自動升降電梯的電機驅動系統的組成

可以根據生產線的實際情況，來設計上述各輸送帶和電梯升降機構驅動電機的功率大小。本設計中采用電梯輸入口，電梯輸出口和吊籃電機都為0.75KW的三相交流鼠籠式電機，設計電梯升降機構電機為1.5KW三相交流鼠籠式電機。各個電機功率可以根據實際的情況來設計，但在設計電梯入口，電梯出口和吊籃內輸送帶電機時，要求將這三處的輸送帶驅動電機功率設計為一樣大小。這樣設計的目的在于，因為升降電梯在一二樓之間來回運動運送產品，但一二樓的入口傳送帶和出口傳送帶的工作狀態為二選一。即當其中一個輸送帶的電機處于工作狀態下，另外一臺電機則處于停止的狀態。這樣就可以使用一臺變頻器來驅動多個樓層電梯入口或出口的輸送電機，以達到減少硬件設備的投入。吊籃內輸送帶的驅動電機和變頻器的功率盡量選擇和電梯出入口輸送帶驅動電機同等功率，這樣做的目的在于減少變頻器和輸送帶驅動電機的型號差別，方便設計，同時也方便安裝、調試和以后的設備檢修與維護。電梯升降機構的驅動電機和變頻器的功率容量根據產品的實際質量、升降機構的機械效率和安全系數來確定。所有升降電梯上使用的變頻器選用西門子MM420系列通用型變頻器。

升降電梯變頻驅動系統的結構示意圖如圖2－1所示。

圖2－1

圖2－1中1＃、2＃和3＃為西門子MM420系列變頻器，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分別為自動升降電梯1樓入口輸送帶電機、二樓出口輸送帶電機、轎箱吊籃輸送帶電機和升降機構電機。PLC為西門子S7-200 226CPU，1～12為交流接觸器。所有的變頻器和交流接觸器工作狀態都由PLC集中控制完成，同時為了避免工頻正反轉輸出時發生短路事故，在工頻正反轉輸出的交流接觸器上實施電氣和機械互鎖的安全措施。為了避免變頻器輸出時和工頻輸出短接，或者為了避免1＃變頻器輸出時Ⅰ和Ⅱ電機同時的電，在各個交流接觸器之間加設電氣互鎖和必要得機械互鎖。當升降電梯處于自動運行狀態下時，當電梯在1樓時由1＃變頻器向電機Ⅰ提供動力驅動，可以是正轉也可以是反轉。當電梯在二樓時由1＃變頻器向電機Ⅱ提供動力驅動，可以是正轉也可以是反轉。2＃變頻器向Ⅲ電機提供動力驅動，當電梯在一樓時正轉，在二樓時反轉。3＃變頻器向Ⅳ電機提供動力驅動，當電梯上升時正轉，下降時反轉。

交流接觸器的的互鎖狀態如下：

交流接觸器1、2機械＋電氣互鎖，交流接觸器3、4機械＋電氣互鎖，交流接觸器5、6機械＋電氣互鎖，交流接觸器8、9機械＋電氣互鎖，交流接觸器11、12機械＋電氣互鎖。同時交流接觸器組1、2和交流接觸器組3、6電氣互鎖，交流接觸器3、6電氣互鎖，交流接觸器4、5電氣互鎖，交流接觸器7和交流接觸器組8、9電氣互鎖，交流接觸器10和交流接觸器組11、12電氣互鎖。詳細的互鎖組合和互鎖意義如表2－1所示。

第一組 交流接觸器	第二組 交流接觸器	互鎖狀態	注釋	含義
1	2	機械＋電氣互鎖	防止工頻正反轉短路	二選一
3	4	機械＋電氣互鎖	防止工頻變頻同時接通	二選一
5	6	機械＋電氣互鎖	防止工頻變頻同時接通	二選一
8	9	機械＋電氣互鎖	防止工頻正反轉短路	二選一
11	12	機械＋電氣互鎖	防止工頻正反轉短路	二選一
1、2	3、6	電氣互鎖	防止工頻變頻同時接通	四選一
7	8、9	電氣互鎖	防止工頻變頻同時接通	三選一
10	11、12	電氣互鎖	防止工頻變頻同時接通	三選一
3	6	電氣互鎖	防止變頻同時接通	二選一
4	5	電氣互鎖	防止工頻同時接通	二選一

表2－1

圖2－1中交流接觸器1、2、4的組合目的為了當1＃變頻器發生故障時或者設備處于檢修狀態時，可以通過工頻驅動的方式應急運行電動機Ⅰ，而且保留了電機Ⅰ的正反轉功能。同理交流接觸器1、2、6的組合，交流接觸器8、9的組合，交流接觸器11、12的組合目的是為了能夠實現工頻驅動電機Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ正反轉。