自动升降电梯的电机驱动系统的组成

 可以根据生产线的实际情况，来设计上述各输送带和电梯升降机构驱动电机的功率大小。本设计中采用电梯输入口，电梯输出口和吊篮电机都为0.75KW的三相交流鼠笼式电机，设计电梯升降机构电机为1.5KW三相交流鼠笼式电机。各个电机功率可以根据实际的情况来设计，但在设计电梯入口，电梯出口和吊篮内输送带电机时，要求将这三处的输送带驱动电机功率设计为一样大小。这样设计的目的在于，因为升降电梯在一二楼之间来回运动运送产品，但一二楼的入口传送带和出口传送带的工作状态为二选一。即当其中一个输送带的电机处于工作状态下，另外一台电机则处于停止的状态。这样就可以使用一台变频器来驱动多个楼层电梯入口或出口的输送电机，以达到减少硬件设备的投入。吊篮内输送带的驱动电机和变频器的功率尽量选择和电梯出入口输送带驱动电机同等功率，这样做的目的在于减少变频器和输送带驱动电机的型号差别，方便设计，同时也方便安装、调试和以后的设备检修与维护。电梯升降机构的驱动电机和变频器的功率容量根据产品的实际质量、升降机构的机械效率和安全系数来确定。所有升降电梯上使用的变频器选用西门子MM420系列通用型变频器。

升降电梯变频驱动系统的结构示意图如图2－1所示。 

 

 

图2－1

 

图2－1中1＃、2＃和3＃为西门子MM420系列变频器，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别为自动升降电梯1楼入口输送带电机、二楼出口输送带电机、轿箱吊篮输送带电机和升降机构电机。PLC为西门子S7-200 226CPU，1～12为交流接触器。所有的变频器和交流接触器工作状态都由PLC集中控制完成，同时为了避免工频正反转输出时发生短路事故，在工频正反转输出的交流接触器上实施电气和机械互锁的安全措施。为了避免变频器输出时和工频输出短接，或者为了避免1＃变频器输出时Ⅰ和Ⅱ电机同时的电，在各个交流接触器之间加设电气互锁和必要得机械互锁。当升降电梯处于自动运行状态下时，当电梯在1楼时由1＃变频器向电机Ⅰ提供动力驱动，可以是正转也可以是反转。当电梯在二楼时由1＃变频器向电机Ⅱ提供动力驱动，可以是正转也可以是反转。2＃变频器向Ⅲ电机提供动力驱动，当电梯在一楼时正转，在二楼时反转。3＃变频器向Ⅳ电机提供动力驱动，当电梯上升时正转，下降时反转。

交流接触器的的互锁状态如下：

交流接触器1、2机械＋电气互锁，交流接触器3、4机械＋电气互锁，交流接触器5、6机械＋电气互锁，交流接触器8、9机械＋电气互锁，交流接触器11、12机械＋电气互锁。同时交流接触器组1、2和交流接触器组3、6电气互锁，交流接触器3、6电气互锁，交流接触器4、5电气互锁，交流接触器7和交流接触器组8、9电气互锁，交流接触器10和交流接触器组11、12电气互锁。详细的互锁组合和互锁意义如表2－1所示。

 

第一组

交流接触器

第二组

交流接触器

互锁状态

注释

含义

1

2

机械＋电气互锁

防止工频正反转短路

二选一

3

4

机械＋电气互锁

防止工频变频同时接通

二选一

5

6

机械＋电气互锁

防止工频变频同时接通

二选一

8

9

机械＋电气互锁

防止工频正反转短路

二选一

11

12

机械＋电气互锁

防止工频正反转短路

二选一

1、2

3、6

电气互锁

防止工频变频同时接通

四选一

7

8、9

电气互锁

防止工频变频同时接通

三选一

10

11、12

电气互锁

防止工频变频同时接通

三选一

3

6

电气互锁

防止变频同时接通

二选一

4

5

电气互锁

防止工频同时接通

二选一

 

表2－1

 

图2－1中交流接触器1、2、4的组合目的为了当1＃变频器发生故障时或者设备处于检修状态时，可以通过工频驱动的方式应急运行电动机Ⅰ，而且保留了电机Ⅰ的正反转功能。同理交流接触器1、2、6的组合，交流接触器8、9的组合，交流接触器11、12的组合目的是为了能够实现工频驱动电机Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ正反转。

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