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1強制式電梯的結構設計與節能分析

卷揚機的輸出軸通過第二聯軸器13與自動變速器的輸入軸連接，自動變速器的輸出軸通過第一聯軸器11與卷揚式提升機構的轉軸一端連接，卷揚式提升機構10的轉軸另一端通過離合器9與發電電動機8的電機軸連接。轎廂通過鋼絲繩懸掛在卷揚機上，轎廂內設有稱重裝置16;平衡配重通過鋼絲繩懸掛在卷揚式提升機構上，并沿導軌4運行，平衡配重的上側和下側分別設有位置傳感器。卷揚機、自動變速器、卷揚式提升機構、離合器、發電電動機、稱重裝置、位置傳感器均通過電纜與控制器連接并受其控制。選用自動變速器為外購成品，例如本文涉及的電梯(功率≤2kW)，則可選用UD005無級調速變速器。自動變速器可以根據轎廂的運行負載選擇合適的傳動比，使得卷揚機兩側力矩達到相對平衡，從而減少卷揚機做功。位置傳感器從上至下依序為上極限位置傳感器6，上預警位置傳感器5，下預警位置傳感器2，下極限位置傳感器1，其中，上極限位置傳感器、上預警位置傳感器位于平衡配重上側的井道內，下極限位置傳感器、下預警位置傳感器位于平衡配重下側的井道內;上極限位置傳感器和上預警位置傳感器之間、下預警位置傳感器和下極限位置傳感器之間均設置有一段安全距離。卷揚式提升機構包括一個安裝在轉軸上的滾筒，平衡配重的鋼絲繩安裝在滾筒上;卷揚式提升機構本身并不具備動力輸出機構，其動力來自曳引機或者發電電動機。

2電梯運行過程

本文涉及的節能電梯，其具體工作過程為:1)稱重裝置實時獲取轎廂整體的重量信息，并將該重量信息轉化為控制信號傳遞給控制器;2)控制器將所獲的重量信息折算成力矩信息傳遞給自動變速器;3)自動變速器根據折算后的力矩信息控制平衡配重，使卷揚機兩側的轎廂重量與平衡配重相對平衡;4)卷揚機轉動，從而提升或下降轎廂;5)當平衡配重運行到上預警位置傳感器時，觸發上預警位置傳感器發出預警信號，待轎廂運行到最層后，自動變速器中的離合器脫開，轎廂與卷揚機構成傳統電梯模型并按傳統模式運行，同時控制器控制發電電動機啟動，平衡配重下降并進行發電，待平衡配重下降到合理高度后，重復步驟1)～4);當平衡配重運行到下預警位置傳感器時，觸發下預警位置傳感器發出預警信號，待轎廂運行到最層后，自動變速器中的離合器脫開，轎廂與卷揚機構成傳統電梯模型并按傳統模式運行，控制器控制發電電動機啟動，將平衡配重提升到安全位置，而后重復步驟1)～4);當轎廂在運行到最層過程中觸發上極限位置傳感器或下極限位置傳感器時，控制器停止電梯運行，并啟動發電電動機將平衡配重運行到安全位置，而后重復步驟1)～4)。

3結語

文章在傳統強制式電梯的結構基礎上，增加了獨立的平衡配重系統，通過電梯的智能配重，使得電梯達到相對平衡，從而減小卷揚機的輸出扭矩和功率，綜合節電率可達90%。采用自發電技術，將平衡配重的勢能轉化成電能，有助于能量的回收利用。

作者:呂彥斌 葉榮偉 單位:杭州市輕工高級技工學校