專利名稱：電梯故障及停電平層法與設備的制作方法
技術領域：
本發明所述的電梯故障及停電平層法與設備涉及的是一種電梯在正常載客運行過程中，電梯電源突然中斷或者電梯本身的控制系統出了故障，電梯停在二個樓層之間或者電梯雖已停靠在準確的平層位置，但門無法打開時的應急方法以及應急時使用的設備。
隨著高層建筑的迅速發展，電梯作為建筑物中垂直方向的快速運輸交通工具，已經成為其中必不可少的一個重要組成部分。然而，在電梯正常載客運行過程中，經常發生電源突然中斷或電梯本身的控制系統出了故障，使電梯突然停車，將乘客關在轎廂內，少則幾分鐘，多則數小時。在這種情況下，通常的處理方法是用人力盤車的方法，使電梯平層并設法打開電梯轎廂門放出乘客。顯然，此種方法不論在處理效率上，還是在可靠性上，都是無法保證。目前，國外有一種稱為EDS的應急驅動系統，這種裝置只能在運行過程中突然遇到電源斷電，才能在幾秒鐘內自動地把電梯放到附近的樓層，開門放客。如果電梯本身的控制系統或者電磁抱閘機構電路等非因電而出現的故障，是實現不了平層放客的。因為其設計是建立在電梯本身的一切都是正常的基礎上，當電源突然中斷，其利用備用電瓶作為電源，借助電梯原有控制系統，達到平層放客。而且因其采用了CPU控制，必須與電梯本身的控制方式密切相關，因而沒有通用性。
本發明的目的就是利用甩掉電梯原有控制系統，直接對電梯的主電機，抱閘電磁線圈，開關電梯轎廂門電機進行控制的方法，設計出一個任何電梯均能通用的故障及停電平層控制器。
本發明所設計的電梯故障及停電平層法就是在原電梯內裝一臺具有直接控制原電梯主電機，電磁抱閘線圈，開關電梯轎廂門電機的控制器，一個備用電源，一個應急開關，裝此控制器不改變原電梯線路，不與原電梯控制系統發生關連。當電梯出現故障或者停電時，只要按一下應急開關，備用電源立即給控制器送電。通電后的控制器，首先使原電梯的電磁抱閘線圈與原電路斷開，與備用電源接通得電后開閘，與此同時使主電機得電啟動帶著轎廂平層。當轎廂到達附近的平層位置時，電磁抱閘線圈抱閘，主電機斷電停止工作，與此同時開關電梯轎廂門電機得電，開門放人。
用本發明設計的電梯故障及停電平層應急措施，大都是一次性工作十幾秒鐘，設備簡單，造價低，維修保養方便，要求技術不高，由于不改變電梯的原有線路，安裝方便，通用性強。
下面根據實施例及附圖對本發明所述的電梯故障及停電平層法與設備進行詳細的敘述。
圖1.電梯故障及停電平層繼電接觸控制原理圖。
其中QA1，QA2，XK1，XK2，M1XK3開關C1，C2，C3，CN 接觸器J1，J2，J3，J4，J5中間繼電器E1，E2，E3，E4備用電瓶電源ZD 照明電燈a，b，c，d，e 接線點圖2.電梯故障及停電平層PC機控制原理圖其中PC 可編程序控制器E5可編程序控制器工作電源圖3.電梯主電機接線圖其中M 電梯主電機
1.VVVF電路或直流斬波器圖4.電梯電磁抱閘線圈接線圖其中L 電梯電磁抱閘線圈圖5.電梯轎廂門電機接線圖其中D 電梯轎廂門電機圖6.電梯測速發電機平層信號線路圖其中A、B 電梯測速發電機電樞兩端引線D1，D2二級管Rb1，Rb2，Rb3電阻T 三級管實施例1下面是一個電梯故障及停電后繼電接觸控制平層方案。接觸器C1是電梯原有的控制主電機接觸器。其中三個常開觸頭接在主電機M的三相引出線上，實施本方案時其接線不變，仍保持原樣。它的另一個常閉觸頭接在a點和c點之間或者串接在CN線圈電路中。發生故障或停電時，投入備用電瓶電源的接觸器CN有五個常開觸頭，兩個常開電力觸頭接在電瓶電源E1與VVVF電路或直流斬波器之間。兩個常開觸頭接在電瓶電源E2與控制電路之間，即E2正極與a點之間，E2負極與b點之間。一個常開觸頭與按鈕QA1相并聯，一端接在電源E2正極，一端和并聯的QA2和XK1相接，CN的線圈一端接在電源E2負極，一端與并聯的QA2和XK1相接。電梯提升接觸器C2有三個常開電力觸頭，它們分別接在電梯主電機M的三相引出線和VVVF電路或直流斬波器1之間。C2有一個常閉觸頭與繼電器J5的一個常開觸頭相串聯后接在d點和接觸器C3線圈的一個端鈕上，起互鎖作用。C2線圈的兩個端鈕，一個接在b點上，另一個與接觸器C3的常閉觸頭相串聯，再與J5的常閉觸頭相串聯后接在d點上。電梯下放接觸器C3的結構、型號完全與接觸器C2一致，其接線也完全與C2對稱，只是接在VVVF電路或直流斬波器與電梯主電機M之間的三個電力常開觸頭的相序與C2相反，使主電機能夠反向旋轉。電梯電磁抱閘線圈L開閘用的中間繼電器J1有三個常閉觸頭和四個常開觸頭，J1的線圈與中間繼電器J2的一個常閉觸頭相串接后接在c點和b點之間。J1的兩個常閉觸頭串接在電磁抱閘線圈的電梯原電路中，以便將電磁抱閘線圈與原來的電梯控制電路斷開。J1的另一個常閉觸頭和繼電器J3的一個常開觸頭及繼電器J2的線圈相串聯后接在a點和e點之間。J1的兩個常開觸頭接在電瓶電源E3與電梯電磁抱閘線圈L之間，以便對電磁抱閘線圈供電。J1的另一個常開觸頭接在c點和d點之間，以便同時可以控制接觸器C2和C3的線圈。J1的最后一個常開觸頭與中間繼電器J4的一個常開觸頭并聯后再與J4的線圈串聯，串聯后的整條線路接在a點與e點之間。中間繼電器J2要視電梯轎廂門電機的容量大小選型。如果轎廂門電機D的工作電流大于5A，應選用接觸器代替繼電器。J2有二個常閉觸頭，它們串接在轎廂門電機D與電梯原來控制電路之間，以便能夠切斷原來的控制電路與轎廂門電機的聯系。J2還有二個常開觸頭，它們接在轎廂門電機電樞與電瓶電源E4之間，以便對轎廂門電機供電。中間繼電器J3的線圈與平層信號開關M1及中間繼電器J4的常開觸頭相串聯后接在a點與e點之間。J3的一個常開觸頭與平層信號M1相并聯，起自鎖作用，其目的是防止由于電梯在平層時稍微超過了平層位置時，平層信號開關M1重新打開，導致J3線圈重新失電而停不了電梯。平層信號開關M1裝在電梯轎廂頂部，它是一個磁性開關或干簧開關，在井道的每一樓層位置處都放上永久磁鐵塊。XK3是半載開關，裝在轎廂底部，它與中間繼電器J5的一個常開觸頭相并聯后再與J5的線圈相串聯，然后接在a點和b點之間。它的作用是當電梯轎廂內乘客重量超過額定載客量的一半時，開關接通，確定平層方向。電梯的平層方向也可以用電梯本身的測速發電機來判別。線路是將J5換成額定電壓為24V的微型繼電器，由三級管T控制。繼電器J5的線圈一端接在三級管T的集電極上，另一端與電源相接。J5的常開觸頭，一端通過一個電阻Rb1與電源相接，另一端與三級管T的基極相接。J5的常閉觸頭一端與三級管T的基極相接，另一端通過電阻Rb3與導向二級管D1的輸出端相接。電梯的測速發電機的電樞二端引線A、B，A端接在導向二級管D1的輸入端，B端接地。三級管發射極接地。基極通過二級管D2接地，J5的常開、常閉觸頭通過電阻Rb3接地。再將XK3的控制線路去掉，并在a點和b點間接一個時間繼電器SJ。SJ的得電延時閉合觸頭應串接在C2，C3線圈的電路中。電梯的平層方向還可以用裝在電梯主電機軸上的速度繼電器SDJ來完成判斷，它是將線路中的繼電器J5所有觸頭的位置由SDJ相應觸頭取代，J5線圈的電路由時間繼電器SJ代替。SJ的延時閉合觸頭串接在C2，C2的線圈上。XK1、XK2是兩個同軸常閉限位開關，裝在電梯轎廂頂部開門的極限位置處，當轎廂門全開時，壓迫該限位開關，將電瓶電源切斷。QA1與QA2也是兩個同軸常開雙聯按鈕開關，裝在轎廂內控制板上。XK2接在e點和b點之間。控制線路上裝接一個照明電燈ZD。
當電梯停在兩個樓層之間時，按動按鈕QA1，這時備用電瓶E2的電流便流入接觸器CN的線圈，得電后的CN所有的常開觸頭閉合。其中與QA1并聯的CN常開觸頭閉合后起自鎖作用，這時既使QA1復位，CN線圈繼續得電。CN得電后使變頻電源VVVF電路或直流斬波器與電瓶電源E1接通，為電梯主電機提供電源。與此同時也使J1的線圈經過E2正極，閉合的CN的二個常開觸頭，C1的常閉觸頭，繼電器J3的常閉觸頭得電。得電后的J1，首先使電梯電磁抱閘線圈L與原來的電路斷開，并且與電瓶電源E3接通，使電磁抱閘線圈L開閘。同時接觸器C2，C3線圈回路中的J1常開觸頭閉合，使C2或C3的線圈得電。如果電梯轎廂載客人數超過額定運載重量的二分之一，那么裝在轎廂底部的半載開關XK3被接通，使繼電器J5的線圈由E2的正極，經過CN已閉合的常開觸頭，a點、XK3而得電，使J5所有的常開觸頭閉合，常閉觸頭打開。這時接觸器C3的線圈得電，由此得到的回路是電源從E2的正極，經過CN已閉合的常開觸頭，a點，C1的常閉觸頭，接在c點和d點之間的J1的常開觸頭，J5的常開觸頭和C2的常閉觸頭及C2的線圈回到E2的負極。C3線圈得電后，使主電路中的變頻電源或斬波電源，經過接觸器C3的常開觸頭接入主電機，使主電機正向轉動，電梯向下面樓層平層。如果載客重量小于額定載重量的二分之一，接觸器C2得電，電梯向上平層。如果利用電梯本身的測速發電機判斷平層方向，那就是電磁線圈L開閘后，利用時間繼電器的延時觸頭使電梯轎廂自由滑動1-3秒鐘，當測速發電機有了一定的轉速時，便從測速發電機的電樞二端獲得轉動方向信號，使三極管導通或不導通，繼電器J5得電或不得電，確定C2或C3動作，完成電梯平層。如果利用裝在電梯主電機M軸上的速度繼電器SDJ判別平層方向。開閘后，也利用時間繼電器SJ的延時作用，讓電梯先自由滑行獲得一定的初速度，有了初速度便可以從速度繼電器SDJ上獲得平層方向信號。在繼電器J1得電的同時，接在繼電器J4線圈回路上的J1常開觸頭閉合，使J4得電吸合，并自鎖。這樣接在繼電器J3線圈回路中的J4常開觸頭閉合，為繼電器J3得電做好準備。當電梯到達就近的平層位置時，裝在轎廂頂部的平層信號開關M1閉合，使繼電器J3的線圈得電并自鎖。J3得電后J1的線圈失電，同時J2線圈得電。J1失電后使接觸器C2或C3線圈失電，主電機M斷電，同時電磁抱閘線圈L失電而機械抱閘，使電梯穩穩地停在平層位置上。J2得電后，電梯轎廂門電機D得電，開門放入。當轎廂門開到最大位置時，門上的檔塊將裝在開門極限位置的限位開關XK1，XK2撞開，使接觸器CN失電。這時整個控制電路的電源終斷，有故障的電梯不再能投入運行。如果電梯門在平層位置處已打開，又突然發生電梯轎廂下滑或上升到兩個樓層之間。只要按住QA1，QA2不松手，既使XK1，XK2是打開的，由于QA2和XK1并聯在一起，仍能重新使CN得電啟動控制電路，電梯平層后，松開QA1，QA2后，CN立即失電。如果平層后，門不開，這時開關M1已接通，XK1，XK2不通。只要按動QA1按鈕，控制電路重新開始帶電，此時轎廂不動，卻可以把門打開。
實施例2下面是一個PC機控制平層方案。PC機可選用C20P-CDR-AEO型號。將實施例1中的M1，XK2，XK2，C1的常閉觸頭分別接在可編程序控制器PC的輸入端接線柱0002，0003，0004，0005上。將實施例1中的繼電器J1、J2和接觸器C2、C3的線圈分別接在可編程序控制器的輸出端接線柱0500，0501，0502，0503上。通過接觸器CN的一個常開觸頭與直流電源E2組成回路。CN的另外兩個常開觸頭接在可編程序控制器的電源接線柱和PC機本身工作時所需要的工作電源E5之間。其余接線如電梯主電機M，電梯電磁抱閘線圈L，轎廂門電機D，開關QA1、QA2、XK1均與實施例1相同。當按動QA1按鈕時，接觸器CN得電，這時變頻電路開始工作，為電梯主電機提供三相低頻對稱電源，同時為PC機提供工作電源，使PC機工作。PC機工作時，按程序指令的前后次序，按次執行，重復掃描，完成故障或停電后的電梯平層。
權利要求
1.一種由備用控制器，備用電源，應急開關完成的電梯故障及停電平層方法，其特征在于控制器在不改變原電梯線路的情況下，直接控制故障電梯的主電機，電磁抱閘線圈，電梯轎廂門電機完成平層。當電梯出現故障或者停電時，只要按一下應急開關，備用電源給控制器送電，通電后的控制器首先使電梯的電磁抱閘線圈與原電梯電路斷開，與備用電源接通得電后開閘，同時主電機得電啟動轎廂平層。當轎廂到達最近的平層位置時，電磁抱閘線圈抱閘，主電機斷電停止工作，與此同時開關電梯轎廂門電機得電，開門放人。
2.一種由開關、接觸器、繼電器、電瓶電源、照明電燈組成的電梯故障及停電平層控制器，其特征在于(1)使備用電瓶電源投入的接觸器CN有五個常開觸頭。兩個常開電力觸頭接在電瓶電源E與VVVF電路或直流斬波器1之間。兩個常開電力觸頭接在電瓶電源E2與控制電路之間。一個常開觸頭與按鈕開關QA1相并聯后與并聯的開關QA2和XK1相接，一端與電源E2正極相接，一端接在CN的線圈上，CN線圈的另一端接在電源E2的負極。QA1和QA2裝在轎廂控制板上;(2)使電梯提升的接觸器C2有三個常開電力觸頭，它們分別接在電梯主電機M的三相引出線和VVVF電路或者直流斬波器1之間。C2的一個常閉觸頭與繼電器J5的一個常開觸頭串聯后接在d點和接觸器C3線圈的一個端鈕上，起互鎖作用。C2線圈的兩個端鈕，一個接在b點上，另一個與接觸器C3的常閉觸頭串聯，再與J5的常閉觸頭相串聯后接在d點上。電梯下放接觸器C3與接觸器C2的接線相對稱，只是接在VVVF電路或者直流斬波器與電梯主電機M之間的三個電力常開觸頭的相序與C2相反，使主電機能夠反向旋轉。電梯原有的控制主電機的接觸器C1的一個常閉觸頭接在控制線路的a點和c點之間，或者串接在CN線圈電路中;(3)使電梯電磁抱閘線圈L開閘用的中間繼電器J1有三個常閉觸頭和四個常開觸頭，J1的線圈與繼電器J3的一個常閉觸頭相串接后接在c點和b點之間。J1的兩個常閉觸頭串接在電磁抱閘線圈L的電梯原電路中，以便將電磁抱閘線圈與原來的電梯控制電路斷開。J1的另一個常閉觸頭和繼電器J3的一個常開觸頭及繼電器J2的線圈串聯后接在a點和e點之間。J1的兩個常開觸頭接在電瓶電源E3與電梯電磁抱閘線圈L之間，以便對電磁抱閘線圈供電。J1的另一個常開觸頭接在c點和d點之間，以便同時可以控制接觸器C2和C3的線圈。J1的最后一個常開觸頭與中間繼電器J4的一個常開觸頭并聯后再與J4的線圈串聯，串聯后的整條線路接在a點與e點之間。(4)使電梯轎廂門電機D打開的中間繼電器J2，兩個常閉觸頭，串接在轎廂門電機D與電梯原來控制電路之間，以便切斷原來控制電路，兩個常開觸頭，接在轎廂門電機電樞與電瓶之間，以便對轎廂門電機D供電;(5)中間繼電器J3的線圈與平層信號開關M1及中間繼電器J4的常開觸頭串聯后接在a點與e點之間。J3的一個常開觸頭與平層信號開關M1并聯起自鎖作用。平層信號開關M1裝在電梯轎廂門頂部;(6)兩個同軸常閉限位開關XK1、XK2裝在電梯轎廂門頂部開門極限位置處，XK2接在e點和b點之間。當轎門打開時，壓迫開關將電瓶電源切斷。
3.根據權利要求2所述的電梯故障及停電平層控制器，其特征在于電梯平層時的上提或者下放是由裝在電梯轎廂底部的XK3開關或者裝在電梯主電機軸上的速度繼電器SDJ或者電梯原有的測速發電機發出的信號實現的。
4.根據權利要求2、3所述的電梯故障及停電平層控制器，其特征在于當使用裝在電梯轎廂底部的半載開關XK3信號平層時，XK3與中間繼電器J5的一個常開觸頭相并聯后再與J5的線圈相串聯，然后接在a點和b點之間，當轎廂內乘客超過額定載客量的一半時，開關接通，使接觸器C3得電接通，電梯下放平層。載客量小于額定載重量的二分之一時，接觸器C2得電接通，電梯向上平層。
5.根據權利要求2、3所述的電梯故障及停電平層控制器，其特征在于當使用電梯本身的測速發電機信號平層時，其線路是將控制器線路中的中間繼電器J5換成額定電壓為24V的微型繼電器，由三級管T控制。繼電器J5的線圈一端接在三級管T的集電極上，另一端與電源相接。J5的常開觸頭一端通過電阻Rb1與電源相接，另一端與三極管T的基極相接。J5的常閉觸頭一端與三級管T的基極相接，另一端通過電阻Rb3與異向二極管D1的輸出端相接。電梯的測速發電機的電樞二端引線一端接在導向二級管D1的輸入端，一端接地，三級管發射極接地，基極通過二級管D2接地，J5的常開、常閉觸頭通過電阻Rb3接地。在a點和b點間加接一個時間繼電器SJ。
6.根據權利要求2、3所述的電梯故障及停電平層控制器，其特征在于，當使用裝在電梯主電機軸上的速度繼電器SDJ信號平層時，它是由SDJ相應的觸頭取代中間繼電器J5在控制線路中的所有觸頭的位置，在a點和b點之間加接一個時間繼電器SJ;SJ的延時閉合觸頭串接在C2，C3的線圈上。
7.一種由開關、接觸器、繼電器、電瓶電源、PC機組成的電梯故障及停電平層控制器，其特征在于將平層信號開關M1、限位開關XK2、XK3，電梯主電機原有的接觸器C1的常閉觸頭分別接在可編程序控制器2的輸入端接線柱上。將有三個常開電力觸頭分別接在電梯主電機M的三相引出線和VVVF電路或直流斬波器1之間的電梯提升接觸器C2，電梯下放接觸器C3，兩個常閉觸頭串接在電磁抱閘線圈L的電梯原電路中，兩個常開觸頭接在電瓶電源與電梯電磁抱閘線圈之間的中間繼電器J1，二個常閉觸頭串接在轎廂門電機D與電梯原電路中、二個常開觸頭串接在轎廂門電機電樞與電瓶電源之間的中間繼電器J2，它們的線圈分別接在可編程序控制器的輸出端接線柱上，通過接觸器CN的一個常開觸頭與備用電源E2組成回路。接觸器CN的兩個常開觸頭接在可編程序控制器工作電源E5和可編程序控制器的電源接線柱上。一個常開觸頭與按鈕QA1相并聯，一端接在電源E2正極，一端和并聯的QA2和XK1相接，CN還有兩個常開觸頭接在備用電瓶電源E1和VVVF電路或直流斬波器1之間，CN的線圈一端接在電源E2負極，一端與并聯的QA2和XK1相接。當按動QA1時，備用電源使PC機得電工作，按照程序指令的先后次序，按次執行，重復掃描，完成故障或停電后的電梯平層。
全文摘要
本發明所述的電梯故障及停電平層方法與設備涉及的是一種電梯在正常載客運行過程中，電梯電源突然中斷或者電梯本身的控制系統突然出現故障，電梯停在兩個樓層之間或者電梯雖然已經停靠在準確位置，但門無法打開時的應急方法以及應急時使用的設備。它是在原電梯內裝一臺能夠直接控制電梯主電機，電磁抱閘線圈，轎廂門電機的控制器，一個備用電源，一個應急開關，裝此控制器不改變原電梯線路，不與原電梯控制系統發生關連。當電梯出現故障或者停電時，只要按一下應急開關，電梯就能實現平層放人。
文檔編號B66B5/02GK1048681SQ90107478
公開日1991年1月23日 申請日期1990年9月7日 優先權日1990年9月7日
發明者鄭國基 申請人:鄭國基