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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通工具，与人
2、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
3、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
4、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，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。十一届三中全会后，沐浴着改革开放的春风，我国电
5、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
6、.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
7、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
8、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，
9、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
10、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
11、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
12、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。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导轨
13、固定在导轨架上，导轨架是承重导轨的组件，与井道壁联接。导靴装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方向。3.门系统门系统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成。轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成。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组成。开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭的动力源4.轿厢轿厢用以运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成。轿厢架是轿厢体的承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成。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组成。轿厢体空间的大小由额定载重量或额定载客人数决定。5.重量平衡系统重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分的额定载重。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的装置。6.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、调速装置等组成，对电梯实行速度控制。曳引电机是电梯的动力源，根据电梯配置可采用交流电机或直流电机。供电系统是为电机提供电源的装置。速度反馈装置是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般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
