第三章 电梯电力拖动系统

拖动轿厢下降，电动机在固有特性上转入稳速
运行。KA1、KA2、KA3是慢速运行接触器，
KA1，KA2是逐段切除慢速电阻用的，而KA3
则使RM被全部切除掉，使电动机进入慢速固
有特性并转入稳定低速运行。
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第六节
交流调压调速电梯拖动方式
对电梯稳速运行时实行闭环控制，通过闭环 调压，使电梯不论负载轻重、不论运行方向均在额 定梯速下运行。
星形接法。KS是快速接触器，，当KS、KS1吸
合时，电动机以6极YY形接法快速运转。KM1时
慢速接触器，当KS1、KS断开，而KM1接通时， 电动机被接成Y形接法形成24极，同步转速为 250r/min。
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KM是上升接触器，KMR是下降接触器。 当KM接通时，电动机正转，带动轿厢上升；
当KMR接通时，电源相序被改变，电动机反转，
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A、卷绕式拖动系统电动机 PN=KQNvN/η= KMNgvN/η= KMNvN/102 η K=1.1~1.6 B、有对重曳引电动机
PN=K(1-KP)mNvN/102 η;
KP=(QP-QJ)/QN =(mP-mJ)/mN ;
KP=0.4~0.5
K、KP、 η的取值要求：
P79
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曳引电动机发热与过载、起动校验： 一、初选电动机 MN=9550PN/nN 二、发热校验 A、直流或变频调速电梯 电动机内磁通量额定不变，可用等效负载转矩法。 电动机额定转矩：ＭＮ 等效负载转矩：Ｍｄ
对电梯加、减速过程实行闭环控制，通过调压 或辅以其它制动手段，使电梯按预定的速度曲线升 速或减速，从而获取加减速阶段的良好舒适感，并 提高轿厢平层准确度。 电动机调压调速的原理：
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电梯调压调速的特点：
1、目的： 2、调压调速对电梯曳引电机的要求： (1)、电梯起动对电梯曳引电动机机械特性的要求 SM ≈0.5 (2) 、电梯减速制动运行对电动机的要求 A、电梯拖动的反接制动。特性、解决方法 B、电梯拖动的能耗制动 。特性、解决方法
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Ｂ、电枢电路由两组反并联的三相全波可控整流器 供电的SCR-M直流电梯 （如图）
2 3 4
1 12 M
5
7
6 10 UCF 17 18 14 15 16 13 UCR 11 8 UCE 9
1-主变压器 2-正组晶闸管 3-反组晶闸管 4-平波电抗器 5-直流电动机 6-测速发电机 7-曳引机 8-轿厢 9-对重 10-励磁变压器 11-励磁晶闸管整流器 12-励磁绕组 13-励磁指令及励磁控制器 14-速度指令 15-比较器 16-控制切换开关 17-正组晶闸管 25 触发器 18-反组晶闸管触发器
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M
E
F M=f(t) C t
A 0
B
t g1
F＇
t01
轿厢一次重载上升运行过程中负载转矩随时间变化曲线
即要求ＭＮ＞Ｍｄ
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B、定子串电阻（电抗）调速或调压调速交流电梯 a、加、减速时，电动机内磁通量减小，电流 （I）增大，则对各阶段的转矩加以修正，再求Ｍ ｄ。 b、用等效电流验证（与求等效负载转矩类似） Iｄ。 即要求ＭＮ＞Ｍｄ
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轿门及厅门开关运动
直流电动机电枢串、并联电阻调速拖动方式 直流电动机斩波调压调速拖动方式 交流异步电动机VVVF调速拖动方式 力矩异步电动机拖动方式 伺服电动机拖动方式
轿 门 及电 厅力 门拖 开动 关方 运式 动 的
5
第二节 电梯的速度曲线
电梯舒适性要求:
a≦1.5M/S2 ρ≦1.3M/S3 电梯快速性要求:(起动) aP≧0.5M/S2 aP≧0.7M/S2 (vN≦2M/S) (vN≧2M/S)
（150～300次） Ｃ、电动机为周期断续工作制。 电动机持续率（FS） 15%、25%、40%、60%； 电梯持续率 30%～70%;
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持续率的估算方法：FS=tg/T Ｄ：交流电梯，要求ＭST足够大，ＩST足够小。 通常ＩST ＝５～７ＩN ，ＭST＝0.7~1.8ＭN。 曳引电动机功率的粗选： 用平均负载（静态负载）代替等效负载。 原因：加速阶段负载转矩增大，制动阶段负载转 矩（Md）减小。
电动机变极调速的原理：
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Ａ、双绕组6/24极变极电动机用作电梯曳引电动机 的主电路 （如图）
KA KS KM KR
XK
RK XK1
XK2 XK3 M 3~ XM1
KA2
KA1 KM1
KR1
XM2
XM3
KMR
XM
RM
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电动机M有两套套组，快速（6极）绕组的引
出端为XK1、XK2、XK3，在内部三相接成Y形接
选择电机具体步骤为：初选电动机；发热校验； 对交流电动机进行过载校验和起动校验。
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第四节
直流电梯电力拖动方式
直流电梯中，基本上都是采用调压的方法实
现调速的。按照直流电源的获取方式可以将直流
电梯分成两类：一类是由交流电动机—直流发电
机机组供电的直流电梯，简记为G-M方式，另一
类是由晶闸管整流器（逆变器）供电的直流电梯，
第三章 电梯的电力拖动 系统
1
第一节 常见的电梯电力拖动方式
电梯电力拖动系统： 电力拖动系统是电梯的动力来源，它驱动电梯部件 完成相应的运动。 在电梯中主要有如下两个运动： 1. 轿厢的升降运动。(主驱动,几KW≦Ｐ≦几十KW) 2. 轿门及厅门的开关运动。(Ｐ≦200W)
2
电梯电力拖动系统功能 ：P61 1．有足够的驱动力和制动力，能够驱动轿厢、轿 门及厅门完成必要的运动和可靠的静止。 2．在运动中有正确的速度控制，有良好的舒适性 和平层准确度。 3．动作灵活、反应迅速，在特殊情况下能够迅速 制停。 4．系统工作效率高，节省能量。 5．运行平稳、安静，噪声小于国标要求。 6．对周围电磁环境无超标的污染。 7．动作可靠，维修量小，寿命长。
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B、开环起动—能耗制动电梯主电路 （如图）
Q
L1
KM
KA
KS
KR
L2
L3
RK
N
4
5
6
7
M 3~
8
KS1
9
1 KMR KM2
2
3
KB1
L KB KB
KS2
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采用一台6/24极单绕组变极电动机作为曳引
电动机，该电动机共有9个引出端。电梯的起动
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C、采用涡流制动器 。
涡流制动器与异步电动机 特性、解决方法
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Ａ、调压—能耗制动方式的主电路 （如图）
Q L1 L2
L3 R KC V4 V1 U V3 V V6 V5 W V2 VD2 V8 S T VD1 V7
KMR KM KM KM2 KB
KS
KR1
KR2
4极 M G Rt 16极
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采用双速电动机作电梯曳引电动机、对高速 绕组实行调压控制、对低速绕组实施能耗制动控 制的电梯是目前调压调速电梯的主要拖动方式。 电动机的高速绕组接成星形调压方式，每一 相接有一对反并联的晶闸管，接触器KM和KMR 是改变电动机转向的上行和下行接触器。在这种 形式下，还可以利用接触器的辅助触点实现互锁、 传递信号，KM、KMR在不运行时可以断开电路， 起到保护晶闸管的作用，还可以避免由于晶闸管 的误触发或短路造成电梯误动作的事故。
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电梯的负载机械特性: 将电梯静态负载机械特性和电梯动态负载机 械特性叠加即可。 书Ｐ73
电动机机械特性与负载机械特性的关系: 全部覆盖或包容
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第四节 曳引电动机及其功率的确定
电梯对曳引电动机的要求：
Ａ、电梯惯量大，要求电动机过载能力大。
（３～４倍）
Ｂ、电动机能频繁起停，每小时有较高的合闸次数。
Ｂ、单绕组6/24极变速电动机用作电梯曳引电动机 的主电路 （如图）
Q KM KA KS KR + KMR KM RK -
4
5
6
M 3~ BZ KA2 KA1 1 2 3
RM
KMR
KA3
KM1
KS1
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图中采用一个快速接触器KS1，当快速（6极）
运行时，通过KS1的常开点将电动机端子1、2、3
短接到一起构成另一个星形点，使电动机接成双
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三、对交流电动机进行过载校验和起动校验
Ａ、过载校验
电动机过载倍数或最大转矩倍数：
λ ＝Ｍｍ／ＭＮ 0.81λ ＭＮ≥ＭｍＺ Ｍｍ电动机最大转矩； ＭｍＺ要求的最大负载转矩。
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Ｂ、起动校验
电动机起动转矩倍数： ＫＱ＝ＭＱ／ＭＮ 0.81ＫＱＭＮ≥ＭＱＺ 对于非闭环控制电机，在起动时机械特性不能 自动调节，要按起动时电动机的机械特性进行起 动校验。书Ｐ82
加、减速时。（静态＋加速度带来的转矩）
Ｍ＝[ＧＤ2／375]*[dn/dt]
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Hale Waihona Puke nＣＢ Ｆ ‘ Ｅ’ Ｄ Ａ Ｏ Ｆ Ｅ Ｍ
电梯的动态负载机械特性
上图为一次上升运行过程的转速和转矩的关系； 一次上升运行只要将此曲线绕原点旋转180度即可。
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n—M曲线的方程:
AE：n={[187.5/GD2]2/Kn} ﹡M2 EF：M=[GD2/375] ﹡aE BF：n = nB-{[187.5/GD2]2/Kn} ﹡M2 BC：等速运行，Ｍ＝０， n = nＮ DA：稳定静止，Ｍ＝０， n = ０
6
v F E A 0
B
C F’ E’ D t
常用的电梯速度曲线（抛物线形） 电梯速度曲线特点：
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各阶段速度曲线、加速度曲线、加加速度曲线：
ＡＥ：v=kt2 ,a=v’=2kt, ρ =a’=2k；
ＥＦ：v=vE+aE(t-tE), a=aE, ρ =0；