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技術資料

電梯停電自動平層裝置的結構原理及檢驗要求

電梯停電自動平層裝置的結構原理及檢驗要求

Pinciple and Inspection of Automalic Rescue Operation Device for Elevalor Power Falure


         電梯停電自動平層裝置在電網電源正常時,處于待機充電狀態,在電網斷電后,自動進入逆變狀態,為電梯控制系統提供應急電源。該裝置投入應急運行后,若電梯在門區位置,裝置僅開門放客;若電梯不在門區位置,且滿足安全運行條件,裝置將驅動曳引機使轎廂向上(或向下)移動,當轎廂運行到門區位置后即停止驅動并開門放客。該裝置完成疏散后,將自動停止工作,并自動恢復原始待機工作狀態,以便于外電網恢復正常后電梯能自動投入運行。

         電梯停電自動平層裝置按結構原理不同主要分為以下兩種類型:獨立驅動電梯曳引機的停電自動平層裝置給電梯控制系統供電的停電自動平層裝置

        下面分別介紹其結構原理。

1、獨立驅動電梯曳引機的停電自動平層裝置的結構原理。

      該裝置與電梯控制柜獨立。當電梯停電或缺相時,該裝置的檢測回路檢測整個電梯系統是否停電,同時檢測電梯的門鎖回路和安全回路是否接通(如有相序繼電器,裝置短接常開觸點)。只有當電梯的以上兩個回路接通,才能啟動該裝置輸出三相電源,直接驅動曳引機,以低速運行。

       該裝置中安裝有相序繼電器,用于檢測外電網的狀態。當外電網正常,裝置中主接觸器處于吸合狀態,該裝置不工作;當外電網供電出現故障時(如缺相、斷相、錯相時),主接觸器斷開,此時裝置啟動,開始救援工作。

工作流程如下:

(1)檢測電梯是否處于檢修狀態,如處于檢修狀態,結束救援。

(2)如果電梯處于正常狀態,檢測電梯轎廂是否在門區,如在門區,輸出開門信號和門機電源,開門放客,結束救援。

(3)如果電梯轎廂不在門區,輸出關門力矩,讓電梯關門,檢測安全回路、層門和轎門門鎖回路是否接通,如不通,結束救援。

(4)如果安全回路、層門和轎門門鎖回路接通,電梯進入電動運行,同時輸出語音提示轎內乘客(例如“電梯開始緊急平層運行,轎內乘客不要驚慌,待電梯平層后請有序離開轎廂”等)。

(5)當電梯運行至就近樓層平層位置時,裝置停止驅動曳引機,輸出門機電源使電梯開門,轎內乘客可離開轎廂,在電梯開門延時幾秒鐘后救援結束。

          此類停電自動平層裝置在拖動時開環控制,電動機的轉速沒有反饋,適用于普通異步電動機;但對于無齒同步電動機,需要將電動機的速度反饋到逆變板上進行閉環控制,需要增加救援編碼器及速度檢測電路。

該裝置由電腦控制器、DC/AC逆變器、充電模塊、檢測模塊、48V蓄電池等組成,其結構原理見圖1。

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2 給電梯控制系統供電的停電自動平層裝置(自動救援裝置,英文簡稱ARD)的結構原理。

         給電梯控制系統供電的停電自動平層裝置又分為UPS逆變輸出單相或兩相的停電自動平層裝置和給電梯供逆變三相電源的停電自動平層裝置。

下面分別介紹其結構原理。

2.1 UPS逆變輸出單相或兩相的停電自動平層裝置

        當電梯電源斷電時,該裝置輸出電源給電梯,電梯轎廂運行仍然由電梯控制柜控制其平層且開門。此類停電自動平層裝置的結構簡單,其變頻器可以在輸入單相電源時,輸出三相電源驅動電動機運行,見圖2。

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圖2 電梯停電自動平層裝置輸出單相電源的結構原理


        若電梯停電自動平層裝置工作時輸出電源線為T1、T2兩相,接線時需要注意,電梯控制柜內控制變壓器的電源線也需要接T1、T2兩相。電梯自動平層救援裝置逆變輸出兩相電源的結構原理見圖3。

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2.2 給電梯供逆變三相電源的停電自動平層裝置

    當市電停電后,電梯停電自動平層裝置輸出給電梯控制柜三相AC380V交流電源,見圖4。

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         該裝置始終監測市電的有無,在有市電的情況下,裝置不投入運行。

        具體動作順序為:

        當有市電時,裝置內控制板SGK指示燈常亮,接觸器KY3吸合,控制板正常工作,裝置檢測市電。

        當市電停電時,接觸器KY3斷開,裝置檢測到市電停電,時間在3s以上時裝置正常工作,接觸器KY1吸合,其端子排R、S、T輸出AC380V,信號電纜上的KKA-1和KKA-2通,KKA-3 和KKA-4通;

        當裝置正常工作到3.5min后,裝置停止運行,進入到等待市電狀態。

3、電梯停電自動平層裝置檢驗要求.

(1)根據標準要求在機房或設備間,每臺電梯應單獨裝設一個主開關。電梯主電源開關應能切斷停電自動平層裝置的供電。筆者在檢驗的過程中發現,有些電梯安裝人員將該裝置的輸入端接在電梯主電源開關之后,在電梯檢驗過程中做功能試驗或維修時需要斷開電梯主電源開關,這時該裝置誤投入運行,給控制柜供電,給現場授權人員或維修人員帶來一定的風險,可能會造成觸電傷害事故。


目前電梯停電自動平層裝置的接線方式主要有以下兩種:

①對于給電梯控制系統供電類型的電梯停電自動平層裝置,檢驗時重點檢查使用單位的三相五線制電源線是否先接入電梯停電的自動平層裝置的進線端L1、L2、L3,電梯停電自動平層裝置的出線端R、S、T接入電梯的主電源開關,此種接線不需要輔助觸點電源開關。這樣,當電梯在做功能試驗或有故障時,檢驗人員或維修人員檢查電梯時斷開電梯的主電源開關,不會檢測到停電信號,即使市電停電該裝置啟動,電源主開關也斷開,電梯控制柜也沒有電源輸入,可以安全檢驗或正常維修。


②部分電梯制造單位或電梯停電自動平層裝置生產單位采用電梯電源主開關附帶輔助觸點(無源)給電梯停電自動平層裝置一個信號,當電梯主電源開關斷電時,其輔助觸點也斷開,電梯停電自動平層裝置識別出此時是非電網電源停電或缺相,電梯停電自動平層裝置不投入運行。只有當外電網停電且輔助觸點閉合,電梯停電自動平層裝置才投入運行。


(2)當電梯主開關斷開時,電梯停電自動平層裝置不得投入運行。檢驗人員在試驗電梯停電自動平層裝置時,首先將電梯選層處于快車運行中,要求電梯操作人員斷開使用單位的總電源開關,這時電梯緊急停止,報主電源斷電的故障(如有故障顯示),等3s后觀察該裝置是否啟動運行至平層開門。等待電梯恢復正常后,讓電梯繼續快車運行,然后斷開電梯主開關,這時觀察該裝置是否啟動救援。如不啟動則表示接線正確,反之如能啟動救援,則接線不正確。


(3)每臺電梯停電自動平層裝置設有一個手動開關。當該開關處于關閉狀態時,該裝置不能啟動。驗證此功能時,人為關閉該開關,電梯選層處于快車運行中,斷開使用單位的總電開關,觀察電梯停電自動平層裝置是否啟動,不啟動符合標準要求。部分廠家將開關設在控制柜里面,不方便相關人員操作轉換。正確的設置方法是將該開關設在控制柜柜門正面或側面比較醒目的地方,并且有比較清楚的“開”和“關”狀態標識。


(4)當電梯處于檢修狀態,電氣安全裝置動作時,電梯停電自動平層裝置不得投入救援運行。筆者在檢驗過程中發現,部分廠家的電梯停電自動平層裝置在電梯檢修或緊急電動運行狀態能慢車運行,如發現有此種情況可以建議廠家將該裝置的輸出應急電源救援運行結束后自動關機的時間設置合理(2~3min后自動退出)。檢驗時需要提前將電梯處于檢修或緊急運行狀態,或者將機房的急停開關動作,然后斷開使用單位的電源,看該裝置是否能啟動運行。


(5)標準要求電梯停電自動平層裝置在外電網斷電至少3s后才投入運行。目前在檢驗過程中發現部分廠家的電梯停電自動平層裝置的等待時間設置不是很合理,要求3s以上啟動是保證該裝置能判斷電網是否真正停電,不造成該裝置頻繁啟動而消耗蓄電池的電能。部分廠家設置啟動等待時間在20s以上,筆者認為這個時間太長,因為乘客在轎廂內滯留20s左右,就顯得比較焦慮。建議設置等待時間在3~10s之間,同時有救援語音提示給乘客。這樣轎廂內滯留乘客就明白,電梯停電受困后,電梯即將

投入應急電源啟動電梯平層,轎廂內滯留乘客不需要做其他的事情,等待電梯慢速平層開門,有序地離開轎廂即可。


4 結語.

      綜上所述,電梯停電自動平層裝置的應急救援功能雖然是電梯制造單位的選配功能,但該裝置已廣泛應用于乘客電梯的配置,且目前沒有專門的國家或行業標準可以參考,建議相關部門及早制訂,對其加以規范。


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