在電梯業界激烈的競爭中,伴隨著科技日新月異的發展,各種新材料、新工藝、新技術不斷地被應用到電梯中,使電梯向著更安全、更快捷、智能化程度更高等方向發展著。因電梯本身的故障導致停梯困人的情況日益減少,而同時,因各種因素導致電梯供電中斷以致使電梯停梯困人的問題日益凸現出來。為了最大限度地減小停梯困人對被困乘客心理和生理上的不利影響,電梯應急裝置應運而生。
1 電梯應急裝置
近年來,電梯應急裝置作為一種相對獨立的機電產品有了充分的發展。盡管當今市場上所見到的該類裝置的名稱各異,諸如:“電梯應急裝置”、“電梯停電自動平層控制屏”、“電梯停電自動救助裝置”等,產品品牌及生產廠家也較多,但是其硬件結構和工作原理基本相同。該類電梯應急裝置一般由主控板、充電板、逆變板、接口板、電池組及相序檢測等幾部分構成。
當發生停電、缺相或相序錯誤時,電梯應急裝置完全接管電梯的控制權。具體工作過程為:當電梯應急裝置檢測到市電停電、缺相、相序錯誤時,即切斷電梯與市電的聯系。通過自身的輸入信號檢測電梯安全回路的各個環節是否正常,電梯轎廂是否停在非平層位置,以及電梯是否在檢修工作狀態等。檢測結果符合應急運行的條件后,隨即啟動逆變板,將逆變出的各個等級的電壓直接送至電梯曳引機、抱閘、門機等各個部位。電梯應急裝置先拖動電梯向上、下2個方向各運行1次,繼而向省力方向低速運行。當檢測到轎廂到達運行方向上的第1個平層位置時,平層,開門放人,然后停止工作。
目前,在1套電梯應急裝置控制拖動1臺電梯的基礎上,已發展到1拖2甚至更多,最大輸出功率已達到35kW。
從結構和工作原理的角度分析,可以說,1臺電梯應急裝置就是1套電梯控制系統的簡化版本。
2 電梯應急裝置在使用中存在的問題
現有2臺YP-CO-90乘客電梯,是在1994年安裝并投入使用的。我們于1996年為這2臺電梯分別配置了電梯應急裝置,安裝調試后即投入正常使用。經過4年多的運行,電梯應急裝置逐漸暴露出了一些不利電梯安全運行及維修保養等方面的問題。
⑴電梯應急裝置的各類輸入、輸出共有42條導線或串或并地直接接至電梯控制柜中各個部位,以直接控制電梯的應急運行。這在很大程度上影響了電梯做為1個獨立個體的整體性,給故障維修及日常的維護保養工作帶來了很大的困難。
⑵就電網而言,電梯應急裝置設置于電梯的前端,其產品性能及工作的可靠程度直接影響到電梯的運行。電梯應急裝置投入使用后不久,就曾多次發生在供電正常時,電梯應急裝置突然切斷市電,投入應急運行的情況。經檢查發現,電梯應急裝置的輸入電壓設定為AC380V-5%~380V+10%,其下限高于電梯對輸入電壓的要求。同時,電梯應急裝置中用以檢測市電停電、缺相或相序錯誤的XJ5A相序繼電器質量不過關。XJ5A相序繼電器的輸出直接決定電梯應急裝置是否投入運行。而此時,電網電壓的波動在正常范圍之內,電梯本身配置的相序繼電器并未動作。經過更換相序繼電器和重新調整參數,電梯應急裝置恢復正常。
⑶電梯應急裝置的產品說明書中要求,至少每個月進行1次人為的停電試驗。經過幾次試驗后發現,對于以1.50m/s的速度行駛的電梯實施突然斷電,無論在機械上還是在電氣上都會給電梯帶來很大的沖擊,無異于1次輕量級的破壞活動。因為與電梯有著千絲萬縷的聯系,電梯應急裝置不能脫離電梯而獨立試驗。廠家要求如此,大概是產品的性能使然。據了解,美國對電梯應急電源的要求為至少每年試驗1次。
⑷作為電梯機房中1套較大的獨立安裝的裝置,它使得本來已不寬裕的機房空間更顯狹小,給日常維護保養工作帶來了一定的困難。
⑸關于電梯應急裝置的購置及故障維修所發生的費用也在一定程度上影響了用戶配置該裝置的積極性。
3 優化設計的方案
基于電梯應急裝置在使用中存在的以上幾個方面的不足,讓人產生了對其進行優化再設計的設想。
在認真分析了YP-CO-90乘客電梯的工作原理和產品性能后,在不降低電梯的安全性和可靠性的前提下,筆者提出了電梯應急裝置優化設計的具體構想。
構想的實現主要基于以下幾點事實:
⑴該型電梯具有“故障停止自救”功能。所謂“故障停止自救”的標準功能是指正常運行中的電梯因一時的故障導致停止時,如電梯不是安全裝置動作而停止于非平層區域內,電梯則可以低速自救運行,并最近服務層停止,開門放人。如故障消除,則電梯自動恢復正常運行;如故障不消除,則電梯保持開門狀態,不允許運行。在實際應用中,市電中斷后又恢復的這一過程,可以理解為該處所指的使電梯停止于非平層區域的故障。充分開發并運用電梯本身的這一標準功能,使電梯能夠進行停電情況下的應急運行變得更加簡單、經濟。
⑵關于電梯有強制執行的國家標準GB7588,其安全性和可靠性較電梯應急裝置為高,電梯本身設計的安全回路和市電檢測電路足以保障電梯的安全運行。用電梯控制系統完成“假應急運行之名行故障停止自救之實”的控制,使應急運行的安全性能和可靠程度更高。
⑶電梯應急裝置的設置以解困救人為最終目的,設計為通過檢測轎廂載重以決定是否實施救援,可以避免對空梯被召實施救助的無意義行為。
⑷電梯的能耗在不斷降低,只做應急解困用的電梯應急裝置不再追求數十千瓦的大輸出功率,以電池組為主的整個裝置的體積和重量將大為減小。
4 優化裝置的工作原理
當試電正常時,CJ1投入,電梯正常工作,同時給電池組充電。市電中斷后,CJ2投入,如果轎廂內有人,則轎廂稱重裝置有信號輸出,轎廂稱重繼電器吸合,逆變器工作,給電梯供電,電梯進入故障停止自救工作狀態。同時,蜂鳴器鳴響。平層,開門放人后,轎廂稱重繼電器釋放,停止供電。待市電恢復后,CJ1重新投入,CJ2斷開,回到初始狀態。電梯自返基站。
整個應急運行過程中,曳引機、抱閘、門機、轎廂蜂鳴器的動作及轎廂位置的檢測均由電梯控制系統自行控制,可靠性大為提高。
1 電梯應急裝置
近年來,電梯應急裝置作為一種相對獨立的機電產品有了充分的發展。盡管當今市場上所見到的該類裝置的名稱各異,諸如:“電梯應急裝置”、“電梯停電自動平層控制屏”、“電梯停電自動救助裝置”等,產品品牌及生產廠家也較多,但是其硬件結構和工作原理基本相同。該類電梯應急裝置一般由主控板、充電板、逆變板、接口板、電池組及相序檢測等幾部分構成。
當發生停電、缺相或相序錯誤時,電梯應急裝置完全接管電梯的控制權。具體工作過程為:當電梯應急裝置檢測到市電停電、缺相、相序錯誤時,即切斷電梯與市電的聯系。通過自身的輸入信號檢測電梯安全回路的各個環節是否正常,電梯轎廂是否停在非平層位置,以及電梯是否在檢修工作狀態等。檢測結果符合應急運行的條件后,隨即啟動逆變板,將逆變出的各個等級的電壓直接送至電梯曳引機、抱閘、門機等各個部位。電梯應急裝置先拖動電梯向上、下2個方向各運行1次,繼而向省力方向低速運行。當檢測到轎廂到達運行方向上的第1個平層位置時,平層,開門放人,然后停止工作。
目前,在1套電梯應急裝置控制拖動1臺電梯的基礎上,已發展到1拖2甚至更多,最大輸出功率已達到35kW。
從結構和工作原理的角度分析,可以說,1臺電梯應急裝置就是1套電梯控制系統的簡化版本。
2 電梯應急裝置在使用中存在的問題
現有2臺YP-CO-90乘客電梯,是在1994年安裝并投入使用的。我們于1996年為這2臺電梯分別配置了電梯應急裝置,安裝調試后即投入正常使用。經過4年多的運行,電梯應急裝置逐漸暴露出了一些不利電梯安全運行及維修保養等方面的問題。
⑴電梯應急裝置的各類輸入、輸出共有42條導線或串或并地直接接至電梯控制柜中各個部位,以直接控制電梯的應急運行。這在很大程度上影響了電梯做為1個獨立個體的整體性,給故障維修及日常的維護保養工作帶來了很大的困難。
⑵就電網而言,電梯應急裝置設置于電梯的前端,其產品性能及工作的可靠程度直接影響到電梯的運行。電梯應急裝置投入使用后不久,就曾多次發生在供電正常時,電梯應急裝置突然切斷市電,投入應急運行的情況。經檢查發現,電梯應急裝置的輸入電壓設定為AC380V-5%~380V+10%,其下限高于電梯對輸入電壓的要求。同時,電梯應急裝置中用以檢測市電停電、缺相或相序錯誤的XJ5A相序繼電器質量不過關。XJ5A相序繼電器的輸出直接決定電梯應急裝置是否投入運行。而此時,電網電壓的波動在正常范圍之內,電梯本身配置的相序繼電器并未動作。經過更換相序繼電器和重新調整參數,電梯應急裝置恢復正常。
⑶電梯應急裝置的產品說明書中要求,至少每個月進行1次人為的停電試驗。經過幾次試驗后發現,對于以1.50m/s的速度行駛的電梯實施突然斷電,無論在機械上還是在電氣上都會給電梯帶來很大的沖擊,無異于1次輕量級的破壞活動。因為與電梯有著千絲萬縷的聯系,電梯應急裝置不能脫離電梯而獨立試驗。廠家要求如此,大概是產品的性能使然。據了解,美國對電梯應急電源的要求為至少每年試驗1次。
⑷作為電梯機房中1套較大的獨立安裝的裝置,它使得本來已不寬裕的機房空間更顯狹小,給日常維護保養工作帶來了一定的困難。
⑸關于電梯應急裝置的購置及故障維修所發生的費用也在一定程度上影響了用戶配置該裝置的積極性。
3 優化設計的方案
基于電梯應急裝置在使用中存在的以上幾個方面的不足,讓人產生了對其進行優化再設計的設想。
在認真分析了YP-CO-90乘客電梯的工作原理和產品性能后,在不降低電梯的安全性和可靠性的前提下,筆者提出了電梯應急裝置優化設計的具體構想。
構想的實現主要基于以下幾點事實:
⑴該型電梯具有“故障停止自救”功能。所謂“故障停止自救”的標準功能是指正常運行中的電梯因一時的故障導致停止時,如電梯不是安全裝置動作而停止于非平層區域內,電梯則可以低速自救運行,并最近服務層停止,開門放人。如故障消除,則電梯自動恢復正常運行;如故障不消除,則電梯保持開門狀態,不允許運行。在實際應用中,市電中斷后又恢復的這一過程,可以理解為該處所指的使電梯停止于非平層區域的故障。充分開發并運用電梯本身的這一標準功能,使電梯能夠進行停電情況下的應急運行變得更加簡單、經濟。
⑵關于電梯有強制執行的國家標準GB7588,其安全性和可靠性較電梯應急裝置為高,電梯本身設計的安全回路和市電檢測電路足以保障電梯的安全運行。用電梯控制系統完成“假應急運行之名行故障停止自救之實”的控制,使應急運行的安全性能和可靠程度更高。
⑶電梯應急裝置的設置以解困救人為最終目的,設計為通過檢測轎廂載重以決定是否實施救援,可以避免對空梯被召實施救助的無意義行為。
⑷電梯的能耗在不斷降低,只做應急解困用的電梯應急裝置不再追求數十千瓦的大輸出功率,以電池組為主的整個裝置的體積和重量將大為減小。
4 優化裝置的工作原理
當試電正常時,CJ1投入,電梯正常工作,同時給電池組充電。市電中斷后,CJ2投入,如果轎廂內有人,則轎廂稱重裝置有信號輸出,轎廂稱重繼電器吸合,逆變器工作,給電梯供電,電梯進入故障停止自救工作狀態。同時,蜂鳴器鳴響。平層,開門放人后,轎廂稱重繼電器釋放,停止供電。待市電恢復后,CJ1重新投入,CJ2斷開,回到初始狀態。電梯自返基站。
整個應急運行過程中,曳引機、抱閘、門機、轎廂蜂鳴器的動作及轎廂位置的檢測均由電梯控制系統自行控制,可靠性大為提高。
優化設計后的電梯應急裝置中,CJ1和CJ2采用電氣互鎖,保證不同時投入。充電板實時檢測電池組狀態,及時充電。K1、K2采用小型塑殼斷路器,當由于故障或其它原因導致過載時自行分斷,以保障電梯及其應急裝置的設備安全。
優化設計的電梯應急裝置旨在根據電梯轎廂稱重裝置的輸出信號給電梯供電,不涉及電梯本身的具體操作。關于電梯運行控制的優先權關系不影響我國等同采用的歐洲標準EN81-1:1998《電梯制造與安裝安全規范》中明確的檢修運行>對接裝卸運行>緊急電動運行>正常運行。
5 優化裝置的應用
優化設計后的電梯應急裝置不但適合“日立”等品牌的各系列電梯,而且對于所有具有故障停止自救標準功能的電梯,以及所有重新加電復位后,首先低速就近平層,確定轎廂位置的電梯均可以直接配置。
其次,該裝置與電梯的聯系只在于電梯市電供應開關前端加裝的一個交流接觸器,以及從電梯控制柜中引出的一路電梯轎廂稱重裝置的輸出信號,因而對電梯的整體性影響很小,安裝簡單且易于日常維護。
另外,新的電梯應急裝置結構簡單,工作穩定可靠,造價較原裝置有了大幅度降低,更易被用戶接受。整個裝置的體積和重量均有大幅度減小,能節省更多的機房空間,在無機房電梯日趨增加的今天,其推廣和應用前景更加樂觀。
優化設計的電梯應急裝置旨在根據電梯轎廂稱重裝置的輸出信號給電梯供電,不涉及電梯本身的具體操作。關于電梯運行控制的優先權關系不影響我國等同采用的歐洲標準EN81-1:1998《電梯制造與安裝安全規范》中明確的檢修運行>對接裝卸運行>緊急電動運行>正常運行。
5 優化裝置的應用
優化設計后的電梯應急裝置不但適合“日立”等品牌的各系列電梯,而且對于所有具有故障停止自救標準功能的電梯,以及所有重新加電復位后,首先低速就近平層,確定轎廂位置的電梯均可以直接配置。
其次,該裝置與電梯的聯系只在于電梯市電供應開關前端加裝的一個交流接觸器,以及從電梯控制柜中引出的一路電梯轎廂稱重裝置的輸出信號,因而對電梯的整體性影響很小,安裝簡單且易于日常維護。
另外,新的電梯應急裝置結構簡單,工作穩定可靠,造價較原裝置有了大幅度降低,更易被用戶接受。整個裝置的體積和重量均有大幅度減小,能節省更多的機房空間,在無機房電梯日趨增加的今天,其推廣和應用前景更加樂觀。
























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