Модернизация электропривода лифта

Посредством реле РБЗ (контакт 225—209) исключается возможность остановки кабины по попутному вызову при движении вниз, если расстояние до этажа, с которого поступил вызов, недостаточно для нормального замедления и остановки кабины на уровне этажной площадки. Если вызов поступил с этажа в тот момент, когда реле РИС этого этажа успело отключиться и отключить реле РБЗ, кабина на этаже не остановится.

Нажатие кнопки вызова может  вызвать движение кабины только в том случае, если кабина свободна. Если в кабине находится пассажир, реле РПК отключено, его контакт (205—229) в цепи реле РПВ разомкнут, реле РПВ обесточено и его контакты, включенные последовательно с контактами кнопок вызова, также разомкнуты, благодаря чему нажатие кнопок вызова не приводит к выбору направления движения и пуску кабины.

Схемой предусмотрена  сигнализация о прохождении кабиной  этажей. Световое табло устанавливают  на первом этаже.

Система парного управления предусматривает три режима работы для каждого лифта, составляющего пару: режим нормальной работы, режим ревизии, режим управления из машинного помещения, и четвертый — погрузочный для одного из них (для лифта Б).

На каждом этаже устанавливается  одна кнопка вызова, общая для двух лифтов. В режиме нормальной работы включены оба лифта, работающие по следующей программе:

при наличии на первом этаже двух свободных кабин и  нажатии кнопки вызова первого этажа  открытие дверей происходит только у  одной из кабин, при поступлении  вызова с других этажей — на выполнение его направится также одна из кабин;

стоящая на первом этаже свободная кабина предназначена для работы по приказам пассажиров с первого этажа. Эта же свободная кабина направится на вызов в случае, если он поступил с этажа, лежащего выше идущей вниз второй кабины;

кабина, освободившаяся от пассажиров, остается стоять на промежуточном этаже с закрытыми дверями в случаях когда:

вторая кабина стоит  на первом этаже и отсутствуют  зарегистрированные вызовы;

вторая кабина движется вниз;

вторая кабина остановилась на этаже по попутному вызову вниз; кабина,    освободившаяся   от    пассажиров  на    промежуточном этаже, направится на вызовы в случаях:

когда вторая кабина находится  на первом этаже и имеются вызовы  выше либо  ниже первой    кабины;  если к  моменту    закрытия дверей освободившейся    кабины  имелись  вызовы  как    выше, так и ниже ее, кабина проследует сначала на наивысший вызов, а остальные будут выполнены ею при движении вниз как попутные;

при движении вниз второй кабины и наличии зарегистрированного вызова выше этой кабины;

кабина, освободившаяся от пассажиров, автоматически отправляется вниз в случае, если вторая кабина выбрала направление или движется вверх;

движущаяся с пассажирами  вверх кабина по вызовам не останавливается;

при наличии нескольких зарегистрированных приказов кабина остановится на ближайшем по направлению движения зарегистрированном этаже.

В схему управления каждого  из лифтов введено по одному реле РОК, которые сблокированы между собой так, что одновременное включение обеих катушек исключено; реле включено при движении кабины вверх.

В соответствии с программой работы при нахождении двух свободных кабин на первом этаже и нажатии на кнопку вызова первого этажа, двери откроет одна из кабин, причем включение реле РЗ и открывание дверей осуществляется через размыкающий контакт РОК (267—271). Таким образом, двери открывает та кабина лифта, реле РОК которого отключено.

Питание реле подключения  вызовов РПВ каждого из лифтов осуществляется через замыкающий контакт  реле РОК (227—245)своего лифта, поэтому  отправление кабины лифта по вызову возможно только при включенном реле РОК, этого лифта.

Из двух кабин, двигавшихся  вверх, автоматически отправится на первый этаж первая освободившаяся кабина, т. е. та, реле РОК которой отключится первым. Автоматический выбор направления и отправление на первый этаж осуществляются по цепи:

питающая шина 101, контакты реле 1РИС (101—131), переключателя ВР2-3 реле РУВ, РОК (265—271), РВ2 (271—515), 1РИС (515—233) — включается реле РУН. Дальнейшая последовательность работы схемы та же, что при одиночном управлении. После начала движения, так как реле РВ2 включено, питание катушки реле РУН осуществляется через замыкающие контакты РН (265— 269) и РКД (269—515).

На вызов с этажа  выше идущей вниз кабины отправится вторая свободная кабина, за счет включения реле РПЗ идущей вниз кабины. Например, кабина А движется вниз в зоне пятого этажа, выше нее, на седьмом этаже, зарегистрирован вызов, кабина Б находится на первом этаже. По цепи: вызывная кнопка 7Кн (299— 573), контакт РПВ1, замыкающие контакты реле РИС вышележащих этажей, контакт РУН (213—251), контакт оелс 5РИС (251— 253), который замыкается как только кабина А войдет в зону замедления пятого этажа — включается реле А-РПЗ. Включившись реле А-РПЗ контактом (227—239) включает реле подключения вызовов РПВ кабины Б, у которой через кнопку 7Кн включится реле РУВ и кабина Б отправится на выполнение вызова с седьмого этажа.

Если в лифте имеется  неисправность, вследствие чего после  нажатия кнопки приказа или вызова выбирается направление движения (включается реле РУВ или РУН), но кабина не приходит в движение (например, не закрылись двери, не включился контактор направления), реле РОН этого лифта с выдержкой времени отключается, так как разомкнут контакт РУВ (227—113) или РУН (113— 115). Выдержка времени на отключение реле РОН, создаваемая конденсатором С9, составляет 3—5 с.

При отключении реле РОН  неисправного лифта, например лифта Б, контакт Б-РОН (227—239) подключает реле РПВ исправного лифта, который переходит в одиночный режим работы. Кнопки вызова подключены к шине вызовов 279 лифта А. Если лифт А неисправен, реле А-РОН отключается и замкнувшимся размыкающим контактом А-РОН (297—279) подключает питание кнопок к шине 279 лифта Б.

В погрузочном режиме, предназначенном для перевозки  грузов (обычно это лифт большего габарита), может работать только лифт Б.

Перевод лифта в режим  погрузки осуществляется переключателем ВР1. При этом контакт ВР1-1 (279—227) размыкается, отключая реле подключения вызовов лифта Б, реле Б-РОН и Б-РОК. При отключении Б-РОН лифт А автоматически переходит в одиночный режим, а кабина Б, находящаяся на любом промежуточном этаже, автоматически направится на первый этаж (при отключении Б-РОК через его контакт (265—271) и контакт реле РВ2 (271—515) включится реле РУН лифта Б). Если кабина Б находилась на первом этаже, ее двери немедленно откроются и останутся открытыми вследствие замыкания контакта ВР1-2 (279—211) в цепи реле РЗ. Закрытие дверей и отправление кабины возможно только при нажатии на кнопку приказа нужного этажа.

В режиме ревизии схемой предусмотрено  управление с крыши кабины на малой  скорости. Для перевода лифта в  этот режим необходимо: в шкафу управления перевести в положение «Управление из машинного помещения» переключатель режимов работы ВР2, контакт (48—45) которого подготовит к включению цепь питания узла ревизии, а разомкнувшийся контакт ВР2-1 (101—279) исключит возможность управления от кнопок приказа и вызова; вынуть из кнопочного поста ревизии на крыше кабины специальный ключ, который при этом разомкнет блокировочный контакт режима ревизии КБР (389—388) и обесточит реле РКД, контакт которого (389— 48) подключит цепь питания узла ревизии. Отключение реле РКД исключает возможность включения его контактом (27—29) контактора КБ.

Управление производится нажатием на одну из кнопок двухкнопочного поста К-Кн «Вниз» или К-Кн «Вверх».

При управлении из машинного  помещения переключатель ВР2 устанавливается  в положение, когда контакт ВР2-1 (101—279) разомкнут и управление от кнопок приказа, открытие дверей и вызов кабины исключены, а контакт ВР2-2 (101—109), подключающий кнопки управления из машинного помещения, замкнут. В этом режиме движение кабины происходит на большой скорости. Остановка кабины на крайних этажах осуществляется автоматически, а в любом месте шахты — от кнопки М-Кн «Стоп».

 

 

1.3 Требования к электроприводу

 

Сформируем требования к электроприводу:

1) Режим работы повторно-кратковременный;

2) Реверсивность привода;

3) Плавность хода;

4) Точность остановки ± 3 см;

5) Надежность.

6) Экономичность.

7) Диапазон регулирования 5:1

Исходя из вышеизложенных требований, выбираем АД общепромышленной серии, которым заменим двухскоростной АД лифтовой серии. В качестве устройства управления АД используем ПЧ с векторным управлением без обратной связи по скорости.

 

1.4 Обоснование рода тока и величины напряжения

 

Для питания двигателя  используем переменное напряжение. С помощью ПЧ мы можем изменять частоту и величину питающего напряжения, однако максимальная величина напряжения не должна превышать 380 В, а частота не должна превышать 50 Гц. Используя ПЧ для питания АД , мы повышаем коэффициент мощности.

Для питания релейно-контакторной схемы управления используется постоянное напряжение 110 В.  
                              1.5 Модернизация главного привода лифта

1.5.1 Обоснование необходимости модернизации

 

Лифтовое хозяйство  города – это отрасль с повышенной энергоёмкостью, поскольку ежегодный  расход электроэнергии при эксплуатации лифтового оборудования составляет около  одного миллиарда киловатт-часов.  В связи с этим, внедрение новейших энергосберегающих технологий при модернизации лифтового оборудования становится крайне актуальной задачей. Систематический анализ информации строительных, монтажных и проектных организаций позволяет сделать вывод, что в качестве  базисной программы по энергосбережению на лифтах необходимо рассматривать внедрение  частотно-регулируемых электроприводов, главный элемент которых –  частотный   преобразователь.

Применение частотно-регулируемого  электропривода подъемного   устройства  (лебедки) лифта значительно повышает комфортность при движении  кабины, обеспечивает бесшумность и высокую точность остановки, увеличивает долговечность механического оборудования, а также позволяет снизить расход электроэнергии на 40-60%. Повышает комфортные показатели при движении кабины лифта и долговечность механического оборудования за счёт получения плавных переходных процессов. Снижает эксплуатационные расходы на капитальный ремонт оборудования за счёт значительного снижения динамических нагрузок в элементах кинематической цепи. Снижение потребления электроэнергии достигается благодаря значительному (в 5-6 раз) уменьшению вращающихся маховых масс лебёдки, что исключает непроизводительные потери в переходных пуско-тормозных режимах: плавные переходные процессы позволяют снизить динамические  нагрузки в элементах кинематической цепи привода лифта, что приводит к увеличению срока службы редуктора главного привода, канатоведущего шкива, тормозных колодок, электродвигателя, тяговых канатов, элементов подвески противовеса.

 

1.6 Построение нагрузочной диаграммы двигателя до модернизации

1.6.1 Расчет статических сил

1.6.1.1 Определяем количество предполагаемых человек в кабине лифта грузоподъемностью 630 кг при высоте здания в 16 этажей и среднем весе человека 80 кг по формуле 1.1

 

nn = Gном /Gпас,                   (1.1)

 

где  Gном – грузоподъемность Gном = 630* 9,8 = 6174 Н;

Gпас – вес пассажира Gпас = 80*9,8 = 784 Н;

nn = 6174 / 784 = 7,875 н

 

Принимаем количество предполагаемых остановок Nо=16, количество человек nn = 8.

 

1.6.1.2 Находим изменение груза кабины по этажам по формуле 1.2

 

ΔG =  Gном / Nо,          (1.2)

где  ΔG - изменение груза кабины, Н;

Gном - грузоподъемность, Н;

Nо - количество предполагаемых остановок;

 

ΔG = 6174 / 16 = 385,875=386 Н

 

1.6.1.3 Определяем тяговое усилие кабины поднимающейся с 1 этажа при номинальной загрузке по формуле 1.3

 

F= Gкаб + Gном+ 4*qт.к.*(H - h*N)+ qу.к.*(0,5*(N-1)*h)-Gп  (1.3 )

где Gном - грузоподъемность, Н;

Gкаб – вес кабины, Н;

qт.к. - вес 1 метра тянущего каната, Н;

Н - высота шахты, м;

h – высота от пола этажа до верха кабины, м;

N – номер этажа;

qу.к -  вес 1 метра уравновешивающего каната, Н;

Gп – вес противовеса, Gп = Gкаб + 0,4*Gном , Н

 

F= 0,6*Gном + 4*qт.к.*(H - h*N) + qу.к.*(0,5*(N-1)*h)  (1.3.1)

F= 6174*0,6 + 4* 3,9 * ( 51 – 3*1) + 22 * (0,5* (1-1) *3) = 4453,5 Н;

 

1.6.1.4 Определяем тяговое усилие пустой кабины опускающейся с последнего этажа по формуле 1.4

F´= 4*qт.к.*(H - h*N)+ qу.к.*(0,5*(N-1)*h) - 0,4*Gном (1.4)

где  F´ - тяговое усилие кабины, H;

N - порядковый номер остановки;

h – высота от пола этажа до верха кабины, м;

qу.к -  вес 1 метра уравновешивающего каната, Н;

qт.к. - вес 1 метра тянущего каната, Н;

Gном - грузоподъемность, Н;

 

F´16 = 4* 3,9 * ( 51 – 3*16) + 22 * (0,5* (16-1) *3) - 6174*0,4 = -1928 Н;

 

1.6.1.5 Определяем статический момент на валу двигателя в двигательном режиме при подъеме загруженной кабине по формуле 1.5

F * d

Мст1   =              ,    (1.5)

2 * i * η

 

где  d – диаметр КВШ, м;

i – передаточное число редуктора;

η – КПД (при спуске и подъеме  КПД=0,75). 

F - тяговое усилие кабины

 

4453,5 * 0,65

Мст1 =                             =  64,3 н*м;

2 * 30 * 0,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6.1.6 Определяем статический момент на валу двигателя в двигательном  режиме при спуске пустой кабине по формуле 1.6

 

При спуске тяговое усилие берется со стороны противовеса.