电梯电气原理讲解

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惠州市电梯安装维修人员培训
（电梯电气控制原理）
广东省特种设备检测院惠州分院 二○○九年十月
电梯电气控制原理
第一节 电梯电气系统
一、电梯电气系统的组成: 信号控制系统 电力拖动系统
1、电力拖动系统
组成： 曳引机 电动机的调速装置 速度反馈装置等
作用： 提供动力，曳引轿厢和对重运行，
5FJ
SFJ
4FJ
4NJ
4FJ
3FJ
3NJ
3FJ
2NJ 2FJ 2FJ
1NJ 1FJ SFJ
XFJ
• 工作原理如图：
•
假设电梯在3层3FJ↑，这时，如果司机按4NA以
上的选层按钮，电梯就会选上行。因为电源通过4NJ和
4FJ、5FJ、XFJ继电器触点使SFJ↑。反之，如果司机
按2NA以下的选层按钮，电源通过2NJ和2FJ、1FJ、SFJ
(２）交流双速电梯电力拖动系统
• 工作过程原理(起动、运行、制动过程):
• 1、起动时，当SC（上行）或XC（下行）接触器吸合，快车接触器KC吸合， 使电动机的快速绕组串入电抗降压起动，经一定时间后（2-3秒），加速接 触器KJC吸合，将电抗器短接切除，电动机在全电压下进一步加速，最后进 入稳速运行。
调频调压调速
直流拖动系统
可控硅励磁 可控硅供电
交流调压调速系统
交流调压调速就是用可控硅取代电阻电抗， 从而控制起、制动电压，并采用速度反馈实现 系统闭环控制，在运行中不断检查电梯运行速 度与理想速度曲线的吻合，从而达到启动舒适、 运行平稳的目的。
交流变压变频调速系统
• 也称为VVVF电梯。该电梯速度调整平滑， 能获得十分良好的乘坐舒适感，能明显 的降低电动机的起动电流，运行效率高， 可以节能30％～50％。
DC110V
03
ＪＭＫ １TＭＫ 2ＴＭＫ
nＴＭＫ
04
ＭＳＪ
ＪＭＫ－－轿门联锁开关 ＴＭＫ－－厅门联锁开关 ＭＳＪ－－门联锁继电器
为了保证安全，正常情况下，电梯必须在门全部闭合上才能运行。为了验 证是否所有门都闭合上锁，所以将厅门、轿门的门锁开关和门关闭验证开关 的接点全部串联接进门锁继电器。只有所有门全部关闭上锁后，电梯才能运 行。
工作，可以应用主电接触器的辅助常开触点作为其一。另一个视 电路设计情况，如再单设计一个抱闸接触器，这样处理对于实现 标准要求也是非常有利。 • b.触点粘连保护的设计检查。
•
•
（4）选向定向线路
•
•
选向即是电梯接到指令后，根 •
据轿厢所处位置决定是选择上行、 •
还是下行。
•
•
• •
•
•
5NJ 5FJ XFJ
交流双速电梯常用的元件代号
代号
名称
代号
名称
ＳＣ 上行接触器
ＫＲＪ 快车热继电器
ＸＣ 下行接触器
ＭＲＪ 慢车热继电器
ＫＣ 快车接触器
ＫＭＪ 开门继电器
ＫＪＣ 快车加速接触器 ＧＭＪ 关门继电器
ＭＣ 慢车接触器
ＹＸＪ 运行继电器
ＺＣ 慢车制动接触器 ＭＳＪ 门联锁继电器
ＤＣ 控制电源接触器 ＱＪ 启动继电器
代号
名称
代号
名称
ＬＪ 层楼继电器
ＹＪ 电压继电器
ＦＪ 层楼辅助继电器 ＳＰＪ 上平层继电器
ＮＪ 轿内指令继电器 ＸＰＪ 下平层继电器
ＳＦＪ 上方向继电器 ＨＳＪ 换速继电器
ＸＦＪ 下方向继电器 ＪＸＪ 检修继电器
ＳＪ 上召唤继电器 ＸＷＪ 相序继电器
ＸＪ 下召唤继电器 ＡＰＪ 安全触板继电器
ＺＪ 直驶继电器
接地的低压电源供电系统中的工作零线N，接地线指专
用保护零线PE。
• 电梯应首先采用TN-S系统，在有困难时可以采用 TN-C-S系统。但不能采用TN-C系统更不能在中性点接地 的TN供电系统中采用单独的接地保护。
元
层楼指示
呼梯显示
运行方向 指示
呼梯铃与 报警装置
开关门信号
平层与门区 信号
拖动控制
开关门控制
第六节 电梯电路介绍
１、直流信号控制电路部分：（介绍几种电路）
电气安全保护电路 门电气联锁电路 抱闸电路 选向定向电路
（１）电气安全保护电路
01
DC110V
04
RD KTK DTK DSK ACK AQK XSK
L1
•
L2
•
L3
•
N
•
PE
• 电源接地极
•
外露可导电部分
TN-S系统（图）
• TN-C-S系统是上述两者的混合系统。
•
L1
•
L2
•
L3
•
PEN
A
N
•
PE
•
• 电源接地极
外露可导电部分
•
TN-C-S 系统（图）
•
GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》规定：
“零线和接地线应始终分开”，因为零线指中性点直接
ＣＺＪ 超载继电器
代号
名称
代号
名称
ＪＫ 检修开关
ＫＭＫ 开门终端开关
ＴＭＫ 厅门联锁开关 ＧＭＫ 关门终端开关
ＪＭＫ 轿门联锁开关 ＳＨＫ 上行强迫换速开关
ＡＣＫ 安全窗开关
ＸＨＫ 下行强迫换速开关
ＡＱＫ 安全钳开关
ＳＤＫ 上行限位开关
ＺＸＫ 限速器断绳开关 ＸＤＫ 下行限位开关
ＫＴＫ 底坑急停开关 ＭＺＫ 满载开关
ＪＴＫ 轿内急停开关 ＧＺＫ 超载开关
ＤＴＫ 轿顶急停开关 ＤＮＫ 轿顶检修开关
代号
名称
ＧＫ 总电源开关
ＺＫ 极限开关
ＤＫ 照明电源开关
ＦＳＫ 风扇开关
ＮＺＫ 轿内照明开关
ＴＳＫ 基站电源锁开关
ＮＳＫ 轿内电源锁开关
ＫＭＡ 开门按钮
ＧＭＡ 关门按钮
代号
名称
ＮＳＡ 轿内慢上按钮
ＮＸＡ 轿内慢下按钮
ＮＪＡ 轿内选层按钮
继电器触点使XFJ↑,电梯只会向下方向运行。
２、电力拖动系统
１）交流单速电梯电力拖动系统 ２）交流双速电梯电力拖动系统 ３）交流调压调速电梯拖动系统 ４）交流变频调速拖动系统
（１）交流单速电梯电力拖动系统(定子串电阻)
ＫＪＣ
ＳＣ
R
S
Ｒ
ＫＪＣ
Ｍ
ＳＣ
～
T
ＸＣ
Ｒ
ＸＣ
ＳＣ－－上行接触器
ＸＣ－－下行接触器、
相不平衡和只有单相用电器工作时，会有电流通过，并对地呈现
一定的电压，该电压将会反馈到正常运行的接PEN线的设备外露
可导电部分。
L1
•
L2
•
L3
•
PEN
• • 电源接地极
外露可导电部分
TN-C系统 （图）
• TN-S系统即常称的三相五线制、由三根相线一根中线（N)和 一根保护线(PE)组成。电气设备外露可导电部分PE线相接。由于 PE线是专用保护线，正常运行时PE线没有电流，而且在用电设备 之前也不可能误安装可使其断开的装置，所以安全保护性能较好。
• 制动器电路GB7588中规定如下：
• 1、切断制动器电流，至少应用两个独立的电气装置来实现，不 论这些装置与用来切断电梯驱动主机电流的电气装置是否为一体。 当电梯停止时，如果其中一个接触器的主触点未打开，最迟到下 一次运行方向改变时，应防止电梯再运行。
• 2、关于两个独立的接触器 • a.制动器线圈的电路中应至少有两个独立的接触器的触点在其中
• 标准对门锁要求规定：
• 1．锁紧元件及其附件应是耐冲击的，应用金属材料制造或加 固。在电气安全装置动作之前，锁紧元件最小啮合长度为7mm。
• 2．锁紧装置与安全触点元件间应是直接的和防止误动作的连 接。
• 3. 门锁锁钩，锁臂及动接点动应灵活。在电气安全装置动作 之前，锁紧元件最小啮合长度为7mm。
ＫＣ－－快车接触器
ＫＪＣ－－快车加速接触器 ２ＺＣ－－慢车制动接触器
ＫＪ－－快车继电器 ＺＦＲ－－放电电阻
工作原理：
电磁抱闸线圈在接触器在ＳＣ或ＸＣ，ＫＣ或ＭＣ吸合时得电，由此电 磁力将抱闸张开。电路中的ＫＪＣ和２ＺＣ触点的作用是减少能耗和提高电 磁抱闸的释放灵敏度。快车继电器ＫＪ是保证快车接触器ＫＣ释放，慢车接 触器ＭＣ吸合替换过程中保持抱闸线圈得电。
• 2.实现顺向截车和最远层站的反向截车。
3、控制系统：
1）继电器控制 缺点：控制设备多，故障率高，功
能 简单。 2）PC控制
减少控制设备，降低故障率。 3）VVVF控制
改善舒适感，节约能耗。 4）远程监控
利用现代的网络技术。
PC机控制
• PC机既是可编程序控制器。也称PLC。 • PC机控制的优点。
2、运行控制方式：
1）按钮控制（AZ,AS） 2）信号控制（XH） 3）集选控制(JX)
定义：把轿厢内选层信号和各层外呼 信 号集合起来，自动决定上、下运行方向，顺 序应答。 4）下（或上）集选控制 5）并联控制（BL） 6）群控控制（QK） 7）微机控制（WJ）
集选控制应实现的功能
• 1.按轿内外召指令信号，自动定向，自动停层 并保持最远召唤层站的方向和自动换向。
障回路，在故障电流达到一定值时，使串在回路中的保护装置动
作切断故障电源，达到防止发生间接触电的保护目的。
•
我国城镇的供电一般都是TN系统。T即变压器副边的中性点
直接接地，N意为系统内的电气设备外露可导电部分应于中性点
直接（通过导线）连接。
TN系统一般有三种形式，即TN-C.TN-S和TN-C-S系统。
3、电梯接地保护
•
间接触电是指人接触正常时不带电而故障时带电的电气设
备外露可导电部分wk.baidu.com如金属外壳、金属线管、线槽等发生的触电。
在电源中性点直接接地的供电系统中，防止间接触电最常用的防
护措施是将故障时可能带电的电气设备外露可导电部分与供电变
压器的中性点进行电气连接。在电器设备发生绝缘损坏和导体搭
壳等故障时，通过与变压器中性点之间的电气连接和相线性成故
ＫＪＣ－－加速接触器
Ｒ－－启动降压电阻
工作原理:
起动时，ＳＣ或ＸＣ吸合，供电电压经电阻及降压后加到电动机定子回 路，起动后经过一定时间，ＫＪＣ吸合，将电阻Ｒ短接，电动机在全压作用 下进一步加速至额定速度运行。电梯的上下运行方向是通过改变电动机定子 电压相序，当ＳＣ吸合时，电梯上行，当ＸＣ吸合时，电梯下行。
• 4. 当保持锁紧的弹簧（ 磁铁 ）失效时，重力不应导至开锁。 • 5. 每个层门都应设有紧急开锁装置，且开锁后能自动复位。 • 6．锁紧装置与安全触点元件间应是直接的和防止误动作的连
接。
０５ ＳＣ
ＸＣ
（３）制动器电路
ＫＣ
ＫＪＣ
２ＺＣ
ＫＪ
ＭＣ
ＺＲ
０４ ＺＣＱ
ＺＦＲ
ＳＣ－－上行接触器
ＸＣ－－下行接触器 ＫＣ－－快车接触器 ＭＣ－－慢车接触器 ＺＲ－－降压电阻
•
TN-C系统即常见的三相四线制，由三根相线和一根PEN线组
成。PEN线实际是将N线（中线）和PE线（保护线）合二为一。一
般在保护要求不高的场所可以采用TN-C系统，将电器设备外露可
导电部分与PEN线相接，当发生设备外露可导电部分带电时，电
流从PEN线回到变压器中性点，构成故障回路。但PEN线在系统三
• 2、减速时，KC释放，MC吸合，电动机由高速绕组去切换到低速绕组，低速 绕组串入电抗，电动机处于发电制动状态运行，并通过1ZC、2ZC先后分两级 将电抗器短接，完成换速过程，电动机处在低速运行，直至SC或XC释放，电 动机失电停止运转。
• 应注意:起动和制动时间可以改变运行的舒适性能,但不能无限延长时间 来提高电梯的运行性能。
• 结构紧凑简单，可靠性能高，稳定性好， 编程简单使用方便，维护检查方便，采 用模块化结构，扩展容易，使用范围灵 活。
第二节 安全保护装置
1）超速保护装置： 限速器、安全钳、限速绳张紧装置及其电气
开关。 2）终端保护装置：
换速开关、限位开关、极限开关、缓冲器。 3）厅轿门保护：
轿门安全装置、轿门开关、厅门门锁、厅门 门锁电气开关。
能完成启动、稳速运行、制动减速、停 止工作程序。
2、信号控制系统
组成：
操纵装置 平层装置 位置显示装置
作用：
对电梯的运行实行操纵和控制，完 成各种电气动作功能，保证电梯安全 舒适运行。
二、电力拖动方式和控制方式分类
拖动方式 控制方式 控制系统
单速 交流拖动系统 双速
变极调速
调速 调压调速
1、拖动方式
YJR XWJ KRJ MRJ YJ
RD— 熔断器
ACK--安全窗开关
KTK--底坑急停开关 AQK--安全钳开关
DTK--轿顶急停开关 XSK--限速器开关
DSK—限速器断绳开关 XWJ--相序继电器
YJ
KRJ--快车热继电器 MRJ--慢车热继电器 YJ--电压继电器 YJR—降压电阻
（２）门电气联锁电路
ＳＡ 厅外上召唤按钮
ＸＡ 厅外下召唤按钮
ＹＢ 变压器
ＺＹＢ 整流变压器
ＺＬ 三相整流器
ＲＤ 熔断器
第四节 电梯的工作程序
启用
选层 开门
定选向 平层停梯
关门 换速
启动 运行
停用
第五节 电梯输入、输出电路结构
运行方式 控制
内指令电路
外召电路
位置信号
运行控制 信号
安全保护 信号
输
输
入 信
CPU
出 单
号
4）超过载保护： 超载装置、过载保护。
5）应急救援装置： 安全窗、盘车手轮、开闸板手、应急电源、
急停开关。 6）其它保护装置：
相序继电器、检修开关、保护接地（零）。
第三节 电气基础
• 1、电路常用连接方法分为串联与并联。
串联连接
2、常用的电气图形符号 P 78
3、常用的元件代号 P 89
并联连接