海鈺

身份證號(hào)：410702197304231529

淺談電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

海鈺

身份證號(hào)：410702197304231529

電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)電梯的啟動(dòng)加速，穩(wěn)速運(yùn)行、制動(dòng)減速起著控制作用。文章介紹了電梯電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分類、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)及運(yùn)行工藝，供同行參考。

電梯；電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

電梯的交流電動(dòng)機(jī)具有兩種速度，這樣可以使起動(dòng)與穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)具有較高的速度，可大大的提高電梯的輸送能力。拽引電機(jī)又具有準(zhǔn)確停層所需的較低速度，保證了電梯停層準(zhǔn)確度（額定速度為1.0 m/s時(shí)，一般停層準(zhǔn)確度為＜30mm。所以電梯的運(yùn)行效率較單速電梯大大提高。

該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)雖然比單速電梯的復(fù)雜，但相對(duì)其他電梯來說還是比較簡單的。系統(tǒng)雖然有級(jí)調(diào)速，但可以分別對(duì)高低速進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。因此電梯的運(yùn)行效率和性能得到相當(dāng)大的提高和改善，使得這種驅(qū)動(dòng)程序系統(tǒng)在一般低速電梯中得到廣泛的應(yīng)用。

這種電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和減速過程是采用低繞組的再生發(fā)電制動(dòng)原理，即在減速開始的瞬間，快速繞組雖已從電網(wǎng)撤出，并立即把低速繞組接入電網(wǎng)，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)述因電梯機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的慣性，仍維持在原快速狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)速。對(duì)低速繞組來說，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)，即把在快速運(yùn)行時(shí)所具有的動(dòng)能反饋到電網(wǎng)中去。這樣的減速制動(dòng)方式是較經(jīng)濟(jì)的，電能消耗相對(duì)較少。

1　電梯電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分類及要求

電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分為兩大類：交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電梯的電力系統(tǒng)要求是快、穩(wěn)、準(zhǔn)。

2　交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)

以三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)的交流電梯中，在現(xiàn)有的條件下，交流電梯的運(yùn)行速度一般在1m/s以下。而l＜V＜2.0m/s則屬交流調(diào)速（或稱快速）電梯的范疇。

1）改變電動(dòng)機(jī)定子電壓轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)特性

這種調(diào)速方法的曳引電機(jī)工作在非正常狀態(tài)下，如果長期處于低于額定電壓下運(yùn)行，雖達(dá)到調(diào)速的目的，但其能耗、特性硬度、最大轉(zhuǎn)矩等特性均低于額定電壓時(shí)的情況。因此，這種調(diào)速方法是不經(jīng)濟(jì)的，且性能也不理想，僅用于起動(dòng)和制動(dòng)的短暫時(shí)間內(nèi)，以限制起動(dòng)電流和改善電梯的舒適感。

由公式n0=60f/p中可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p改變時(shí)，交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0也將改變。所以，交流電梯中也常用改變電動(dòng)機(jī)及對(duì)數(shù)p的方法獲得電梯所需的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)特性。

這種具有兩種以上及對(duì)數(shù)的電動(dòng)機(jī)，我們通常稱之為雙速、三速電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)的定子繞組有兩種結(jié)構(gòu)形式：各獨(dú)立繞組的多速電動(dòng)機(jī)（例如JTD系列電動(dòng)機(jī)）和按特殊接線方法而改變極對(duì)數(shù)的單繞組多速電動(dòng)機(jī)（例如YTD系列電動(dòng)機(jī)）。

2）改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的極對(duì)數(shù)時(shí)的轉(zhuǎn)速

在轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)過程中，應(yīng)從一個(gè)極對(duì)數(shù)相對(duì)應(yīng)的速度調(diào)節(jié)至另一極對(duì)數(shù)相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速過程中，要采取有效措施防止電梯系統(tǒng)給乘客帶來不舒服感覺和對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，這樣為了轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)需添置眾多的附加設(shè)備［1］。

由于在同一定子內(nèi)需要布置兩套三相繞組（或改變單相繞組的不同接線方法），不同極對(duì)數(shù)時(shí)相應(yīng)的磁通量和功率是不一樣的，因而極對(duì)數(shù)越大，其最大轉(zhuǎn)矩也將有稍許變化。

3）渦流制動(dòng)器等的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)特性

在交流電梯中除了三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的本身進(jìn)行速度調(diào)節(jié)外，還可以利用外加器件調(diào)節(jié)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的最后輸出速度。這種情況常見的有：在電機(jī)內(nèi)的一個(gè)獨(dú)立繞組中加一個(gè)可控制的直流電流或在交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的軸端加一個(gè)可控制的渦流制動(dòng)器。

雖然這種調(diào)速方法的機(jī)械特性曲線較為理想，但其能量消耗較大，而且把電動(dòng)機(jī)的原有動(dòng)能全部消耗在渦流制動(dòng)器的發(fā)熱上了。

3　交流調(diào)速電梯的運(yùn)行工藝

接通電梯的總電源及控制電源、照明電源。把電梯的層門和轎廂門打開，進(jìn)入電梯轎廂內(nèi)，合上轎廂內(nèi)操作箱上應(yīng)該合上的各種開關(guān)，點(diǎn)亮轎廂內(nèi)的照明燈。根據(jù)轎廂內(nèi)乘客欲往的樓層或轎廂內(nèi)無乘客時(shí)根據(jù)某個(gè)樓層的廳外召喚信號(hào)，按操作箱上相應(yīng)的一個(gè)樓層或幾個(gè)樓層數(shù)的指令按鈕，自動(dòng)定出電梯的運(yùn)行方向，按起動(dòng)開車按鈕，自動(dòng)關(guān)門，自動(dòng)起動(dòng)，分級(jí)加速至穩(wěn)速運(yùn)行。在接近目的樓層時(shí)，井道內(nèi)該層永磁開關(guān)自動(dòng)發(fā)出減速信號(hào)，自動(dòng)分級(jí)減速制動(dòng)，自動(dòng)平層停車，自動(dòng)開門，讓乘客出入電梯轎廂。再次按起動(dòng)開車按鈕，電梯可以由專職司機(jī)操作，也可以由進(jìn)入轎廂內(nèi)的乘客自己操作，也可以由某個(gè)或幾個(gè)樓層的廳外召喚信號(hào)把電梯召喚來，而且在運(yùn)行應(yīng)答完最后一個(gè)（即最遠(yuǎn)一個(gè)）召喚信號(hào)后，電梯即可自動(dòng)換向［2］。樓層廳外召喚信號(hào)的作用只有在電梯門關(guān)閉后方可起作用。

這種主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作過程如下：快速繞組（6極）作為起動(dòng)和穩(wěn)速（即額定速度）運(yùn)行之用；慢速繞組（24極）作為制動(dòng)、減速、停車之用。起動(dòng)按時(shí)間原則、串電阻、電抗一極加速，減速制動(dòng)按時(shí)間原則進(jìn)行兩極減速。

［1］孫亮，等.自動(dòng)控制原理［M］.北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2001.

［2］吳浩烈.電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)［M］.重慶：重慶大學(xué)出版社，2005.

［3］顧繩谷.電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

［4］邱阿瑞.電機(jī)與電力拖動(dòng)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2002.