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电梯常识介绍电梯常识介绍2012年年2月月29日日电梯常识介绍2012年2月29日1电梯历史与发展1887年年美国奥的斯制造出世界第一台电梯美国奥的斯制造出世界第一台电梯1889年安装于年安装于纽约德玛利斯大厦纽约德玛利斯大厦每分钟走每分钟走10米米1900年年美国奥的斯制造出世界第一台自动扶梯美国奥的斯制造出世界第一台自动扶梯1901年年中国第一台电梯安装于上海（美国奥的斯）中国第一台电梯安装于上海（美国奥的斯）1902年年瑞士迅达制造出世界第一台按钮式自动电梯瑞士迅达制造出世界第一台按钮式自动电梯1951年年中国第一台自制电梯安装于天安门（天津从庆生电机中国第一台自制电梯安装于天安门（天津从庆生电机厂）厂）继电器控制继电器控制PLC控制控制微机控制微机控制交流双速交流双速交流调压调速交流调压调速交流变频调压调速交流变频调压调速电梯历史与发展1887年美国奥的斯制造出世界第一台电梯2电梯的分类 根据驱动方式的不同根据驱动方式的不同,电梯可以分电梯可以分为曳引驱动为曳引驱动,强制强制(卷筒卷筒)驱动驱动,液压驱液压驱动等几种驱动方式动等几种驱动方式.其中曳引驱动方其中曳引驱动方式具有安全可靠式具有安全可靠,提升高度基本不受提升高度基本不受限制限制,电梯速度容易控制等优点电梯速度容易控制等优点,其已其已成为电梯产品驱动方式的主流成为电梯产品驱动方式的主流.在曳引式提升机构中在曳引式提升机构中,钢丝绳悬挂钢丝绳悬挂在曳引轮绳槽中在曳引轮绳槽中,一端与轿厢连接一端与轿厢连接,另另一端与对重连接一端与对重连接.曳引轮利用其与钢曳引轮利用其与钢丝绳之间的摩擦力丝绳之间的摩擦力,带动电梯钢丝绳带动电梯钢丝绳继而驱动轿厢升降继而驱动轿厢升降.电梯的分类 根据驱动方式的不同,电梯可以分为曳引驱3电梯八大系统电梯电梯机械部分机械部分电气部分电气部分轿厢系统轿厢系统导向系统导向系统曳引系统曳引系统门系统门系统重量平衡系统重量平衡系统电力拖动系统电力拖动系统电气控制系统电气控制系统安全保护系统安全保护系统电梯八大系统电梯机械部分电气部分轿厢系统导向系统曳引系统门系4轿厢系统 电梯轿厢是装载乘客或货物的箱形电梯轿厢是装载乘客或货物的箱形结构部件。结构部件。轿厢由轿厢架和轿厢体组成。轿厢由轿厢架和轿厢体组成。轿厢系统 电梯轿厢是装载乘客或货物的箱形结构部件。5对边形轿厢架对边形轿厢架对角形轿厢架对角形轿厢架1-上横梁上横梁;2-立柱立柱;3-底横梁底横梁;4-轿厢地板轿厢地板;5-斜拉杆斜拉杆;6-绳头组合绳头组合轿厢架对边形轿厢架对角形轿厢架1-上横梁;2-立柱;3-底横梁6轿厢轿厢7导向系统 导向系统由导轨导向系统由导轨,导靴和导轨导靴和导轨支架组成。支架组成。导轨架作为导轨的支撑件导轨架作为导轨的支撑件,被固被固定在井道壁上。定在井道壁上。导靴安装在轿厢架和对重架的导靴安装在轿厢架和对重架的两侧两侧,导靴的靴衬与导轨工作面配导靴的靴衬与导轨工作面配合，使一部电梯在曳引绳的牵引合，使一部电梯在曳引绳的牵引下，轿厢和对重分别沿着各自的下，轿厢和对重分别沿着各自的导轨作上、下运动。导轨作上、下运动。导向系统 导向系统由导轨,导靴和导轨支架组成。8导轨导轨是电梯行驶在井道的安全路轨，导导轨是电梯行驶在井道的安全路轨，导轨安装在井道壁上，被导轨支架固定连轨安装在井道壁上，被导轨支架固定连接在井道墙壁。接在井道墙壁。导轨导轨是电梯行驶在井道的安全路轨，导轨安装在井道壁上，被导9导靴 导靴分为滑动和滚动导导靴分为滑动和滚动导靴两类。靴两类。滚动导靴滚动导靴弹性滑动导靴弹性滑动导靴刚性滑动导靴刚性滑动导靴导靴 导靴分为滑动和滚动导靴两类。滚动导靴弹性滑动10曳引系统曳引机曳引机导向轮导向轮反绳轮反绳轮曳引绳曳引绳曳引系统曳引系统 曳引系统的作用是向电梯输曳引系统的作用是向电梯输送与传递动力。送与传递动力。由曳引机、曳引钢丝绳、导向由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮和反绳轮等组成轮和反绳轮等组成,。曳引系统曳引机导向轮曳引绳曳引系统 曳引系统的作用11曳引机曳引机是电梯的动力设备，又称电梯主机。功能是输送与传递动力使电梯运曳引机是电梯的动力设备，又称电梯主机。功能是输送与传递动力使电梯运行。它由电动机、制动器、联轴器、减速箱、曳引轮、机架和导向轮及附属行。它由电动机、制动器、联轴器、减速箱、曳引轮、机架和导向轮及附属盘车手轮等组成。盘车手轮等组成。曳引机按有无减速器分类为曳引机按有无减速器分类为:有齿轮曳引机有齿轮曳引机,无齿轮曳引机。无齿轮曳引机。曳引机曳引机是电梯的动力设备，又称电梯主机。功能是输送与传递12有齿轮曳引机行星齿轮曳引机行星齿轮曳引机下置式蜗轮蜗杆曳引机下置式蜗轮蜗杆曳引机上置式蜗轮蜗杆曳引机上置式蜗轮蜗杆曳引机有齿轮曳引机行星齿轮曳引机下置式蜗轮蜗杆曳引机上置式蜗轮蜗杆13减速器种类斜齿轮减速器斜齿轮减速器行星齿轮减速器行星齿轮减速器蜗轮蜗杆减速器蜗轮蜗杆减速器减速器种类斜齿轮减速器行星齿轮减速器蜗轮蜗杆减速器14无齿轮曳引机无齿轮曳引机15曳引钢丝绳 曳引钢丝绳一般采用圆形股状结构,主要由钢丝,绳股和绳芯组成.钢丝绳股由若干根钢丝捻成,钢丝是纲丝绳的基本强度单位.曳引钢丝绳 曳引钢丝绳一般采用圆形股状结构,主要由钢16曳引绳绳头组合自锁楔形绳套绳夹巴氏合金曳引绳绳头组合自锁楔形绳套绳夹巴氏合金17导向轮,反绳轮,曳引轮曳引轮：曳引机通过减速机构的输出轮.导向轮：顾名思义，就是为曳引绳导向的轮子，让钢丝绳分别连接轿厢和对重的两头引到其适当的位置。反绳轮：它与曳引轮和导向轮不同，它不是所有的电梯中都一定有安装，它不会出现在曳引比1:1的电梯中。它一般装在轿顶,其作用是减小曳引机的输出功率和力距.各各种种形形状状的的轮轮槽槽导向轮,反绳轮,曳引轮曳引轮：曳引机通过减速机构的输出轮.导18重量平衡系统使对重与轿厢能达到相对平衡，保证电梯的曳引传动平稳。1.随行电缆;2.轿厢;3.对重;4.补偿链重量平衡系统使对重与轿厢能达到相对平衡，保证电梯的曳引传动平19对重 对重相对于轿厢悬挂在曳引绳的另一侧,起到相对平衡轿厢的作用,并使轿厢与对重的重量通过曳引绳作用于曳引轮,保重足够的驱动力.对重装置一般由对重架,对重块,导靴等组成。对重 对重相对于轿厢悬挂在曳引绳的另一侧,起到相20对重的布置对重在轿厢后面对重在轿厢侧面W=G+KQW 对重的总重量G 轿厢自重Q 轿厢额定载重量 K 电梯平衡系数对重的布置对重在轿厢后面对重在轿厢侧面W=G+KQW 对21重量补偿装置 重量补偿装置是悬挂在轿厢和对重底面的补偿链条,补偿绳等.在电梯运行是,其长度的变化正好与曳引绳长度变化趋势相反,当轿厢位于最高层时,曳引绳大部分位于对重侧,而补偿链(绳)大部分位于轿厢侧;当轿厢位于最底层时,情况与上述正好相反,这样轿厢一侧和对重一侧就有了补偿的平衡作用.补偿装置重量补偿装置 重量补偿装置是悬挂在轿厢和对重底面的22补偿装置的种类补偿装置的种类23门系统 电梯门系统可以分为两部分，装在井道入口层站处的为层门，装在轿厢入口处的为轿厢门。层门和轿厢门按照结构形式可分为中分门、旁开门，垂直滑动门、铰链门等。中分式门主要用在乘客电梯上，旁开式门在货梯和病床梯上用得较普遍，垂直滑动门主要用于杂物梯和大型汽车电梯上。铰链门在国内较少采用，在国外住宅梯中采用较多。门系统 电梯门系统可以分为两部分，装在井道入口层24轿门异步电机旁开门异步电机中分门同步电机旁开门同步电机中分门轿门异步电机旁开门异步电机中分门同步电机旁开门同步电机中分门25层门旁开式层门中分式层门井道中的层门层门旁开式层门中分式层门井道中的层门26轿门门刀与层门门锁滚轮的配合轿门门刀层门门锁 轿厢平层停站后，安装在轿门上的门刀将装于层门上的门锁滚轮夹在中间，并与此两滚轮保持一定间隙。当收到电控柜的开门信号时，门电机驱动门机，当门刀夹住门锁滚轮移动距离超过开锁行程时，锁壁与锁钩脱离啮合，此时开锁完成，并由轿门门刀带动层门门锁滚轮继续走完整个开门过程。轿门门刀与层门门锁滚轮的配合轿门门刀层门门锁 轿27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、乘坐舒适感等指标。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。电力拖动系统直流电动机拖动交流电动机拖动永磁同步电动机拖动调压调速系统变频变压调速系统变极调速系统电力拖动系统 电梯的电力拖动系统的功能是为电梯的28直流电动机 工作原理：工作原理：大致应用了“通电导体在磁场中受力的作用”的原理，励磁线圈两个端线同有相反方向的电流，使整个线圈产生绕轴的扭力，使线圈转动。要使电枢受到一个方向不变的电磁转矩，关键在于：当线圈边在不同极性的磁极下，如何将流过线圈中的电流方向及时地加以变换，即进行所谓“换向”。为此必须增添一个叫做换向器的装置，换向器配合电刷可保证每个极下线圈边中电流始终是一个方向，就可以使电动机能连续的旋转,这就是直流电动机的工作原理。特点：特点：(一)调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。(二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。直流电动机 特点：29桥式整流电路单相整流电路单相整流电路桥式整流电路单相整流电路30交流电动机 三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入三相交流电源(相位差120度)供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。三相异步电机是感应电机，定子通入电流以后，部分磁通穿过短路环，并在其中产生感应电流。短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场。通电启动后，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，即旋转磁场与转子存在相对转速，并与磁场相互作用产生电磁转矩，使转子转起来，实现能量变换。特点特点:优点：与单相异步电动机相比，三相异步电机结构简单，制造方便，运行性能好，并可节省各种材料，价格便宜。缺点：功率因数滞后，轻载功率因数低，调速性能稍差。交流电动机 三相异步电机(Triple-phas31三相异步电动机的构造YBZXAC转子转子定子绕组定子绕组（三相）（三相）机机 座座三相定子绕组三相定子绕组:产生旋转磁场。产生旋转磁场。铁芯：由内周有槽铁芯：由内周有槽的硅钢片迭成。的硅钢片迭成。A-XB-Y C-Z三相绕组三相绕组三相异步电动机的构造YBZXAC转子定子绕组机 座三相定子32定子三相绕组接线方式首尾端不能接反首尾端不能接反注意注意 接法：接法：Y 接法：接法：U1V1W1U2V2W2W2U1V1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1U2V2W2W2U2V2V1W1U1定子三相绕组接线方式首尾端不能接反注意 接法：Y 接法：33交流电动机的调速三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。在生产机械中广泛使用的调速方法有电动机转子串电阻调速（调压调速）、有改变定子极对数调速（变极调速）、还有改变定子电压、频率的变频调速（调频调压调速）等。从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。调速方式调速方式调压调速变极调速调频调压调速交流电动机的调速三相异步电动机转速公式为：调速方式调压调速变34变极调速改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的。变极调速35变压调速当改变电动机的电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。变压调速当改变电动机的电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线36变频变压调速变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频器主回路变频器主回路变频变压调速变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同37编码器 编码器：将速度信号转化为电信号。编码器 编码器：将速度信号转化为电信号。38电气控制系统 电梯的电气控制系统，主要是指对电梯主曳引电动机和门机的启动、运行方向、减速、停止的控制，以及对每层站显示、层站召唤、轿内指令、安全保护等指令信号进行管理。操纵是实行每个控制环节的方式和手段。控制系统的功能与性能直接决定着电梯的自动化程度和运行性能。随着微电子技术、交流调速理论和电力电子学的迅速发展及广泛使用，不仅提高了电梯的整机性能，而且也改善了电梯的乘坐舒适感、提高了电梯控制的技术水平和运行可靠性。电气控制系统的类型除传统的继电器控制外，PLC控制和微机控制的电梯产品已成为主流。电气控制系统继电器控制PLC控制微机控制电气控制系统 电梯的电气控制系统，主要是指对电梯39继电器控制 继电器控制系统，简明易懂，线路直观，易于掌握。系统通过继电-接触器触点的断合，进行逻辑判断和运算，进而控制电梯的运行。但从使用观点看，该系统有以下缺点：1）触点易磨损、电接触不好、故障率高；2）触点闭合缓慢、动作速度慢；3）设备体积大，控制柜占机房面积大；4）控制系统的能量消耗大；5）维修保养工作量大、费用高；6）控制功能少、接线复杂、通用性与灵活性较差。电梯行业基本淘汰继电器控制。继电器控制 继电器控制系统，简明易懂，线路直观，40PLC控制早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。欧姆龙欧姆龙PLC三菱三菱PLCPLC控制早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Progr41微机控制 微机控制 42电梯电器装置的组成电梯电气控制系统主要由下述装置组成:操纵箱 召唤盒 层站位置显示装置 平停层装置(换速,平层装置)端站强迫换速开关,限位开关 控制柜 各位置检修箱电梯电器装置的组成电梯电气控制系统主要由下述装置组成:43操纵箱,召唤盒,层站显示器,选层器层站显示器层站显示器召唤盒召唤盒选层器选层器操纵箱操纵箱操纵箱,召唤盒,层站显示器,选层器层站显示器召唤盒选层器操纵44控制柜变频器变频器急停急停,检修检修等开关等开关微机板相序继相序继电器电器接触器控制柜变频器急停,检修等开关微机板相序继电器接触器45平层装置光电式平层装置双稳态平层装置单簧管传感器平层装置平层装置光电式平层装置双稳态平层装置单簧管传感器平层装置46端站换速和限位开关装置端站换速和限位开关装置47检修箱轿顶检修箱轿顶检修箱底坑检修箱底坑检修箱检修箱轿顶检修箱底坑检修箱48限速器限速器 当电梯实际运行速度超过额定速度的115%时，限速器动作切断供电电路，安装在轿厢底部的安全钳动作将轿厢强制制停。限速器是指令发出者，而安全钳是执行者。两者的共同作用才出现了安全电梯之说。单向限速器单向限速器双向限速器双向限速器限速器 当电梯实际运行速度超过额定速度的115%时，限速器动49安全鉗渐进式安全钳渐进式安全钳瞬时式安全钳瞬时式安全钳双向渐进式安全钳双向渐进式安全钳安全鉗渐进式安全钳瞬时式安全钳双向渐进式安全钳50夹绳器夹绳器 根据GB7588-2003中规定，曳引驱动电梯上应装设上行超速保护装置，保证当轿厢上行超速时，使电梯制停或使其速度降低至对重缓冲器的允许范围内。该装置应作用于轿厢、对重、钢丝绳系统（含曳引钢丝绳或补偿绳）、曳引轮位置上。根据夹绳器触发装置的不同，夹绳器又分为限速器机械式触发（闸线拉动，限速器动作机构直接带动提拉钢丝软轴使夹绳器动作）和电磁式触发（超速后限速器发出信号，夹绳器压绳块动作，夹绳曳引钢丝绳实施制动）两种类型。夹绳器 根据GB7588-2003中规定，曳51缓冲器 电梯用缓冲器有两种主要形式：蓄能型缓冲器蓄能型缓冲器和耗能型缓冲器耗能型缓冲器。聚氨酯缓冲器聚氨酯缓冲器液压缓冲器液压缓冲器缓冲器 电梯用缓冲器有两种主要形式：蓄能型缓冲器52相序继电器 根据国家标准GB7588中规定对于供电电源的错相及电压降低都应有防护措施。相序继电器 根据国家标准GB7588中规定对于53安全触板 安全触板是电梯一种近门安全保护装置，它是一种机电一体式关门防夹安全装置。与其同等作用的近门保护装置是光幕保护装置，属于感应式保护装置。作用是在电梯自动关门过程中，防止人员或物品被夹受损。安全触板 安全触板是电梯一种近门安全保护装置，它是一54光幕 光幕 55超载保护装置 当电梯负载超过额定负载后，过载装置使电梯不能启动运行并发出过载信号。过载开关动作后，电梯门不能关闭。超载保护装置 当电梯负载超过额定负载后，过载56电梯的消防功能n轿厢返回指定层开门n所有召唤、控制均无效n就近停梯，不开门，返回指定层n出于安全装置动作而停止，保持原状态电梯的消防功能轿厢返回指定层开门57安全回路 控制柜急停开关+相序继电器+热继电器+限速器+上限位开关+下限位开关+断绳保护开关+地坑检修急停开关+缓冲器开关+轿内操纵箱急停开关+轿顶安全窗开关+安全钳开关+轿顶检修急停开关*+各层门锁开关安全回路 控制柜急停开关+相序继电器+热继电器+限速器+58
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