電梯控制技術(shù)第1章.ppt

1、第一章 緒論,一、電梯的作用及發(fā)展趨勢(shì) 在現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，電梯已經(jīng)成為城市物質(zhì)文明的一種標(biāo)志。特別是在高層建筑中，電梯是不可缺少的垂直運(yùn)輸設(shè)備。 電梯作為垂直運(yùn)輸?shù)纳翟O(shè)備，其特點(diǎn)是在高層建筑物中所占的面積很小，同時(shí)通過(guò)電氣或其它的控制方式可以將乘客或貨物安全、合理、有效地運(yùn)送到不同的樓層?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，在建筑業(yè)特別是高層建筑飛速發(fā)展的今天，電梯行業(yè)也隨之進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期。 電梯的存在，使得每幢大型高樓都可以成為一座立體的城市。在紐約的前世界貿(mào)易中心大樓中，除每天有5萬(wàn)人上班外，還有8萬(wàn)人次的來(lái)訪(fǎng)和旅游，通過(guò)250臺(tái)電梯和 75臺(tái)自動(dòng)扶梯的設(shè)置與正常運(yùn)行，才使得合理調(diào)運(yùn)人員、充分發(fā)揮大

2、樓的功能成為現(xiàn)實(shí)。,08年8月30日,高達(dá)492米共101層的上海環(huán)球金融中心正式宣布落成啟用。上海環(huán)球金融中心是建筑頂面最高和人可到達(dá)最高的建筑，創(chuàng)下了多項(xiàng)世界之最。在85層建有“世界最高的游泳池”，在79-93層建“世界最高檔次的酒店”，在93層設(shè)置“世界最高的中餐廳”，94層的觀(guān)光大廳和100層、距地面474米處建造的“觀(guān)光天閣”，是欣賞上海都市全景的最佳觀(guān)光景點(diǎn)。,世界最高的空中走廊,世界最高觀(guān)光設(shè)施中建有55米長(zhǎng)的懸空觀(guān)光長(zhǎng)廊，游客踩在玻璃上可直接俯瞰景色,“上海環(huán)球金融中心” 的6部電梯中，有2部是世界最大的雙層轎廂電梯，它的運(yùn)行樓層為地下1、2層到地上95層的觀(guān)光廳，最高速度為4

3、80m/分，載重3,600kg(1,800kg2)，定員48人(24人2)；另外4部雙層轎廂電梯的運(yùn)行樓層分別為地上1層到28層、地上2層到29層的辦公樓層，最高速度為360m/分，載重4,000kg (2,000kg2)，定員52人(26人2)。,20世紀(jì)初，美國(guó)出現(xiàn)了曳引式電梯，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-2。從圖中可見(jiàn)，鋼絲繩懸掛在曳引輪上，一端與轎廂連接，而另一端與對(duì)重連接，隨曳引輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，靠鋼絲繩與曳引輪槽之間的摩擦力，使轎廂與對(duì)重做一升一降的相反運(yùn)動(dòng)，顯然，鋼絲繩不用纏繞，因此鋼絲繩的長(zhǎng)度和股數(shù)均不受限制，當(dāng)然轎廂的載重量以及提升的高度就得到了提高，從而滿(mǎn)足了人們對(duì)電梯的使用需求。因此，近一百年

4、來(lái)，曳引式電梯一直受到重視，并發(fā)展沿用至今。,曳引式電梯示意圖,在之后的幾十年里，電梯的自動(dòng)平層控制系統(tǒng)以及通過(guò)變換電動(dòng)機(jī)極數(shù)的調(diào)速方法來(lái)調(diào)整電梯運(yùn)行速度的技術(shù)相繼研制成功，1933年，世界上第一臺(tái)運(yùn)行速度為6m/s的電梯被安裝在美國(guó)紐約的帝國(guó)大廈。 第二次世界大戰(zhàn)后，建筑業(yè)的發(fā)展促使電梯進(jìn)入了高峰發(fā)展時(shí)期，代表新技術(shù)的電子技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電梯領(lǐng)域的同時(shí)，陸續(xù)出現(xiàn)了群控電梯、超高速電梯。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，晶閘管變流裝置越來(lái)越多地用于電梯系統(tǒng)，使電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，性能提高。同時(shí)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)，使交流電梯的調(diào)速性能有了明顯的改善。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)定子供電

5、電壓與頻率調(diào)整電梯運(yùn)行速度的調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)研制成功，出現(xiàn)了交流變壓變頻（VVVF）調(diào)速電梯，開(kāi)拓了電梯拖動(dòng)的新領(lǐng)域。1993年，日本生產(chǎn)了12.5m/s的世界最高速交流變壓變頻調(diào)速電梯，結(jié)束了直流電梯獨(dú)占高速電梯領(lǐng)域的歷史。,電梯發(fā)展到今天，在使用需求和新技術(shù)應(yīng)用方面都進(jìn)入到了全面發(fā)展時(shí)期。據(jù)電梯行業(yè)信息介紹，目前國(guó)際上電梯的新技術(shù)應(yīng)用包括以下幾方面： 1、全數(shù)字識(shí)別乘客技術(shù)（所有乘客進(jìn)入電梯前進(jìn)行識(shí)別，其中包括眼球識(shí)別、指紋識(shí)別）。 2、數(shù)字智能型安全控制技術(shù)（通過(guò)乘客識(shí)別系統(tǒng)或者IC卡以及數(shù)碼監(jiān)控設(shè)備，拒絕外來(lái)人員進(jìn)入）。 3、第四代無(wú)機(jī)房電梯技術(shù)（速度可以達(dá)到2.0M/S以上，最高可以使用

6、在30層以上）。 4、雙向安全保護(hù)技術(shù)（雙向安全鉗、雙向限速器，在歐洲必須使用，中國(guó)正在被普遍使用）。 5、快速安裝技術(shù)（改變過(guò)去的電梯安裝方法，能夠快速組裝）。 6、節(jié)能技術(shù)（采用節(jié)能技術(shù)，使電梯更節(jié)約能源）。,7、數(shù)字監(jiān)控技術(shù)（完全采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行電梯監(jiān)控與控制）。 8、無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程控制及報(bào)警裝置（當(dāng)電梯產(chǎn)生故障時(shí)，電梯可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)裝置給手機(jī)發(fā)送故障信息，并通過(guò)手機(jī)發(fā)送信號(hào)對(duì)電梯進(jìn)行簡(jiǎn)單控制。）。 乘電梯去太空這一設(shè)想是前蘇聯(lián)科學(xué)家在1985年提出來(lái)的，后來(lái)一些科學(xué)家相繼提出了各種解決方案。2000年，美國(guó)國(guó)家宇航局(NASA)描述了建造太空電梯的概念，這需要極細(xì)的碳纖維制成的纜繩并能延伸到地球

7、赤道上方3. 5萬(wàn)km。為使這條纜繩突破地心引力的影響，太空中的另一端必須與一個(gè)質(zhì)量巨大的天體相連。這一天體向外太空旋轉(zhuǎn)的力量與地心引力抗衡，將使纜繩緊繃，允許電磁轎廂在纜繩中心的隧道穿行。普通人乘電梯登上太空這個(gè)夢(mèng)想未來(lái)將實(shí)現(xiàn)。,二、電梯的分類(lèi) 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T70241997電梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道術(shù)語(yǔ)，電梯的定義為：服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個(gè)轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。,由于建筑物的用途不同，客、貨流量也不同，故需配置各種類(lèi)型的電因此各個(gè)國(guó)家對(duì)電梯的分類(lèi)也采用不同方法。根據(jù)我國(guó)的行業(yè)習(xí)慣，大致歸

8、納如下： 按速度分類(lèi) 1低速電梯（也稱(chēng)丙梯） 電梯運(yùn)行的額定速度在1 m/s以下，如0.5 m/s、0.75 m/s，常用于10層以下的建筑物。 2快速電梯（也稱(chēng)乙梯） 電梯運(yùn)行的額定速度在1 m/s2 m/s之間，如1.5 m/s、1.75 m/s，常用于10層以上的建筑物內(nèi)。 3高速電梯（也稱(chēng)甲梯） 運(yùn)行的額定速度在2 m/s，如2 m/s、2.5m/s，3 m/s，常用于16層以上的建筑物內(nèi)。 4超高速電梯 電梯運(yùn)行的額定速度超過(guò)5m/s，甚至更高。常用于樓高超過(guò)100m的建筑物內(nèi)。,（二）按用途分類(lèi) 1乘客電梯 為運(yùn)送乘客而設(shè)計(jì)的電梯，主要用于賓館、飯店、辦公大樓及高層住宅,在安全設(shè)施

9、、運(yùn)行舒適、轎廂通風(fēng)及裝飾等方面要求較高。通常分有司機(jī)/無(wú)司機(jī)操作兩種。 2住宅電梯 供住宅樓使用，主要運(yùn)送乘客，也可運(yùn)送家用物件或其他生活物件。多為有司機(jī)操作 3觀(guān)光電梯 觀(guān)光側(cè)轎廂壁透明，裝飾豪華、活潑，運(yùn)行于大廳中央或高層大樓的外墻上，供游客、乘客觀(guān)光的電梯。 4載貨電梯為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)的電梯，轎廂的有效面積和載重量較大,因裝卸人員常常需要隨梯上下，故要求安全性好，結(jié)構(gòu)牢固。 ）5客貨電梯 主要用于運(yùn)送乘客，但也可運(yùn)送貨物。它與乘客電梯的區(qū)別主要在于轎廂內(nèi)部的裝飾結(jié)構(gòu)有所不同。,6醫(yī)用（病床）電梯 7雜物（服務(wù)）電梯 8汽車(chē)電梯 a）車(chē)輛電梯 （b）立體車(chē)庫(kù) 9自動(dòng)扶梯 與地面成3035

10、的傾斜角，在一定方向上以較慢的速度連續(xù)運(yùn)行，多用于機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、商場(chǎng)、多功能大廈中 10自動(dòng)人行道 在一定的水平或傾斜方向上連續(xù)運(yùn)行 11其他。 如：在施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)送施工材料及施工人員的建筑施工梯； 在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，用于運(yùn)送乘客、消防人員及消防器材的消防梯； 供特殊工作環(huán)境下使用的特殊梯，如防爆、耐熱、防腐等； 用于運(yùn)送礦井內(nèi)的人員及貨物的礦井梯； 為地下火車(chē)站和山坡站傾斜安裝的集觀(guān)光和運(yùn)輸為一體的斜運(yùn)梯； 能將地下機(jī)庫(kù)中幾十噸甚至上百?lài)嵉娘w機(jī)，垂直提升到機(jī)場(chǎng)跑道上的運(yùn)機(jī)梯以及隨著高層建筑的發(fā)展變化所出現(xiàn)的用于維護(hù)高層樓宇的吊籃設(shè)備。,圖1-3 乘客電梯,圖1-4 住宅電梯,圖1-5 觀(guān)光電梯,圖1

11、-6 載貨電梯,圖1-7 醫(yī)用電梯,圖1-8 雜物電梯,圖1-9 車(chē)輛電梯 （a）車(chē)輛電梯 （b）立體車(chē)庫(kù),圖1-10 自動(dòng)扶梯,圖1-11 自動(dòng)人行道,圖1-12 用于維護(hù)高層樓宇的吊籃設(shè)備,（三）按拖動(dòng)方式分類(lèi) 1交流電梯 用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。根據(jù)拖動(dòng)方式又可分為交流單速、雙速、三速電梯,交流調(diào)速電梯，交流調(diào)壓調(diào)速電梯以及性能優(yōu)越、安全可靠、速度可與直流電梯媲美的交流調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速電梯。 2.直流電梯 用直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。根據(jù)有無(wú)減速箱，分為有齒與無(wú)齒直流電梯。此類(lèi)電梯的速度較快，一般在2ms以上。 3.液壓電梯 靠液壓傳動(dòng)的原理，利用電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng)，由柱塞使轎廂

12、升降的電梯,梯速一般為1ms以下。 4.齒輪齒條電梯 采用電動(dòng)機(jī)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)完成轎廂的升降運(yùn)動(dòng)的電梯。 5直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯 用直線(xiàn)電機(jī)作為動(dòng)力源，是目前具有最新驅(qū)動(dòng)方式的電梯。,（四）按有無(wú)司機(jī)分類(lèi) 1有司機(jī)電梯 2無(wú)司機(jī)電梯 3有/無(wú)司機(jī)電梯,（五）按控制方式分類(lèi) 1手柄操縱控制電梯 由電梯司機(jī)在橋廂內(nèi)控制操縱箱手柄開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)電梯的起動(dòng)、上升、下降、平層、停止的運(yùn)行狀態(tài)。此類(lèi)控制多用于貨梯，目前使用較少。 2按鈕控制電梯 3信號(hào)控制電梯 它是一種自動(dòng)控制程度較高的電梯。除具有自動(dòng)平層、自動(dòng)開(kāi)門(mén)功能外，還具有轎廂命令登記、層站

13、召喚登記、自動(dòng)停層、順向截停和自動(dòng)換向等功能。司機(jī)只要將需停站的層樓按鈕逐一按下，再按下啟動(dòng)按鈕，電梯就自動(dòng)關(guān)門(mén)運(yùn)行，直到預(yù)先登記的指令全部執(zhí)行完畢。在運(yùn)行中，電梯能被符合運(yùn)行方向的層站召喚信號(hào)截停。采用這種控制方式的常為有司機(jī)客梯或客貨兩用梯。 4集選控制電梯 它是一種在信號(hào)控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的全自動(dòng)控制的電梯。與信號(hào)控制的區(qū)別在于能實(shí)現(xiàn)無(wú)司機(jī)操縱。其主要特點(diǎn)是：把轎廂內(nèi)選層信號(hào)和各層外呼信號(hào)集合起來(lái)，自動(dòng)決定上、下運(yùn)行方向，順序應(yīng)答。這類(lèi)電梯在轎廂上設(shè)有稱(chēng)重裝置，以免電梯超載。轎門(mén)上設(shè)有保護(hù)裝置，以防乘客出入轎廂時(shí)被軋傷。 集選控制又分為雙向集選和單向集選。雙向集選控制的電梯，無(wú)論在上行或

14、下行時(shí)，對(duì)層站的召喚按鈕指令全部應(yīng)答。而單向集選控制的電梯，只能應(yīng)答層站單一方向（上或下）的召喚信號(hào)。,5并聯(lián)控制電梯 23臺(tái)電梯的控制線(xiàn)路并聯(lián)起來(lái)進(jìn)行邏輯控制，共用層站外召喚按鈕，電梯本身具有集選功能（見(jiàn)圖1-14）。 當(dāng)兩臺(tái)電梯并聯(lián)工作時(shí)，一臺(tái)電梯停在基站稱(chēng)基梯，另一臺(tái)電梯完成任務(wù)后，就停在最后?？康膶訕亲鳛樽杂商??；菘蓛?yōu)先供進(jìn)入大樓的乘客服務(wù)，而自由梯準(zhǔn)備接受基站以上出現(xiàn)的任何指令而運(yùn)行。當(dāng)基梯離開(kāi)基站向上運(yùn)行時(shí)，自由梯便自動(dòng)下降到基站替補(bǔ)。當(dāng)各樓層（基站除外）有要梯信號(hào)時(shí)，自由梯前往，并應(yīng)答順向要梯信號(hào)；當(dāng)要梯信號(hào)與自由梯行進(jìn)方向相反時(shí)，則按優(yōu)化程序由離要梯層最近的一臺(tái)電梯去應(yīng)答完成

15、?；莺妥杂商莶皇枪潭ú蛔兊?，而是根據(jù)運(yùn)行的實(shí)際情況隨之確定。,6群控電梯 是用微機(jī)控制和統(tǒng)一調(diào)度多臺(tái)集中并列的電梯（見(jiàn)圖1-15）。可分為： （1）梯群程序控制 控制系統(tǒng)按照客流狀態(tài)編制程序，按程序集中調(diào)度和控制。比如，將一天中的客流量情況分為若干種狀態(tài)，即：上行高峰狀態(tài)，下行高峰狀態(tài)，平衡狀態(tài)，上行較下行大的狀態(tài)，下行較上行大的狀態(tài)，空閑狀態(tài)等。電梯在工作中，根據(jù)當(dāng)時(shí)的客流情況、轎廂的載重量、層站的召喚頻繁程度以及運(yùn)行一周的時(shí)間間隔等，自動(dòng)選擇或人工變換控制程序。如在上行高峰期，對(duì)電梯實(shí)行下行直駛控制等。,（2）梯群智能控制 智能控制電梯有數(shù)據(jù)的采集、交換、存貯功能，還可進(jìn)行分析、篩選和報(bào)

16、告，并能顯示出所有電梯的運(yùn)行狀態(tài)。計(jì)算機(jī)通過(guò)專(zhuān)用程序可分析電梯的工作效率、評(píng)價(jià)服務(wù)水平，并根據(jù)當(dāng)前的客流情況，自動(dòng)選擇最佳的運(yùn)行控制程序。,7微機(jī)控制電梯 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，用微機(jī)作為交流調(diào)速控制系統(tǒng)的調(diào)速裝置，可使傳統(tǒng)的調(diào)速系統(tǒng)中的有觸點(diǎn)器件減少，可靠性大大提高，同時(shí)利用微機(jī)較強(qiáng)的邏輯、算術(shù)功能，可方便解決電梯調(diào)速中的舒適感問(wèn)題。若把微機(jī)用于信號(hào)處理，便可取代傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制電路。,（六）按曳引機(jī)結(jié)構(gòu)分類(lèi) 1有齒曳引機(jī)電梯 曳引機(jī)有減速器，用于交、直流電梯。 2無(wú)齒曳引機(jī)電梯 曳引機(jī)沒(méi)有減速器，由曳引機(jī)直接帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，用于直流電梯。 （七）其它分類(lèi)方式 按轎廂尺寸的大小分類(lèi)

17、時(shí)，經(jīng)常使用“小型”、“超大型”等詞來(lái)描述電梯。 按機(jī)房位置不同可分為：機(jī)房位于井道頂部的上置式電梯；機(jī)房位于井道底部或底部旁側(cè)的下置式電梯。近些年還出現(xiàn)了小機(jī)房電梯和無(wú)機(jī)房電梯。,圖1-16 小機(jī)房電梯,圖1-17 無(wú)機(jī)房電梯,三、電梯型號(hào)的編制方法 1電梯型號(hào)編制規(guī)定 1986年我國(guó)頒布的JJ45-1986電梯、液壓梯產(chǎn)品型號(hào)編制方法中，對(duì)電梯型號(hào)的編制方法作了如下規(guī)定: 電梯、液壓梯產(chǎn)品的型號(hào)由其類(lèi)、組、型、主參數(shù)和控制方式等三部分代號(hào)組成。第 二、三部分之間用短線(xiàn)分開(kāi)。產(chǎn)品型號(hào)代號(hào)順序見(jiàn)圖1-l8。,第一部分是類(lèi)、組、型和改型代號(hào)。類(lèi)、組、型代號(hào)用具有代表意義的大寫(xiě)漢語(yǔ)拼音字母表示，產(chǎn)品的改型代號(hào)按順序用小寫(xiě)漢語(yǔ)拼音字母表示，置于類(lèi)、組、型代號(hào)的右下方。 第二部分是主參數(shù)代號(hào)，其左上方為電梯的額定載重量，單位為kg,右下方為額定速度，單位為m/s，中間用斜線(xiàn)分開(kāi)，均用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 第三部分是控制方式代號(hào)，用具有代表意義的大寫(xiě)漢語(yǔ)拼音字母表示。 產(chǎn)品的類(lèi)別、品種、拖動(dòng)方式、主參數(shù)、控制方式的代號(hào)分別如