交流變頻調(diào)壓調(diào)速乘客電梯設(shè)計

1、TKJ1000/1.6-JXP(VVVF)交流調(diào)壓、調(diào)頻、調(diào)速乘客電梯設(shè)計計算書（JS） 臺 山 電 梯 有 限 公 司二 零 零 三 年 十月設(shè)計： 審核： 批準： 目 錄1、 計算說明2、 主要技術(shù)性能參數(shù)3、 傳動系統(tǒng)計算3.1參數(shù)3.2電動機功率計算及選用曳引機3.3驗算電梯額定運行速度3.4曳引條件計算3.5鋼絲繩安全系數(shù)驗算4、 結(jié)構(gòu)計算4.1轎廂架計算4.1.1參數(shù)及材料幾何特性4.1.2轎廂架上梁計算4.1.3下梁計算4.1.4立梁計算4.1.5轎廂架聯(lián)接螺栓強度校核4.2承重梁計算4.2.1承重梁支反力計算4.2.2承重梁彎曲應(yīng)力計算4.3導(dǎo)軌彎曲應(yīng)力計算5、 安全部件驗算5

2、.1限速器驗算5.1.1動作速度校核5.1.2限速器繩的張緊力驗算5.2安全鉗驗算5.3緩沖器驗算5.4層門鎖6、 電氣計算說明6.1控制系統(tǒng)計算7、 參考資料1、計算說明TKJ1000/1.6-JXP(VVVF)型交流調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速乘客電梯設(shè)計依據(jù)為GB7588-2003電梯制造與安裝安全規(guī)范和GB/T10058-1997電梯技術(shù)條件，GB3811起重機設(shè)計規(guī)范。電梯主參數(shù)及轎廂、井道、機房的形式與尺寸是根據(jù)GB/T7025.1-1997，GB/T7025.2-1997進行規(guī)范設(shè)計。2、技術(shù)性能參數(shù)額定載重量：Q=1000kg額定速度：V=1.6m/s平衡系數(shù)：取0.45提升高度：H=70m(

3、20層)轎廂重量:P=1200kg電纜重量:W1=120kg鋼絲繩規(guī)格:GB8903-88 819S+NF 136(根)轎廂通風(fēng)面積:0.031m2與轎廂面積之比為(0.031/2.4)1.3%曳引輪與鋼絲繩直徑之比為560/13=43.13、傳動系統(tǒng)計算3.1參數(shù)平衡重量:W2=1650kg電梯起動加速度和制動減速度:a0.8m/s2曳引傳動總效率:=0.68鋼絲繩總重量: W3=210kg平衡鏈重量：W4=241kg（3.3kg/m73m，節(jié)距：26，破斷載荷：78KN）3.2電動機工率計算及選用曳引機N= (1-)Q.V=(1-0.45)10001.6 =12.7kW 102. 1020

4、.68選用佛山南洋電梯機械廠生產(chǎn)的YJVF180型曳引機,參數(shù)如下:a. 電動機功率:N=18.5kWb. 電動機轉(zhuǎn)速:n=1440r/minc. 曳引機傳動比:i=53/2d. 曳引輪節(jié)圓直徑:D=560mme. 導(dǎo)向輪直徑:DR=520mmf. 曳引包角:a=160(按機房實際計算)g. 曳引輪槽型為切口槽:角度=100、=45（南洋電梯機械廠提供）3.3驗算電梯額定運行速度V.V=nD =1440 0.562 =1.59m/s 60i 60531.6 - 1.59 100%=0.6% 1.6(參考GB10058-1997電梯技術(shù)條件)結(jié)論:符合3.4曳引條件計算曳引系統(tǒng)簡圖如(圖1),根

5、據(jù)GB7588-2003附錄M,曳引力在下列情況任何時候都得到保證:a) 正常運行;b) 在底層裝載;c) 緊急制停的減速度;a、載有125%額定載荷的轎廂位于最低站時:T1 efa T2T1 轎廂則鋼絲繩拉力.(N)T2 對重則鋼絲繩拉力.(N)f 當(dāng)量摩擦系數(shù)a 鋼絲繩在曳引輪上的包角e 自然對數(shù)的底對半圓槽或帶切口的半圓槽應(yīng)采用下面公式：f= 4(cosr/2-sin/2) -sin+sin式中: =100、=45=0.1 裝載工況(GB7588-2003附錄M)f= 4(cos22.5-sin50) -(100/180)-(45/180)-sin100+sin45f=0.1895a 鋼

6、絲繩在曳引輪上的包角，160=2.791 180efa=e0.18952.791=1.697 T1=P+1.25Q+W3=12000+12500+2100=26600(N) T2=W2+ W4=16500+2410 =18910(N)T1 = 26600 =1.41 efa =1.697 結(jié)論:滿足要求T2 18910b、空載轎廂位于最高層T2=W2+W3=16500+2100=18600(N) T1=p+W1+ W4=12000+1200+2410=15610(N)T1 = 18600 =1.2efa = 1.697 結(jié)論:滿足要求T2 15610c、緊急制動工況 = 0.1 1+V/10式

7、中：V轎廂額定速度下對應(yīng)的繩速m/s.V=1.6m/s.= 0.1 = 0.0862 1+0.16 f= 4 （cos22.5-sin50） -(100/180)-(45/180)-sin100+ sin45f= 4 0.0862（0.9239-0.766） =0.1633.14-1.744-0.785-0.9848+0.7071a= 160=2.791 180ef=e0.163a =1.58根據(jù)GB7588-2003附錄MM2.1.2緊急制動工況: 任何情況下,減速度不應(yīng)小于下面數(shù)值:a) 對于正常情況為0.5m/s2b) 對于使用了減行程緩沖器的情況為0.8m/s2根據(jù)GB7588-200

8、3附錄D中,D2、h)曳引檢查1) 行程上部范圍，上行,轎廂空載;當(dāng)a=0.8m/S2時T2=（W2+W3）（gn-a）=(1650+210) (9.8-0.8)=16740(N)T1=（P+W1+W4）（gn+a）=(1200+120+241) (9.8+0.8)=16546.6(N) T2 = 16740 =1.01ef=1.58 結(jié)論:滿足要求T1 16546.6當(dāng)a=3.0m/S2時T1=（P+W1+W4）（gn+a）=19980.8(N)T2=（W2+W3）（gn-a）=12648(N) T1 =1.57ef=1.58 結(jié)論:滿足要求T22)行程下部范圍,下行,轎廂載有125%額定載

9、荷;當(dāng)a=0.8m/S2時T1=（P+1.25Q+W3）(gn-a) =22140(N)T2= (W2+W4)(gn+a) =20044.6(N) T1 =1.1ef=1.58 結(jié)論:滿足要求T2當(dāng)a=3.0m/S2時T2= (W2+W4)(gn+a) = 24204.8(N)T1= (P+1.25Q+W3)(gn-a) =16728(N) T2 =1.45ef=1.58 結(jié)論:滿足要求T1 以上兩種情況都滿足要求,所以只要曳引機的制動減速度在0.8m/S2a3.0m/S2范圍內(nèi)即可滿足曳引條件.d、 對重壓在緩沖器上,曳引機向上方旋轉(zhuǎn)(滯留工況) T1 ef T2根據(jù)GB 7588-2003

10、 附錄M 轎廂滯留工況=0.2 f= 4 （cos22.5-sin50） -(100/180)-(45/180)-sin100+ sin45f= 4 0.2（0.9239-0.766） =0.3793.14-1.744-0.785-0.9848+0.7071ef=e0.379=2.88滿載: T1=P+Q+W1+W4 =25610(N)T2=W3=2100(N) T1 = 25610 = 12.2ef=2.88 結(jié)論:滿足要求.T2 2100空載: T1=P+W1+W4 =15610(N)T2=W3=2100(N) T1 = 15610 =7.4ef=2.88 結(jié)論:滿足要求.T2 21003

11、.5鋼絲繩安全系數(shù)驗算根據(jù)GB7588-2003 附錄N滑輪的等效數(shù)量：NequivNequiv=Nequiv(t)+Nequiv(p)式中：Nequiv(t)曳引輪的等效數(shù)量Nequiv(p)導(dǎo)向輪的等效數(shù)量從表N1中查得 當(dāng)=100時Nequiv(t)=10Nequiv(p)=Kp(Nps+4Npr)式中：Nps引起簡單彎折的滑輪數(shù)從圖二得知 Nps=1Npr引起反向彎折的滑輪數(shù)從圖二得知 Npr=0Kp跟曳引輪和滑輪直徑有關(guān)的系數(shù)Kp=(Dt/Dp)4其中：Dt曳引輪的直徑；Dt=560 Dp除曳引輪外的所有的滑輪的平均直徑.Dp=520Kp=(560/520)4=1.345Nequiv

12、(p)=11.345=1.345 Nequiv=10+1.345=11.345又Dt/dt=560/13=43.1由以上計算所得,根據(jù)GB7588-2003 附錄N. 圖N1中查得,安全系數(shù):Sf=17根據(jù)GB 7588-2003.9.2.2條的要求 S=nSK/TSf式中：T鋼絲繩最大靜拉力. T=P+Q=22(KN)n鋼絲繩根數(shù). n=6SK鋼絲繩最小破斷拉力.查GB 8903-88中 819S+NF直徑13的鋼絲繩最小破斷拉力SK=74.3KN. S=(674.3)22=20.317 結(jié)論:安全按GB 7588-2003規(guī)定，鋼絲繩其端接裝置的結(jié)合處至少應(yīng)能承受鋼絲繩最小破斷負荷的80%

13、（即59.4KN），查型式試驗報告，該繩頭組合承受的拉力為75.00KN.符合要求.(見型式試驗報告:WT2003-697)4、結(jié)構(gòu)計算4.1轎廂架計算4.1.1參數(shù)及材料幾何特性額定載重量：Q=1000kg轎廂重量： P=1200kg隨行電纜： W1=120kg W4=241kg T1=Q+P+W1+W4=25610(N)轎廂寬度： A=1.6m上下梁跨度：LO=1.79m立柱自由彎曲長度：L=3.05m上下導(dǎo)靴之間距離：H=3.7m材料彈性模量：E=2.1105Mpa許用應(yīng)力=100Mpa許用撓度Y=1790/960=1.86(mm)各梁幾何特性如下(單根梁)圖三為各梁截面圖. 對于X軸抗

14、彎模量: WX1=193cm3（上梁）WX2=81cm3（下梁）WY3=9.81cm3對于X軸慣性矩: IX1=1600cm4(上梁)IX2=575cm4(下梁) IY=46cm4(立柱)立柱截面面積：AO=15.5cm2轎廂架結(jié)構(gòu)簡圖(圖四)4.1.2轎廂架上梁計算(見圖四)按簡支梁計算:最大彎矩: Mmax=T1L=256101790=(Nmm) 4 4最大正應(yīng)力: max=Mmax= =29.7(Mpa)100Mpa W 2 (結(jié)論：安全)最大撓度:ymax= T1L3 48EIX = 2561017903 482.11051600104= 0.91(mm) Y=1.86(mm) （結(jié)論

15、：安全）4.1.3 下梁計算(圖五)a)按簡支梁計算q = Q+P = 10000+12000 = 12.29(N/mm) L 1790b)均布作用下梁最大彎矩：Mmax= qL2 8 c)均布載荷如圖五（a）。 d)力矩圖見圖五（b）。e)最大應(yīng)力：max= Mmax = qL2 WX 82WX2 = 12.2917902 881000 =60.77(MPa) =100(MPa)f)最大撓度：ymax= 5qL4 = 512.2917904 384EIX 3842.1105 =1.36(mm)y=1.86(mm) (結(jié)論:安全)4.1.4立柱計算立柱受拉伸與彎曲組合應(yīng)力,應(yīng)進行下列校核。Wy

16、3=9.81cm3=9810mm3= QLA + 2T1 32HWY3 2A0 = 1000030501600 + 225610 32370098102 15502= 37.5(MPa) =100(MPa) (結(jié)論：安全)4.1.5轎廂架聯(lián)接螺栓強度校核螺栓規(guī)格 M1660 GB5783-86，查手冊M16的公稱應(yīng)力面積F=157mm2，性能等級為8.8級。材料:s=640MPa。= s n = 1.5n= 640 =426.7(MPa)1.5按安全鉗制停和轎廂急停工況校核上梁與立梁、下梁與立梁聯(lián)接螺栓，制動力F制取2T1。 KF制 2KT1 QP= = m m式中:Qp 螺栓預(yù)緊力K 動載系

17、數(shù)，K=1.2m 螺栓個數(shù)，m=16 摩擦系數(shù)，=0.3Q= 2KT1 = 21.225610 = 12805(N) m 160.3螺栓最大應(yīng)力計算：max = 1.3 Q = 1.3 12805 F 157=106(MPa)=426.7(MPa) (結(jié)論：安全)4.2承重梁計算 承重梁結(jié)構(gòu)簡圖見下圖，曳引機承重梁共用二根，按簡支梁計算。4.2.1承重梁支反力計算b. 驗算：接觸器最多同時吸合數(shù)量S=3，則Imax=31.1=3.3A開關(guān)門電流3A總電流6.3A,該繼電器共有四對常開觸點采用3對并聯(lián)使用，每對電流為2.1A 16A2.1A 結(jié)論：該型繼電器可靠。6. 1.6變壓器計算：變壓器所

18、需容量（VA）：Sb控制電路最大負載所需功率（VA）：Sxc變壓器容量的儲備系數(shù)：KB=1.11.25所有同時啟動的接觸器、中間繼電器在起動時所需總功率 （VA）：Sjq同時吸合的接觸器數(shù)量：3個，吸持功率：32VA，起動功率：230VA同時吸合的中間繼電器數(shù)量：3個，吸持功率：12VA，起動功率：75VA門系統(tǒng)功率：290VA制動器消耗功率：120VAPC機功率：60VA信號顯示功率：50VA Sxc=323+123+290+120+60+50=652（VA）Sjq=2303+753+290+120+60+50=1335（VA）變壓器容量Sb要符合下述兩個公式：公式（1）：Sb1=KBSxc

19、=1.25 652=815(VA) 公式（2）：Sb2=0.6Sxc+0.25Sjq+110 =0.6652+0.251335+110 =835(VA) 所選用的電源變壓器型號為：BK-1000 容量：1000VA 結(jié)論：可靠。6.1.7小型自動斷路器選型說明： 公式：負載電流Ic= 負載功率P 線路電壓V a.FA1和FA2：P=變壓器容量=1000VA，電壓V=380（V） Ic= 1000 3 (A) 380 選用斷路器額定電流：4A 結(jié)論：可靠。 b. FA3和FA8：P=接觸器線圈消耗功率=75VA，電壓V=380V Ic= 75 0.197 (A) 380 選用斷路器額定電流：2A。 c.FA4：P=開（關(guān)）門接觸器起動功率+門機系統(tǒng)功率+制動器功率 =25+290+120=435 電壓：V=110 Ic= 435 =4(A) 110 選用斷路器額定電流：5A d.FA5:P=開(關(guān))門直流電機回路系統(tǒng)功率=290VA 電壓V=110V Ic=2902.7(A) 110 選用斷路器額定電流：4Ae.FA6：P=信號顯示功率=80VA，電壓V=24（V） Ic=803.3(A) 選用斷路器額定電流：4A 24 f.FA7:P=照明燈功率=120VA，電壓V=36（V） Ic= 1203.3 (A) 36 選用