典型自动控制设备应用与维护 教学课件 ppt 作者 宁秋平 等 第五章　电　　梯

1、第五章 电 梯,第一节 概 述 第二节 电梯的机械系统 第三节 安全保护装置 第四节 电梯的电气装置 第五节 电梯的电气控制系统 第六节 电梯的管理和维护 第七节 电梯的故障及分析,第一节 概 述,一、电梯的分类 电梯产品种类繁多，常从不同的角度进行分类。 1.按电梯用途分类 2.按电梯运行速度分类 1)低速电梯：v1m/s的电梯。 2)快速电梯：1m/sv2m/s的电梯。 3)高速电梯：v2m/s的电梯。 3.按曳引电动机的供电电源分类,第一节 概 述,1)交流电梯：采用交流电源供电，又可分为采用交流异步双速电动机变极调速拖动的电梯，简称交流双速电梯；采用交流异步双绕组电动机调压调速拖动的电梯，简称ACVV拖动的电梯；采用交流异步单绕组电动机调频调压调速拖动的电梯，简称VVVF拖动的电梯。 2)直流电梯：采用直流电源供电。 4.按电梯控制方式分类 1)轿内手柄开关控制电梯：由电梯司机操纵轿厢内的手柄开关，实现电梯运行。 2)按钮控制电梯：操纵厅门外或轿厢内的按钮使电梯运行。,第一节 概 述,3)信号控制电梯：控制系统对各层厅门外的呼梯信号、轿厢内的选层信号及其他信号进行综合分析，司机

2、按下起动按钮后，电梯自行运行和停靠。 4)集选控制电梯：将各种信号加以综合分析，自动决定轿厢运行的无司机操纵电梯。 5)并联控制电梯：两台或三台集中排列的电梯，共用厅门外的召唤信号，按规定顺序自动调度，确定各梯的运行状态。 6)群控电梯：多台电梯集中排列，共用呼梯信号，按规定程序集中调度和控制。 7)智能控制群梯：由计算机根据客流情况，自动选择最佳运行方式控制梯群。 二、电梯的主要参数及型号表示,第一节 概 述,1.电梯的主要参数 2.国产电梯型号的表示 1)电梯产品类别代号为T，表示电梯和液压梯。 2)品种代号分别为： 3)拖动方式代号为： 4)控制方式代号分别为：,第一节 概 述,图5-2 电梯基本结构示意图 1对重导轨 2防护栅栏 3对重装置 4轿厢 5操纵箱 6开关门机 7换速平层传感器 8导向轮 9限速器 10承重梁 11曳引机 12极限开关 13控制柜 14召唤按钮箱 15厅门 16轿厢导轨 17限位开关 18基站厅外开关门控制开关 19限速器涨紧装置 20缓冲器,第一节 概 述,三、电梯的基本结构及工作情况 1.电梯的基本结构 1)曳引机：曳引机是电梯的动力设备。 2)限

3、速器：当轿厢运行速度达到限定值时，能发出电信号并使安全装置动作。 3)系统控制柜和信号柜：各种电子元器件和电器元件安装在一个防护用的柜子内，按预定程序控制电梯运行的电控设备。 4)选层器：是给轿厢定位的装置。 2.电梯的工作情况,第二节 电梯的机械系统,一、曳引系统 曳引系统由曳引机、曳引轮、导向轮、曳引钢丝绳及反绳轮等组成。 1.曳引机,图5-3 有齿轮曳引机外形结构图 1惯性轮 2曳引电动机 3制动器 4曳引机底盘 5蜗杆副减速器 6曳引轮,第二节 电梯的机械系统,图5-4 电磁式直流制动器 1直流抱闸线圈 2铁心 3调节螺母 4闸瓦架 5制动轮 6闸瓦 7闸皮 8抱闸弹簧,第二节 电梯的机械系统,2.曳引轮 3.导向轮 4.曳引钢丝绳,图5-5 钢丝绳截面示意图,第二节 电梯的机械系统,表5-1 曳引钢丝绳与安全因数,5.反绳轮 二、轿厢 轿厢是乘客或货物的载体，是电梯的主要设备之一。它在曳引钢丝绳的牵引作用下，沿敷设在电梯井道中的导轨，做垂直的快速、平稳运行。图57为轿厢结构示意图。,第二节 电梯的机械系统,图5-6 电梯的传动方式,第二节 电梯的机械系统,图5-7 轿厢结构示

4、意图 1上梁 2轿厢架 3厢顶 4厢壁 5拉条 6下梁 7厢底 8护脚板,第二节 电梯的机械系统,三、对重系统 对重系统也称重量平衡系统，位于井道内，通过曳引绳经曳引轮与轿厢连接，包括对重及平衡补偿装置。 四、门系统 1.门系统的组成,图5-8 对重系统构成 1电缆 2轿厢 3对重装置 4平衡补偿装置,第二节 电梯的机械系统,图5-9 电梯门的基本结构示意图 1厅门 2轿厢门 3门套 4轿厢 5门地坎 6门滑轮 7厅门导轨架 8门扇 9厅门门框立柱 10门滑块,第二节 电梯的机械系统,2.自动开关门机构 3.自动门锁,图5-10 两扇中分式开门机构简图 1二级传动轮 2V带 3开、关门电动机 4连杆 5驱动轮 6开门杠杆 7安全触板 8触板拉链 9触板活动轴 10开门刀,第二节 电梯的机械系统,图5-11 固定式门刀自动门锁 1锁臂 2连杆 3滚轮 4门刀 5摆臂 6撑杆 7锁钩 8门锁开关位置 9层门门框,第二节 电梯的机械系统,图5-12 压板机构简图 1门连杆 2动压板 3动压板连杆 4定压板,第二节 电梯的机械系统,五、导向系统 包括轿厢导向系统和对重导向系统，它们均由导轨架、

5、导轨及导靴等组成，如图513所示。 1.导轨,图5-13 导向系统结构简图 1导轨 2导靴 3导轨架,第二节 电梯的机械系统,2.导轨架 3.导靴,第三节 安全保护装置,图5-14 电梯安全保护系统动作示意图,一、机械限速装置,第三节 安全保护装置,机械限速装置是防止轿厢或对重超速或失控时意外坠落的安全设施之一，由限速器与安全钳组成。限速器安装在电梯机房楼板上，在曳引机的一侧，安全钳则安装在轿厢架上底梁两端。每根导轨均应对应一组安全装置，因而轿厢或对重均有两组安全钳，对应地安装在与两根导轨接触的轿厢外或对重两侧下方处，只有在轿厢或对重下行方向时才起保护作用。,图5-15 电梯机械限速装置 1限速器 2安全钳开关 3钢丝绳 4钢丝绳锥套 5拉杆 6安全嘴 7限速器断绳开关 8涨紧装置 9安全钳的传动机构,第三节 安全保护装置,图5-16 限速器 1压绳舌 2甩锤 3锤罩 4、8钢丝绳 5、6座 7卡爪 9伞形齿轮 10连杆 11甩球 12电开关 13夹绳钳,二、缓冲器,第三节 安全保护装置,图5-17 缓冲器设置示意图 1对重 2轿厢 3对重缓冲器 4轿厢缓冲器,第三节 安全保护装置,三

6、、端站保护装置 端站保护装置是为了防止电梯因电气控制系统失灵，超越上下规定位置而设置的。在电梯的上、下两个端站，除设置了正常的触发停层装置外，还分别设置了强迫减速和停层装置，以保证电梯运行中不致发生冲顶和蹲底事故。一般由强迫减速开关、终端限位开关和极限开关组成，实际上它们是轿厢或对重撞击缓冲器之前的安全保护开关。终端保护开关设置如图518所示。,第三节 安全保护装置,图5-18 终端保护开关 设置示意图 1下终端极限开关 2下限位开关 3下强迫减速开关 4上强迫减速开关 5上限位开关 6上终端极限开关 7导轨 8轿厢,第三节 安全保护装置,1.强迫减速开关 2.终端限位开关 3.终端极限开关 四、其他安全保护装置 (1)门锁安全装置 电梯必须在各层的厅门和轿厢门关闭好后方可运行，正常情况下，只要电梯轿厢运行没到位，轿厢门和各层的厅门都关闭着，只有到达某层站后，该层的门才能开启。 (2)近门保护 当轿厢出入口有乘客出入或障碍物时，通过电子元件或其他元件发出信号，使门停止关闭或关闭过程中立即返回再次开启，防止电梯夹人、夹物。 (3)轿厢超载保护装置 当电梯所载乘客或货物超过电梯的额定载重量

7、时，就可能造成超载失控，引起电梯超速降落。,第三节 安全保护装置,(4)安全窗 安全窗是设在电梯顶部的一个向外开的窗口。 (5)轿厢护脚板 当轿厢不平层，停止位置高于层站地面时，会使轿厢与层门地坎间产生间隙，这个间隙可能会使乘客的脚踏入井道，发生人身伤害。 (6)制动器扳手与盘车手轮 在电梯运行中遇到突然停电造成电梯停止运行时，当没有停电自投运行设备，且轿厢又停在两层门之间，乘客无法走出轿厢。 (7)供电系统相序和缺(断)相保护 当电梯的供电系统因某种原因而造成三相动力线的相序改变，就会使电梯原定运行方向改变，这样就会给电梯运行带来极大的危害。 (8)短路、过载保护 电梯同其他电气设备一样，用不同容量的熔断器进行短路保护，用热继电器对曳引电动机进行过载保护。,第三节 安全保护装置,(9)接地保护 电梯所有电气设备金属外壳均应做接地保护，防止电梯操纵控制过程中触电事故的发生。 (10)急停开关 也称为安全开关，是串接在电梯控制电路中的一种不能自动复位的手动开关，当遇到紧急情况或在轿顶、底坑、机房等处检修电梯时，为防止电梯的起动、运行，将开关关闭，切断控制电源以保证安全。 (11)可切断电

8、源的主开关 每台电梯在机房内都装设有一个能切断电梯电源的主开关，具有切断电梯正常运行的最大电流的能力。 (12)紧急报警开关 当轿厢因故障被迫停止，为使司机与乘客在需要时能有效地向外界求援，在电梯轿厢内装有乘客易于识别和触及的报警装置，以通知维修人员或有关人员采取相应的措施。,第四节 电梯的电气装置,一、电气操纵控制系统的电气装置 电气操纵控制系统是指对电梯运行实行操纵和监控的系统。 1.操纵装置 2.检修开关箱 3.换速平层装置,图5-19 电梯的轿内操纵指层箱 1盒 2面板 3蜂鸣器 4轿内指令按钮 5关门按钮 6开门按钮 7慢上按钮 8慢下按钮 9暗盒 10厅外召唤下行箭头 11厅外召唤下行位置指示灯,第四节 电梯的电气装置,图5-20 干簧管传感器结构和工作原理图 1盒 2干簧管 3永久磁铁 4磁力线 5隔磁板,第四节 电梯的电气装置,图5-21 双稳态开关 1外壳 2干簧管 3方块磁铁 4引出线,第四节 电梯的电气装置,4.选层器 (1)机械选层器 它是用机械传动模拟电梯运行，以缩小的比例准确地同步反映轿厢运行位置，并以电气触点的电信号实行多种控制功能的装置。 (2)电动选层

9、器 又称为刻槽式选层器，可装在控制柜内。 (3)电气选层器 实际上是一个步进开关装置，可代替机械选层器。 (4)微机选层器 它是利用数字脉冲信号、微处理器等构成的选层器。 5.控制柜 6.开关门机电阻箱 二、电气传动系统的电气装置,第四节 电梯的电气装置,所谓电气传动系统(也称驱动系统或拖动系统)是指驱动曳引电动机旋转的电气系统。若将曳引电动机看作被控对象，再配以其他有关电气装置，就可组成一定形式的电气传动系统，即开环控制系统与闭环控制系统。,图5-22 电梯闭环控制系统结构框图,第四节 电梯的电气装置,1.理想速度给定装置 2.速度调节器 3.执行机构 4.曳引电动机 5.速度反馈装置,第五节 电梯的电气控制系统,一、概述 电梯作为一种垂直升降运输的工具，其安全可靠性，对人们来说是非常重要的。电梯安全可靠运行的充分与必要条件有： 1)必须把电梯的轿厢门和各个层楼的电梯层门全部关闭好这是电梯安全运行的关键，是保障乘客和司机等人员的人身安全的最重要保证之一。 2)必须要确定电梯的运行方向这是电梯的基本任务，需要根据轿内指令信号、厅外召唤信号和轿厢位置信号对比，进行综合判断。 3)电梯系统的所有机械及电气安全保护系统有效而可靠这是确保电梯设备和乘客人身安全的基本保证。,第五节 电梯的电气控制系统,图5-23 电梯的电气控制框图,二、继电器逻辑控制电路的基本控制,第五节 电梯的电气控制系统,1.轿厢位置信号的获取,图5-24 电梯指层电路,第五节 电梯的电气控制系统,2.轿内指令和厅外召唤控制 (1)轿内指令控制 继电器控制的电梯中,若按下第i层的指令按钮，只要电梯不在该层，则与该按钮相对应的继电器就动作，其触点一方面接通其他控制电路使电梯起动，另一方面使按钮内的指示灯亮，表示该指令已被登记。,图5-25 轿内指令控制与记忆电路,第五节 电梯的电气控制系统,(2)厅外召唤控制 图5-26为厅外召唤控制电路。,图5-26 厅外召唤控制电路,第五节 电梯的电气控制系统,3

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