速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已进入了一个崭新的高科技时代，它的应用越来越广泛。而电梯作为现代高层建筑的交
2、通工具，与人们的生活紧密相关，随着人们对其要求的提高，电梯得到了快速发展，其拖动技术已经发展到了调频调压调速，本文在已有的模型电梯的基础上，采用 PLC 对电梯进行控制，通过合理的选择和设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。关键词：曳引机 电动机等 模型电梯 变频器模型电梯系统设计20 世纪 70 年代以后，随着电力电子的不断发展，交流电动机的调速技术渐趋成熟，设备价格日益降低，已开始应用。电 梯 进 入 人 们 的 生 活 已 经 150 年 了 。 1854 年 ， 在 纽约水 晶 宫 举 行 的 世界博览会上 ， 美 国 人 伊 莱 沙 格
3、 雷 夫 斯 奥 的 斯 第 一 次 向 世 人 展 示了 他 的 发 明 。 他 站 在 装 满 货 物 的 升 降 梯 平 台 上 ， 命 令 助 手 将 平 台 拉 升 到 观 众 都 能 看 得 到的 高 度 ， 然 后 发 出 信 号 ， 令 助 手 用 利 斧 砍 断 了 升 降 梯 的 提 拉 缆 绳 。 令 人 惊 讶 的 是 ， 升 降梯 并 没 有 坠 毁 ， 而 是 牢 牢 地 固 定 在 半 空 中 奥 的 斯 先 生 发 明 的 升 降 梯 安 全 装 置 发 挥了 作 用 。 “一 切 安 全 ， 先 生 们 。 ”站 在 升 降 梯 平 台 上 的 奥 的 斯 先
4、 生 向 周 围 观 看 的 人 们 挥手 致 意 。 谁 也 不 会 想 到 ， 这 就 是 人 类 历 史 上 第 一 部 安 全 升 降 梯 。一 、 综 述（ 一 ） 电 梯 的 发 展 历 程1887 年 ， 美 国 奥 梯 斯 公 司 制 造 出 世 界 上 第 一 台 电 梯 ， 这 是 一 台 以 直 流 电 动 机 传动 的 电 梯 。 它 被 装 设 在 1889 年 纽 约 德 玛 利 斯 大 厦 。 这 座 古 老 的 电 梯 ， 每 分 钟 只 能 走10 米 左 右 。 当 初 设 计 的 电 梯 纯 粹 是 为 了 省 力 。1900 年 ， 以 交 流 电 动
5、机 传 动 的 电 梯 开 始 问 世 。 1902 年 ， 瑞 士 的 迅 达 公 司 研 制 成功 了 世 界 上 第 一 台 按 钮 式 自 动 电 梯 ， 采 用 全 自 动 的 控 制 方 式 ， 提 高 了 电 梯 的 输 送 能 力 和安 全 性 。随 着 超 高 层 建 筑 的 出 现 ， 电 梯 的 设 计 、 工 艺 不 断 得 到 提 高 ， 电 梯 的 品 种 也 逐 渐 增 多 。1900 年 ， 美 国 奥 梯 斯 公 司 制 成 了 世 界 上 第 一 台 电 动 扶 梯 。 1950 年 又 制 成 了 安 装 在 高层 建 筑 外 面 的 观 光 电 梯 ，
6、使 乘 客 能 在 电 梯 运 行 中 清 楚 地 眺 望 四 周 的 景 色 。中 国 最 早 的 一 部 电 梯 出 现 在 上 海 ， 是 由 美 国 奥 的 斯 公 司 于 1901 年 安 装 的 。 1932年 由 美 国 奥 的 斯 公 司 安 装 在 天 津 利 顺 德 酒 店 的 电 梯 至 今 还 在 安 全 运 转 着 。 1951 年 ，党 中 央 提 出 要 在 天 安 门 安 装 一 台 由 我 国 自 行 制 造 的 电 梯 ， 天 津 从 庆 生 电 机 厂 荣 接 此 任 ，四 个 月 后 不 辱 使 命 ， 顺 利 地 完 成 了 任 务 。 十 一 届 三
7、 中 全 会 后 ， 沐 浴 着 改 革 开 放 的 春 风 ，我 国 电 梯 业 进 入 了 高 速 发 展 的 时 期 。 如 今 ， 在 我 国 任 何 一 个 城 市 ， 电 梯 都 在 被 广 泛 应 用着 。 电 梯 给 人 们 的 生 活 带 来 了 便 利 ， 也 为 我 国 现 代 化 建 设 的 加 速 发 展 提 供 了 强 大 的 保 障 。（二）电动机的发展2008 年我国电动机、发电机及发电机组出口额为 95.99 亿美元，比上年同期增长28.18%。12 月， 电动机、发电机及发电机组出口额为 7.44 亿美元。重点产品出口数量和金额：2008 年， 装有点燃式活
8、塞内燃发动机的发电机组出口数量 976.47 万个，同比增长 19.4%，出口金额为 12.96 亿美元，同比增长 41.1%；多相交流电动机，750WP75KW 出口数量 485.20 万个，同比增长 5.74%，出口金额为 8.22 亿美元，同比增长 26.01%。2009 年 5 月，我国出口电动机及发电机 20961 万台，较上月增长1.3%，较上年同期减少 35.6%；出口金额为 40979.4 万美元，环比下降 0.3%，同比下降29.2%。2009 年 1-5 月，我国电动机及发电机的累计出口量为 89583 万台，同比降幅达42.9%；出口金额总计 190467.9 万美元，同
9、比减少 29.8%。我国 5 月电动机及发电机出口基本与上月持平，出口量实现环比微增，出口金额则略有下降。但与 2008 年同期相比，电动机及发电机出口仍呈大幅下滑趋势。可见，由于当前的国际市场需求尚未复苏，此类产品的出口形势依然较为严峻。在近日财政部、国家税务总局发布的关于进一步提高部分商品出口退税率的通知中，玩具用电动机等微电动机零件、350MVA 交流发电机零件的出口退税率被上调至 17%。这将有助于增加出口企业的利润空间，提高出口产品的价格竞争力，帮助出口企业渡过难关。 节能减排在中国已成风潮，这个概念在各个领域都极受关注，尤其是作为节能减排工作重点的工业领域。其中，电机系统由于节能潜
10、力巨大，用电量约占全国用电量的 60%，我国 80%以上的电机产品效率比国外先进水平低 2-5 个百分点，已被国家相关部门列为 “十一五” 十大节能工程之一，其目标是到 2010 年将中小型电动机的效率从 87%提升到 90-92%。目前我国约有 10 亿台电动机在运营，约有 6 成的电动机在低于设计额定负荷 60%的负荷状态下运行，导致高达 30%的用电被浪费掉。中国目前在整个中小型电动机产量中，高效电动机市场份额目前只有 10%。估算我国电动机的总装机容量已达 5 亿多千瓦，年耗电量达 8000-10000 亿千瓦时，约占全国总用电量的 60，占工业耗电量的 75左右。从全球范围看，电动机
11、的用电量平均占世界各国社会总用电量的一半以上，占工业用电量的70左右。因此，电机系统效率的提高，对节约电能意义十分重大。早在 2002 年，我国就制定了中小型三相异步电动机的能效标准，后又在 2006 年进行了修订，专门加入了能效等级和能效限定值的内容，中小型三相异步电动机的能效标识已于 2008 年 6 月 1 日正式实施。标准将中小型三相异步电动机的能效等级分为 3 级，其中 3 级为能效限定值、2级为节能。从标准的指标来看，与欧洲的规定基本持平，但与指标更为严格的北美相比，还有一定的差距。美国、加拿大等国的能效限定值相当于我们目前的节能等级。由于目前电动机的购置者绝大多数不是电动机的最终
12、用户，而是泵、风机、压缩机、机床等动力设备制造商以及电机分销商和零售供应商，他们往往并不关心节能，而是价格和可使用性。强制企业停止低效电动机的生产，强制机电制造商提高出产机电设备的能耗标准，将大大化解我国资源和环境压力，并带来巨大的经济效益、环境效益和社会效益。电动机强制性能效标准的制定和实施是推动电动机能效水平提高的有力手段之一。目前世界上已制定电动机强制性能效标准的国家和地区有澳大利亚、加拿大、巴西和美国等。欧洲已经决定，从 2011 年起，提高能效限定值门槛。我国的标准里，也有一个目标能效限定值，规定标准实施后 4 年，即 2011 年 7 月 1 日起，现在的节能标准（2 级）将会变成
13、能效限定值。因为节能是整个电动机发展的趋势。本研究咨询报告在大量周密的市场调研基础上，主要依据了国家统计局、国家发改委、国务院发展研究中心、国家海关总署、国家商务部、中国工业联合会、中国机械工业联合会、中国通用机械工业协会、中国电器工业协会、国内外相关刊物杂志的基础信息以及电动机科研单位等公布和提供的大量资料，结合公司对电动机相关企业和终端市场的实地调查，对我国电动机行业发展现状与前景、市场竞争格局与形势、赢利水平与企业发展、投资策略与风险预警、发展趋势与规划建议等进行深入研究，并重点分析了电动机行业的前景与风险。报告揭示了电动机市场潜在需求与潜在机会，为战略投资者选择恰当的投资时机和公司领导
14、层做战略规划提供准确的市场情报信息及科学的决策依据，同时对银行信贷部门也具有极大的参考价值。二、方案设计（一）电梯的组成电梯是机电合一的大型复杂产品,机械部分相当于人的躯体,电器部分相当于人的神经.机与电的高度合一,使电梯成了现代科学技术的综和产品.对于电梯的结构而言,传统的方法是分为机械部分和电气部分,但以功能系统来描述,则更能反映电梯的特点.下面简单介绍电梯机械部分的结构,而我们的主要目的是怎样来控制它. 1.曳引系统曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成。曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源。曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重（或者两端固定在机房上） ，依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降。导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力。导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。当钢丝绳的绕绳比大于 1 时，在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮。反绳轮的个数可以是 1 个、2 个甚至 3 个，这与曳引比有关。2.导向系统导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。它
