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1、1扬 州 大 学本科生课程设计报告题 目 某大楼交流货梯的电气设计 课 程 电梯控制技术 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导老师 完成日期 2目录一 任务书 .1二 摘要 .3三 货运电梯 .5四 设计过程 .111 设计方案 .142 拖动系统 .153 I/O 端子图 .164 程序设计 .18五 设备器件选型 .23总结 .26参考文献 .263一 任务书1题 目某大楼交流货梯的电气设计电梯额定速度 2m/s，载重 1500kg；大楼层高 3m, 8 层。2原始资料2.1 控制要求（1）单片机、PLC、继电器控制均可；（2）对于某些交流电梯需要变频调速。2.2 电梯结构条件（1）根据需
2、要自行选择曳引式或卷绕式。（2）选择曳引式结构需计算其对重。2.3 自然条件当地温度为-1045；相对湿度为 30%80%；海拔高度为 100m。3具体任务及技术要求本次课程设计共 1 周时间，具体任务与日程安排如下：周一：布置设计任务，熟悉有关电气设计规范，熟悉有关资料。周二：确定设计方案, 计算并验证电梯的速度曲线。周三：电动机额定功率的粗选，电动机拖动主电路及控制电路的设计。周四：绘制 I/O 端子接线图、控制流程图和相关程序。周五：整理设计成果、书写并上交课程设计报告。4实物内容及要求课程设计报告文本内容包括：1.封面；2.任务书；3.目录；4.正文；5.致谢；6.参考文献；7.附录（
3、课程设计有关图纸） 。4.1 设计报告正文内容（1）工程设计对象简介（2）设计方案的确定4（3）电动机额定功率的粗选（4）电梯速度曲线的计算并验证（5）电动机拖动主电路设计（6）电动机拖动控制电路的设计（7）绘制 I/O 端子接线图（8）所用电器元件选型（9）控制流程图和相关程序设计报告正文编写的一般要求是：必须阐明设计主题，突出阐述设计方案、文字精炼、计算简明，条理清晰、层次分明。 （变电所出线部分内容各有侧重）设计报告正文采用 A4 纸打印。4.2 设计图纸（1）电动机拖动主电路图（1 张 A3）（2）电动机拖动控制电路图（12 张 A3）（3）I/O 端子接线图（13 张 A3）（4）相
4、关控制程序(程序流程图附在正文中)设计图纸绘制的一般要求是：满足设计要求，遵循制图标准，依据设计规范，比例适当、布局合理，讲究绘图质量。设计图纸采用 A3 图纸 CAD 出图。与报告正文一起装订成册。5参考文献1叶安丽主编电梯控制技术第二版、机械工业出版社、2007 年 7 月。2史信芳主编电梯技术 、电子工业出版社、1994 年。3李秧耕主编电梯基本原理及安装维修全书 、机械工业出版社、2001 年。4国家建筑标准设计图集（电气）5刘江主编建筑电气设备选型北京，建筑工业出版社，20036完成期限任务书写于 2013 年 9 月 23 日，完成期限为 2013 年 9 月 29 日7、指导教师
5、： 曹晴峰5二 摘要电梯，作为大楼的输送设备，要保质保量地完成输送任务，必须对电梯设备从设计、制造、施工，到使用、维修等一系列环节的质量上来人手和加强。而电梯设计是最重要和最根本的一环。电梯设计包括电梯机械设计和电梯电气设计两个部分，它们在整个电梯中占有重要的地位。相比较而言，由于电梯电气技术的发展和更新相当快，特别是电梯设计中的控制和动力方面，新技术层出不穷，电梯的电气设计主要包括：电梯电气器件设计、电梯拖动系统设计、电梯控制系统设计、电梯电气维修设计、电梯电气改造设计，本次课程设计主要研究电梯的拖动系统设计和电梯控制系统设计。电梯的拖动系统分为很多种，有交流拖动系统，直流拖动系统，交流拖动
6、系统中还分为，交流单速电梯，交流双速电梯，交流调压调速电梯，变频调速电梯等。电梯的信号控制系统还分继电器控制，单片机控制，可编程控制器控制等等，随着新技术的不断运用，电梯的控制系统越来越先进，电梯的运行越来越安全，越来越舒适。关键词：电梯 电梯拖动 电梯控制 交流电梯 直流电梯 6三 货运电梯1 货运电梯的构造货运电梯是一种特殊的起重运输设备，由轿厢及配重、拖动电机及减速传动机械、井道及井道设备、召唤系统及安全设置构成。轿厢是载人或载货的部位，配重是为了改变货运电梯电机夫在的特性以提高货运电梯安全性而设计的。下图是货运电梯拖动系统的示意图，由图 2-1 中可见货运电梯的轿厢及配重分系在钢丝绳两
7、端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构由电机拖动，形成轿厢的上下移动。图 2-1 货运电梯拖动系统示意图1-电动机；2-减速机构；3-曳引轮；4-钢丝绳；5-轿厢；6-配重井道指建筑物中用于安装货运电梯并提供货运电梯运行的通道，轿厢及配重都是在井道中运行的。井道在各楼层设有门厅及呼梯设备。门厅有门厅门，厅门顶部装有层楼指示灯，用于指示货运电梯的运行方向及货运电梯所在的位置。门厅里还设有呼梯盒，用于在每层站召唤货运电梯。呼梯盒常安装在厅门外离地面 1m 左右的墙壁上，基站与顶站只有一个按钮，中间层站有上呼和下呼两个按钮，按钮下带有呼梯记忆灯。基站的呼梯盒上还设有钥匙开关，供司机开关货运电梯。
8、为了实现轿厢的正常运行及准确停车，井道中往往要安装许多定位装置及安全设备。井道的底部和顶部还设有冲顶和蹲底的缓冲设备。轿厢中设有自动门机，用来完成货运电梯的开门及关门任务。货运电梯门分厅门7及轿门，当货运电梯停靠某层时，此层的厅门在轿门的带动下开启及关闭。货运电梯的操纵厢也安装在轿厢内，供司机及乘客对货运电梯发布动作命令。上面设有与货运电梯层站数相同的内选按钮（带内选指示记忆灯） ，上下行启动按钮（带上下行指示记忆灯） ，开关门按钮，急停按钮，风扇、照明、层楼指示灯的控制开关，货运电梯运行状态选择钥匙开关（选择货运电梯时自动运行、司机状态下运行，还是检修状态）等。货运电梯的安全是货运电梯最重要
9、的技术指标。货运电梯的安全设备有：安全窗及其开关、安全钳及其开关、限速器及其开关、限速开关等。安全窗位于轿厢的顶部，供应急情况下疏散乘客，当安全窗打开时，货运电梯不准运行。安全钳是为了防止货运电梯曳引钢丝绳断裂及超速运行的机械装置，用以在上述情况下将轿厢夹持在轨道上。限速器是检测货运电梯运行速度的装置，当货运电梯超速运行时，限速器动作，带动安全钳使货运电梯停止运行。极限开关、强迫换速开关是货运电梯位置安全装置，当货运电梯运行至上下极限位置时仍不停车，上下限开关动作，发出停车信号，若仍不能停车，将压下上下强迫停车开关，强制货运电梯停止运行，若还不能停车，将通过机械装置带动极限开关切断曳引电机电源
10、，以达到停车的目的，避免货运电梯出现冲顶与蹲底事故。2 电气控制电气控制部分又称控制电路，它是货运电梯控制系统的主要部分。它包含两部分：拖动控制电路和信号控制电路。拖动控制电路因货运电梯的拖动方式不同而各异。可以是接触器线圈及其相关的控制电路，信号控制电路与拖动的方式关系不大，主要与程序能够实现的功能有直接的关系，可以是传统的继电器控制方法，可以是先进的 PLC或者单片机控制方法。3 控制功能在轿内操纵箱装有对应层站数的指令按钮。各层厅门外装有一只召唤盒。底层只有一只向上方向的召唤按钮。顶层也装有一只向下方向的召唤按钮。中间层站各装有两只，分别为向上和向下召唤按钮。 当厅外有人需要搭乘电梯，就
11、根据目的地要求按下向上或向下召唤按钮，召唤信号就被登记。同时轿内操纵箱上就有显示某层有召唤请求，并且蜂鸣器鸣叫。司机按照召唤请求需要，按下相应的层站指令按钮。层站指令被登记并显示。电梯控制系统根据当前轿厢的位置与指令的要求，自动判断出运行8方向，并在操纵箱的方向按钮上显示。 司机根据方向显示，按向上或向下的方向按钮，电梯开始关门，待门全部关好，电梯向上运行，通过压降起动、加速后进入稳速快车运行。电梯运行过程中，装在厅门外的楼层显示器不断刷新当前轿厢的位置。当电梯到达目的层时，自动由快车转为慢车，并通过回馈制动使电梯速度逐级下降。电梯到达平层位置停止运行，制动器抱闸。随即电梯开门，完成了一个电梯
12、运行的过程。 电梯检修状态的运行：电梯操纵箱、轿顶、机房都装有一只检修开关和上行、下行按钮，当处于检修位时，电梯切断自动定向、快车启动等回路，使电梯只能运行于慢车状态。检修人员只要按下向上或向下按钮，电梯即慢速上行或下行。但检修有优先级别，即轿顶操作权最优先。四 设计过程1 设计方案本次采用继电器控制电路来控制电梯的信号控制电路，目前电梯已大多采用多微机网络控制系统，串行通信、智能化管理、变频调速等技术使电梯的可靠性与舒适感大大提高，传统的继电器控制系统已退出了历史的舞台，但是了解传统继电器控制的原理也是非常有必要的。交流双速电梯的系统结构简单，运行舒适感差，额定梯速一般在 1m/s 一下，这
13、种电梯通常采用继电器控制，所以本次设计不采用。交流调压调速能够实现电梯运行的速度曲线，获得良好的运行舒适感，提高平层准确度。变频调速是目前多采用的拖动方式，梯速可达 6m/s 之多。本次设计梯速达到 2m/s,主电路变频调速的方式。2 拖动系统（1） 电梯的电力拖动系统的功能1) 足够的驱动力和制动力2) 正确的速度控制，良好的舒适性和平层准确度。3) 动作灵活，反应迅速，特殊情况可以急停。94) 工作效率高，节省能量。5) 运行平稳安静。6) 动作可靠，维修量小，寿命长。（2） 常见的拖动系统1） 直流拖动：单相励磁，三项励磁式，晶闸管式，斩波控制式。2） 交流拖动：交流双速，交流调压，变频调压，直线电动机拖动等。本次采用变频变压调速拖动方式。（3） 速度曲线计算电梯速度曲线图中 ABCD 就是这样的速度曲线。其中 AEFB 段是由静止起动到匀速运行的加速段速度曲线；BC 段是匀速运行段，其梯速为额定梯速；CGHD 段是由匀速运行制动到静止的减速段速度曲线，通常是一条与起动段对称的曲线。加速度段速度曲线 AEFB 段的 AE 段是一条抛物线，EF
