毕业设计（论文）VVVF垂直电梯轿箱系统设计（全套图纸）.doc

摘 要随着科学技术的进步越来越多的新技术也运用到电梯上，在梯驱动技术方面广泛开发应用交流变压变频调速（VVVF）控制技术，而且其控制型式逐渐由GTR向IPM和IGBT发展，使其控制性能更为完善和提高。本课题的主要工作是完成电梯的轿厢系统设计，优化现有电梯的机械结构，改变现有电梯能耗高，油污染严重的状况，消除现有电梯中的一些不安全因素。为人们提供一个更安全的电梯，同时也使其更节能环保便于安装的经济电梯。关键词：可编程控制器；电梯控制；变频器全套CAD图纸，联系153893706AbstractWith the progress of science and technology, more and more new technologies are also applied to the lift, in the ladder-driven technology development and application of a broad exchange of Variable Frequency (VVVF) control technology, and its control by the GTR to the pattern of gradually IPM and IGBT development, to better control and improve performance. The subject's main task is to lift the car to complete system design, optimization of the mechanical structure of the existing elevator, elevator to change the existing high energy consumption, the situation of serious oil pollution, the elimination of some of the existing elevator insecurity. For people to provide a more secure lift, but also make it more easy to install energy saving and environmental protection of the economic lift. Key words: programmable logic controller (PLC); elevator control; inverter目 录引言 11.电梯的概述 11.1 电梯的分类 11.2 电梯的基本结构 11.3 电梯技术发展展望 42.轿厢的组成及结构的计算 62.1 轿厢 62.2 轿厢结构的设计计算 73.电梯的电气控制系统103.1 电梯的电气控制系统概述103.2 电梯的电气控制安全保护系统的主要装置113.3 新技术在电梯控制中的应用14结论16致谢16参考文献17引 言电梯运行速度对乘客舒适感和轿厢的平层精度起着重要的决定作用。近年来随着vvvf调速技术的发展，vvvf电梯的速度控制已在很大程度上消除了电梯平层时的爬行停靠，大大提高了电梯的舒适性和快速性。目前国内vvvf电梯的速度控制大部份是采用以时间方式或者基于增量式编码器的相对距离方式来控制速度运行的，这两种方式仍存在着一定程度的爬行停靠现象。为彻底解决爬行停靠问题，进一步提高舒适感和快速性，本文提出了基于绝对剩余距离原则的速度控制策略。本文研究的主要内容包括电梯的分类、电梯的基本结构、电梯技术发展展望、曳引系统、轿厢与对重、电梯与建筑物的关系等方面。重点是电梯轿厢系统的设计。1、电梯概述1.1电梯的分类1.1.1电梯的分类电梯的分类有各式各样:(1)按用途分类有乘客电梯、载货电梯、医用电梯、观光电梯、车辆电梯、船舶电梯、建筑施工电梯等(2)按速度分类低速电梯1 m/s以下 中速电梯1 -2m/s 高速电梯2m/s以上 超高速电梯5m/s以上(3)按驱动电源分类交流电梯速度 一般小于2m/s 直流电梯速度 一般大于2m/s(4)按控制方式分类有层间控制，简易集选控制，集选控制、有/无司机控制、群控等。1.2 电梯的基本结构1.2.1曳引式电梯是垂直交通运输工具中使用最普遍的一种电梯，现将其基本结构介绍如下。(1)曳引系统222曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成。曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源。曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重（或者两端固定在机房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降。导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力。导向轮安装在曳引机架上或承重梁上。当钢丝绳的绕绳比大于1时，在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮。反绳轮的个数可以是1个、2个甚至3个，这与曳引比有关。(2)导向系统导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。它的作用是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作升降运动。导轨固定在导轨架上，导轨架是承重导轨的组件，与井道壁联接。导靴装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方向。(3)门系统门系统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成。轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成。层门设在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置组成。开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭的动力源。(4)轿厢轿厢用以运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成。轿厢架是轿厢体的承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成。轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、通风装置、轿厢装饰件和轿内操纵按钮板等组成。轿厢体空间的大小由额定载重量或额定载客人数决定。(5)重量平衡系统重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分的额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置。(6)电力拖动系统电力拖动系统由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、调速装置等组成，对电梯实行速度控制。曳引电机是电梯的动力源，根据电梯配置可采用交流电机或直流电机。供电系统是为电机提供电源的装置。速度反馈装置是为调速系统提供电梯运行速度信号。一般采用测速发电机或速度脉冲发生器，与电机相联。调速装置对曳引电机实行调速控制。(7)电气控制系统电气控制系统由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器等组成,它的作用是对电梯的运行实行操纵和控制。操纵装置包括轿厢内的按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中的检修或应急操纵箱。控制屏安装在机房中，由各类电气控制元件组成，是电梯实行电气控制的集中组件。位置显示是指轿内和层站的指层灯。层站上一般能显示电梯运行方向或轿厢所在的层站。选层器能起到指示和反馈轿厢位置、决定运行方向、发出加减速信号等作用。(8)安全保护系统安全保护系统包括机械和电气的各类保护系统，可保护电梯安全使用。机械方面的有：限速器和安全钳起超速保护作用；缓冲器起冲顶和撞底保护作用；还有切断总电源的极限保护等。电气方面的安全保护在电梯的各个运行环节都(9)工作原理 曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。安全装置保证电梯运行安全。1-减速箱；2-曳引轮；3-曳引机底座；4-导向轮；5-限速器； 6-机座；7-导轨支架； 8-曳引钢丝绳；9-开关碰铁； 10-紧急终端开关；11-导靴；12-轿架；13-轿门；14-安全钳；15-导轨； 16-绳头组合；17-对重，18-补偿链；19-补偿链导轮； 20-张紧装置；21-缓冲器； 22-底坑；23-层门；24-呼梯盒；25-层楼指示灯； 26-随行电缆；27-轿壁； 28-轿内操纵箱；29-开门机； 30-井道传感器；31-电源开关； 32-控制柜；33-曳引电机；34-制动器图1 1.3电梯技术发展展望1.3.1电梯技术发展(1)电梯的拖动技术有了较大的发展，直流电梯由于能耗大、维修量大等缺点。逐步被交流电梯所替代，液压电梯由于运行平稳，机房位置灵活等特点，使得在低楼层场合得到愈来愈广泛的应用。交流拖动电梯更是得到迅速的发展，己由以前的变级调速(AC-VP)发展成为调压调速(AC-VV)及调频调压调速(AC-VVVF)，使得电梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人们的生理要求，电梯的舒适感大为改善。(2)电梯的逻辑控制己从过去简单的继电器接触器控制发展为可编程序控制99(PLC)和微机控制，控制方式也从手柄控制、信号控制发展为集选控制、并联控制、群控等，电梯可靠性得到很大提高。(3)电梯的管理功能不断加强，电梯广泛采用微机控制技术，不断满足用户的使用功能要求。如紧急停车操作、消防员专用、防捣乱系统等。(4)智能群控管理得到广泛应用。(5)机械传动方面，由于国际上机械加工水平的不断提高，使斜齿传动和行星齿轮传动在电梯上的应用日益广泛，已使电梯的传动形式多样化。1.3.2电梯发展展望(1)技术含量更高，性能更好电梯行业技术发展非常迅速，几年前推出的具有先进性能、高舒适性的VVVF电梯，如今已成为电梯行业的标准配置，因为永磁同步无齿轮曳引机具有更节能、更洁挣、更安全、更安静、更经济的特点，所以永磁同步曳引机逐步成为新型曳引机的主流:由于永磁技术的先进性，将来很有可能取代VVVF技术。另外，网络控制和智能群控系统.以其控制的先进性、快速性、准确性和可靠性亦是电梯的发展潮流。(2)电梯群控系统将更加智能化电梯智能群控系统将基于强大的计算机软硬件资源，如基于专家系统的群控、基于模糊逻辑的群控、基于计算机图像监控的群控、基于神经网络控制的群控、基于遗传基因法则的群控等。这些群控系统能适应电梯交通的不确定性、控制目标的多样化、非线性表现等动态特性。随着智能建筑的发展，电梯的智能群控系统能与大楼所有的自动化服务设备结合成整体智能系统。(3) 超高速电梯速度越来越高21世纪将会发展多用途、全功能的塔式建筑，超高速电梯继续成为研究方向。曳引式超高速电梯的研究继续在采用超大容量电动机、高性能的微处理器、减振技术、新式滚轮导靴和安全钳、永磁同步电动机、轿厢气压缓解和噪声抑制系统等方面推进。采用直线电机驱动的电梯也有较大研究空间。未来超高速电梯舒适感会有明显提高。(4)蓝牙技术在电梯上广泛应用蓝牙（Bluetooth）技术是一种全球开放的、短距无线通讯技术规范，它可通过短距离无线通讯，把电梯各种电子设备连接起来，无需纵横交错的电缆线，可实现无线组网。这种技术将减少电梯的安装周期和费用，提高电梯的可靠性和控制精度，更好地解决电气设备的兼容性，有利于把电梯归纳到大楼管理系统或智能化管理小区系统中。(5)绿色电梯将普及     要求电梯节能、减少油污染、电磁兼容性强、噪声低、长寿命、采用绿色装潢材料、与建筑物协调等。甚至有人设想在大楼顶部的机房利用太阳能作为电梯补充能源。(6)电梯产业将网络化、信息化电梯控制系统将与网络技术相结合，用网络把各地的电梯监管起来进行维保；通过电梯网站进行网上交易，包括电梯配置、招投标等，也可以在网上申请电梯定期检验。(7)乘电梯去太空 坐电梯进入太空，这一设想是前苏联科学家在1895年提出来的，后来一些科学家相继提出了各种解决方案。2000年，美国国家宇航局（NASA）描述了建造太空电梯的概念，这需要极细的碳纤维制成的缆绳并能延伸到地球赤道上方3.5万km。为使这条缆绳突破地心引力的影响，太空中的另一端必须与一个质量巨大的天体相连。这一天体向外太空旋转的力量与地心引力抗衡，将使缆绳紧绷，允许电磁轿厢在缆绳中心的隧道穿行。普通人登上太空这个梦未来将实现。2、轿厢的组成及结构的计算2.1轿厢（组成，有效面积的计算）2.1.1轿厢的组成 轿厢一般由轿厢架、轿底、轿壁、轿顶的主要构件组成。图1通常的电梯结构。 图1各类电梯的轿厢基本结构相同，由于用途不同，在具体结构及外形上有一定差异客梯的轿厢一般宽大于深，这样设计的目的是为了方便人员的出入，有利于提高运行效率货梯的轿厢一般深大于宽或宽深相同，这主要是考虑装卸货物的方便。病床梯的轿厢为适应病床的运送而做得深而窄。观光梯轿厢的外形常做成菱形或圆形，观光面的轿壁使用强化玻璃。超高速电梯的外形做成流线型，以减小空气阻力及运行噪声。轿厢一般由以下几个主要部件组成： 轿厢架是轿厢的主要承载构件，它由立柱、底梁、上梁和拉条组成。1 立柱 立柱在轿厢两侧，常见的结构类型有两种，一种是组合式结构，一两根角钢为主体再加连接板；另一种是单体式结构，以单根槽钢2.2轿厢结构的设计计算2.2.1主要参考数据材料性能参数：轿厢架所采用的材料均为Q235-A，其主要力学性能数据为：屈服强度：s=235Mpa，抗拉强度：s=375Mpa，弹性模量：E=206GPa，切变模量：G=79.4Gpa。轿厢正常运行及装载工况时安全系数取S=2.5，安全钳动作及轿厢撞缓冲器时S=2.1轿厢架结构及尺寸2.2.2直梁强度验算直梁截面如示图2：直梁截面积：A=180×55-49×174-140×3=954mm2直梁Z轴方向抗弯截面系数的计算：ey1=(2×3×552+174×32+34×3×(55+52)/2(6×55+174 ×3+34×3)=16mmIz=180×163-174×(16-3) 3+2×(20×(55-16) 3-17×(55-16-3) 3)/3 =380486mm 4Wz= Iz/ ey2=380486/(55-16)=9756mm 3每根立柱端点的力矩为：M=MoL/4H正常运行工况： Mo1=1.2×1000×9.8×1500/8=2205000NmM1=2205000×3000/4/3400=486397 Nm安全钳动作及轿厢撞底工况：Mo2=2×1000×9.8×1500/8=3675000NmmM2=3675000×3000/4/3400=810662 Nmm直梁应力计算正常运行工况：T1=M1/Wz+1.2×(P+Q)g/2A=486397/9756+1.2×(1000+1150) ×9.8/954=76Mpa运行安全系数：S1=375/76=4.93>2.4安全钳动作及轿厢撞底工况：T2=M2/Wz=810662/9756=83 Mpa运行安全系数：S2=375/83=4.5>2.1直梁挠度：=M2×L2/(6EIz)= 810662×30002/(6×206000×380486) =15.5mm<20mm直梁的稳定性校核：Ic=（Iz/A）0.5=（380486/954）0.5=20 L/ Ic=3000/20=150<160（斜拉杆孔尺寸小于2L/3）2.2.3上梁的强度计算上梁截面如图3所示：上梁Z轴方向抗弯截面系数的计算：ey1=（181×62+2×6×1502+2×6×35×(150+115)+2× 68×6×(150+144)）/2（181×6+2×6×150+2× 6×35+2×68×6）=76mmIz=193×763-181×(76-6) 3+2×(80×(150- 76) 3-68×(150-76-6) 3-6×(150-76-35) 3)/3 = 14666876mm 4Wz= Iz/ ey1=14666876/76=192985mm 3上梁的强度的计算上梁只需校核正常运行工况下的抗弯强度即可上梁受力及弯矩图如图4Mmax=1.2（P+Q）gL/4=1.2×(1150+1000) ×1600×9.8/4=10113600NmmT=Mmax/Wz=10113600/192985=52.4 MpaS=375/52.4=7.2>2.5上梁的最大挠度为：Ymax=Pl3/48EI=1.2(1150+1000) ×9.8×16003/(48 206000×14666876)=0.71mm<1.6mm2.2.4下梁的强度计算下梁截面如图5所示：（1）下梁Z轴方向抗弯截面系数的计算： ey1=（181×62+2×6×1602+2×6×35×(160+125)+2× 68×6×(160+154)）/2（181×6+2×6×160+2× 6×35+2×68×6）=81mm Iz=193×813-181×(81-6) 3+2×(80×(160- 81) 3-68×(160-81-6) 3-6×(160-81-35) 3)/3 = 17055486mm 4 Wz= Iz/ ey1=17055486/81=210562mm 3（2）下梁的强度的计算下梁在轿厢撞缓冲器工况下的抗弯强度为最严重的工况。下梁受力及弯矩图如图6Mmax=2（P+Q）gL/4=2×(1150+1000) ×1400×9.8/4=14749000NmmT=Mmax/Wz=14749000/210562=70 MpaS=375/70=5.4>2.1下梁的最大挠度为：Ymax=Pl3/48EI=2(1150+1000) ×9.8×14003/(48× 206000×17055486)=0.7mm<1.4mm3、电梯的电气控制系统3.1电梯的电气控制系统概述电梯的控制主要是指对电梯原动机及开门机的起动，减速，停止，运行方向，指层显示，层站召唤，轿车内指令，安全保护等指令信号进行管理。操纵是实行每个控制环节的方式和手段。电梯的电气控制系统决定着电梯的性能和自动化程度。随着科学技术的发展和引进技术的使用，电气控制系统发展迅速。3.1.1电气控制系统的分类电梯通常采用的电气控制系统有：继电器接触器控制、半导体逻辑控制和微机控制系统等。无论哪种系统，其控制电路的基本组成和主要控制装置都类似。常规继电器控制的典型控制环节。3.1.2电梯电气控制系统的组成电梯的电气控制系统是由分散安装在电梯中的电器元件、控制柜、操纵箱、指层灯箱、召唤箱、限位装置、减速平层装置、轿顶检修箱等部件，以及曳引电动机、制动器线圈、开关门电动机及开关门调速开关、极限开关等组成。3.1.3电气控制电路电梯的电气控制的基本环节包括：轿箱内指令环节、层站（厅门）召唤环节、定向选层环节、起动运行环节、平层环节、指层环节、开关门控制环节、安全保护环节和消防运行环节。3.1.4电梯的电气控制关系框图电梯的电气控制对主驱动系统较为复杂的电梯还有电动机调速与控制环节等。各环节之间的控制关系如图1所示。平层感应器保护电路门控制线路平层电路拖动系统轿厢运动轿内指令召唤信号显示换速线路厅门召唤定向、选层线路起动线路层楼信号选层器换速点信号指层线路位置信号图1 电梯的电气控制关系框图各控制环节相互配合，使电动机依照各种要求完成正反转、加速、匀速、调速、制动、停车等动作，从而实现电梯运行方向（上、下）、选层、加（减）速、制动、平层、自动开（关）门、顺向（反向）截梯、维修运行等。为实现这些功能，控制电路中经常用到自锁、互锁、顺序控制、时间控制、行程控制、速度控制、电流控制等许多控制方式。(1)PLC控制电路PLC接收来自操纵盘和每层呼梯的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号，经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时，向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动停梯等信号。(2)电流、速度双闭环电路变频器本身设有电流检测装置，由此构成电流闭环；通过和电机同轴联接的旋转编码器，产生a、b两相脉冲进入变频器，在确认方向的同时，利用脉冲计数构成速度闭环。 (3)位移控制电路电梯作为一种载人工具，在位势负载状态下，除要求安全可靠外，还要求运行平稳，乘坐舒适，停靠准确。采用变频调速双环控制可基本满足要求，利用现有旋转编码器构成速度环的同时，通过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数，将其引入PLC的高速计数输入端口，通过累计脉冲数，经式（1）计算出脉冲当量，由此确定电梯位置。电梯位移      h=SI      式中I累计脉冲数；      S脉冲当量；       S = plD / (pr) （1）  l减速比；     D牵引轮直径；      P旋转编码器每转对应的脉冲数；    rPG卡分频比。3.2电梯的电气控制安全保护系统的主要装置电气控制系统的主要装置有：操纵箱、召唤按钮箱、位置显示装置、控制柜、减速平层装置、选层装置、轿顶检修箱、开（关）门机构、保护装置组成。3.2.1电气控制系统的主要装置（1）操纵箱操纵箱一般设在轿箱内，是司机或乘客控制电梯上下行的控制中心。箱内安装的电器元件一般有：轿内指令按钮、钥匙开关、急停按钮、应急按钮、点动开关门按钮、轿内照明灯开关、电风扇开关、蜂鸣器、厅外呼梯人员所在位置指示灯和厅外召唤人员要求前往方向信号灯等。（2）召唤按钮箱召唤按钮箱安装在层站门口，供厅外乘用人员召唤电梯。中间层只设上行与下行两只按钮，基站还设有钥匙开关以控制自动开门。（3）位置显示装置在轿箱内、层站外都有。用灯光或数字（数码管或光二极管）显示电梯所在楼层，以箭头显示电梯运行方向。（4）控制柜控制电梯运行的装置。柜内装配的电器种类、数量、规格与电梯的停站层数、运行速度、控制方式、额定载荷、拖动类型有关，大部分接触器继电器都安装在控制柜中。（5）减速平层装置电梯运行将要到达预定楼层时，需要提前减速，平层停车。完成这个任务是靠减速平层装置，该装置是由安装在轿厢顶部的干簧继电器和安装在井道导轨上的隔磁板组成。干簧继电器的结构：是由永久磁铁与舌簧管组成。舌簧管中有起接点作用的舌簧片，其材料为铁镍合金，既有很好的导磁性能，又有一定的弹性。将舌簧片烧结在与舌簧片热膨胀系数相适应的玻璃管中，管内充以氮等惰性气体以减少接点的污染与电腐蚀。所以电梯在运行过程中（上升或下降），若某一层站有顺向呼梯信号，当轿厢进入该层站时，将在平层感应器的作用下，实现减速、平层停车控制。（6）选层装置选层装置是电梯的心脏，用来判定并记忆内选（轿厢内选定）外呼（厅门外传呼）与轿厢箱位置的关系，进而确定电梯运行方向，决定减速，确定停层，预告停车，指示轿厢位置消除已应答的呼梯信号，控制发车等。通常使用的选层装置类型有：机械电气联锁装置和选层继电器屏。随着控制技术的发展，已经应用了数控选层器和微机选层器。（7）轿顶检修箱轿顶检修箱安装在轿厢顶，内部设有电梯慢上（慢下）按钮、点动开门按钮、轿顶检修转换开关与检修灯开关和急停按钮，是专门用于维修工检修电梯的。（8）开、关门机构电梯自动开、关门，多采用小型直流电动机驱动。因直流电动的调速性能好，可以减少开、关门抖动和撞击。（9）保护装置保护装置有限位开关和极限开关等保护装置。3.2.2电梯的电气安全保护装置电梯运行的安全可靠性极为重要，在技术上采取了机械、电气和机电联锁的多重保护。其级数之多、层次之广是任何其他提升设备不能与之相比的。（1）电梯的安全保护措施按国家相关标准规定，电梯应有如下安全保护措施： 超速保护装置; 供电系统断相、错相保护装置； 撞底缓冲装置； 超越上、下极限工作位置时的保护装置； 厅内锁与轿门电气连锁装置； 井道底坑有通道时，对重应有防止超速或断绳下落的装置等。（2）电气安全保护装置层门锁保护（门锁和电气安全触点）为防止发生坠落和剪切事故，层门由门锁锁住，使人在层站外不用开锁装置无法将层门打开，所以门锁是个十分重要的安全部件。它是机电联锁装置，层门上的锁闭装置(门锁)的启闭是由轿门通过门刀来带动的。层门是被动的，轿门是主动门，因此层门的开闭是由轿门上的门刀插入(夹住)层门锁滚轮，使锁臂脱钩后跟着轿门一起运动。门锁的电气触点是验证锁紧状态的重要安全装置，要求与机械锁紧元件(锁钩)之间的连接是直接的和不会误动作的，而且当触头粘连时，也能可靠断开。现在一般使用的是簧片式或插头式电气安全触点，普通的行程开关和微动开关是不允许用的。除了锁紧状态要有电气安全触点来验证外，轿门和层门的关闭状态也应有电气安全触点来验证。当门关到位后，电气安全触点才能接通，电梯才能运行。验证门关闭的电气触点也是重要的安全装置。应符合规定的安全触点要求，不能使用一般的行程开关和微动开关。 为了尽量减少在关门过程中发生人和物被撞击或夹住的事故，对门的运动提出了保护性的要求。首先门扇朝向乘员的一面要光滑，不得有可能钩挂人员和衣服的大于3mm的凹凸。同时阻止关门的力(实际上也就是关门的力)不大于150N，以免对被夹持的人造成伤害。同时设置一种保护装置，当乘客在门的关闭过程中被门撞击或可能会被撞击时，保护装置将停止关门动作使门重新自动开启。保护装置一般安装在轿门上，常见的有接触式保护装置、光电式保护装置和感应式保护装置。(3)常见的保护装置接触式保护装置一般为安全触板。两块铝制的触板由控制杆连接悬挂在轿门开口边缘，平时由于自重凸出门扇边缘约30mm，当关门时若有人或物在门的行程中，安全触板将首先接触并被推入，使控制杆触动微动开关，将关门电路切断接通开门电路，使门重新开启。光电式保护装置有的是在轿门边上设两组水平的光电装置，为防止可见光的干扰一般用红外光。两道水平的红外光好似在整个开门宽度上设了两排看不见的“栏杆”，当有人或物在门的行程中遮断了任一根光线都会使门重开。还有一种光电保护装置是在开门整个高度和宽度中由几十根红外线交叉成一个红外光幕，就像一个无形的门帘，遮断其中的一部分门就会重新开启。感应式保护装置是借助磁感应的原理，在保护区域设置三组电磁场，当人和物进入保护区造成电磁场的变化，就能通过控制机构使门重开。(4)电梯上、下端站的强迫减速和终端保护电梯在运行到最上或最下一层时，如果电磁感应器或选层器出现故障而不能发出减速信号，电梯就会出现冲顶或沉坑的严重事故。姑在井道中依次设置了强迫减速开关，终端限位开关，这几种开关中之一动作均可迫使电梯运行立即停止。(5)电梯的缺相、错相保护 为了防止曳引电动机因缺相运转而导致烧损电动机现象的产生和防止三相动力电源相序错接而造成电梯运行方向相反的事故。因此，要求在电梯控制系统中必须设置缺相、错相的保护继电器。 此外，电梯应设有短路和过载保护、超载保护。如图2所示是普通交流双速载客电梯安全保护系统框图。从图中可看出机械电气的安全保护装置的动作原则。3.3 新技术在电梯中的应用传统的继电接触器控制存在着触点多、电路复杂、故障率高等缺点，因此逐渐被无触点的半导体电子元器件控制所取代。随着控制技术的不断发展，电梯的自动化程度越来越高，微计算机、可编程序控制器（PLC）和传感技术越来越多地应用到电梯中。3.3.1微计算机在电梯控制中的应用电梯的拖动系统和操作控制系统全采用微计算机控制的称为全微机电梯控制系统，其系统结构如图3所示。紧急故障安全开关电磁制动器钢丝绳断裂限速器动作轿厢超速轿厢在顶站或底站未停曳引钢丝绳打滑超载装置动作缓冲器极限开关安全钳动作限位开关联锁装置动作安全触板动作轿厢超载电梯停止将轿厢夹持在导轨上安全窗安全门厅轿门未关闭关门时碰到人或货物停止开关并反向开起曳引电动机不起动曳引系统失效而停止滑动 图2 交流双速载客电梯安全保护系统框图楼层显示方向显示呼梯显示机房信号井道信号轿厢信号CPU1 信号控制系统输入接口输出接口CPU2拖动调速控制系统存储器区（楼层信息运行程序）CPU3群控系统控制系统图3 全微机电梯控制系统结构图结论随着社会的发展高层建筑的大量兴建，人们无论是上下班、逛商场、看病或访友、居家生活都要与电梯打交道。电梯的使用数量越来越大，使用频率越来越高，人们对电梯的要求，如安全，节能，环保，经济性能也越来越高。随着科学技术的进步越来越多的新技术也运用到电梯上，在梯驱动技术方面广泛开发应用交流变压变频调速（VVVF）控制技术，而且其控制型式逐渐由GTR向IPM和IGBT发展，使其控制性能更为完善和提高。直线电机驱动，使电梯的驱动方式取得根本性的突破。电梯的机房也向小机房和无机房发展。现有电梯有很多，但是一些电梯在安全方面有一定隐患，在节能和环保方面更是有很大的不足，电梯的安装也费时费力不够经济。本课题的主要工作是完成电梯的机械轿箱系统设计，优化现有电梯的机械结构，改变现有电梯能耗高，油污染严重的状况，消除现有电梯中的一些不安全因素。为人们提供一个更安全的电梯，同时也使其更节能环保便于安装的经济电梯致谢本论文是在我的导师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，张老师始终给予我细心的指导和不懈的支持。两年多来，不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向张老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。       在此，我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的各位同窗好友们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。特别感谢我的上一届的师兄师姐们，他们给予我不少的帮助。      在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!参考文献1、丁树模主编 机械工学 北京：机械工业出版社，20002、王志强主编 最新电梯原理，使用与维护 机械工业 20063、孙强，周永明.IGBT缓冲电路设计.电工技术 2002.124、原魁, 李伟强编着. 变频器基础及应用. 冶金工业出版社. 19975、黄立培 .变频器应用技术及电动机调速. 人民邮电出社. 1997.76、刘载之 .电梯控制系统.电子工业出版社19937、章小丽 .交流电梯调速系统.电子工业出版社 20018、王正仕 .一种IGBT的实用驱动电路. 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