电梯电气系统概论课件

电 梯 电 气 系 统 概 论 1 第 一 节 电 梯 电 气 系 统 的 发 展 过 程一 电 梯 的 诞 生 鼓 轮 式 电 梯 ： （ 美 国 ） 以 蒸 汽 机 为 动 力 的 卷 扬机 年 ； 以 蒸 汽 机 为 动 力 的 装 有安 全 装 置 的 载 人 升 降 机 年 曳 引 式 电 梯 ： 其 结 构 特 点 是 ， 钢 丝 绳 悬 挂 在 曳引 轮 上 ， 一 端 是 与 轿 厢 连 接 ， 另 一 端 是 与 对 重连 接 ， 随 电 动 机 驱 动 曳 引 轮 的 转 动 ， 靠 钢 丝 绳与 曳 引 轮 槽 之 间 的 摩 擦 力 ， 使 轿 厢 与 对 重 做 一升 一 降 的 相 反 运 动 世 纪 初 ， 美 国 电 梯 电 气 系 统 概 论 2 电 梯 电 气 系 统 概 论 3 电 气 系 统 的 发 展交 流 双 速 变 极 调 速 电 梯 随 电 机 拖 动 技 术的 发 展 ， 通 过 变 换 电 动 机 极 数 的 调 速 方 法交 流 变 压 变 频 （ VVVF） 调 速 电 梯 20世纪 80年 代 调 压 调 频 技 术 应 用 在 电 梯 领 域今 天 ， 电 梯 进 入 了 一 个 使 用 需 求 和 新 技 术 应用 全 面 发 展 时 期 ， 随 着 智 能 化 、 信 息 化 的兴 起 ， 电 梯 已 不 只 是 完 成 垂 直 运 输 的 基 本功 能 ， 还 要 以 人 为 本 ， 提 高 安 全 性 、 舒 适性 ， 特 别 是 从 运 行 控 制 的 智 能 化 、 要 实 现合 理 配 置 和 使 用 、 远 程 监 控 与 故 障 诊 断 、节 能 以 及 减 少 污 染 等 多 方 面 要 求 。

电 梯 电 气 系 统 概 论 4 第 二 节 电 梯 的 现 状 当 今 在 工 业 发 达 国 家 ， 电 梯 使 用 很 普 遍 电 梯 技术 以 及 使 用 状 态 和 生 产 数 量 ， 也 体 现 了 一 个 国 家现 代 化 工 业 程 度 的 高 低 在 全 球 ， 大 约 有 近 900万 台 的 电 梯 在 使 用 ， 同 时每 年 以 30万 台 的 需 求 量 增 加 着 国 际 上 著 名 的 电梯 公 司 ： 美 国 的 OTIS公 司 ， 瑞 士 的 迅 达 公 司 、 日本 的 三 菱 和 日 立 公 司 、 芬 兰 的 KONE公 司 、 德 国的 蒂 森 、 日 本 的 富 士 通 公 司 等 自 21世 纪 以 来 ， 我 国 的 电 梯 制 造 业 进 入 了 一 个 高速 发 展 阶 段 ， 随 着 国 民 经 济 建 设 的 发 展 、 房 地 产业 进 军 中 小 城 市 ， 人 民 物 质 文 化 生 活 水 平 的 迅 速提 高 ， 电 梯 产 量 持 续 增 长 电 梯 电 气 系 统 概 论 5050000100000 150000200000 250000 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007扶 梯 扶 梯我 国 电 梯 生 产 增 长 情 况 电 梯 电 气 系 统 概 论 6050001000015000 200002500030000 35000 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007出口总数（台）进口总数（台） 我 国 电 梯 进 出 口 量 电 梯 电 气 系 统 概 论 7 第 三 节 电 气 系 统 的 构 成 和 功 能 人 们 常 把 构 成 电 梯 设 备 的 机 、 电 两 大 部 分 ，分 别 称 为 电 梯 的 机 械 系 统 和 电 梯 的 电 气 系统 ， 而 电 梯 的 电 气 系 统 又 由 电 力 拖 动 系 统（ 也 即 电 力 驱 动 系 统 ） 和 电 气 控 制 系 统 所组 成 。

其 中 ， 电 梯 轿 厢 是 拖 动 控 制 的 对 象 和 目 标 ，电 动 机 是 拖 动 的 主 要 动 力 设 备 电 梯 电 气 系 统 概 论 8 1、 电 力 拖 动 系 统 电 梯 的 电 力 拖 动 系 统 的 功 能 是 为 电 梯 的 提供 动 力 ， 并 对 电 梯 的 启 动 加 速 、 稳 速 运 行和 制 动 减 速 起 着 控 制 作 用 拖 动 系 统 的 优劣 直 接 影 响 着 电 梯 起 停 时 的 加 速 和 减 速 性能 、 平 层 精 度 、 乘 座 舒 适 感 等 指 标 目 前 电 梯 的 拖 动 系 统 分 为 直 流 电 动 机 拖 动 、交 流 电 动 机 拖 动 和 永 磁 同 步 电 动 机 拖 动 电 梯 电 气 系 统 概 论 9 一 、 三 相 异 步 电 动 机 的 调 速 方 法 Nmaxstmax mm TT XR URKT XUKT n nnXRS pfn 22022 22 202 00200 2260 如 在 一 定 负 载 下 ， 欲 得 到 不 同 的 转 速 ，可 以 由 改 变 Tmax、 Sm、 p 和 f 四 个 参 数 入 手 ，则 相 应 地 有 如 下 几 种 调 速 方 法 。

1、 调 压 调 速 改 变 电 源 电 压 时 的 人 为 机 械 特 性 如 图所 示 ： 电 梯 电 气 系 统 概 论 10 2、 转 子 电 路 串 电 阻 调 速 原 理 接 线 图 和 机 械 特 性 如 图 所 示 ： 原 理 接 线 图 机 械 特 性 电 梯 电 气 系 统 概 论 11 3、 改 变 磁 极 对 数 调 速 根 据 n0=60f/p可 知 ： 同 步 转 速 n0与 磁 极 对 数 p成 反 比 ， 故 可 改变 磁 极 对 数 p即 可 改 变 电 动 机 的 转 速 常 见 的 接 线 方 法 有 以下 两 种 ： 电 梯 电 气 系 统 概 论 12 4、 变 频 调 速 改 变 定 子 电 源 频 率 时 的 人 为 机 械 特 性 如 图 所 示 ： 异 步 电 动 机 的 转速 正 比 于 定 子 电 源 的频 率 f， 若 连 续 地 调 节定 子 电 源 频 率 ， 即 可实 现 连 续 地 改 变 电 动机 的 转 速 电 梯 电 气 系 统 概 论 13 二 、 直 流 电 动 机 的 调 速 方 法下 面 仅 就 他 励 直 流 电 动 机 的 调 速 方 法 作 一 般 性 的 介 绍 。

从 直 流 他 励 电 动 机 机 械 特 性 方 程 式 TKK RRKUn 2me adae 可 知 ： 改 变 串 入 电 枢 回 路 的 电 阻 Rad ； 改 变 电 枢 供 电 电 压 U或主 磁 通 ， 都 可 以 得 到 不 同 的 人 为 机 械 特 性 ， 从 而 在 负 载 不 变 时 可以 改 变 电 动 机 的 转 速 ， 以 达 到 速 度 调 节 的 要 求 ， 故 直 流 电 动 机 调 速的 方 法 有 以 下 三 种 电 梯 电 气 系 统 概 论 14 1、 改 变 电 枢 电 路 外 串 电 阻 Rad 直 流 电 动 机 电 枢 回 路 串 接 电 阻 后 ， 可 以 得 到 如 图 所 示 的 一 簇 机械 特 性 从 特 性 可 看 出 ， 在 一 定 的 负载 转 矩 TL下 ， 串 入 不 同 的 电 阻 可以 得 到 不 同 的 转 速 如 在 电 阻 分别 为 R a、 R1、 R2、 R3、 的 情 况 下 ，可 以 分 别 得 到 稳 定 工 作 点 A、 C、D和 E， 对 应 的 转 速 为 nA、 nB、 nC、 nD。

电 梯 电 气 系 统 概 论 15 2 改 变 电 动 机 电 枢 供 电 电 压 U 如 图 所 示 特 性 为 改 变 电 枢 供 电 电 压 U调 速 的 特 性 ： 从 特 性 可 看 出 ， 在 一 定 的 负载 转 矩 TL下 ， 电 枢 外 加 不 同 电 压可 以 得 到 不 同 的 转 速 如 在 电 压分 别 为 UN、 U1、 U2、 U3的 情况 下 ， 可 以 分 别 得 到 稳 定 工 作 点a、 b、 c和 d， 对 应 的 转 速 为 n a、 nb、 nc、 nd 即 改 变 电 枢 电 压可 以 达 到 调 速 的 目 的 电 梯 电 气 系 统 概 论 16 3 改 变 电 动 机 主 磁 通 如 图 所 示 曲 线 为 改 变 电 动 机 主 磁 通 调 速 的 特 性 ： 从 特 性 可 看 出 ， 在 一 定 的 负 载 功 率 PL下 ， 不 同 的 主 磁 通 N、 1、 2、 ，可 以 得 到 不 同 的 转 速na、 nb、 nc即 改 变 主 磁 通 可 以 达 到 调速 的 目 的 电 梯 电 气 系 统 概 论 17 4 直 流 电 动 机 的 调 速 电 梯 电 气 系 统 概 论 18 （ 1） 有 齿 轮 的 直 流 电 动 机 拖 动 早 期 的 电 梯 原 动 机 都 是 直 流 电 动 机 ， 所 以19世 纪 中 期 ， 直 流 驱 动 是 当 时 电 梯 唯 一 的驱 动 方 式 。

直 流 电 动 机 具 有 调 速 性 能 好 、调 速 范 围 大 的 特 点 ， 因 此 具 有 速 度 快 、 舒适 感 好 、 平 层 准 确 度 高 的 优 点 电 梯 电 气 系 统 概 论 19 （ 2） 有 齿 轮 交 流 电 动 机 拖 动 19世 纪 末 期 ， 电 力 系 统 出 现 了 三 相 交 流 电源 ， 同 时 又 发 明 了 实 用 的 交 流 感 应 电 动 机 ，因 而 从 20世 纪 初 开 始 ， 交 流 驱 动 在 电 梯 上得 到 了 广 泛 的 应 用 目 前 电 梯 中 常 用 的 交流 驱 动 系 统 的 特 点 ： 电 梯 电 气 系 统 概 论 20 1） 交 流 变 极 调 速 系 统 为 了 使 电 梯 能 准 确 地 在 层 站 楼 面 平 层 ， 要 求 电 梯在 停 车 前 的 速 度 越 低 越 好 ， 这 就 要 求 ， 交 流 电 动机 不 仅 仅 只 有 一 种 转 速 ， 而 要 有 两 种 或 三 种 转 速 变 速 的 最 简 单 方 法 是 改 变 电 动 机 定 子 绕 组 的 极 对数 因 为 交 流 异 步 电 动 机 的 转 速 是 与 其 极 对 数 成反 比 的 。

改 变 电 动 机 的 极 对 数 就 可 改 变 电 动 机 的同 步 转 速 这 种 有 级 的 调 速 系 统 大 多 采 用 开 环 方式 控 制 ， 线 路 简 单 ， 经 济 ， 因 此 被 广 泛 用 在 电 梯上 但 乘 座 舒 适 感 差 ， 所 以 一 般 应 用 于 不 需 要 平滑 的 速 度 调 节 、 额 定 速 度 不 大 于 1m/s的 载 货 和 低层 公 寓 电 梯 上 电 梯 电 气 系 统 概 论 21 2） 交 流 调 压 调 速 系 统 随 着 电 子 技 术 的 发 展 ， 交 流 调 速 理 论 和 交 流 传 动技 术 迅 速 的 发 展 ， 特 别 是 20世 纪 70年 代 初 ， 大 规模 集 成 电 路 和 计 算 机 技 术 的 发 展 ， 使 交 流 调 压 调速 驱 动 系 统 在 电 梯 中 得 到 了 广 泛 的 应 用 这 种 系统 采 用 晶 闸 管 闭 环 调 速 ， 其 制 动 减 速 可 采 用 涡 流制 动 、 能 耗 制 动 和 反 接 制 动 等 方 式 ， 使 乘 座 舒 适感 、 平 层 精 确 度 明 显 优 于 交 流 双 速 驱 动 系 统 ， 目前 主 要 用 于 额 定 速 度 2.5m/s以 下 的 电 梯 。

电 梯 电 气 系 统 概 论 22 3） 变 频 变 压 调 速 系 统 1984年 日 本 三 菱 电 机 公 司 制 造 了 第 一 台 变 频 变 压 控 制 的 电梯 ， 经 过 数 年 的 发 展 ， 这 种 系 统 驱 动 的 电 梯 额 定 速 度 已 越来 越 高 变 频 调 速 是 通 过 改 变 异 步 电 动 机 供 电 电 源 的 频 率而 调 节 电 动 机 的 同 步 转 速 ， 但 按 电 梯 的 使 用 要 求 ， 调 速 时仍 需 保 持 电 动 机 的 最 大 转 矩 不 变 ， 维 持 磁 通 恒 定 ， 也 就 是改 变 电 源 频 率 的 同 时 ， 施 加 于 电 动 机 定 子 的 供 电 电 压 也 做相 应 的 调 节 ， 达 到 电 动 机 转 速 目 的 目 前 交 流 变 压 变 频（ VVVF） 控 制 技 术 得 到 迅 速 发 展 ， 利 用 矢 量 变 换 控 制 的变 频 变 压 系 统 的 电 梯 速 度 可 达 12.5m/s， 其 调 速 性 能 已 达到 直 流 电 动 机 的 水 平 且 具 有 节 能 、 效 率 高 、 驱 动 控 制 设备 体 积 小 、 重 量 轻 和 乘 坐 舒 适 感 好 等 优 点 。

电 梯 电 气 系 统 概 论 23 电 梯 的 电 力 拖 动 系 统 运 用 方 法 及 其 特 点电 力 拖 动 系 统 特 点 、 使 用 性 能1)交 流 变 级 调 速 系 统 该 系 统 大 多 采 用 开 环 方 式 控 制 ,线 路 简 单 ,造 价 较 低 ,因此 被 广 泛 应 用 在 电 梯 上 ,但 由 于 乘 坐 舒 适 感 较 差 ,一 般 只 用于 额 定 速 度 不 大 于 1m/s的 电 梯 .2)交 流 调 压 调 速 系 统 该 系 统 采 用 可 控 硅 闭 环 调 速 ,使 得 所 控 制 的 电 梯 乘 坐舒 适 感 好 ,平 层 准 确 度 高 ,明 显 优 于 交 流 双 速 电 梯 ,多 用 于速 度 2.5m/s以 下 的 电 梯 (也 可 更 高 速 度 )3)变 频 变 压 调 速 系 统 该 系 统 是 通 过 改 变 电 机 进 线 段 的 电 压 和 电 源 频 率 来调 节 电 动 机 转 速 ,此 类 电 梯 速 度 可 达 12.5m/s,其 调 速 性 能已 达 到 直 流 电 动 机 的 水 平 .且 具 有 节 能 ,效 率 高 ,驱 动 控 制设 备 体 积 小 ,重 量 轻 和 乘 坐 舒 适 感 好 等 优 点 .4)直 流 拖 动 系 统 直 流 电 动 机 具 有 调 速 性 能 好 ,调 速 范 围 大 的 特 点 ,因 此具 有 速 度 快 ,舒 适 感 好 ,平 层 准 确 度 高 的 优 点 . 电 梯 上 常 用 的 有 两 种 系 统 :一 是 发 电 机 构 成 的 可 控 硅励 磁 发 电 机 -电 动 机 系 统 ;二 是 可 控 硅 直 接 供 电 的 可 控 硅 -电 动 机 系 统 电 梯 电 气 系 统 概 论 24 （ 3） 永 磁 同 步 无 齿 电 动 机 拖 动 永 磁 同 步 电 动 机 拖 动 是 近 几 年 发 展 起 来 的 新 型 拖动 方 式 。

普 通 电 动 机 的 磁 场 能 是 由 线 圈 中 通 入 电 流 产 生 励磁 ； 永 磁 同 步 电 动 机 不 需 要 励 磁 电 流 ， 它 的 磁 极是 由 永 磁 材 料 产 生 的 与 有 齿 轮 的 交 流 电 动 机 相 比 ， 由 于 取 消 了 如 蜗 轮蜗 杆 、 行 星 齿 轮 等 减 速 机 构 ， 传 动 系 统 的 电 动 机和 曳 引 轮 同 轴 ， 使 得 曳 引 机 结 构 简 单 而 紧 凑 ， 易于 小 型 化 、 轻 量 化 ， 目 前 广 泛 应 用 于 小 机 房 电 梯 ，特 别 是 无 机 房 电 梯 上 电 梯 电 气 系 统 概 论 25 与 直 流 电 动 机 相 比 ， 永 磁 同 步 电 动 机 基 本原 理 是 建 立 在 反 装 直 流 电 动 机 基 础 上 ， 永磁 同 步 电 动 机 用 受 转 子 位 置 控 制 的 变 频 器（ 或 其 他 电 力 电 子 开 关 装 置 ） ， 来 代 替 由换 向 器 和 电 刷 组 成 的 机 械 式 整 流 、 逆 变 器 ，使 电 路 实 现 了 无 触 点 ， 又 由 于 转 子 采 用 高磁 能 积 的 稀 土 永 磁 材 料 ， 控 制 装 置 都 由 大功 率 晶 体 管 组 成 ， 电 动 机 的 力 矩 惯 性 比 大 ，动 态 性 能 好 ， 在 保 留 了 直 流 电 动 机 原 有 的优 点 外 使 电 机 具 有 更 高 的 低 速 特 性 、 调 速精 度 、 快 速 响 应 性 能 ， 且 寿 命 厂 、 耗 电 低 、维 护 简 单 。

电 梯 电 气 系 统 概 论 26 永 磁 同 步 电 动 机 还 具 有 低 噪 声 ， 振 动 小 、 不 需 润滑 ， 不 产 生 谐 波 干 扰 ， 能 提 高 电 网 功 率 因 数 等 优点 ， 同 时 由 于 它 的 运 行 转 速 较 低 ， 且 在 失 电 时 有接 触 器 的 动 断 触 点 将 电 动 机 定 子 电 枢 绕 组 短 接 ，当 出 现 超 速 （ 无 论 上 行 还 是 下 行 ） 故 障 时 ， 控 制系 统 监 测 到 超 速 信 号 后 ， 立 即 切 断 供 电 器 供 电 回路 ， 此 时 静 止 的 绕 组 切 割 旋 转 的 永 磁 体 产 生 的 磁场 而 感 应 出 电 势 ， 从 而 产 生 一 个 类 似 直 流 电 动 机能 耗 制 动 的 制 动 力 矩 ， 实 现 了 防 坠 落 、 防 飞 车 也 省 略 上 行 超 速 保 护 装 置 ， 减 小 了 高 速 动 作 时 因高 温 所 产 生 的 部 件 损 坏 的 安 全 风 险 电 梯 电 气 系 统 概 论 27永 磁 同 步 电 动 机 电 梯 电 气 系 统 概 论 28 2、 电 气 控 制 系 统 电 梯 的 电 气 控 制 系 统 ， 主 要 是 指 对 电 梯 主 曳 引 电动 机 和 门 机 的 启 动 、 运 行 方 向 、 减 速 、 停 止 的 控制 ， 以 及 对 每 层 站 显 示 、 层 站 召 唤 、 轿 内 指 令 、安 全 保 护 等 指 令 信 号 进 行 管 理 。

操 纵 是 实 行 每 个控 制 环 节 的 方 式 和 手 段 控 制 系 统 的 功 能 与 性 能 直 接 决 定 着 电 梯 的 自 动 化程 度 和 运 行 性 能 随 着 微 电 子 技 术 、 交 流 调 速 理论 和 电 力 电 子 学 的 迅 速 发 展 及 广 泛 应 用 ， 不 仅 提高 了 电 梯 的 整 机 性 能 ， 而 且 也 改 善 了 电 梯 的 乘 坐舒 适 感 、 提 高 了 电 梯 控 制 的 技 术 水 平 和 运 行 可 靠性 电 气 控 制 系 统 的 类 型 除 传 统 的 继 电 器 控 制 外 ，PLC控 制 和 微 机 控 制 的 电 梯 产 品 已 成 为 主 流 电 梯 电 气 系 统 概 论 29 （ 1） 继 电 -接 触 器 控 制 这 种 控 制 系 统 ， 简 明 易 懂 ， 线 路 直 观 ， 易 于 掌 握 系 统 通 过 继 电 -接 触 器 触 点 的 断 合 ， 进 行 逻 辑 判 断和 运 算 ， 进 而 控 制 电 梯 的 运 行 但 从 使 用 观 点 看 ，该 系 统 有 以 下 缺 点 ： 1） 触 点 易 磨 损 、 电 接 触 不 好 、 故 障 率 较 高 ； 2） 触 点 闭 合 缓 慢 、 动 作 速 度 慢 ； 3） 设 备 体 积 大 ， 控 制 柜 占 机 房 面 积 大 ； 4） 控 制 系 统 的 能 量 消 耗 大 ； 5） 维 修 保 养 工 作 量 大 、 费 用 高 。

6） 控 制 功 能 少 、 接 线 复 杂 、 通 用 性 与 灵 活 性 较 差 电 梯 电 气 系 统 概 论 30接 触 器 继 电 器 热 继 电 器 电 梯 电 气 系 统 概 论 31 五 层 站 KTJ- /1.0-XH型 交 流 双 速 信 号 控 制 电 梯 电 气 控 制 原 理 图 电 梯 电 气 系 统 概 论 32 五 层 站 KTJ- /1.0-XH型 交 流 双 速 信 号 控 制 电 梯 电 气 控 制 原 理 图 (续 ) 电 梯 电 气 系 统 概 论 33 （ 2） 可 编 程 序 控 制 器 （ PLC） 控 制 PLC是 以 微 处 理 器 为 核 心 的 工 业 控 制 器 它的 基 本 结 构 由 CPU、 输 入 输 出 （ I/O） 模 块 、存 储 器 、 编 程 器 等 组 成 与 微 机 相 比 ， 它具 有 下 述 主 要 特 点 ： 1） 编 程 方 便 ， 易 懂 好 学 ： 2） 抗 干 扰 能 力 强 ， 可 靠 性 高 ： 3） 构 成 应 用 系 统 灵 活 简 便 ： 4） 安 装 维 护 方 便 ： 电 梯 电 气 系 统 概 论 34 结 构整 体 式 模 块 式 电 梯 电 气 系 统 概 论 35 （ 3） 微 机 控 制 微 型 计 算 机 应 用 于 电 梯 控 制 是 当 代 电 梯 技 术 发 展的 一 个 重 要 标 志 。

微 机 应 用 于 电 梯 控 制 主 要 在 以 下 几 个 方 面 ： 1） 微 机 用 于 召 唤 信 号 处 理 ， 完 成 各 种 逻 辑 判 断 和运 算 ， 取 代 继 电 器 控 制 和 机 械 结 构 复 杂 的 选 层 器 2） 微 机 用 于 控 制 系 统 的 调 速 装 置 ， 用 数 字 控 制 取代 模 拟 控 制 ， 由 存 储 器 提 供 多 条 可 选 择 的 理 想 速度 指 令 曲 线 值 ， 以 适 应 不 同 的 运 行 状 态 和 控 制 要求 3） 用 于 群 梯 控 制 管 理 ， 实 行 最 优 调 配 ， 提 高 运 行效 率 ， 减 少 候 梯 时 间 ， 节 约 能 源 电 梯 电 气 系 统 概 论 36 微 机 控 制 系 统 由 CPU（ 运 算 器 和 控 制 器 构成 的 中 央 处 理 器 ） 存 储 器 、 输 入 输 出 接 口等 主 要 部 分 组 成 CPU主 要 完 成 各 种 召 唤信 号 处 理 ， 逻 辑 和 算 术 运 算 ， 安 全 检 查 和故 障 判 断 ， 发 出 控 制 指 令 和 速 度 指 令 等 。

存 储 器 用 于 存 放 各 种 运 行 速 度 指 令 曲 线 数据 、 楼 层 数 据 、 运 行 控 制 程 序 等 输 入 输出 接 口 电 路 用 于 CPU与 外 围 设 备 或 电 路 的信 号 传 送 、 电 平 转 换 ， 并 通 过 光 电 耦 合 隔离 外 界 干 扰 电 梯 电 气 系 统 概 论 37 电 梯 电 气 系 统 概 论 38前门后门轿厢装置 诊断系统控制系统驱动系统24V及抱闸电源 远程监控系统 TCM控 制 系 统 简 介-TCM控 制 系 统 结 构 示 意 图 电 梯 电 气 系 统 概 论 39 综 上 所 述 ， 电 力 拖 动 和 电 气 控 制 系 统 是 电梯 的 动 力 源 、 运 行 管 理 控 制 中 心 ， 是 电 梯的 机 械 、 电 气 两 大 系 统 的 有 机 结 合 ， 是 实现 电 梯 安 全 、 可 靠 、 舒 适 、 快 捷 运 行 和 完成 上 、 下 交 通 运 输 任 务 的 保 证 电 梯 电 气 系 统 概 论 40 电 梯 电 气 系 统 概 论 41 第 四 节 电 气 系 统 的 发 展 趋 势 电 梯 运 行 性 能 的 好 坏 ， 在 很 大 程 度 上 取 决 于 电 梯的 电 气 拖 动 系 统 的 优 劣 ， 而 功 能 的 完 善 和 灵 活 性 ，可 靠 性 、 智 能 化 服 务 ， 以 及 安 全 稳 定 性 又 取 决 于电 梯 的 信 号 控 制 系 统 。

目 前 大 部 分 生 产 厂 家 普 遍 选 用 通 用 变 频 器 +PLC，配 套 低 压 电 器 组 成 电 气 系 统 ， 或 通 用 变 频 器 +微 机（ 32bit微 处 理 器 ） ， 优 点 是 可 靠 性 高 、 技 术 上 易掌 握 ， 缺 点 是 技 术 依 赖 性 强 ， 选 择 余 地 小 ， 对 一些 特 殊 要 求 无 法 达 到 对 一 些 大 的 品 牌 生 产 企 业 ,电 梯 的 电 气 系 统 均 采 用专 用 变 频 器 ， 它 可 采 用 IGBT（ 大 功 率 绝 缘 栅 极 晶体 管 ） 、 GTR（ 大 功 率 晶 体 管 ） 和 IPM（ 智 能 控制 ） 模 块 ， 并 选 用 16bit或 32bit微 处 理 器 它 具 有很 强 的 通 信 能 力 ， 扩 展 性 强 ， 可 不 断 完 善 升 级 ，故 障 显 示 代 码 内 容 广 泛 ， 方 便 维 修 电 梯 电 气 系 统 概 论 42 近 几 年 ， 电 气 系 统 有 向 控 制 驱 动 一 体 化 机发 展 的 趋 势 ， 所 谓 一 体 化 是 将 变 频 器 和 微机 信 号 系 统 合 二 为 一 ， 优 点 是 可 方 便 两 者之 间 的 通 讯 、 减 少 连 接 线 、 降 低 成 本 ， 缩小 体 积 。

除 此 之 外 与 电 气 系 统 相 关 的 一 些 发 展 方 向还 有 ； 电 梯 电 气 系 统 概 论 43 一 电 梯 监 控 技 术 的 应 用 电 梯 监 控 是 智 能 建 筑 中 楼 宇 自 控 管 理系 统 的 组 成 部 分 电 梯 监 控 较 理 想 的 长 远目 标 是 进 入 社 会 集 约 管 理 的 模 式 ， 至 少 是某 一 区 域 管 理 模 式 ， 这 样 做 的 好 处 是 最 终为 顾 客 提 供 一 个 价 廉 、 安 全 、 舒 适 的 乘 梯服 务 目 前 各 主 要 电 梯 制 造 商 都 能 做 到 即使 机 内 的 程 序 不 受 外 界 干 扰 ， 又 可 以 用 一个 规 范 的 协 议 进 行 通 信 ， 向 外 提 供 电 梯 的运 行 状 态 或 接 收 来 自 外 部 的 控 制 指 令 电 梯 电 气 系 统 概 论 44 应 用 弱 电 控 制 的 高 新 技 术 实 现 电 梯 监 控 却是 今 后 的 发 展 趋 势 体 现 在 ： 1 电 梯 轿 厢 内 的 摄 像 机 监 控 2 无 线 远 程 监 控 装 置 除 目 前 在 值 班 中 心 设 有 电 梯 供 应 商 提 供 的电 梯 监 控 板 ， 用 于 简 单 地 显 示 电 梯 运 行 状态 并 可 与 电 梯 轿 厢 进 行 内 部 通 话 外 ， 无 线远 程 监 控 装 置 可 对 小 区 内 众 多 电 梯 进 行 实时 监 控 。

电 梯 电 气 系 统 概 论 45 无 线 远 程 监 控 系 统 电 梯 电 气 控 制 原 理 图 电 梯 电 气 系 统 概 论 46 二 门 禁 保 护 在 一 些 重 要 场 所 也 有 将 电 梯 纳 入 门 禁 区 域控 制 的 一 部 分 ， 通 常 在 电 梯 厅 门 口 或 电 梯内 装 有 读 卡 器 或 指 纹 识 别 机 ， 通 过 读 卡 或读 取 事 先 预 存 的 指 纹 ， 确 定 乘 客 身 份 ， 以此 来 决 定 电 梯 是 否 响 应 ， 并 运 行 到 需 停 靠的 楼 面 电 梯 电 气 系 统 概 论 47 电 梯 IC卡 管 理 系 统 电 气 控 制 原 理 图 电 梯 电 气 系 统 概 论 48 电 梯 IC卡 管 理 系 统 系 统 拓 扑 图 电 梯 电 气 系 统 概 论 49 三 遥 控 技 术 为 缩 短 乘 客 等 候 电 梯 的 时 间 ， 提 前 将 在 其他 层 待 命 的 电 梯 ， 通 过 遥 控 器 召 到 乘 用 层来 ， 以 便 乘 客 到 后 可 直 接 乘 用 电 梯 电 气 系 统 概 论 50 四 永 磁 同 步 变 频 调 速 技 术 新 型 的 永 磁 同 步 变 频 调 速 技 术 ， 近 几 年 不仅 被 广 泛 用 于 曳 引 同 步 主 机 的 调 速 ， 也 开始 在 门 机 控 制 系 统 中 应 用 。

它 采 用 了 矢 量控 制 技 术 和 计 算 机 通 讯 技 术 ， 直 联 传 动 、安 装 简 捷 、 低 速 扭 矩 大 、 调 节 范 围 宽 ， 具有 节 能 降 耗 、 运 行 平 稳 、 故 障 率 低 、 免 调试 和 远 程 监 控 功 能 的 特 点 ， 性 价 比 极 高 ，是 一 种 节 能 绿 色 环 保 产 品 电 梯 电 气 系 统 概 论 51 五 节 能 技 术 近 几 年 电 梯 能 量 反 馈 装 置 也 趋 于 成 熟 目 前 结 合 变 频 技 术 ， 科 学 合 理 地 对 位 能 负 载 、 反复 减 速 制 动 的 升 降 系 统 中 ， 释 放 的 机 械 能 所 产 生的 再 生 电 能 直 接 利 用 和 再 利 用 有 了 可 行 的 办 案 ，如 利 用 有 源 逆 变 技 术 ， 将 系 统 载 功 泵 升 电 能 及 时高 效 地 回 馈 电 网 ， 即 将 驱 动 系 统 直 流 回 路 无 功 能量 向 供 电 网 络 有 功 能 电 能 的 转 换 ； 以 及 采 用 同 机房 群 控 共 直 流 母 线 ， 即 在 梯 群 驱 动 系 统 内 部 进 行无 功 能 量 向 有 功 能 电 能 间 的 双 向 交 互 与 相 互 补 偿 。

总 之 ， 节 能 也 成 为 电 梯 必 需 实 现 的 一 个 目 标 电 梯 电 气 系 统 概 论 52 六 电 磁 兼 容 技 术 随 着 电 力 电 子 技 术 在 电 梯 动 力 装 置 中 的 广 泛 应 用 ， 例 如 可 控 硅 直 流 拖动 系 统 、 交 流 调 压 拖 动 系 统 、 交 流 变 频 拖 动 系 统 等 ， 其 在 完 成 电 能 形式 变 换 和 功 率 传 送 的 同 时 ， 不 可 避 免 的 会 产 生 非 正 弦 波 ， 通 过 电 源 线或 以 电 磁 辐 射 进 行 传 导 ， 造 成 电 网 电 压 波 形 畸 变 ， 还 会 对 附 近 的 电 气设 备 产 生 干 扰 另 一 方 面 ， 现 代 电 梯 普 遍 应 用 了 计 算 机 控 制 和 微 电 子技 术 ， 相 对 于 传 统 的 继 电 器 控 制 系 统 更 容 易 受 到 干 扰 因 此 ， 限 制 电气 设 备 通 过 电 源 或 电 磁 辐 射 的 干 扰 以 及 提 高 自 身 抵 御 外 界 电 磁 干 扰 的能 力 成 为 电 梯 产 品 的 一 项 新 要 求 . 电 磁 兼 容 性 （ 简 称 EMC） 的 定 义 为 ： 设 备 或 系 统 在 其 环 境 中 能 正 常工 作 （ 简 称 EMS） ， 且 不 对 该 环 境 中 产 生 不 允 许 的 电 磁 骚 扰 的 能 力（ 简 称 EMI） 。

EMC= EMS + EMI GB7588-2003 电 与 梯 制 造 安 装 安 全 规 范 第 13.1.1.3 条 规 定 ： 电梯 的 电 磁 兼 容 性 宜 符 合 EN 12015 电 磁 兼 容 性 .电 梯 、 自 动 扶 梯 和 自动 过 道 的 产 品 系 列 标 准 .辐 射 和 EN12016 电 磁 兼 容 性 .电 梯 、 自 动扶 梯 和 自 动 过 道 的 产 品 系 列 标 准 .抗 干 扰 性 的 要 求 。