电梯原理及逻辑排故第3章电梯的电气控制系统.ppt

第3章 电梯的电气控制系统,3.1 电梯电气控制系统的分类3.2 几种常用电梯电气控制系统的电梯性能 3.3 电梯电气控制系统的主要电气元件 3.4 KP型电梯的电气控制线路 3.5 XPM型电梯的电气控制系统 3.6 C交流双速、轿内按钮继电器控制 集选电梯电气控制系统3.7 直流电动机拖动继电器控制电梯 电气控制系统的工作原理 思考题与习题,3.1 电梯电气控制系统的分类,电梯电气控制系统的分类比较烦琐，一般可按下列四种方法分类。1.按控制方式分类电梯电气控制系统按控制方式可分为：(1)轿内手柄开关控制电梯的电气控制系统：由电梯司机控制轿内操纵箱的手柄开关，实现控制电梯运行的电气控制系统。(2)轿内按钮开关控制电梯的电气控制系统：由电梯司机控制轿内操纵箱的按钮，实现控制电梯运行的电气控制系统。,(3)轿内外按钮开关控制电梯的电气控制系统：由乘用人员控制层门外召唤箱或轿内操纵箱的按钮，实现控制电梯运行的电气控制系统。(4)轿外按钮开关控制电梯的电气控制系统：由使用人员控制层门外操纵箱的按钮，实现控制电梯运行的电气控制系统。(5)信号控制电梯的电气控制系统：将层门外召唤箱发出的外指令信号、轿内操纵箱发出的内指令信号和其他专用信号等加以综合分析判断后，由电梯专职司机控制电梯运行的电气控制系统。,(6)集选控制电梯的电气控制系统：将层门外召唤箱发出的外指令信号、轿内操纵箱发出的内指令信号和其他专用信号等加以综合分析判断后，由电梯司机或乘用人员控制电梯运行的电气控制系统。(7)两台集选控制作并联控制运行的电梯电气控制系统：两台电梯共用厅外召唤信号，由专用微机或两台电梯PLC与并联运行控制微机通信联系，调配和确定两台电梯的启动、向上或向下运行的控制系统。(8)群控电梯的电气控制系统：对集中排列的多台电梯，共用厅外的召唤信号，由微机按规定顺序自动调配，确定其运行状态的电气控制系统。,2.按用途分类按用途分类主要指按电梯的主要乘载任务分类，由于承载对象的特点及电梯乘坐舒适感以及平层准确度的要求不同，电气控制系统在一般情况下是有区别的。按这种方式可分为以下几种：(1)载货电梯、病床电梯的电气控制系统：这类电梯的提升高度一般比较低，运送任务不太繁忙，对于运行效率也没有过高的要求，但是对于平层准确度的要求则比较高。按控制方式分类的轿内手柄开关控制电梯的电气控制系统和轿内按钮开关控制电梯的电气控制系统，以往都作为这类电梯的电气控制系统，但是随着科学技术的发展，货、病梯的自动化程度已经日益提高。,(2)杂物电梯的电气控制系统：杂物电梯的额定载重量只有100200 kg，运送对象主要是图书、饭菜、杂物等物品，其安全设施不够完善，国家有关标准规定，这类电梯是不允许乘人的，因此控制电梯上下运行的操纵箱不能设置在轿厢内，只能在厅外控制电梯的上下运行。按控制方式分类的轿外按钮开关控制电梯的电气控制系统多作为这类电梯的电气控制系统。,(3)乘客或病床电梯的电气控制系统：装在多层站，客流量大的宾馆、医院、饭店、写字楼和住宅楼里，要求作为人们上下楼交通运输设备的乘客或病床电梯有比较高的运行速度和自动化程度，以提高其运行工作效率。按控制方式分类的信号控制电梯电气控制系统、集选控制电梯电气控制系统、两台并联和三台以上群控电梯电气控制系统等可作为这类电梯的电气控制系统。,3.按扭动系统的类别和控制方式分类电梯电气控制系统按扭动系统的类别和控制方式可分为：(1)交流双速异步电动机变极调速拖动(以下简称交流双速)、轿内手柄开关控制电梯的电气控制系统：采用交流双速，控制方式为轿内手柄开关控制。适用于速度V0.63 m/s的一般货、病梯的控制系统。(2)交流双速、轿内按钮开关控制电梯的电气控制系统：采用交流双速，控制方式为轿内按钮开关控制。适用于速度V0.63 m/s的一般货、病梯的电气控制系统。,(3)交流双速、轿内外按钮开关控制电梯的电气控制系统：采用交流双速，控制方式为轿内外按钮开关控制。适用于在客流量不大、速度V0.63 m/s的建筑物里作为上下运送乘客或货物的客货梯电气控制系统。(4)交流双速、信号控制电梯的电气控制系统：采用交流双速，控制方式为信号控制，具有比较完善的性能。适用于速度V0.63 m/s、层站不多、客流量不大并且较为均衡的一般宾馆、医院、住宅楼、饭店的乘客电梯电气控制系统。,(5)交流双速、集选控制电梯的电气控制系统：采用交流双速，控制方式为集选控制，具有完善的工作性能。适用于速度V0.63 m/s、层站不多、客流量变化较大的一般宾馆、医院、住宅楼、饭店、办公楼和写字楼的电梯电气控制系统。(6)交流调压调速拖动、集选控制电梯的电气控制系统：采用交流双速电动机作为曳引电动机，设有对曳引电动机进行调压调速的控制装置，控制方式为集选控制，具有完善的工作性能。适用于速度V1.6 m/s，层站较多的宾馆、医院、写字楼、办公楼、住宅楼、饭店的电梯电气控制系统。,(7)直流电动机拖动、集选控制电梯的电气控制系统：采用直流电动机作为曳引电动机，设有对曳引电动机进行调压调速的控制装置，控制方式为集选控制，具有完善的工作性能。适用于多层站的高级宾馆、饭店的乘客电梯电气控制系统（我国从1987年以后就不再生产了）。(8）交流调频调压调速拖动、集选控制电梯电气控制系统：采用交流单绕组单速电动机作曳引电动机，设有调频调压调速装置，控制方式为集选控制，具有完善的工作性能。适用于具有各种速度和层站、各种使用场合的电梯电气控制系统。,(9）交流调频调压调速拖动、23台集选控制电梯作并联运行的电梯电气控制系统：采用交流调频调压调速拖动，23台集选控制电梯作并联运行，以减少23台电梯同时扑向一个指令信号而造成扑空的情况，这不但能提高电梯的运行工作效率，还可以省去12套外指令信号的控制和记忆装置。适用于宾馆、饭店、写字楼、医院、办公楼、写字楼、住宅楼，层站比较多，速度V1.0 m/s的电梯电气控制系统。(10）群控电梯的电气控制系统：采用交流调频调压调速拖动，具有根据客运任务变化情况自动调配电梯行驶状态的完善性能。适用于大型高级宾馆、饭店、写字楼内，具有多台梯群的电气控制系统。,4.按管理方式分类任何电梯不但应该有专职人员管理，而且应该由专职人员负责维修。按管理方式分类，主要指按有无专人负责监管以及由专职司机或忙时由专职司机去控制，闲时由乘用人员自行控制电梯运行的方式进行分类。按这种方式可分为下列几种：(1）有专职司机控制的电梯电气控制系统：按控制方式分类的轿内手柄开关控制电梯电气控制系统、轿内按钮开关控制电梯电气控制系统和信号控制电梯电气控制系统，都是需要专职司机进行控制的电梯电气控制系统。(2）无专职司机控制的电梯电气控制系统：按控制方式分类的轿内外按钮开关控制电梯电气控制系统、群控电梯电气控制系统和轿外按钮开关控制电梯电气控制系统，都是不需要专职司机进行控制的电梯电气控制系统。,(3）有/无专职司机控制电梯的电气控制系统：按控制方式分类的集选控制电梯电气控制系统，就是有/无专职司机控制电梯的电气控制系统。采用这种管理方式的电梯，轿内操纵箱上设有一只具有“有”、“无”、“检”三个工作状态的钥匙开关，司机可以根据乘载任务的忙、闲以及出现故障等情况，用专用钥匙扭动钥匙开关，使电梯分别置于有司机控制、无司机控制、故障检修控制三种状态下，以适应不同乘载任务和检修工作需要的电梯电气控制系统。对于无专职司机控制的电梯，应有专人负责打开和关闭电梯，以及经常巡查监督乘用人员正确使用和爱护电梯，并做好日常维护保养和检修工作等。,3.2 几种常用电梯电气控制系统的电梯性能,电梯的性能主要指电梯的自动化程度。电梯的自动化程度取决于电梯的控制方式。1.几种常用控制方式的单机运行电梯性能几种常用控制方式的电梯在单机运行状态下的性能如下所述。1)轿内手柄开关控制、自动平层、自动开/关门电梯电气控制系统(1)有专职司机控制。(2)自动开/关门。,(3)到达预定停靠的中间层站时，提前自动将额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。(4)到达两端站时，提前自动强迫电梯由额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。(5)有召唤装置，而且召唤时：厅外有记忆指示灯信号；轿内有音响信号和召唤人员所在层站位置及要求前往方向记忆指示灯信号。(6)厅外有电梯运行方向和所在位置指示灯信号。(7)自动平层。,(8)召唤要求实现后，自动消除轿内外召唤位置和要求前往方向记忆指示灯信号。(9)开电梯时，司机必须向左或向右扳动手柄开关。放开手柄开关有一定范围，需在上平层传感器离开停靠站前一层站的平层隔磁板至准备停靠站的平层隔磁板之间放开手柄开关，手柄开关放开后，电梯仍以额定速度继续运行，到预定停靠层站时提前自动把快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。,2)按钮开关控制、自动平层、自动开/关门电梯电气控制系统(1)有专职司机控制。(2)自动开/关门。(3)到达预定停靠的中间层站时，提前自动将额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。(4)到达两端站时，提前自动强迫电梯由额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。(5)厅外有召唤装置，而且召唤时：,厅外有记忆指示灯信号；轿内有音响信号和召唤人员所在层站位置及要求前往方向记忆指示灯信号。(6)厅外有电梯运行方向和所在位置指示灯信号。(7)自动平层。(8)召唤要求实现后，自动消除轿内外召唤位置和要求前往方向记忆指示灯信号。(9)开电梯时，司机只需点按轿内操纵箱上与预定停靠层楼对应的指令按钮，电梯便能自动关门，启动、加速、额定慢速运行，到预定停靠层站时提前自动将额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。,3）轿内外按钮开关控制、自动平层、自动开/关门电梯电气控制系统(1)无专职司机控制。(2)自动开/关门。(3)到达预定停靠的中间层站时，提前自动将额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。(4)到达两端站时，提前自动强迫电梯由额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。(5)厅外有召唤装置，乘用人员点按装置的按钮时：,装置上有记忆指示灯信号；电梯在本层时自动开门，不在本层时自行启动运行，到达本层站时提前自动将快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。(6)厅外有电梯运行方向和所在位置指示灯信号。(7)自动平层。(8)召唤要求实现后，自动消除轿内外召唤位置和要求前往方向记忆指示灯信号。,(9)电梯到达召唤人员所在层站停靠开门，乘用人员进入轿厢后只需点按一下操纵箱上与预定停靠层对应的指令按钮，电梯便自动关门，启动、加速、额定速度运行，到预定停靠层站时提前自动将额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。乘用人员离开轿厢46 s后电梯自行关门，门关好之后就地等待新的指令任务。4）轿外按钮开关控制、自动平层、手动开/关门电梯电气控制系统(1)有专职司机控制。(2)手动开/关门。(3)到达预定停靠的中间层站平层时自动停靠。(4)到达两端站平层时强迫电梯停靠。,(5)厅外有控制电梯的操纵箱，使用人员通过该操纵箱召来和送走电梯。(6)自动平层。(7)使用人员使用电梯时通过厅外的操纵箱可以召来和送走电梯：若电梯不在本层，只需点按操纵箱上对应本层楼的指令按钮，电梯立即启动向本层站驶来，在本层停靠；若电梯在本层，只需点按操纵箱上对应某层站的指令按钮，电梯启动驶向某层站，在某层站平层停靠。,5)信号控制电梯的电气控制系统(1)有专职司机控制。(2)自动开/关门。(3)到达预定停靠的中间层站时，提前自动将额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。(4)到达两端站时，提前自动强迫电梯由额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。(5)厅外有召唤装置，而且召唤时：厅外有记忆指示灯信号；轿内有音响信号和召唤人员所在层站位置及要求前往方向记忆指示灯信号。,(6)厅外有电梯运行方向和所在位置指示灯信号。(7)自动平层。(8)召唤要求实现后，自动消除轿内外召唤位置和要求前往方向记忆指示灯信号。(9)开电梯时司机可按乘客要求作多个指令登记，然后通过点按启动或关门启动按钮启动电梯，在预定停靠层站停靠开门，乘客出入轿厢后，仍通过点按启动或关门启动按钮启动电梯，直到完成运行方向的最后一个内外指令任务为止。若相反方向有内、外指令信号时电梯自动换向，司机点按启动或关门启动按钮后启动运行。电梯运行前方出现顺向召换信号时，电梯到达有顺向召唤指令信号的层站能提前自动将快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。在特殊情况下，司机可通过操纵箱的直驶按钮实现直驶。,6）集选控制电梯的电气控制系统(1)有/无专职司机控制。(2)自动开/关门。(3)到达预定停靠的中间层站时，提前自动将额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。(4)到达两端站时，提前自动强迫电梯由额定快速运行切换为慢速运行，平层时自动停靠开门。(5)厅外有召唤装置，而且召唤时：厅外有记忆指示灯信号；轿内有音响信号和召唤人员所在层站位置及要求前往方向记忆指示灯信号。,(6)厅外有电梯运行方向和所在位置指示灯信号。(7)自动平层。(8)召唤要求实现后，自动消除轿内外召唤位置和要求前往方向记忆指示灯信号。(9)在有司机状态下，司机控制程序和电梯性能与信号控制电梯相同。在无司机状态下除与轿内外按钮控制电梯相同外，增加轿内多指令登记和厅外顺向召唤指令信号截梯性能等。,2.两台并联和多台群控电梯的性能1)两台并联运行电梯的性能 甲乙两台电梯作并联控制运行时，其单机多为集选控制，这种控制方式的电梯作并联运行时，性能如下：（1）甲乙两台电梯均在正常运行和自动（无司机）运行状态下，便投入并联运行状态。（2）在并联状态下性能为：甲乙两台电梯先后返回基站关门待命时，一旦出现外召唤信号，先返回基站的甲梯予以响应；甲梯向上行驶过程中，其下方出现上召唤信号时乙梯予以响应；,甲梯在基站待命时，乙梯返回基站过程中顺向外召唤信号予以响应，上行外召唤信号和乙梯上方的外召唤信号甲梯予以响应；上述情况外的外召唤信号是否响应，由设计人员根据层站数和时间原则确认。2)群控电梯的性能群控电梯的运行工作状态类似于公共汽车，除具有并联电梯的性能外，还具有根据客流量大小调节发梯时间，确保乘客合理等待乘梯时间的性能。,3.选择性能随着社会的发展，人们文化素质的提高，电梯工业的发展和技术进步，制造厂家为满足不同用户和不同使用场合的要求，常在各种标准电梯性能的基础上，提供部分可供选择的性能,如防捣乱、独立服务、消防等功能，以满足各类电梯用户的需求。选择性能中常见的消防性能如下：（1）在用电梯的控制系统一旦收到消防信号，则电梯：处于上行时立即就近停靠，但不开门立即返回基站停靠开门；,处于下行时，直驶基站停靠开门；处于基站以外停靠开门的电梯立即关门返回基站停靠开门；处于基站关门待命的电梯立即开门。（2）返回基站或在基站开门后，电梯处于消防工作状态，在消防工作状态下，外召指令失效，电梯的关门启动运行和准备前往层站由消防员控制操作。,3.3 电梯电气控制系统的主要电气元件,3.3.1 电梯电气控制系统常用电器元件的文字符号1.确定和编写电器元件文字符号的原则文字符号由数字符号、辅助符号、基本符号、附加符号等四部分组成。其组成格式如下：,文字符号所用字母，除国际惯用基本符号外，均用汉语拼音字母。文字符号字母均用大写印刷体，数字均用阿拉伯数字字体。2.电梯电气控制系统中常用电器元件的文字符号 电梯电气控制系统中常用电器元件数的文字符号见表3-1。,表3-1 略,3.3.2 电梯电气控制系统中的主要电器部件为了便于制造、安装、调试和维修，常把电气控制系统中几百至成千上万个电器元件组装在操纵箱、控制柜等十几个部件内。但是有些电器元件若组装到各电器部件中去后，反而会给制造、安装、维修带来困难或不便，因此，需将这部分电器元件分散装到各有关电梯部件中去。下面介绍电气控制系统常用的主要电器部件。1.操纵箱操纵箱一般位于轿箱内，是司机或乘用人员控制电梯上下运行的操作控制中心。操纵箱装置的电器元件与电梯的控制方式、停站层数有关。按控制方式分类的轿内按钮开关控制电梯操纵箱如图3-1所示。,图3-1 轿内按钮操纵箱老式轿内按钮操纵箱；(b)新式轿内按钮操纵箱,操纵箱上装配的电器元件一般包括以下几种：发送轿内指令任务、命令电梯启动和停靠层站的元件，如轿内手柄控制电梯的手柄开关SK；轿内按钮控制、轿内外按钮控制、信号和集选控制电梯的轿内指令按钮（1N）NLA；控制电梯工作状态的手动开关或钥匙开关，KMK或SYK；控制开关ZZK；急停按钮TAN；短接（1N）TSK和JSK的应急按钮JA；点动开/关门按钮KMAN和GMAN；轿内照明灯开关JZKN、电风扇开关FSK；蜂鸣器FM；外召唤人员所在位置指示灯（N）XXD；厅外召唤人员要求前往方向信号灯XZD和SZDD等等。但是近几年来已出现操纵箱和指层箱合为一体的新型操纵箱，如图3-1(b)所示，暗盒内的元器件一般不让乘员接触。,2.指层灯箱指层灯箱是给司机和轿内、外乘用人员提供电梯运行方向和所在位置指示灯信号的装置。除杂务电梯外，一般电梯都在各停靠站的层门上方设置有指层灯箱。但是，当电梯的轿厢门为封闭门，而且轿厢上没有开设监视窗时，在轿厢内的轿门上方也必须设置指层灯箱。位于层门上方的指层灯箱称为厅外指层灯箱，位于轿门上方的指层灯箱称为轿内指层灯箱。同一台电梯的厅外指层灯箱和轿内指层灯箱在结构上是完全一样的，如图3-2所示。指层灯箱内装置的电器元件包括电梯上下运行方向灯TSD和NSD或TXD和NXD、电梯所在层楼指示灯（1N）TCD和（1N）NCD等。,图3-2 指层灯箱（a）老式指层灯箱；（b）新式指层灯箱,3.召唤按钮（或触钮）箱召唤按钮箱是设置在电梯停靠站层门外侧，为厅外乘用人员提供召唤电梯功能的装置。根据所处位置的不同，召唤按钮箱分位于上端站、位于下端站和位于中层站三种。若位于上端站，则只装设一只下行召唤按钮（N）XZA；若位于下端站，则只装设一只上行召唤按钮1SZA的单钮召唤箱，但是下端站又作为基站时，召唤箱上还需加装一只厅外控制自动开/关门的钥匙开关TYK;若位于中层站，则是装设一只上行召唤按钮和一只下行召唤按钮的双扭召唤箱。,老式单钮召唤箱如图3-3(a)所示。近年来出现召唤和电梯位置及运动方向合为一体的新式召唤指层箱，如图3-3(b)所示,图3-3 单钮召唤箱（a）老式单钮召唤箱；（b）新式单钮召唤箱,4.轿顶检修箱轿顶检修箱位于轿厢顶上，以便于检修人员安全、可靠、方便地检修电梯。检修箱装设的电器元件一般包括控制电梯慢上、慢下的按钮MSAD和MXAD，轿顶开/关门按钮KMAD和GMAD，急停按钮TAD，轿顶正常运行和检修运行检修转换开关JHKD，轿顶检修灯开关JZKD等，如图3-4所示。,图3-4 轿顶检修箱,5.换速平层装置换速平层装置（也称井道信息装置）是一般低速或快速实现到达预定停靠站时，提前一定距离把快速运行切换为平层前慢速运行，平层时自动停靠的控制装置。20世纪80年代中期前采用永磁式干簧管传感器作为开关器件的换速平层装置，由固定在桥架的换速隔磁板和上、下平层传感器SPG、XPG，以及固定在矫厢导轨的换速传感器（1N）THG和平层隔磁板构成，如图3-5所示。,图3-5 干簧管传感器换速平层装置,装置中的换速传感器和平层传感器在结构上是相同的，均由塑料盒、永久磁铁和干簧管三部分组成。这种传感器相当于一只永磁式继电器，其结构和工作原理如图3-6所示。图3-6(a)表示未放入永久磁铁3时，干簧管2由于没有受到外力的作用，其常开接点1和2是断开的，常闭接点2和3是闭合的。图3-6(b)表示把永久磁铁3放进传感器后，干簧管的常开接点1和2闭合，常闭接点2和3断开，这一情况相当于电磁继电器得电动作。图3-6(c)表示当外界把一块具有高导磁系数的铁板（隔磁板）插入永久磁铁和干簧管之间时，由于永久磁铁所产生的磁场被隔磁板旁路，干簧管的接点失去外力的作用，恢复到图3-6(a)的状态，这一情况相当于电磁继电器失电复位。,根据干簧管传感器这一工作特性和电梯运行特点设计制造出来的换速平层装置，利用固定在轿架或导轨上的传感器和隔磁板之间的相互配合，具有位置检测功能，被作为各种控制方式的低速、快速电梯电气控制系统实现到达预定停靠站时提前一定距离换速、平层时停靠的自动控制装置。提前换速点与停靠站楼面的距离与电梯额定运行速度有关，速度越快，距离越长。一般可按表3-2的参数进行调整。,图3-6 干簧管传感器放入永久磁铁之前；(b)放入永久磁铁之后；(c)插入隔磁板之后,20世纪80年代中期以来，国内的电梯厂家和电梯安装维修企业开始采用用引进技术生产的双稳态磁性开关（以下简称双稳态开关）作为电梯换速平层装置的器件。这种装置是由位于轿顶上的双稳态开关和位于井道的圆柱形磁铁（以下简称磁豆）构成的，如图3-7所示。双稳态开关的结构如图3-8所示。,图3-7 双稳态换速平层装置,图3-8 双稳态开关,实际使用过程中，当电梯向上运行时，双稳态开关接近或路过磁豆的S极时动作，接近或路过N极时复位。反之电梯向下运行时双稳态开关接近和路过磁豆的N极时动作，接近或路过S极时复位，以此输出电信号，实现控制电梯到站提前换速或平层停靠。双稳态开关与磁豆的距离应控制在68 mm之间。,6.限位开关装置为了确保司机、乘用人员和电梯设备的安全，在电梯的上端站和下端站处，设置了限制电梯运行区域的装置，称为限位开关装置。在国产电梯产品中，限位开关装置分下列两种。1)适用于低速梯的限位开关装置这种装置由用角铁制成、长约3m左右、固定在轿架上的开关打板，以及通过扁铁固定在导轨上的专用行程开关两部分组成，如图3-9所示。,图 3-9 限位开关装置,除杂物电梯外，一般电梯产品的上端站和下端站均设置有两道限位开关。上、下端站的第一限位开关1SXK和1XXK，作为电梯到达端站楼面之前，提前一定距离强迫电梯将额定快速运行切换为平层停靠前慢速运行的装置。提前强迫换速点与端站楼面的距离，与电梯额定运行速度有关，可按略大于换速传感器的换速点进行调整。上、下端站的第二限位开关2SXK和2XXK，作为当第一限位开关失灵或由于其他原因造成轿厢超越上下端站楼面一定距离时，切断电梯上下运行控制电路，强迫电梯立即停靠的装置。要求作用点与端站楼面的距离不得大于100 mm。,2)20世纪80年代末以前用于直流快速梯和高速梯的端站强迫减速装置 这种装置包括两副用角铁制成、长约5 m左右、分别固定在轿厢导轨上、下端站处的打板，以及固定在轿厢顶上、具有多组动开接点的特制开关装置两部分。开关装置部分如图3-10所示。电梯运行时，设置在电梯轿顶的开关装置跟随轿厢上、下运行，达到上、下端站楼面之前，开关装置的橡皮滚轮左、右碰撞固定在轿厢导轨上的打板，橡皮滚轮通过传动机构分别推动预定触电组依次切换相应的控制电路，强迫电梯到达端站楼面之前提前减速，超越端站楼面一定距离时停靠。作用点与端站露面的距离，可按限位装置和极限开关的相应参数调整。,图3-10 端站强迫减速开关装置,7.极限开关装置极限开关是一种在20世纪80年代中期以前，用于交流双速电梯，作为当限位开关装置失灵，或其他原因而造成轿厢超越端站楼面100150 mm距离时，切断电梯主电源的安全装置,用符号JXK表示。极限开关包括位于机房经改制的开关，固定于轿厢导轨的上下滚轮组，固定于轿厢的打板（和限位开关装置合用一个打板），以及连接铁壳开关和上下滚轮组的钢丝绳。极限开关结构原理图如图3-11所示。,图3-11 极限开关结构原理图,电梯运行过程中，由于某种原因造成电梯轿厢超越端站楼面，达到极限开关的作用点时，位于轿架的打板碰撞上或下滚轮组，上或下滚轮组通过钢丝绳强行拉掉铁壳开关，切断电梯的总电源，强迫电梯立即停靠。这种装置的结构比较复杂，开关的故障率比较高。20世纪80年代中期以后，国内不少厂家采用图3-9所示的形式，在井道两端站各装一只限位开关，由打板碰压限位开关，由限位开关控制一只接触器，由接触器切断电梯总电源。,8.选层器选层器设置在机房或隔音层内，是模拟电梯运行状态，向电器控制系统发出相应电信号的装置。这种装置从20世纪80年代中期后，国内各厂家已不再生产，但国内至今仍有采用这种装置的在用电梯。按与电气控制系统配套使用情况，选层器可分为两种。1)用于货、医梯电气控制系统的层楼指示器层楼指示器是选层的一种，但功能比较少，由于货、医梯电气控制系统的自动化程度比较低，因此仍能满足要求。层楼指示器结构比较简单，如图3-12所示。,图3-12 层楼指示器,层楼指示器由固定在曳引机主轴上的主动链轮部分和通过自行车链条带动的指示器部分组成。指示器部分由自行车链轮、减速牙轮、定触点、塑料固定板、动触点及其固定架构成。电梯上下运行时，固定在曳引机主轴上的主动链轮随之转动，主动链轮通过自行车链条、减速牙轮副带动指示器的三只动触点，在270的范围内往返转动，三只动触点与对应的三组定触点配合，向电气控制系统发出三个电信号。通过这三个电信号，实现轿厢位置自动显示，自动消除厅外上、下召唤记忆指示灯信号。,2)用于客梯电气控制系统的选层器用于客梯的选层器除具有层楼指示器的功能外，还具有自动消除轿内指令登记信号，根据内外指令登记信号，自动定电梯的运行方向，到达预定停靠站时提前一定距离向控制系统发出减速和提前开门信号(有的还能发出到站平层停靠信号等)功能。与客梯控制系统配套使用的选层器具有比较完善的性能，这不但可以简化电气控制系统，便于安装调试和维修，而且可以降低电梯故障率，提高电梯运行可靠性。,近几年来，随着科学技术的发展，特别是电子技术的发展，为电梯电气控制系统配套设计的选层器在品种上不断增加，除20世纪60年代以前设计制造的机械选层器外，20世纪70年代上海自动化设备成套研究所研制成了数控选层器。近年来，通过各电梯制造厂、研究所和大专院校的共同努力，又研制成了微机选层器。控制技术的发展，PLC机和微机在电梯控制系统中的普遍采用，控制系统对井道信息的采集，使得用一只或几只永磁式传感器或双稳态开关、光电开关，就可以满足控制需求。因此进入20世纪90年代后，机械选层器已被淘汰。选层器如图3-13所示。,图3-13 选层器,9.控制柜 控制柜是电梯电气控制系统完成各种主要任务、实现各种性能的控制中心。它由柜体和各种控制电器元件组成，如图3-14所示。控制柜中装配的电器元件，其数量和规格主要与电梯的停层站数、额定载重量、速度、控制方式、曳引电动机类别等参数有关，不同参数的电梯采用的控制柜不同。,图3-14 电气控制柜(a)老式控制柜；(b)新式控制柜,10.开门机电阻器箱国产电梯产品从20世纪60年代末以来，多采用直流电动机作为实现自动开/关门的拖动机。直流电动机具有良好的调速性能，便于控制和调节电梯的开/关门速度，能达到既有较高的开/关门效率，又有较低的噪声水平。由于他励直流电动机的运行速度与电枢两端的电压成正比,因此只要控制和调节电枢两端的电压，就能控制和调节电梯的开/关门速度。开门机电阻器箱内装置的器件，就是用来控制电枢两端电压的三只电阻器。为了便于调试，该电阻器箱一般装置在开/关门电动机旁。进入20世纪90年代后，除采用电阻和有触点开关对直流门电动机进行调整外，也有采用交流调频调压调速的电梯门拖动控制系统,可供选择的品种多,技术也日趋先进。,11.晶闸管励磁装置晶闸管励磁装置自20世纪60年代末至80年代中期，一直是国内各种快速和高速直流电梯的主要电气控制装置。晶闸管励磁装置是将交流电变换成直流电，作为发电机励磁绕组的直流电源。根据电梯的运行特点和要求，该直流电源极性可变，电压值可按预定规律变化，从而使发电机输出电压满足曳引直流电动机启、制动时的要求，以实现按预定速度曲线运行，并进行速度调节和控制。直流电梯速度自动调节系统结构图如图3-15所示。,图3-15 直流电梯速度自动调节系统结构图高速直流电梯速度自动调节系统结构图；(b)快速直流电梯速度自动调节系统结构图,3.4 KP型电梯的电气控制线路,KP型（手柄开关选层、自动平层式）。KP符号意义：K手柄开关选层控制，P自动平层。图3-16是KP型五站五门电梯的电气控制原理图。,图3-16 KP型五站五门电梯的电气控制原理图,3.4.1 主回路 电源由开关QS1引入，经上升接触器KM6和下降接触器KM8使电动机正反转，实现电梯的上升和下降。电梯用三相交流双速鼠笼式异步电动机M拖动，正常工作时由接触器KM5接通快速绕组，定子串联两级电阻（R1+R2）启动，经延时，启动电阻分别由接触器KM1和KM2短接，达到额定速度。降压启动的目的，主要是减少启动电流对电网的冲击，同时也可减小启动加速度，使桥厢缓慢启动而增加舒适感。在平层停车前，由接触器KM7接通慢速绕组，由于电动机的实际转速大于慢速时的同步转速，这个过渡过程可能使电动机处于发电状态，会引起很大的制动电流，因此也采用两级启动电阻（R1+R2和R3），经延时，分别由KM3和KM4短接。使停车前降低速度，不仅增加了停车时的舒适感，而且使停车更为准确。,3.4.2 制动电路 电动机的停车制动是通过制动电路对制动线圈YA进行控制的。电磁铁通电时，抱闸松开，电动机能正常运转。电磁铁断电时，抱闸将电动机闸住而停车。在停车时能可靠地闸住整个装置，使电梯轿厢不因载重而自行下坠。制动电路是由135 V交流电源经单相桥式整流而得到直流电源。当门限位等情况正常时，电压继电器KA6是通电的，当方向继电器KM6和KM8接通时，直流制动电磁铁线圈YA经KM1和KM2常闭触点通电，松开制动器，电动机运转。在加速运行中，加速度接触器KM1和KM2触点断开，YA电路中串入经济电阻R7，将电流减小到刚能维持YA不松闸所需要的电流。,当KM6或KM8失电时，线圈YA通过R8放电，随着放电电流的减小，制动力矩渐渐增大，最后完全闸住使电动机停转。放电回路的设置，减缓了制动时的冲击。改变R8的阻值可改变放电电流的衰减过程，从而改变制动的快慢。电容C3为加速电容，在加速时，KM1或KM2的常闭触点动作，电容可吸收触点断开时的电流。,3.4.3 控制电路由变压器TC1将电压变成127 V控制电路电源，由变压器TC2将电压变成48 V和24 V作为呼唤和指示电源。准备 司机进入停在底层的轿厢后，要进行以下几个操作：（）用钥匙将安全开关SA1（坐标10）闭合，指示灯HL14亮，表示电源正常。（）扳动开关SA2（坐标37），接通呼唤系统和指示系统的电源，并使指示灯HL6点亮，各层楼的指示灯显示“”字，表示轿厢现在在一楼。（）扳动开关SA3（坐标50），接通蜂鸣器HA的电源。,（）关闭轿门和层门，这时，轿门限位SQ0和各层门限位SQ1SQ5都处在动作状态。在电压继电器KA6（坐标10）的线路中，FR1和FR2是双速电机的热继电器触点;SQ6是安全钳开关；SQ7是安全窗的天窗开关，设置在轿厢顶上，是为应急营救而设的，安全窗合上时，SQ7是闭合的。安全钳开关也叫超速开关，设置在限速器上，当电梯超速时，超速开关先动，可使电压继电器KA6失电，如KA6动作后速度继续上升，则安全钳动作。在正常情况下上述四个触点（FR1、FR2、SQ6和SQ7）都是闭合的，所以电压继电器KA6通电，接通主拖动系统及制动系统的电源。,启动和加速 将手柄SA5扳至“上行”，可以接通上升继电器KA7。这时，上升限位开关SQ8、下降接触器KM8、下降继电器KA8和慢速接触器KM7的触点都是接通的。经KA7触点接通快速接触器KM5和上升接触器KM6（其中上行限位开关SQ10触点是闭合的），由KM5和KM6接通主电路，KM6接通YA，电动机M松闸启动，电梯快速上升。KM5还接通方向保持继电器KA9和加速时间继电器KT1，KA9通电增加了KM6的一条通路。KT1通电延时后，触点接通KM1，KM2的触点短接主电路中的启动电阻R1，使电动机及电梯得到一次加速。KM1还接通了时间继电器KT2，延时后又接通接触器KM2，KM2短接了主电路中的启动电阻R2，使电动机以全压得到第二次加速。,慢速和平层停车 当电梯进入所停层楼区域时，井道上的铁板进入上平层干簧感应器SQ12内，使坐标29上的SQ12触点恢复常态，为慢速向上继电器KA10通电做好了准备。这时，KM5是在动作状态，所以KA10不能被接通。将操作手柄扳向“停止”时，KA5失电，KM5失电。这产生四个作用：一是电动机失电；KT1、KT2、KM1和KM2失电；三是KM7得电，电动机中串联的三段电阻（R1+R2+R3）进入低速运转（开始时是由高速向低速过渡的再发生发电制动），电梯慢速上升；四是KM10得电，KM10触点断开了方向保持继电器KA9的电路，并代替了KA7和KA9对上升接触器KM6的通电作用。,KM7通电使KT3通电，KT3的延时触点使KM3通电，短接电阻R1和R2使电梯实现第一次慢加速。KM3触点使KT4通电，KT4的延时触点使KM4通电，短接全部启动电阻，使电梯实现第二次慢加速。慢速度行至铁板离开上升平层感应器时，SQ12触点动作，KA10释放，使KM6和KM7相继失电，制动电磁铁YA失电，电动机便停车制动。KT3、KT4、KM3和KM4也跟着释放。现将上述控制过程总结为控制过程流程图，如图3-17所示。,图3-17 控制过程流程图,4 限位开关和极限开关 图3-16中，上升限位开关有两个。在超过最高平层位置时，首先碰到的是行程开关SQ8，用以代替手柄切断KM7，如果SQ8失灵而电梯继续往上运动，则第二个行程开关SQ10动作使KM6失电而停止运行。如还不能停止电梯，则由机械部分带动钢丝绳，强行将极限开关QS1拉开。5 应急与检修 在遇到因层门限位损坏而不能开动电梯时，可用与门限位并联的应急按钮SB10来接通继电器KA6，作应急使用，其他操作不变。在检修电梯时，要求电梯慢速运行，可使用慢速向上按钮SB8，其操作控制过程流程图如图3-18所示。,图3-18 操作控制过程流程图,以上是以上升为例来分析的，电梯的下降操作原理与上升相仿，这里从略，请自行分析。,3.4.4 信号电路信号电路主要包括呼梯信号和层楼及升降指示信号，它们是用低压供电的。1 呼梯信号 每层安有呼梯按钮（SB1SB5）。如三楼有人召唤时，可按下按钮SB3，KA3和KA12串联得电，KA12使蜂鸣器HA瞬时鸣响，KA3自保后，使轿厢内指示灯HL3点亮。司机在看到呼梯信号后，一方面按下按钮SB0使KA0得电去切断呼梯继电器，另一方面可将电梯开向三楼。,2层楼及升降指示电梯现在在几楼？是上行还是下行？每层楼的层门上均会有信号灯显示出来。层楼指示是由楼层指示器来实现的。楼层指示器如图3-19所示，主要由电刷1和固定接点2组成的控制开关SA4组成，转动的电刷通过链条和主曳引机伸轴相连，对应于每层楼的停站，指示器上有一个定触点，当轿厢由一楼到达其他楼层时，电刷也转过几个定触点的距离，以接通那个楼层的指示灯（HL6HL10），则在各个楼层就可显示出电梯所在的楼层。运行方向由上、下行接触器KM6和KM8来点亮指示灯HL11和HL12，则在各个楼层就可以显示出电梯的运行方向。,图3-19 楼层指示器原理图,KP型电梯主要电气器件明细表如表3-3所示。,3.5 XPM型电梯的电气控制系统,XPM符号意义：X选层按钮控制，P自动平层，M自动门。XPM电梯有专职司机操作，具有轿厢按钮指令和自动控制的功能，主要作大楼、宾馆载客或载货之用。电梯在底层和顶层分别设有一个向上或向下召唤按钮，而在其他层站各设有上下两个召唤按钮。轿厢操作屏上设有各层楼要求上下的呼唤指示灯及与停站数相等的指令选层按钮。在底层，司机根据厢内乘客所报出的停层及厅外乘客使用按钮所发出的停层要求，按下“向上”的选层按钮，使这些信号逐一登记，电梯即按登记好的信号逐一停靠。,每次停靠时，电梯自动进行减速、平层及开门。电梯停靠后，必须由司机再按一下“向上”启动按钮，电梯才能关门，再向上启动运行，直至所登记的最高层为止。然后，司机按照轿内乘客的“向下”停层要求和燃亮“向下”呼唤灯，按下选层按钮，使这些信号被登记，按一下“向下”按钮便能逐一停靠。现以五站五门电梯为例来介绍XPM型电梯的控制，以