2008年3月18日星期二

每天英语 20080318~19

来自 http://www.hxen.com/meitianyingyu/

<20080319>:
每日一句:
They made the wrong calculation of their situation.他们错误地估计了形势。
Can we calculate on their help? 我们能指望他们的帮助吗?

Chinese government will protect national sovereignty and territorial
integrity.中国政府将捍卫国家主权与领土完整。

每日一译:
1.大家都怀疑她是个间谍。
Everyone suspects that she is a spy.
2.北京申奥成功的消息令我们热血沸腾。
Beijing's winning the bid for the Olympics makes us excited.
make one's blood boil 是指"激怒某人",而非"使人激动"。英语中"使人激动"的说法除了 make one
excited,还有较为口语化的 make one's spine tingle。
3.别听他们胡说八道,根本就没那回事。
Don't be fooled by their babbling. Nothing of the sort.
listen to 指"听"的动作,而原文中的"别听"不是不让他"听",而是劝告他"不要听信",因此,用 not be fooled by 才更达意。
4.别看别人不把她当回事,在家里她可是父母亲的掌上明珠。
Although other people never take her seriousy, she is the apple of her
parents' eye at home.

每天练习:
We go to the opera every now and then on Sunday.

每日习语:
To spill the beans就是豆子从容器里倒了出来。可是,to spill the
beans是一个俗语。它的意思是:泄漏秘密,但是往往是不小心、或偶然地泄漏了秘密,而不是故意这样做的。

每天背诵:
It's wonderful when the people believe in their leader.But it is more
wonderful when the leader believes in the people.


<20080318>:
每日一句:
Click on the button below to sign up.点击下面的按钮注册(成为用户)。
  网站上经常出现一对词就是"注册"和"登陆",对应的英文表达分别是"sign up"和"sign in"。至于登陆之后的"退出",可以用"log out"。
  词组sign in的本意是,签到、签收,用在网站上,正好就是已注册用户的登陆(To record the arrival of
another or oneself by signing a register);而词组sign up,英文的解释是,to agree
to be a participant or recipient by signing one's name;
enlist(通过署名同意成为参与者或信息接受者;使征召),在网站上,就是指新用户的注册。

每日一译:
1.老师很喜欢这个嘴甜的小姑娘。
The teacher likes this honey-lipped little girl very much.
2.我们的产品在国内外市场上都很畅销。
Our product command a good market both at home and abroad.
3.酒精饮料只能出售给21岁以上的成年人。
The sale of alcoholic beverages is restricted to those over 21.
4.孩子们需要幸福的家庭环境才能健康地成长。
Children need a happy home environment for their healthy growth.
5.人都是这山望着那山高,对自己的现状没有满意的时候。
Almost all people think that the grass is greener on the other hill.
They never feel satisfied with what they've already got.
They never feel satisfied with their present conditions.
6.Each man is the architect of his own fate. (英译汉)
每个人都是自己命运的建筑师。

每天谚语:
Make your enemy your friend.要化敌为友。

每天练习:
The man who will fly to Chicago on business is none other than my friend.

每日习语:
bean counter就是:数豆子的人。作为一个俗语,bean
counter的意思就是一个政府官员,或者一个公司的总管老是把时间浪费在鸡毛蒜皮的小事上,尤其是为了一点点钱算计个没完。

每天名言:
A wise man's question contains half the answer.-----Soloman Ibn Gabirol
聪明人的问题中包含一半答案。------S.加比洛尔

每天背诵:
Look upward,but not downward.
Look outward,but not inward.
Look forward,but not backward.
向上看,不要向下看。向外看,不要向里看。向前看,不要向后看。

每天英语 20080315~17

来自 http://www.hxen.com/meitianyingyu/

<20080317>:
每日一译:
1.我无话可说!
I'm speechless! / I am at a loss for words。/I have nothng to say.
2.这首歌曾风行一时。
The song had a great vogue at one time.
at one time adv. 同时, 曾经; at a time adv. 每次, 在某时
3.这部恐怖片吓得我心惊肉跳。
This ghost movie had me jumping out of my skin.
jump out of sb's skin 紧张得心惊肉跳,如坐针毡。
have sb./sth.do sth.与have sb./sth.doing sth.两者都是宾语发出的主动动作。前者指
"使某人/物做某事(指一次性的具体的动作)";后者指"使某人/物一直处于某种状态",常接一段时间作状语。
4.我只是想随便看看,看能不能买到什么礼品带回国去。
I just want to look around and see if I can get any gifts to take home.
Home 有"家园,家乡,本国"的意思,常常被大家忽略掉了
Take home就有带回家,带回国的意思,在这儿加back感觉就是画蛇添足了。
(再举一个例子:有一首歌曲叫 take me home带我回家)
5.今晚的讲演我没有准备讲稿,所以只有现场发挥了。
I haven't written a speech for tonight so I'll just have to improvise.
6.From that you would get angry with your friends, we can conclude you
still care about the friendship between you.(英译汉)
如果你的朋友让你生气了,那么说明你仍然在意你们之间的友情.

每天谚语:
laugh before breakfast you'll cry before supper.笑得早也哭得早。乐极生悲。

每天练习:
They couldn't earn enough to make ends meet for the whole family.

每日习语:
fight to the bitter end。Bitter
end有一种特殊的意义。船员把船尾系锚绳的柱子叫bitt。系在这柱子上的锚绳的尽头称为bitter end。所以to the bitter
end就是到了尽头,再没有多余的绳索了。fight to the bitter end意思是历尽艰辛、苦斗到最后关头。
make (both) ends meet意为"使收支相抵,量入为出"。

每天背诵:
We all have low moments.
We all fall down and get hurt.
We all have moments when we doubt ourselves and get into self-pity.
The point is overcome these feelings and restore your faith.
我们皆会遭逢低潮。
我们皆会跌到受伤。
我们皆有自疑自卑之时。
关键是战胜这些,坚持信念。

<20080316>:
每日一句:
Please turn in the tests.
动词词组turn in是缴交的意思,或是用hand in也可以。一般缴作业或是交考卷都可以用turn in。千万不要说"Please
give me your test
sheet",那是很中国式的翻译。还有值得注意的问题是,美国人说考试卷就叫tests,别划蛇添足说成test sheet或exam
sheet。

每天谚语:
Fear is often greater than the danger.杞人忧天。

每天练习:
You shouldn't make a fuss over such a trifling matter.
本题分析:
Make a fuss over/about意思为"对…大惊小怪"。
Trifling manner 是指"微不足道的,无聊的小事。"

<20080315>:
每日一句:
It was a difficult task, but we brought it off.
任务艰巨,但我们圆满完成了

每日一译:
1.我没有留心听他说话。
I listened to him with half an ear.
with half an ear 不专心(听), 不很注意地
2.不要妄下结论,先把事情搞清楚。
Don't jump to conclusion. We have to figure it out first.
3.我不会提供任何意见,我想你该自己做决定。
I'm not going to dish out any advice, I think you should take your
time deciding.
dish out 把...盛在盘中端上; (用餐时)分(饭) 发给, 分配; 发布(消息等) [口]滔滔不绝地讲出; 单调的背诵 [美俚]施加(打, 骂等)
4.我妹妹很固执,你要她改变心意根本就是白费力气。
My sister is very stubborn. You're just beating your head against a
wall trying to make her change her mind.
beat one's head against a wall白费力气;徒劳无功
5.我们向你方保证这样的事件在以后的出货中不会再度发生。
We can assure you that such a thing will not happen again in future deliveries.
6.Adapt or perish ,now as ever ,is Nature's inexorable imperative.(英译汉)
适者生,不适者灭,这是自然界一如既往、永不变更的规律。赫•乔•威尔斯:《黔驴计穷》

每天谚语:
A leopard can't change its spots.
积习难改。

每天练习:
Believe it or not, Jim is a troublemaker.

每日习语:
sob story。Sob是哭泣的意思,story就是故事。Sob story的意思就是某人编造一个令人伤心的故事来赢得别人的同情,甚至于让人给钱来帮助他。

每天名言:
Sex is the great amateur art. --------David Cort
性爱是伟大的业余艺术。-------D.科特

2008年3月17日星期一

悼念一下动力楼

动力楼4楼烧透了,很多人心痛、惋惜。

其实,任何一座楼的火灾,都是不幸的。

在校园里,让我最有感觉的楼是图书馆,还有宿舍。

动力楼主要是办公和实验用的,实验的时间不多,去找老师的时间更加少。可能做毕业论文的时候会多一点,但那段时间我在外面实习。

说实在的,我觉得大学里面,老师很用心教书的不多,学生很用心学习的也不多。出来工作了,才发现学习的知识在工作中运用得很少,但就在这很少的里面,还是学得不清不楚。

动力楼之前无声无息,瞬间就被烧掉了一层。东南大学平时也很平静,让人感觉不到它的存在。

不知道下次又有什么消息。

偶尔也有些好消息:
http://www.sciencenet.cn/htmlnews/200711209500268194654.html
在英国布莱登召开的第42届国际大学电力工程学术会议上,东南大学电气工程学院博士研究生杜文娟在会上宣读的题为"Capability of STATCOM and SSSC Damping Control to Improve Power System Oscillation Stability"的论文,获得了该次会议唯一的"最佳论文报告奖"。这是我国学者首次在国际大学电力工程学术会议上获得此项奖励。
据悉,国际大学电力工程学术会议(UPEC,Universities Power Engineering Conference)是国际电力工程领域最重要的大型系列国际学术会议之一,它自1965年在英国召开首次会议以来,每年召开一次,目前已经召开42届。本届会议与会代表来自37个国家和地区。

该次会议的报告,http://www.upec2008.org/files/UPEC07_report.pdf
报告里重点不是论文的辩论,而是会议的过程、著名人物的演讲。
里面提到:
Prizes were awarded by UPEC2007 for the Best Paper, for the Best Oral Presentation by a Researcher under the age of 30, and for the Best Paper by a Researcher under 30. Dr Tong of Tyco Electronics, Ltd., and Mr. Richard Simmons of ERA Technology, Ltd donated them.

这篇论文在下面的网址也有提到:
http://www.energystorage.org.uk/output/presentations.html#Y2007
  • W Du, Z Chen, H F Wang, R Dunn and S Zhong, "Capability of STATCOM and SSSC Damping Control to Improve Power System Oscillation Stability, Part II - Results of Simulation Tests", 42nd International Universities Power Engineering Conference (UPEC 2007), Brighton, UK, September 2007
  • W Du, Z Chen, H F Wang, R Dunn and S Zhong, "Capability of STATCOM and SSSC Damping Control to Improve Power System Oscillation Stability, Part I - Theoretical Analysis", 42nd International Universities Power Engineering Conference (UPEC 2007), Brighton, UK, September 2007



2008年3月5日星期三

一个发电机噪声、尾气处理的例子

发电机房不是一个专业的问题,最后的施工也是按照环保公司的图纸,把这些问题推给电气专业不合适。

http://www.cnjlc.com/dq/1/200707074771.html

安装4台1125KVA"康明斯"发电机,同时工作3~4台,燃用0#柴油。发电机房为一20m×12m×6.2m的独立平房。本工程设计主要为柴油发电机组的机房通风、噪音治理、尾气治理、尾气余热回收工程设计。发电机运行过程中单台发电机设备产生的高频噪声达到94dB,叠加噪声可达103~105dB,严重超过国家的噪声控制标准,会影响工厂的正常生产和生活。

 

第一部分    发电机机房通风、噪音治理

1.机房通风和噪声源

       发电机组在运行过程中会产生大量辐射热,所以机房设计中机组的冷却和通风非常重要。只有保证机房内足够的空气流量,及时带走发电机辐射的热量,才能满足机组正常的工况。若无良好的冷却和通风,会使机组功率折损,并使机组高水温停机,从而影响机组的使用

       发电机组通风量包括两部分:⑴柴油燃烧时消耗的空气量;⑵冷却所需的空气量。

       发电机组的噪声主要分为排烟噪声、机械噪声和机组振动噪声三部分,针对三部分的噪声,进行环保降噪治理。

 

2.设计依据及标准

1.     建设单位提供的有关原始技术资料; http://wiki.cnjlc.com

2.    《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)Ⅱ类标准;

3.    有关的设计规范及设计手册。

       本柴油发电机房治理工程按达到Ⅱ类昼间标准进行设计,即经治理后其边界噪声值昼间不大于60dB(A)。

 

3. 设计计算

1) 自然进风:机组自带风扇吸入冷空气并经发电机底部流过散热器相连的导风管排到户外。

机房进、排风口:2.5×1.5m ,各四个

进风风速按:2.5m/s计算,

总进风量Q=4×2.5×1.5×2.5×3600=135000  m3/h

单台发电机燃烧消耗空气量为:99.7 m3/min

单台发电机冷却所需空气量为:1488 m3/min

发电机组通风量为:4×(99.7+1488)×60=381048 m3/h

通过计算可见自然进风量不能满足发电机组通风量,因此需强制进新风。

2) 进新风量为:381048-135000=246048 m3/h,保证机房5%负压风量,强制进风量为:226995.6 m3/h,选用四台大风量低压头的轴流风机送风。风机风量Q=56880 m3/h,全压304Pa,电机功率7.5KW (DT-T35-11  机号:11-2,叶轮直径1120mm,25°)

3) 机房噪音:发电机尾气安装两级消声器。机房进、排气口安装双层消声器、排风百叶,消声器长2.8m。排风机及发电机排气扇后设排风室,室内从下至上安装双层消音器,发电机组尾气管分别安装一次消声器和二次消声器。其中一次消声器为发电机组自带,二次消声器选用阻抗复合式消声器,消声量大于20dB(A)

 

 

第二部分  发电机尾气治理

1.发电机尾气治理

发电机尾气通过钢烟囱排放,发电机组运行时柴油机排出的尾气是一种高温高速的脉动性气流,噪声大,污染重。柴油燃烧时排放烟气中含有大量碳黑、SO2、NOx等有毒有害物质,若不加处理直接排放,对大气环境会造成污染,根据国家的环保要求,对该废气进行治理后达标排放。

 

2.设计依据及标准

建设单位提供的有关原始技术资料;

《环境空气质量标准》(GB3096-1996)中的二级标准;

《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)中的二时段二级标准;

《三废处理工程技术手册》(废气卷);

 

3.烟气量和污染物浓度

柴油发电机     1250KVA   4台

烟  气  量     266.5m3/min・台(15990 m3/h・台)

排气温度   484℃

最大背压   6.7KPa

因该项目柴油发电机组使用0#柴油,其含硫量为0.25%,排放的尾气中二氧化硫浓度为380mg/m3,碳黑含量超过500 mg/m3。尾气治理后排放浓度应达到广东省《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)中"燃油锅炉大气污染物排放限值"二时段二级标准.

 

4.发电机尾气排放口安装有消音器和热交换器,尾气经消音器和热交换器,进入旋流板喷淋塔,喷淋水由循环泵提升进入喷淋塔,通过螺旋喷头喷出,螺旋状锥型水膜与尾气在塔内和板面上充分接触发生化学反应,净化后的烟气直接从喷淋塔顶部排气管排空;洗涤液经沉降池沉淀后进入循环水槽,由循环泵提升喷淋水循环使用,沉淀污水定期排至厂内污水处理系统净化排放。喷淋水循环系统安装pH自动监控系统,在线监测循环水的pH值,自动控制加碱量,使pH值保持恒定,确保系统稳定运行。

 

5.设计计算

1)尾气气压计算

根据发电机资料的数据发电机尾气背压为6700 Pa;

热交换器阻力小于300Pa,按300 Pa计算;

喷淋填料塔设备阻力小于700 Pa,按700 Pa计算;

消音器阻力小于200 Pa,按200 Pa计算;

烟道阻力小于200 Pa按200 Pa计算;

系统总阻力H:H=300+700+200+200=1400Pa;

系统总阻力H远小于尾气背压6700 Pa,因此系统可利用尾气背压克服系统阻力,而无须增加引风机。

 

2)旋流板喷淋塔

    根据发电机资料的数据1125KVA"康明斯"发电机尾气排放量266.5m3/min・台(15990 m3/h・台),4台发电机总风量63960 m3/h。

4台发电机分为两套系统进行处理。每套系统气量31980 m3/h。设计风量按Q=32000 m3/h。

空塔气速V按4m/s,塔径D=2(Q/V*3600*3.14)1/2 =1.6m;塔高按5米计算,内装两层旋流板,两层螺旋喷嘴。

 

每只螺旋喷嘴覆盖半径0.25m,覆盖面积0.2m2,每层喷淋管架装喷嘴10只。每塔装喷嘴20只。

 

3)循环泵

采用0.5英寸螺旋喷嘴,喷嘴压力0.7b,每只喷嘴水量为45L/min,20只喷嘴喷淋水量54 m3/h。

喷淋水管道阻力和局部阻力约为:1m H2O

循环泵提升高度为:7m

循环泵扬程H:H=0.7×10+1+7=22m H2O

循环泵:80HYF-30T     7.5KW;316不锈钢耐腐蚀泵 两台(一用一备)

 

4)循环水槽

两套喷淋塔共用一座循环水槽,水槽容量按两台泵同时开启的5min水量计算,喷淋水槽有效容积为9m3,

规格:4×1.5×1.7m

材质:厚度δ=3mm,316不锈钢板

 

槽内出水端安装PH仪在线监测喷淋水PH值;出水端与回水端之间安装不锈钢隔网,阻隔大物体进入泵体;出水端安装浮球液位计自动补充自来水;回水端底部安装排污管阀,定期排污。

 

5)溶碱槽

有效容积:1 m3,规格:1×1×1.2m

材质:厚度δ=8mm PVC板

搅拌器:104r/min ,材质:不锈钢

加碱泵:流量Q=15L/min,扬程H=7m

型号:14CQ-8磁力泵

 

6.系统控制

1) 每台发电机尾气排放管安装电动蝶阀,设备运行同时开启电动蝶阀;设备停止时蝶阀保持关闭;

2) 设备启动前2min喷淋循环泵启动,PH测定仪同时工作;

3) PH测定仪设定工作范围,PH检测值低于设定低线,加碱泵启动加碱,PH检测值高于设定高线,加碱泵停止加碱。

4) 两台循环泵由时间继电器控制定时切换。

5) 设备停止工作5min后,循环泵及PH测定仪停止工作。

 


2008年2月25日星期一

交流电梯配电总结(改3)


http://www.bysj120.cn/article/jsj/200712093127.html
http://jpk.ncut.edu.cn/dj/jxkj/9.ppt
http://www.tejian.org/item_257.html
http://www.863p.com/warmer/HotCngr/200711/52738.html
http://ztwx.ztol.cn/viewthread.php?tid=108
http://www.6337711.com/dtnews/newsshow.asp?id=372&neirong=safe
http://www.51shouyi.com/article/20061020/1041385011.shtml
http://www.dr-lift.com/jishu.htm
http://www.7613.com/wen/read.asp?id=1131&wen_no=9
http://www.fvti.cn/jpkc/djtd/7/7.1.ppt
http://blog.gkong.com/more.asp?name=maiweb&id=2911
http://www.jafb.com/ja/explosion_motor/yz_yzryjqz.htm
http://www.aerfa.com/cheshi.html
http://www.delta.com.tw/ch/product/em/drive/ac_motor/ac_motor_product.asp?pid=1&cid=1&itid=11
http://www.cn-hongdian.com/sigriner-3.HTM
http://www.8wen.com/doc/931217/
http://www.cnsankai.com/pro005.htm
Mitsubishi elevator design ref.pdf
Hyundai elevator planning guide.pdf

0、前言
         交流电梯配电到现在头绪还是很乱。在这次总结以后还有些疑惑。主要有:S5工作制功率和
负载持续率 25%下的等效功率换算的依据和物理意义。疑惑留着,先总结现在想到的。

1、断续周期工作制
         设计这种工作制的电机时,应使最高允许温升大于最高温升,即τal>τmax显然改变工作时间和停歇时间的比率,会影响τmax 值的大小,为此提出负载持续率(暂载率)的概念。

负载持续率定义:
暂载率表明工作时间占工作周期时间的百分数。

断续周期工作制(有人称为重复短时工作制)
        标准负载持续率为:15%,25%,40%,60%四种。
        属于断续周期工作制的设备如:起重机械,电梯等。

电梯每停一次梯,减速、开门、关门、加速一般需要7秒钟。每分钟10次,每小时最多600次,如果控制的好,估计300次就差不多了。

包括电制动的断续周期工作制(S5):按一系列相同的工作周期运行,每一周期由一段起动时间,一段恒定负载运行时间,一段快速电制动时间和一段停机和断能时间所组成,这些时间较短,均不足以使电动机达到热稳定状态。 选用电动机时,对于各种起动及制动状态,均需把等效发热折算成每小时等效全起动次数,以该等效全起动次数确定电动机的定额。

2、单台交流电梯电机功率(需要系数法计算时)
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)第2页,1(2)
短时或周期工作制电动机的设备功率是指额定功率换算为统一负载率下的有功功率。客梯负载持续率 取60%,货梯,医用梯,服务梯等取40%。

统一负载率下的有功功率只说明怎样计算、怎样用,但没有说明原因和物理意义(从导体发热或从电源波动考虑)。

根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)公式(1-1)
当用需用系数法计算负荷时(有些书籍说二项式法也一样),换算为负载持续率 25% 下的统一功率
Pe=2*Pr*SQRT(er)
Pe设备功率,Pr电动机额定功率,er电动机额定负载持续率[但没有提及Pr指S1连续功率还是S5重复短时工作制功率]
因为没有涉及效率,按公式,Pr指的是应该是电功率,也就是输入功率。
但又与《工业与民用配电设计手册》(第三版)公式(12-1)有些矛盾,式(12-1)中涉及效率,同样用Pr,指的是机械功率。
根据《交流电梯电动机通用技术条件》GB 12974-1991 中的定义,认为是S5重复短时工作制下的功率。
Pe客梯=2*Pr*SQRT(0.6)=1.55*Pr
其它电梯保险起见,也按客梯计算。

香港的《升降梯及自动梯装置能源效益守则2007》,由描述对电梯功率的要求 MAXIMUM ALLOWABLE ELECTRICAL POWER,作为一种节能指标。特定的电梯在额定工作时的功率都不大于MAXIMUM ALLOWABLE ELECTRICAL POWER 规定的制。The running active electrical power of the motor drive of traction lift system carrying a rated load at its rated speed in an upward direction shall be equal to or less than the maximum allowable values indicated in Table (4.1.1a), Table (4.1.1b) and Table (4.1.1c).这个功率理解为整套设备的S5重复短时工作制的电功率。


3、交流电梯功率因数
                                                                        电梯运行功率因数实测数据

工况

梯种

额定载荷

75%载荷

50%载荷

25%载荷

AC-2

0.434

0.427

0.425

0.434

ACVV

0.565

0.574

0.577

0.569

VVVF

(蜗轮曳引机)

0.645

0.638

0.642

0.650

VVVF

(无齿曳引机)

0.696

0.676

0.643

0.636

如增加VVVF变频器的电抗器,可使功率因数提高。香港的《升降梯及自动梯装置能源效益守则2007》要求交流梯功率因数不低于0.85。
保险起见,按0.85或0.8计算。

4、交流电梯的效率
机械部分效率
低速领域电梯(目前国内用得最多的是 2.5m/s的低速电梯)的传动机构,在交流调速方式下,一般可分为两大类:第一类为交流异步电机+减速箱结构;第二类为永磁同步电动机驱动的无齿轮曳引 机。由于交流异步电机+减速箱结构系统中,异步机的效率与减速箱效率的乘积约为0.6,而永磁同步电动机驱动无齿轮曳引机的效率高达0.9以上,所以可以 比交流异步电机+减速箱结构系统节能30%以上。

永磁同步电机高效率超节能,因为功率因数高(可近似为1),又省去电励磁,减少了定子电流和定子转子电阻的损耗,效率高 (94~96%),满载起动电流比异步减少一半,满载启动运行时电流不超过额定电流的1.5倍,所以节能效果明显,用于电梯时,同步电机可节能40%以上(用户实际使用后测试结果),轻载电流小,只相 当于异步电机的10%,如11KW异步电机轻载时异步电机电流10A,而同步电机轻载电流只有0.7A。

电气部分效率
由于给出的是电动机功率,上述机械部分效率已经在选择电机的时候计入了。
电气部分效率指的是电动机的效率和电梯控制器的效率。电梯的VVVF控制器的效率在95%以上。 电动机效率在95%以上。
如将电梯功率认为是曳引机机械功率,则电气部分总体效率0.9或0.76。
如将电梯功率认为是曳引机电功率,则电气部分总体效率0.95。
如将电梯功率认为是总电功率,则电气部分总体效率为1。

VVVF 曳引机 变速箱 变速箱效率 电动机 电动机效率 曳引机总体效率
蜗轮副曳引机 蜗轮副减速箱 65%-72% 交流异步VVVF电动机 79%-89% 51%-64%
永磁无齿曳引机 无变速箱 100% 交流同步VVVF电动机 95% 95%


5、单台交流电梯电梯的电流
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)第734页 四(1)
Ij交流电梯=0.9*(0.5或1h工作制额定电流)=1.4* (连续工作制额定电流) ,曳引机铭牌通常给出短时工作制的额定值。
既然《交流电梯电动机通用技术条件》GB 12974-1991 中的定义了电梯电机是S5重复短时工作制,不知何来S2短时0.5或1h工作制。这里抄的是NEC,和IEC的电动机S5重复短时工作制不匹配。
电梯电动机的铭牌应该标的是S5重复短时工作制,而不是S2短时工作制。
S5和S2的转换有下列不同观点,其实S5的每小时起动次数也是一个重要因数:
(1)短时工作制电动机与周期断续工作制电动机可以在一定条件下相互替用,短时定额与断续定额的对应关系近似为:30 min相当于是15%,60 min相当于25%,90 min相当于40%。
(2)若选用断续工作制电动机作短时工作使用时,其等效额定时间Tstr与Fc的对应关系如表。
FC(%) Tstr(min)
15
25
40
15
30
60
根据单台交流电梯电梯功率(需要系数法计算时)计算统一功率的电流。
功率因数按0.85算,电梯功率认为是总功率
则Ie=2*Pr*SQRT(0.6)/(1.732*0.38*0.85)=2.77*Pr
功率因数按0.80算,电梯功率认为是总功率
则Ie=2*Pr*SQRT(0.6)/(1.732*0.38*0.80)=2.94*Pr

国标图集 02J404-1 中也有不少电梯的资料,三菱有电动机功率,最小电源容量,满载电流,起动电流;奥的斯有电动机功率、起动电流。三菱的比较详细。
其中 ,三菱GPSIII型的1350kg,2.5m/s的客梯,26kW,23kVA,56A,110.5A。GPS-Ⅱ电梯是三菱GPS系列电梯的第二代产品,轿厢拖动以及门机的驱动也仍然采用VVVF调速,GPS-III应该也是VVVF梯。
26/(1.732*0.38*0.7)=56.5A,功率因数约是0.7。
Ie=2*Pr*SQRT(0.6)/(1.732*0.38*0.70)=87A。
上面公式算出的统一功率的电流既不是满载电流,也不是起动电流。

有些国外产品手册,提供的设计资料中,电梯有负荷LOAD、功率因数PF、全电流(电机额定电流)FLA、运行电流Runing Amperage,加速电流Accelerating Amperage
比如150kW,0.8,284.9A,235A,510A。
其中,运行电流小于全电流(电机额定电流),也就是这台的电梯额定功率小于电动机功率。



6、电梯变频器
        重复短时工作制电机,其特点是重复性和短时性,即电机的工作时间和停歇时间交替进行,而且都比较短,二者之和,按国家规定不得超过60秒。重复短时工作制 电机允许其过载且有一定的温升。此时,若根据电机铭牌数据来选择变频器,势必造成变频器的损坏。针对该类负载,变频器在参考电机铭牌数据的情况下要根据电 机负载图和变频器的过载倍数、过载时间、过载周期来选型。

通用变频器:
  YZ和YZR系列电动机的过载力矩一般为2.2-2.8倍,为了充分发挥电动机的负载能力,提高起重设备的安全性能,采用变频器进行控制后,必须保证变频器-电动机系统具有2.2-2.8倍的过载能力。由于普通变频器的过载能力一般为150%一分钟,瞬态过载力矩只能达到180%-200%,因此必须提高所适配的变频器容量,以便提高变频器-电动机系统的瞬时过载能力。由上述可知,只要把变频器的容量提高20%左右,即可使变频器-电动机系统的瞬时过载能力提高到2.0-2.4倍,基本满足要求。因此,应选择变频器额定容量为电动机额定容量的120%以上,即把变频器的容量提高一个等级。如45KW的电动机,应配置55KW的变频器,且变频器应具有较大的过载能力,过载率在150%一分钟以上。

电梯专用变频器:
      台� VFD-VL 系列�梯�用��器,���能力: 150%可�一分�, 200%可�10秒。
      iAStar-S3 奥莎系列过载能力150%额定电流,60秒;200%额定电流,10秒。

永磁同步电机:
      满载启动运行时电流不超过额定永磁同步电机电流的1.5倍,配置变频器无需提高功率配置,降低了变频器的成本。还不是主流,可能高档的建筑和功率很大的电梯会采用。除非明确采用永磁同步电机,才能作为设计依据。

7、单台电梯配电
对于单台电动机,还要计入电梯控制器的用电约2kW)。

(1)设计手册上的资料:
先看《简明建筑电气工程师数据手册》第119页,选断路器时AC-2大概是电动机容量X5再放大一点,ACVV大概是电动机容量X4再放大一点,VVVF 大概是电动机容量X3.5再放大一点。但没有注明电动机容量指的是机械功率还是电功率,也没有注明是S1连续功率还是S5功率。铜导线选得出奇的大。

再看《工业与民用配电设计手册》(第三版)第736页 表12-58
标称容量和计算电流关系比较复杂,有2倍以下的,也有3~4倍的,甚至4倍以上的。
标称容量和开关整定值的关系也比较复杂,有3~4倍,有5倍,有5倍以上。
同一载重和速度的标称容量、计算电流、开关整定也相差很远。
表格没有注明标称容量指的是什么,也没有注明是什么调速方式,但有产品型号。

(2)原理和公式计算:
根据《交流电梯电动机通用技术条件》GB 12974-1991 4.7,电动机堵转电流倍数不大于4.5。
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)第668页 公式(12-5)及2)
电动机起动电流=电动机堵转电流倍数*电动机额定电流

瞬时脱扣电流>=2.2*电动机起动电流=2.2*电动机堵转电流倍数*电动机额定电流=10*In
NS MA型短路器没有瞬时脱扣,短延时脱扣可调至14*In,NS ME型瞬时脱扣最小为 10.4*In,都能满足要求。

长延时脱扣电流>=2.2*(电动机起动电流/断路器瞬时电流倍数)=2.2*(电动机堵转电流倍数/断路器瞬时电流倍数)*电动机额定电流
即使按10.4算,2.2*(4.5/10.4)*In=0.95In,还不到In。按In选长延时脱扣电流就能满足要求。

根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)第668页 3)
要求在长延时脱扣器在7.2*In下动作时间大于电动机起动时间。
但是电梯比较特殊除了要考虑电梯启动电流和时间,还要考虑电梯加速电流和时间。电梯启动电流为4.5*ln,电梯加速时电流约为2*In,应用起来比较困难。

中国的国家标准《GB/T 10058---电梯技术条件》对电梯运行过程中的加速度和振动作了一些限制性要求:电梯启动加速度和制动减速度最大值均不应大于1.5m/s2。当乘客电梯额定速度为1.0m/s到2.0m/s范围内时,其平均加、减速度不应小于 0.48m /s2。 乘客电梯额定速度为2.0m/s到2.5m/s范围内时,其平均加、减速度不应小于0.65m /s2。这样看来,电梯的加速时间应该小于5秒。如果是高速电梯,可能加速时间会长很多,10m/s的电梯,可能都要超过10秒了,但一定小于15秒。

这样看来,只要长延时脱扣器在4.5*In下动作时间大于电动机起动时间,在2*In下动作时间大于15秒就没有问题。但是电梯不是起动一次就可以了,要才短时间内反复启动多次,所以和一般电机不一样。选择长延时比较麻烦,电梯厂家会做一些试验,也在产品目录上推荐断路器大小(一般是额定电流1~2倍)。如采用VVVF电梯,断路器还需要和变频器进行配合,否则容易出现误跳闸,最好依据变频器厂家的资料(一般是变频器计算电流1~2倍)。电梯厂家给出的断路器没有标明是何种断路器,一般指的是反时限断路器IT Breaker。变频器是半导体器件,一般需要用熔断器保护,最好能由厂家提供。

根据《通用用电设备配电设计规范》GB50055―93 第2.5.4条
导线或电缆(以下简称导线)的选择应符合下列规定
当电动机为短时工作或断续工作时,应使导线在短时负载下或断续负载下的载流量不小于电动机的短时工作电流或额定负载持续率下的额定电流。
导线在S5断续周期工作下的载流量:
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)表(12-78),公式(12-31)。
校正系数Kj>=1,即导体S5断续周期工作下的载流量>=连续工作载流量。将额定电流当成连续工作电流选择导体没有问题。

(3)实际做法:
长延时为2*In时,就肯定没有问题了,但太保守;长延时为1.5*In时,估计问题也不大。所以选2*In低一级,1.5*In高一级估计比较合适。这里,没有发现统一功率下的电流对断路器选择没有什么作用。只是和Ir>1.5*In比较接近而已。根据国家规范,如果断路器设长延时,导线载流量要与断路器配合;即使不设,习惯上也比Ir大。由于长延时>1.5*In,所以能满足要求。这里可以看出统一功率并不是因为导体发热而进行换算的,对导体选择没有什么作用。只是由于断路器Ir>1.5*In,导致导体载流量增大,增大的幅度和1.55比较接近而已。


(4)对照NEC
根据NEC,导线设计和断路器是分开的,即使一般的电动机,最大可以选取2.5*In的反时限断路器,而按1.25*In选择导体,即10A额定电流的连续工作制电动机在连续工作状态下可以选用25A的断路器做短路保护,而用12.5A载流量的导体。只要根据NEC规范设计,所有电机类和其他类型的特殊设备以及混合负荷都的断路器的额定电流和电缆都可以没有线路过载保护关系。电机类和其他类型的特殊设备以及混合负荷的断路器(即使用反时限断路器)是用于短路保护,它的整定值要躲开正常电流,避免误跳闸,所以可以选得大一点而无需考虑线路过载。若不是反时限断路器,比如是专门的电机保护断路器,整定值可以小一点也能躲开正常电流。

(4)举例
以国标图集 02J404-1 中,三菱的1350kg,2.5m/s的客梯,26kW,23kVA,56A,110.5A,为例。
56A*1.5=84A,56*2=112A(近似起动电流)。84A大一级,112A小一级,选NS MA型 100A。电缆选YJV-35mm2。
110.5的起动电流(即使没包含附属设备电流约12A,则110.5+12=122.5A),NS MA型 100A开关不会有问题(80A也没有问题)。额定电流56A+12=78A,YJV-35mm2导线没有问题。100A开关配YJV-35mm2导线满足要求。如果用统一功率下的电流进行校验,统一功率下的电流56A*1.55+12=99A,YJV-35mm2导线没有问题。可以看出开关和统一功率下的电流很接近,在不知道统一功率的物理意义时,尽量满足统一功率的要求。
如果以NEC标准衡量,56A+12*1.25=71A,YJV-35mm2导线符合要求。56A*8=448A,短延时脱扣整定为6*100=600A,偏大但不超过13*56,符合要求。开关额定电流100A>56A+12*1.25=71A,符合要求。如果电梯开关是采用IT断路器,则开关额定电流<56A*2.5=140,选大一级160A。

《简明建筑电气工程师数据手册》中的1350kg,2.5m/s的VVVF电梯,选100A开关,70mm2导线。
《工业与民用配电设计手册》(第三版)中的1350kg,2.5m/s的电梯,有KONE 3000,OTIS3200,EXCEL-DXVF,分别选64A,85A,113A开关,25mm2,50mm2,70mm2的导线。

有个工程和外国合作设计,外国提供的设计资料中,电梯有负荷LOAD、功率因数PF、全电流FLA、运行电流Runing Amperage,加速电流Accelerating Amperage
比如150kW,0.8,284.9A,235A,510A。选了450A的断路器和600A的隔离开关。

8、电梯组的同期系数
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)表(12-57)
对电梯的干线和计算电流,不同台数的电梯有不同的系数。这里抄的是NEC规范,但NEC计算例子D8,D9里面用的计算功率,不是统一功率,而是额定功率。

根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)表(1-2)
电梯 (交流) Kx=0.18~0.5
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)表(1-3)
电梯  Kx=0.18~0.5  
计算总负荷时,对整个建筑的电梯,取
0.18~0.5 的需用系数,需用系数乘以的功率是单台交流电梯统一功率(需要系数法计算时)。

上述两种算法的参数和系数都是不同的,没有办法进行比较。


还有就是起动电流的同时系数,在Mitsubishi elevator design ref.pdf中可以找到,还有WITH EXPRESS ZONE(有快速区域功能) 和WITHOUT EXPRESS ZONE(没有快速区域功能)的区别。有快速区域功能时比计算电流的同时系数高,没有快速区域功能时比计算电流的同时系数低。这里取与计算电流的同时系数相等。

9、电梯机房(干线)配电
电梯机房配电除了电梯的电机(曳引机)及附属设备外,还有电梯空调和照明(约2kW)、机房照明和通风(约2kW)、检修插座等单相负荷,单相负荷功率计算时需要乘以3,换算为等效三相负荷。

对于动力干线:
(1)原理和公式计算:
根据《交流电梯电动机通用技术条件》GB 12974-1991 4.7,电动机堵转电流倍数不大于4.5。
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)第668页 公式(12-5)及2)
电动机起动电流=电动机堵转电流倍数*电动机额定电流
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)第636页 公式(11-15)
短延时脱扣电流>=1.2*(最大电动机起动电流+线路计算电流)
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)第636页 公式(11-16)
瞬时脱扣电流>=1.2*(最大电动机起动电流*2+线路计算电流)

如果是1个机房1台电梯的话, 瞬时脱扣电流>=11*In,短延时脱扣电流>=5.5*In,长延时比单台配电大一级。
NS TM-D型短路器没有瞬时脱扣,短延时脱扣最小约8*In,NS SE型瞬时脱扣最小为 11*In,短延时脱扣可调至10*In,即使Ir=电梯额定电流都能满足要求。
如果是1个机房多台电梯的话, 瞬时脱扣电流、短延时脱扣电流都没有问题,长延时在算上同时系数后+其它用电。
但电梯的特点是起动时间(加速时间)较长,而且反复起动,与普通电机不一样,上面的原理和公式应用起来比较困难。

(2)举例:
一个电梯机房1台电梯,以国标图集 02J404-1 中,三菱的1350kg,2.5m/s的客梯,26kW,23kVA,56A,110.5A,为例。
电梯选NS MA型 100A。电缆选YJV-35mm2。其他用点开关32A。
机房进线开关NS TM-D 125A ,低压柜出线开关NS TM-D 160A,电缆选70mm2。110.5的起动电流(即使没包含附属设备电流约12A,则110.5+12=122.5A),另外电梯照明和空调、机房照明和通风用与附属设备不同的单相,NS TM-D 125A开关不会有问题。额定电流56A+12=78A,YJV-35mm2导线没有问题。160A开关配YJV-70mm2导线满足要求。
如果以NEC标准衡量,56A*1.25+12=82A,YJV-70mm2导线符合要求。由于NEC下的习惯做法,机房级开关用负荷开关。低压柜出线开关额定电流125A>56A*1.25+12=82A,符合要求。如果电梯开关是采用IT断路器,则开关额定电流<56A*2.5=140,选大一级160A。开关额定电流<160A+12=172A,选小一级160A。这样电梯开关、低压柜出线开关一样,所以NEC下的做法是将机房照明和通风以及电梯的照明和空调由另外的配电箱供电,而不是从机房的配电箱供电。

一个电梯机房4台电梯,以国标图集 02J404-1 中,三菱的1350kg,2.5m/s的客梯,26kW,23kVA,56A,110.5A,为例。
电梯选NS MA型 100A。电缆选YJV-35mm2。其他用点开关32A。4台电梯取0.8的同时系数。
先给出结果:机房进线开关NS SE 320A ,低压柜出线开关NS SE 350A,电缆选185mm2。
110.5的起动电流(没包含附属设备电流约12A,则4*0.8*(110.5+12)=392A),另外电梯照明和空调、机房照 明和通风用与附属设备不同的单相。392A为进线开关NS SE 320A开关的1.23倍, 150秒脱扣;为低压柜出线开关NS SE 350A的1.12倍,300秒会脱扣。电子保护长延时过电流的返回电流值为整定值的1.0倍,150秒脱扣已经足够,因为4台梯在150秒内会出现有1台梯停止,1台梯正常运行,2台梯加速,这时的电流是110.5*2+56+4*12=324,而且不可能都是满载,这时NS SE 320A脱扣器就可以返回了。如果万一机房进线开关出现跳闸,机房进线开关可改为ME 开关,在1.23*Ir下ME 10A 级200秒会脱扣,ME 10级 300秒脱扣,ME 20级 500秒脱扣;或者改成负荷开关。如果万一低压柜出线开关出现跳闸,改为ME开关。
额定电流4*0.8*56A+4*12=227A,低压柜出线开关NS SE 350A,机房进线开关NS SE 320A,电缆选185mm2,满足要求。如果用统一功率下的电流进行校验,统一功率下的电流4*0.8(56A*1.55+12)=316A,低压柜出线开关NS SE 350A,机房进线开关NS SE 320A,电缆选185mm2,满足要求。可以看出开关和统一功率下的电流很接近,在不知道统一功率的物理意义时,尽量满足统一功率的要求。
如果以NEC标准衡量,4*0.8*56A+4*1.25*12=239A,YJV-185mm2导线符合要求。NEC下的习惯做法,机房级开关用负荷开关。低压柜出线开关额定电流320A>4*0.8*56A+4*1.25*12=239A,符合要求。如果是电梯开馆采用IT断路器,则开关额定电流<56A*2.5=140,选大一级160A。低压柜出线开关额定电流<160+3*56A+4*1.25*12=388A,选小一级350A。

10、变压器容量
6台三菱的1350kg,2.5m/s的客梯,26kW,23kVA,56A,110.5A,

(1)用NEC同期系数和产品数据中的最小变压器容量
三菱的数据:
0.72*6*23=99kVA
Hyundai elevator planning guide 和Mitsubishi elevator design ref都是采用这种算法。不过电梯种类和变压器容量不一样。
Hyundai elevator planning guide 中的数据:
AC-Gearless,1350kg,2.5m/s,22kW,32kVA,cb=100A,feeder=14mm2
额定电流=32*1.52=48.6A。
变压器容量=0.72*6*32=138.2kVA

(2)用统一功率的容量和需用系数
三菱的数据:
0.15*6*26*1.55/0.7=51kVA
0.5*6*26*1.55/0.7=170kVA
51kVA~179kVA。如果用26*1.55=40.3kW,99kVA相当于0.29系数。如果用26kW,相当于0.45系数。
Hyundai elevator planning guide 中的数据:
0.15*6*22*1.55/0.69=44.5kVA
0.5*6*22*1.55/0.69=148.3kVA
44.5kVA~148.3kVA。如果用22*1.55 ,138.2kVA当于0.47系数。如果用22kW,相当于0.73系数。

11、总结
由于不知道统一功率的物理意义,设计时尽量满足统一功率的要求。1台电梯的开关和多台电梯的机房开关,可以根据统一功率的电流来选择。和NEC要求比起来,这样做选的开关大小差不多,导体比较大,因为要导体和开关配合。
1台三菱的1350kg,2.5m/s的客梯,26kW,23kVA,56A,110.5A
电梯开关=56*1.55+12=99A,选NS MA 100A
机房开关选大一级,NS TM-D 120A。
低压柜开关选大一级,NS TM-D 160A。

4台三菱的1350kg,2.5m/s的客梯,26kW,23kVA,56A,110.5A
电梯开关=56*1.55+12=99A,选NS MA 100A
机房开关=0.8*4(56*1.55+12)=316A,选NS SE 320A
低压柜开关选大一级,NS SE 350A。

2台三菱的1350kg,2.5m/s的客梯,26kW,23kVA,56A,110.5A
电梯开关=56*1.55+12=99A,选NS MA 100A
机房开关=0.91*2(56*1.55+12)=180A,选NS SE 200A
低压柜开关选大一级,NS SE 250A。

这里,发现了统一功率的用途,就是依据统一功率的电流来选择单台电梯和干线开关,不知是不是巧合。但对于选择变压器,用类似NEC的计算方法比较准,需要有负荷LOAD、功率因数PF、全电流FLA、运行电流Runing Amperage,加速电流Accelerating Amperage等比较全面的数据。在系统图里面的表达,功率标统一功率看起来比较顺眼,因为开关和导线都是按照这个来选择;在负荷计算里,功率标统一功率,则需用系数要按照0.15~0.5范围,不能用NEC的同时系数。

http://www.elevatorinspector.com/Cooper-20A3.htm
What requirements must be met for overload protection?
Most elevators are rated for intermittent duty and 620.61(B)(1) requires the elevator motor to be protected against overloads by 430.33. This section says that if a motor is rated as intermittent or similar duty, it is allowed to be protected against overloads by the branch-circuit short-circuit overcurrent protective device provided it does not exceed the values specified in Table 430.52. If the motor is rated for continuous duty, such as for escalators and moving walks, 620.61(B)(2) requires the overload protection to be sized in accordance with 430.32. This means that it must have a separate overload device sized no greater than 125% of FLA.

2008年2月23日星期六

对手、敌人还是战友

昨晚,无意中看了两场足球。中国vs朝鲜,伯明翰vs阿森纳。

中国vs朝鲜,可以说是肉搏战,犯规、黄牌、红牌一大堆。中国队虽然赢了,但是引用评论员的一句话"虽胜犹败"。把足球踢成打仗似的,两队好像不共戴天之仇。有很多动作会造成对手的伤害,犯规了居然还有勇气去反驳。

相反,CBA的总决赛会友好很多,虽然也有碰撞、犯规,但那是冲着球去的,有战术目的。大家也是识英雄重英雄。在场上是对手而不是敌人,这是在竞技而不是在战斗。不知道什么把中国的足球运动员教育成这样,和别的国家踢是这样,在联赛踢也是这样。

接着一场是伯明翰vs阿森纳,有一位球员严重受伤出场。犯规的球员领到了红牌,没有反驳只有歉意、后悔。双方所有的球员都在祈祷,这时他们不是对手,更不是敌人,而是战友。他们在为同行、战友而祈祷。

我觉得这才是体育竞技的感觉。

人的生命、健康是很宝贵的,不能为了一时的荣誉和财富而去故意损害别人的生命和健康。

如果这点都做不到,根本不配做运动员。

2008年2月19日星期二

交流电梯配电总结(改2)

http://www.bysj120.cn/article/jsj/200712093127.html
http://jpk.ncut.edu.cn/dj/jxkj/9.ppt
http://www.tejian.org/item_257.html
http://www.863p.com/warmer/HotCngr/200711/52738.html
http://ztwx.ztol.cn/viewthread.php?tid=108
http://www.6337711.com/dtnews/newsshow.asp?id=372&neirong=safe
http://www.51shouyi.com/article/20061020/1041385011.shtml
http://www.dr-lift.com/jishu.htm
http://www.7613.com/wen/read.asp?id=1131&wen_no=9
http://www.fvti.cn/jpkc/djtd/7/7.1.ppt
http://blog.gkong.com/more.asp?name=maiweb&id=2911
http://www.jafb.com/ja/explosion_motor/yz_yzryjqz.htm

0、前言
         交流电梯配电到现在头绪还是很乱。在这次总结以后还有些疑惑。主要有:S5工作制功率和
负载持续率 25%下的等效功率换算和依据,调速方法(AC-2,ACVV,VVVF)的效率和对断路器、导线的要求,电梯容量的含义,单台电梯功率计算(需用系数法/二项式和利用系数法有区别的原因),单台电梯运行电流、加速电流、额定电流。疑惑留着,先总结现在想到的。

1、断续周期工作制
         设计这种工作制的电机时,应使最高允许温升大于最高温升,即τal>τmax显然改变工作时间和停歇时间的比率,会影响τmax 值的大小,为此提出负载持续率(暂载率)的概念。

负载持续率定义:
暂载率表明工作时间占工作周期时间的百分数。

断续周期工作制(有人称为重复短时工作制)
        标准负载持续率为:15%,25%,40%,60%四种。
        属于断续周期工作制的设备如:起重机械,电梯等。

电梯每停一次梯,减速、开门、关门、加速一般需要7秒钟。每分钟10次,每小时最多600次,如果控制的好,估计300次就差不多了。

包括电制动的断续周期工作制(S5):按一系列相同的工作周期运行,每一周期由一段起动时间,一段恒定负载运行时间,一段快速电制动时间和一段停机和断能时间所组成,这些时间较短,均不足以使电动机达到热稳定状态。 选用电动机时,对于各种起动及制动状态,均需把等效发热折算成每小时等效全起动次数,以该等效全起动次数确定电动机的定额。

2、单台交流电梯电机功率(需要系数法计算时)
若大楼内工作电梯比较多(多于2台)且同时工作,计算供电容量时应将电梯按重复短时工作制考虑。客梯负载持续率 取60%,货梯,医用梯,服务梯等取40%。

根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)公式(1-1)
当用需用系数法计算负荷时(有些书籍说二项式法也一样),换算为负载持续率 25% 下的等效功率
Pe=2*Pr*SQRT(er)
Pe设备功率,Pr电动机额定功率,er电动机额定负载持续率[但没有提及Pr指S1连续功率还是S5重复短时工作制功率]
因为没有涉及效率,按公式,Pr指的是应该是电功率,也就是输入功率。
根据《交流电梯电动机通用技术条件》GB 12974-1991 中的定义,认为是S5重复短时工作制下的功率。
Pe客梯=2*Pr*SQRT(0.6)=1.55*Pr
其它电梯保险起见,也按客梯计算。

香港的《升降梯及自动梯装置能源效益守则2007》,由描述对电梯功率的要求 MAXIMUM ALLOWABLE ELECTRICAL POWER,作为一种节能指标。特定的电梯在额定工作时的功率都不大于MAXIMUM ALLOWABLE ELECTRICAL POWER 规定的制。The running active electrical power of the motor drive of traction lift system carrying a rated load at its rated speed in an upward direction shall be equal to or less than the maximum allowable values indicated in Table (4.1.1a), Table (4.1.1b) and Table (4.1.1c).这个功率理解为整套设备的S5重复短时工作制的电功率。


3、交流电梯功率因数
                                                                        电梯运行功率因数实测数据

工况

梯种

额定载荷

75%载荷

50%载荷

25%载荷

AC-2

0.434

0.427

0.425

0.434

ACVV

0.565

0.574

0.577

0.569

VVVF

(蜗轮曳引机)

0.645

0.638

0.642

0.650

VVVF

(无齿曳引机)

0.696

0.676

0.643

0.636

如增加VVVF变频器的电抗器,可使功率因数提高。香港的《升降梯及自动梯装置能源效益守则2007》要求交流梯功率因数不低于0.85。
保险起见,按0.85计算。

4、交流电梯的效率
机械部分效率
低速领域电梯(目前国内用得最多的是 2.5m/s的低速电梯)的传动机构,在交流调速方式下,一般可分为两大类:第一类为交流异步电机+减速箱结构;第二类为永磁同步电动机驱动的无齿轮曳引 机。由于交流异步电机+减速箱结构系统中,异步机的效率与减速箱效率的乘积约为0.6,而永磁同步电动机驱动无齿轮曳引机的效率高达0.9以上,所以可以 比交流异步电机+减速箱结构系统节能30%以上。

永磁同步电机高效率超节能,因为功率因数高(可近似为1),又省去电励磁,减少了定子电流和定子转子电阻的损耗,效率高 (94~96%),满载起动电流比异步减少一半,满载启动运行时电流不超过额定电流的1.5倍,所以节能效果明显,用于电梯时,同步电机可节能40%以上(用户实际使用后测试结果),轻载电流小,只相 当于异步电机的10%,如11KW异步电机轻载时异步电机电流10A,而同步电机轻载电流只有0.7A。

电气部分效率
由于给出的是电动机功率,上述机械部分效率已经在选择电机的时候计入了。
电气部分效率指的是电动机的效率和电梯控制器的效率。电梯的VVVF控制器的效率在95%以上。 电动机效率在95%以上。
如将电梯功率认为是曳引机机械功率,则电气部分总体效率0.9或0.76。
如将电梯功率认为是曳引机电功率,则电气部分总体效率0.95。
如将电梯功率认为是总电功率,则电气部分总体效率为1。

VVVF 曳引机 变速箱 变速箱效率 电动机 电动机效率 曳引机总体效率
蜗轮副曳引机 蜗轮副减速箱 65%-72% 交流异步VVVF电动机 79%-89% 51%-64%
永磁无齿曳引机 无变速箱 100% 交流同步VVVF电动机 95% 95%


5、单台交流电梯电梯的电流
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)第734页 四(1)
Ij交流电梯=0.9*(0.5或1h工作制额定电流)=1.4* (连续工作制额定电流) ,曳引机铭牌通常给出短时工作制的额定值。
既然《交流电梯电动机通用技术条件》GB 12974-1991 中的定义了电梯电机是S5重复短时工作制,不知何来S2短时0.5或1h工作制。这里抄的是NEC,和IEC的电动机S5重复短时工作制不匹配。
电梯电动机的铭牌应该标的是S5重复短时工作制,而不是S2短时工作制。
S5和S2的转换有下列不同观点,其实S5的每小时起动次数也是一个重要因数:
(1)短时工作制电动机与周期断续工作制电动机可以在一定条件下相互替用,短时定额与断续定额的对应关系近似为:30 min相当于是15%,60 min相当于25%,90 min相当于40%。
(2)若选用断续工作制电动机作短时工作使用时,其等效额定时间Tstr与Fc的对应关系如表。
FC(%) Tstr(min)
15
25
40
15
30
60



根据单台交流电梯电梯功率(需要系数法计算时)计算计算电流。
功率因数按0.85算,电梯功率认为是总功率
则Ie=2*Pr*SQRT(0.6)/(1.732*0.38*0.85)=2.77*Pr


6、电梯变频器
      物品提升机械是国民经济各行业不可缺少的生产设备,在各工矿企业中大量使用,如工厂的行吊、港口码头的塔吊、矿井提升机、高炉卷扬机、民用电梯、轧机升降台、以及油田抽油机等,都是典型的提升机械。这类设备大多采用绕线式电动机作为主驱动,用于提升或下放重物,具有典型的位能负载特性。
      重复短时工作制电机,其特点是重复性和短时性,即电机的工作时间和停歇时间交替进行,而且都比较短,二者之和,按国家规定不得超过60秒。重复短时工作制 电机允许其过载且有一定的温升。此时,若根据电机铭牌数据来选择变频器,势必造成变频器的损坏。针对该类负载,变频器在参考电机铭牌数据的情况下要根据电 机负载图和变频器的过载倍数、过载时间、过载周期来选型。
  YZ和YZR系列电动机的过载力矩一般为2.2-2.8倍,为了充分发挥电动机的负载能力,提高起重设备的安全性能,采用变频器进行控制后,必须保证变频器-电动机系统具有2.2-2.8倍的过载能力。由于普通变频器的过载能力一般为150%一分钟,瞬态过载力矩只能达到180%-200%,因此必须提高所适配的变频器容量,以便提高变频器-电动机系统的瞬时过载能力。
  由上述可知,只要把变频器的容量提高20%左右,即可使变频器-电动机系统的瞬时过载能力提高到2.0-2.4倍,基本满足要求。因此,应选择变频器额定容量为电动机额定容量的120%以上,即把变频器的容量提高一个等级。如45KW的电动机,应配置55KW的变频器,且变频器应具有较大的过载能力,过载率在150%一分钟以上。

永磁同步电机满载启动运行时电流不超过额定电流的1.5倍,配置变频器无需提高功率配置,降低了变频器的成本。

7、断路器和导体
根据《通用用电设备配电设计规范》GB50055―93 第2.4.6条
短时工作或断续周期工作的电动机,可不装设过载保护,当电动机运行中可能堵转时,应装设保护电动机堵转的过载保护。
电梯配电末端断路器可不设过载保护,或由电梯控制器/变频器实现过载保护。如果设的话,根据国内的规范,导线需要和断路器配合;如采用VVVF电梯,断路器还需要和变频器进行配合,否则容易出现误条,最好依据变频器厂家的资料(一般是变频器计算电流2倍左右)。变频器是半导体器件,一般需要用熔断器保护,最好能由厂家提供。

厂家给出的断路器没有标明是何种断路器,一般指的是反时限断路器IT Breaker。根据NEC,即使一般的电动机,最大可以选取2.5*In的反时限断路器,即10A额定电流的连续工作制电动机在连续工作状态下可以选用25A的断路器做短路保护。只要根据NEC规范设计,所有电机类和其他类型的特殊设备以及混合负荷都的断路器的额定电流和电缆都可以没有线路过载保护关系。电机类和其他类型的特殊设备以及混合负荷的断路器(即使用反时限断路器)是用于短路保护,它的整定值要躲开正常电流,避免误跳闸,所以可以选得大一点而无需考虑线路过载。若不是反时限断路器,比如是专门的电机保护断路器,整定值可以小一点也能躲开正常电流。

根据《通用用电设备配电设计规范》GB50055―93 第2.5.4条
导线或电缆(以下简称导线)的选择应符合下列规定
当电动机为短时工作或断续工作时,应使导线在短时负载下或断续负载下的载流量不小于电动机的短时工作电流或额定负载持续率下的额定电流。
导线在S5断续周期工作下的载流量:
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)表(12-78),公式(12-31)。
校正系数Kj>=1,即S5断续周期工作下的载流量>=连续工作载流量。
保险起见,也按连续工作载流量计算。

8、电梯组的同期系数
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)表(12-57)
对电梯的干线和计算电流,不同台数的电梯有不同的系数。

根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)表(1-2)
电梯 (交流) Kx=0.18~0.5
根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)表(1-3)
电梯  Kx=0.18~0.5  
计算总负荷时,对整个建筑的电梯,取
0.18~0.5 的需用系数,需用系数乘以的功率是单台交流电梯电梯功率(需要系数法计算时)。

上述两种算法有点自相矛盾的地方,如果变压器带的电梯数量超过10台的话都差不多,少于3台的话就差大了。当台数少时,要用二项式法,但
《工业与民用配电设计手册》(第三版)中没有说明计算方法。

9、电梯机房配电
电梯机房配电除了电梯的电机(曳引机)外,还要计入电梯控制器的用电,还有电梯空调、电梯照明、机房照明、通风、检修插座等单相负荷,当只有一台电梯时,单相负荷功率计算时需要乘以3,换算为等效三相负荷。
      
10、电梯技术指标数据
根据《简明建筑电气工程师数据手册》第119页,选断路器时AC-2大概是电动机容量X5再放大一点,ACVV大概是电动机容量X4再放大一点,VVVF 大概是电动机容量X3.5再放大一点。但没有注明电动机容量指的是机械功率还是电功率,也没有注明是S1连续功率还是S5功率。铜导线选得出奇的大。

根据《工业与民用配电设计手册》(第三版)第736页 表12-58
标称容量和计算电流关系比较复杂,有2倍以下的,也有3~4倍的,甚至4倍以上的。
标称容量和开关整定值的关系也比较复杂,有3~4倍,有5倍,有5倍以上。
同一载重和速度的标称容量、计算电流、开关整定也相差很远。
表格没有注明标称容量指的是什么,也没有注明是什么调速方式,但有产品型号。

11、举例
一台VVVF客梯,功率22kW,附属用电设备2kW(单相),空调、照明2kW(单相)

按电机算(0.85功率因数):
Pe曳引机=1.55*22=34.1kW
Ie曳引机=2.77*22=60.9A(Ie曳引机'=60.9/0.9=67.7;Ie曳引机"=60.9/(0.76)=80.1,当电梯功率认为是曳引机机械功率时)
Pe其他设备=2*3=6kW
Ie其他设备=6*1.9=11.4A
Pe电梯=34.1+6=40.1kW
Ie电梯=60.9+11.4=72.3A(67.7+11.4=79.1A;80.1+11.4=91.5A)

差不多4倍。22*4=88,向上一级选100。如果不算其他设备的话,60.9A(67.7A;80.1A)就是3~4倍左右,比较符合VVVF的3倍定律。但这里将电梯功率认为是总功率,没有计算效率,是效率=1时的情况。由于VVVF的不同种类效率相差也不小,所以理解为曳引机机械功率时差距较大。如果手册有种产品选120A,可能变频器和电机效率低一点,功率因数第一点。如果没有过载保护,只有短路保护的话,用电机型断路器,用100A和120A都差不多。将过载保护交给电梯配套控制/变频器柜。

按VVVF算(变频器放大1.2,变频器上级开关整定为变频器输入电流1.5倍,0.85功率因数):
Pe变频器=1.2*Pj电机 =26.4kW
Ie变频器=Pe变频器/(1.732*0.38*0.85)=47A
I变频器开关=1.5*Ie变频器=70.5A
Ie电梯开关=70.5+11.4=81.9A

按VVVF算(变频器不放大,变频器上级开关整定为变频器输入电流2倍,0.85功率因数):
Pe变频器=Pj电机 =22kW
Ie变频器=Pe变频器/(1.732*0.38*0.85)=39.3A
I变频器开关=2*Ie变频器=78.6A
Ie电梯开关=78.6+11.4=90A

差不多4倍。22*4=88,向上一级选100。这种算法依据不是很足,但是却很能保护设计人,起码开关不会跳闸。这里放大1.2的变频器是通用变频器。如果是电梯专用变频器,不用放大,变频器上级开关整定为变频器输入电流2倍,视产品而定。

有个工程和外国合作设计,外国提供的设计资料中,电梯有负荷LOAD、功率因数PF、全电流FLA、运行电流Runing Amperage,加速电流Accelerating Amperage
比如150kW,0.8,284.9A,235A,510A。选了450A的断路器和600A的隔离开关。
可以150kW,0.8,284.9A,之间的关系可以看出150kW是总电功率。这个功率理解为整套设备的S5重复短时工作制的电功率。
根据NEC,这里的反时限断路器是做短路保护,要躲过正常电流,根据厂家手册选取。
根据上面的计算理论,如果150kW为S5功率,则284.9需乘以1.55换算成为负载持续率 25% 下的等效电流。
断路器450A>284.9*1.55=440A。符合VVVF的3倍定律。这里只包含电梯曳引机。
隔离开关600A>510A。可以分断加速电流。属于电梯控制器柜内部元件。


12、总结
对一般的VVVF电梯(功率50kW以下,异步电动机),电梯开关按VVVF算的比较稳妥,*4再向上一级,最好用电机型断路器(电子脱扣器)。在机房级,还有机房照明、通风、检修插座等负荷,共用一个32A/3P主开关。如果只有一台电梯,机房进线开关整定值=按VVVF算的电梯开关+其它计算电流,并适当放大(一级约10A,约有5kW的余量),最好用电机型断路器(电子脱扣器),方便和下级电梯开关配合,避免误动作。如果有多台电梯,机房进线开关与电梯开关相差大,用配电型断路器也应可以,机房进线开关整定值=按电机算的电流相加*1.25*同时系数+其它计算电流,再放大一级。