3《电梯结构原理及安装维修》第6版 （第三章）.ppt

第三章第三章电梯的电气控制系统电梯的电气控制系统（第（第6版）版）第三章第三章 电梯的电气控制系统电梯的电气控制系统 第一节第一节 概概 述述第二节第二节 电梯电气控制系统的分类电梯电气控制系统的分类第三节第三节 常用几种电梯电气控制系统的性能常用几种电梯电气控制系统的性能第四节第四节 电梯电气控制系统的主要电器部件电梯电气控制系统的主要电器部件第五节第五节 第五节交流双速、轿内按钮继电器控制、第五节交流双速、轿内按钮继电器控制、5层层5站电梯的控制原理站电梯的控制原理第六节第六节 交流双速、集选继电器控制、交流双速、集选继电器控制、5层层5站电梯的控制原理站电梯的控制原理第七节第七节 交流双速、轿内按钮交流双速、轿内按钮PLC控制、控制、5层层5站电梯的控制原理站电梯的控制原理第八节第八节 直流电动机拖动电梯电气控制系统的工作原理直流电动机拖动电梯电气控制系统的工作原理第九节第九节 ACVV拖动、集选拖动、集选PLC控制、控制、5层层5站电梯的控制原理站电梯的控制原理第十节第十节 VVVF拖动、集选拖动、集选PLC控制、控制、4层层4站电梯的控制原理站电梯的控制原理第十一节第十一节 采用采用NICE3000new控制器的控制器的VVVF电梯电气控制系统工作原理电梯电气控制系统工作原理第十二第十二节节 永磁同步电动机永磁同步电动机VVVF拖动、微机控制电梯的工作原理拖动、微机控制电梯的工作原理 u 本章应了解掌握的主要问题和复习思考题本章应了解掌握的主要问题和复习思考题第一节第一节 概概 述述 随着科学技术的发展，我国电梯电气控制系统发展迅速，在运行电梯中：1、在拖动系统方面：除额定运行速度 0.63m/s的低层站、大载重量货梯仍有部份采用交流双速外，对于额定运行速度1.0m/s的各类电梯均采用交VVVF拖动。随着国家节能减排政策的深化贯彻执行，普通交流电机VVVF拖动又有被节能效果更好的永磁同步电机VVVF拖动取代。2、在中间过程控制方面：采用继电器作为中间过程控制装置的电梯已被改造升级换代。目前国内生产的电梯几呼全是全微机控制的。采用可编程序控制器PLC作为中间过程控制装置的电梯，也是向微机控制电梯发展过程的过度产品。本章将分别对我国50多年来曾批量生产过的有代表性的经实践检验的交流双速、ACVV、VVVF和直流电动机拖动，轿内按钮和集选继电器控制、PLC控制、微机控制等七种电梯电气控制系统的控制原理作简要介绍。第二节第二节 电梯电气控制系统的分类电梯电气控制系统的分类 一、按控制方式分类（一、按控制方式分类（参见第一章第二节参见第一章第二节）二、按用途分类二、按用途分类 按用途分类是指按乘载对象的特点或要求分类。有下列几种：1、载货电梯的电气控制系统；2、杂物电梯的电气控制系统；3、乘客、住它、病床电梯的电气控制系统；三、按拖动系统和控制方式分类三、按拖动系统和控制方式分类（各拖动系统和控制方式的特点略）（各拖动系统和控制方式的特点略）1、交流单速电动机直接起动轿外按钮控制电梯的电气控制统 2、交流双速、轿内按钮开关控制电梯的电气控制系统 3、交流双速、轿内外按钮开关控制电梯的电气控制系统 4、交流双速、集选控制电梯的电气控制系统 5、交流双速电动机ACVV拖动、集选控制电梯的电气控制系统 6、直流电动机拖动、集选控制电梯的电气控制系统 7、交流单速电动机VVVF拖动、集选控制电梯电气控制系统 8、永磁同步电动机VVVF拖动、集选控制电梯电气控制系统 9、交流单速电动机VVVF或永磁同步电动机VVVF拖动、2台集选控制电梯作并联运行或3台以上集选控制电梯作群控运行的电梯电气控制系统。第二节第二节 电梯电气控制系统的分类电梯电气控制系统的分类 四、按操作控制方式分类四、按操作控制方式分类 1、有专职司机操作控制的电梯电气控制系统 2、无专职司机操作控制的电梯电气控制系统 3、有/无专职司机操作控制电梯的电气控制系统 采用轿内手柄开关控制、轿内按钮开关控制、轿内外按钮开关控制电气系统的电梯只有“正常快速和检修慢速”两种运行模式，这两种运行模式通过轿内操纵箱和轿顶检修箱上的一只单刀双投开关进行设置，但轿顶具有优先权。对于无专职司机控制的电梯，应有专人负责开放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，并督察做好电梯的日常维护保养工作等。第三节第三节 常用几种电梯电气控制系统的性能常用几种电梯电气控制系统的性能 常用几种电梯电气控制系统的性能（或称功能），在这里是指电梯的自动化程度，不是指电梯的整机性能。电梯的自动化程度取决于电梯的控制方式，不同控制方式的电梯自动化程度不同，功能也不同。电梯功能的多少和实现的难易程度与采用的中间过程控制装置有关，有些功能若用继电器去实现就非常困难，用PLC和微机去实现就非常容易，进入21世纪后我国生产的电梯功能日益完善就与PLC和微机在电梯电控系统中的应用有关。一、一、几种常用控制方式电梯的单机运行性能 20世纪60年代（全继电器控制）中后期设计生产的几种常用控制方式电梯的单机运行性能（基本性能）参见教材中表3-1所述。第三节第三节 常用几种电梯电气控制系统的性能常用几种电梯电气控制系统的性能二、两台并联和多台群控电梯的运行性能二、两台并联和多台群控电梯的运行性能 1、两台并联电梯的运行性能 甲乙两台电梯作并联运行时，两台电梯必须同为无司机操作控制模式，否则就脱离并联运行状态，即为非并联运行状态。作并联运行时电梯性能如下：（1）若甲乙两台电梯均无内外指令信号时，两台电梯都设定返回基站关门待命（由调试人员现场设置），在两台电梯返回基站关门待命状态下，一旦出现外召唤信号，先返回基站关门待命的电梯予以响应。若无内外指令信号时，只有一台电梯返回基站待命，而另一台电梯在完成最后一个指令任务后就地停靠关门待命时，一但出现外召唤信号，则就近电梯予以响应。（2）甲梯响应外召唤信号向上行驶过程中，其下方出现上召唤信号时乙梯予以响应。（3）甲梯在基站关门待命时，乙梯返回基站过程中下行顺向外召唤信号予以响应，上行外召唤信号和乙梯上方层站的下行外召唤信号甲梯予以相应。（4）对于多层站电梯，设计人员还需考虑乘员候梯时间长短方面的问题，在此情况下，两台电梯对外召唤信号的响应安排还需改变。2、群控电梯的运行性能 群控电梯的运行模式类似公共汽车，除具有并联电梯的性能外，还具有根据客流量大小自动调节发梯频率的功能，确保乘员候梯时间相对合理的性能。第三节第三节 常用几种电梯电气控制系统的性能常用几种电梯电气控制系统的性能三、可供电梯买方选择（标配功能之外）的电梯性能三、可供电梯买方选择（标配功能之外）的电梯性能 随着社会的发展，人们对电梯的了解日益加深。随着我国电梯工业的快速发展和由卖方市场向买方市场转变。随着我国电梯市场竞争的日益剧烈：许多往日为有价的选择功能，现在只要买方提出来卖方也能免费赠送或列入标配功能，这就是激烈的市场竞争给买方带来的收益；将往日的选择功能列入标配功能的有消防、防捣乱、轿内误登记指令信号消除功能等。目前的有价可选择功能已经不多，如停电应急装置等。第四节第四节 电梯电气控制系统的主要电器部件电梯电气控制系统的主要电器部件一、电梯电气控制系统常用电器元件的文字符号一、电梯电气控制系统常用电器元件的文字符号 本书仍将沿用电梯行业20世纪80年代中后期前，国内各主要电梯制造厂家曾普遍采用过的文字符号编制原则制订本书电气控制电路原理图中常用电器元件的文字符号。这个文字符号的编制原则目前国内仍有不少电梯制造厂家、电梯安装改造维修单位仍在继续采用，也符合广大电梯从业人员的读图习惯。至于国内的中外电梯合资企业采用的文字符号则各不相同，今后也不太可能统一。1、制定和编制本书电器元件文字符号的原则 电器元件的文字符号是按照电工设备文字符号编写通则确定和编写的。即每个器件的文字符号一般按数字符号、辅助符号、基本符号、附加符号等四部份组成。2、电梯电气控制系统中常用电气元件的文字符号参见教材中表3-2）和表3-2）。第四节第四节 电梯电气控制系统的主要电器部件电梯电气控制系统的主要电器部件 二、电梯电气控制系统中的主要电器部件二、电梯电气控制系统中的主要电器部件 1 1、操纵箱、操纵箱 除不允乘员进入轿厢的杂物电梯外，一般电梯的操纵箱均装设在轿厢内，是供电梯司机、乘员、管理人员、维修保养人员操作控制电梯上下运行的平台，也是上述人员了解掌握电梯运行方向和所在位置的装置。操纵箱上装设的电器元件与电梯的控制方式、停靠层站数有关。2 2、指层灯箱、指层灯箱 3 3、召唤箱、召唤箱 4 4、轿顶检修箱、轿顶检修箱第四节第四节 电梯电气控制系统的主要电器部件电梯电气控制系统的主要电器部件 5 5、井道信息采集装置、井道信息采集装置 井道信息采集装置是采集电梯轿厢上下运行过程中所在位置的信息，并将该信息转变为电信号传送给电梯控制系统的装置。应用效果比较好的有以下三种。（1）干簧管换速平层装置 干簧管换速平层装置多用于交流双速梯和直流拖动电梯。作为提前换速或减速、平层时自动停靠开门的控制装置。（2）双稳态开关井道信息采集装置 双稳态开关井道信息采集装置多用于ACVV电梯，作为适时采集电梯井道信息的装置。该装置是中迅电梯有限公司于20 世纪80年代中期从瑞士引进，之后被国内部分电梯制造企业和安装改造维修企业选作为ACVV电梯采集井道信息的装置。（3）光电开关井道信息采集装置 光电开关井道信息采集装置由光电开关和遮光板两部分构成。光电开关稳装在轿架立梁上，遮光板稳装在轿厢导轨上。电梯在运行过程式中，当位于轿顶的光电开关凹形口插入位于轿厢导轨上的遮光板时，光电开关输出低电平脉冲信号，电梯电控系统的L或微机根据接收到的脉冲信号，完成电梯的控制功能。第四节第四节 电梯电气控制系统的主要电器部件电梯电气控制系统的主要电器部件 、轿厢两端站限位开关装置、轿厢两端站限位开关装置 轿厢两端站限位开关装置是限制电梯轿厢运行区间的装置，在正常状态下，电梯的轿厢只能在上、下端站的层门踏板之间往返运行。轿厢运行的上限是上端站踏板上平面，轿厢运行的下限是下端站踏板上平面，轿厢运行过程中超越两端站踏板上平面是受到限制的。设置轿厢两端站限位的开关装置是确保司机、乘员和电梯设备安全的装置。轿厢两端站限位的开关装置由两端站强迫换减速（第一道）、两端站越位控制（第二道）、两端站越位极限控制（第三道）等3道安全保护装置构成。该装置的结构和安装示意图如图3-9 所示。第四节第四节 电梯电气控制系统的主要电器部件电梯电气控制系统的主要电器部件 7 7、底坑检修箱、底坑检修箱 底坑检修箱是20世纪末设计制造并投入使用的电梯电器部件。其目的是确保电梯维保人员下井道底坑维保电梯时的安全，该部件稳装于井道底坑侧壁，维修人员下井道底坑后易接近和操作之处。该部件装设的电器元件包括急停开关TAK、照明灯CZD及其控制开关CZKK和电源插座（2、3）DCZ等。该部件的外形结构示意图如图3-11所示。第四节第四节 电梯电气控制系统的主要电器部件电梯电气控制系统的主要电器部件 8 8、选层器、选层器 选层器是我国20世纪50年代中期至80年代中后期，为实现全继电器控制电梯的预设功能要求，又能将继电器控制的电路环节进行简化而设计的电器部件。9 9、控制柜、控制柜 控制柜是电梯电气控制系统的控制中心，也是调试和维保人员调整、检查、观察、分析电梯运行状况的平台。控制柜内装设的电器元件主要与电梯的拖动方式、控制方式、额定载重量、额定运行速度、停靠层站数等有关。例如：（1）全继电器控制的交流双速梯，控制柜内装设的元器件主要是电抗器、板型电阻、接触器、中间过程控制继电器、控制变压器、熔断器等。（2）ACVV、VVVF拖动、P LC控制电梯，控制柜内装设的元器件主要是交流调压调速器或变频器、PLC、接触器、控制继电器、控制变压器、熔断器或空气开关等 （3）VVVF拖动、全微机控制电梯，控制柜内装设的元器件主要是微机主控板、变频器、开关电源板、接触器、控制继电器、控制变压器、熔断器或空气开关等。控制柜的结构和安装示意图如图3-14所示。第四节第四节 电梯电气控制系统的主要电器部件电梯电气控制系统的主要电器部件 10、直流门电机调速电阻器箱和晶闸管励磁装置 （1）直流门电机调速电阻器箱 采用直流电动机作为电梯开关门拖动电动机，是20世纪60年代中期由当时的全国电梯联合设计率先采用，后被国内各电梯厂普遍选用。采用直流电动机作为开关门拖动电动机时的开关门速度调节，是根据直流电动机的运行速度在激磁绕组的端电压一定时，采用电阻与电枢绕组串、并联，再通过行程开关与打板适时配合动作，适时分压，达到对开关门速度进行适时调节的满意效果。（2）晶闸管励磁装置 晶闸管励磁装置是我国20世纪6080年代中后期，作为各种直流快速、高速电梯电气控制系统实现无级调压调速的唯一装置。该装置是把交流电变换为幅值连续可调、极性由电气控制系统的电梯运行方向控制继电器适时切换的直流电源。该电源作为直流发电机电动机组的直流发电机主磁场绕组的供电电源，实现直流发电机电枢绕组输出的电源幅值是按电梯理想速度曲线变化的直流脉动电源，从而实现控制电梯按理想速度曲线运行的效果。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5站电梯的控制原理站电梯的控制原理一、概述一、概述 采用该控制系统的电梯是我国上世纪80年代末前批量生产最多的电梯，目前国内采用中间继电器作为过程控制器件的电梯已不复存在。但这种控制系统具有直观、易学、易懂的特点，对于刚涉足电梯行业者，从这种控制系统入手去了解掌握电梯的基本性能（功能）、控制原理，也提高了读电路原理图的能力，为往后学习更复杂的电梯电气系统打下良好基础，是一种事半功倍的学习方法。因此，如能将电路原理图3-15学懂，再学习其它拖动、控制方式电梯电路的控制原理就容易得多。据此，将对图3-15的控制原理作重点介绍。二、电梯电路原理图中常用电器元件的图形符号二、电梯电路原理图中常用电器元件的图形符号 本书介绍的电梯电气原理图中常用电器元件的图形符号见教材中的表3-4。三、电路原理图三、电路原理图3-153-15的组成部分及主要环节的工作原理的组成部分及主要环节的工作原理 电路原理图3-15主要由主拖动电路、直流控制电路、交流控制电路、外召唤控制电路、指示灯信号控制电路、照明控制电路等六部分控制电路组成。1、主拖动电路 主拖动电路主要包括供电电源和以曳引电动机为中心的速度调节控制等两方面的电路。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理（1）主拖动电路的供电电源 主拖动电路的供电电源，也是电梯的供电电源。该电源的采用只能从我国电业部门近年来推荐的低压供用电系统中选择。近年来电业部门推荐的低压供用电系统主要有TN-S系统、TN-C系统、TN-C-S系统等几种。这几种供、用电系统的电路原理图如图3-16所示。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 （2）电源主开关 按我国相关电梯专业技术标准的规定，每台电梯的电源引入端必须设置一只主开关，并对该开关有以下规定：1）在电梯机房内每台电梯必需单独设置一个能切断该台电梯电路的主开关。但该开关不能切断机房、滑轮间、轿厢和井道的照明电路和机房、轿顶和底坑电源插座以及通风、报警装置的供电电路等；2）该开关的整定容量应稍大于该电梯所有电路的总容量，并具有切断该台电梯在正常运行情况下的最大电流能力；3）该开关应具有稳定的断开和闭合位置，若以闸刀为主开关，则手把向下位置应是断开位置：4）该开关应安装在机房入口处，能方便迅速接近和操作的位置，周围不应有杂物或有碍操作的设备或机构；5）如机房为几台电梯共用，各台电梯的主开关必须有与对应曳引机的明显识别标记；6）该开关如装在柜内，柜门不得上锁，应能随时打开。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 （3）主拖动电动机（俗称曳引电动机）我国自20世纪50年代中期开始批量生产交流双速梯起，其拖动系统采用的曳引电动机有以下两种不同的结构形式。1）电动机快、慢速定子绕组为两个彼此独立绕组的交流双速电动机 这种电动机每套绕组的结构安排不同，产生的磁极对数也不同，两套绕组的电路原理图如图3-17所示。在图3-17中：当3相电源接入图3-17）中的U2、V2、W2时，电机具有1000r/min的同步转速；当3相电源接入图3-17）中的U1、V1、W1时，电机具有250r/min的同步转速。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 2）电动机快、慢速定子绕组是同一个绕组的交流双速电动机 这种双速电机的定子铁芯槽内只嵌放一套绕组，依靠改变绕组外部电路接法，实现一个绕组产生两种不同的磁极对数和相应的同步运行速度。第一种接线方式 将定子绕组U1、V1、W1三个端子接入三相交流电源，将U2、V2、W2三个端子悬空，这时的三相定子绕组为Y形接线方式，它的接线原理图如图3-18所示。第二种接线方式 将定子绕组U2、V2、W2三个端子接入三相交流电源，将定子绕组U1、V1、W1三个端子接于一点O1，这时三相定子绕组的接线原理图如图3-20所示。在这种接线方式下，原来以Y 形连接的三相定子绕组变为YY形连接，此时每相绕组由、两部分线圈并联而成。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 （4 4）交流感应电动机的基本工作原理）交流感应电动机的基本工作原理 一般的交流感应电动机由机壳、定子铁芯、定子绕组、机座和转子轴、转子铁心、转子导体、端盖等固定和转动两大部分构成。从点的角度上说，这种电动机由定子绕组和转子导体两部分组成。根据电机学论述的交流感应电动机工作原理，将一个如图3-21所以的380V三相交流电源，输入其电路接法如图3-22所示的电动机定子绕组时，在定子绕组周围的空间将有如图3-23所示的两极旋转磁场产生，旋转磁场的方向，取决于三相电源i A、i B、i C分别输入三相定子绕组A-X、B-Y、C-Z的相序。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯电路原理图站电梯电路原理图3-153-15的控制原理的控制原理 根据电磁学理论，转子导体与旋转磁场作相对运动过程中，由于转子导体切割了旋转磁场的磁力线，因而在转子导体内产生了感应电动势，在感应电动势作用下，转子导体内产生了电流，电流方向与旋转磁场方向的关系可用右手定则确定。又由于通有电流的导体，在旋转磁场存在的空间要受到力的作用，电动机转子开始运转起来。电动机运转方向，与旋转磁场的关系可用左手定则确定，如图3-24所示第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 （5）交流单绕组双速电动机电梯拖动系统的工作原理 由于本书介绍的几种交流双速梯的拖动系统均为单绕组双速电动机拖动的电气系统，以下对这种单绕组双速电动机的电梯拖动系统的工作原理作简要介绍。若采用双绕组双速电动机作为曳引电动机，其拖动系统的工作原理基本相同。这种交流单绕组双速电梯快速起动运行时，通过一只快速运行接触器KC给电动机引出线的接线端U2、V2、W2输入380V的三相交流电源，通过另一只快速运行接触器1KC把电动机引出线的接线端U1、V1、W1短接起来，实现绕组的YY接线方式，曳引电动机以1000r/min的同步转速运行。当电梯到达准备停靠层站的提前换速点时，采取使KC和1KC失电复位，与KC和1KC有电联锁关系的慢速接触器MC得电吸合，在曳引电动机快速绕组失电的同时给曳引电动机慢速绕组输入三相交流电源，使曳引电机定子绕组产生的旋转磁场转速从1000r/min 下降为250r/min。但是通过蜗杆、蜗轮、绳轮、钢丝绳驱动着数吨重轿厢和对重装置的电动机转子转速，则由于惯性关系，其实际转速不可能由950r/min左右立即下降到230r/min左右。因而出现转子转速n 2远大于旋转磁场转速n 1的情况。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 电梯在额定快速运行时，旋转磁场的转速n 1大于转子转速n 2，转子导体内所产生的电流，和通过这个电流的转子导体在旋转磁场存在的空间所受的力，是使转子跟随旋转磁场运行的力。那么，当电梯由快速运行切换为慢速运行时，若旋转磁场方向维持不变，由于出现旋转磁场转速n 1小于转子转速n 2的情况下，转子导体内所产生的电流方向必然和n 1n 2时相反。因此，转子导体在旋转磁场内的受力方向也必然和n 1n 2时相反，力图使转子以反方向运转。这个力图使转子以反方向运转的电磁转矩，俗称再生制动力矩。在再生制动力矩的作用下，曳引电动机YD的转速很快从950r/min左右下降至230r/min左右，使电梯进入平层前的慢速爬行状态，电梯按图3-25所示的速度曲线运行。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 （6）曳引电动机YD的保护设施 1）过载保护 是为防止由于电梯过载或其他方面的原因造成通过电动机定子绕组的电流长时间地超过其额定值，而烧毁电动机或降低电动机的使用寿命，在电动机快、慢速定子绕组电路内各串入一只热继电器。当超过额定值的电流较长时间地通过热继电器时，热继电器动作，其辅助接点切断YJ的电路，YJ复位，YJ继电器的几组常开接点分别切断电气控制系统的交、直流控制电路，强迫电梯停止运行。2）短路保护 除在YD定子绕组电路设置热保护元件外，还在电路内接入熔断器1FU13作短路保护。20世纪5080年代末期设计生产的电梯电气控制系统，多采用熔断器作为短路保护装置，80年代末期后多采用空气开关作为短路保护装置，如选择得当两者都能起到应有的短路保护作用，后者可免去更换熔断器熔体的麻烦。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理2 2、直流控制电路、直流控制电路 直流控制电路部分是电梯电气控制系统的主要组成部分。（1）直流控制电源 电气控制系统的直流电源由具有隔离作用的工作变压器YB和ZLD14 等4只二极管组成单相桥式全波整流电路构成。（2）直流门电机MD的拖动及其控制电路 电梯的自动开关门控制电路，是直流控制电路的主要控制环节之一。图3-15中的自动开关门拖动控制电路如图3-26a）所示,其等效电路如图3-26b)所示。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 控制系统在实现开关门过程中，通过行程开关1KMK和1GMK与开关打板配合，待门开、关妥时自动切断开关门继电器KMJ和GMJ的电路，实现自动停止开关门。通过行程开关2KMK和23GMK与开关打板配合，改变与MD电枢绕组并联接法的绕线式电阻KMR和GMR的阻值，使MD按图3-27的速度曲线运行。开关门电动机是一部容量120170W，额定工作电压为直流110V，转速为1000r/min的直流电动机。由于直流电动机的转速在激磁绕组电压一定时与电枢端电压成正比，运转方向随电枢端电压的极性改变而改变，控制MD实现自动开、关门。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 3 3、厅外召唤控制电路、厅外召唤控制电路 厅外召唤控制电路是实现厅外召唤信号自动登记记忆和适时消除该信号的控制电路。其主要电路控制环节如图3-28所示。例如：若电梯停靠在2楼，当4楼乘员按下4XZA时，4XZJ吸合并通过4XZJ4.9接点自保。4XZJ吸合时，操纵箱上相应的召唤方向、位置指示灯、召唤按钮内的辉光灯亮（5080年代国产电梯有这种功能）其控制原理见教材的描述。第五节第五节 交流双速、轿内按钮继电器控制、交流双速、轿内按钮继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理四、与电路原理图3-15配套使用的主要电器部件略 五、电梯开关门的操作及其控制原理 （参见本书内容）六、司机上班开门开放电梯进入轿厢后的操作及其控制原理六、司机上班开门开放电梯进入轿厢后的操作及其控制原理 （参见本书内容）七、将电梯置于快速运行模式时司机的操作及其控制原理七、将电梯置于快速运行模式时司机的操作及其控制原理 （参见本书内容）八、八、3 3楼乘员进入轿厢向司机报明前往层站，司机送乘员的操作及其控制原楼乘员进入轿厢向司机报明前往层站，司机送乘员的操作及其控制原理理 （参见本书内容）九、维保人员或司机控制电梯以检修慢速上下运行的操作及其控制原理 （参见本书内容）第六节第六节 交流双速、集选继电器控制、交流双速、集选继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 一、概述一、概述 交流双速、集选继电器控制电梯电气控制系统，是20世纪60年代中期为额定运行速度V1.0 m/s乘客电梯设计的电气控制系统统。采用该控制系统的电梯具有司机控制、无司机控制、检修慢速运行控制三种模式，是一种单机运行功能最完善的电梯电气控制系统，是两台并联和多台群控乘客电梯的构成单元。本章第五节介绍的轿内按钮控制电梯在快速运行时，司机一次只能下达一个内指令信号，而且外召唤信号也不能参予确定电梯的运行方向，顺向外召唤信号也不能截梯。本节要介绍的集选控制电梯在有、无司机模式下，司机或乘员一次可登记多个内指令信号，而且外召唤信号也能参予定电梯的运行方向，顺向外召唤信号也有截梯功能。对于全继电器控制的集选控制电气系统为实现上述功能，使图3-33比图3-15复杂得多。但有掌握图3-15的基础，若再采用比对方式找出图3-33与图3-15的共同点和不同点，就会发现图3-33和图3-15的共同点多于不同点，如果图3-15真正学懂了，学懂图3-33的控制原理就比当初了解掌握图3-15还要简单些。学习就像爬山，往上爬一步是为往上爬第二步作准备，只要努力坚持爬好每一步，就能达到预期要达到的目标。第六节第六节 交流双速、集选继电器控制、交流双速、集选继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理二、电路原理图二、电路原理图3-33和和3-15的基本相同与不同之处的基本相同与不同之处 1、基本相同之处 （1）图3-33）中YD、YJ、GMJ、KMJ、MD的控制电路与图3-15是基本相同的。（2）图3-33）中的1-5NLJ、1-5THJ、SPJ和XPJ的控制电路与图3-15也是基本相同。（3）图3-33 C）中的SKJ和XKJ的控制电路与图3-15是基本相同，但因图3-33）中的外召唤信号参予确定电梯运行方向而差别较大。（4）图3-33 d）中的交流控制电路和外召唤信号登记电路与图3-15也是基本相同。（5）图3-33 e）中的蜂鸣器和指示灯登记电路与图3-15是基本相同。图3-33和图3-15上述电路基本相同，但略有区别，而这些区别只要把图3-33新增加部份搞懂后也就自然懂了。2、主要不同之处 （1）图3-33）中增加了安全触板继电器ABJ及其控制电路、门锁继电器MSJ 及其控制电路、司机控制继电器SJJ和检修运行继电器JXJ及其控制电路、起动运行继电器MQJ及其控制电路、停站时间继电器TSJ及其控制电路、直驶继电器ZJ及其控制电路等。（2）图3-33 C）中增加了超载继电器CZJ和其辅助继电器CXJ及其控制电路、停站控制继电器TJ和其辅助继电器TFJ及其控制电路。第六节第六节 交流双速、集选继电器控制、交流双速、集选继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 3、主要不同之处的功能及相应器件的控制电路 采用图3-33电梯为实现安全触板和超载保护、外召唤信号参予定向和顺向截梯、直 驶等功能，使图3-33的电路结构比图 3-15复杂些，以下对新增部份作简要介绍：（1）安全触板继电器ABJ及其控制电路 电梯在关门过程中，如有乘员碰压位于轿门上的安全触板时，安全触板开关ABKABJ 4.9得电动作,ABJ1.7闭合，KMJ.经ABJ1.7接点得电动作，KMJMD实现安全触板开门。（2）门锁继电器MSJ及其控制电路 采用厅门（1-NTSK）、轿门（JSK）电联锁接点控制门锁继电器MSJ，再由MSJ控制相关电路，容易实现电梯的自动控制。（3）司机控制继电器SJJ、检修运行继电器JXJ、起动运行继电器MQJ及其控制电路。采用专用钥匙扭动操纵箱下方暗盒内的三态钥匙开关（也可以用个手指开关取代）SYK置电梯于司机、无司机、检修运行模式及其控制电路。第六节第六节 交流双速、集选继电器控制、交流双速、集选继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 1）置电梯于司机控制模式及其控制电路 用专用钥匙扭动钥匙开关SYK，置03、51号线于接通状态，司机继电器SJJ4.9经03、02号线得电动作，SJJ其常闭接点SJJ2.8断开,MQJa.失去经预定时间得电动作的条件，电梯被置于司机控制模式。在司机控制模式下，电梯的关门起动运行由司机掌握控制。2）置电梯于无司机控制模式及其控制电路 用专用钥匙扭动钥匙开关SYK，置03与51、53号线均处于断开状态（即中间位置）时，司机控制继电器SJJa.和检修继电器JXJa.均不能得电动作。由于司机继电器SJJ不能动作,从平层停靠开门起经46S TSJ（阻容延时电容放电电流不能维持吸合），MQJ.经SJJ2.8和TSJ2.8接点从02、05号线得电动作,MQJ1.2闭合,GMJ.经MQJ1.2、YXJ9.10、YJ1.2等接点从01、02得电动作，GMJMD电梯自动关门，门关妥就地或返基站关门待命。电梯起动运行由乘员自行掌握控制。3）置电梯于检修慢速运行操作模式及其控制电路 用专用钥匙扭动钥匙开关SYK，置03、53号线于接通状态，检修继电器JXJa.经SYK接点从02、03号线得电动作，JXJ的常开接点闭合常闭接点断开，电梯被置于检修慢速运行模式。在检修慢速运行模式下，电梯只能作上下点动检修慢速运行。第六节第六节 交流双速、集选继电器控制、交流双速、集选继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 （4）停站时间继电器TSJ及其控制电路 用专用钥匙扭动钥匙开关SYK置电梯于无司机控制模式下，03与51、53号线均处于断开状态（即中间位置）时，司机控制继电器SJJa.和检修继电器JXJa.均不能得电动作。由于司机继电器SJJ不能动作,从平层停靠开门起经46S TSJ（阻容延时电容放电电流不能维持吸合），MQJ.经SJJ2.8和TSJ2.8接点从02、05号线得电动作,MQJ1.合,GMJ.经MQJ1.2、YXJ9.10、YJ1.2等接点从01、02得电动作电梯自动关门，门关妥就地或返基站关门待命。（5）超载继电器CZJ和其辅助继电器CXJ及其控制电路 电梯超载时位于轿底的超载开关CZK动作，CZK：1）07、43号线接通ABJABJ1.7闭合KMJMD实现超载开门。2）07、91号线接通CZJCZJ1.7闭合CXJCZJCZJ和CXJ交替动作位于操纵箱内的蜂铃FM断续响、位于操纵箱面板的超载灯CZD闪亮。这时应有乘员退出轿厢，直至超载信号解除为止。（6）停站控制继电器TJ和其辅助继电器TFJ及其控制电路 TJ和TFJ继电器是采用图3-33电气系统电梯到站停车控制继电器。参予控制的继电器有1-5THJ、1-5NLJ、1-4SZJ、2-5XZJ和SKJ及XKJ，以此达到主令、顺向外召信号（包括最远反向外召信号截梯）都能控制电梯到站换速、平层停靠开门。第六节第六节 交流双速、集选继电器控制、交流双速、集选继电器控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理三、图三、图3-333-33电气系统的控制原理电气系统的控制原理 以上已对图3-33和图3-15电气系统作了比较分析，图3-33新增加部份的作用原理也作了简要介绍。在此不再对图3-33电气系统的控制原理进行系统讲解。读者如想进一步了解图3-33的控制原理，可按书的的表述和提示自学。第七节第七节 交流双速、轿内按钮交流双速、轿内按钮PLCPLC控制、控制、5 5层层5 5站电梯的控制原理站电梯的控制原理一、概述一、概述 本章第五、六节介绍了交流双速、轿内按钮和集选继电器控制两种电梯电气控制系统。本节和下一节将介绍上述两种控制系统的升级换代产品，采用PLC取代中间过程控制继电器的交流双速、轿内按钮和集选PLC控制的电梯电气控制系统。这两种控制系统于20世纪80年代末和90 年代初设计生产并批量投放市场，采用这种控制系统的载货电梯至今仍有一部分在正常运行。本节将简要介绍交流双速、轿内按钮继电器控制电梯电气系统的升级换代产品，交流双速、轿内按钮PLC控制电梯电气系统的控制原理。交流双速、轿内按钮PLC控制、5层5 站电梯电路原理图如图3-37所示。二、二、PLCPLC的特点、结构原理及在电梯电气控制系统中的应用的特点、结构原理及在电梯电气控制系统中的应用 1、PLC 的诞生 据资料介绍，早期的PLC是美国通用汽车公司为满足汽车生产线上专用设备快速更新的需求，于1968年以招、投标的形式，由中标方按招标文件要求研制成功的一种中间过程控制装置，这种装置当时的译名为可编程序逻辑控制器（简称PLC）。自1975年起美国、德国、日本等国家开始将微处器CPU作为PLC的中央处理单元后，才使PLC的功能、可靠性、灵活性得到全面提升，价格也大幅降低。现在人们使用的PLC就是采用CPU作为中央处理单元后的PLC。第七节第七节 交流双速、轿内按钮交流双速、轿内按钮PLCPLC控制、控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理 2、PLC的特点（参见教材）3、PLC的分类（参见教材）4、PLC的基本工作原理 PLC是一种工业控制微机，它的中央处理单元是微处理器CPU，它的结构形式和工作原理与微机相仿。对于不大熟悉微机的人们，在了解掌握PLC时，可先从熟悉它的应用技术和使用操作入手，待掌握它的使用和操作技能之后，若有必要再去了解掌握它的过程控制原理。以下以与继电器控制系统比较方式描述PLC控制系统的工作原理。（1）继电器作为中间过程控制器件的电气控制系统 采用继电器作为中间过程控制器件的电气控制系统，一般由输入部分、中间逻辑控制部分、输出部分等三部分构成，三部分的关系可用框图3-38表示。第七节第七节 交流双速、轿内按钮交流双速、轿内按钮PLCPLC控制、控制、5 5层层5 5 站电梯电路原理图站电梯电路原理图3-373-37的控制原理的控制原理 （2）PLC控制的电气控制系统 由于PLC是一种工业控制微机，其中间逻辑运算和程序控制是通过微处理器、存储器，触发器之类的电路单元实现的。因此，操纵元件输入的开关信号微机不能受理，需先转换成微机能受理的低电平信号。同理，微机输出的低电平信号也需转换成功率较大的电压电流信号，才能控制被控对象按预定要求运行，经简化后的PLC过程控制电路原理结构框图如图3-39所示。由于PLC是一种工业控制微机，PLC的中央处理单元是微处理器CPU，因此它的内部电路结构是比较复杂的，经简化后的PLC内部电路原理结构框图如图3-40所示。第七节第七节 交流双速、轿内按钮交流双速、轿内按钮PLCPLC控制、控制、5 5层层5 5 站电梯的控制原理站电梯的控制原理（3）PLC的组成部分及各组成部分的作用PLC主要由微处理器、存储器、1/0模块、外围设备等四部分构成。1）微处理器CPU：微处理器是PLC的核心器件，它具有以下作用：2）存储器：存储器分系统程序存储器和用户程序存储器两