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电梯停电自动平层装置的结构原理及检验要求

电梯停电自动平层装置的结构原理及检验要求

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


         电梯停电自动平层装置在电网电源正常时,处于待机充电状态,在电网断电后,自动进入逆变状态,为电梯控制系统提供应急电源。该装置投入应急运行后,若电梯在门区位置,装置仅开门放客;若电梯不在门区位置,且满足安全运行条件,装置将驱动曳引机使轿厢向上(或向下)移动,当轿厢运行到门区位置后即停止驱动并开门放客。该装置完成疏散后,将自动停止工作,并自动恢复原始待机工作状态,以便于外电网恢复正常后电梯能自动投入运行。

         电梯停电自动平层装置按结构原理不同主要分为以下两种类型:独立驱动电梯曳引机的停电自动平层装置给电梯控制系统供电的停电自动平层装置

        下面分别介绍其结构原理。

1、独立驱动电梯曳引机的停电自动平层装置的结构原理。

      该装置与电梯控制柜独立。当电梯停电或缺相时,该装置的检测回路检测整个电梯系统是否停电,同时检测电梯的门锁回路和安全回路是否接通(如有相序继电器,装置短接常开触点)。只有当电梯的以上两个回路接通,才能启动该装置输出三相电源,直接驱动曳引机,以低速运行。

       该装置中安装有相序继电器,用于检测外电网的状态。当外电网正常,装置中主接触器处于吸合状态,该装置不工作;当外电网供电出现故障时(如缺相、断相、错相时),主接触器断开,此时装置启动,开始救援工作。

工作流程如下:

(1)检测电梯是否处于检修状态,如处于检修状态,结束救援。

(2)如果电梯处于正常状态,检测电梯轿厢是否在门区,如在门区,输出开门信号和门机电源,开门放客,结束救援。

(3)如果电梯轿厢不在门区,输出关门力矩,让电梯关门,检测安全回路、层门和轿门门锁回路是否接通,如不通,结束救援。

(4)如果安全回路、层门和轿门门锁回路接通,电梯进入电动运行,同时输出语音提示轿内乘客(例如“电梯开始紧急平层运行,轿内乘客不要惊慌,待电梯平层后请有序离开轿厢”等)。

(5)当电梯运行至就近楼层平层位置时,装置停止驱动曳引机,输出门机电源使电梯开门,轿内乘客可离开轿厢,在电梯开门延时几秒钟后救援结束。

          此类停电自动平层装置在拖动时开环控制,电动机的转速没有反馈,适用于普通异步电动机;但对于无齿同步电动机,需要将电动机的速度反馈到逆变板上进行闭环控制,需要增加救援编码器及速度检测电路。

该装置由电脑控制器、DC/AC逆变器、充电模块、检测模块、48V蓄电池等组成,其结构原理见图1。

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2 给电梯控制系统供电的停电自动平层装置(自动救援装置,英文简称ARD)的结构原理。

         给电梯控制系统供电的停电自动平层装置又分为UPS逆变输出单相或两相的停电自动平层装置和给电梯供逆变三相电源的停电自动平层装置。

下面分别介绍其结构原理。

2.1 UPS逆变输出单相或两相的停电自动平层装置

        当电梯电源断电时,该装置输出电源给电梯,电梯轿厢运行仍然由电梯控制柜控制其平层且开门。此类停电自动平层装置的结构简单,其变频器可以在输入单相电源时,输出三相电源驱动电动机运行,见图2。

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图2 电梯停电自动平层装置输出单相电源的结构原理


        若电梯停电自动平层装置工作时输出电源线为T1、T2两相,接线时需要注意,电梯控制柜内控制变压器的电源线也需要接T1、T2两相。电梯自动平层救援装置逆变输出两相电源的结构原理见图3。

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2.2 给电梯供逆变三相电源的停电自动平层装置

    当市电停电后,电梯停电自动平层装置输出给电梯控制柜三相AC380V交流电源,见图4。

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         该装置始终监测市电的有无,在有市电的情况下,装置不投入运行。

        具体动作顺序为:

        当有市电时,装置内控制板SGK指示灯常亮,接触器KY3吸合,控制板正常工作,装置检测市电。

        当市电停电时,接触器KY3断开,装置检测到市电停电,时间在3s以上时装置正常工作,接触器KY1吸合,其端子排R、S、T输出AC380V,信号电缆上的KKA-1和KKA-2通,KKA-3 和KKA-4通;

        当装置正常工作到3.5min后,装置停止运行,进入到等待市电状态。

3、电梯停电自动平层装置检验要求.

(1)根据标准要求在机房或设备间,每台电梯应单独装设一个主开关。电梯主电源开关应能切断停电自动平层装置的供电。笔者在检验的过程中发现,有些电梯安装人员将该装置的输入端接在电梯主电源开关之后,在电梯检验过程中做功能试验或维修时需要断开电梯主电源开关,这时该装置误投入运行,给控制柜供电,给现场授权人员或维修人员带来一定的风险,可能会造成触电伤害事故。


目前电梯停电自动平层装置的接线方式主要有以下两种:

①对于给电梯控制系统供电类型的电梯停电自动平层装置,检验时重点检查使用单位的三相五线制电源线是否先接入电梯停电的自动平层装置的进线端L1、L2、L3,电梯停电自动平层装置的出线端R、S、T接入电梯的主电源开关,此种接线不需要辅助触点电源开关。这样,当电梯在做功能试验或有故障时,检验人员或维修人员检查电梯时断开电梯的主电源开关,不会检测到停电信号,即使市电停电该装置启动,电源主开关也断开,电梯控制柜也没有电源输入,可以安全检验或正常维修。


②部分电梯制造单位或电梯停电自动平层装置生产单位采用电梯电源主开关附带辅助触点(无源)给电梯停电自动平层装置一个信号,当电梯主电源开关断电时,其辅助触点也断开,电梯停电自动平层装置识别出此时是非电网电源停电或缺相,电梯停电自动平层装置不投入运行。只有当外电网停电且辅助触点闭合,电梯停电自动平层装置才投入运行。


(2)当电梯主开关断开时,电梯停电自动平层装置不得投入运行。检验人员在试验电梯停电自动平层装置时,首先将电梯选层处于快车运行中,要求电梯操作人员断开使用单位的总电源开关,这时电梯紧急停止,报主电源断电的故障(如有故障显示),等3s后观察该装置是否启动运行至平层开门。等待电梯恢复正常后,让电梯继续快车运行,然后断开电梯主开关,这时观察该装置是否启动救援。如不启动则表示接线正确,反之如能启动救援,则接线不正确。


(3)每台电梯停电自动平层装置设有一个手动开关。当该开关处于关闭状态时,该装置不能启动。验证此功能时,人为关闭该开关,电梯选层处于快车运行中,断开使用单位的总电开关,观察电梯停电自动平层装置是否启动,不启动符合标准要求。部分厂家将开关设在控制柜里面,不方便相关人员操作转换。正确的设置方法是将该开关设在控制柜柜门正面或侧面比较醒目的地方,并且有比较清楚的“开”和“关”状态标识。


(4)当电梯处于检修状态,电气安全装置动作时,电梯停电自动平层装置不得投入救援运行。笔者在检验过程中发现,部分厂家的电梯停电自动平层装置在电梯检修或紧急电动运行状态能慢车运行,如发现有此种情况可以建议厂家将该装置的输出应急电源救援运行结束后自动关机的时间设置合理(2~3min后自动退出)。检验时需要提前将电梯处于检修或紧急运行状态,或者将机房的急停开关动作,然后断开使用单位的电源,看该装置是否能启动运行。


(5)标准要求电梯停电自动平层装置在外电网断电至少3s后才投入运行。目前在检验过程中发现部分厂家的电梯停电自动平层装置的等待时间设置不是很合理,要求3s以上启动是保证该装置能判断电网是否真正停电,不造成该装置频繁启动而消耗蓄电池的电能。部分厂家设置启动等待时间在20s以上,笔者认为这个时间太长,因为乘客在轿厢内滞留20s左右,就显得比较焦虑。建议设置等待时间在3~10s之间,同时有救援语音提示给乘客。这样轿厢内滞留乘客就明白,电梯停电受困后,电梯即将

投入应急电源启动电梯平层,轿厢内滞留乘客不需要做其他的事情,等待电梯慢速平层开门,有序地离开轿厢即可。


4 结语.

      综上所述,电梯停电自动平层装置的应急救援功能虽然是电梯制造单位的选配功能,但该装置已广泛应用于乘客电梯的配置,且目前没有专门的国家或行业标准可以参考,建议相关部门及早制订,对其加以规范。


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