電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修論文

1、電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修論文題 目 基于PLC和變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng) 學(xué) 院 電子與控制工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 班 級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 日期:年月日一、摘要隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市迅速的崛起，高層建筑的不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。電梯是采用電力拖動方式，將載有乘客或貨物的轎廂，運行于垂直方向的兩根剛性導(dǎo)軌之間，運送乘客和貨物的固定式提升設(shè)備。所以，電梯是為高層建筑運輸服務(wù)的設(shè)備，它具有運送速度快、安全可靠、操作簡便的優(yōu)點。電梯控制系統(tǒng)目前多采兩種方式，一是PLC控制系統(tǒng)，二是微機(jī)控制系統(tǒng)。微機(jī)控制系統(tǒng)雖然在智能控制方面有

2、較強(qiáng)大的功能，但也存在一定的不足之處，即抗干擾性差，系統(tǒng)設(shè)計較復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)，這些都限制了微機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用的廣泛性。而PLC主從式通信的電梯并聯(lián)控制系統(tǒng)由于運行可靠，容易實現(xiàn)，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)越性，成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。PLC是以微處理器為核心，把自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置，它既能改造傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品成為機(jī)電一體化新一代產(chǎn)品，又適用于生產(chǎn)過程控制，憑借其卓越的可靠性、抗干擾性和可編程性，目前已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動控制中。關(guān)鍵詞：電梯控制 PLC 變頻調(diào)速2、 電梯的系統(tǒng)組成電梯有機(jī)械和

3、電氣兩大部分組成。電梯的機(jī)械部分由驅(qū)動系統(tǒng)、轎廂和對重裝置、導(dǎo)向系統(tǒng)、開關(guān)門系統(tǒng)、機(jī)械安全保護(hù)系統(tǒng)5個子系統(tǒng)構(gòu)成。電梯的電氣部分由操縱箱、控制柜等十多個電氣部件及其連接線構(gòu)成。而電氣控制系統(tǒng)由控制柜，操縱柜，指示燈箱，召喚箱，限位裝置，換速平層裝置，轎頂檢修箱等幾十個部件，以及曳引電動機(jī)，制動器線圈，開關(guān)門電動機(jī)及開關(guān)門調(diào)速裝置，端站限位和極限開關(guān)等幾十個分散安裝在電梯井道內(nèi)外和各相關(guān)電梯部件中的電梯元件組成。 電梯的電氣控制系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)比較，具有選擇范圍大且靈活的特點。一臺電梯的類別、額定載重量和額定運行速度運行后，機(jī)械系統(tǒng)的主要零部件就基本確定了，而電氣控制系統(tǒng)則還有比較大的選

4、擇空間，還必須根據(jù)電梯的安裝地點、承載對象、整機(jī)性能要求、功能要求對拖動方式、控制方式等進(jìn)行認(rèn)真選擇，才能發(fā)揮電梯的最佳使用效果。3、 電梯的發(fā)展（1）電力拖動系統(tǒng)拖動技術(shù) 拖動技術(shù)從直流拖動到交流變極調(diào)速（交流雙速），到交流變壓調(diào)速、到目前應(yīng)用最為廣泛的變頻變壓（VVVF）調(diào)速技術(shù)。變頻變壓調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，其調(diào)速性能已完全可與直流電機(jī)相媲美。除了具有良好的舒適感之外，平層準(zhǔn)確度也大為提高，而且具有明顯的節(jié)能效果。  （2）電梯群控系統(tǒng)將更加智能化   電梯智能群控系統(tǒng)將基于強(qiáng)大的計算機(jī)軟硬件資源，如基于專家系統(tǒng)的群控、基于模糊邏輯

5、的群控、基于計算機(jī)圖像監(jiān)控的群控、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的群控、基于遺傳基因法則的群控等。這些群控系統(tǒng)能適應(yīng)電梯交通的不確定性、控制目標(biāo)的多樣化、非線性表現(xiàn)等動態(tài)特性。隨著智能建筑的發(fā)展，電梯的智能群控系統(tǒng)能與大樓所有的自動化服務(wù)設(shè)備結(jié)合成整體智能系統(tǒng)。 （3）超高速電梯    曳引式超高速電梯的研究繼續(xù)在采用超大容量電動機(jī)、高性能的微處理器、減振技術(shù)、新式滾輪導(dǎo)靴和安全鉗、永磁同步電動機(jī)、轎廂氣壓緩解和噪聲抑制系統(tǒng)等方面推進(jìn)。采用直線電機(jī)驅(qū)動的電梯也有較大研究空間。未來超高速電梯舒適感會有明顯提高。 （4）藍(lán)牙技術(shù)在電梯上廣泛應(yīng)用

6、0;  藍(lán)牙技術(shù)是一種全球開放的、短距無線通訊技術(shù)規(guī)范，它可通過短距離無線通訊，把電梯各種電子設(shè)備連接起來，無需縱橫交錯的電纜線，可實現(xiàn)無線組網(wǎng)。 （5） 綠色電梯與節(jié)能電梯將普及 要求電梯節(jié)能、減少油污染、電磁兼容性強(qiáng)、噪聲低、長壽命、采用綠色裝潢材料、與建筑物協(xié)調(diào)等。甚至有人設(shè)想在大樓頂部的機(jī)房利用太陽能作為電梯補(bǔ)充能源。 早期的電梯電氣控制采用繼電器接觸控制系統(tǒng)，但由于電梯控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，使繼電器接觸控制系統(tǒng)的接線復(fù)雜，可能使用成百上千的各式各樣的繼電器，由很多導(dǎo)線用復(fù)雜的方式連接起來，這樣如果某個繼電器損壞或者觸點接觸不良，都會影響整個系統(tǒng)的正

7、常運行，查找和排除故障是非常困難的，因此繼電器控制系統(tǒng)的可靠性較低。 微機(jī)控制具有控制系統(tǒng)體積減小、節(jié)能、可靠性提高，尤其是對群控、通訊等復(fù)雜電梯控制功能更具優(yōu)越性，然而微機(jī)控制系統(tǒng)抗干擾能力弱，因此現(xiàn)代電梯大多采用PLC控制方式。 四、PLC控制電梯的優(yōu)點 PLC對使用條件沒有苛刻要求； 電梯使用PLC可靠性高； PLC編程簡單，使用方便； PLC可實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。󰀀 輸入點和輸出點有對應(yīng)的狀態(tài)顯示，維修方便； PLC可用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運行效率。&#

8、160;系統(tǒng)的設(shè)計，安裝，調(diào)試工作量少。5、 變頻調(diào)速系統(tǒng)1、 系統(tǒng)的組成硬件部分變頻器是交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心設(shè)備，它的質(zhì)量品質(zhì)對于系統(tǒng)的可靠性影響很大，在選擇變頻器的時候根據(jù)被控設(shè)備的負(fù)載特性來選擇變頻器的類型，且所選變頻器的類型需要與被控制異步電動機(jī)的參數(shù)匹配、并保證電梯可以平穩(wěn)的啟動、停車；變頻器帶有防失速功能、具有良好的轉(zhuǎn)矩特性。當(dāng)然除了安全、舒適方面，還得考慮電梯的成本，一般在滿足系統(tǒng)要求的情況下，優(yōu)先考慮通用性變頻器。軟件部分交流變頻調(diào)速系統(tǒng)是集中式控制系統(tǒng)，控制比較復(fù)雜，適合采用模塊化編程方法，將各個輸出型號的屬性分類，模塊與模塊之間的銜接可以用中間寄存器來傳遞信息。系統(tǒng)軟件部

9、分大致分為：樓層檢測電路模塊、控制七段數(shù)碼管顯示樓層電路模塊、電梯選向電路模塊、減速點信號產(chǎn)生電路模塊、電梯轎廂開關(guān)門電路模塊和按鈕記憶燈顯示電路模塊等幾大模塊。3、 變頻調(diào)速控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方式包括V/F、矢量控制(VC)、直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)等。V/F控制主要應(yīng)用在低成本、性能要求較低的場合;而矢量控制的引入，則開始了變頻調(diào)速系統(tǒng)在高性能場合的應(yīng)用。近年來隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展及數(shù)字控制的普及，矢量控制的應(yīng)用已經(jīng)從高性能領(lǐng)域擴(kuò)展至通用驅(qū)動及專用驅(qū)動場合，乃至家用電器。交流驅(qū)動器已在工業(yè)機(jī)器人、自動化出版設(shè)備、加工工具、傳輸設(shè)備、電梯、壓縮機(jī)、軋鋼、 風(fēng)機(jī)泵類、，電動汽車、起

10、重設(shè)備及其它領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理器的處理能力愈加強(qiáng)大，處理力度不斷提升，變頻調(diào)速系統(tǒng)完全有能力處理復(fù)雜的任務(wù)，實現(xiàn)復(fù)雜的觀測、控制算法，傳動性能也因此達(dá)到前所未有的高度。 從總體上來看，V/F及SVC、DTC控制在市場上應(yīng)用最多，目前占據(jù)了市場80%以上的分額，F(xiàn)VC由于成本較高，碼盤、電纜及其安裝接線等涉及問題較復(fù)雜，其銷量不大，主要在一些精度較高的場合應(yīng)用。未來隨著SVC觀測模型的進(jìn)一步完善，以及先進(jìn)控制策略的引人，SVC的調(diào)速范圍、控制精度及動態(tài)響應(yīng)性能將進(jìn)一步提升，SVC與FVC的差距將進(jìn)一步減小。而另一方面，通用變頻調(diào)速系統(tǒng)中的FVC控

11、制亦將通過內(nèi)置位置控制，優(yōu)化環(huán)路設(shè)計及反饋精度來提升動態(tài)特性，逐步替代SRV系統(tǒng)的部分應(yīng)用場合?？梢灶A(yù)見，技術(shù)的融合將引起這些控制方式在市場上的應(yīng)用分布發(fā)生變化，相互重合的“灰色”區(qū)域會加大。、4、 電梯變頻調(diào)速系統(tǒng)的特點及優(yōu)越性1）變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動機(jī)，比同容量的直流電動機(jī)具有體積小、占空間小、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、可靠性高、價格低等特點。 2）變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的SPWM技術(shù)SVPWM技術(shù)，明顯改善了電梯運行質(zhì)量和性能；調(diào)速范圍寬、控制精度高、動態(tài)性能好、舒適、安靜、快捷，已逐漸取代直流電機(jī)調(diào)速。 3）變頻調(diào)速電梯使用先進(jìn)的SPWM和PWM技術(shù)，明顯改善了電

12、動機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因素，節(jié)能明顯。六、常見故障及其排除方法電梯故障是指由于電梯機(jī)械零件或電氣控制系統(tǒng)中的元器件發(fā)生異常，導(dǎo)致電梯不能正常工作或嚴(yán)重影響乘坐舒適感，甚至造成人身傷害或設(shè)備事故的現(xiàn)象。 1、機(jī)械系統(tǒng)的故障及解決方法 、由于潤滑不良或潤滑系統(tǒng)故障，造成部件的轉(zhuǎn)動部位嚴(yán)重發(fā)熱磨損或抱軸，導(dǎo)致滾動或滑動部位的零部件毀壞。 、由于電梯頻繁使用，某些零部件發(fā)生磨損、老化，保養(yǎng)不到位，未能及時更換或修復(fù)已磨損的部件，造成損壞進(jìn)一步的擴(kuò)大，迫使電梯停機(jī)。 、電梯運行過程中由于震動引起某些緊固螺絲松動或松脫，使某些部件尤其運動部件工作不正常造成電梯損壞。 、由于電梯平

13、衡系數(shù)失調(diào)，或嚴(yán)重超載造成轎廂大的抖動或平層準(zhǔn)確度差，電梯速度失控，甚至沖頂或礅底、引起限速器安全鉗聯(lián)動，電梯停機(jī)。解決方法：、電梯機(jī)械系統(tǒng)發(fā)生故障時，維修工應(yīng)向電梯司機(jī)、管理員或乘客了解出現(xiàn)故障時的情況和現(xiàn)象。如果電梯仍可運行，可讓司機(jī)/管理員采用點動方式讓電梯上、下運行，維修工通過耳聽、手摸、測量等方式分析判斷故障點。、故障發(fā)生點確定后，按有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，仔細(xì)進(jìn)行拆卸、清洗、檢查測量，通過檢查確定造成故障的原因，并根據(jù)機(jī)件的磨損和損壞程度進(jìn)行修復(fù)或更換。、電梯機(jī)件經(jīng)修復(fù)或更換后，投入運行前需經(jīng)認(rèn)真檢查和調(diào)試后，才可交付使用。 2、電氣控制系統(tǒng)的故障及解決方法、從電梯電氣故障發(fā)生的范圍看

14、，最常見的是門機(jī)系統(tǒng)故障和電器組件接觸不良引起的。造成門機(jī)系統(tǒng)和電器組件故障多的原因，主要有元器件的質(zhì)量、安裝調(diào)試的質(zhì)量、維護(hù)保養(yǎng)質(zhì)量等。、從電氣故障的性質(zhì)看，主要是短路和斷路兩類。 短路就是由于某種原因，是不該接通的回路連通或接通后線路內(nèi)電阻很小。電梯常見短路故障原因有方向接觸器或繼電器的機(jī)械和電子連鎖失效，可能產(chǎn)生接觸器或繼電器搶動作而造成短路；接觸器的主接點接通或斷開時，產(chǎn)生的電弧使周圍的介質(zhì)電器組件的介質(zhì)被擊穿而短路；電器組件的絕緣材料老化、失效、受潮造成短路；由于外界原因造成電器組件的絕緣破壞以及外材料入侵造成短路。 斷路就是由于某種原因，造成應(yīng)連通的回路不通。引起斷路的原因主要有電

15、器組件引入引出線松動；回路中作為連接點的焊接虛焊或接觸不良；繼電器或接觸器的接點被電弧燒毀；接點表面由氧化層；接點的簧片被接通或斷開時產(chǎn)生的電弧加熱，冷卻后失去彈力，造成接點的接觸壓力不夠；繼電器或接觸器吸合或斷開時由于抖動使觸點接觸不良等.解決方法：判斷電氣控制系統(tǒng)故障的根據(jù)就是電梯控制原理。因此要迅速排除故障必須掌握地區(qū)控制系統(tǒng)的電路原理圖，搞清楚電梯從定向、起動、加速、滿速運行、到站預(yù)報、換速、平層、開關(guān)門等全過程各環(huán)節(jié)的工作原理，各電器組件之間相互控制關(guān)系、各電器組件、繼電器/接觸器及其觸點的作用等。再判斷電梯電氣控制故障之前，必須徹底了解故障現(xiàn)象，才能根據(jù)電路圖合故障現(xiàn)象，迅速準(zhǔn)確地分析判斷故障的原因并找到故障點。七、心得體會通過這學(xué)期電梯結(jié)構(gòu)原理與安裝維修課程的學(xué)習(xí)，使我對電梯的結(jié)構(gòu)、原理、運行方式、出現(xiàn)故障時的解決方法有了一定的了解。在當(dāng)今電梯飛速發(fā)展的時代，我覺得這門課的重要性也不言而喻，非常感謝姚秋霞老師對我們的悉心教導(dǎo)。八、總結(jié)電梯采用PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)提高了系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性、工作的可靠性，操作與維護(hù)也很方便，接線