曳引驱动电梯八大系统之电力拖动系统

庸人

曳引驱动电梯（以下简称电梯）是指提升绳靠主机的驱动轮绳槽的摩擦力驱动的电梯，对于我们乘坐的电梯，也就是曳引驱动乘客电梯，都属于这种电梯。
　　对于电梯而言，电力拖动系统是电气部分的核心，因为电梯的运行就是依靠电力拖动系统完成的。轿厢的启动、停止，加速、减速、匀速，也都是由电力拖动系统进行控制。
　　电力拖动系统由曳引电动机、供电系统、速度反馈装置、电动机调速装置组成。从而完成由电力输入—曳引电动机转动—带动轿厢上下运动，同时也完成轿厢的相关控制。举个不是很恰当的例子，电力拖动系统与汽车的动力系统有些相似：汽油进入汽车气缸—发动机转动—通过减速、转向装置带动车轮运动，同时，离合器、档位、油门、刹车都完成对汽车的相关控制。
一、曳引机的主要形式
　　目前国内的曳引机主要有蜗轮蜗杆传动（也称有齿）曳引机与永磁同步（也称无齿）曳引机两种，对于近几年新安装的电梯，尤其是乘客电梯，绝大多数的采用永磁同步曳引机。下面先通过两张图片先进行直观的认识。

蜗轮蜗杆传动曳引机

　　蜗轮蜗杆传动曳引机最直观、最大的特点就是“体积大”，1处是安装曳引钢丝绳的位置，4、5处是电动机、减速、传动装置。因为它多了一套减速、传动装置，与之配套的外壳、支撑轴、轴承等加大了体积和重量。目前，只有一些比较老的乘客电梯和载货电梯还在使用这种曳引机。

永磁同步曳引机

　　与蜗轮蜗杆传动曳引机最直观的区别，就是体积有了明显的减小，可以看到，它省去了减速、传动装置，整个结构上了有了较大的简化。
　　永磁同步曳引机较蜗轮蜗杆曳引机，有如下优点：
　　1、永磁同步曳引机是直接驱动，没有蜗轮、蜗杆传动副，而且永磁同步电机没有制作异步电机所需的非常占空间的定子线圈，另外，制作永磁同步电机的主要材料是高能量密度的高剩磁感应和高矫顽力的钕铁硼，其气隙磁密一般达到0.75T以上，可以做到体积小和重量轻。
　　2、传动效率高。由于采用了永磁同步电机直接驱动（没有蜗轮蜗杆传动副），其传动效率可以提高20％—30％。
　　3、永磁同步曳引机由于不存在一个异步电机在高速运行时轴承所发生的噪声和不存在蜗轮蜗杆副接触传动时所发生的噪声，所以整机噪声可降低5 dB（A）—10dB（A）。
　　4、能耗低。永磁同步电机的励磁是由永磁铁来实现的，不需要定子额外提供励磁电流，因而电机的功率因数可以达到很高（理论上可以达到1）。同时永磁同步电机的转子无电流通过，不存在转子耗损问题 ，一般比异步电机降低45％—60％ 耗损。
　　5、永磁同步曳引机由于不存在齿廓磨损问题和不需要定期更换润滑油，因此其使用寿命长，且基本不用维修。
二、调速方式
　　电力拖动系统最重要的作用之一就是调速，我们知道，轿厢在启动、运行中、停止时的速度是不一样的，这主要就是调速方式在起作用。电梯调速方式一般有变极调速、交流调压调速和变频变压调速（VVVF）。其中VVVF被认为是一种最理想的交流电梯调速方法， 代表了现代电梯控制技术发展方向。
　　就目前来看，VVVF电梯调速在我国已经得到了非常快速的发展，已经成为目前电梯调速的主流。它的主要优点有如下两个方面：
　　１、优越的调速性能。VVVF调速电梯在起动和制动过程中，通过变频器均匀 改变电机供电的频率和电压，达到平滑调节电梯的目的，以获得良好的乘座舒适感。也就是说，在乘坐电梯的时候，将不会再有明显的“顿挫”感，而是一种可以接受的平滑、舒适感。
　　２、明显的节能效果。由于VVVF电梯调速系统在电梯起动时采用降频软起动， 电机起动电流很小，不超过额定电流。此外，VVVF系统的功率因数较高（理论上可达到1），具有明显的节能效果。对于功率因数，要完全理解，对于部分人还是比较困难。编者自己总结一个比较形象的比喻，虽然不太准确，但是比较容易理解。功率因数可以理解为“利用率”，数值为1，说明其利用率达到了100%；若是为0.8，说明利用率仅为80%，剩余的20%，则用于自身建立磁场、或者用于磁场消耗，而这个磁场，是不可避免要建立、供自己使用的。
三、电梯供电与主机控制
　　1、供电要求。电梯应使用独立电源，由配电室到达电梯机房。电源的稳定性高，电压波动范围为±7%以内。动力电源（供给电梯）、照明电源和通话电源应当分开。

　　2、主开关要求。
　　每台电梯都应装设一个能切断本电梯电路的主开关，并具有稳定的断开和闭合位置，在短路位置能锁住。主开关不能切断照明电路、通风、报警、插座。

　　3、井道布线要求。使用符合标准线材，满足载流量和机械强度要求，安全回路、门锁回路使用的导线截面积不能小于0.75mm2。
　　4、随行电缆要求。防止打结、扭曲，防止与电梯其他部件干涉。轿厢或对中完全压缩缓冲器后，随型电缆不应拖地或者拉直。
　　5、制动器要求。制动器在动力电源或者控制电源失电时，应无延迟自动制动。切断制动器的电流至少有两个独立的电气装置来实现。如果其中一个主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，能防止电梯再启动。