电梯设计概述

…一　……………………一鳗丝应　一　Ｊ　电锑设计概述　大连市工贸职业技术学校詹云飞　【摘要】这篇论文主要论述了电梯的基本结构及控制特点，其原理由电机调速和电梯轿厢控制两部分组成。本文主要介绍轿厢的控制方式。由于ＰＬｃ接口容易完成电器连　接，又可在线编程，故用可编程控制器来连接电梯的控制电路。本文介绍了ＰＬＣ控制的特点及电梯设计总体方案的确定。　【关键词】电梯；变压变频调速；可编程控制器　电梯的基本结构　电梯的结构简介如下：　（１）机房部分　包括电源开关、曳引机、控制柜、限速器　等。曳引机是电梯的主拖机械，可分有齿轮和　无齿轮曳引机。有齿轮曳引机。有齿轮曳引机　一、ＰＬＣ最基本的功能之一。　ＰＬＣ设置有“与”“或”“非”等逻辑指　令，利用这些指令根据现场的状态按照指定的　逻辑进行运算处理后，将结果输出到现场的被　控对象。因此ＰＬＣ可以代替继电器进行开关控　制。另外，在ＰＬＣ中一个逻辑位的状态可以无　的循环扫描。在用户程序运行时逐条解释用户　程序，并加以执行，程序中的数据并不直接来　自输入输出端口，而是来自输入输出数据寄存　器，他们的内容在输入采样阶段和程执行阶段　周期地不断地刷新。　对用户程序扫描一般分三个阶段即输入采　包括驱动电机、减速齿轮箱、电磁制动器和曳　引轮。本次设计的电梯的曳引机选用有齿轮曳　引机。无齿轮曳引机则没有减速齿轮箱，直接　由电机驱动曳引轮。电磁制动器通电时打开，　断电时闭合。电磁制动器用来控制轿厢速度当　电梯超速时发出信号并产生机械动作，使安全　钳动作，将轿厢卡在导轨上。　（２）井道部分　包括导轨、对重、缓冲器、限速钢丝绳张　紧装置、限位装置、井照明等。　导轨通过导轨架被固定在井道壁上，导轨　是轿厢上下行的轨道。　对重与轿厢相称托起平衡作用，它与平衡　补偿装置组成了曳引式电梯的重量平衡系统。　缓冲器是当电梯的各种保护措施失效轿厢　下落时，用来缓冲轿厢与井底的冲击。　（３）厅门部分　包括厅门、召唤按钮箱、层楼显示装置　等。厅门有中分式、旁开式等。　自动厅门的开闭是由轿厢通过门刀带动的　为防止有人从厅门外将厅门打开，厅门安有门　锁装置，门锁有机械门锁和电联锁。　电梯各层厅门上方和侧方有指示灯，表明　轿厢运行方向和所在层站。外召唤盒装在厅门　旁边。首层和顶层各有一个按钮，其余各层装　有两个按钮。　厅门紧急开锁装置一般装在顶层和首层厅　门上，以便检修和救缓乘客时在厅外开门。紧　急开锁的三角钥匙应由专人管理，不得随意开　启厅门，开启时必须注意安全。　（４）轿厢部分　包括轿厢、安全钳、安全窗、导靴、自动　开门机、平层装置、轿内指示灯、报警、轿箱　照明。轿厢是用来运送人员或货物的容器，它　的结构应当牢固、坚实、美观。乘客数量＝额　定载重量／７５，计算结果向下圆整到最近的整　数。自动开门机：我国目前广泛使用的自动开　门机是直流ｉ　ｌＯｖ永磁式直流电动机。通过减速　机构和开门机构带动轿门做开门运动。常见的　有综分式自动开门机和双折式自动开门机。　导靴是使轿厢和对正装置沿导轨运行的装　置。轿厢导靴安装在轿厢上梁和轿厢底部安全　钳座下面。对重的导靴安装在对重架上部和底　部。导靴可分为滑动导靴和滚动导靴。操纵箱　安装在轿厢内其包括按钮组、照明开关、钥匙　开关、风扇开关、应急按钮、开关门按钮、蜂　鸣器、运行方向指示灯。　轿顶检修装置包括：上下行开关、开关门　按钮、照明灯、供电插座。　平层装置由两个干簧感应器组成。　二、ＰＬＣ控制特点　１．可编程控制器的基本功能　（１）逻辑控制功能　逻辑控制功能实际上就位处理功能，是　限次的使用，逻辑关系的修改和变更也十分的　方便。　（２）定时控制功能　ＰＬＣ有许多可供用户使用的定时器基本功　能是类似于继电器线路中的运行过程中根据需　要进行修改。程序行时，ＰＬＣ将根据用户用定　时器指令指定的定时器对某个操作进行限时或　延时控制，以满足生产要求。　（３）计数控制功能　ＰＬＣ为用户提供了许多计数器，计数器到　某一数值时产生一个状态信号（计数值到），利　用该状态信号实现对某个操作的计数控制，计　数器的设定值可以在编程时设定，也可以在运　行过程中根据需要进行修改。程序执行ＰＬＣ将　用户用计数器指令指定的计数器对某个控制信　号的状态改变次数进行计数，以完成对某个工　作过程的计数控制。　（４）步进控制功能　ＰＬＣ为用户提供了若干个移位寄存器，可　以实现由时间计数或其他指令逻辑信号为转步　条件的步进控制。即在一道工序完成后，在本　步条件控制下，自动进行下一道工序。　（５）数据处理功能　ＰＬＣ可以实现算术运算、数据比较、数据　传送、数据转移、数据转换、译码编码等操　作。中、大型ＰＬＣ可完成开方、ＰＩＤ运算、浮点　运算等操作，还可以和ＣＲＴ、打印机相连。　（６）回路控制功能　有些ＰＬＣ具有Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ转换功能，可以方　便的完成对模拟量的控制和调节。　（７）通讯联网功能　有些ＰＬＣ采用通讯技术实现远程：／ｏ控制，　多台ＰＬＣ间的同位连接，ＰＬＣ与计算机间的通讯　等。　（８）监控功能　ＰＬＣ有较强的监控功能，利用编程器或监　视器，操作人员可对ＰＬＣ有关部分的运行状态　进行监视。　（９）停电记忆功能　ＰＬＣ内部的部分存储器使用的ＲＡＭ设置了停　电保持器件，以保证断电后这部分存储器中的　信息能够长期保存，利用某些记忆指令，可以　对某些工作状态进行记忆，以保证断电后的数　据内容不变，ＰＬＣ电源恢复后，可以在原工作　的基础上继续工作。　（１Ｏ）故障诊断功能　ＰＬＣ可以对系统构成，某些硬件状态、指　令的和法性进行自诊，发现异常情况，发收报　警并显示错误类型，如果严重错误自动中止运　行　２．可编程控制器工作过程简介　低档ＰＬＣ机它的系统程序和普通微机一　样，事先由ＰＬｃ制造厂家编好并固化在ＲＯＭ中。　ＣＰＵ在系统程序的控制下对用户程序作周期性　样阶段、指令执行阶段和输出刷新阶段，如下　所示：　严格讲一个扫描周期主要包括为保障系统　正常运行的共公操作占有时间，系统与外设占　用信自占用时间，及执行用户程序占用时间三　部分。　输入采样：ＰＬＣ以扫描方式顺序读入端口　状态，并将此状态存入，接着寄存器的内容也　不会发生改变。　指令执行阶段：指令执行总是根据梯形图　的顺序先左而右，先上而下地对每一条指令扫　描，并从输入输出寄存器读取端口状态进行逻　辑运算，并将运算结果存储到输出寄存器中。　刷新阶段：此阶段即将输出数据寄存器内　容传给输出端口，这才是ＰＬＣ的实际输出。　Ｐｌ￣的不足之处：输入输出由响应滞后现象。　三、设计的任与要求　对设计小型办公楼电梯的具体要求如下：　楼层数：５层　额定载重量：８００千克　额定人数：１Ｏ人　运行速度：１．Ｏ米／秒　门出入口宽度（中分式）：０．８米　楼层高度：３．３米　对重：１３２０千克　轿厢重量：ｉ０００千克　减速比：１：４Ｏ　具体任务是：利用以前所学习的知识设计　五层楼的电梯，要求乘坐有较好的舒适感，实　现精确平层在满足拖动要求的情况下，尽量减　少能源的损耗。　四、设计方案的选择与确定　直流电动机的维修及保养与同容量的交流　电动机相比需要较高的费用，直流电动机存在　换向问题，而交流电动机则不存在这些问题。　况且，随着大功率晶体管、门极可关断晶阐管　ＧＴＯ等电子器件的产生，扫清了高效电子逆变　器中的障碍，使交流调速进入了暂新的历史阶　段。８３年世界上出现了ＶＶＶＦ控制的交流调速电　梯，此种电梯可节能５％～１０％，乘坐舒适感赶上　了直流电梯。在交滚调速中，转子串电阻调速　不平滑，电梯的乘坐舒适感不好，而且有很大　的能耗。改变定子电压调速度中，使电动机　转矩成倍减少，电梯带载能力差。而矢量控制　ＶＶＶＦ调速可以实现无级调速。通过坐标变换保　持０不变，使电梯的转矩仅与负载有关。其制　动时能量可反馈到电源中去。变流变频调速电　梯可以实现零速停靠。经上面分析，电梯电动　机采用矢量控制的变压变频调速，控制电路选　用ＰＬＣ控制。其优点如下：　（１）输入输出接口电路简单，可靠性高，　功能强。　屯早世界一１０７～　Ｉ丝。递　廑　…………………………一　浅谈电子设备的电磁兼容设计　北京明航科技发展有限公司　王延祥　【摘要】本文简要介绍了电磁兼容设计的较有效的几种方法，结合工程实践案例的分析，主要对屏蔽、滤波等电磁干扰控制技术进行了详细的论述，提出了一些较有效的　电磁兼容性设计方法，并在实践中取得良好的应用。　【关键词】电磁兼容；屏蔽技术；滤波技术　一、引言　随着现代电子设备的日趋复杂化，电磁　兼容性问题显得尤为重要，电子产品的抗电磁　干扰的能力，成为考察电子产品的安全性、可　靠性、稳定性的一个重要指标。电磁兼容设计　涉及到电路设计、结构设计和工艺控制等多门　学科技术，其核心是设法减少系统内部自身产　生的电磁干扰和提高系统抗外部电磁干扰的能　力。　在电子设备及电子产品中，电磁干扰能量　通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。　为满足电磁兼容性要求，一般对传导性　耦合采取滤波技术，即采用ＥＭＩ滤波器加以抑　制：对辐射性耦合则需要采用屏蔽技术加以抑　制。　二、传导性耦合处理方法　对于传导性耦合一般采用完整的接地设计　和滤波设计来进行抑制　由于地线阻抗决定了　线路的抗干扰性，其中导线阻抗决定了地线的　电位差，回路阻抗决定了实际的地线电流，减　小地环路的面积，能够降低对线路的影响，从　而达到降低干扰的目的。一般电子设备均采用　金属外壳，金属外壳应和大地良好连接，对降　低电磁干扰有明显的效果。　实例一：某设备在做电源线传导发射　（ＣＥ１０２）试验时，该设备外壳已经喷漆处理，　壳体接地柱使用编制接地带连接至试验台接地　柱，但该项试验仍未达标（如图１所示），从图１　可以看到在９．９３４ＭＨｚ处，超标０．４５６ｄＢ　ｕ　Ｖ。　’……………………………………………………一　干扰，同时对线上辐射干扰的抑制具有显著　效果。在安装ＥＭＩ电源滤波器时应注意以下三　点：　１．接地阻抗尽量小，电源滤波器应安装在　导电金属表面或通过铜网编织接地带与接地点　就近相连（如图３所示），尽量不要使用细长的　接地导线接地。　ａ错误接法　ｂ正确接法　图３滤波器安装时应保证良好接地　案例二：某设备在做电场辐射发射（ＲＥ１０２）　试验时，发现多个频点超标（如图６所示），从图　上可以看到，３２．５６ⅢＺ，６１删Ｚ，２４７．９６ＭＨｚ该　三个频点明显超标。　经检查该设备内部信号处理板卡上设计有　颗６２ＭＨｚ的有源晶振，从泄漏的电场辐射可　知，该晶振为主要辐射源。对该板卡晶振部分　使用金属屏蔽壳屏蔽处理，并将设备壳体装配　缝隙使用导电密封条密封处理，防止电场辐射　泄漏。处理后重新测试（如图７所以）。从图上　可以看出，虽然该项试验勉强通过，证明采取　这样的措施后有电场辐射强度有明显的改善。　但由该晶振产生的多次谐波的频率分量依旧偏　高，处于临界状态。　一訇　ａ错误接法　ｂ正确接法　图７　图４滤波器安装位置　鑫　｛ｉ｛∞¨　３．为避免电源滤波器输入／输出电缆互相　耦合，应尽量使输入／输出隔离，严禁滤波器　输入／输出电缆互相交叉、平行等（如图５所　示）。若由于位置或空间限制，无法满足上述　要求时，则滤波器的输入／输出电缆必须采用　双绞线、屏蔽线或在导线上加有铁氧体吸收层　的高频吸收线。　●　Ｉ皂　ｔ　＿　一　。　¨一　伸　．　；　一　！　…　图１　ａ错误接法　ｂ．正确接法　；　经检查该设备的ＥＭＩ电源滤波器与壳体之　～　二～　图５滤波器安装时应注意输入／输出的空间隔离　间的保护漆未处理掉，导致接地阻抗偏大，造　一　成该项试验不达标。将该部分漆处理掉，试验　三、辐射性耦合处理方法　顺利通过，如图２所示，从图上可以看出，整　对于辐射性耦合，最有效的处理方法就是　个传导干扰均有明显的下降。　屏蔽，还可以采用。屏蔽是通过由金属制成的　壳、盒、板等屏蔽体，将电磁波局限于某一区　域内的一种方法。由于辐射源分为近场的电场　％　，　一　。　源、磁场源和远场的平面波，因此屏蔽体的屏　蔽性能依据辐射源的不同，在材料选择、结构　：：．．…：｜．　．．　：…．　．：…．：　＝　…一一．…一：２．：：．一？：．．一　：．　形状和对孔缝隙泄漏控制等方面都有所不同。　图２　因此在设计中要达到所需的屏蔽性能，则需要　总结：ＥＭＩ电源滤波器为低通滤波器，它　首先确定辐射源，明确辐射源的频率范围，再　无衰减的把直流、５０Ｈｚ、４００Ｈｚ等直流或低频　根据各个频段的典型泄漏结构，进而选择恰当　电源功率传送到设备上去，而对经电源传入的　的屏蔽材料，设计屏蔽壳体等。　：。；一　ＥＭＩ噪声进行衰减，保护设备不受干扰；同时　ｒ善……………………………………………………一ｉ　～　一　一≮孙　。　又能抑制设备本身产生的ＥＭＩ传导干扰，防止　：ｉ　暑　矗　它进入电源，污染电磁环境，危害其他设备。　｝　¨　　一～　一　…～一　～　一，　一　一　一　……　…　ｍ　一　一：：　．　．　一：：　二：：　总结：采用薄层金属作为外壳或内衬材料　可达到良好的屏蔽效果，但条件是屏蔽必须连　续，并将敏感部分完全遮盖住，没有缺口或缝　隙（形成一个法拉第笼）。然而在实际中要制造　个无接缝及缺口的屏蔽罩是不可能的，由于　屏蔽罩要分成多个部分进行制作，因此就会有　缝隙需要接合，另外通常还得在屏蔽罩上打孔　以便安装及接地。　减小辐射干扰的措施主要有：　１．在干扰源和干扰对象之间插入一金属屏　蔽物，以阻挡干扰的传播。　２．使用密封屏蔽技术，在壳体结构上形成　电磁封闭，使得外壳各部分之间具有良好的电　磁接触，以保证电磁的连续性，保证壳体无泄　漏状态，提高壳体的屏蔽效能。　四、结束语　目前解决产品的电磁兼容问题常常放在检　测机构对产品进行电磁兼容测试以后，甚至当　产品使用后出现问题时才去补救，这样非但费　时费力而且不能从根本上解决问题，因此应该　在产品开发的最初阶段就进行电磁兼容设计。　从单板设计，结构设计，板级连接走线工艺等　方面入手，在产品设计之前考虑电磁兼容性的　设计。电磁兼容设计方法需要不断的积累，才　能保证产品的安全性、稳定性、可靠性。　一参考文献　【１】蔡仁钢．电磁兼容原理、设计和预测技术口　．北京：北　京航空航天大学出版社，１９９７．　【２］Ａ．韦斯顿（加拿大）．电磁兼容原理与应用【Ｍ】．北京：机　械工业出版社，２００６．　～　ＥＭＩ电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重　要器件，在设备或系统的电磁兼容设计中具有　极其重要的作用。它不仅可以抑制线上传导　。…一一未　　．　…一…一一：　。　．．　～　．　一　．　．二＝一　：　＝　注：本文获国家８６３计划项目资金支持（课题编号　２０１　２ＡｈＯ９１　８０４）。　图６　（２）ＰＬＣ采用软件编程来完成控制任务，可　参考文献　［１］付家才．ＰＬＣ控制工程实践技术【Ｍ】．化学工业出版社．　随要求的变更对程序进行修改。　（３）ＰＬＣ具有完善的监控与诊断功能。　【２］黄俊，王兆安．电力电子变流技术　机械工业出版社．　［３］陈家胜．电梯实用技术教程［ＩＶｒ１．中国电力出版社．　李惠生．电梯控制技术口　．机械工业出版社．　［５】江秀汉．可编程序控制器原理及应用ＩＭ］．西安电子科　技大学出版社．　一１０８一电子世辨