朱運(yùn)曉　段平平

【摘 要】本文介紹了電梯門(mén)機(jī)的技術(shù)要求，并就采用直流調(diào)速還是交流調(diào)速做出了比較，最終采用了直流調(diào)速裝置。根據(jù)設(shè)計(jì)要求最終采用了串電阻的調(diào)速方法，很好的滿(mǎn)足了技術(shù)要求。

【關(guān)鍵詞】電梯門(mén)機(jī)；直流調(diào)速；電阻

0.引言

隨著現(xiàn)代化城市的高速度發(fā)展，為節(jié)約城市用地和適應(yīng)經(jīng)貿(mào)事業(yè)迅速發(fā)展的需要，一幢幢高樓拔地而起時(shí)，電梯這種工具也隨之進(jìn)入了人們的日常生活中。

為了適應(yīng)高層建筑多用途全功能的需要。出現(xiàn)了智能大廈。智能大廈要求大廈主要垂直交通工具——電梯智能化。智能電梯就是利用推理和模糊邏輯，采用專(zhuān)家系統(tǒng)方法制定規(guī)則，并對(duì)選定規(guī)則作進(jìn)一步處理，以確定最佳的電梯運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，及時(shí)向乘客通報(bào)該梯信息，以滿(mǎn)足乘客生理和心理要求，實(shí)現(xiàn)高效的垂直輸送。一般智能電梯均系多微機(jī)控制系統(tǒng)，并與維修、消防、公安、電信等部門(mén)聯(lián)網(wǎng)，做到節(jié)能、環(huán)境優(yōu)美，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化管理。

1.電梯的電氣控制系統(tǒng)

電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制柜、操控箱、指層燈箱、召喚箱、限位裝置、換速平層裝置、轎頂檢修箱等十幾個(gè)部件，以及拽引電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器線圈、開(kāi)/關(guān)門(mén)調(diào)速開(kāi)關(guān)、極限開(kāi)關(guān)等十幾個(gè)分散安裝在電梯井道內(nèi)外和各相關(guān)電梯部件中的電器元件構(gòu)成。

電梯的控制系統(tǒng)決定著電梯的性能、自動(dòng)化程度和運(yùn)行的可靠性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)引進(jìn)工作的進(jìn)一步展開(kāi)，電梯控制系統(tǒng)改進(jìn)換代迅速。在國(guó)產(chǎn)電梯中，在中間邏輯控制方面，已經(jīng)淘汰了繼電器控制，采用了可編程控制（PLC）和微機(jī)控制。在拖動(dòng)方面，除了速度V〈=0.63m/s的低速梯仍有部分產(chǎn)品采用交流雙速電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速拖動(dòng)外，對(duì)于速度V〉=1.0m/s的各類(lèi)電梯中，均已采用交流調(diào)壓調(diào)速和交流調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速的拖動(dòng)系統(tǒng)。

2.電梯的門(mén)系統(tǒng)

門(mén)的關(guān)閉、開(kāi)啟的動(dòng)力源是門(mén)電動(dòng)機(jī)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轎門(mén)運(yùn)動(dòng)，再由轎門(mén)帶動(dòng)層門(mén)一起運(yùn)動(dòng)。根據(jù)電梯的使用要求，可以選擇適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)系統(tǒng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足：安全可靠、運(yùn)行平滑、噪聲小、重量輕和體積小等要求。從安全考慮，門(mén)在平均關(guān)門(mén)速度下的動(dòng)能應(yīng)不超過(guò)10J，阻止關(guān)門(mén)力應(yīng)不超過(guò)150N。

門(mén)機(jī)一般設(shè)在轎廂頂部，門(mén)電機(jī)的控制箱也設(shè)置在轎廂頂部。根據(jù)開(kāi)關(guān)門(mén)方式，門(mén)機(jī)可設(shè)在轎頂前沿中央或旁側(cè)。電動(dòng)機(jī)可以是交流的也可以是直流的。

2.1電梯門(mén)電機(jī)控制系統(tǒng)

這部分主要由門(mén)電機(jī)控制器＼門(mén)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置以及門(mén)電動(dòng)機(jī)等組成。其中門(mén)電機(jī)控制器主要用來(lái)控制門(mén)電機(jī)，使其沿給定門(mén)機(jī)曲線運(yùn)行，以快速、安靜、準(zhǔn)確的開(kāi)關(guān)電梯轎廂門(mén)和廳門(mén)。這部分如同一個(gè)小型的電機(jī)拖動(dòng)控制系統(tǒng)。

2.2電梯的門(mén)結(jié)構(gòu)

此部分主要由門(mén)扇、導(dǎo)軌、廳門(mén)門(mén)鎖等構(gòu)成，目前主要采用單扇門(mén)和中分門(mén)兩種結(jié)構(gòu)。為了提高門(mén)系統(tǒng)的快捷性，高性能的電梯系統(tǒng)多采用中分門(mén)結(jié)構(gòu)。其中門(mén)扇必須具有堅(jiān)固、防火的特點(diǎn)；導(dǎo)軌用來(lái)支撐門(mén)扇，故必須表面光滑、堅(jiān)固且足夠大，以便門(mén)扇可靠的移動(dòng)；廳門(mén)門(mén)鎖必須滿(mǎn)足安全要求，當(dāng)門(mén)扇到達(dá)關(guān)門(mén)點(diǎn)時(shí)應(yīng)及時(shí)的鎖住門(mén)。這部分對(duì)乘客安全非常重要。

2.3安全檢測(cè)

在電梯控制系統(tǒng)中，為了避免乘客被正在關(guān)閉的門(mén)扇傷害，在門(mén)系統(tǒng)中大都設(shè)置安全檢測(cè)系統(tǒng)，以檢測(cè)關(guān)門(mén)時(shí)是否還有乘客從電梯門(mén)上通過(guò)。當(dāng)轎廂門(mén)正在關(guān)閉時(shí)，如果此時(shí)有乘客欲進(jìn)、出入電梯轎廂（包括乘客位于轎廂門(mén)前某段距離或乘客阻擋轎廂門(mén)關(guān)閉），則轎廂門(mén)應(yīng)該停止關(guān)閉，且重新打開(kāi)。目前的安全系統(tǒng)主要大都采用光電式裝置（如光敏元件），也有的采用電磁式裝置。

2.4乘客檢測(cè)系統(tǒng)

在一些高性能的電梯系統(tǒng)中，都設(shè)置了大廳內(nèi)乘客檢測(cè)裝置，確定乘客是否全部進(jìn)入電梯。當(dāng)乘客或物體仍在門(mén)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，電梯的門(mén)系統(tǒng)能自動(dòng)延時(shí)關(guān)門(mén)，確保乘客全部進(jìn)入電梯。目前主要采用光電裝置和熱敏裝置來(lái)檢測(cè)乘客或物體。有的門(mén)機(jī)系統(tǒng)還采用熱敏電磁裝置和圖象采集系統(tǒng)檢測(cè)乘客或物體，由于受到性能和成本的限制，應(yīng)用的并不多。

2.5過(guò)載保護(hù)裝置

有的門(mén)系統(tǒng)設(shè)有門(mén)過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān)裝置，當(dāng)電梯在開(kāi)關(guān)門(mén)過(guò)程中，因轎廂門(mén)受阻而導(dǎo)致動(dòng)作力矩過(guò)大，梯門(mén)會(huì)自動(dòng)向反方向動(dòng)作，從而達(dá)到保護(hù)門(mén)電機(jī)的作用。

2.6速度度曲線及運(yùn)行過(guò)程

電梯門(mén)機(jī)系統(tǒng)的速度曲線如圖。速度曲線大致可分為四個(gè)階段：加速階段、勻速階段、減速階段和廳門(mén)鎖定階段。t1-t2時(shí)間段為加速階段；t2-t5為勻速階段；t5-t6為減速階段；t6-t7為門(mén)鎖定階段。以關(guān)轎廂門(mén)為例，在t1時(shí)刻，門(mén)電機(jī)得到控制信號(hào)（一般為脈沖信號(hào)），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲，轎廂門(mén)開(kāi)始動(dòng)作，一直到t2時(shí)刻，此段時(shí)間為加速階段，其運(yùn)行距離一般較短。從t2開(kāi)始到t5時(shí)刻，為勻速階段。此時(shí)，如果有乘客在轎廂門(mén)前一定距離內(nèi)或者在門(mén)扇中間阻擋轎廂門(mén)的關(guān)閉，則電機(jī)得到一個(gè)脈沖信號(hào)，則電機(jī)提前進(jìn)入減速階段，如t3、t4時(shí)刻所示，然后反轉(zhuǎn)，轎廂門(mén)從新打開(kāi)。直到全部乘客進(jìn)入轎廂，從時(shí)刻t5開(kāi)始進(jìn)入減速階段。在t6時(shí)刻，轎廂門(mén)實(shí)際已經(jīng)關(guān)閉。在t6-t7的門(mén)鎖階段，電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，轎廂門(mén)被壓緊，門(mén)刀關(guān)上，同時(shí)通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)關(guān)閉廳門(mén)。直到t7時(shí)刻，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。門(mén)關(guān)閉過(guò)程結(jié)束。

為了防止電梯運(yùn)行時(shí)廳門(mén)打開(kāi)而出現(xiàn)危險(xiǎn)，一般在電梯運(yùn)行時(shí)還有強(qiáng)行關(guān)閉廳門(mén)的措施，即電梯運(yùn)行時(shí)廳門(mén)不可輕易打開(kāi)。目前主要有兩種措施實(shí)現(xiàn)這種功能：一是讓門(mén)電機(jī)堵轉(zhuǎn)，壓緊兩扇廳門(mén)：二是采用電磁結(jié)構(gòu)，廳門(mén)關(guān)閉后通過(guò)電磁力令兩扇廳門(mén)緊緊閉合，不能輕易打開(kāi)。

以上簡(jiǎn)要敘述了電梯門(mén)系統(tǒng)的組成和功能.在電梯門(mén)系統(tǒng)中，還有一個(gè)重要的問(wèn)題就是門(mén)保持時(shí)間的選擇.因?yàn)殚T(mén)的保持時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)影響電梯的運(yùn)行效率，而保持時(shí)間過(guò)短又不能保證乘客全部安全的進(jìn)入轎廂。因此應(yīng)對(duì)門(mén)保持時(shí)間進(jìn)行很好的選擇：在保證乘客全部安全進(jìn)出電梯的情況下，盡可能的縮短電梯開(kāi)關(guān)門(mén)時(shí)間。目前較好的方法是采用相對(duì)時(shí)間自適應(yīng)控制方式。

3.電動(dòng)機(jī)的選擇

電梯門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)要使電梯門(mén)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)快速起、停、加速、減速，且運(yùn)行平穩(wěn)，到位準(zhǔn)確。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，需解決好電機(jī)的選擇問(wèn)題，控制電路的選擇及設(shè)計(jì)問(wèn)題，以及電機(jī)的控制策略問(wèn)題。

眾所周知，在所有的電機(jī)中，直流電機(jī)的調(diào)速特性最好，但其不可避免的有刷結(jié)構(gòu)制約了其應(yīng)用場(chǎng)合。在工業(yè)生產(chǎn)中大量應(yīng)用的交流異步電機(jī)雖然控制簡(jiǎn)單，卻有著調(diào)速精度不高的問(wèn)題，而交流同步電機(jī)存在著控制復(fù)雜，容易失步的缺點(diǎn)。相對(duì)而言，直流電機(jī)有著交流電機(jī)不具備的優(yōu)點(diǎn)。

4.電梯門(mén)機(jī)原理圖及分析

4.1原理圖

4.2工作原理：

A.開(kāi)門(mén)步驟

先將門(mén)關(guān)好。

按下開(kāi)門(mén)按鈕SB-K，繼電器JKM線圈得電，JKM1常開(kāi)觸頭閉合自鎖，JKM2常開(kāi)觸頭、JKM3常開(kāi)觸頭、JKM4常開(kāi)觸頭閉和。電機(jī)DM得電正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轎門(mén)開(kāi)到距中線L1處時(shí)，凸輪OA1的觸點(diǎn)開(kāi)始閉和，切除電阻DOR的3-4段，轉(zhuǎn)速變大，當(dāng)轎門(mén)開(kāi)到距中線L2處時(shí)，凸輪OD1的觸點(diǎn)斷開(kāi)，接通電阻DOR2-3段，電阻變大，轉(zhuǎn)速變小。當(dāng)門(mén)開(kāi)到距中線L3時(shí)，凸輪OD2的觸點(diǎn)閉和，接通電阻D2的一部分，轉(zhuǎn)速又加大一點(diǎn)。最后門(mén)開(kāi)到全開(kāi)位置，凸輪DOL的觸點(diǎn)打開(kāi)，斷開(kāi)開(kāi)門(mén)繼電器JKM，JKM線圈失電，JKM常開(kāi)觸頭恢復(fù)斷開(kāi)，常閉觸頭恢復(fù)閉和。開(kāi)門(mén)過(guò)程結(jié)束。

B.關(guān)門(mén)步驟

從開(kāi)門(mén)位置調(diào)試。

按下關(guān)門(mén)按鈕SB-G，繼電器JGM線圈得電，JGM1常開(kāi)觸頭閉合自鎖，JGM2常開(kāi)觸頭、JGM3常開(kāi)觸頭、JGM4常開(kāi)觸頭閉和。電機(jī)DM得電反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轎門(mén)開(kāi)到距中線L5處時(shí)，凸輪CA1的觸點(diǎn)開(kāi)始閉和，切除電阻DCR的3-4段，轉(zhuǎn)速變大，當(dāng)轎門(mén)開(kāi)到距中線L6處時(shí)，凸輪CD1的觸點(diǎn)斷開(kāi)，接通電阻DCR2-3段，電阻變大，轉(zhuǎn)速減小。當(dāng)門(mén)開(kāi)到距中線L7時(shí)，凸輪CD2的觸點(diǎn)閉和，接通電阻D2的一部分，轉(zhuǎn)速又加大一點(diǎn)。最后門(mén)開(kāi)到全開(kāi)位置，凸輪DCL的觸點(diǎn)打開(kāi)，斷開(kāi)開(kāi)門(mén)繼電器JGM，JGM線圈失電，JGM常開(kāi)觸頭恢復(fù)斷開(kāi)，常閉觸頭恢復(fù)閉和。關(guān)門(mén)過(guò)程結(jié)束。

5.結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，對(duì)于電梯的需求量越來(lái)越大。進(jìn)一步提高電梯可靠性和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的要求，是電梯控制技術(shù)的方向。隨著電梯控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)電梯門(mén)機(jī)的要求也越來(lái)越高。 [科]

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