兩款電梯安全回路淺析

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1、兩款電梯安全回路淺析摘要：電梯作為現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工兵，其安全運行一直備受關(guān)注。電梯的安全運行靠的是由一系列的安全機械部件及其相應(yīng)的電氣安全開關(guān)實現(xiàn)的。當(dāng)電梯發(fā)生各種意外情況時能保證機器能快速反應(yīng)實現(xiàn)機械電氣聯(lián)動安全保護(hù)。而電氣方面保護(hù)主要是由電梯的安全回路來保障。經(jīng)調(diào)查表明電梯發(fā)牛.的故障中50%以上發(fā)生在安全回路上。所以其重要性一直備受關(guān)注。關(guān)鍵詞：電梯；安全回路；電壓負(fù)反饋1第一款電梯安全回路特點電梯用得最多最常見的一種安全回路（如圖1）。從圖可以看出安全回路是由各種安全開關(guān)串聯(lián)組成的。其中包括靜態(tài)

2、幵關(guān)組和動態(tài)幵關(guān)組。靜態(tài)開關(guān)組與動態(tài)開關(guān)組也是串聯(lián)的由同一個供電電源進(jìn)行供電。其中靜態(tài)開關(guān)組主要括各種檢測開關(guān)如：上下極限開關(guān)，機房急停開關(guān)，限速器開關(guān)，底坑急停開關(guān)，轎頂急停開關(guān)，轎湘急停開關(guān)；這類開關(guān)在正常的使用過程中是閉合的。只有當(dāng)緊急情況下此類開關(guān)才動作以保障轎廂內(nèi)人員安全。而動態(tài)開關(guān)組包括：轎門鎖開關(guān)，廳門鎖開關(guān)。此類開關(guān)在正常運行時既要頻繁通斷乂要在緊急情況時能及時斷開保證安全。而在安全回路的末端是驅(qū)動電梯的運行接觸器。保證此接觸器動作的可靠性至關(guān)重要。圖1第一款電梯安全回路接線圖2第一款安全回路的

3、分析第一，電梯靜態(tài)開關(guān)組廣泛分布于從機房到井道到底坑甚至還有轎廂,整個回路較長；再加上動態(tài)回路，和樓層高度的增加。一個完整的電梯安全回路往往有幾十或者上百甚至幾百米的長度。眾所周知，電流流經(jīng)傳輸導(dǎo)線時會產(chǎn)生電壓降，而傳輸導(dǎo)線上的電壓降常常被忽視。如果回路需要經(jīng)過150米導(dǎo)線向運行接觸器供電，接觸器所需電流為1A。按照“線徑電流對照表”，一般選擇0.75mm2線徑的導(dǎo)線但是，根據(jù)導(dǎo)線截面積設(shè)計式S=IL/（54.4U）（式中S-導(dǎo)線設(shè)計的截面積。I導(dǎo)線通過的最大電流。U-導(dǎo)線允許的壓降。L導(dǎo)線長度）可以知道，長度

4、150m、線徑0.75mm2的導(dǎo)線上流過4A電流吋，會產(chǎn)生4.90V的電壓降這意味著從電源輸出的DC48V電壓到達(dá)導(dǎo)線末端的運行接觸器吋只奮DC43.09V。再加上溫度因素，冬天導(dǎo)線的電阻率也會隨著溫度的下降導(dǎo)致線路總冋路電阻增人,冋路末端的壓降更明顯。（圖l.a）所示為國外研究機構(gòu)對直徑lmm2的導(dǎo)線線長與壓降關(guān)系曲線）這對于普通接觸器來說這是無法承受的。圖l.a:國外研究機構(gòu)對直徑lmm2的導(dǎo)線線長與壓降關(guān)系曲線第二，電梯的安全冋路開關(guān)有一部分是動態(tài)開關(guān)組，開關(guān)經(jīng)常閉合和斷開。觸點非常容易氧化打火花。尤其這

5、類動態(tài)開關(guān)都在轎廳門聯(lián)動的門機械組件上。而廳轎門聯(lián)動在開關(guān)接觸到位時動作會放慢速度，而開關(guān)接觸得越慢蘇開關(guān)打火花的程度就越W害。所以使用時間越長動態(tài)開關(guān)的觸點的電阻越大。導(dǎo)致總安全冋路的總電阻會進(jìn)一步增大。以上因素造成實際測量的安全會路末端電壓只有DC39-40V。根據(jù)低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備國標(biāo)GB14048.1-2006中，第4.5.1節(jié)所規(guī)定：控制電源電壓值不應(yīng)小于額定控制電源電壓的85%,那么接觸器最小吸合電壓不低于額定電壓的0.85倍，接觸器在低于此值的情況下工作將無法吸合造成故障。上述這些因素產(chǎn)生的電

6、壓降都能造成電梯故障，存在較人的安全隱患?；诘谝豢铍娞莅踩珒章酚猩鲜鎏攸c。為提高運行接觸器動作的可靠性，廠家一般都使用安全繼電器作為運行接觸器輔助觸點?；蛘咴黾影踩珒章返木€徑解決上述問題。2.1、第二款電梯安全冋路的特點圖2:第二款安全冋路該款安全冋的電源使用雙路輸入DC24V電源以確保安全冋路供電的可靠性。當(dāng)其中一路電源失效吋保證電梯的運行中不會突然中斷導(dǎo)致故障。另外，該款安全冋路引入了電壓負(fù)反饋。以穩(wěn)定安全冋路末端的電壓，保證電梯運行接觸器可靠工作。其負(fù)反饋冋路等效電路如下圖2.a。圖2.a電壓負(fù)反饋冋路

7、2.2、第二款電梯安全冋路分析2.2.1電壓負(fù)反饋調(diào)整安全冋路電源VSK電壓圖4中R1為安全冋路線路總電阻(安全開關(guān)觸點、電纜線路、各插件的總電阻)，R2為運行接觸器的等效電阻。安全冋路末端取樣電壓Uf被反饋到內(nèi)部電源VSK的輸入端，VSK通過比較Uf的大小進(jìn)一步調(diào)整電源VSK的輸出電壓Uo。Uo=VSK-UfUf=UA=UR2(1-1)當(dāng)Uf減少，Uo增加。當(dāng)Uf增加，Uo減少。即安全回路輸出電壓Uo跟據(jù)末端電壓UR2的變化而調(diào)整，整個安全冋路是一個帶電壓負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。取樣電壓Uf=UR2,根據(jù)電路原

8、理可知其采樣電流很小，可忽略不計，那么圖4可等效為圖5圖2.b根據(jù)基爾霍夫定律：對于任一節(jié)點，所有流出結(jié)點的支路電流的代數(shù)和等于零。沿一冋路，所冇支路電壓的代數(shù)和等于零。圖5中，VSK、Rl、R2組成一個閉合冋路，那么有：-Uo+UR1+UR2=0UR2=UAB=Uo—URl(1-2)根據(jù)式1-2可知，當(dāng)安全冋路線路總電阻受到客觀條件的影響而增人吋,兩端壓降UR1隨之增大。UR2有下降