电梯设备实质上仍属起重运输机械的范畴,其传动系统的特点基本相同,都属势能负载。但一般起重机械仅仅是提升货物,对电力驱动系统的过渡过程要求不是很高;而电梯不仅要运载货物,更重要的是运送人员,因此对其电力驱动系统的动态和静态控制要求均很高。
1)电梯的运行速度要尽可能地高,因为人们用电梯运送货物或乘客乘上电梯后总希望能很快到达预定的楼层,尤其在今天高层大楼林立的情况下,要求尽可能提高电梯的运行速度。
2)电梯在整个运行过程中,人们要求越稳越好,这就是电梯不同于其他起重运输机械的最主要之点。因为电梯是需要载人上下的,所以无论什么样的电梯,对其电力驱动系统的起动和制动过程要求平稳而又不过分浪费时间,我们对电梯的电力驱动系统的加、减速度有所限制。对我国及东南亚地区来说,一般均限制在0.5~0.7m/s2范围内;而对西欧、拉丁美洲等国家和地区,则把加、减速度限制在0.8~1.5m/s2范围内,这样可以使电梯输送能力大大提高。
总之,人们希望电梯的电力驱动系统能保证有良好的电梯运行舒适感,也即电梯运行越平稳越好(当然这样将会损失一点电梯的输送效率);其次,电梯运行的额定速度偏低,电梯的电力驱动系统也将比较简单;又由于机械系统的惯性始终存在,因此不可能在低速时出现过大的加减速。
3)电梯既然是运载货物和乘客的垂直交通工具之一,则人们也要求电梯在到达预定楼层时停车平层准确。如果电梯停车的位置与各楼层的地平面差异太大,无论装卸货物还是乘客出入电梯均是不方便或不安全的。因此电梯停靠准确与否是衡量电梯电力驱动系统的重要品质之一。
4)电梯负载是一个恒定转矩的势能负载,而且运行方向不是上行就是下行,因此从电力驱动角度看,电梯的电力驱动系统不仅能工作在第一、第二象限,而且能工作在第三、第四象限,因此,电梯对电力驱动系统的要求是能工作在四个象限,以适应电梯系统的不同负载和不同运行方向的要求。
从以上几方面的叙述,可以概括出三个字,即电梯的电力驱动系统要求快、稳、准,但真正能完美达到这一点是很不容易的,还应当考虑大楼建筑物高度、电梯使用场所、消防规范要求等诸多因素。(www.xing528.com)
为了达到对电梯电力驱动系统的快、稳、准要求,电力驱动系统应具有与一般的起重运输机械电力驱动系统相同的特点。主要特点如下:
1)较宽的调速范围。人们希望电梯的调速范围越大越好,这样既可保证电梯的运行速度快的要求,又可满足电梯平层准确度的要求,即只有停车前的速度越低,才越能保证有足够好的平层准确度和舒适感。其次,电梯的额定速度也不可能无限制提高,还需考虑到机械和人体的承受能力。再次,还需考虑到电梯从高速转换至低速的过程中不允许出现机械传动系统的猛力冲击以及人体的适应能力,所以对不同速度的梯种有不同的调速范围。
2)对起动和制动的过渡过程必须加以控制。为了保证电梯既有一定的额定速度,又要有高精度的平层准确度,即停车前的低速度有一定的限制,则不论何种电梯对其电力驱动系统的起动和制动过程(加速度和减速度)均有适当的措施加以控制,从而实现电梯平稳、舒适地运行。
3)为了保证电梯的快、稳、准,对于速度小于1m/s的电梯,其驱动系统的控制一般可为开环控制;而对速度大于1m/s的电梯,其驱动系统一般均为闭环控制,即输出的一部分反馈至输入端进行自动调节。电梯开环控制的驱动系统一般较简单,大多用继电器—接触器来控制电梯的驱动系统;而闭环控制的驱动系统一般较复杂,其控制准确度常常决定于所用的元器件工作准确度及控制方法的优劣。
4)为了保证电梯在不同负载时的平层准确度,电梯的电力驱动系统的机械特性硬度是必须加以控制的。这样在负载变化时,可以使电梯的速度,包括额定速度和停车前的速度基本保持不变或变化很小。
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