|
1. 電氣系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)構(gòu)成見圖 1。 ELENESSA系列電梯的電氣系統(tǒng)按照空間位置大致可以分為以下幾個(gè)子系統(tǒng)：機(jī)器設(shè)備區(qū)間子系統(tǒng)、轎廂子系統(tǒng)、層站與井道子系統(tǒng)。電氣部件布置情況見下圖： 1）機(jī)器設(shè)備區(qū)間子系統(tǒng) 在機(jī)器設(shè)備區(qū)間子系統(tǒng)中，主要由控制屏與電動(dòng)機(jī)組成。 控制屏主要由電梯控制模塊、逆變器與主回路模塊等模塊構(gòu)成。而控制模塊主要分管理部分、控制部分、驅(qū)動(dòng)部分和輸入輸出接口電路以及其它一些控制電路。管理部分負(fù)責(zé)處理電梯的各種運(yùn)行方式，主要通過軟件實(shí)現(xiàn)。控制部分的主要工作是產(chǎn)生電梯的運(yùn)行速度圖形、進(jìn)行選層運(yùn)算和安全檢查等三方面。驅(qū)動(dòng)部分主要根據(jù)控制部分來的運(yùn)行速度圖形，通過PWM（脈沖寬度調(diào)制）和矢量變換控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)曳引電動(dòng)機(jī)的變壓變頻調(diào)速，最終達(dá)到電梯具有良好的舒適感，平層精度高，快速、高效、節(jié)能等特點(diǎn)。輸入輸出接口電路是 系統(tǒng)中各CPU電路與外部電路之間的信息傳遞，分輸入和輸出兩大類電路，包括安全檢測(cè)回路的輸入、主回路接觸器的驅(qū)動(dòng)輸出等電路。 ELENESSA系列電梯的電動(dòng)機(jī)使用的是VVVF變壓變頻驅(qū)動(dòng)的三相交流永磁同步電動(dòng)機(jī)。 2）轎廂子系統(tǒng) 在轎廂子系統(tǒng)中，由轎頂站（主要是門機(jī)系統(tǒng)）和轎內(nèi)操縱箱組成。 轎頂站實(shí)際上包括了門機(jī)控制系統(tǒng)和串行處理模塊等。 門機(jī)系統(tǒng)就是控制電梯轎廂門與層門開啟與關(guān)閉的系統(tǒng)。ELENESSA的門電動(dòng)機(jī)使用的是VVVF變壓變頻驅(qū)動(dòng)的三相交流永磁同步電動(dòng)機(jī)。門機(jī)控制系統(tǒng)主要由速度控制、電流控制和安全邏輯等組成。主回路用1個(gè)IPM模塊驅(qū)動(dòng)，使得門機(jī)按照一定的速度圖形平穩(wěn)地開啟與關(guān)閉。 轎頂站串行處理模塊，將來自操縱箱的串行信號(hào)轉(zhuǎn)接至控制屏，處理到站鐘、語音報(bào)站等信息。 轎內(nèi)操縱箱功能主要是登記乘客的指令按鈕，并將其通過串行傳送至控制屏，電梯的管理系統(tǒng)將控制電梯到達(dá)相應(yīng)層樓。在轎內(nèi)操縱箱內(nèi)還有手動(dòng)、自動(dòng)操作，司機(jī)操作，風(fēng)扇、照明開關(guān)等。 3）層站與井道子系統(tǒng) 在層站與井道子系統(tǒng)中，主要有層站召喚裝置、井道終端開關(guān)、各層平層感應(yīng)板等。 層站召喚裝置主要是登記乘客的召喚按鈕信號(hào)，并將其通過串行傳送至控制屏，然后電梯的管理系統(tǒng)將按照一定的規(guī)則調(diào)配電梯來響應(yīng)乘客的要求。層站召喚裝置還可以處理電梯鎖梯開關(guān)（HOS）及消防返回運(yùn)行開關(guān)等，從而告知控制屏內(nèi)的電梯管理系統(tǒng)，將電梯鎖梯或使電梯進(jìn)入消防返回運(yùn)行。 井道終端開關(guān)主要功能是讓電梯控制系統(tǒng)識(shí)別電梯轎廂在井道終端的絕對(duì)位置，以及電梯在井道終端一定位置超過設(shè)定的速度時(shí)，告知電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行緊急操作（比如使電梯急停）。 在井道中相對(duì)于每一層樓的某一位置，都裝有平層感應(yīng)板，該感應(yīng)板與裝在轎廂頂部的平層感應(yīng)裝置一起，確定電梯在該層應(yīng)該正確停止的平層位置。 圖 1 電氣系統(tǒng)構(gòu)成 ELENESSA系列電梯采用的是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。以上所述的三大電梯子系統(tǒng)：機(jī)器設(shè)備區(qū)間子系統(tǒng)、轎廂子系統(tǒng)、層站與井道子系統(tǒng)即構(gòu)成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。以 ELENESSA電梯為例，其數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖2。 圖2 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)成
2. 技術(shù)特點(diǎn) 1、薄型無齒輪曳引機(jī)和控制柜，節(jié)省安裝空間，降低建筑成本。 ELENESSA無機(jī)房電梯中的關(guān)鍵部件都被成功地進(jìn)行了小型化設(shè)計(jì)，薄型無齒輪曳引機(jī)配備永磁同步電動(dòng)機(jī)，采用定子鐵芯的尖端技術(shù)，大大減小了曳引機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，使電梯運(yùn)行更加安靜，平順，提供更舒適，更和諧的乘行感受。載重量≤1050kg時(shí)，采用曳引機(jī)安裝于對(duì)重導(dǎo)軌頂部的自立式結(jié)構(gòu)，全部負(fù)載重量都由導(dǎo)軌垂直傳遞到底坑，井道壁不再承擔(dān)載荷,因此不需要額外增加建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低了建筑物的成本；載重量>1050kg時(shí)，采用由建筑物與導(dǎo)軌共同承重的結(jié)構(gòu)。 控制柜安裝于井道側(cè)壁，由于采用了DC-DC電源技術(shù)、高集成化印板設(shè)計(jì)和安裝方式以及小型接線端子等新技術(shù)和小型化部件，其厚度僅為98mm。 薄型的曳引機(jī)和控制柜，便于井道內(nèi)合理布置，節(jié)省了井道空間。 2、小型化永磁同步門電機(jī)，直接驅(qū)動(dòng)智能門系統(tǒng)。 ELENESSA無機(jī)房電梯將小型永磁同步電機(jī)應(yīng)用于直接驅(qū)動(dòng)門系統(tǒng)。電機(jī)安裝于門機(jī)架內(nèi)部，不再占用轎頂?shù)木S修空間。直接驅(qū)動(dòng)的方式省去了復(fù)雜的減速機(jī)構(gòu)，大大簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了能耗損失，提高了門系統(tǒng)的效率。同時(shí)，降低了噪音，使開、關(guān)門更加安靜、平順。智能化門系統(tǒng)對(duì)不同層門重量能夠通過自學(xué)習(xí)調(diào)整驅(qū)動(dòng)力，使之更加精確，采用最佳運(yùn)行曲線直接驅(qū)動(dòng)的效果更為突出，充分體現(xiàn)該門機(jī)系統(tǒng)具有人性化的特點(diǎn)。 3、通用化設(shè)計(jì)貫穿人性理念 薄型操縱箱的厚度僅為25mm，可以根據(jù)客戶需要布置在轎廂的前壁或側(cè)壁上，使乘客進(jìn)入電梯就能便利地進(jìn)行操作。根據(jù)人體工程學(xué)原理，操作按鈕位置的布置合理，便于各種乘客都能夠輕松的觸摸到。新型的觸覺式按鈕已經(jīng)設(shè)計(jì)為可以適用于各類乘客；采用綠色突起的主層站按鈕、1.6倍于其它按鈕的開門按鈕、新的數(shù)字設(shè)計(jì)以及明暗對(duì)比強(qiáng)烈的色彩配置，使按鈕比以前更加易于觀察；平滑基面上的浮雕數(shù)字，更適于視覺障礙人士使用。 4、完備的救援預(yù)案，安全便利的維修手段，部件布置合理 在最上層層站設(shè)置的層站檢修盒 (HIP)，用于實(shí)現(xiàn)諸如主電源控制、檢修運(yùn)行、緊急電動(dòng)運(yùn)行、救援運(yùn)行、故障顯示、維修電腦接口、內(nèi)部通話、限速器開關(guān)檢測(cè)、井道照明控制、轎廂位置觀測(cè)等操作，完全實(shí)現(xiàn)了機(jī)房的功能，維修救援安全方便。 考慮到無機(jī)房的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定了針對(duì)ELENESSA完善的三級(jí)救援預(yù)案，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，分別采用正常電源、蓄電池供電以及外接電源，利用HIP中的操作開關(guān)打開曳引機(jī)制動(dòng)器，依靠轎廂與對(duì)重之間重量不平衡原理，使轎廂慢速運(yùn)行至平層區(qū)域內(nèi)，實(shí)現(xiàn)救援受困乘客的目的。 層站檢修盒 (HIP) 位于最上層召喚按鈕后側(cè)的安裝方式不需要改變層站的建筑結(jié)構(gòu)和裝璜。 5、精確電流控制的內(nèi)置式雙制動(dòng)器，安全可靠低噪音 在ELENESSA的內(nèi)置式雙制動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制中運(yùn)用了電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所采用的電流閉環(huán)控制技術(shù)，在精確控制制動(dòng)器動(dòng)作的同時(shí)，還能對(duì)制動(dòng)器故障進(jìn)行檢測(cè)與判斷，使雙制動(dòng)器動(dòng)作安全可靠；同時(shí)采用了制動(dòng)器電流給定控制，使制動(dòng)器在動(dòng)作過程中，即平穩(wěn)且有效的抑制制動(dòng)噪音。
3.電氣安全裝置
電梯是一種安全性要求極高的交通工具，所以在電氣上、機(jī)械上都要采取多種形式的安全保護(hù)設(shè)計(jì)。以下簡(jiǎn)要地介紹在電氣方面的保護(hù)措施。 首先，在控制柜內(nèi)部，有如圖3所示的安全檢測(cè)處理（可以視為軟檢測(cè)）。 ●在電梯控制系統(tǒng)中，CPU回路及其它邏輯電路是最關(guān)鍵的保護(hù)對(duì)象，其工作電源要求為+5V和±12V。一旦電源出現(xiàn)電源不正常，會(huì)造成CPU等回路不能正常工作，為此設(shè)置了電源檢測(cè)回路。一旦出現(xiàn)異常，發(fā)出系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)，電梯緊急停止。 ●缺相及電源電壓低壓回路檢測(cè)回路 當(dāng)主電源缺相、瞬時(shí)停止或繼電器電源熔斷絲熔斷或當(dāng)電源電壓低下時(shí)，該檢測(cè)回路在1ms±50%內(nèi)檢測(cè)出故障現(xiàn)象，電梯緊急停止。 ●過電流檢測(cè) 為了保護(hù)大功率IGBT和主回路中二極管及#5主接觸器不被損壞，設(shè)置了過電流檢測(cè)回路。 圖3 安全檢測(cè)回路
當(dāng)檢測(cè)到過電流后大功率IGBT基極驅(qū)動(dòng)回路被強(qiáng)制關(guān)斷，電梯緊急停止。其檢測(cè)時(shí)間從電源接通3s后開始。 ●直流側(cè)過電壓和欠電壓檢測(cè)回路 當(dāng)再生回路發(fā)生OFF故障，直流側(cè)電壓急劇上升，造成大功率IGBT、直流側(cè)電解電容器損壞，電梯不能正常運(yùn)行。為了防止這類現(xiàn)象產(chǎn)生，設(shè)置了過電壓檢測(cè)回路。 ●過高速檢測(cè)回路
如圖4所示，當(dāng)電梯從起動(dòng)到停止過程中的某一時(shí)刻，轎廂速度超過設(shè)定值時(shí)，檢測(cè)回路發(fā)出指令，電梯緊急停止。其設(shè)定值如圖9所示。 ●系統(tǒng)反饋圖形異常檢測(cè)回路 考慮到由于光電編碼器故障或速度反饋圖形信號(hào)傳輸線路異常造成電梯不能正常運(yùn)行，設(shè)置了系統(tǒng)反饋圖形異常檢測(cè)回路。該檢測(cè)過程是在電梯從起動(dòng)到停止過程中進(jìn)行。運(yùn)算周期為10ms。如果認(rèn)為反饋速度圖形異常，電梯急停，且不能再起動(dòng)。 ELENESSA系列電梯主回路框圖如圖5所示
除了以上控制柜內(nèi)部的電氣安全保護(hù)以外，電梯系統(tǒng)中還有許多在其他部件上的保護(hù)措施。如層站檢修盒的“運(yùn)行-停止”開關(guān)、轎頂上的“運(yùn)行-停止”開關(guān)、轎廂操縱箱內(nèi)的“運(yùn)行-停止”開關(guān)、底坑的急停開關(guān)、轎廂頂部的緊急出口開關(guān)、轎廂固定裝置開關(guān)、折疊式扶手開關(guān)、安全鉗開關(guān)、層站上的緊急出口開關(guān)、井道內(nèi)的限速器開關(guān)、限速器繩輪漲緊開關(guān)、緩沖器開關(guān)、終端層極限開關(guān)等都是串聯(lián)在一起，接在硬件安全回路中，其中任意一個(gè)部件不滿足安全要求，電梯即急停或者不能啟動(dòng)。電梯的所有層門都有一個(gè)層門常閉開關(guān)，并且都串聯(lián)在一起，只要任意一層門沒有關(guān)門到位，電梯都不會(huì)啟動(dòng)。轎廂也有一個(gè)常開位置開關(guān)，它與層門常閉開關(guān)串在一起，若轎廂沒有關(guān)門到位，電梯也不會(huì)啟動(dòng)。
3．管理系統(tǒng) 3.1 概述 電梯有很多種運(yùn)行模式，如高速自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式，有司機(jī)運(yùn)行模式，手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式，消防運(yùn)轉(zhuǎn)，消防返回等，不同的運(yùn)轉(zhuǎn)模式需要執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作順序。管理系統(tǒng)的功能便是對(duì)這些動(dòng)作順序進(jìn)行控制，從而完成相應(yīng)的操作。其順序控制的基本功能為：處理層站、轎內(nèi)召喚信號(hào)，決定電梯運(yùn)行方向，提出起動(dòng)、停止要求等。 |
|
|
