电梯电气维修模拟仿真考核系统

二.产品概述

装置是根据国家质量监督总局颁布的《电梯安全管理人员和作业人员考核大纲2019》《电梯使用管理与维护保养规则》依据相关要求，开发的一种电梯教学实训考核平台,设备集教、学、训、考于一体，适合于各类中高等职业院校和职业资格鉴定中心和培训考核机构。

三.产品特点

1.本装置采用商用小型有机房电梯实物部件及配套机构（机械及电气）1：1制造，将电梯四大空间（机房部分、轿厢及井道部分、层站及井道部分、底坑及井道部分）水平分布于同一平面。

2.设备满足质检总局特种设备局关于GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》1号修改单实施意见。

3.电梯各系统机构的物理运动，采用实物机械运动与虚拟仿真相结合，模拟五层电梯各系统机构的运动过程。控制部分采用全数字智能化矢量型一体化微机控制器，曳引机采用目前主流的永磁同步电动机驱动，井道采用开放式框架结构，因此便于观察、了解整个电梯结构。电梯运行过程中的每个动作也一目了然，还可以反复实际动手操作。

4.配套智能化考核系统由计算机自动设置/恢复故障、考核及评分，组卷灵活方便，考核过程无需人工干预。使学生能够真正学习和掌握电梯的维保技术及技能。

5.装置主要组成部分如下：

电梯机房实训单元；

电梯轿厢、井道、层站实训单元；

电梯轿顶、井道、层站实训单元；

电梯底坑、井道实训单元；

电梯理实一体化仿真实训系统；

配套电脑及相关材料。

四.技术参数

1.   工作电源：三相五线制AC380V/220V±7.5%，工频50Hz；

2.   整机尺寸：10000×3000×3500mm（长×宽×高）；

3.   机房实训单元尺寸：2290×2290×1600mm（长×宽×高）；

4.   轿厢、井道及层站单元尺寸：2130×2080×3500mm（宽×深×高）；

5.   轿顶、层站及井道单元尺寸：2130×2080×3500mm（宽×深×高）；

6.   底坑、井道单元尺寸：2130×2080×3500mm（宽×深×高）；

7.   控制器：默纳克3000电梯一体化控制器，电源容量：8.9KVA，输入电流：14.8A，适配电机：5.5KW）；

8.   整机重量：≤3000Kg

五.实训项目

1.   电梯整体认知实训

2.   电梯基本操作能力实训

3.   电梯应急救援实训

4.   电梯井道参数自学习

5.   控制器参数调整

6.   永磁同步曳引机磁极角度位置辨识

7.   曳引机制动器机械调节实训

8.   钢丝绳绳端制作、安装和调整

9.   轿厢、对重导轨的检查与调整实训

10.  电梯日常维保项目的检查与调整

11.  终端限位保护装置的调整实训

12.  电梯电气控制线路故障检查与排除

六.主要配置

（一）电梯机房实训单元

主要包含机房底座、曳引系统、安全保护装置、电力拖动系统。

1.机房底座：底座采用钢结构型材拼装结构，表面磷化、喷塑。底板使用5mm花纹钢板，表面热镀锌处理。

2.曳引系统：曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、反绳轮组成，是电梯运行的根本，是电梯中的核心部分之一。

l  曳引系统采用以下部件：曳引机：无齿轮永磁同步曳引机（额定电压：380V，轿箱速度：1m/s）。

l  曳引钢丝绳：聚氨酯圆带Φ10mm（模拟曳引钢丝绳）。

l  导向轮反绳轮：聚胺酯Φ400-Φ10-4-16原厂配件。

3.主机安装组件：曳引机座、加高槽钢、减震垫、承重梁、槽钢连接架、挡绳轴架、挡绳轴、绳头板、绳头板槽钢、绳头组合均采用原厂配件。

4.安全保护装置：双向限速器，是电梯安全保护系统中的安全控制部件之一。

当电梯在运行中无论何种原因使轿厢发生超速，甚至发生坠落的危险，而所有其他安全保护装置不起作用的情况下，则限速器和安全钳发生联动动作，使电梯轿厢停住。

5.电力拖动系统，采用以下部件：

l  默纳克NICE3000电梯一体化控制器

Ø  电源容量8.9KVA，输入电流14.8A，适配电机5.5KW；最高频率 99Hz；

Ø  载波频率2kHz～16kHz；根据负载特性，可以自动调整载波频率；

Ø  电机控制方式：开环矢量控制 / 闭环矢量控制 /V/F 控制方式；

Ø  启动转矩：0.5Hz/180％ ( 开环矢量 )； 0Hz/200％ ( 闭环矢量 )；

Ø  调速范围1：100 (开环矢量 )/1：1000( 闭环矢量 )/1：50(V/F 控制 )；

Ø  稳速精度：±0.5％(开环矢量 ) ±0.05％ ( 闭环矢量 )；

Ø  转矩控制精度：±5％( 闭环矢量控制 )；

Ø  过载能力：150%额定电流 60 秒；200% 额定电流 1 秒；

Ø  电机调谐：带负载调谐；无负载调谐；

Ø  距离控制：可以灵活调整平层位置的直接停靠方式；

Ø  加减速曲线：N条曲线自动生成；

Ø  电梯强迫减速：新颖可靠的强迫减速功能，自动识别减速架位置；

Ø  井道自学习：采用 32 位数据，精确记录井道位置；

Ø  平层调整： 灵活易行的平层调整功能；

Ø  启动转矩补偿：可以配合称重传感器匹配合适的启动预转矩，也可以启用无称重预转矩自适应功能；

Ø  实时时钟：精确的实时时钟可以完成丰富的分时服务、高峰服务、自动密码等功能；

Ø  测试功能：便捷的方式实现多种电梯调试功能；

Ø  故障保护：多类别完善的电梯故障分级处理功能；

Ø  智能管理：实现电梯的远程监控、用户管理、群控调度的功能；

Ø  上电安全自检：可实现上电对外围设备进行安全检测如接地、短路等；

Ø  状态监控：根据各个反馈信号判断电梯的工作状态，确保电梯工作正常；

Ø  开关量输入：24路开关量输入端子，输入规格为24V，5mA；3路安全、门锁回路强电检测输入端子，输入规格为 95~125V；

Ø  模拟量输入： AI 模拟量输入端子可作模拟量电压输入范围 -10V ～ 10V；

Ø  通讯端子：2组CANBUS 通讯端口/1组 MODBUS 通讯端口；

Ø  输出端子排：共有6个继电器输出端子，对应功能可设定；

Ø  编码器接口：通过外配 PG 卡可以适配各种不同的编码器；

Ø  小键盘：3位 LED 显示，可实现部分调试功能；

Ø  操作面板：5位 LED 显示，可查看、修改大部分参数以及监控系统状态；

Ø  液晶操作器：查看、修改所有参数，并能实现参数的上传与下载以及监控系统各种状态参数，包括运行曲线等；

Ø  上位机软件：连接系统与电脑，全面、直观的查看、修改系统状态；

Ø  环境：海拔高度低于1000 米 ( 高于 1000m 每 100m 降额 1%)；

Ø  环境温度：－10℃～＋ 50℃ ( 环境温度在 40℃以上，请降额使用 )；

Ø  湿度：小于95％ RH，无水珠凝结；

Ø  振动：小于5.9 米 / 秒 2(0.6g)；

Ø  存储温度：－20℃～＋ 60℃；

Ø  污染等级 PD2；

Ø  IP 等级 IP20；

Ø  适用电网 TN/TT；

l  电源箱：采用原厂电梯专用电源箱，箱内器件均为原厂正品，包含断路器、空气开关等。

l  控制柜：采用原厂电梯专用控制柜，柜内器件均为原厂正品，包含110V交流接触器、相序继电器、变压器、开关电源、继电器等。

（二）电梯轿厢、井道、层站实训单元

主要包含门系统、轿厢、电气控制系统、导向系统。

1.门系统：由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成。

（1）轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成。

（2）层门设在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置组成。

（3）开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭的动力源；

2.轿厢：用以运送乘客或货物的电梯组件。它是由轿厢架和轿厢体组成。

轿厢架是轿厢体的承重构架，由上梁、立柱、底梁和斜拉杆等组成。轿厢体由轿厢底、轿厢壁、轿厢顶及照明、风扇、轿厢装饰件和轿内操纵按钮板等组成。轿厢体空间的大小由额定载重量或额定载客人数决定。实现电梯呼梯与显示故障排除与器件更换、超载功能测试与故障排除、电梯乘运质量测试与记录。电梯开关门机械故障的调整与电气故障的排除等。

3.电气控制系统：电气控制系统由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器等组成，它的作用是对电梯的运行实行操纵和控制。

（1）操纵装置包括轿厢内的按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中的检修或应急操纵箱。

（2）控制屏安装在机房中，由各类电气控制元件组成，是电梯实行电气控制的集中组件。

（3）位置显示是指轿内和层站的指层灯。层站上一般能显示电梯运行方向或轿厢所在的层站。

（4）选层器能起到指示和反馈轿厢位置、决定运行方向、发出加减速信号等作用。

（三）电梯轿顶、井道、层站实训单元

主要包含导向系统、井道信号、轿顶检修箱、开门机。

1.导向系统：导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成。它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。

导轨固定在导轨架上，导轨架是承重导轨的组件，与井道壁联接。

导靴装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方向。

2.井道信号

包含外呼信号、门锁信号、上下强减、限位、极限信号等。外呼信号是收集外界指令来控制电梯运行的信号；其它信号都是开关信号，利用开关的通断来控制电梯的运行，主要是+保障电梯的使用安全。

3.轿顶检修箱

包含正常运行和检修运行的转换开关，用于转换运动状态，电梯在检修状态时，所有安全装置应起作用；红色急停开关用于紧急时停止电梯运行，符合安全触点的要求，双稳态，具有自锁功能；上、下点动检修运行按钮，用于检修状态上、下运行；

4.开门机

主要由厅门装置、门套、门板、外开锁装置、自闭装置、厅门地坎组成。由门滑轮悬挂在厅门导轨架上，下部通过门滑块与厅门地坎配合；

（四）电梯底坑、井道实训单元

主要包括重量平衡系统、涨紧轮、急停安全保护和检修装置、端站减速和限位保护装置、缓冲装置。

1.重量平衡系统：重量平衡系统由对重和重量补偿装置组成。对重由对重架和对重块组成。对重将平衡轿厢自重和部分的额定载重。重量补偿装置是补偿高层电梯中轿厢与对重侧曳引钢丝绳长度变化对电梯平衡设计影响的装置。

2.涨紧轮：涨紧轮的重量使限速器绳保持张紧，并在限速器轮槽和限速器绳之间形成摩擦力。轿厢上、下运行同步地带动限速器绳运动从而带动限速器轮转动。

3.急停安全保护和检修装置：急停开关在轿厢顶和底坑各设一个，专为检修电梯和检查电梯时使用。但有时也安装在轿厢内，当电梯出现异常情况或紧急情况时，可按此开关，使电梯立即停止运行。

4.端站减速和限位保护装置：端站减速和限位保护装置也称防超越行程的保护装置。该保护装置主要设在井道的顶层和底层，主要防止电气控制装置失灵和损坏导致电梯撞顶和顿底事故的发生。

（五）电梯理实一体化仿真实训系统

电梯实训智能化考核系统包括：计算机、液晶屏幕、故障生成装置及配套电梯实训智能化考核软件。软件由计算机自动出题、计时、评分、自动生成报表。

电梯实训智能化考核软件使用过程：考生信息录入后，进入仿真运行界面，计算机自动生成硬件线路故障，计时开始，考核全程计算机语音提示、计时提醒，考生通过触摸屏终端答题操作，由计算机解析后故障恢复。考核时间、评分标准可设定，考核结果自动生成报表，考核过程无需人工干预。

1.实物电梯与智能化考核控制系统通过专用电缆连接控制，通过控制系统上位机进行故障设置，通过使用专用仪表实地测量并配合线路原理图查找故障点，并在答题终端上完成考核实训。电梯各系统机构的物理运动，采用实物机械运动与虚拟仿真相结合，模拟五层电梯各系统机构的运动过程；

2.智能化考核系统在实际线路中设有40路电梯典型故障，范围包括电源故障、限位故障等，类型分为开路故障及器件损坏故障。学员需要使用万用表等实测线路，分析判断找出故障点。考核答题器采用触摸屏，使用时输入故障点线号或相应器件号系统即可自动解除该故障。

3.智能化考核由计算机、考核模块及配套仿真软件完成，考生信息录入后进入仿真运行界面，计算机自动生成多个硬件线路故障考核计时开始，考核全程计算机语音提示、计时提醒。

4.系统集教、学、训、考于一体，通过软硬件结合模拟电梯运行过程。实训考核项目结合《电梯安全管理人员和作业人员考核大纲》设计，符合特种作业人员鉴定标准。

5.软、硬件交互接口采用虚拟负载接口板,核心器件选用高性能、低功耗的AVR8位微处理器，全光电隔离处理；

6.训练考核模拟故障均为通过对本行业长期考察调研，分类汇总的电梯典型常见故障，代表性强。