電梯在零速（t7時刻）時進行抱閘停車，消除了電梯停車時的沖擊，使乘客更具有舒適感。

2.4電梯曳引電動機及其功率確定

2.4.1電梯對曳引機的要求

① 電梯是一個大慣量的拖動系統(tǒng)，要求電動機有較大的過載能力。

② 電動機能承受頻繁起、停，能承受較高的每小時合閘次數(shù)。

③ 電梯的運行屬于周期斷續(xù)工作方式，要求選用周期斷續(xù)工作制的電動機。 ④ 對于交流電梯，要求曳引電動機有足夠的起動轉(zhuǎn)矩和盡量小的起動電流。

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2.4.2曳引電動機額定功率的粗選

根據(jù)力學關(guān)系導出曳引電動機的額定功率：

K(1?Kp)MnVn 式（2.5） Pn?102?

式中，K——系數(shù)，K=1.1～1.6

Kp——平衡系數(shù)，Kp=0.4～0.5 取0.45

Mn——電梯額定載重量，Mn=1000㎏

Vn——電梯額定速度，Vn=1.0m/s

?——機械轉(zhuǎn)動總效率，?=0.5

帶入數(shù)據(jù)得Pn=11.86～17.25KW

根據(jù)實際電動機額定功率系列，粗選13KW的電動機即可滿足要求。因此，電梯所選用的曳引電動機為YPTD160L1—4,電壓：380V，功率：13KW，轉(zhuǎn)速：1456r/min 。

2.4.3曳引電動機過載、啟動校驗

① 初選電動機

以上面介紹的方法粗選電動機的額定功率PN,將該電動機作為初選電動機可計算其額定轉(zhuǎn)矩

MN?9550PN

nN 式（2.6）

② 對交流電動機進行過載校驗和起動校驗

1）過載校驗 異步電動機機械特性曲線中最大轉(zhuǎn)矩Mm與額定電磁轉(zhuǎn)矩MN的比

值反映了電動機的過載能力，用?表示

M??m

MN 式(2.7)

?被稱作電動機的過載倍數(shù)或最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。在實際應(yīng)用時，需要考慮電網(wǎng)電壓波動的影響，當電壓下降10%時，最大轉(zhuǎn)矩Mm降低到原值的0.9倍，過載倍數(shù)

也降低到原值的0.92倍，即0.81倍，如果此時電動機的最大轉(zhuǎn)矩不能大于等于要求的最大負載轉(zhuǎn)矩Mmz，電梯就會失控，走不出預定的速度曲線，電梯的舒適性和

快速性就會變差。因此，而要考察電動機的過載能力

0.81?MN?Mmz 式(2.8)

所選電動機滿足上式條件，過載校驗通過。

2）起動校驗 異步電動機的起動轉(zhuǎn)矩MQ與額定電磁轉(zhuǎn)矩MN的比值反映了電動

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機的起動能力，用KQ表示

MQKQ?MN 式(2.9)

KQ被稱作電動機的起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。同樣，在實際應(yīng)用時，需要考慮電網(wǎng)電壓波

動的影響，當電壓下降10%時，起動轉(zhuǎn)矩降低到原值的0.92倍，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)也降低到原值的0.92倍，即0.81倍，如果此時電動機的起動轉(zhuǎn)矩不能大于等于電梯滿載時要求的負載起動轉(zhuǎn)矩MQZ，電梯就轉(zhuǎn)不起來。因此，需要考察電動機的起動能

力

0.81KQMN?MQZ 式(2.10)

所選電動機滿足上式條件，起動校驗通過。

只有過載校驗、起動校驗都通過了的電動機，才可以選作電梯曳引電動機。否則需要將初選電動機的額定功率適當加大后再進行上述校驗，直至通過。當然，如果上述校驗裕量很大，則可以適當減小電動機額定功率后再進行上述校驗，直至裕量適當。

第三章 電梯電氣控制系統(tǒng)

3.1 PLC及其在電梯控制中的應(yīng)用特點

PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計算機，實質(zhì)上屬于計算機控制方式。PLC與普通微機一樣。以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實現(xiàn)字運算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器（布爾處理器），進行點（位）運算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修。編程簡單、靈活性強等特點

3.1.1 PLC定義及其特點

PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計算機，實質(zhì)上屬于計算機控制方式。PLC與普通微機一樣，以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實現(xiàn)通道(字)的運算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器(布爾處理器)，進行點(位)運算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡單、靈活性強等特點。

① 可靠性:對可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。

1）PLC不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短。

2）PLC采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進行設(shè)計，例如，冗余設(shè)計，斷電保護，故障診斷和信息保護及恢復等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性提高。

3）PLC有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點，

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一般不易發(fā)生操作的錯誤。

4）PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置，它具有比通用計算機控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程出錯率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計的硬件使可靠性大大提高。

5）在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件:采用先進的工藝制造流水線制造;對干擾的屏蔽、隔離和濾波等;對電源的斷電保護;對存儲器內(nèi)容的保護等。

6）PLC的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波;軟件自診斷;簡化編程語言等。

② 易操作性，PLC的易操作性表現(xiàn)在下列幾個方面:

1）操作方便對PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對大中型的PLC，編程器采用了CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號或接點號進行搜索或順序?qū)ふ�，然后進行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上顯示。

2）編程方便PLC有多種程序設(shè)計語言可供使用。對電氣技術(shù)人員來說，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語言時，十分有助于編程人員的編程。

3）維修方便PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。

③ 靈活性，PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個方面:

1）編程的靈活性。PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。

2）擴展的靈活性。PLC的擴展靈活性是它的一個重要特點。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進行容量的擴展、功能的擴展、應(yīng)用和控制范圍的擴展。

3）操作的靈活性。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。

3.1.2 PLC控制電梯的優(yōu)點

① 在電梯控制中采用了PLC，用軟件實現(xiàn)對電梯運行的自動控制，可靠性大大提高。

② 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。

③ PLC可實現(xiàn)各種復雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。

④ PLC可進行故障自動檢測與報警顯示，提高運行安全性，并便于檢修。

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⑤ 用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運行效率。

⑥ 更改控制方案時不需改動硬件接線。

3.2 PLC的選擇

PLC電梯控制系統(tǒng)的控制核心是PLC。哪些信號需要輸入PLC，PLC需要輸出哪些信號，以及采用何種編程方式都需要仔細分析。輸入輸出點的確定是設(shè)計整個控制系統(tǒng)的首要問題，決定系統(tǒng)的程序及硬件線路的方案。

3.2.1 轎廂樓層位置檢測方法

① 轎廂樓層位置檢測主要方法有如下幾種:

1）用干簧管磁感應(yīng)器或其它位置開關(guān):這種方法直觀、簡單，每層需使用一個磁感應(yīng)器，因此低層建筑可以考慮此種方法來進行轎廂樓層檢測。本設(shè)計所使用的樓層檢測方法就是此種方法。當樓層較高時，會占用PLC太多的輸入點，所以高層建筑不易使用這種方法。

2）利用穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān):這種方法需對磁保開關(guān)的不同狀態(tài)進行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，但它是無權(quán)代碼，進行運算時需采用PLC指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大。

3）利用旋轉(zhuǎn)編碼器:目前，PLC一般都有高速脈沖輸入端或?qū)Ｓ糜嫈?shù)單元，計數(shù)準確，使用方便，因而在電梯PLC控制系統(tǒng)中，可用編碼器測取電梯運行過程中的準確位置，編碼器可直接與PLC高速脈沖輸入端相連，電源也可利用PLC內(nèi)置24V直流電源，硬件連接可謂簡單方便�，F(xiàn)在電梯設(shè)計使用此種方法的比較常

見。

② 電梯位置的確定與顯示：

轎廂中的乘客及門廳中等待電梯的人都需

要知道電梯的位置，因而轎廂及門廳中都設(shè)有以

樓層標志的電梯位置。但這還不夠，電梯的運行

還需要更加準確的電梯位置信號，以滿足制動停

車等控制的需要。傳統(tǒng)電梯的位置信號一般由設(shè)

在井道中的位置開關(guān)，如磁感應(yīng)器提供，當轎廂

上設(shè)置的隔磁板插入感應(yīng)器時，發(fā)出位置信號，

并啟動樓層指示。

③ 轎廂的平層與停車：

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轎廂運行后需確定在哪一層站停車，平層即是指停車時，轎廂的底與門廳“地平面”應(yīng)相平齊，一般有具體的平層誤差規(guī)定，如平層時兩平面相差不得超過3mm。平層停車過程需在轎廂底面與停車樓面相平之前開始，先是減速，再是制動，以滿足平層的準確性及乘客的舒適感。傳統(tǒng)電梯的平層開始信號由平層感應(yīng)器發(fā)出。上平層感應(yīng)器及下平層感應(yīng)器裝在轎廂頂部，隔磁板安裝在井道壁上。上行時，上平層感應(yīng)器首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號，電梯開始減速，至下平層感應(yīng)器插入隔磁鐵板時，發(fā)出開門及停車信號，電動機停轉(zhuǎn)，抱閘抱死:下行時下平層感應(yīng)器首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號，電梯開始減速，至上平層感應(yīng)器插入隔磁鐵板時，發(fā)出開門及停車信號。

電梯中的平層感應(yīng)器根據(jù)設(shè)計需求，選取不同的型號規(guī)格。因本設(shè)計是六層建筑的電梯設(shè)計，樓層較低，參考經(jīng)濟、安全以及實用價值，選取三菱通用電梯平層感應(yīng)器YG—30品牌型號傳感器。

3.2.2 PLC機型的選擇

PLC選擇的依據(jù)主要決定于由兩個方面：一是I/O的點數(shù)，二是用戶存儲器的容量。

① I/O點數(shù)的估算根據(jù)被控對象的輸入信號和輸出信號的總點數(shù)，并考慮到今后調(diào)整和擴充，一般應(yīng)加上10%～15%的備用量。