电梯电气系概论【培训资料】.pptVIP

第一节 电梯电气系统的发展过程 一．电梯的诞生 鼓轮式电梯：（美国）以蒸汽机为动力的卷扬机 －－１８５０年；以蒸汽机为动力的装有安全装置的载人升降机－－１８５７年． 曳引式电梯：其结构特点是，钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端是与轿厢连接，另一端是与对重连接，随电动机驱动曳引轮的转动，靠钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力，使轿厢与对重做一升一降的相反运动。 －－２０世纪初，美国 ２．电气系统的发展 交流双速变极调速电梯－－随电机拖动技术的发展，通过变换电动机极数的调速方法 交流变压变频（VVVF）调速电梯 －－20世纪80年代调压调频技术应用在电梯领域 今天，电梯进入了一个使用需求和新技术应用全面发展时期，随着智能化、信息化的兴起，电梯已不只是完成垂直运输的基本功能，还要以人为本，提高安全性、舒适性，特别是从运行控制的智能化、要实现合理配置和使用、远程监控与故障诊断、节能以及减少污染等多方面要求。 第二节 电梯的现状 当今在工业发达国家，电梯使用很普遍。电梯技术以及使用状态和生产数量，也体现了一个国家现代化工业程度的高低。 在全球，大约有近900万台的电梯在使用，同时每年以30万台的需求量增加着。国际上著名的电梯公司：美国的OTIS公司，瑞士的迅达公司、日本的三菱和日立公司、芬兰的KONE公司、德国的蒂森、日本的富士通公司等。 自21世纪以来，我国的电梯制造业进入了一个高速发展阶段，随着国民经济建设的发展、房地产业进军中小城市，人民物质文化生活水平的迅速提高，电梯产量持续增长。 第三节 电气系统的构成和功能 人们常把构成电梯设备的机、电两大部分，分别称为电梯的机械系统和电梯的电气系统，而电梯的电气系统又由电力拖动系统（也即电力驱动系统）和电气控制系统所组成。 其中，电梯轿厢是拖动控制的对象和目标，电动机是拖动的主要动力设备。 1、电力拖动系统 电梯的电力拖动系统的功能是为电梯的提供动力，并对电梯的启动加速、稳速运行和制动减速起着控制作用。拖动系统的优劣直接影响着电梯起停时的加速和减速性能、平层精度、乘座舒适感等指标。 目前电梯的拖动系统分为直流电动机拖动、交流电动机拖动和永磁同步电动机拖动。 （1）有齿轮的直流电动机拖动 早期的电梯原动机都是直流电动机，所以19世纪中期，直流驱动是当时电梯唯一的驱动方式。直流电动机具有调速性能好、调速范围大的特点，因此具有速度快、舒适感好、平层准确度高的优点。 （2）有齿轮交流电动机拖动 19世纪末期，电力系统出现了三相交流电源，同时又发明了实用的交流感应电动机，因而从20世纪初开始，交流驱动在电梯上得到了广泛的应用。目前电梯中常用的交流驱动系统的特点： 1）交流变极调速系统 为了使电梯能准确地在层站楼面平层，要求电梯在停车前的速度越低越好，这就要求，交流电动机不仅仅只有一种转速，而要有两种或三种转速。变速的最简单方法是改变电动机定子绕组的极对数。因为交流异步电动机的转速是与其极对数成反比的。改变电动机的极对数就可改变电动机的同步转速。这种有级的调速系统大多采用开环方式控制，线路简单，经济，因此被广泛用在电梯上。但乘座舒适感差，所以一般应用于不需要平滑的速度调节、额定速度不大于1m/s的载货和低层公寓电梯上。 2）交流调压调速系统 随着电子技术的发展，交流调速理论和交流传动技术迅速的发展，特别是20世纪70年代初，大规模集成电路和计算机技术的发展，使交流调压调速驱动系统在电梯中得到了广泛的应用。这种系统采用晶闸管闭环调速，其制动减速可采用涡流制动、能耗制动和反接制动等方式，使乘座舒适感、平层精确度明显优于交流双速驱动系统，目前主要用于额定速度2.5m/s以下的电梯。 3）变频变压调速系统 1984年日本三菱电机公司制造了第一台变频变压控制的电梯，经过数年的发展，这种系统驱动的电梯额定速度已越来越高。变频调速是通过改变异步电动机供电电源的频率而调节电动机的同步转速，但按电梯的使用要求，调速时仍需保持电动机的最大转矩不变，维持磁通恒定，也就是改变电源频率的同时，施加于电动机定子的供电电压也做相应的调节，达到电动机转速目的。目前交流变压变频（VVVF）控制技术得到迅速发展，利用矢量变换控制的变频变压系统的电梯速度可达12.5m/s，其调速性能已达到直流电动机的水平。且具有节能、效率高、驱动控制设备体积小、重量轻和乘坐舒适感好等优点。 （3）永磁同步无齿电动机拖动 永磁同步电动机拖动是近几年发展起来的新型拖动方式。 普通电动机的磁场能是由线圈中通入电流产生励磁；永磁同步电动机不需要励磁电流，它的磁极是由永磁材料产生的。 与有齿轮的交流电动机相比，由于取消了如蜗轮蜗杆、行星齿轮等减速机构，传动系统的电动机和曳引轮同轴，使得曳引机结构简单而紧凑，易于小型化、轻量化，目前广泛应用