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多层建筑的小型电梯设计
动换向应答反向向厅外召唤等功能。乘客进入轿厢后，只需按下楼层按钮，电梯到达预定停站时间时，自动关门机启动运行，在运行中逐一登记各层楼召唤信号，对符合运行方向的召唤信号，逐一自动停靠应答；在完成全部顺向指令后，自动换向应答召唤信号，再自动启动前往应答。由于是无司机操纵，轿厢需要安装超载装置。
以上三种控制方式都有其各自特点：第一种控制方式需要一名司机控制电梯的运行，这样可以对电梯进行有效的维护，保证所有乘客的安全。但是，这需要投入较大的人力资源。第二种控制方式工作时，把每次的工作任务完成后采取应答其他任务，这样就浪费了电梯的很多运载能力，结果导致电梯的运行效率很低。第三种在前两中基础上发展起来的，它避免了前两种控制方式的缺点。既能有效完成运载任务，还提高了电梯的运载任务。通过观察已经安装的各种电梯，发现它们都采用这种控制方式。针对我们设计的电梯运行速度低，运行高度不高，停靠站数少等特点，我们采用集选控制方式控制电梯。
现在对电梯与控制柜的通讯方式进行选择。 一个电梯控制系统需要与电梯轿厢和厅门控制器进行大量的通讯, 如轿厢内的选层信号、应答选层的指示灯信号、显示电梯当前位置的指示灯信和厅外召唤信号等,这些信号随着楼层的增多而迅速增多。电梯中各个子系统之间的通讯有以下 4个主要特点: ①节点多；③距离长；③信号变化慢；④对抗干扰能力的要求高。目前电梯通讯主要有并行和串行两种方式。一般而言,并行通讯方式速度快,无需额外的控制器,实现简单,但使用的线路多。串行通讯方式则只需要一对信号线,对总线型的还需要处理总线冲突等问题, 因此实现较复杂 ,但成本低,通讯距离远。使用 PLC控制的电梯大都采用 PLC上的 I/O口来进行通讯,这种方式属于并行方式,其缺点在于要采用有较多 I/ O口的 PLC,导致成本的大幅提高,同时由于信号线的增多,也提高了安装和维护的难度。因此这种方式只适用于较少楼层的电梯,不适于高层电梯系统。随着微机技术的发展,开始出现采用微机控制的电梯。采用微机控制虽然比 PLC控制提高了设计的复杂性和设计周期,但其灵活性大大提高,能适应高层电梯的要求, 楼层的增加对其成本影响也不大。因此,许多电梯采用微机控制电梯。根据电梯通讯的特点,微机控制电梯不再使用并行的通讯方式,而是使用串行的总线通讯方式。本设计电梯采用串行通讯作为电梯通讯的方式[7]。
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电梯采用集选控制方式，电梯在无司机状态下工作，电梯安全性控制是本次设计必须考虑的问题。为了控制电梯的工作载荷，在轿厢底部、安装称重装置。如果轿厢的承载重量超过额定重量时，主线路断开，电动机不工作。发出超载警报，直到轿厢的载重满足要求时，电梯才能启动。为了防止轿厢运行超过导轨的高度，在导轨的顶端安装起升高度限位装置，轿厢爬升时，轿厢爬升到一定高度，由于限位装置的控制作用，轿厢便停在这个位置。再次启动时，轿厢只能向下运行，这就防止出现事故。 2.2.2 电梯门机控制部分
电梯门分为轿厢门和层门。它们由自动开门机直接驱动。轿厢门是由自动门机驱动的，是主动门，故只要控制自动门机便可实现电梯门的开启、关闭、加减速等控制。除了上述功能外，电气上设置了层门、轿门电气接触开关，只有保证所有的层门、轿门关好，电气开关全部接通时，门联锁继电器吸合，它是电梯具备启动运行条件之一。电梯超载时，门与超载装置具有连锁电路，当电梯超载时，超载继电器由超载开关带动，关门继电器无法吸合，电梯无法启动运行。所设计的开关门逻辑控制还要附加一些特殊功能，当电梯在无司机状态，在某一层开门时间过长，控制线路就会强行关门，如果在关门的过程中遇到较大的阻力（150N）时门会自动打开[16]。
轿厢、轿顶必须设置照明系统，保证维修和运行条件照明要求，照明电源必须与电梯驱动主机电源分开，可通过另外的电路或通过电梯的开关供电侧相连，而获得照明电源。固定式照明装置的电源电压不得大于220V，严禁用金属结构做照明线路的回路。可移动式照明装置的电源电压不应超过36V，交流供电应当使用安全隔离变压器，不能用自藕变压器直接供电。
导轨的安装高度过高时，有可能遭到雷击，一般必须设置独立避雷针或附设避雷针，其整体结构可以做为接闪器和引下线。每侧导轨的下端均设置接地装置。
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3 设计计算 总体尺寸的确定
3.1 设计计算
3.1.1 电动机的选择
电动机是电梯上升的动力源，电梯的运行状况和舒适性主要由电机决定。选择满足功能要求的电机是能否设计好电梯的关键。所选的电动机应有较大起动转矩倍数并适于短时重复工作。参考电梯设计规范，电动机的工作制与工作级别有相关要求，设计规范要求： 不频繁使用的设备，其驱动机构的工作级别可参考GB3811定为M4-M5级，电动机的接电持续率不低于25％：较繁忙使用的设备，其驱动机构的工作级别不低于M6，电动机的接电持续率不低于40％。所设计的电梯工作时启动频繁，启动的转矩较大。
设计任务要求，电梯的最大承载重量为500kg，电梯的运行速度为0.４m/s。并且电梯能频繁启动，运行平稳。按设计要求，以及工作条件查阅相关标准，选用小功率变频调速三相异步电动机，此种电机适用于变频调速电梯[8]。 3.1.1.1 电动机容量的计算
计算电动机所需的有效功率的计算表达式[9]：
Pr=Phw
=Fv1000h （3-1）
设：Pr — 电梯所需电动机功率，kw； Pw — 电梯所需有效功率，kw； F — 电梯上升时所需的最大提升力； v — 电梯的上升速度； h — 传动系统的总效率；
传动效率的计算：
h=hhhh （3-2）
1234其中
h——连轴器传动效率：
1h——减速器传动效率：
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h——轴承的效率：
3
h——齿轮齿条效率：
4查书得
3h=0.99；h=0.86;
124h=0.97；h=0.95
由式3-2估算传动系统的效率
h=hhhh1234=0.99×0.97×0.95×0.86=0.785
根据式3-1及以上数据，估算电动机的功率为2.0KW。
查选用YTD132-C4/18D型调压调速电动机，电动机的功率为7.84KW，额定电压为380V,额定频率为50Hz,同步转速为1500r/min。额定转矩为55.4N.M。
3.1.2 齿轮轴转速的计算
取齿轮的模数为5，齿数为20，齿轮的分度圆直径为100mm。电梯上升速度v＝0.4m/s。计算安装齿轮轴的转速n：
n=60vpzm （3-3）
式中 v — 轿厢运行速度，m/min m — 齿轮的模数 z — 齿轮的齿数
由式3-3计算得n=75n/min。电动机的转速为1500r/min，由此可以计算传动系统的传动比：
i=1500m/min=2075m/min
3.1.3 齿轮的设计计算
通过查阅相关材料，根据实际工程使用情况。取传动齿轮的模数为5，齿轮的齿数为20。齿轮的材料为40Cr，热处理方式为调质。下面对齿轮进行校核[13]。
所设计的齿轮用于是开式装置、低速重载情况下工作。开式式齿轮的失效形式主要有轮齿折断、齿面磨损 、齿面胶合等形式。所设计的齿轮在以上叙述的工作情况下，必须有足够的、相应的工作能力，以保证在整个工作寿命期间不致失效。因此，必须以保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算。由于
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