电梯与自动扶梯基本原理

1、电 梯 原 理,主讲人:汪文渊,电梯的定义,一种建筑物内垂直交通运输工具 用电力拖动的轿厢运行于铅垂的或与铅垂方向倾斜不大于15的两列刚性导轨之间运送乘客或货物的固定设备。,电梯的起源与发展,电梯的雏形是公元前1115年至1079年之间我国劳动人民发明的辘轳,电梯的起源与发展,1852年世界上第一台电梯诞生。（德国柏林） 1854年，在纽约水晶宫展览会上美国的奥的斯设计制造了一种绳索断裂后升降台（轿厢）不会坠落的安全升降机（安全钳的发明） 1857年世界上第一台载人电梯诞生，1889年OTIS电力驱动电梯。 1949年出现了群控电梯 20世纪80年代VVVF Max:18m/s（迪拜塔）,工

2、作 原 理 图 示,中国电梯发展状况,起步晚、发展快 世界最大的电梯市场（08年总量超100万台） 年需求量15万台左右,最快的电梯,台北金融中心是世界上最高的建筑物之一。大楼里拥有2部能以1010mmin的速度承载着乘客在不到1min的时间内从底楼运行至最高楼层的电梯。,在台北金融中心大楼，电梯井道高388m、电梯以1010mmin的最高速度上行全程需耗时38s；以600mmin的最高速度下行完全程需耗48s 上海东方明珠电视塔内安装了6台高速乘客电梯，其中有一台为双轿厢的电梯，额定载重量为3500kg，额定速度为4m/s，行程为277m；还有2台电梯的额定载重量为2000kg，额定速度为7

3、m/s，最高行程达286.3m。 金茂大厦最高速度的电梯为额定速度为9m/s。,9.11事件发生地纽约世界贸易中心大楼，高410m,共110层。建筑物全部满员时，每天输送5万人员上班，还有近8万人来访和旅游。每天为了对13万人进行高效的输送，该大楼共配置了电梯208台和自动扶梯49台。其中第44层和第78层是休息厅，乘客在该处进行换乘中转。通过电梯的合理配置，使大楼的垂直输送处于最佳状态。,电梯的基本结构,电梯的组成（一）,电梯的组成（二）,重要部件 曳引机 控制系统 门机系统 轿厢 操纵箱 外呼,其他相关部件 对重 补偿装置 导轨 导靴 安全钳 限速器 缓冲器,蜗 轮 蜗 杆 Worm-wh

4、eel and worm-shaft,ECD永磁同步行星齿轮 ECD Permanent-magnet synchronous planet gear,永磁同步无齿轮 Permanent-magnet synchronous gearless,永磁同步无齿轮(808系列) Permanent-magnet synchronous gearless (808 series),重要部件,1、曳引机,A.强弱电混合型（单开门）,2、控制柜（单开门和双开门二类）,A）矮宽型（单层布置、机房较大 ）： 其它厂家生产的有机房电梯 B）细长型（双层布置、机房可小一些）： 其它厂家生产的小机房 优点：用户易接

5、受（按常规设计） 缺点：矮宽型单层柜：抗干扰性不强 （偶然会死机） 细长型双层柜：长期维修保养不便,B.强弱电隔离型（双面开门）,两边开门、强弱电隔离：抗干扰性特强 所有电器部件单面布置：维保方便 主板、变频器、继电器等重要部件都是进口件， 进口件比例高 说明： 1）电梯控制系统数据通讯二种方式： A、串行RS485通讯方式（传统的通讯方式） 优点：成本低 缺点：数据通讯有一站出故障，后面所有站均出故障 B、CAN总线通讯方式（先进的通讯方式） 优点：某站出故障，仅该站退出通讯，后面所有站正 常运行 缺点：成本高 2）变频器功率模块（主机发热量） A、IGBT（老式）分立功率管 外部电流检测，

6、慢，不易平衡 B、IPM（新型）整合模块 内部电流检测，响应快，易平衡,3、门机,1）微电脑板控制、VVVF驱动。 2）低速时高扭矩电机，运行平滑。 3）德国BENSTER门锁开关、镀金触点、抗表面氧化。,4、操纵箱 （显示颜色和形式可选）,5、外 呼 （显示颜色和形式可选）,6、轿厢装潢,EC-25 EC-26 EC-27,EC-02B EC-19 EC-20,EC-03 EC-08 EC-12,EC-07 EC-14 EC-18(医用),观光梯,ES-01蘑菇型 ES-02半圆型,ES-03 马蹄型 ES-04 方型 ES-05 T型,ES-06 切角型,ES-07 八角型,7、对重,作用

7、：平衡轿厢的重量和部分电梯负载重量，减少电机功率的损耗。,8、补偿装置,电梯在运行中，轿厢侧和对重侧的钢丝绳以及轿厢下的随行电缆的长度在不断发生变化。 主要有补偿链和补偿绳型式,9、导轨,导轨的主要作用 为轿厢和对重在垂直方向运动时导向，限制轿厢和对重在水平方向的移动； 安全钳动作时，导轨作为被夹持的支撑件，支撑轿厢或对重； 防止由于轿厢的偏载而产生的倾斜,10、导靴,轿厢导靴安装在轿厢上梁或轿底安全钳下面，对重导靴安装在对重架上部和底部，一般每组四个。,滑动导靴,滚动导靴,11、安全钳和限速器,安全钳是一种使轿厢（或对重）停止运动的机械装置。凡是有钢丝绳或链条悬挂的载人轿厢，均需设置安全钳。

8、 限速器是一种限制轿厢速度（或对重）速度的装置，通常安装在机房内或井道顶部。,安全钳,限速器,安全钳,安全钳和限速器必须联合动作才能起作用。,12、缓冲器,缓冲器是电梯极限位置的安全装置。当电梯超越底层或顶层时，轿厢或对重撞击缓冲器，由缓冲器吸收或消耗电梯的能量，从而使轿厢或对重安全减速直至停止。 电梯用缓冲器有两种主要型式：蓄能型缓冲器和耗能型缓冲器。,缓冲器是电梯极限位置的安全装置。当电梯超越底层或顶层时，轿厢或对重撞击缓冲器，由缓冲器吸收或消耗电梯的能量，从而使轿厢或对重安全减速直至停止。,电梯的分类,按用途分 1.乘客电梯 2.载货电梯 3.客货电梯 4.病床电梯 5.住宅电梯 6.杂

9、物电梯 7.观光电梯 8.其他专用电梯,按额定速度分 1.低速电梯，速度小于等于1.0m/s 2.中速电梯，速度大于1.0m/s小于2.0m/s 3.高速梯，速度大于2.0m/s 4.超高速超过5.0m/s以上,电梯的分类,电梯的分类,按操纵控制方式分类 1.手柄操纵控制电梯 2.按钮控制电梯 3.信号控制电梯 4.集选控制电梯 5.并联控制电梯 6.群控电梯 7.智能控制电梯,电梯的主要性能指标,1.安全性 2.可靠性 3.平层精度 4.舒适性 “快”、“稳”、“准”、四象限运行,电梯的主要参数,速度（m/s） (0.25、0.4、0.63、1.0、1.6、2.5.) 载重量（kg） (40

10、、100、250、320、400、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3000、5000） 层/站（F/S） （层站门的概念）,电梯行业的重要相关法规与标准,两大核心法规,直接影响电梯验收两大法规,两大安全标准,指导电梯设计检测的三大技术规范,工程安装维修法规,特种设备安全监察条例即国务院第373号令 特种设备质量监督与安全监察规定，即13号令,电梯监督检验规程 自动扶梯和自动人行道监督检验规程,GB 7588-2003电梯制造与安装安全规范 GB 168991997自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范,GB/T 10058-1997电梯技术条件、GB/T 1

11、0059-1997电梯试验方法以及GB/T 10060-1997电梯安装验收规范,GB 503102002电梯工程施工质量验收规范 GB/T 187752002电梯维修规范,电梯控制原理,电梯的门是否关好 电梯是否有确定的运行方向 电梯的机械、电气安全保护系统是否可靠,电梯控制原理,自动扶梯与自动人行道,自动扶梯：带有循环运动梯级，用于向上或向下倾斜输送乘客的固定电力驱动设备。 自动人行道：带有循环运行(板式或带式）走道，用于水平或倾斜角不大于12输送乘客的固定电力驱动设备。,扶梯概貌与组成,扶梯概貌与组成 扶梯产品分类 人行道产品分类,扶梯概貌与组成,扶手系统,扶手传动系统,梯级与链条系统,

12、桁架系统,内外盖板系统,外护壁系统,导轨系统,主传动系统,梳齿板系统,登陆板系统,驱 动 系 统,扶梯产品分类,自动扶梯,商业型,公共交通型,按受载情况和使用时间长短分,1.1.每天使用时间一般不超过14 h，受载较轻，满载系数0.8； 1.2.提升高度较低一般不超过6米；无需附加制动器。 1.3.应用场所一般在商场，超市，购物中心，科技馆，展览中心等等； 1.4.桁架挠度不大于1/750 1.5.成本较低，制作较为简单；,1.1.每周使用时间约140 h，且任何3 h内持续重载时间不少于0.5 h，满载系数为1，有较高的安全性； 1.2.提升高度较高一般超过6米；均需增加附加制动器。 1.3

13、.应用场所一般在地铁，火车站等等； 1.4.桁架挠度不大于1/1000； 1.5.成本较高，制作较为复杂；,按扶梯倾斜角度可分为,自动扶梯,30度,35度,4.1.提升高度无限制，可达20米或 更高； 4.2.运行速度不超过0.75m/s； 4.3.当供电系统中断时可以作为楼梯使用； 4.4.水平梯级数量一般有2，3，4个 4.5.比较占用建筑面积，成本较高；,4.1.提升高度有严格限制，不允许超过6米； 4.2.运行速度不超过0.5m/s； 4.3.当供电系统中断时不可以作为楼梯使用； 4.4.水平梯级一般只有2个 4.5.不太占用建筑面积，成本较低；,注意：国标规定不允许有超过35度的扶梯

14、，这是出于安全考虑,按扶梯梯级宽度可分为,自动扶梯,1000,600,5.1.理论输送能力按0.5 m/s计算为：9000人/h ； 5.2.成本较高； 5.3.制动载荷为120 kg； 5.4.一般可站立2人；,5.1.理论输送能力按0.5 m/s计算为：6750人/h ； 5.2.成本一般； 5.3.制动载荷为90 kg； 5.4.一般可站立1.5人；,800,5.1.理论输送能力按0.5 m/s计算为：4500人/h ； 5.2.成本较低； 5.3.制动载荷为60kg； 5.4.一般可站立1人；,人行道产品分类,自动人行道,商业型,公共交通型,按受载情况和使用时间长短分,区别与扶梯基本相

15、同,自动人行道,玻璃护栏,不锈钢护栏,按扶手护栏类型可分为,区别与扶梯基本相同,按安装环境可分为,自动人行道,室内型,室外型,区别与扶梯基本相同,按倾斜角度可分为,自动人行道,06度,1012度,注意：国标规定不允许有超过12度的自动人行道，这是出于安全考虑,自动人行道的速度不允许超过0.9m/s,按自动人行道踏板宽度可分为,自动人行道,1400,800,5.1.理论输送能力按0.5 m/s计算为：9000人/h ； 5.2.成本较高； 5.3.每0.4米长度上制动载荷为100kg； 5.4.多用于商业型人行道上 5.5.倾斜角度12,5.1.理论输送能力按0.5 m/s计算为：6750人/h

16、 ； 5.2.成本一般； 5.3.每0.4米长度上制动载荷为75kg； 5.4.多用于商业型人行道上 5.5.倾斜角度12,5.1.理论输送能力按0.5 m/s计算为：13500人/h ； 5.2.成本高； 5.3.每0.4米长度上制动载荷为150kg； 5.4.用于水平公交人行道上 5.5.倾斜角度6,5.1.理论输送能力按0.5 m/s计算为：11250人/h ； 5.2.成本高； 5.3.每0.4米长度上制动载荷为125kg； 5.4.用于水平公交人行道上 5.5.倾斜角度6,1200,1000,按自动人行道提升高度可分为,自动人行道,水平自动人行道,大于6米小于10米,6.1.可用于商业和公共交通两种场合； 6.2.商业型无需附加制动器，公交型需附加制动器 6.3.公共交通场合成本高，制作较为复杂； 6.4.扶手护栏有玻璃和不锈钢两种选择；,小于6米,6.1.一般只用于商业场合； 6.2.商业型无需附加制动器，公交型需附加制动器 6.3.成本较低，制作较为简单； 6.4.扶手护栏有玻璃和不锈钢两种选择；,6.1.一般只用于商业场合； 6.2. 公交型需附加制动器 6.3.成本较高，制作较复杂；