钢丝绳参数包括钢丝绳使用数量、直径和绕法。通常,钢丝绳直径越大,钢丝绳的破断载荷越大,但与直径较小的钢丝绳相比,在同样直径的曳引轮和滑轮组上使用时,其寿命也越低。而直径较小的钢丝绳虽然破断载荷小,但在同样的轮系情况下其寿命越长。因此,通常我们采用的是减小钢丝绳直径并同时增加钢丝绳根数的方法,既提高了整个钢丝绳系统的抗拉特性,同时增加了钢丝绳的使用寿命。 但较多的钢丝绳会带来一个负面影响,即随轿厢/对重运行的位置不同,曳引轮两侧钢丝绳重量差会随之变化,并对电机施加一定的扭矩。为了避免这种情况,通常会使用补偿装置抵销钢丝绳重量差所引起的转矩。
钢丝绳的绕法将影响钢丝绳的疲劳寿命,对我们选择钢丝绳的数量和直径有直接的关系。通常而言,越简单的绕法、曳引轮与钢丝绳的直径比越大对钢丝绳的寿命越有利。 3.补偿装置
补偿装置的使用,使轿厢/对重运行在任何位置,曳引轮两侧的钢丝绳与补偿系统的重量之和一直相等。这避免了向电机施加额外的力矩,有效减小了定子电流,最终减小了电机容量。如果补偿装置设置的不合理甚至没有补偿装置,钢丝绳自身重量将通过曳引轮向马达轴头施加转矩。在选择曳引机时则必须考虑到这部分额外转矩。
当然,补偿装置的设置将使曳引机主轴承受更大的径向载荷。 4.随行电缆方面
一般来讲,随行电缆的重量将通过对重和补偿装置的搭配被抵消掉很大一部分,不会给电动机带来很大的额外转矩。
结论:钢丝绳和补偿之间的关系会极大影响电动机轴头的输出转矩和定子电流。
二.运行参数方面 1.载重量
电梯作为起重设备的一种,其目的就是提升一定重量的载荷。因此,载重量对电动机的选取所产生的影响最大。载重量增加,必然要求电动机的输出扭矩增加。电梯的额定载重量在一定比例上被对重所抵消,额定载重量被对重所抵消的比例称为平衡系数,通常选定为50%。以平衡系数为50%的情况为例,额定载重量发生变化时,其变化量的一半会造成电动机轴头转矩的变化。即如果载重量增加一倍,则马达转矩需要增加50%。
不仅如此,由于载重量的增加,为了保证电梯能够正常运行,曳引轮绳槽必须能够提供更大的摩擦力。这通常要通过改变绳槽形状(绳槽形状对当量摩擦系数有影响)并改变轿厢/对重的重量。而这些改变都将影响钢丝绳安全系数,促使我们选择直径更大、根数更多的钢丝绳系统。如果无法选取理想的补偿装置,这些钢丝绳的重量无法被完全抵消,则也会进一步增加马达轴头转矩。 上面已经提到,转矩增加,直接结果就是增大了马达定子电流,进而增大了功率。 2.速度
电动机速度和输出力矩(最后以线速度和力的形式表现)是功率函数的两个基本变量。在其它因素不变
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的情况下二者的乘积与输出功率呈线性关系。
永磁同步电动机在运行时,外加电源电压U要和定子绕组的反电动势E基本保持平衡,而E又与电源电压频率f及每对极下的磁通Φ有关,即:U?E?4.44N1f??Kef? 。式中,N1为每相定子绕组的匝数;
Ke为常数。
可见,磁通量的大小与电压和频率的比值有关??U/Kef。
我们知道,在一台确定的曳引机上,磁通Φ决定了输出转矩,频率f决定了绳轮的速度。在转矩需要恒定的场合,如果速度增加,则在改变频率的同时必须改变电压。
因此,同一台曳引机,在运行速度升高的时候,输入电压也要相应升高。 3.加速度
很明显,在载重量一定的情况下加速度越大,电梯满载时系统所需要的提升力也就越大。在绳轮直径不变的情况下,所需要的转矩也越大。因此改变加速度以及加速度的变化率在一定程度上可以影响电动机轴头输出转矩,进一步影响定子电流。
结论:速度和载重量对曳引机的影响最大。
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