電梯運行性能的優劣與組成系統的邏輯控制電路有著密切的關系。電梯控制系統要求安全可靠,功能性強,即自動化水平高。電路簡單,組成系統的元件要少。
繼電器邏輯電路設計,一般采用邏輯推理與經驗相結合,再用布爾代數簡化。
典型的電梯控制系統由如下基本電路組成:
1.轎廂內呼叫指令電路,稱為內選層電路。
2.大廳外呼叫指令電路,稱為外呼電路。
3.自動定向電路。
4.自動開關門電路。
5.電梯啟動與換速電路。
6.平層停車電路。
7.信號顯示電路。
8.消防電路。
9.安全保護電路。
10.速度區分電路。
對一些有特殊功能要求的電梯,還有許多電路,這里不再介紹。
第一節 呼叫指令的記憶與解除
一、轎廂內呼叫指令電路
當乘客進入轎廂后,首先按欲往的層樓按鈕,如果按了5層的按鈕,則該層信號燈燃亮,表示去5層的指令已登記并記憶。當電梯運行到5層時,電梯已停止運行,該信號被解除,信號燈熄滅,表示5層內選指令被釋放,稱為消號。
滿足上述要求的方法很多,現介紹如下兩種。
1.普通的轎內指令電路
例如電梯停在1樓,如圖3—1所示,乘客進入轎廂欲往5層,并按了5層指令按鈕5AC,由于5XC是常閉接點,則繼電器5JAC得電吸合,并通過5JAC的常開接點自鎖。信號燈5EC燃亮。
當電梯到達欲往層站后,由選層器控制的滑動觸點碰開其常閉接點5XC,繼電器5JAC失電釋放。信號燈熄滅,稱為消號。
2.帶有負載電阻的轎內指令電路
如圖3—2所示,例如電梯停在2層,乘客進入轎廂按了5層指令按鈕5AC,由于5JZ是常開接點,則繼電器5JC線圈沒有被短接,并經電阻5R得電吸合,通過自保接點5JC自鎖。當電梯運行到5層時由于選層器控制的繼電器5JZ吸合,在電梯停止運行時,停車繼電器JTZ釋放,5JC的線圈被短路,失電釋放。5層的指令信號被解除。
圖3—2 選層電路
電路中,電源電壓UD必須大于繼電器的額定工作電壓UJ。
電阻計算:
阻值:(歐姆)
式中:IJ——繼電器JC的工作電流。
功率:(瓦)
以上兩種電路都可以用作轎廂內選層指令電路,也可以用作大廳外呼叫指令電路。對于指令解除信號5JZ,可以采用繼電器,也可以采用不同形式的選層器滑動觸點。
二、廳外呼叫指令電路
廳外呼叫指令有兩個,即向上的呼叫與向下的呼叫。
上端站僅有一個向下的呼叫,下端站僅有一個向上的呼叫,中間層具有向上與向下的兩個呼叫按鈕。
利用普通的指令電路原理,組合成廳外呼叫指令電路,如圖3—3所示。
圖3—3 立式選層器外呼叫組合電路
1AS~3AS——向上呼叫指令按鈕;
2AX~4AX——向下呼叫指令按鈕;
2AY——直駛按鈕;
1JSH~3JSH——向上呼叫指令繼電器;
2JXH~4JXH——向下呼叫指令繼電器;
JSX——向上運行方向繼電器;
JXX——向下運行方向繼電器;
XPS——選層器向上運行滑動觸點;
XPX——選層器向下運行滑動觸點;
——選層器常閉觸點;
例如電梯停在1層XPX接通,1XS斷開,1層廳外有人按1AS按鈕時,繼電器1JSH得電吸合,當手離開時1JSH釋放,此呼叫信號不能記憶。即該層順向呼叫不能記憶。
3層有人按了3AS與3AX按鈕,繼電器3JSH與3JXH得電吸合并自鎖。當電梯向上運行到了3層時,因為方向繼電器JSX吸合,JXX釋放,當選層器上的,滑動觸點XPX與XPS分別與其相對應的定觸點相接觸時,選層器的常閉觸點3XX與3XS全部斷開,繼電器3JSH失電釋放,稱為順向截車消號。而繼電器3JXH通過JSX↑→XPX↑→3JXH↑電路維持吸合狀態,稱為保號。
如果有人只按了3AX按鈕,其它層沒有任何呼叫。JSX吸合,電梯向上運行到了3層時,電梯首先換速,預定方向繼電器JSX提前釋放,常閉觸點3XX打開,繼電器3JXH失電釋放,稱為反向截車消號。
(箭頭↑表示閉合或得電吸合;箭頭↓表示斷開或失電釋放,表示常閉接點。)
外呼組合電路圖3—3與圖3—4都可以完成呼叫記憶、順向呼叫消號、反向呼叫保號、反向截車消號的功能。
圖3—3的層站位置信號是通過選層器上的滑動觸點XPX與XPS實現的。圖3—4是通過層樓位置繼電器1~4JZ實現的。圖3—3是斷開繼電器的線圈,而圖3—4是短路繼電器線圈,使繼電器失電釋放。兩種電路對選層器的結構要求不同。
圖3—4 井道選層器外呼組合電路
呼叫信號的解除時間,一般內選信號在電梯停止時解除。廳外呼叫信號的解除在電梯換速時,這樣可能提前告訴乘客電梯已到達該層。
JSY——向上運行方向繼電器,電梯停止時釋放。
JXY——向下運行方向繼電器,電梯停止時釋放。
JTZ——運行繼電器,電梯停止運行時釋放。
三、電子高頻振蕩式觸摸按鈕指令元件
電梯的轎內選層指令信號,廳外向上與向下的呼叫指令信號,都是乘客通過按鈕開關發送的。因此對按鈕使用可靠性,壽命要求較高。乘客乘電梯本身就是一種享受,按鈕的新穎性及外觀造型等各方面都提出較高的要求。尤其飯店、賓館、娛樂場所更是如此。該觸摸按鈕是電梯豪華象征。
高頻振蕩觸摸開關的工作原理:
為了產生穩定的高頻振蕩,提高觸摸按鈕的靈敏度,按三點電容式諧振電路,即克拉潑振蕩電路。電感L與電容C組成串聯電壓諧振電路,電容C1與C2組成分壓器;C1的交流電壓正反饋到LC振蕩電中,使振蕩穩定。振蕩頻率為4.46MHz。如圖3—5所示。
圖3—5 觸摸按鈕原理圖
沒有人觸摸時,電路振蕩,三極管T1的管壓降幾乎為零,開關電路不工作,繼電器J處在釋放狀態。
當有人觸摸時,人體和金屬片形成一個電容并聯在電感L上,使LC振蕩電路失諧停振,三極管T1集電極電壓電平升高,驅動開關電路T2及T3,繼電器吸合,當手離開金屬片A時,繼電器釋放。
該觸摸按鈕的靈敏度是3pF,可以工作在+60℃~-15℃,溫度+40℃,相對濕度為95%時,人體觸摸時可以站在大地上,也可以站在絕緣臺上。
根據公式:調整電位器Rw可以調整觸摸按鈕的靈敏度。
公式中:R0=Rw,是靈敏度調整電阻。
C0是人體與金屬片形成的電容。
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