淺議可變速電梯系統的設計

淺議可變速電梯系統的設計

　　摘 要：隨著人們一直在追求電梯“等待時間和乘坐時間”的改善，如今正通過提高電梯額定速度的和增加臺數來改善等待時間和乘坐時間。但由于空間和能源有限，要想實現效率化是有一定極限的。因此，探討開發了通過利用轎廂和對重的平衡來最大程度地發揮曳引機能力的可變速驅動技術。通過使用該技術來實現可改變最高速度的可變速驅動，以改善等待時間和乘坐時間。

　　關鍵詞：可變速;速度;安全性能;電梯

　　1、可變速方式電梯的功能構成

　　1.1功能概要

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

　　(2)速度增加量在額定載重情況下，以中間負載額定速度行駛時，驅動機器的能力以及電源設備容量限制的范圍內。

　　(3)雖然使用稱量裝置檢測出載重量，但也進行了運行控制以保證當稱量裝置出現故障時也不會使驅動裝置出現超載荷。

　　(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)配合中間負載額定速度適用。

　　2、可變速度的設想

　　(1)可變速度方式，根據電梯啟動時轎廂載重量，將一定速度行駛時的速度設定在額定速度以上、中間負載額定速度以下的范圍內。

　　(2)轎廂和對重接近于平衡狀態時曳引機的余力增大，因此可設定較高的速度增加率。

　　3、可變速方式的基本動作

　　(1)可變速方式電梯的動作流程。

　　①電梯啟動時通過載重檢測器(稱量裝置)檢測出轎廂載重量。

　　②根據各個步驟測出的轎廂載重量，在驅動機器額定范圍內的設定一定速度行駛時的行駛速度及加減速度。這些在行駛開始之前決定。

　　③按照設定好的速度和加減速度運行電梯。

　　(2)按照標準預先設定好對應轎廂載重量的中間負載額定速度。

　　(3)按照設計圖紙上所記載的載重量所設定的額定速度以及中間負載額定速度，是以該載重量為中間值，相當于額定載重量的±10%的載重范圍內的載重量作用于轎廂時的速度。這是因為認為稱量裝置的檢測誤差，在額定載重量的±10%之內。

　　4、中間負載額定速度的設定標準

　　與載重量相對應的中間負載額定速度設定在不超過驅動機器能力的范圍之內。按一定速度行駛時的電動機的輸出功率，設定范圍為額定載重量且按額定速度以一定速度行駛時的輸出功率以下。

　　(1)安全裝置

　　如下所示采用與最高速度相適應的安全機器，動作速度也對應中間負載額定速度來設定。在轎廂速度以額定速度運行時，限速器設定為可自動切斷動力。轎廂下降速度為額定速度時，限速器啟動安全鉗裝置。安全鉗和緩沖器及制動器適用于適應最高速度的機器。

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

　　(3)轎廂載重量/轎廂速度監控功能(GB7588標準中無規定)

　　與轎廂載重量相適應的可變速方式電梯設有監控接下來的轎廂載重量及轎廂速度(速度命令值和實際速度)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據時，轎廂不起動。另外，在轎廂行駛時，將由稱量裝置檢測出的轎廂載重量與根據電動機電流檢測值計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轉電梯。該功能為可變速電梯特有的功能。

　　②速度命令值監控功能

　　將由控制裝置所運算的速度命令值與按速度命令值監控功能所設定的速度命令值的上限值相比較，限制運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于本功能的功能，針對額定速度設定速度命令值的上限值，但本功能擴展到設定與所選擇速度相對應上限值。

　　根據對應轎廂載重量設定的速度等，在轎廂行駛時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行行駛。

　�、坜I廂速度監控功能

　　監控行駛中的轎廂速度(電動機旋轉速度檢測值)，如檢測出超速則緊急制動電梯。由此可在到達終端層附近時迅速檢測出增速并制動。另外，以往方式的電梯也有相當于本功能的功能，設定有相對于額定速度的超速檢測水準，但本功能擴大到可設定與所選擇速度相對應的超速檢測水準。

　　5、可變速電梯的安全性能

　　變速器、安全鉗、緩沖器、制動器、井道空間適用于本可變速電梯的安全裝置，能確保電梯行駛時對應最高速度的裝置和空間，通過對此二者的控制來確保電梯異常時的安全性。也就是說，通過適當的安全裝置的設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，在所規定的一系列空間以及安全裝置適用基準中，也對變速器的超速開關以及安全鉗裝置應該動作速度的上限值和最高速度的一定比例進行規定。

　　綜述

　　近年來隨著技術的進步，可變速方式電梯的安全性如上所述，這可以認為是沿襲了對以往方式的電梯的相關設想，確保了電梯應有的安全性能。即可變速電梯的安全裝置適用于與最高速度相配合的機器(限速器、緩沖器、安全鉗、制動器)，起動速度也是根據最高速度進行的設定。此時，為在發生異常時安全裝置起動，對所發生的事件確保安全性能，確保了與最高速度相適應的空間。另外，控制裝置通過轎廂載重量監控功能監控轎廂負載的整合性，并利用對應轎廂負載的速度而起動的安全機能，從而在控制異常時確保安全性。通過以上應對方式，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，超速開關、安全鉗的起動速度是將額定速度換讀為最高速度，分別設定最高速度為以往電梯的額定速度。通過上述的對應最高速度的空間和安全裝置的應用，以及控制裝置安全功能，正確設定與最高速度對應的超速開關及安全鉗的動作速度，以此來確保安全性能，不會發生故障。

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