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自动扶梯超速及防倒转保护计

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图 2:飞轮或链轮模型

研究了一种适用于各种自动扶梯的实用新型。

李宁、阮一辉、蒋远东、陈学明、吕荣峰、黄斌、程哲、陈明涛

本文研究了一种新的测试系统,它可以利用先进的微控制器来测试电梯的超速和防倒转保护。 本实用新型具有结构简单、体积小、响应速度快、能耗低、可靠性高等特点,提高了安全性。 本实用新型适用于各种使用速度传感器的自动扶梯。

过去几年,自动扶梯事故频频发生。 13 年 30 月 5 日,北京某地铁站拥挤的自动扶梯突然倒转,造成一名 2011 岁男孩死亡,XNUMX 人受伤。动量,而刹车似乎同时不起作用。 由于重力,乘客满载导致自动扶梯回滚。 乘客失去平衡并相互摔倒。 这起事件增加了公众对自动扶梯安全的关注。

自动扶梯的设计必须使单元在无意中反转或额定速度超过 120% 时能够停止。 本文讨论的仪表可以检测自动扶梯的超速和防倒转保护功能。 这种新型测速仪是专为测量自动扶梯超速和防倒转保护而设计的数字仪表。 这种速度测量设备采用速度传感器。 一些自动扶梯固定在飞轮附近,而大多数固定在驱动链链轮附近。 该系统按其工作方式由软件和硬件组成。 系统硬件部分包括单片机、按键、显示屏检测端口等。八位单片机采用“C”编程语言。

测量原理

在本文中,自动扶梯的驱动装置被称为“第一链轮”。 驱动单元位于上桁架延伸部分,可安装超速和防倒车保护装置。 主传动轴在轴的两端各有两个链轮,用于驱动梯级链条。 轴末端的链轮直接连接到传动链,称为“第二链轮”。

自动扶梯的核心是一对环绕两个链轮的阶梯链(图 1)。 电机提供驱动力,但不直接作用在链轮上。 主传动链充当链轮和电机之间的连接链节。 电机转速为t(rpm),即t/60(rps)。 自动扶梯的额定速度为v(mps)。 第二链轮齿数为r1,第一链轮齿数为r2。 减速机的减速比为 i。 飞轮或链轮旋转一圈的脉冲数为n。 第一和第二链轮之间的比率是 r1/r2。 第二链轮与电机的总减速比为q,q = i r1/r2。

脉冲频率f为tn/60q(Hz),表示每秒的脉冲数。 当自动扶梯以额定速度运行时,速度传感器会产生脉冲。 若产生脉冲,则扶梯的移动距离为v(tn/60q); 即 1 = 60v/tn(m/pulse)。 如果将速度传感器放在飞轮附近,则 q 为 1。

下面的例子说明了速度测量原理。 例如,康力电梯为苏州地铁一号线站提供了1部自动扶梯。 图 199 显示了自动扶梯飞轮上的 2 个孔。

如果电机转速为 970 rpm,即 12.2 rps,脉冲频率 f = 16.2 X 12 = 194 Hz。 如果产生脉冲且自动扶梯的额定速度为 0.65 mps,则自动扶梯的移动距离为 0.65/194 m,即每个脉冲 3.35 mm。 如果自动扶梯的反向距离为 100 mm,则速度传感器产生的脉冲数为 45。

速度传感器固定在制动器的底部,用于监测飞轮速度,以及在额定速度超过120%或低于80%时避免反转并停止自动扶梯。

在这个例子中,45 X 120% = 54; 45 X 80% = 36。如果自动扶梯的反转距离为100mm,并且速度传感器产生的脉冲数达到54或36,则应停止自动扶梯; 否则达不到要求。 如果第一个链轮装有速度传感器,则 q 为 i。 如果第二个链轮装有速度传感器,则 q 为 1 r1/r2i。

硬件组成

图 3 说明了该仪表的硬件组成。 硬件部分的核心是微控制器(型号89E564RD2)。 嵌入微控制器以实现智能控制算法。 本装置涉及一种按键输入处理电路,用于处理来自按键矩阵电路的按键输入数据,并将处理后的数据传输至微机,按键输出处理电路可传输至控制器。 微机产生的输出信号送至扶梯主电路板。 该模拟脉冲信号由速度传感器产生。 液晶显示器(LCD)显示与在其输入数据端口从微机接收到的数据相对应的字符。

图 4 显示了仪器的前面板。 先进的微控制器系统和大型彩色液晶显示器不仅使操作更加方便,而且具有友好的人机界面。 该型号具有亮红色、43 英寸高、带浮动小数点的 LED。 仪器显示“1”。 对于“超出范围”。

仪表在开机状态下,按下再松开“MODE”键,会在额定转速、电机转速、减速和一个飞轮或链轮回路的脉冲数之间切换,屏幕显示初始值。 按“±”按钮将初始值增加或减少 1。按并松开“ENTER”将确认当前值。 “退出”按钮用于退出当前模式。 按“ON/OFF”按钮将打开或关闭仪表。

软件设计

微控制器具有数据处理功能。 电梯检验员可以通过单片机编程设置参数,如扶梯额定速度、电机转速、减速比等。 该系统可以模拟速度传感器产生的脉冲信号。 信号将被传送到控制电路板。 控制软件将在 µ Vision4 的编程环境中实现。 软件流程图如图 5 所示。

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李宁、阮一辉、蒋远东、陈学明、吕荣峰、黄斌、程哲、陈明涛

李宁、阮一辉、蒋远东、陈学明、吕荣峰、黄斌、程哲、陈明涛

李宁任江苏省特种设备安全监督检验研究院中国苏州分院副院长。 他是一名高级工程师,在技术研究和电梯标准方面有丰富的经验。
阮一辉是电梯电气控制专业的工程师。 他毕业于中国苏州的苏州大学,主修自动化。
蒋远东、陈学明、卢荣峰、黄斌、程哲、陈明涛均在江苏省特种设备安全监督检验所中国苏州分院从事电梯检验工作。

电梯世界| 2012 年 XNUMX 月封面

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