第五、六章 常用建筑设备的电气控制电路

第五、六章常用建筑设备的电气控制电路

1．水泵的电气控制电路2．防排烟风机的电气控制电路3．电梯的电气控制电路

1．水泵的电气控制电路1水泵的控制

根据要求不同，可通过水位或压力来控制。一、水位控制

水位控制一般用于1）高位水箱给水

2）污水池排水

水位信号电信号的设备称为水（液）位控制器（传感器），

常用的水位控制器有：干簧管开关式浮球（磁性开关,水银开关,微动开关）式电极式电接点压力表式干簧管原理结构图1.舌簧片2.玻璃管3.舌簧片干簧管水位控制器的安装和接线图二、水泵的控制电路1）单台泵控制方案；2）两台泵互为备用、备用泵手动投入的控制方案；3）两台泵互为备用，备用泵自动投入的控制方案；4）较大的泵又有降压启动，两台泵降压启动的备用泵手动投入和备用泵自动投入的控制方案等。三、其它水位控制器1）浮球磁性开关液位控制器（图5-5、6、7）2）电极式水位控制器（图5-8）3）压力式水位控制器（图5-9、10）4）电阻式水位传示仪（图5-11、12）1.2消防水泵的控制人工灭火常用的是室内消火栓两者仅是启动信号不同。

自动喷水灭火︸图5-13消火栓水泵电气控制电路图图5-14湿式自动喷水灭火系统示意图图5-15湿式自动喷水灭火系统电路图2.防、排烟设备的控制

发生火灾时产生的烟气主要成分为一氧化碳，人在这种气体的窒息作用下，死亡率很高，约占50%～70%。烟气也遮挡人的视线，使人们在疏散时难以辨别方向,尤其是高层建筑，因其自身的“烟囱效应”，使烟上升速率极快，如不及时排除，很快会垂直扩散到各处。因此，当发生火灾时，应立即使防、排烟设备投入工作，排烟设备需要快速打开，将火灾烟气迅速的排向室外，防烟设备需要快速关闭，防止烟气窜入楼梯间及其它区域。

防、排烟设备的种类由建筑或建筑环境专业确定，一般有自然排烟、机械排烟、自然与机械排烟并用或机械加压送风排烟等方式。一般应根据建筑环境专业的工艺要求进行电气控制设计。防排烟系统的电气控制视所确定的防排烟设施，由以下不同要求与内容组成：（1）消防中心控制室能显示各种电动防排烟设施的状态情况，并能进行联动遥控和就地手控。

（2）根据火灾情况，打开有关排烟道上的排烟口，启动排烟风机（有正压送风机时应同时启动）和降下有关防火卷帘门和防烟垂壁，打开安全出口的电动门。与此同时，关闭有关的防烟阀门及防火口，停止有关防烟区域内的空调系统。（3）在排烟口、防火卷帘门、防烟垂壁、电动安全出口等执行机构处布置火灾探测器，通常为一个探测器联动一个执行机构，但大的厅室也可以几个探测器联动一组同类机构。（4）设有正压送风的系统应打开送风口，启动送风机。防排烟设施一般要有三种驱动方式：①手动，即由人来操纵。②自身动作，其设备本身装有易熔合金，当火灾发生时产生的高温使其熔化，利用阀门的自重而动作。③电动，由消防控制中心或本地的火灾探测器通过控制模块发出的动作信号（接通电源），由电磁铁或电动执行机构驱动，使其动作。各防、排烟设施动作后，通过本身微动开关的常开触点闭合而发出动作信号。

防火卷帘门设置于建筑物中防火分区通道口处，当火灾发生时可根据消防控制室、探测器的指令或就地手动操作，使卷帘门下降至一定高度，以达到人员紧急疏散、灾区隔火、隔烟、控制火灾蔓延的目的。

图-5-23防火卷帘门的电气控制电路

3.电梯的电气控制

概述一、电梯产品的隶属关系

电梯、手扶梯、自动人行道等都属于起重运输设备。电梯-----垂直方向上运行手扶梯-----斜面上运行自动人行道-----水平面上运行运输设备电梯的定义：

是把任何货物从一个水平面提升到另一个平面上的起重运输设备。二、电梯产品的发展简史

公元前2800年在古代埃及为了建筑当时的金字塔曾使用过由人力驱动的升降机械。公元1765年，瓦特发明了蒸汽机之后，1858年美国研制初以蒸汽为动力，并通过皮带传动和蜗轮减速装置驱动的电梯。

1878年英国的阿姆斯特朗发明了水压梯。并随着水压梯的发展淘汰了蒸汽梯。后来又出现了采用液压泵和控制阀以及直接柱塞式和侧柱塞式结构的液压梯，这种液压梯至今仍为人们所采用。但是，电梯得以兴盛发展的根本原因在于采用了电力作为动力来源。18世纪末发明了电机，并随着电机技术的发展，19世纪初开始使用交流异步单速和双速电动机做动力的交流电梯，特别是交流双速电动机的出现，显著改善了电梯的工作性能。由于这种电梯的制造和维修成本低廉，因此，在速度为1.0m/s一下的电梯品种中，仍广泛采用这类交流双速电机驱动的电梯。

在20世纪初，美国奥的斯电梯公司首先使用直流电动机作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯，从而为今天的高速度、高行程电梯的发展奠定了基础。

20世纪30年代美国纽约市的102层摩天大楼建成，美国奥的斯（OTIS）电梯公司为这座大楼制造和安装了74台速度为6.0m/s的电梯。从此以后，电梯这个产品，一直在日新月异的发展着。

目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且安全可靠，乘坐舒适。近几年来，随着电子工业的发展，微处理机和电子计算机已成功的应用到电梯的电气控制系统中去，采用无触点元件的电梯电气控制系统已开始批量生产。电梯的运行速度已高达10m/s以上。

我国电梯的使用历史悠久。从1908年在上海汇中饭店等一些高层建筑里安装了第一批进口电梯起，到新中国成立以前的1949年，全国各大城市中安装使用的电梯已有数百台，上海和天津等地也相继建立了几家电梯修配厂，从事电梯的安装和维修业务。

新中国成立以后，先后在上海、天津、沈阳、西安、北京、广州等地建立了电梯建造厂，使我国的电梯工业从无到有，从安装维修到制造，从小到大的发展起来。我国从20世纪50年代就开始批量生产电梯，用我们自己生产的电梯产品装备了人民大会堂、北京饭店等政府机关和国家宾馆。

二十世纪60年代开始批量生产手扶梯和自动人行道，用我们自己生产的手扶梯装备了北京地铁车站，用我们自己生产的自动人行道装备了北京首都机场。随着我国对外开放，对内搞活经济的政策深入贯彻执行，随着技术引进工作的进一步开展，我国的电梯工业又取得巨大发展。产量连续多年成倍增长，产品质量和、整机性能明显提高。

为了进一步推动电梯工业的发展，我国又新颁布了一批具有国际水平的电梯制造标准，各制造厂家已开始用新的标准去更新、设计电梯产品的主要零部件，电梯工业蓬勃发展的局面已经形成。三、电梯的运行工作情况电梯在做垂直运行的过程中，有起点站也有终点站。对于三层以上建筑物内的电梯，起点站和终点站之间还设有停靠站。起点站设在一楼，终点站设在最高楼，设在一楼的起点站常被作为基站。起点站和终点站称两端站，两端站之间的停靠站称中间层站。

各站的厅外设有召唤箱，箱上设置有供乘用人员召唤电梯用的召唤按钮或触钮。一般电梯在两端站的召唤箱上各设置一只按钮或触钮，中间层站的召唤箱上各设置一只按钮或触钮。而电梯的轿厢内都设置有（杂物电梯除外）操纵箱，操纵箱上设置有手柄开关或与层站对应的按钮或触钮，供司机或乘用人员控制电梯上下运行。召唤箱上的按钮或触钮称外指令按钮或触钮，操纵箱上的按钮或触钮称内指令按钮或触钮。外指令按钮或触钮发出的电信号称外指令信号。内指令按钮或触钮发出的电信号称内指令信号。

作为电梯基站的厅外召唤箱，除设置一只召唤按钮或触钮外，还设置一只钥匙开关，以便下班关闭电梯时，司机或管理人员把电梯开到基站后，可以通过专用钥匙扭动该钥匙开关，把电梯的厅轿门关闭妥当。

电梯的运行工作情况和汽车有共同之处，但是汽车的起动、加速、停靠等全靠司机的控制操作，而且在运行过程中可能遇到的情况比较复杂，因此汽车司机必须经过严格的培训和考核。

而电梯的自动化程度比较高，一般电梯的司机或乘用人员只需通过操纵箱上的按钮或触钮向电气控制系统下达一个指令信号，电梯就能自动关门、定向、起动、加速，在预定的层站平层停靠开门。对于自动化程度高的电梯，司机或乘用人员一次还可下达一个以上的指令信号，电梯便能依次起动和停靠，依次完成全部指令任务。

尽管电梯和汽车在运行工作过程中有许多不同的地方，但仍有许多共同之处，其中乘客电梯的运行工作情况类似公共汽车，在起点站和终点站之间往返运行，在运行方向前方的停靠站上有顺向的指令信号时，电梯到站能自动平层停靠开门接乘客。而载货电梯的运行工作情况则类似卡车，执行任务为一次性的，司机或乘用人员控制电梯上下运行是一次只能下达一个指令任务，当一个指令任务完成后才能下达另一个指令任务。在执行任务的过程中，从一个层站出发到另一个层站时，假若中间层站出现顺向指令信号，一般都不能自动停靠，所以载货电梯的自动化程度比乘客电梯低。4.1电梯的分类和基本结构

一、电梯的分类（一）按用途分类1．乘客电梯2．载货电梯3．病床电梯除上述几种外，还有轿厢壁透明、装饰豪华，供乘客观光的电梯，专门用作运送车辆的电梯，用于船舶的电梯等。（二）按速度分类1．低速梯；速度V≤1m/s的电梯。2．快速梯；速度1m/s＜V＜2m/s的电梯。3．高速梯；速度V≥2m/s的电梯。（三）按拖动方式分类1．交流电梯2．直流电梯

二、电梯的基本结构1．曳引系统2．导向系统3．轿厢4．门系统5．质量平衡系统6．安全保护系统

图6.1电梯的基本结构1极限开关；2控制屏；3曳引轮；4电动机5手轮；6限速器；7导向轮；8开门机；9轿厢；10安全钳；11控制电缆；12导轨架；13导轨；14对重；15缓冲器；16钢绳张紧轮

感应器与隔磁板安装示意图1-平层装置2-永磁感应器3-隔磁板4-支架5-导轨6一接线软管7一轿顶4.2电梯的控制电路实例

尽管电梯的种类繁多，控制线路也很复杂，但有其共同特点，即都是由一些简单环节组合而成的。一般电梯的基本控制环节为：(1)起动加速环节；(2)减速制动和平层停站环节(3)安全保护环节；(4)信号贮存和显示环节。

上述几个环节，既具有各自独立的作用，又具有相互制约、互相协调的作用，分析各环节的工作原理时，尤要注意其制约和协调作用的影响。

用于建筑内作垂直运动的电梯，其运行可分为三个阶段，即起动加速、稳速运行和制动减速。其中尤以制动减速更为重要。它不仅要保证电梯减速过程的平滑性，也是电梯轿厢是否准确地停靠在楼层平面的关键环节。

电梯的继电器逻辑控制系统本身需要空间距离和时间间隔的严密配合。掌握电气控制系统的工作原理应从系统控制信号人手，经过对主要控制环节的具体分析和理解，然后建立系完整的和严格的时空关系。电梯的理想速度曲线为加、减速的始、末端均呈抛物线形，中间为直线形。上面是交流双速电梯的运行曲线。高速低速①总电源及主拖动区；②主拖动控制区；③电梯运行过程控制区；④自动门控制区；⑤各层呼梯、记忆及消号控制区；⑥轿内自动定向、轿外截车控制区；⑦轿内选层、记忆信号消除控制区；⑧各种信号及指示控制区；⑨轿内照明控制区。

每个环节有它独立的控制关系又有相互联系，为了更快的查找到各电气元件及触点在图中位置，当讲到某元件及触点时，将标明它在哪个环节内，如KMF②、KAR③分别表示KMF在第二个环节主拖动控制区，KAR在第三个环节，电梯运行过程控制区内。分析举例1．电梯运行准备司机上班开门。司机在基站用钥匙扭动钥匙开关SBK②，厅外开门继电器KAGO②通电吸合：

KAGO1、2④↓→切断关门继电器KAC④KAGO↑KAGO3、4②↑→使控制电源接触器KME②通电