电梯的运动控制(2)

电气信息工程学院毕业设计（论文） 电梯的运动控制

理选择速度曲线。电梯的运行速度曲线有梯形、抛物线型、抛物线-直线综合形速度曲线几种。它们的实现可以通过模拟、模拟-数字和全数字3种方法获得。

根据人们生活中的经验表明，在运动速度不变的情况下，速度值的大小对人们的器官基本上没有什么影响。但在高速的升降运动中，人体周围气压的迅速变化，对人们的器官产生了一定的影响，例如耳膜会感到压力而嗡嗡作响等。只要采取一定的措施就可以消除这些影响。所以目前电梯的运行速度已高达10m/s，仍能使乘客无太多的不适感。

电梯轿箱加速上升或减速下降时，人体内脏的质量向下压迫骨盆，全身会有超重感。当轿箱加速下降或减速上升时，支撑内脏的腹肌就会失掉一部分重量，产生失重感。这些使内脏提升的结果就会压迫胸肺、心脏等。由于这部分不同于骨盆。没有较大的反作用力，会造成心、肺、胃等的不适，甚至头晕目眩。因此加速下降或减速上升所造成的失重感比加速上升或减速下降所造成的超重感使乘客更感不适。

为了使电梯的运行速度符合人体的要求，人们通过实验证明乘客的感觉和速度无关，而与加速度和减速度有关，大的加速度能使人们产生痛苦，如眩晕、呼吸困难、恶心或心脏剧烈跳动等。但是在一定的范围内，加速度的变化率所产生的影响远比加速度产生的影响大。所以在选择电梯运行速度及其变化率时，既要适当的选定加速度及其变化率，又要使电梯运行时间尽可能得短，以提高运行效率。

主要性能指标：

电梯运行包括加速启动和减速制动或加速启动、稳速运行和减速制动。因此电梯启动和制动是电梯运行质量的重要指标之一。电梯在启动和制动过程中，速度变化选择是十分重要的问题。选择的适当与否直接关系到电梯运行的平稳、乘坐的舒适及运行效率。

电梯工作时，除了保证安全运行外，还应保持一定的舒适感，为此常以速度特性、工作噪音、平台准确度作为电梯的主要性能指标。

（1）

速度特性，速度特性如图3所示。

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图3速度特性

1） 启动振动a1：指电梯在启动时，由于加速度的作用所引起的最大振动加速度。 2） 制动振动a2：指电梯在制动时产生的最大振动加速度。 3） 加速度最大值a3：指电梯在加速阶段中的最大加速度。 4） 减速度最大值a4：指电梯在减速阶段中的最大减速度。

5） 加、减速度时的垂直振动a5：指电梯在加、减速过程中，伴随出现的上下振动。 6） 运行过程中垂直振动：指电梯在稳定运行时，发生在垂直方向上的振动加速度。 7） 运行中水平振动：指电梯在稳定运行时，发生在垂直方向上的振动加速度。 8） 对于速度特性指标，我国电梯技术条件中，只对加、减速度最大值及水平振动加速度做出了规定：①加减速度最大值，不大于1.5m/s2；②水平振动加速度，不大于5cm/s2。

9） 其中对加、减速度还规定：交、直流快速电梯平均加、减速度不小于0.5m/s2，直流高速电梯平均加、减速度不小于0.7m/s。对水平振动加速度其规定值要求偏高，实际执行值为15m/s。 （2）工作噪声

1） 轿箱内的噪声级值：指电梯在启动运行至减速制停的全过程中，轿箱内的噪声最大测量值。

2） 自动门机构在开、关过程中的噪声级值：指电梯在开关门过程中的噪声最大测量值。 机房噪声级值，指电梯在运行时，机房中噪声的平均测量值。

222.2 电梯的工作原理

当曳引机组的曳引轮旋转时，依靠嵌在曳引轮槽中的钢丝绳与曳引槽之间的摩擦力，驱动钢丝绳来升降轿厢，曳引钢丝绳一端挂着轿厢，另一端悬挂对重，产生拉力分别为S1和

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S2。当S1和S2的差值等于或小于绳槽之间摩擦力时，电梯正常运行，绳槽之间无打滑现象。具体图形见下图

θ 1 2 33 4 5 图4 电梯的工作原理图

1．曳引轮 2.曳引钢丝绳 3. 导向轮 4.轿厢 5.对重

曳引钢丝绳与曳引轮槽不打滑的条件是： （1）

当轿厢满载，并以额定速度下降制动时：

s1s2?e5? 式（1-1）

式中：S1-曳引钢丝绳轿厢一边的拉力（N）；S2-曳引钢丝绳对重一边的拉力（N）；?

曳引绳在曳引轮上的包角，一般??130～150；复绕时??330，计算时用弧度值。

000e-自然对数底数，e?2.71828；f?-钢丝绳与曳引轮槽间的当量摩擦系数，它的大小与轮

槽的形型尺寸及钢丝绳和轮间的摩擦系数f有关，常取f?0.06～0.1。

'f?4(sin??sin?)2??2??sin2??sin2??f

式中，sin?，sin?，sin2?，sin2?中的，?,?的值用角度值代入；2?,2?中的值

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用弧度值代入。2??900～1207?/9～8?/9）。

0（或?/2～2?/3）；2??1400～1600（或

式（1-1）中的 s1?(G?Q)(1??/g)， s2?W(1??/g)

上式中：G-轿厢自重（N）； Q-额定载重量（N）；W-对重装置重量（N）；?-电梯加速度。

（2）当轿厢空载时，以额定速度上升制动时，

S1S2??f?

s1?G(1??/g)， s2?W(1??/g) 电梯的供电设计：

电梯供电系统设计遵照国家有关电梯设计与制造规范的有关规定，既要保证电梯安全可靠供电，同时还要做到经济合理，适应现在电梯需要。

电梯用电容量计算： 1）单台电梯用电容量计算

电梯用电容量计算这要是电梯曳引电动机的容量计算，考虑到电梯本身工作性质属于重复段时工作制，况且负载又经常变化，所以十分精确地计算出曳引电动机额定功率实属困难。经验公式提供了一种较为简单的计算方法： Pe?(1?kp)?G?v102?(kW)

(1-2)

式中 Pe---曳引电机额定功率； kp----平衡系数，取0.45～0.55； v--电梯额定运行速度（m/s）; G—电梯额定载重量（kg）;

?---电梯 传动总功率，交流电梯取0.55

2） 多台电梯用电容量计算 （1）

按单位面积功率指标法计算

Pep0???P0?sp1000(kW) (1-3)

式中 ----单位面积所需功率，一般取8W/m；

2SP--- 大楼总建筑面积（m）

2(2) 按功率统计方法计算

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pe?=? 式中

pepe?c （kW）

--单台电梯曳引电机功率 （kW）；c--电梯台数

上述几种电梯容量估算方法，在电梯供电系统工程初步设计中是允许的。 电梯供电系统用电容量计算：

若大楼内工作电梯较少（如只有一台或两台）。虽然电梯处于频繁短时工作制，但计算供电容量时，可近似认为电梯仍处于长期工作制。电梯供电容量与单梯用电量相等，即：

Ps?Pe?Pf

式中，Ps供电系统供电容量（kW）；Pe 曳引电动机额定功率(kW)；Pf电梯附属设备用电量(kW)。

若大楼内工作电梯比较多（多于2台）且同时工作，计算供电容量时应将电梯按重复短时工作制考虑。客梯负载持续率Fe取60%，货梯，医用梯，服务梯等取40%。二项式法与需要系数法均可计算出供电容量。但需注意，计算的容量应是将持续率Fe一律变换为25%时的有用功率，即：

Ps?PeEe0.25?Pf?2Pe?Fe?Pf(kW)

电梯计算电流的计算

1） 按长期工作制计算： Ijs?Ie?If(A)

2） 按反复短时工作制计算： Ijs?1.15IeFe?If(A)

式中 Ijs--电梯曳引电机计算电流（A）；Ie--曳引电动机额定电流（A）；If--电梯附属设备工作电流（A）。

电梯尖峰电流计算： Ijf?Ijs?IQ?Ie

式中 Ijf---电梯曳引电机尖峰电流（A）；IQ---电梯曳引电机起动电流（A）；I梯曳引电机计算电流（A）；Ie---电梯曳引电机额定电流（A）。

js--电

计算出电梯供电容量，计算电流及峰值电流，便可根据电梯供电系统的要求选择相应的电气设备。

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