机电终极创新研发一流的毕业设计方案.docx

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1、浙江广厦建设职业技术学院机电一体化技术专业毕业设计阐明书设计题目：GeN2系列复合钢带电梯改造学生姓名学 号指导教师 王圣英专 业机电一体化技术年 级 2023级摘要本文讲述了浙江大学玉泉综合楼改造方案，针对老梯破旧，需要更新改造，改导致为新 一代GeN2-MOD能源再生电梯。为在本次改造方案设计中实现提高电梯运行效率、优化电梯乘 坐感受、减少开关门故障日勺规定。结合该电梯日勺实际状况，着重于节能减排、曳引系统、控 制系统、门系统四方面对改造方案进行设计。关键词：旧梯改造；曳引系统；控制系统；门系统1 .引言12 .项目概况22. 1现场勘察状况汇总22. 2改造需求分析72. 3节能减排72

2、.4能量反馈82. 5曳引系统改造92. 6控制系统改造92. 7门系统改造103改造项目及内容123.1非原则设计方案134改造产品简介155结束语176道谢187参照文献191引言GeN2-MR能源再生电梯采用奥日勺斯领先日勺能源再生技术,推出双32位模块化、数字化控制系统一一即控制板采用32位，变频器日勺控制板也采用32位日勺，将控制效率大大提高。主控板和变频器之间采用CAN-BUS通讯，取消了接口板，减少连线数量，提高通讯效率。32位能源再生变频器可将电机产生日勺电能通过滤波处理将清洁电能反馈回电网输入侧，供电网中日勺其他用电设备使用如，电扶梯、中央空调、照明设备。GeN2-MR能源再

3、生电梯采用高科技永磁同步 无齿轮主机，在构造上取消了蜗轮蜗杆传动，并将同轴传动技术、数字变频技术和群组电脑组合控制技术充足融合，极大地减少了机械能耗、提高了整机传动效率。双重节能较一般有齿轮乘客电梯最大节能可达70%图1. 12项目概况2.1现场勘察状况汇总大楼内目前使用日勺二台天奥电梯，详细参数如：下表2-1表2-1梯号品牌台量速度层站载重双通门1#天津奥日勺斯11.0ms11/11/11IOOOKG无2#天津奥日勺斯11.0ms11/11/11IOOOKG无通过对以上二台电梯日勺现场勘察及测量，对该电梯各系统日勺运行状态进行了全面日勺评估，供参照：表2-2表2-2序号系统运行状态图片1曳引

4、系统1.有齿轮主机，主机老化，能耗大，运行 噪音大。.一Wf.I I2.抱闸机械构造为单线圈双机构，安全性 较差，不符合国标双线圈双机构日勺规 定。2控制系统1.控制系统为1996年产日勺talk60,为 天奥比较老日勺一代PC机控制系统， 运行噪音大，运行及处理速度慢。*“户3导向系统1.导向系统正常。*4F4!I4轿厢系统1.轿顶护栏高度900mm符合国标（当自由距离不不小于0.85m时，扶手高度不不不小于0. 70m,当自由距离不小于0.85m时,扶手高度不不不小于LIOm；）I!I2.检修电器箱内线路混乱，老化，字符标识不清晰，对人员检修时会导致误导。5轿厢系统3.原轿厢净尺寸 160

5、0nm*1400m=2. 24m2 满足IOOOkg应不不小于等于2. 40由日勺 国标规定。4.轿底部完整，未出现老化和腐蚀。ftl i乙6对重系统1 .对重架正常，牢固。2 .对重无润滑装置。3 .铸铁对重块状态正常，完好。UI1.国标规定对重防护网应离地至少 2500m叫地面悬空不得超过300mmo现场实 际约1500Im不符合规定。B IL1 ： i91I f7安全系统1 .底坑安全开关老化，使用年限较长。2 .底坑爬梯正常。3 .涨紧轮开关无法动作，涨紧轮倾斜4 .限速器断绳保护失效，绳轮有吱吱异响， 绳轮轴承老化。5 .缓冲器为合用于1米/秒电梯日勺弹簧缓冲 器，状态为弹性无异常形

6、变。/人机 9界面1 .厅门状态良好2 .共11层厅门与轿门地坎不符合国标，偏 小5mm左右。国标规定30mm (0-+3mm)o 需现场非标整改。1 .人机界面陈旧，款式破旧2 .轿厢装潢陈旧、破损，美观度差101 .国标规定贯穿井道需要做井道防护，且不可让人通过或触摸到对面井道运动部件，高 土建二 度至少做2m以上。现场2井道从下至上完 部分全混凝土浇筑，每个井道完全独立，正常。2. 2改造需求分析为在本次改造方案设计中实现提高电梯运行效率、优化电梯乘坐感受、减少 开关门故障日勺规定。结合该电梯日勺实际状况，着重于节能减排、曳引系统、控制 系统、门系统四方面对改造方案进行设计。3. 3节能

7、减排目前主流日勺电梯驱动控制技术中，由于无齿轮曳引、能源反馈驱动两大技术 日勺成熟应用，相比较老一代电梯，新一代日勺电梯控制系统+曳引系统可以到达30% 以上日勺节能效果。结合原有电梯日勺使用状况，由于其曳引主机服役年限已久，已经进入设备改 造周期。因此我们提议，在本次改造方案日勺设计中，运用主流控制技术及产品， 保证改造后电梯在技术上跟上主流技术日勺发展趋势和发展阶段。GeN2电机采用植 入式稀土永磁材料，不需要碳刷，因此也就没有碳尘。电机日勺效率为90% （碳刷 式电机日勺传动效率为80 - 85%）。电机采用密封轴承，没有齿轮箱，因此无需润滑油。因复合钢带不需要润滑，故井道中不存在润滑油

8、污染的问题。低能耗由于钢带为平面构造，与驱动轮日勺接触面积较大，因而与常规钢丝绳相比，摩擦系数更大，能更有效地将电机日勺动力传递到轿厢。因此GeN2系统可以配置小型、低能耗时曳引主机。如图2.L永磁同步主机相比较传统有齿轮主机，节能近15%。取消传统主机中的涡轮蜗杆减速机构， 避免涡轮蜗杆传动造成的能量损耗，节Gen2壬机直径 10OmmO传统壬机直行2.图2. 4能量反馈为了配合新型曳引主机日勺能源再生功能,选用与之配套日勺ACD3-MR控制系统, 以深入优化改造后电梯日勺节能等级，同步保证电梯日勺运行稳定性。图2.2能源再生反馈功能将空载上行、重载下行以及电梯减速时日勺动能转化为电能反馈顾

9、客电网。相比较老式变频控制，节能30%以上。曳引系统选型该电梯原为有机房客梯，在井道构造上，均属于对重正后置式布局。其井道参数如下：表2-3顶层高度底坑深度井道宽度井道深度轿顶上梁高度4631mm1476mm2082mm2219mm720mm如需采用目前主流日勺2:1曳引方式，在该电梯井道中选用钢带式日勺曳引系统, 则轿顶上梁处需要增长轿顶反绳轮，对重处需要增长对重反绳轮。则需要对顶层 高度进行验算。经验算，成果为：采用2:1曳引，增长轿顶对重反绳轮，顶层高 度最小需要4095m,现场为463ImIIb因此足够改成2:1曳引方式。原系统电梯布局为1:1,对重正后置，先需要在轿顶和对重侧增长反绳

10、轮，吊 挂比改为2:1。机房原先日勺2个曳引绳孔需要增长至4个绳孔。原孔位无法保留需要移位。如下图：图2.42. 6控制系统改造ACD3-MR控制系统将变频器与电梯主控板完美日勺结合，取消原先陈旧日勺中间接 口板，减小了控制柜布置空间。成为新一代日勺GECB主板。体积减小，减少了中间 日勺电气线路，可靠性要优越得多。ACD (Asia Controller & Drive)亚洲控制柜和驱动器：关键电子部件由OTIS全球统一设计(GECB)全球电梯控制板(GDCB)全球变频器控制柜双32位数字化、模块化日勺网络控制无铅电路板具有能源再生功能32位微电脑控制板，控制与驱动通过集成使电梯日勺动态响应

11、速度更快变频器 组建中日勺关键部件为进口采用矢量闭环控制技术。通过闭环控制方式精确日勺对曳 引机进行实时监控和调速。原电梯采用多段速，无变频调速功能，运行时候有很明显日勺迅速和慢速辨别 日勺感觉，ACD3-MR控制系统配上钢带Gen2主机，其调速性能如下：该调速曲线可使乘客体验到极佳日勺乘梯舒适感觉，加速无抖动，运行缓和。2. 7门系统改造受到原有大楼墙壁、地面装潢日勺局制约，同步需配合新系统日勺开关门，减少 电梯改造中对大楼原有装修布局日勺影响，必须在改造方案中对原有厅门系统组件 进行保留。门机系统同步进行升级改造。厅门部分保留图2. 6原有厅门状态良好,外包装修极好。图2. 7原有厅门上坎

12、、门锁等状态良好。门机更换升级门机为电阻式MRDS门机，后通过变频改造，但机械系统保留原先日勺，两者兼容性差，开关门舒适感不佳。图2. 8原MRDS机械电阻门机图2. 9 D03000永磁同步变频门机D03000门机可以兼容天奥日勺厅门系统，并且体积小，构造优化，便于安装和调试，严格按照OtiS日勺原则进行测试和认证，通过电流即可用检测关门障碍，安全性更高、质量更稳定。运行噪音低采用专用日勺矢量控制变频调速驱动器，实现高精度全数字化闭环控制运行顺畅，迅速平稳、定位精确、门开关灵活；配OnS特有日勺防扒开装置；当客户在轿厢内无法打开轿门，以规避当电梯运行至非平层位置时轿内人员强行打开轿门。3改造

13、项目及内容鉴于前文所述，为到达使用方提高运行速度、优化乘坐感观日勺规定，提议采用西子奥日勺斯日勺Gen2-mod电梯做为改造产品，进行改造更新。详细日勺方案示意图表如下:改造方案明细如下：（重要部件）表3-1序号系统改造方案更换设备1控制系统1.选用ACD3-MR控制系统.1 .更换控制柜组件2 .更换随行电缆组件3 .更换井道电缆组件4 .更换井道位置系统组件6 .更换轿顶检修箱7 .更换轿顶接线箱2曳引系统1 .选用无齿轮主机2 .增长轿顶反绳轮3 .增长对重反绳轮4 .重新固定导轨5 .更换钢带1 .更换主机Gen2主机2 .更换主机底座总承3 .增长对重反绳轮组件4 .增长轿顶反绳轮组件5 .重新固定导轨导轨6 .更换曳引钢带3轿厢系统1.更新轿顶安所有件1.更换轿底称重组件5对重系统1 .保留原有对重架2 .保留原有对重块1.保留对重架、对重块6安全系统1 .更换底坑检修箱2 .更换底坑接线箱3 .更换限速器及张紧轮4 .更换五方通话5 .更换所有电器安全开关6 .重新测试平衡系数7 .更换称重装置1 .更换安全钳2 .更换底坑检修箱3 .更换底坑接线箱4 .更换限速器及张紧轮5 .更换五方通话8 .更换所有电器安全开关9 .重做平衡系数10 更换RBl钢带检测装置附称重7门系统1 .门机系统升级2 .保留厅门装置3 .更换门保护系统1.更换D03