直线电机的发展及其在电梯行业的应用通用范本
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小型载货电梯直线电机设计黑龙江省松花江林业管理局锅炉压力容器检验所刘琪芸摘要:为满足人们生活、生产需要,电梯已成为多层建筑中不可缺少的运输工具。
本文所研究的直线电机适用于小型载货电梯,在节省空间和控制噪音方面有很大的优势。
关键词载货电梯直线电机1.直线电机的发展直线电机也称线性电机,相比于曳引与强制驱动电梯先将电能转回为转动的机械能后利用曳引轮和曳引绳或卷筒与钢丝绳产生的摩擦力驱动电梯,直线电机驱动电梯利用直线电机可以直接将电能转化为直线运动的机械能,无需中间转换机构的传动装置。
这样既可以减少如异物掉入曳引轮引发跳绳,曳引绳老化等风险,还省去机房,对重所占用的空间。
而且由于传统电梯运动方向受钢丝绳控制只能沿垂直方向运动,直线电机驱动电梯更有噪声小,可水平运动灵活选择层站,同一井道可存在多部电梯等优势。
早在十九世纪至二十世纪初期,直线电机就经历了一个从想法到实验再到实验性应用的坎坷历程。
一些发达国家研究人员在实验的基础上,试图将直线电机应用于导弹发射装置,电磁运动装置等。
但由于当时社会生产水平牵制,直线电动机电气控制系统成本高;相对于传统旋转电机,直线电机电磁缝隙与极距比值过大导致激磁电流较大,由于铁芯两端断开,存在其特有结构导致的边缘效应。
这些弊端都一度使人们对直线电机的发展应用失去信心。
二十世纪中期以来,随着控制技术提高,直线电机又被应用于如磁头定位驱动装置、空气压缩机、传送装置等。
后期各国有出现了许多直线电机产品,如吊车、传送车、电动门、窗帘机、车辆运输系统等。
同时线性电机不断发展,广泛应用于扫描式记录设备,自动绘图设备等新的领域。
近年来,微型直线电机,利用当代微型计算机和自动控制体系控制微型直线电机,具有反应灵敏、体积小、结构简单等特点。
在直线电机基础上研制的超导直线电机,微步距直线电机,直线当量电机等。
更有日本研制的压电驱动式直线电机及超声波直线电机等先进水平直线电机相继问世。
我国自二十世纪七十年代开始在直线电机应用也取得了可喜的成绩,例如直线电机冲床、窗帘机,直线电机驱动的自动门,西南交大的磁悬浮列车;但和国外相比应用推广还存在很大差距,例如德国研制的超导吸浮型磁悬浮列车和日本研制的超导斥浮型磁悬浮列车。
直线电机行业报告范文直线电机行业报告。
一、行业概况。
直线电机是一种将电能转换为直线机械运动的电机,具有结构简单、运动平稳、响应速度快等特点。
目前,直线电机已经广泛应用于工业自动化设备、数控机床、医疗器械、印刷设备、包装机械等领域。
随着工业自动化水平的不断提高,直线电机行业也呈现出快速发展的趋势。
二、行业发展趋势。
1. 技术创新,随着科技的不断进步,直线电机行业也在不断进行技术创新,推动产品不断升级换代。
例如,采用新型材料、新工艺制造直线电机,提高产品的性能和可靠性;引入先进的控制技术,提高直线电机的精度和稳定性。
2. 自动化需求,随着工业自动化水平的不断提高,对直线电机的需求也在不断增加。
直线电机作为自动化设备的关键部件,其稳定性、精度和响应速度对整个设备的性能起着决定性的作用。
3. 应用领域拓展,随着直线电机技术的不断成熟,其在医疗器械、航空航天、电子设备等领域的应用也在不断拓展。
例如,在医疗器械领域,直线电机被广泛应用于手术机器人、医疗影像设备等领域。
4. 环保节能,随着全球环保意识的不断提高,直线电机行业也在不断推动节能环保型产品的研发和应用。
例如,采用高效节能的直线电机可以降低设备的能耗,减少对环境的影响。
三、行业竞争格局。
目前,直线电机行业的竞争格局呈现出多个特点:1. 企业规模差异明显,行业内存在一些大型企业,其拥有先进的生产设备和技术实力,具有一定的市场竞争优势;同时也存在一些中小型企业,其产品品质和技术水平参差不齐,竞争压力较大。
2. 技术壁垒较高,直线电机属于高技术含量的产品,其研发和生产需要较高的技术水平和资金投入。
因此,行业内存在一些技术壁垒较高的企业,其具有一定的市场垄断地位。
3. 品牌竞争激烈,随着市场竞争的不断加剧,企业对品牌建设的重视程度也在不断提高。
一些知名品牌通过不断提升产品品质和服务水平,赢得了市场和客户的信赖。
四、行业发展机遇与挑战。
1. 机遇,随着工业自动化水平的不断提高,直线电机的市场需求将会持续增长;同时,新兴应用领域的拓展也为直线电机行业带来了新的发展机遇。
国内外直线电机技术的发展与应用综述一、直线电机技术的发展直线电机是一种能够直接产生直线运动的电机,它是融合了电磁学、力学和控制理论的高新技术产品。
随着工业自动化和智能制造的发展,直线电机技术在国内外得到了广泛的应用和推广。
在这样的背景下,直线电机技术的发展也迅速走向成熟,实现了快速、精密、高效的直线运动控制。
1. 直线电机技术的起源直线电机技术的起源可以追溯到20世纪初,当时的工业生产需要更高效的动力传动设备,传统的旋转电机在直线运动控制方面存在较大的局限性。
由此,人们开始研究和开发能够直接产生直线运动的电机,而直线电机应运而生。
2. 直线电机技术的发展历程20世纪50年代,磁悬浮直线电机技术开始初露头角,但由于材料、加工工艺等方面的限制,当时的直线电机技术仍处于萌芽阶段。
随着硬磁材料和控制技术的不断改进,直线电机技术逐渐成熟,应用领域也不断拓展。
3. 直线电机技术在国际上的发展状况在国际上,直线电机技术已经得到了广泛的应用和研究。
欧美国家在直线电机技术方面具有较强的研发实力和生产能力,其在航空航天、高铁、机器人等领域的应用取得了显著的成绩。
而在亚洲地区,日本和韩国也在直线电机技术领域拥有一定的技术积累和市场份额。
二、直线电机技术的应用直线电机技术作为一种先进的动力传动技术,其在工业生产和科学研究领域得到了广泛的应用,并且在特定领域具有独特的优势。
1. 工业自动化领域在工业生产中,直线电机技术可以实现高速、高精度的直线运动控制,广泛应用于数控机床、激光切割设备、半导体生产设备等领域。
直线电机可以实现电磁直接驱动,避免了传统传动系统中的机械传动链路和间隙,提高了系统的动态响应性能和定位精度。
2. 航空航天领域直线电机技术在航空航天领域的应用也日益广泛。
在卫星姿态控制系统中,直线电机可以实现对姿态控制器的精确调整,提高了卫星的姿态控制精度和灵活性。
在航空器的起落架和飞行控制系统中,直线电机也可以实现更加稳定和精密的动力传递。
直线电机行业报告一、行业概况。
直线电机是一种特殊类型的电机,与传统的旋转电机不同,它能够产生直线运动而不是旋转运动。
直线电机具有高速、高精度、高加速度和低噪音等特点,因此在工业自动化、医疗设备、航空航天、机器人等领域得到广泛应用。
随着工业自动化的发展和需求的增加,直线电机行业也迎来了快速的发展。
二、市场需求分析。
1. 工业自动化需求增加,随着工业自动化程度的提高,对高速、高精度的直线电机需求不断增加。
在汽车制造、电子设备生产、半导体制造等领域,直线电机的应用需求持续增长。
2. 医疗设备市场扩大,随着人口老龄化趋势的加剧,医疗设备市场需求不断增加。
直线电机在医疗设备中的应用也得到了广泛的推广,例如CT机、核磁共振设备、手术机器人等。
3. 机器人行业快速发展,随着人工智能、物联网等新一代技术的发展,机器人行业迎来了快速增长期。
直线电机作为机器人的关键部件之一,市场需求也在不断增加。
三、行业发展趋势。
1. 高性能直线电机需求增加,随着工业自动化、医疗设备、机器人等领域的发展,对高性能直线电机的需求将持续增加。
高速、高精度、高可靠性将成为市场的主要需求。
2. 绿色环保直线电机受追捧,随着环保意识的提高,对于节能、低噪音、低污染的直线电机需求将逐渐增加。
研发绿色环保型直线电机将成为行业的发展方向。
3. 智能化直线电机应用拓展,随着人工智能、物联网等技术的发展,智能化直线电机的应用将得到拓展。
智能化直线电机将能够实现远程监控、自动调节等功能,满足市场的不断增长需求。
四、行业竞争格局。
目前,直线电机行业的竞争格局相对分散,主要集中在一些技术领先的企业。
国内外一些知名的直线电机企业,如洛克威尔、西门子、ABB等,都在该领域拥有一定的市场份额。
此外,一些专业的直线电机研发公司也在不断崛起。
未来,随着市场需求的增加,行业竞争将更加激烈。
五、发展建议。
1. 技术创新,企业应加大研发投入,不断提升直线电机的性能和技术水平,以满足市场的高性能需求。
直线电机简介范文直线电机是一种将电能转换为机械能的设备,可以直接产生直线运动。
与传统的旋转电机不同,直线电机具有更高的有效力和速度,并且更加紧凑、高效和精确。
直线电机广泛应用于工业生产、交通运输、医疗设备和机器人等领域。
直线电机的工作原理是利用电磁原理产生直线运动。
直线电机通常由两个主要元素组成:定子和滑块。
定子是由一组线圈组成的,通过通电产生磁场。
滑块是在磁场中移动的磁铁,通过与磁场互作用来产生力和运动。
当电流通过定子线圈时,滑块会受到磁力的作用而运动。
直线电机有几种不同的类型,包括传统的感应直线电机、直线同步电机和直线步进电机。
感应直线电机是最常见的类型,它利用感应原理来产生磁场。
直线同步电机则利用同步原理,与外部磁场保持同步运动。
直线步进电机通过细分定位来实现非常精确的运动控制。
直线电机具有许多优点,使其成为很多应用中的理想选择。
首先,直线电机具有极高的加速度和速度,可以实现快速和精确的运动。
其次,直线电机没有传统旋转电机的机械传动部件,因此无需润滑和维护,并且可以避免机械传动中的摩擦和磨损问题。
此外,直线电机具有较高的效率和能量利用率,可以节约能源和降低成本。
直线电机在各个领域具有广泛的应用。
在工业生产中,直线电机可以用于自动化生产线上的物料搬运、装配和包装等任务。
在交通运输领域,直线电机可用于高速列车的磁悬浮系统和电动汽车的驱动系统,以实现更高的速度和能源效率。
在医疗设备中,直线电机可用于手术机器人、医疗成像设备和高精度治疗设备等。
在机器人领域,直线电机可用于各种类型的机器人,如工业机器人、服务机器人和医疗机器人等。
尽管直线电机具有许多优点,但也存在一些挑战和限制。
首先,直线电机的制造和维护成本较高,因为它们需要较大的线圈和磁体,并且通常需要精确的控制系统。
其次,直线电机需要较大的电源和电流,因此在一些应用中可能需要专门的电源和电路。
此外,直线电机的使用寿命可能受到材料耐久性、热量积累和磨损等因素的影响。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-直线电机的发展及其在电梯行业的应用直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上,取得了非常大的研究成果,发表了一些比较系统的电机类着作和文章,极大的推进了直线电机的发展,同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视。
从1971年开始对直线电机进行了独立应用,在这个阶段,研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径,各种各样的直线电机被广泛的推广,研究出了非常多的具有使用价值的产品,比如冲压机、空压机、煤机等。
1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来,直线电机得到了迅速的发展,很多人都开始对直线电机进行研究。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用作者:朱广慧来源:《中国机械》2014年第02期摘要:直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
关键词:直线电机;电梯;应用传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。
1.直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上,取得了非常大的研究成果,发表了一些比较系统的电机类著作和文章,极大的推进了直线电机的发展,同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视[1]。
从1971年开始对直线电机进行了独立应用,在这个阶段,研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径,各种各样的直线电机被广泛的推广,研究出了非常多的具有使用价值的产品,比如冲压机、空压机、煤机等。
1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来,直线电机得到了迅速的发展,很多人都开始对直线电机进行研究。
直线电机的应⽤领域及优势直线电机的应⽤领域及优势直线电机驱动技术⾄诞⽣发展⾄今已越来越成熟,它以精度⾼、⽆磨损、噪⾳低、效率⾼、响应快、节省空间等优点使其在各领域应⽤⼴泛,直线电机在民⽤、⼯业、军事等⾏业中都得到⼴泛应⽤。
1.在交通运输业中我国于2002年成功⽣产出由直线电机拖动的磁悬浮列车,该车采⽤全新的外形曲线,流线型前围。
车长15⽶,宽3⽶,空重20吨,内设44个座位,可载负100⼈,载重量为16吨,设计时速150公⾥/⼩时,试验时速80公⾥/⼩时,我国已成为掌握磁悬浮技术的少数地⽅之⼀。
2.在建筑⾏业中例如,现在智能⼤厦⼴泛使⽤直线电机驱动的电梯。
世界上较早使⽤直线电机驱动的电梯是1990年4⽉安装于⽇本东京都关岛区万世⼤楼,该电梯载重600kg,速度为105m/min,提升⾼度为22.9m。
由于直线电机驱动的电梯没有曳引机组,因⽽建筑物顶的机房可省略。
如果建筑物的⾼度增⾄1000⽶左右,就得使⽤⽆钢丝绳电梯,这种电梯采⽤⾼温超导技术的直线电机驱动,线圈装在井道中,轿厢外装有⾼性能永磁材料。
3.在半导体⾏业中直线电机以其⾼速、⾼精度的特点,⼴泛应⽤于光刻机、IC 粘接机、IC 塑封机等多种加⼯设备,⽽且单台设备往往需要多台直线电机。
4.在医疗⾏业中直线电机也崭露头⾓,⼤到电动护理床、X光床、电动⼿术台,⼩到⼼脏起搏器都有直线电机的应⽤实例。
5.在数控加⼯⾏业中传统的“旋转电机+滚珠丝杠”的传动形式所能达到的进给速度为30m/min,加速度仅为3m/2s。
直线电机驱动⼯作台,速度为传统传动⽅式的30倍,加速度是传统传动⽅式的10倍,可达10g;刚度提⾼了7倍;直线电机直接驱动的⼯作台⽆反向⼯作死区;由于电机传动惯量⼩,由其构成的直线伺服系统可以达到较⾼的频率响应.6.在军事⾏业中美电⽓与电⼦⼯程师(IEEE)学会《SPECTRUM ONLINE⽹站》2004年11⽉12⽇报道,美海军开始测试两套使航空母舰弹射飞机的⽅式发⽣⾰命性变化的系统。
国内外直线电机技术的发展与应用综述摘要:直线电机的历史可以追溯到十九世纪四十年代,在1840年左右,英国著名的物理学家惠斯通开始提出探索直线电机,但那时由于各种设备因素的约束,那时的直线电机并不是很成功。
但在后来的历史过程中,直线电机经历了三个时期的发展,并且在发展过程中越来越成熟。
关键词:直线电机;时期发展;应用直线电机自发明以来,为人们的生活带来了极大的便利,在三个不同时期,直线电机经历了探索实验、开发应用和实用商品化三个阶段,对不同种类的直线电机或不同的国家和地区,三个不同阶段的经历的年份和经历也使不一样的。
本文就国内外直线电机技术的发展与应用进行综合叙述,希望能够在直线电机技术方面为相关专业者提供可靠的资料。
直线电机的历史发展探索实验时期(1840年~1955年)自惠斯通开始探索直线电机,丛1840年开始一直到1955年,这一百六十六年间,直线电机技术发展的越来越成熟,也经历了屡遭失败的过程,但好在对其感兴趣的社会人士一直没有放弃对它的探索。
当时美国匹兹堡市的市长就对直线电机十分感兴趣,在他的一篇文章中,明确提出了直线电机及直线电机的专利。
这个专利把直线电机更加深度的带入到了人们的生活中,越来越多的人对其有着深厚的兴趣,甚至很多这方面的科学家也对此十分热情。
在此后相当长的一段时间里,一些科学家也为研究直线电机技术付出了很多的努力。
但由于当时的制造技术等各个方面技术不够完善,很多科学家一生都在为之努力的直线电机技术都未能成功。
但并不是说科学家的努力完全付之东流,他们在研究的过程中为了获得点梭子应用而巧妙构思的多种形式直线电机,虽然在当时无法做出更大的成绩,但是也为直线电机在其他场合的使用也奠定了基础。
在1930年~1940年期间,直线电机被各国科学家推入了实验研究阶段,在这个阶段中,相关科研人员在前人经验的基础上获得了大量的有效实验数据,也正是因为如此,将这十年作为一个分界点,科学家对直线电机技术有了更深一层的认识,奠定了日后直线电机在今后的应用基础。
内部编号:AN-QP-HT103版本/ 修改状态:01 / 00 When Carrying Out Various Production T asks, We Should Constantly Improve Product Quality, Ensure SafeProduction, Conduct Economic Accounting At The Same Time, And Win More Business Opportunities By Reducing Product Cost, So As T o Realize The Overall Management Of Safe Production.编辑:__________________审核:__________________单位:__________________直线电机的发展及其在电梯行业的应用通用范本直线电机的发展及其在电梯行业的应用通用范本使用指引:本安全管理文件可用于贯彻执行各项生产任务时,不断提高产品质量,保证安全生产,同时进行经济核算,通过降低产品成本来赢得更多商业机会,最终实现对安全生产工作全面管理。
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直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上,取得了非常大的研究成果,发表了一些比较系统的电机类著作和文章,极大的推进了直线电机的发展,同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视。
从1971年开始对直线电机进行了独立应用,在这个阶段,研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径,各种各样的直线电机被广泛的推广,研究出了非常多的具有使用价值的产品,比如冲压机、空压机、煤机等。
1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来,直线电机得到了迅速的发展,很多人都开始对直线电机进行研究。
国际上很多公司也逐渐开始研发直线电机类的产品,比如日本的三井精机公司、美国的Koll-morgen 公司、各国的Wesitinghouse公司等等。
各种各样质量良好的直线电机产品也出现在了人们的视野中。
比如Indramat公司研究出了非常完整的直线电机系列,其中包含了封闭式异步直线电机和无罩壳异步直线电机。
在直线电机的控制系统中设置了非常标准的接口,可以更好的保证各种景观改型的程序控制器和数字变换器相兼容。
我国对直线电机的研究发展比较晚,大概是从70年代发展起来的。
不过在国外直线电机使用潮流的影响下,我国国内也出现了很多直线电机开发使用的单位,例如浙江大学、沈阳工业大学、浙江大学、西安交通大学等。
我国第一个直线电机研究所在浙江大学诞生,并且此研究取得了非常不错的研究成果。
目前我国在直线电机方面的研究成果主要有摩擦压力机、冲压机、矿山运输系统、直线电机驱动门、自动绘图仪等。
这些产品已经得到了应用推广。
本文主要对直线电机在电梯行业的应用进行探讨。
电梯行业中直线电机的应用2.1.电梯控制系统的基本要求因为电梯是一个需要频繁制动和起动的设备,在运行的过程中,加速时间和减速时间占据了很大一部分的比例。
特别在单层运行时,几乎完全处于制动和起动的状态。
如果可以对电梯的制动和起动时间进行降低,就可以极大的节约乘客的时间。
从这个方面来说,在对电梯的运行进行控制时,要对其运行时间进行优化。
另外,乘客在减速下降和加速上升的时候,在加速度的影响下,会有超重的感觉,人体的器官也受到了更大的重力。
会出现头晕的情况。
经研究证明,电梯在使用的过程中生理系数一般要控制到1.31m/s以下。
所以,电梯在减速和加速的过程中,要在保证舒适度的基础上对速度进行控制。
除了需要控制运动以外,还需要对通讯、监控、显示等方面的内容进行控制。
2.2.电梯运动控制系统方案的设计一般情况下,可以把电梯控制系统分成拖动调速系统和操作控制系统两个方面的内容,根据控制需求的不同,在应用的过程中,要选择对应的控制芯片。
在控制系统中主要有电梯运行逻辑功能的控制、电梯群的监控调度、电梯交通分析的计算三个方面,因此在选择芯片时要选择可以同时处理多个任务和有着良好计算能力的芯片,要可以实时的对直线电机进行控制,及时的响应输入信号。
当前拖动调速系统和操作系统主要是使用微处理器控制的全数字化电梯控制系统。
传统的控制系统主要是由PLC控制系统或者继电器控制系统构成,属于集中控制系统。
在使用的过程中,常常需要把控制电路信号、强迫换信号、急停回路信号、换速和平层信号等发送到同一个控制器,此控制器在进行逻辑运算后,对此信号进行执行。
使用控制系统,控制器的运算量非常大,极大的限制了系统的实时响应速度,而且控制器的功能无法进一步进行扩充,线路非常复杂,出现故障后维修非常困难。
特别对于高层电梯来说,有非常多的信号线,维修起来就更加麻烦了。
而直线电机电梯使用全数字微处理器对系统进行控制,对调速的问题进行解决。
根据实际的控制需求,对应的选择处理器。
比如在对电梯门厅进行简单的控制操作时,可使用51系列的芯片,如果有多个控制任务和电梯群控需求,可以使用ARM控制芯片。
使用微机控制系统可以对电梯进行群控管理,对电梯进行合理的调配,提高电梯运行的效率,降低电梯等候的时间,节省电能。
为了对系统的可靠性进行提升,可以使用无触点的逻辑线路,维修费用不高,产品质量非常不错。
有较常大的灵活性,可根据实际需求对控制程序进行改变,当出现故障时,可以对故障进行显示,使维修变得更加的容易,对电梯的运行效率进行提升,降低故障的时间。
拖动调速控制系统通常由80c196mc(16位单片机)构成。
随着控制算法的复杂程度逐渐提升,16位单片机逐渐被性能更高的DSP芯片取代,这种控制系统主要是由电流检测、电压检测、速度检测等参数构成。
2.3.硬件平台的搭建2.3.1.主控系统的搭建在早期对电梯进行控制、管理和测量的过程中,主要使用高档的单片机来实现,单片机在应用的过程中会受到资源和速度的限制,很难实现电梯的通信管理、人机界面、数据处理、数据采样和控制的任务。
为了更好的将电梯控制系统的任务完成,就需要应用嵌入式系统。
目前DSP处理器和32位数据处理的ARM 核处理器是两种比较重要的嵌入式系统的处理器。
因为在对电梯控制系统进行控制的过程中,控制、管理和数据通信是几个非常重要的方面,因此ARM是非常不错的选择。
ARM主要是由一片ARM9芯片构成,通过在嵌入式操作系统中进行应用可以将电梯运行的指令发送到拖动控制系统,达到桥厢控制系统和各门厅控制系统串行通信的目的,将电梯的运行状态和轿厢的位置发送到各个门厅控制系统,为了方便对电梯进行调度和群控,可以和监控PC 进行连接。
2.3.2.拖动控制系统的搭建直线电机驱动的无绳电梯和传统曳引式电梯相比,不需要进行配重,不需要一个专门的机房来安装驱动电机,可以节省大量的空间,在安装的过程中,直线电机驱动无绳电梯不需要使用很长的钢丝绳,使用的机械部分非常简单,在运行过程中故障点非常少,电梯安装起来非常简单,维护工作比较少。
在搭建拖动控制系统的时候,主要使用DSP芯片。
和其他处理器相比,DSP芯片更加适合对数字信号进行处理,DSP芯片主要是由一片TI的DSP 芯片构成,主要具有下面几个方面的功能:(1)可以根据信号,进行运行逻辑的判断,对车厢位置和实际速度进行计算。
(2)可以检测主回路电压电流的信号,可以对井道位置和光电旋转编码器位置的信号进行接收。
(3)通过控制直接推力,来对变频调速进行控制,实现速度闭环、电流闭环和位置闭环,更加精准的对电梯的运行进行控制。
(4)对各种故障进行处理,比如功率模块故障、上下冲顶、消防运行等。
(5)实现桥厢控制系统的串行通信对轿厢位置的运行状态信息和位置进行发送。
所以拖动控制系统主要使用DSP芯片进行搭建。
2.3.3.厅门和轿厢控制系统的搭建在对厅门和轿厢控制系统进行搭建的时候,要使用三角载波和正弦波进行比较,然后产生PWM脉冲序列,当正弦波小于三角载波时,对应的开关器会关闭,当正弦波大于三角载波的时候,对应的开关器件会处于连通的情况,产生的脉冲序列会对逆变器的功率开关器件进行控制。
通常情况下,厅门和轿厢系统的结构大致相同,可以使用PHILIPS的LPC941x 系列的单片机组成控制系统,其中LPC941X可以在成本要求低、集成度要求高的场合进行使用,可以对各种性能要求进行满足。
只需要2~4个时钟周期,就可以将指令执行完毕,不仅可以极大的降低元件的数目,而且还可以有效的降低系统的成本。
在LPC940x中,内置了LCD段驱动器。
具有spI、nc、uart接口。
总而言之,直线电梯是未来电梯的主要发展方向,就目前对直线电梯的开发而言,大吨位(譬如美国对航空母舰战斗机的提升系统)、多轿厢(在一个井道布置若干个电梯轿厢)对直线电梯的开发具有诱人的应用前景;在直线电梯应用的过程中,直线电机的控制是非常关键的一个问题。
在直线电机控制理论的不断发展下,在材料科学不断发展的今天,随着永磁材料成本的降低,在不久的将来,直线电机的潜能会更加充分的被挖掘出来。
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