摘要:提出了教学用载人电梯实训台设计的必要性,介绍了其机械部分的组成原理,阐述了电气控制部分的实现原理。使用该实训台,能有效的提高教学效果,使学生能更好更快的掌握电梯控制原理和维修技术。
关键词:实训教学;载人电梯;电气控制
Design and Application of Teaching Manned Elevator Training Table
Abstract:Purposing the need of teaching manned elevator training table’ design,introducting the composition principle of mechanical parts,expounding the implementation principle of electric control.Using this training table,can effectively enhance teaching and learning performance.Enable students to acquire better and faster elevator control principles and repair techniques.
Keywords: Practical Teaching; Manned Elevator; Electric Control
1 引言
电梯是一种典型的机电一体化产品,它的技术水平和使用量已经成为衡量社会现代化程度的标志之一。国家在80年代就已经把电梯纳入强制性规范管理,2003年国务院颁布的《特种设备安全监察条例》更是对电梯的安装、检验、维修、使用和管理做出了严格的规定。因此,很有必要设计和制作教学用电梯实训设备,提高教学质量,适应社会发展的需要。
2 教学用载人电梯实训台
教学用载人电梯实训台是我系自行研制的一项教学实训设备,该装置集知识性、创新性、趣味性于一体, 整体可以拆卸便于搬运,安装在室内,能实现多种控制功能。目前现有的教学电梯实训器材仅限于小型仿真模型结构,无法载人,学生们不能身临其境的感受到运行中的工作状态。该实训台提供一种能够直接载人,在实验室内即可完成电梯、建筑吊笼等与实际工作状态一致的一系列操作过程。可以亲身领略到失重和超重的感受,学生们自已动手将各种器件安装在可拆卸的网孔安装板上,控制器件随意布局,电路组合任其发挥,可实现自动控制技能的多种训练。它给学生留有充分灵活地设计与安装的实训空间,使学生对电梯的结构、关键部件以及电气控制、电梯的运作过程有了直观、形象的认识,易于加深对电梯相关知识的了解和掌握。
2.1 机械部分
图1整体结构
Fig.1 Integral Structure
电梯分上下二层,上下层均设有安装板架和接线盒。电梯主要由架体、吊笼、人梯三部分组成。吊笼板材封装,由笼顶、笼底和四根支柱组装而成,每根支柱上均固定两个定位轮。采用角铁通过镙栓将笼顶、支柱、笼底牢固的连接成一体。架体由架顶、架底和六根支柱组装,也采用角铁通过镙栓将架顶、支柱、架底牢固的连接成一体。吊笼框架可在架体框架中自如的上下升降滑动。为了增加稳定性、减少摩擦力,滑动时吊笼框的四根笼柱固定有八个定位轮,紧紧嵌于架体支柱的沟道内上下移动。当人进入吊笼时,没有倾斜和晃动的感觉。电葫芦固定在架体的底部,通过架顶的定滑轮使吊笼上下移动。吊笼的支柱上由镙栓固定了8只限位轮。
图2 架体结构联接关系
Fig.2 the Link Relations of Frame Body
1-架顶 2-架柱 3-架体 4-吊绳 5-吊环 6-笼顶 7-笼柱 8-吊笼 9-笼底 10-架底 11-电葫芦 12-限位轮 13-拆装栓 14-行程开关 15-拆装栓 16-定滑轮
2.2 电气控制部分
该实训台在吊笼内、上、下厅门处设有三块可拆卸的网孔安装板,安装板下方固定有接线盒,学生安装完成的控制电路可方便的与接线盒上各种端子相连,整体电路贯通,即可实现各种电梯控制项目的训练。
图3 吊笼控制箱接线
Fig.3 the Wiring of Hoists Control Box
图3为吊笼控制箱接线图,电葫芦、行程开关的控制线分别接入接线盒相应的接线端子。外部三相四线交流电源也接入接线盒内电源端。可拆卸的安装板挂在实训台正中,方便地与接线盒连接。接上电源后,接线盒L1、L2、L3、N得电,线圈KM的电主触点吸合,把三相交流电送到接线盒断路器输入端,断路器接通后,指示灯U、V、W发亮。将学生自己制作的电路板上的电路分别接到接线盒的行程开关行程开关、电葫芦接线端子上就可以实验。在实验中如果吊笼碰到行程开关,常闭开关断开,线圈KM断电,主触点断开,讯响器鸣响。按下解除键,线圈KM得电,电鸣响解除。
采用三相1.5KW电葫芦电机直接做为通用变频器的负载配置,提高了控制的多样化和真实性,为自动转换、顺序起动及PLC的应用于开辟了一个实训平台。
通过不同的配置可实现以下几种实训项目:工频手动或自动运行;变频调速手动或自动运行;通过召唤按钮三位逻辑运行;通过PLC可编程、变频器等控制电路;接线盒具有超限位自保电路;楼层显示、照明、风扇等功能。
2.3 安全保护
行程开关又称限位开关,用于控制设备的行程及限位保护。将行程开关安装在预先安排的位置,当装于运动部件上的模块撞击行程开关时,行程开关的触点动作,实现电路的切换。在这里,行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中,还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位,轿厢的上、下限位保护。
3 结束语
该教学用载人电梯实训台已通过测试并投入实训中。实训过程中,学生们人手一块网孔安装板,根据课程中所按排的内容,组合成灵活多样的控制电路、配置相关器件,自行安装,互不干预,充分的发挥其主观能动性。实践结果证明,该设备在电梯手动控制实训项目、电梯自动往返行程控制实训项目、单片机控制实训项目和变频器控制实训中,具有很高的教学实用性。
参考文献
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