曳引力及曳引機選型計算

1、 曳引力及曳引機選型計算 曳引力及曳引機選型計算1電梯曳引的校核計算1.1 有關電梯曳引的要求：根據(jù)GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范中9.3，本類型乘客電梯的電梯曳引應滿足以下三個條件:(1) 轎廂裝載至125%額定載荷的情況下應保持平層狀態(tài)不打滑；(2) 必須保證在任何緊急制動的狀態(tài)下，不管轎廂內(nèi)是空載還是滿載，其減速度值不能超過緩沖器（包括減行程的緩沖器）作用時減速度的值；任何情況下，減速度不應小于0.5m/s2;(3) 當對重壓在緩沖器上而曳引機按電梯上行方向旋轉時，應不能提升空載轎廂；(4) 設計依據(jù)可按照GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范中的附錄M。1.2

2、電梯曳引的校核計算：1.2.1計算選用參數(shù)：本類型乘客電梯的曳引輪繩槽采用帶切口的半圓槽。表1.1中的參數(shù)為本計算選用參數(shù)。表1.1參數(shù)名稱參數(shù)代號單位參數(shù)值備注本類型電梯轎廂自重PKg800電梯額定速度Vm/s0.75電梯平衡系數(shù)q%48額定載重量QKg630電梯提升高度Hm57.92本類型電梯曳引鋼絲繩的倍率（曳引比）1采用鋼絲繩根數(shù)8本類型電梯采用鋼絲繩單位長度重量Kg/m0.347本類型電梯采用補償鏈根數(shù)0本類型電梯采用補償鏈單位長度重量Kg/m0本類型電梯采用隨行電纜根數(shù)1本類型電梯采用隨行電纜單位長度重量Kg/m0.98自然對數(shù)的底e2.71828鋼絲繩在繩輪上的包角degree1

3、80rad3.1416曳引輪半圓槽開口角degree30曳引輪半圓槽下部切口角degree95重力加速度gm/s29.811.2.2根據(jù)GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范的要求，曳引應滿足的計算條件：(1)在轎廂裝載和緊急制動條件時，曳引應滿足如下公式：其中：e 自然對數(shù)的底 f 鋼絲繩在繩槽中的當量磨擦系數(shù) 鋼絲繩在繩輪上的包角 T1,T2繩輪兩側的鋼絲繩分配的張力(2)在轎廂滯留條件時，曳引應滿足如下公式：其中：e 自然對數(shù)的底 f 鋼絲繩在繩槽中的當量磨擦系數(shù) 鋼絲繩在繩輪上的包角 T1,T2繩輪兩側的鋼絲繩分配的張力1.2.3帶切口槽的半圓形繩槽當量摩擦系數(shù)的計算：(1)帶

4、切口槽的半圓形繩槽當量摩擦系數(shù)可按如下公式計算： 其中： 下部切口角度值 槽的角度值磨擦系數(shù)= =1.972(2)摩擦系數(shù)可按如下公式計算：a. 在裝載工況條件下： =0.1b. 在緊急制停條件下：=，其中v為轎廂額定速度下對應的繩速v=Rt×V=1×0.75=0.75 m/s，所以，=0.093c. 在轎廂滯留工況條件下：=0.2(3)帶切口槽的半圓形繩槽當量摩擦系數(shù)的計算：a.在裝載工況條件下： f=1.972=1.972×0.1=0.1972b.在緊急制停條件下：f=1.972=1.972×0.093=0.1834c.在轎廂滯留工況條件下：f=1.

5、972=1.972×0.2=0.39441.2.4除轎廂、對重裝置以外的其它部件的懸掛質(zhì)量的計算： (1) 曳引鋼絲繩質(zhì)量的計算：曳引鋼絲繩質(zhì)量 =8×0.347×57.92×1120.6 Kg(2) 補償鏈的懸掛質(zhì)量的計算：補償鏈懸掛質(zhì)量 =0 Kg(3) 隨行電纜的懸掛質(zhì)量的計算：隨行電纜的懸掛質(zhì)量 =1×0.98×57.92 / 228.4 Kg1.2.5在轎廂裝載工況條件下的曳引校核計算：(1)當載有125額定載荷的轎廂位于最低層站時：a.=1688 Kgb.=1102.4 Kgc.=e0.1972×3.1416=1

6、.858d.=1.5312 < =1.858e.結論：在轎廂裝載工況條件下，當載有125額定載荷的轎廂位于最低層站時，曳引鋼絲繩不會在曳引輪上滑移，即不會打滑。(2)當載有125額定載荷的轎廂位于最高層站時：a.=1615.9 Kgb.=1202.9 Kgc.=e0.1972×3.1416=1.858d.=1.3433 < =1.858e.結論：在轎廂裝載工況條件下，當載有125額定載荷的轎廂位于最高層站時，曳引鋼絲繩不會在曳引輪上滑移，即不會打滑。1.2.6在緊急制停工況條件下的曳引校核計算：(1)當載有100額定載荷的轎廂位于最低層站時：a.=15829.71 Nb.

7、=10263.3 Nc.=e0.1834×3.1416=1.7792d.=1.5424 < =1.7792e.結論：在緊急制停工況條件下，當載有100額定載荷的轎廂位于最低層站時，曳引鋼絲繩不會在曳引輪上滑移，即不會打滑。(2)當空載的轎廂位于最高層站時：a.=12452.15 Nb.= =7712.404 Nc.= e0.1834×3.1416=1.7792d.=1.6146 < =1.7792e.結論：在緊急制停工況條件下，當空載的轎廂位于最高層站時，曳引鋼絲繩不會在曳引輪上滑移，即不會打滑。1.2.7在轎廂滯留工況條件下的曳引校核計算：(1) 本計算考慮的

8、是當轎廂空載且對重裝置支撐在對重緩沖器上時的曳引校核。(2) 具體校核計算如下：a.=828.4 Kgb.=100.5 Kgc.=e0.3944×3.1416=3.4523d.=8.243 >=3.4523e.結論：當轎廂空載且對重裝置支撐在對重緩沖器上時，在轎廂滯留工況條件下，曳引鋼絲繩可以在曳引輪上滑移，即打滑。1.3結論符合GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范中9.3的要求。2電梯曳引機的選型計算2.1 本類型電梯選用的曳引機為交流永磁同步無齒輪曳引機，其主要參數(shù)如表8.2：表8.2參數(shù)名稱參數(shù)代號單位參數(shù)值備注曳引機型號SWTY1-800-100曳引機額定轉速

9、nr/min48曳引機額定輸出轉矩N.m1015曳引機最大輸出轉矩N.m1015曳引機額定功率KW5.1曳引機額定電壓VAC360曳引機額定電流A12曳引機額定頻率FnHz8曳引輪節(jié)徑Dmm400電梯曳引比1:1曳引機額定效率%94曳引機工作制S5曳引機每小時起動次數(shù)h-1180曳引機主軸最大允許負荷RmaxKg60002.2 有關電梯曳引機的選型的要求：(1) 根據(jù)曳引機有關額定參數(shù)所得電梯的運行速度與電梯額定速度的關系應滿足GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范中12.6中電梯速度的要求，即：當電源為額定頻率，電動機施以額定電壓時，電梯的速度不得大于額定速度的105%，宜不小于額定

10、速度的92%；(2) 電梯的直線運行部件的總載荷折算至曳引機主軸的載荷應不大于曳引機主軸最大允許負荷；(3) 曳引機的額定功率應大于其容量估算；(4) 電梯在額定載荷下折合電機轉矩應小于曳引機的額定輸出轉矩；(5) 電梯曳引電機起動轉矩應不大于曳引機的最大輸出轉矩。2.3 曳引機的選型計算：2.3.1計算選用參數(shù)：本類型乘客電梯的曳引輪繩槽采用帶切口的半圓槽。表8.3中的參數(shù)為本計算選用參數(shù)。表8.3參數(shù)名稱參數(shù)代號單位參數(shù)值備注本類型電梯轎廂自重PKg800電梯額定速度Vm/s0.75電梯平衡系數(shù)q%48額定載重量QKg630電梯提升高度Hm57.92本類型電梯曳引鋼絲繩的倍率（曳引比）1:

11、1曳引鋼絲繩重量Kg120.6補償鏈懸掛重量Kg0隨行電纜懸掛重量Kg28.4電梯機械傳動總效率%73電機軸承摩擦系數(shù)0.04電機軸承處的軸半徑rmm82.5曳引輪及所有系統(tǒng)滑輪節(jié)徑Dmm400重力加速度gm/s29.812.3.2電梯額定速度的核算：(1) 電梯額定速度的核算的設定：當電動機的輸入電源為額定頻率60Hz，電動機施以額定電壓360VAC時，電動機的轉速為36 r/min。(2) 電梯額定速度應為=0.754 m/s(3) 結論：符合本計算中8.2.2(1)中的要求2.3.3電梯的直線運行部件的總載荷折算至曳引機主軸的載荷的計算：(1) 電梯的直線運行部件的總載荷計算：電梯的直線

12、運行部件的總載荷Rall = P+Q+（P+ q×Q）+Wr1+Wr2+Wr3= 800+630+（800+0.48×630）+120.6+0+28.4= 2681.4Kg(2) 電梯的直線運行部件的總載荷折算至曳引機主軸的載荷R = =2681.4Kg=26304.534N < Rmax=6000Kg(3) 結論：符合本計算中8.2.2(2)中的要求。2.3.4曳引電機容量的估算：(1) 曳引電機的容量可按靜功率進行計算。(2) 曳引輪節(jié)徑線速度的計算：曳引輪節(jié)徑線速度VTR=0.754 m/s(3) 曳引電機的所需靜功率估算：曳引電機的所需靜功率N=3.32KWN

13、=3.32KW < Pn=5.1KW(4) 結論： 符合本計算中8.2.2(3)中的要求。2.3.5電梯在額定載荷下的電機轉矩的核算：(1) 電梯的最大不平衡重量計算：電梯的最大不平衡重量Ts=P+Q+Wr1-（P+q×Q）-Wr2=800+630+120.6-（800+0.48×630）-0= 448.2 Kg(2) 電梯在額定載荷下的電機轉矩計算：在此計算中，考慮導向輪、反繩輪及導軌與導靴的摩擦阻力和鋼絲繩的僵性阻尼，設效率為85%。電梯在額定載荷下的電機轉矩Ms= =517.28 N.m < Mn=1015N.m(3) 結論：符合本計算中8.2.2(4)中

14、的要求。2.3.6曳引電機起動轉矩的核算：(1) 摩擦轉矩的計算：摩擦轉矩Mf=173.61N.m(2) 加速轉矩的計算：a. 電梯直線運動部件換算至曳引輪節(jié)圓上的轉動慣量計算：電梯直線運動部件的轉動慣量J1=26.814Kg.m2b. 旋轉運動部件的轉動慣量計算：以下表8.4為本類型電梯旋轉運動部件的轉動慣量計算表。表8.4旋轉運動部件名稱直徑（m）質(zhì)量（Kg）mD2（Kg.m2）換算至曳引輪的mD2（Kg.m2）曳引機旋轉部件0.415224.3224.32mD224.32旋轉運動部件的轉動慣量J2=24.32Kg.m2c. 總轉動慣量的計算：總轉動慣量J=J1+J2=26.814+24.32=51.134Kg.m2d. 最大起動角加速度的計算：(a) 轎廂的設計最大起動加速度a為0.4m/s2(b) 曳引輪圓周處最大切向加速度a1=Rt×a=1×0.4=0.4m/s2(c) 最大起動角加速度=2/s2e. 最大加速轉矩的計算：最大加速轉矩MD=J