電梯電氣控制技術 課件 緒論

教學課件

緒論電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)【學習目標】1.了解電梯的起源和發(fā)展和我國電梯行業(yè)的發(fā)展概況。2.了解我國電梯行業(yè)的現(xiàn)狀和人才需求狀況。緒論電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)【新課導入】

1.本課程在本專業(yè)知能結構中的位置與作用；2.本課程的基本內容與本學期教學安排；3.本課程學習方法（特點）與要求。4.簡略介紹本次課（“緒論”）的主要教學內容與2學時的教學安排。電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)【內容提要】

本書是依據(jù)教育部公布的電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)簡介，面向電梯安裝維修工、電梯裝配調試工等職業(yè)，結合電梯維修保養(yǎng)職業(yè)等級考證內容編寫而成的。本書包括4個模塊，分別是電梯的使用和管理、電梯電氣系統(tǒng)的構成與原理、電梯電氣系統(tǒng)的分析方法以及電梯電氣技術基礎（選修）。本書配套有實訓手冊。

本書可作為職業(yè)院校電梯相關專業(yè)教材和電梯從業(yè)人員考證培訓的教材，也可供從事電梯技術工作的人員學習參考。

為方便教學，本書配套視頻（以二維碼形式穿插于書中），以及電子教案、習題及答案、試題庫、PPT課件等資源，凡購買本書作為授課教材的老師可登錄注冊后免費下載。電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)【緒論】

一、電梯的起源與發(fā)展

據(jù)說在公元前的古希臘就在宮殿里裝有人力驅動的卷揚機，可以認為是現(xiàn)代電梯的鼻祖。但直到1889年美國的奧迪斯公司首先使用了電動機作為電梯的動力，這才有了名副其實的“電”梯。追溯電梯（垂直電梯）100多年來的發(fā)展史，可否從以下三個方面進行追朔：

首先是驅動方式的變化。最早的電梯是鼓輪式的強制式驅動，如圖0-1a所示，強制式驅動特點是提升高度、載重量受到限制，安全系數(shù)低。在1903年奧迪斯公司制造了曳引式電梯，如圖0-1b所示，靠鋼絲繩與曳引輪之間的磨擦力使轎廂與對重做一升一降的相反運動，使電梯的提升高度和載重量都得到了提高。曳引式電梯當電梯失控轎廂沖頂時，只要對重被底坑中的緩沖器支承，鋼絲繩與曳引輪繩槽間就會發(fā)生打滑，從而避免電梯轎廂沖頂?shù)闹卮笫鹿拾l(fā)生，因此一直沿用至今，成為電梯最常用的驅動方式。電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)【緒論】(a)強制式驅動(b)曳引傳動P1圖0-1電梯的驅動方式電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)

其次是動力問題。強制式驅動曾使用過由人力、畜力驅動的升降機械。蒸汽機發(fā)明后，出現(xiàn)了以蒸汽機作為動力驅動的電梯，水壓技術出現(xiàn)后，由水壓技術演變成沿用到現(xiàn)在的液壓傳動電梯，這種液壓電梯仍然在一些特定場所使用。既然是“電”梯，其動力當然來自電動機。1900年出現(xiàn)了用交流電動機拖動的電梯，起先是單速交流電動機，之后出現(xiàn)了變極調速的雙速和多速交流電動機。隨著電力電子技術的發(fā)展，出現(xiàn)了大功率的直流電動機驅動的電梯，在20世紀80年代有了交流變壓變頻調速的電梯。電梯驅動用電動機，在不斷發(fā)展的過程中逐漸實現(xiàn)機電一體化管理，永磁同步曳引電機結構簡單、體積小、重量輕、損耗小、效率高，和直流電機相比，它沒有直流電機的換向器和電刷等缺點。和異步電動機相比，它由于不需要無功勵磁電流，因而效率高，功率因數(shù)高，力矩慣量比大，定子電流和定子電阻損耗減小，且轉子參數(shù)可測、控制性能好。其結構緊湊，功能齊全，集曳引電機、曳引輪、電磁制動器、光電編碼器于一身，易于安裝，便于使用。特別是在無機房電梯的開發(fā)應用中，將永磁同步曳引電機安裝在電梯的井道里，既節(jié)約了機房的建造成本，又美化了建筑物外觀。電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)【緒論】

一、電梯的起源與發(fā)展

在動力問題得到解決后，電梯的發(fā)展轉向解決控制與調速問題。1915年，自動平層控制系統(tǒng)設計完成；1949年，出現(xiàn)了可集中控制6臺電梯的電梯群控系統(tǒng)；1955年，開始使用計算機對電梯進行控制；到現(xiàn)在的電梯已基本采用微機進行控制?？刂萍夹g的發(fā)展使電梯的速度不斷提高，1933年，美國把當時最高速的電梯安裝在紐約的帝國大廈，速度只有6m/s；1962年，速度達到了8m/s，1993年，速度達到了12.5m/s。

隨著科學技術的發(fā)展，智能化、信息化建筑的興起與完善，許多新技術、新工藝逐漸應用到電梯上。目前電梯新技術的應用大概包括以下幾方面：電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)【緒論】

一、電梯的起源與發(fā)展1)互相平衡的雙轎廂電梯、同時服務于二個樓層的雙層轎廂電梯、一個井道內有二個轎廂的的雙子電梯、線性電機驅動的多轎廂循環(huán)電梯等；2)目的樓層選層系統(tǒng)、自動變速電梯；3)數(shù)字智能化的乘客識別與安全監(jiān)控技術，如手掌靜脈識別和人臉識別的安防系統(tǒng)等；4)無隨行電纜電梯、與鋼絲繩同強度的自監(jiān)測合成纖維曳引繩、超級強度碳纖維曳引繩；5)雙向安全保護技術、快速安裝技術和使用新型材料和節(jié)能環(huán)保技術等。電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)【緒論】

乘坐電梯去太空的設想最初是由俄羅斯科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基于1895年提出來的，后來一些科學家相繼提出各種解決方案，如圖0-2所示。美國國家宇航局于2000年描述了建造太空電梯的概念：用極細的碳纖維制成的纜繩能延伸到地球赤道上方3.5萬km的太空，為了使這條纜繩能夠突破地心引力的影響，在太空中的另一端必須與一個質量巨大的天體相連。這一天體向外太空旋轉的力量與地心引力相抗衡，將使纜繩緊繃，允許電磁轎廂在纜繩中心的隧道中穿行。期待著有一天人類能夠乘坐電梯去往太空。P2圖0-2太空電梯的設想電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)

二、我國電梯行業(yè)概況

電梯（包括各類直梯、自動扶梯和自動人行道，下同）作為基礎設施配套工程的重要組成部分，與國家經(jīng)濟建設尤其是基礎設施的建設以及人民生活質量的提高密切相關。近年來隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展，以及人口增長、人口老齡化速度和城市化進程的加快，人民生活水平的提高，電梯作為城市立體交通工具和城市公共安全重要組成部分，得到了越來越廣泛的使用。目前全世界的電梯市場呈現(xiàn)發(fā)達國家和地區(qū)需求穩(wěn)步增長、新興市場需求快速增長的特征，每年電梯需求量保持在5%-7%的增長速度。其主要原因，一是城鎮(zhèn)化進程的加快使基礎設施建設、房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來持續(xù)旺盛的需求，而且在城鎮(zhèn)土地資源越來越緊缺的情況下建筑不斷向高層發(fā)展；二是人口老齡化程度的提高促進了各建筑的電梯配套需求；三是老舊電梯的淘汰和更新以適應新的安全、節(jié)能、環(huán)保標準的要求，以及技術標準的更新和新的政策法規(guī)出臺，其中涉及人身安全的強制性條款會導致部分原有電梯被強制報廢；四是既有建筑加裝電梯或建筑功能性改變需要更新電梯設備。電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)【緒論】

二、我國電梯行業(yè)概況

我國的第一臺電梯安裝于1907年（第一臺扶梯安裝于1935年），到1949年，我國電梯擁有量僅約1100多臺，而且還沒有一臺自己制造的電梯。我國自己制造的第一臺電梯誕生于1952年。當前，我國已是世界上電梯制造、銷售和使用的第一大國。2020年，我國電梯的年產(chǎn)量達105萬臺，約占世界電梯產(chǎn)量的80%；至2020年底，我國在用電梯數(shù)量達到786.55萬臺，約占世界用電梯總量的40%（其中自動扶梯約占50%）。預計到2023年，我國在用電梯數(shù)量將超過1000萬臺。電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)2019-2023年我國電梯保有量和增長率預測【緒論】

三、行業(yè)人才需求狀況

隨著近年來大量的各類電梯安裝投入使用，以及大量的使用期達10年以上的電梯已進入故障高發(fā)期，電梯專業(yè)人才（特別是從事安裝與維修保養(yǎng)工作的技能型人才）緊缺的問題已顯得日益突出。據(jù)調查反映，目前國內受過專業(yè)系統(tǒng)訓練、持有職業(yè)資格證的合格電梯專業(yè)人員尚不足所需人數(shù)的十分之一。電梯專業(yè)人員不足是影響電梯運行質量和安全的主要原因之一，許多電梯由于維護保養(yǎng)不當導致故障頻發(fā)，而許多電梯事故也是由于缺乏及時、專業(yè)的處理才釀成更大的財產(chǎn)和生命損失。因此，電梯專業(yè)人才（特別是安裝與維保人員）在當今社會十分緊缺。電梯電氣控制技術電梯安裝與維修保養(yǎng)專業(yè)【緒論】

本書基于廣東省電梯考證培訓教材的基礎上編寫，內容體系凸顯電梯電氣系統(tǒng)維修的基本思路與特點，注重培養(yǎng)讀者對電梯電氣系統(tǒng)的整體性與系統(tǒng)性認識，以此形成電梯電氣排障的邏輯