基于plc控制的电梯硬件系统课程设计说明书(13)

3.电梯设备及电梯发展动态

3.1 电梯的出现及发展

1854 年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯第一次向世人展示了他的发明---历史上第一部安全升降梯。从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛应用。以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程。150 年以来，她已经发展成为世界、亚洲和中国领先的电梯公司。

自从我国实行改革开放政策以来，全国各地高层建筑不断涌现，作为高楼的垂直交通工具―电梯，其需求量日益增长。各种类型、规格繁多的电梯已在高楼内投入运行。为了确保电梯正常运行、安全使用，必须要了解电梯、熟悉电梯、管理电梯、维护好电梯。

20世纪初，美国出现了曳引式电梯，其结构如

图1-1所示，从图中可见，钢丝绳悬挂在曳引轮上，

一端与轿厢连接，而另一端与对重连接，随曳引轮的

转动，靠钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力使轿厢与对

重作一升一降的相反运动。显然，钢丝绳不用缠绕，

因此钢丝绳的长度和股数均不受限，当然轿厢的载重

以及提升高度就得到了提高，从而满足了人们对电梯

的使用需求。因此，近一百年来，曳引式电梯一直受

到重视，并发展沿用至今。

图3-1 曳引式电梯示意图

在后来的几十年里，电梯的自动平层控制系统以及1—轿厢 2—曳引轮 3—对重 通过变换电动机极数的调速方法来调整电梯的运行速度的技术相继研制成功，1933年世界上第一台运行速度为6m/s的电梯被安装在美国纽约的帝国大厦。

随着电力电子技术的发展，晶闸管变流装置越来越多地用于电梯系统，使电梯的拖动系统简化，性能提高。同时交流调压调速系统的研制和开发，使交流电梯的调速性能有了明显的改善。进入20世纪80年代，通过控制电动机定子供电电压与频率电梯运行速度的调压调频技术研制成功，出现了交流变压变频（VVVF）调速电梯，开拓了电梯拖动的新领域。1993年，日本生产了12.5m/s的世界高速交流变压变频调速电梯，结束了直流电梯独占高速领域的历史。

电梯发展的今天，在使用需求和新技术应用方面都进入到全面发展时期，随着智能化、信息化建筑的兴起与完善，要求电梯不只是完成垂直运输的基本功能，还应以人为本提高舒适度，特别从电梯运行的控制智能化角度考虑，电梯的优质服务不再是单一的“时间最短”问题，而是采用模糊理论、神经网络、专家系统等方法，以期实现单梯与群控管理的最佳模式。合理的配置与使用远程监控与故障诊断、节能以及减少环境污染等。本文中着重研究电梯的升降控制逻辑，不着重

主电动机的升降速度以及电梯的安全保护措施。

3.2 电梯设备

3.2.1 电梯的分类

电梯的分类有各式各样：

（1）按速度分类 低速电梯 1m/s以下 高速电梯 2-3m/s

超高速电梯 3-10m/s

（2）按用途分类 乘客电梯 住宅电梯 观光电梯 载货电梯

客货两用电梯 车辆电梯 其他电梯

（3）按拖动方式分类 交流电梯 直流电梯 液压电梯 齿轮齿条电梯 螺杆式电梯

（4）按有无司机分类 有司机电梯 无司机电梯 有/无司机电梯

（5）按控制方式分类 手柄操纵控制电梯 按钮控制电梯

信号控制电梯 集选控制电梯 群控电梯

（6）按曳引机结构分类 有齿曳引机电梯 无齿曳引机电梯

（7）其它分类方式

按轿厢尺寸的大小分类时，经常使用“小型”、“超大型”等词来描述电梯。 按机房位置不同可分为：机房位于井道顶部的上置式电梯；机房底部的下置式电梯。

3.2.2 电梯的主要组成部分

（1） 曳引部分：通常有曳引机和曳引钢丝绳组成。电动机带动曳引机旋转 使轿厢上下运动。

（2） 轿厢和厅门：轿厢由轿架，轿底，轿壁和轿门组成；厅门一般有封闭式、中分式、双折中分式和直分式等。

（3） 电器设备及控制装置：有曳引机，选层器传动及控制柜、轿厢操纵盘、呼梯按钮和厅外指示器组成。

（4） 其它装置：对重装置、补偿装置等。

3.2.3 电梯的安全保护装置

（1） 电磁制动器：装于曳引机轴上，一般采用直流电磁制动器，启动时通电松闸，停层后断电制动。

（2） 强迫减速开关：分别装于井道的顶部和底部，当轿厢驶过端站换速未减速时，轿厢上撞块就触动此开关，通过电器传动控制装置，使电动机强迫减速。

（3） 限位开关：当轿厢经过端站平层位置后仍未停车，此限位开关立即动作，切断电源并制动，强迫停车。

（4） 行程极限保护开关：当限位开关不起作用，轿厢经过端站时，此开关动作。

（5） 急停按钮：装于轿厢司机操纵盘上，发生异常情况时，按此按钮切断电源，电磁制动器制动，电梯紧急停车。