淺議可變速電梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　摘 要：隨著人們一直在追求電梯“等待時(shí)間和乘坐時(shí)間”的改善，如今正通過提高電梯額定速度的和增加臺(tái)數(shù)來改善等待時(shí)間和乘坐時(shí)間。但由于空間和能源有限，要想實(shí)現(xiàn)效率化是有一定極限的。因此，探討開發(fā)了通過利用轎廂和對(duì)重的平衡來最大程度地發(fā)揮曳引機(jī)能力的可變速驅(qū)動(dòng)技術(shù)。通過使用該技術(shù)來實(shí)現(xiàn)可改變最高速度的可變速驅(qū)動(dòng)，以改善等待時(shí)間和乘坐時(shí)間。

　　關(guān)鍵詞：可變速;速度;安全性能;電梯

　　1、可變速方式電梯的功能構(gòu)成

　　1.1功能概要

　　(1)根據(jù)轎廂載重量，靈活運(yùn)用曳引機(jī)余力，從而按額定速度以上的速度行駛。因此，也可以用在電動(dòng)機(jī)、變頻器、電源設(shè)備容量(斷路器)等在額定載重時(shí)可按額定速度行駛的機(jī)器上(與以往的方式相同)。

　　(2)速度增加量在額定載重情況下，以中間負(fù)載額定速度行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)器的能力以及電源設(shè)備容量限制的范圍內(nèi)。

　　(3)雖然使用稱量裝置檢測出載重量，但也進(jìn)行了運(yùn)行控制以保證當(dāng)稱量裝置出現(xiàn)故障時(shí)也不會(huì)使驅(qū)動(dòng)裝置出現(xiàn)超載荷。

　　(4)安全裝置(限速器、安全鉗、緩沖器)以及井道空間(頂部間隙、底坑深度)配合中間負(fù)載額定速度適用。

　　2、可變速度的設(shè)想

　　(1)可變速度方式，根據(jù)電梯啟動(dòng)時(shí)轎廂載重量，將一定速度行駛時(shí)的速度設(shè)定在額定速度以上、中間負(fù)載額定速度以下的范圍內(nèi)。

　　(2)轎廂和對(duì)重接近于平衡狀態(tài)時(shí)曳引機(jī)的余力增大，因此可設(shè)定較高的速度增加率。

　　3、可變速方式的基本動(dòng)作

　　(1)可變速方式電梯的動(dòng)作流程。

　　①電梯啟動(dòng)時(shí)通過載重檢測器(稱量裝置)檢測出轎廂載重量。

　　②根據(jù)各個(gè)步驟測出的轎廂載重量，在驅(qū)動(dòng)機(jī)器額定范圍內(nèi)的設(shè)定一定速度行駛時(shí)的行駛速度及加減速度。這些在行駛開始之前決定。

　�、郯凑赵O(shè)定好的速度和加減速度運(yùn)行電梯。

　　(2)按照標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先設(shè)定好對(duì)應(yīng)轎廂載重量的中間負(fù)載額定速度。

　　(3)按照設(shè)計(jì)圖紙上所記載的載重量所設(shè)定的額定速度以及中間負(fù)載額定速度，是以該載重量為中間值，相當(dāng)于額定載重量的±10%的載重范圍內(nèi)的載重量作用于轎廂時(shí)的速度。這是因?yàn)檎J(rèn)為稱量裝置的檢測誤差，在額定載重量的±10%之內(nèi)。

　　4、中間負(fù)載額定速度的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)

　　與載重量相對(duì)應(yīng)的中間負(fù)載額定速度設(shè)定在不超過驅(qū)動(dòng)機(jī)器能力的范圍之內(nèi)。按一定速度行駛時(shí)的電動(dòng)機(jī)的輸出功率，設(shè)定范圍為額定載重量且按額定速度以一定速度行駛時(shí)的輸出功率以下。

　　(1)安全裝置

　　如下所示采用與最高速度相適應(yīng)的安全機(jī)器，動(dòng)作速度也對(duì)應(yīng)中間負(fù)載額定速度來設(shè)定。在轎廂速度以額定速度運(yùn)行時(shí)，限速器設(shè)定為可自動(dòng)切斷動(dòng)力。轎廂下降速度為額定速度時(shí)，限速器啟動(dòng)安全鉗裝置。安全鉗和緩沖器及制動(dòng)器適用于適應(yīng)最高速度的機(jī)器。

　　(2)牽引力及鋼絲繩安全率，牽引力和鋼絲繩安全率是根據(jù)GB7588 Appendix M，N來設(shè)計(jì)最高速度的。

　　(3)轎廂載重量/轎廂速度監(jiān)控功能(GB7588標(biāo)準(zhǔn)中無規(guī)定)

　　與轎廂載重量相適應(yīng)的可變速方式電梯設(shè)有監(jiān)控接下來的轎廂載重量及轎廂速度(速度命令值和實(shí)際速度)的功能，一直可選擇與適合轎廂載重量的轎廂速度。

　�、俎I廂載重量監(jiān)控功能

　　轎廂開始行駛前由稱量裝置檢測出的轎廂載重量顯示為異常數(shù)據(jù)時(shí)，轎廂不起動(dòng)。另外，在轎廂行駛時(shí)，將由稱量裝置檢測出的轎廂載重量與根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流檢測值計(jì)算出的轎廂載重量相比較，檢查轎廂載重量的匹配性，如不匹配則立刻將轎廂速度減速到額定速度運(yùn)轉(zhuǎn)電梯。該功能為可變速電梯特有的功能。

　�、谒俣让�令值監(jiān)控功能

　　將由控制裝置所運(yùn)算的速度命令值與按速度命令值監(jiān)控功能所設(shè)定的速度命令值的上限值相比較，限制運(yùn)算得出的速度命令值不要超過上限值。由此，即使在速度命令值不能正常進(jìn)行的情況下，也要限制速度命令值不能超過被選擇的速度。而且，雖然以往方式的電梯也有相當(dāng)于本功能的功能，針對(duì)額定速度設(shè)定速度命令值的上限值，但本功能擴(kuò)展到設(shè)定與所選擇速度相對(duì)應(yīng)上限值。

　　根據(jù)對(duì)應(yīng)轎廂載重量設(shè)定的速度等，在轎廂行駛時(shí)演算轎廂的速度命令值。另外，通過控制轎廂行駛的速度與速度命令值相一致來進(jìn)行行駛。

　�、坜I廂速度監(jiān)控功能

　　監(jiān)控行駛中的轎廂速度(電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度檢測值)，如檢測出超速則緊急制動(dòng)電梯。由此可在到達(dá)終端層附近時(shí)迅速檢測出增速并制動(dòng)。另外，以往方式的電梯也有相當(dāng)于本功能的功能，設(shè)定有相對(duì)于額定速度的超速檢測水準(zhǔn)，但本功能擴(kuò)大到可設(shè)定與所選擇速度相對(duì)應(yīng)的超速檢測水準(zhǔn)。

　　5、可變速電梯的安全性能

　　變速器、安全鉗、緩沖器、制動(dòng)器、井道空間適用于本可變速電梯的安全裝置，能確保電梯行駛時(shí)對(duì)應(yīng)最高速度的裝置和空間，通過對(duì)此二者的控制來確保電梯異常時(shí)的安全性。也就是說，通過適當(dāng)?shù)陌踩�裝置的設(shè)置和保證一定的空間(安裝該安全裝置所需要的尺寸及異常時(shí)安全裝置工作所必要的空間)以此來確保電梯安全性。因此，在所規(guī)定的一系列空間以及安全裝置適用基準(zhǔn)中，也對(duì)變速器的超速開關(guān)以及安全鉗裝置應(yīng)該動(dòng)作速度的上限值和最高速度的一定比例進(jìn)行規(guī)定。

　　綜述

　　近年來隨著技術(shù)的進(jìn)步，可變速方式電梯的安全性如上所述，這可以認(rèn)為是沿襲了對(duì)以往方式的電梯的相關(guān)設(shè)想，確保了電梯應(yīng)有的安全性能。即可變速電梯的安全裝置適用于與最高速度相配合的機(jī)器(限速器、緩沖器、安全鉗、制動(dòng)器)，起動(dòng)速度也是根據(jù)最高速度進(jìn)行的設(shè)定。此時(shí)，為在發(fā)生異常時(shí)安全裝置起動(dòng)，對(duì)所發(fā)生的事件確保安全性能，確保了與最高速度相適應(yīng)的空間。另外，控制裝置通過轎廂載重量監(jiān)控功能監(jiān)控轎廂負(fù)載的整合性，并利用對(duì)應(yīng)轎廂負(fù)載的速度而起動(dòng)的安全機(jī)能，從而在控制異常時(shí)確保安全性。通過以上應(yīng)對(duì)方式，可變速方式電梯可以和以最高速度為額定速度的以往方式的電梯一樣，確保安全性能。

　　此時(shí)，超速開關(guān)、安全鉗的起動(dòng)速度是將額定速度換讀為最高速度，分別設(shè)定最高速度為以往電梯的額定速度。通過上述的對(duì)應(yīng)最高速度的空間和安全裝置的應(yīng)用，以及控制裝置安全功能，正確設(shè)定與最高速度對(duì)應(yīng)的超速開關(guān)及安全鉗的動(dòng)作速度，以此來確保安全性能，不會(huì)發(fā)生故障。

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