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电梯种类繁多，结构各有不同，但它们却有共同之处，那就是都少不了机械、电气和安全装置三大部分。
机械部分是电梯的骨架，电气则是拖动和控制，是电梯赖以运行的保障，安全装置有机地和机、电装置组为一体，互相制约，以保证电梯可靠、安全地运行。
在本文中，将对电梯的机械系统和电气控制系统进行研究。
1电梯的机械系统
电梯机械部分由曳引系统、导向系统、轿厢与重量平衡系统及门系统四部分组成。
下面主要介绍一下与故障分析有关的曳引系统与门系统。
1.1曳引系统
是输出和传递动力、实现电梯上下运行的驱动装置。
它由曳引机、曳引钢丝绳及绳头组合的均衡装置、导向轮和复绕轮等组成。
曳引机是电梯的动力源。
它一般都放置在井道最高处的机房内。
曳引机一般由电动机、曳引轮、电磁制动器以及减速齿轮箱组成。
其中电动机和制动器对电梯正常运行影响较大。
曳引电动机：分直流和交流两种。
直流电动机常用在6m/s 以上的超高速梯上。
交流电动机又分异步和同步两种；而异步电动机又有单速、双速、调速三种类型。
本文所讨论的系统是以VVVF （Variable Voltage and Variable Frequency ）调速电梯为基础的。
电磁制动器：电梯的安全设施，能防止电梯溜车，使电梯准确制停。
安装在电动机轴与齿轮箱蜗杆轴的联轴器上，以联轴节作为制动轮。
曳引轮:又叫驱动轮，既要承受轿厢自重，又要承受轿厢载重和对重、钢丝绳、平衡绳索、电缆等的重量，还要通过轮槽与曳引钢丝绳的摩擦产生驱动力。
若曳引绳与曳引轮之间的摩擦力不够就会发生打滑，将影响电梯的速度曲线。
1.2门系统
电梯的门机构按照安装位置可分为轿门和层门。
电梯门系统由控制器、门机系统、轿门、厅门和安全保护装置等组成。
门系统控制器接收来自主控制器的开关门信号，发出开（关）门命令，控制门电机正（反）转，通过门联动机构驱动轿门运动，再由轿门带动厅门一起运动；到达开（关）门限位点时，门控制器发出停车命令，门电机停止;每个厅门上都装有一把门锁，厅门关闭后，门锁的机械锁钩啮合，同时厅门电气联锁触头闭合，电梯控制回路接通，此时电梯才能启动运行；电梯轿门的入口设有安全保护装置，门正在关闭时如果有乘客出入，门入口安全保护装置检测到障碍物，发出重开门信号，以免在关门过程中火伤人。
门锁是锁住层门不被随便打开的重要安全保护机构。
当电梯在运行而并未停站时，各层层门都被门锁锁住，防止乘客从外面将厅门撬开。
只有当电梯停站时，层门才能被安装在轿门上的开门刀片带动而开启。
当电梯检修人员需要从外部打开层门时，需要用一种符合安全要求的特制的钥匙开关才能把门打开。
2电梯的电气控制系统
电梯的电气系统包括电力驱动与电梯信号控制两个部分组成。
电气系统是电梯按照人们的意愿做功的动力，能使电梯根据人们的指令启动、加速、运行，换速平层、停车制动、开门关门等功能。
2.1电梯的驱动控制系统
电梯的电力拖动系统主要由控制系统、电动机、传动机构及电梯
轿厢四个部分组成。
电梯的电力驱动系统按调速方式可以分为，交流变极调速系统，交流变压调速系统及变频变压VVVF 调速系统等。
下面仅讨论此种驱动系统。
VVVF 电梯系统主要有以下各部分组成。
主回路由将三相交流电变换成直流电的整流器和将直流电逆变成频率与电压可变的交流电的逆变器组成，采用交一直一交方式变频。
主微机负责与轿厢串行通讯取得轿厢开关信号、呼叫信号并进行厅外呼叫登记、开关门控制、运行控制等逻辑控制，进行故障检测和记录。
副微机根据主微机的运行指令，负责数字选层器的运算，速度指令生成，矢量控制，进行故障检测和纪录，并负责信号器的工作。
电流指令回路根据副微机矢量控制演算结果，发出电流指令。
电流控制回路通过将电流指令回路中三相交流电流指令与感应电动机电流反馈信号比较，发出逆变器输出电压指令并比较各种反馈信号，决定指令生成与否。
PWM 脉宽调制控制回路产生与逆变器输出三相电压指令对应的基级触发信号。
基级驱动电路根据PWM 信号驱动主回路中逆变器内的大功率晶体管，使晶体管按需导通。
负荷检测装置检测轿厢负载并输送负载信号给副微机，以进行起动力矩补偿，使运行平稳舒适。
其它装置VVVF 电梯系统还包括与感应电动机随动的可发送脉冲信号到主微机与副微机的旋转编码器;传递电梯层站位置信号的位置检测器;可接受指令信号和开关输入信号的轿内操纵盘和厅外召唤箱以及系统各种保护回路等。
其中，变频器接收来自机房控制器的控制信号，和旋转编码器的脉冲反馈信号一起构成变压变频速度位置闭环控制，驱动电机牵引电梯轿厢平滑准确地运行和停靠。
2.2电梯的信号控制系统
电梯信号控制系统有继电器逻辑型、PLC 型及微机控制型，基于微机控制系统，采用CAN 总线技术作为信号通信方式。
信号控制系统主要有机房控制器、层站控制器、轿厢控制器等组成。
当层站控制器或轿厢控制器将呼梯信号或内选信号传送到机房控制器，机房控制器一方面结合呼梯信号、井道位置信号和来自旋转编码器的脉冲，完成电梯的集选控制运算，控制变频器驱动电机牵引轿厢上下运行;另一方面对各层站或轿厢控制器的信号进行登记记忆，并将登记记忆、消号、电梯所在层楼和运行方向信号传至各层站控制器和轿厢控制器。
每一层站都需一个相应的层站控制器，负责与机房控制器通信，向上发送呼梯信号，并接机房发回的下传信号，完成呼梯信号记忆、消号、层楼及方向显示功能。
电梯系统结构及运行原理分析
张建雨
（深圳市中奥吉达电梯有限公司，广东深圳518116）
[摘要]首先在VVVF 技术与CAN 总线的基础上分析了电梯的基本结构及运行原理，包括了电梯的机械系统和电气控制系统部分，它们
是电梯故障分析的基础。
[关键词]CAN 总线通信；VVVF 技术；电梯系统
［参考文献］
[1]刘剑,魏冠楠,牛志成,曹爱国.电梯控制系统可靠性的冗余设计.辽宁化
工,2003.
[2]孙后环.电梯控制系统的可靠性设计.南京建筑工程学院学报,2001.
应用科技
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