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1、电梯基本原理培训讲义 2008,欢迎各位 上午好！,电梯基本原理培训讲义 2008,一、电梯基本原理培训讲义,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯基本概述 电梯起源与发展 电梯定义 电梯分类 电梯基本构造 电梯安全装置 电梯功能 电梯能耗,电梯基本原理培训讲义 2008,世界电梯发展历史,电梯与人们平时的生活息息相关，有了电梯，摩天大楼才得以崛起，现代城市才得以长高,是现代建筑中的重要的垂直交通工具。,电梯的雏形是公元前1115年至1079年间我国劳动人民发明辘轳。1852年，世界上第一台在德国柏林电梯诞生了，采用电动机拖动。以后，美国出现以蒸汽机为动力的客梯。美国人伊里沙.奥的斯研究出电梯的

2、安全装置，开创了升降机工业或者说电梯工业新纪元。 1854年，在纽约水晶宫展览会上，Elisha Graves Otis先生公开展示了他的安全升降机。他站在升降机的平台上，当砍断绳缆时，平台安全地停在原地。此举迎来了观众热烈的掌声。 1857年，世界第一台载人电梯问世，为不断升高的高楼提供了重要的垂直动输工具。奥的斯公司在纽约为一家公司的一座专营法国瓷器和玻璃器皿的商店安装了世界上第1台客运升降机。该商店共有5层，升降机由建筑物内的蒸汽动力站通过一系列轴和皮带驱动。,电梯基本原理培训讲义 2008,1862年，奥的斯公司采用单独蒸汽机控制的升降机问世。1878年，奥的斯公司在纽约百老汇大街15

3、5号安装了第1台水压式乘客升降机,提升高度达34m。 1889年奥的斯公司在纽约试制成功第一台电力驱动蜗轮减速的电梯，这一设计思想为现代化的电梯奠定了基础，它的基本结构至今仍被广泛使用。 1983年，三菱电机公司开发了世界第1台变压变频驱动的电梯。1990年，三菱电机公司又首次将变频驱动系统用于液压电梯。 1988年2月，富士达公司应用模糊理论和人工智能技术开发的电梯群控管理系统“FLEX8800”系列。,世界电梯发展历史,电梯基本原理培训讲义 2008,我国电梯发展历史,截止2008年，我国在用电梯117.5多万台，每年还以约20万30万台的速度增长。电梯服务中国已有100 多年历史，而我国

4、在用电梯数量的快速增长却发生在改革开放以后，目前我国电梯技术水平已基本与世界同步。 100多年来，中国电梯行业的发展经历了以下几个阶段 ：对进口电梯的销售、安装、维保阶段(19001949年)，这一阶段我国电梯拥有量仅约1 100多台；独立自主，艰苦研制、生产阶段（19501979年），这一阶段我国共生产、安装电梯约1万台；建立三资企业，行业快速发展阶段（自1980年至今），这一阶段我国共生产、安装电梯约40万台。目前，我国已成为世界最大的新装电梯市场和最大的电梯生产国。 下图为中国现存最古老的电梯，这部电梯位于广州，最早是装在沿江路爱群大酒店的，后来转手给人民南路的新华酒店，1976年又辗转

5、来到东方红小刀厂，即现在的广州市日用五金工业公司。,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯起源与发展,第一阶段：动力与曳引方式的确定 鼓轮式传动 最大提升高度 46 M 钢丝绳根数最多不超过3根 载重量不大 安全性差 电机驱动力矩： A.轿厢自重 B.轿厢内人或货物重量 C.钢丝绳重量 D.传动机构的摩擦力,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯起源与发展,曳引式传动 最大提升高度800M 钢丝绳根数不受限制 载重量大大增加 安全性增加 电机驱动力矩： A.轿厢自重+轿厢内载荷与对重重量之差 B.传动机构的摩擦力,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯起源与发展,第二阶段：电气控制与驱动调速技术 电

6、气控制 控制器件演变： 1889年继电器1955年小型计算机1963年无触点半导体1969年可编程控制器PLC1971年集成电路1972数字控制1976年微机控制 控制模式： 1889年手柄控制1915年按钮自动平层控制1930年信号控制、集选控制、并联控制1949年群控控制 驱动调速 1889年直流驱动调速1900年交流双速驱动(AC2)1930年交流三速(AC3)1967年(晶闸管技术)交流调压调速（ACVV）1984年交流调频调压调速(VVVF）,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯起源与发展,第三阶段：智能化控制电梯模式 主要是将智能控制运用在电梯上，实现了模拟人的视觉、听觉、记忆、判

7、断、分析. 在电梯的控制系统中综合体现了： 轿厢的合理、预先分配 客流量的计算 经济运行 等待限制 大厅监控、远程监控 故障自诊断 特殊功能模块化配置：残疾人等待、语音引导、提示、基站随机设置,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯的起源和发展,直接目的楼层登记系统DDS与全集选电梯控制系统的对比,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯的起源和发展,直接目的楼层登记系统DDS与全集选电梯控制系统的对比,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯的定义,定义：电梯是指用电力作为拖动动力，具有乘客或载货轿厢，并运行于垂直或垂直方向倾斜角度不大于150的两侧刚性导轨之间，运送乘客和货物的固定设备。 基本特点:

8、 以电力作为拖动动力 有一个轿厢，可以运送乘客或货物 轿厢运行在两根垂直的或垂直倾斜度小于15 度的刚性导轨之间,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯的分类,按用途分 乘客电梯:有完善的安全设计，只用于乘载乘客。 客货电梯(服务梯)：轿厢装潢有别于客梯，可分别用来乘客和载物。 货客电梯(货梯)：有必备的安全装置，主要用于载货。 住宅电梯：轿厢装潢较简单，通常用在单向截车的住宅楼内。 病床电梯：轿厢长且窄，主要用于搭载病床和病人。 杂物电梯：无乘人必备的安全装置，决不允许载人的小型货梯。 观光电梯：轿厢壁透明，便于乘客观光电梯外景的客梯。 其它专用电梯：汽车梯、船梯、矿用梯、施工梯、防爆电梯等。

9、,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯分类,按使用场合分,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯分类,按使用场合分,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯分类,按使用场合分,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯分类,按使用场合分,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯分类,按使用场合分,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯分类,按使用场合分,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯分类,按使用场合分,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯的分类,按运行速度分: 低速梯:V1.0m/s 快速梯:1.0m/sV2.0m/s （10层以上） 高速梯:2.0m/sV3.0m/s （30层以上） 超高速梯:V3.0

10、m/s 16.7m/s 行业术语： 低层: 20 层以下 中层: 21-40 层 高层: 41-60 层 超高层: 60 层 假定层距 = 2.9 m,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯分类,迪拜塔_哈利法塔_828米_10米/秒,台北101_508米_16.7米/秒,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯分类,东方明珠塔_467.9米_7米/秒,金茂大厦_420.5米_9米/秒,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯的分类,按驱动方式分 钢丝绳曳引驱动式电梯（摩擦式） 液压驱动式电梯（分为柱塞直顶式和柱塞侧顶式） 齿轮齿条式电梯：一般用于工程电梯。,电梯构造,液压电梯,电梯基本原理培训讲义 2

11、008,电梯基本构造,电梯是机、电合一的大型复杂产品，机械部分相当于人的躯体，电气部分相当于人的神经。 机与电的高度合一使电梯成为现代科技的综合产品。 电梯的组成结构 按机电划分 机械与电气 按结构划分 机房、井道、底坑、层楼,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯基本构造,按功能划分 曳引系统 导向系统 轿厢 门系统 重量平衡系统 电力拖动系统 电气控制系统 安全保护系统,电梯基本原理培训讲义 2008,曳引系统,功能：输出与传递动力，使电梯运行 组成：主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、反绳轮等组成 曳引机：电动机、制动器、减速箱等组成，为电梯的运行提供动力，如无齿轮，则没有减速箱。 曳引钢丝

12、绳：连接轿厢和对重，靠与曳引轮间的摩擦力来传递动力，驱动轿厢升降。 导向轮：安装在曳引机机架上或承重梁上，将曳引绳引向对重或轿厢的钢丝绳轮。 反绳轮：设置在轿厢顶和对重架顶部的动滑轮及设置在机房的定滑轮，根据需要曳引绳绕过反绳轮可构成不同的曳引比,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯结构简图,无机房观光梯,无机房,有机房,电梯基本原理培训讲义 2008,导向系统,功能：限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨上下作升降运动。 组成：由导轨、导靴、导轨支架组成 导轨：在井道中确定轿厢与对重的相互位置，并对它们的运动起导向作用的组件，一般由钢轨与连接板构成。 导靴：安装在轿厢和对重架上

13、，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的部件。 导轨架：是支承导轨的组件，固定在井道壁上。,电梯基本原理培训讲义 2008,轿厢,功能：用以运送乘客或货物的电梯组件，是电梯的工作部件。 组成：由轿厢架与轿厢体（轿壁、轿顶、轿底及操纵箱等）构成，对于客梯，轿底一般安装有负载称重装置。 轿厢架：固定轿厢体的承重构架，由上梁、立柱、底梁等组成 轿厢体：电梯的工作容体，具有与载重量和服务对象相适应的空间，由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶等组成。,电梯基本原理培训讲义 2008,门系统,功能：封住层站入口和轿厢入口 组成：由轿厢门、层门、开门机、门锁装置等组成。 轿厢门：设在轿厢入口的门，由轿门板、门导轨

14、、轿厢地坎等组成。 层门：又称厅门，设置在每个层站入口的门，由门、门导轨、层门地坎、层门联动机构及自复门机构等组成。 开门机：使轿厢门及层门开启或关闭的装置。 门锁装置：设置在层门内侧，门关闭后将层门锁紧，同时接通安全回路，使电梯方能运行的机电连锁安全装置。,电梯门,电梯基本原理培训讲义 2008,重量平衡系统,功能：相对平衡轿厢重量，使轿厢与对重间的重量差保持在某一个限额之内，减少电梯曳引电动机功率的损耗，减少钢丝绳与曳引轮之间的曳引力（摩擦力），从而延长钢丝绳的使用寿命，保证电梯的曳引传动正常。 组成：对重和对重块及重量补偿装置。 对重：由对重架和对重块组成，其重量与轿厢满载时的重量成一定

15、比例，与轿厢间的重量差具有一个恒定的最大值，又称平衡重。 对重重量=轿厢重量+K*额定载重量（K=0.4- 0.5） 重量平衡装置：补偿轿厢与对重侧曳引绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置，一般有平衡链和平衡钢丝绳。,电梯基本原理培训讲义 2008,电力拖动系统,功能：提供动力，实行电梯速度控制。 组成：供电系统、曳引电动机、速度反馈装置、调速装置等 曳引电动机：电梯的动力源，交流电梯使用交流电动机，直流电梯使用直流电动机或晶闸管。 供电系统：为电梯的电机提供电源的装置。 速度反馈装置：为调速装置提供电梯实际速度信号的反馈装置，如测速发电机、速度编码器等，一般安装在曳引电动机尾部。 调速装置：对

16、曳引电动机实行速度调节和控制的装置。,电梯基本原理培训讲义 2008,电气控制系统,功能：对电梯的运行实行控制与操纵 组成：操纵装置、位置显示装置、控制柜（屏）、平层装置、选层器等 控制柜（屏）：对电梯实行电气控制的装置（控制系统心脏），安装在机房内。 平层装置：由磁感应器和隔磁板构成，磁感应器安装在轿厢顶部，隔磁板安装在每一层楼井道的平层位置，以隔磁板对磁感应器的插入起隔磁作用，发出平层信号。,电梯基本原理培训讲义 2008,电气控制系统,操纵装置：对电梯的运行实行操纵的装置，即轿厢内的操纵箱（COP）及楼层呼梯盒。 位置显示装置：即轿厢或楼层显示器,电梯基本原理培训讲义 2008,安全保护

17、系统,功能：保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生 组成：主要由限速器、安全钳、缓冲器、端站保护装置等 限速器 能反映电梯实际运行速度，当电梯速度超过允许值时，能发出电信号及产生机械动作，切断安全回路或迫使安全钳动作，安装在机房中。 安全钳 能与限速器产生连动，以机械动作将轿厢强行制停在导轨上，安装在轿厢或对重的两侧。,电梯限速,安全钳,电梯基本原理培训讲义 2008,安全保护系统,缓冲器 当轿厢或对重撞击底坑时吸收能量，保证轿厢安全制停，有弹簧式及油压式之分。 端站保护装置 一组防止电梯超越上、下端站的开关或强迫换速装置，能在轿厢或对重碰到缓冲器前，切断控制回路或总电源，使电梯安全

18、制停。,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯节能,背景 建筑物能耗占城市总能耗80%，近年来发达国家开始规范建筑能耗 由于电梯在建筑物中的消耗比例非常小，目前有关建筑物能效法规和建筑物能耗评测项目中还未涉及 电梯能耗研究 从整个产品周期考虑 减少制造和安装能耗 运行能耗：占总能耗的80%，为主要工作目标 维修和保养 产品拆除和回收能耗 2005年瑞士能效管理局SAFE研究报告发现 电梯的主要能耗是待机能耗 继电器控制的住宅梯效率最高 带有储能或下拉式油缸的先进液压梯和曳引式电梯能效几乎一致 对电梯的额定功率没有定义，主机标识的功率不能用于比较产品 不同产品的耗能比较十分困难，也缺乏相关的标准

19、瑞士的研究成果只能提供研究的方法和思路，结果不一定在中国正确,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯节能,单运行周期驱动能耗（无能量反馈）,空载下行到底层端站开关门上行到顶层端站,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯节能,不同建筑物电梯运行次数,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯节能,不同建筑物能耗（运行+待机）,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯节能,不同类型建筑物待机能耗比例,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯节能,待机能耗（关掉照明）,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯节能,电梯能耗测试计算结果,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯功能,全集选控制运行功能 根据轿厢内选层指令和厅外

20、的层楼召唤指令，集中进行综合分析处理，自动选向并顺向依次应答指令的高度自动控制功能。它能自动登记轿厢内指令和厅外的层楼召唤指令，自动关门起动运行，同向逐一应答；当无召唤指令时，电梯自动关门待机或自动返回基站关门待机，当某一层楼有召唤信号时，再自动起动应答。 全集选控制功能一般作为电梯的标准控制功能，能实现无司机操纵。为适应这种控制特点，电梯在各层站停靠时间可以自动控制，轿门设有安全触板或其他近门保护装置，轿厢设有超载保护装置等。,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯功能,开门异常自动选层功能 当电梯因开门受阻而无法正常打开时，电梯系统会自动对开门时间进行计算，当时间超过设定值时，电梯会自动关门

21、并运行到邻近的服务层尝试再开门，以使当电梯某层发生开门故障时，到该层的乘客能在邻近的层楼离开轿厢；且电梯系统保持正常运行状态，避免由某层的发生开门故障而影响正常的电梯运行及关人。,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯功能,对讲机通讯功能 当电梯发生故障或意外时电梯内乘客可以通过轿内对讲机与外界进行联络，实现轿厢对电梯机房或其他控制室的呼叫、电梯机房或其他控制室与轿厢之间的对讲通讯的功能。电梯的对讲机通讯系统，主要由安装在轿厢操纵箱中的对讲机子机和安装在机房的控制柜上或其他控制室中设置的对讲机母机构成。乘客在轿厢内可通过按下操纵箱上的紧急呼叫按钮，呼叫机房或其他控制室中设置的对讲母机，电梯管理人

22、员可通过按下对讲母机的选择键，实现与对应的对讲子机通话，从而实现轿厢内与外界的通讯功能。,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯功能,故障低速自救运行功能 电梯发生故障可能会导致电梯在非平层区域停车，当故障被排除后或该故障并不是重大的安全类故障时，电梯可自动以低速进行自动救援运行，并在最近的服务层停车开门，以防止将乘客困在轿厢中。 电梯低速自救运行期间，轿顶蜂鸣器会发生警报声。电梯除在最低层非门区停车，进行故障低速自救运行会向上运行外，一般都会向下低速运行，到最近的服务层平层位置停车开门。 当电梯低速自救运行回到最近的服务层平层位置停车开门后，轿顶蜂鸣器停止响动，若故障已排除，电梯会自动恢复正常

23、运行；若故障未被排除，则电梯保持开门状态，不允许起动运行，等待电梯维修保养人员到来排除故障。,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯功能,防捣乱功能（无效内指令自动消除功能） 当电梯轿厢的载重量小于额定载重量的20，而电梯的内指令数大于系统设定值时，电梯系统判定此时有恶作剧发生，电梯的防恶作剧功能自动投入。在此功能作用的状态下，电梯在响应完最近层楼的内指令后，自动消除所有的内指令，以提高电梯的运行效率和降低电能消耗。,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯功能,停电自动平层功能 本功能适用于电梯的供电电网不稳定，经常出现停电故障的场合，可以在电梯的供电电网发生停电时，通过电梯所配置的应急电源的供电

24、，使电梯低速运行到最近的服务层楼并平层停车开门，避免因停电而困住乘客的故障发生，方便电梯的使用管理。 当供电电网发生停电时，电梯所配置的应急电源自动投入，通过回路的切换，将停电电源柜中的蓄电池的电能经过逆变后供给电梯的控制回路和电动机，恢复轿厢内照明与风扇；电梯根据轿厢的负载情况，自动选向（若轿厢载重量50，选择上行方向；若轿厢载重量50，选择下行方向），并以低速运行到最近层楼平层位置，自动停车开门，然后熄灭电梯轿厢的照明和风扇，并保持开门状态，以便使用停电而被困的乘客走出轿厢。 在停电自动平层运行已经完成后，电网恢复供电时，应急电源自动退出动作，并通过回路的切换，电梯恢复正常供电回路供电，电梯恢复正常运行。应急电源自动进入待机状态，蓄电池充电，为电网再停电后停电自动平层功能的再次投入作准备。,电梯基本原理培训讲义 2008,电梯功能,夜间防范功能 本功能适用于宾馆、旅店、住宅等需夜间使用电梯的场合。开启夜间防范功能后，电梯在运行时，必须逐