Электропривод лифтов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет»

Факультет ФЗДО

Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

ОТЧЁТ по учебной практике

«Электропривод лифтов»

Студент И.И. Михайлов

Руководитель практики Е.Н. Землянская

2017

Содержание

Введение

1. Общие сведенья о лифтах

1.1 Типы электродвигателей, применяемые в лифтах

1.2 Описание конструкции асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым и фазовым ротором

1.3 Объяснение широкого применения в лифтах двухскоростных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором

1.4 Требования к двигателям постоянного тока

2. Устройство и оборудование лифтов

2.1 Устройство двигателя постоянного тока

2.2 Напряжение силовых электрических цепей в машинном помещении, кабинах, в системах управления

2.3 Аппаратура, используемая для подвода питания

2.4 Управление лифтом

2.5 Аппаратура осуществляющая управление лифтами

2.6 Назначение плавких предохранителей и автоматических выключатели

Заключение

Список используемых источников

Введение

Тема «Электропривод лифта». Данная тема крайне актуальна, особенно в настоящее время и продолжает развиваться. Раскрытие своей темы я хочу начать с элементарного определения лифта и краткого пояснения принципа его работы и его управлении.

Лифт - это подъемное устройство прерывистого действия, движущийся вертикально. Четкое определение дает БСЭ.

Основной тип привода применяемые в лифтах- электропривод на переменном токе, также применяют системы с одно- и двухскоростными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором

1. Общие сведенья о лифтах

1.1 Типы электродвигателей, применяемые в лифтах

Тип приводного двигателя в лифтах выбирают в зависимости от необходимых крутящих моментов, от требуемой точности остановки кабины, плавности работы лифта, стоимости изготовления и эксплуатации электропривода и других факторов.

Основной тип привода лифтов -- электропривод на переменном токе. Применяют системы с одно- и двухскоростными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. «Правилами устройства и безопасной эксплуатации лифтов» предусмотрено, что электропривод переменного тока должен быть выполнен так, чтобы снятие механического тормоза было возможно одновременно с включением электродвигателя или после его включения, после отключения электродвигателя необходимо включать механический тормоз.

1.2 Описание конструкции асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым и фазовым ротором

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором прост по конструкции, несложен в изготовлении и надежен в работе. Двигатель состоит из двух основных частей: статора и ротора.

Статор представляет собой чугунный корпус, в котором расположен стальной сердечник с обмоткой и боковые крышки с подшипниками качения. На валу ротора запрессован сердечник с роторной обмоткой. Сердечники статора и ротора изготовляют из тонких листов электротехнической стали. Обмотка статора выполнена трехфазной. Крепят концы обмоток в выводной коробке на корпусе. Роторная обмотка представляет собой медные, латунные или алюминиевые стержни, расположенные в пазах сердечника ротора и соединенные между собой (закороченные) в торцовых частях ротора. Для охлаждения двигателя служит крыльчатка, укрепленная на валу ротора.

Асинхронный электродвигатель с фазовым ротором отличается от двигателя с короткозамкнутым ротором тем, что его роторные обмотки трехфазные. Концы обмоток выведены на контактные кольца вала ротора. На статоре двигателя укреплены три щетки, прижимаемые к контактным кольцам пружинами.

Асинхронный двигатель с фазовым ротором отличается от асинхронного с короткозамкнутым ротором тем, что он более сложной конструкции и имеет роторные резисторы и контакторы. Поэтому двигатели с фазовым ротором в лифтах применяют реже, чем короткозамкнутые. Двигатель с фазовым ротором применяют только при ограниченной мощности трансформаторной подстанции, от которой получают питание. При пуске двигатель с фазовым ротором потребляет меньшую энергию, чем двигатель с короткозамкнутым ротором.

1.3 Объяснение широкого применения в лифтах двухскоростных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором

лифт электродвигатель ротор питание

Двухскоростные электродвигатели широко применяют в лифтах потому, что они позволяют в несколько раз снижать скорость кабины перед остановкой. Этим достигается высокая точность остановки кабины. Указанные двигатели выпускают с двумя независимыми обмотками статора (большой и малой скорости), с отношением скоростей 1:13 или 1:4. Кабина начинает движение на большой скорости, но перед остановкой включаются обмотки малой скорости. Обмотка малой скорости обеспечивает движение кабины и в режиме ревизии. У двухскоростного двигателя обмотки по схемам «звезда» и «треугольник» соединены внутри, а к клеммному щиту (наружу) выведено шесть проводов -- по три от каждой обмотки. Электроприводом от двухскоростного асинхронного двигателя оборудуют пассажирские лифты со скоростью движения кабины до 1,6 м/с и грузовые лифты со скоростью движения кабины до 0,5 м/с.

1.4 Требования к двигателям постоянного тока

Использование двигателей постоянного тока для привода лифтов позволяет повысить их скорость (что важно при большом числе этажей), снизить время ожидания кабины и существенно увеличить плавность хода кабины, особенно в периоды пуска и замедления. Основное преимущество двигателей постоянного тока по сравнению с асинхронными двигателями переменного типа -- возможность регулирования частоты вращения в широких пределах. Изменением частоты вращения приводного двигателя регулируется скорость движения кабины от максимальной до весьма малой в момент наложения тормоза. При этом обеспечивается высокая точность остановки. Современный привод лифта от двигателей постоянного тока сложней, имеет большую стоимость при его изготовлении и эксплуатации, чем привод от двигателей переменного тока. Поэтому привод постоянного тока используют в лифтах со скоростью движения кабины выше 1,6 м/с. В «Правилах устройства и безопасной эксплуатации лифтов» указано, что электропривод постоянного тока должен удовлетворять следующим требованиям: а) снятие механического тормоза должно быть возможно только после создания электрического момента, достаточного для нормального разгона электродвигателя. Остановка кабины должна сопровождаться наложением механического тормоза. Отключение электродвигателя при остановке кабины должно происходить после наложения тормоза; б) в случае неисправности механического тормоза при нахождении кабины на уровне этажной площадки электродвигатель и преобразователь должны оставаться включенными обеспечивать удержание кабины на уровне площадки.

2. Устройство и оборудование лифтов

2.1 Устройство двигателя постоянного тока

Двигатель постоянного тока состоит (рис. 1) из неподвижного статора, к которому прикреплены стальные сердечники, называемые полюсами, с намотанной на них обмоткой, и вращающегося якоря -- стального сердечника с обмоткой. На валу якоря укреплен коллектор, состоящий из изолированных одна от другой тонких медных пластин. К концам пластин припаяны концы якорной обмотки. На статоре с помощью щеткодержателя укреплены две диаметрально расположенные щетки, прижимаемые к поверхности коллектора пружинами. Прикрепленные к щеткам концы якорей обмотки и концы обмоток полюсов статора выведены на клеммную коробку. На полюсах статора уложено несколько обмоток различного назначения.

Рисунок 1 - Схема строения двигателя постоянного тока

Статор двигателя постоянного тока имеет шунтовую и сериесную обмотки возбуждения, служащие для создания различных схем включения двигателей. Двигатель постоянного тока является обратимым, т.е. может работать и как генератор постоянного тока. Двигатель, работая в генераторном режиме, вырабатывает электрическую энергию и отдает ее в сеть. Способ регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока зависит от того, из какого источника энергии поступает напряжение постоянного тока. Электроэнергия поступает в виде переменного тока. Поэтому в лифтах приводной двигатель постоянного тока получает питание от электромеханического преобразователя, состоящего из асинхронного короткозамкнутого двигателя, генератора постоянного тока и генератора-возбудителя. Такая система электропривода называется системой генератор -- двигатель. Скорость современных отечественных лифтов с приводом от двигателя постоянного тока составляет 2 и 4 м/с.

2.2 Напряжение силовых электрических цепей в машинном помещении, кабинах, систем управления

«Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» Госэнергонадзора определено, что напряжение силовых электрических цепей в машинных помещениях лифтов должно быть не выше 660 В: в кабинах, шахтах и на этажных площадках -- не выше 380 В; а для цепей управления, освещения, сигнализации во всех помещениях -- не выше 220 В (допускается использование фазы и нуля сети 380/220 В).

При использовании фазы и нулевого провода должны быть соблюдены следующие требования: а) питание цепей управления, освещения и сигнализации должно производиться от одной фазы; б) один конец катушек аппаратов должен быть наглухо присоединен к нулевому проводу. Напряжение цепей питания аварийного освещения кабины и переносных ламп ремонтного освещения должно быть не выше 36 В. Понижение напряжения с помощью автотрансформаторов или потенциометров не допускается.

2.3 Аппаратура, используемая для подвода питания

К аппаратуре, используемой для подвода питания относятся: вводное устройство, автоматические выключатели, трансформаторы, выпрямители, рубильники, выключатели и переключатели. Вводное устройство состоит из рубильника и проходного емкостного фильтра, заключенных в металлический корпус. С помощью рубильника подают напряжение на лифт. Фильтр служит для задержки поступающих в сеть помех. Автоматические выключатели в лифтах предназначены для защиты электродвигателей и электроаппаратуры от токов, превышающих допустимую величину и от токов короткого замыкания. Трансформатор применяют в лифтах для понижения напряжения, идущего от питания цепей управления, освещения кабины, сигнализации и ремонтного освещения. Выпрямители служат для питания электроаппаратуры напряжением постоянного тока. Вводные устройства монтируют на отдельных досках из изолирующего материала. Переключатели применяют для одновременного замыкания и размыкания нескольких цепей.

2.4 Управление лифтом

Управление лифтом осуществляется кнопочными и вызывными аппаратами. Кнопочные и вызывные аппараты служат для приема и регистрации вызовов и приказов. Посты управления представляют собой набор кнопочных элементов, чаще с прямоугольными толкателями (кнопками), заключенными в металлический кожух. Приведение их в действие производится нажатием на кнопку. Система управления выбирается в зависимости от типа лифта его конструкции, назначения и предъявляемых к лифтовой установке технологических требований.

В постах управления установлен микрофон для диспетчерской связи, включаемой нажатием кнопки «вызов». Посты управления оборудованы световым табло с надписью «перегрузка», которое загорается при перегрузке кабины лифта. На постах управления имеются кнопки регистрации приказа лифтера или пассажира и пуска лифта. Кнопка «стоп» служит для остановки кабины; кнопка «вызов» -- для вызова лифтера в случае неисправности лифта. В зависимости от расположения аппаратов управления лифты выполняются с внутренним управлением -- когда аппарат управления установлен в кабине, и с наружным управлением -- когда аппараты управления установлены на посадочных (загрузочных) площадках, обслуживаемых лифтом. Применяются также лифты со смешенным управлением -- когда аппараты управления установлены и в кабине, и на посадочных (загрузочных) площадках, обслуживаемых лифтом.

2.5 Аппаратура осуществляющая управление лифтами

Система автоматики управления лифтами зависит от типа лифта, его назначения, системы электропривода и некоторых других факторов.

Признаки, по которым различают системы автоматики управления, следующие:

1 Тип командоаппарата, с помощью которого управляют лифтом;

2 Расположение командоаппаратов управления относительно кабины;

3 Тип привода дверей кабины и шахты лифта;

4 Очередность выполнения вызовов свободной кабины;

5 Число лифтов, управляемых по единой схеме.

Аппаратура управления лифтом необходима для пуска в ход и остановки кабины в заданном положении, а также для открытия и закрытия дверей кабины с механическим приводом. К аппаратуре управления относятся контакторы, электромагнитные реле, селектор, командоаппараты.

Контакторы -- электрические аппараты, предназначенные для дистанционного включения и отключения электрических цепей силового тока. Контакторы бывают постоянного и переменного тока. В лифтах также применяют контакторы переменного тока с магнитной системой постоянного тока. Контактная система контактора состоит из неподвижного контакта, укрепленного на плите, и подвижного контакта, перемещающегося при повороте якоря вокруг оси. При подаче напряжения к катушке электромагнитной системы контактора якорь притягивается к сердечнику, замыкая цепь. Контакторы переменного тока отличаются от контакторов постоянного тока конструкцией магнитной системы.

Сердечник и якорь контактора переменного тока собраны из тонких листов электротехнической стали, между которыми проложены листы тонкой бумаги или нанесены слои лака для уменьшения нагрева стали контактора. К катушке подводится напряжение однофазного тока. Когда напряжение тока равно нулю, магнитный поток катушки исчезает и якорь стремится отойти от сердечника, вызывая гул контактора и вибрацию якоря. Для устранения такого явления магнитную систему контакторов снабжают короткозамкнутым витком, который создает магнитный поток, удерживающий якорь, снижая при этом гул магнитной системы контактора. Якорь контактора связан с квадратным валом, поворачивающимся в подшипниках. На валу закреплены подвижные силовые и блокировочные контакты. Мощность питания катушек контакторов меньше мощности двигателей, управляемых контакторами.

Электромагнитные реле предназначены для усиления управляющих сигналов, их используют для переключения электрических аппаратов в цепях управления. Реле изготовляют с катушками для включения на напряжение постоянного и переменного тока. Для управления лифтов наиболее часто применяют реле: РЭ-500, РЭВ-800, В РЭВ-880, РП-40, РПУ-1 и ПЭ-21. Релейно-контакторную аппаратуру управления лифтами монтируют на станциях управления, которые выполняют в виде блоков или панелей управления. В блоках управления аппаратуру монтируют на плите без рамы, плиты используют обычно асбестоцементные. Блок помещают в стальной шкаф, имеющий двери. Вся аппаратура, а также монтажная электропроводка, расположены на лицевой стороне изоляционной плиты. Блоки управления применяют в грузовых и больничных и в магазинных и малых грузовых лифтах.

Станции управления от блоков управления отличаются открытым исполнением. Станции управления представляет собой панели управления с аппаратурой, смонтированной на изоляционной плите, укрепленной на стальной раме. В станциях управления доступ возможен со всех сторон, аппаратура управления монтируется на лицевой стороне, а вся монтажная электропроводка -- на обратной стороне плиты. Станции управления применяют в пассажирских, грузовых и больничных лифтах. В настоящее время подавляющее большинство лифтов выпускается со станциями управления, усыновленными в стальных шкафах.

Селектор используют для автоматического выбора направления движения кабины после того, как будет нажата пусковая кнопка лифта, а также для автоматической остановки кабины на заданном этаже и для светового указания положения кабины в шахте. Состояние электрических контактов селектора в точности отображает положение кабины лифта в шахте. В лифтах в качестве селекторов применяют систему этажных переключателей. Этажный переключатель состоит из корпуса, внутри которого помещена контактная система, и поворотного рычага с роликом. Рычаг может занимать три фиксированных положения: среднее, правое и левое. С помощью ролика фигурная отводка кабины переключает рычаг. Кулачок действует на коромысло, переключающее контакты. Систему селектора с этажным переключателем применяют при малой скорости лифта.

Центральный этажный аппарат (копироаппарат) устанавливают в машинном помещении. Копироаппараты бывают с механическим приводом от вала лебедки с электромагнитным шаговым приводом. Релейный селектор с индуктивными или герконовыми датчиками положения кабины применяется в пассажирских лифтах, устанавливаемых в многоэтажных и высотных жилых, общественных и административных зданиях. Таким образом, состояние реле определяет положение кабины в шахте лифта. Индуктивные датчики применяют не только в релейных селекторах, но и в копироаппаратах с электромагнитным шаговым приводом. Используют их и в качестве датчиков точной остановки кабины на заданном этаже. Герконовые путевые этажные датчики серии ДПЭ широко используют в пассажирских лифтах в качестве датчиков точной остановки и положения кабины. Датчик состоит из геркона, магнитного шунта, постоянного магнита. Геркон является герметизированным переключателем с пружинными контактами из ферромагнитного материала, замыкающимися под действием магнитного поля. Он представляет собой баллон небольшого диаметра, внутри которого создан вакуум. При возникновении напряженности магнитного поля концы пружины, находящиеся на расстоянии десятых долей миллиметра, притягиваются друг к другу и замыкают контакт.

При уменьшении величины напряженности поля пружины возвращаются в исходное положение и контакт размыкается. Датчик используется в качестве датчика точной остановки. Его закрепляют на кабине, а на уровне каждого этажа в шахте устанавливают стальную полосу, выполняющую функцию магнитного шунта. Когда кабина находится не на уровне этажа, то под действием магнитного поля контакты геркона замыкаются. При подходе кабины к уровню этажа в зазор между герконом и магнитом входит стальная полоса. Действие магнита на геркон уменьшается и его контакты размыкаются, отключая исполнительное реле точной остановки.

Командоаппаратами называют аппараты управления, на которые непосредственно воздействует проводник или пассажир для пуска лифта или его остановки. На основании ПУБЭЛ, управление лифтом должно осуществляться специально предназначенными для этой цели аппаратами; кнопочным, рычажным и др. Рычажные аппараты управления используют только для управления лифтом из кабины. Посредством рычажного аппарата обеспечивается выбор направления движения, пуск и остановка лифта. Рычажный аппарат устроен так, что после прекращения воздействия на него осуществляется автоматический возврат рычага в нулевое положение и отключение электродвигателя лифта. Остановка кабины на крайних этажах лифта -- автоматическая.

Рычажный командоаппарат состоит из корпуса, валика, на котором закреплено контактное устройство, рычага с роликом и рукоятки управления. Рукоятка управления имеет среднее и два крайних фиксированных положения. При переводе рукоятки из среднего положения в крайнее поворачиваются контактная система аппарата и рычаг с роликом, при этом двигатель включается для движения кабины вверх или вниз. Ролик через прорезь выходит за наружную стенку кабины. Сделано это для того, чтобы при подходе кабины к крайним этажам под действием отводки в шахте контактная система переводилась в среднее положение, соответствующее двигателю. Кнопочные и вызывные аппараты (посты управления) служат для приема и регистрации вызовов и приказов. Посты управления представляют собой набор кнопочных элементов (чаще с прямоугольными толкателями), заключенных в металлический кожух. Приведение кнопок в действие производится от руки путем нажатия на толкатель. По требованию ПУБЭЛ, все аппараты управления, за исключением рычажных и вызывных, должны быть снабжены кнопкой «Стоп». Кнопочные посты собирают из кнопок с самовозвратом, штифт которых возвращается в исходное положение под действием пружины после прекращения действия на него. Кнопочные панели и вызывные аппараты собирают как из самовозвратных кнопок, так из кнопок с удерживающим электромагнитом («залипающих»).

Кнопка с удерживающим электромагнитом бываете одним или двумя штифтами. При воздействии на штифт мостик опускается, замыкая контакты в цепях управления лифта. Одновременно через контакты получает питание катушка удерживающего электромагнита. Затем к сердечнику притягивается стальная пластина, соединенная со штифтом. Кнопка удерживается во включенном состоянии и возвращается в исходное положение под действием возвратной пружины после размыкания цепи электромагнита с помощью контактов какого-либо аппарата. Кнопка с двумя штифтами возвращается в исходное положение при воздействии рукой на второй дополнительный штифт или при размыкании цепи удерживающего электромагнита.

2.6 Назначение плавких предохранителей и автоматических выключатели

Плавкие предохранители служат для защиты электрического оборудования и сетей от длительных перегрузок и токов короткого замыкания. Плавкими предохранителями защищают главным образом установки относительно небольшой мощности с номинальным напряжением до 500 В. Плавкие предохранители используют в лифтах для защиты слаботочных цепей управления, систем сигнализации и освещения от токов короткого замыкания. Предохранитель типа ПР включает в себя фибровый корпус, обоймы, плавкую вставку и контакты, которые одновременно служат и для крепления предохранителя к токоподводящим выводам. При коротком замыкании предохраняемой цепи плавкая вставка сгорает и цепь разрывается. Под действием высокой температуры фибра разлагается и выделяет газ, способствующий гашению дуги, которая возникает при разрыве цепи. Наиболее распространены также предохранители пробочные и с кварцевым заполнителем. Автоматические выключатели (автоматы) в зависимости от применения выпускают в одно-, двух- и трехполюсном исполнении. Каждый полюс имеет один разрыв. Автоматическое отключение осуществляется комбинированным расцепителем, состоящим из электромагнитного и теплового разделителей. Включение и выключение автомата производится рукояткой. Дуга гасится с помощью решетки из стальных пластин, которые укреплены в фибровом каркасе. Крышка автомата не допускает соприкосновения с деталями, находящимися под напряжением. Тепловой и электромагнитный расцепители действуют на рычаг, который, поворачиваясь, отключает автомат.

Заключение

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что применение двухскоростных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором является экономически выгодным и эффективным. Поэтому необходимо использовать его повсеместно для получения продукции самого высокого качества без лишних затрат на электроэнергию и ремонты приводных электродвигателей.

Благодаря разработке и усовершенствованию электродвигателей асинхронных двигателей повысился комфорт и удобство эксплуатации лифтов как грузовых, так и пассажирских.

Список используемых источников

1 Автоматизированный электропривод: сборник статей / под общ. ред. Н. Ф. Ильинского, М. Г. Юнькова. - Москва: Энергоатомиздат, 1990. - 543 с.

2 Чиликин, М. Г., Сандлер, А.С. Общий курс электропривода / 6-е изд. доп. и перераб. - Москва : Энергоиздат. 1981. -- 576 с.

3 Соколов, М. М. Автоматизированный электропривод общепромыш-ленных механизмов / изд. 3-е, перераб. и допол. - М. : 2006.

4 Теория электрического привода. Задачник по курсовым расчетным работам / Чебоксары : ЧГУ. 2004.

5 Справочник по электрическим машинам. Том 1 / М. : Энергоатомиздат. 1988.

Размещено на Allbest.ru