电梯电气控制技术课件：电梯电气系统的构成与原理（四）

电梯电气系统的构成与原理（四）电梯电气控制技术【学习目标】

1.了解电梯的电气系统和电气控制的方式、电气控制系统的3种主要类型。2.了解电梯电力拖动系统的类型；掌握交流双速拖动系统和VVVF拖动系统的原理。3.掌握XPM型五门五站客货两用电梯电气控制电路的原理。4.掌握自动扶梯的电气系统。5.认识电梯的常用电器元件和自动扶梯安全保护电路的相关电器。6.能够分析XPM型五门五站客货两用电梯电路的工作原理，并排除电路的简单故障。

电梯电气系统的构成与原理电梯电气控制技术【学习目标】1.掌握自动扶梯和自动人行道的特点与分类，以及自动扶梯的基本结构。2.认识自动扶梯安全保护系统和电气系统。学习单元2-5自动扶梯的电气系统电梯电气控制技术【新课导入】

1.简略复习上节课的内容；2.简略介绍本次课（“学习任务2-5”）的主要教学内容与4学时的教学安排。电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

一、自动扶梯和自动人行道的特点与分类

1.自动扶梯和自动人行道的定义

按照GB/T7024-2008《电梯、自动扶梯、自动人行道术语》，自动扶梯是指带有循环运行梯级，用于向上或向下倾斜输送乘客的固定电力驱动设备。自动人行道是指带有循环运行（板式或带式）走道，用于水平或倾斜角不大于12°输送乘客的固定电力驱动设备。

自动扶梯和自动人行道如图2-38所示。因为自动扶梯和自动人行道是连续运行的，所以在人流较密集的公共场所（如机场、车站、商场等）被大量使用。电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

(a)自动扶梯(b)自动人行道P72图2-38自动扶梯和自动人行道P72【二维码资源】自动扶梯的电气控制系统

自动扶梯驱动装置的结构和原理电梯电气控制技术

一、自动扶梯和自动人行道的特点与分类2.自动扶梯和自动人行道的分类(1)自动扶梯的分类自动扶梯可以按载荷能力、适用场所、安装位置、机房位置、倾斜角度，以及护栏种类等进行分类。

①按载荷能力及使用场所，可分为普通型、公共交通型和重载型自动扶梯。

②按照安装位置，可分为室内和室外型自动扶梯。

③按照机房的位置，可分为机房上置、下置、外置和中间驱动式自动扶梯。

④按倾斜角度分类，自动扶梯的倾斜角有27.3º、30º和35º三种。

另外，如果按照护栏种类分类，可分为玻璃（全透明与半透明）护栏和金属护栏的自动扶梯；按扶手照明可分为有扶手照明和无扶手照明的自动扶梯等。电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

一、自动扶梯和自动人行道的特点与分类

2.自动扶梯和自动人行道的分类(2)自动人行道的分类自动人行道可以按结构、使用场所、安装位置和倾斜角度进行分类。

①按照结构，可分为踏板式和胶带式两种自动人行道，其中以踏板式自动人行道较为常见。

②按照使用场所，可分为普通型和公交型自动人行道。

③与自动扶梯类似，自动人行道按照安装位置可分为室内和室外型。

④按照倾斜角度可分为水平型（倾斜角为0°～6°）和倾斜型（倾斜角为6°＜α≤12°）两种。电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

一、自动扶梯和自动人行道的特点与分类

3.自动扶梯和自动人行道的主要参数

自动扶梯和自动人行道的主要参数有提升高度、倾斜角、速度（包括名义速度和额定速度）、名义宽度、最大输送能力和水平移动距离等，具体可查阅相关资料。

二、自动扶梯的基本结构

自动扶梯的基本结构由桁架、梯级导轨、梯级、梳齿板与楼层板、驱动系统、扶手带系统、润滑系统、安全保护系统和电气系统等组成，如图2-40所示。电梯电气控制技术P73图2-40自动扶梯的基本结构学习单元2-5自动扶梯的电气系统

三、自动扶梯安全保护系统

自动扶梯安全保护系统是为了在任何情况下都能够保证乘客和自动扶梯设备本身的安全面设置的各种保护装置。自动扶梯安全保护系统包括有制动器和梯级链保护装置、梯级塌陷保护装置、梯级缺失监测装置、梳齿板安全保护装置、围裙板安全保护装置、扶手带入口保护装置、扶手带断带保护装置、超速保护和非操纵逆转保护装置等。

1.梯级链保护装置GB16899-2011规定：梯级链条应能连续地张紧。在张紧装置的移动超过±20mm之前，自动扶梯应自动停止运行。

当梯级驱动链断裂或过分松弛时，能使自动扶梯停止的电气装置。梯级链保护装置通常是在梯级链张紧弹簧两端部各设置一个电气安全开关。当张紧装置的前后位移超过20mm时，开关动作，自动扶梯停止运行，如图2-41所示。电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

P74图2-41梯级链保护装置

P74图2-42梯级塌陷保护装置电梯电气控制技术

2.梯级塌陷保护装置

因梯级滚轮破损、梯级轴承断裂或者梯级其他单位破损等原因，导致梯级下陷、倾斜时，如果自动扶梯未能及时停止运行，将会导致梯级上的乘客跌倒或者自动扶梯设备本身造成严重损坏。因此当发生上述情况时通过设置在自动扶梯上的梯级塌陷安全保护装置起作用，令自动扶梯可以立即停止运行，如图2-42所示。3.梯级缺失监测装置(a)梯级缺失带来的危险状态(b)梯级缺失监控装置P75图2-43梯级缺失监测装置电梯电气控制技术

三、自动扶梯安全保护系统3.梯级缺失监测装置

如果自动扶梯在维修后没有及时装上被拆卸的梯级而自动扶梯又能起动运行，或者其他原因造成的梯级缺失，都会造成严重的后果。因此自动扶梯应在驱动站和转向站安装有梯级缺失监测装置，在没有安装梯级的缺口从梳齿板出现之前使自动扶梯停止，如图2-43所示。

4.梳齿板安全保护装置

在上下梳齿板两侧各装有一个梳齿板安全开关，一旦梯级与梳齿相啮合处有异物卡住时，将使梳齿板向后或向上移动，从而断开梳齿板安全开关，使自动扶梯停止运行，如图2-44所示。

P75图2-44梳齿板安全保护装置

电梯电气控制技术P76图2-45围裙板安全保护装置1-安全开关；2-型材；3-围裙板；4-梯级学习单元2-5自动扶梯的电气系统

三、自动扶梯安全保护系统

5.围裙板安全保护装置

围裙板安全保护装置由围裙板安全毛刷和围裙板安全开关组成，如图2-45所示。围裙板毛刷安装在自动扶梯的两侧围裙板上，防止乘客的衣物被夹在梯级与围裙板之间的间隙。围裙板安全开关安装在围裙的后面与围裙板之间，一般安装上下弯转部位，分左右共4个（当提升高度较大时在扶梯的中间段也要加装安全开关）。当围裙板与梯级间夹有异物时，由于围裙板的变形而断开相应的安全开关，从而使自动扶梯停止运行。6.扶手带入口保护装置

扶手带入口保护主要由入口套、微动开关和托架等组成，如图2-46所示。当有异物或人手推压入口处时，入口套变形后触发微动开关使自动扶梯停止。电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

P76图2-46扶手带入口保护开关

P76图2-47超速保护和非操纵逆转保护装置电梯电气控制技术

三、自动扶梯安全保护系统

7.扶手带断带保护装置

目前大多数自动扶梯都装有扶手带断带保护装置。扶手带断带保护装置一般安装在扶手带驱动系统靠近下平层的返回侧，如果扶手带出现松弛、张力不足或者扶手带发生断裂，扶手带断带开关动作，自动扶梯停止运行。8.超速保护和非操纵逆转保护装置

超速保护和非操纵逆转保护装置如图2-47所示。(1)超速保护自动扶梯应在速度超过名义速度的1.2倍或1.4倍之前自动停止运行。常用的超速保护装置有主驱动轮安装速度传感器或编码器和导轨安装速度感应器两种。

①主驱动轮速度传感器或编码器监测：从主驱动链轮的齿轮上采集速度相关的脉冲信号，检测出自动扶梯的实际运行速度，当运行速度过低或者发生逆转时，给控制系统发出信号，切断主机电源，使自动扶梯停止。电梯电气控制技术

8.超速保护和非操纵逆转保护装置

②导轨速度监测：直接将检测器件安装在导轨上，监测梯级的运行速度和方向的变化，检测出自动扶梯的实际运行速度，当运行速度过低或者发生逆转时，给控制系统发出信号，切断主机电源，使自动扶梯停止。(2)非操纵逆转保护常见的自动扶梯逆转保护装置有电子式和机械式两种。

①电子式逆转保护装置。自动扶梯的逆转基本上是只能发生在扶梯上行状态，在逆转发生前必然先是意外减速，当速度降到正常速度的50%~20%时，电子式速度监测装置发出信号，使自动扶梯制动器动作；如果此时工作制动器失效，出现逆转，电子式速度监测装置检测到自动扶梯出现了逆转，则附加制动器动作，紧急制停自动扶梯。

②机械式逆转保护装置。为了提高对逆转检测的可靠性，有的自动扶梯在装有电子式速度检测装置的同时，还安装有机械式逆转保护装置。电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

四、自动扶梯电气系统

㈠自动扶梯电气系统的组成

自动扶梯的电气系统由电气控制箱、主驱动电动机、电磁制动器、自动润滑电动机、上下端部的起动、停止钥匙开关及起动警铃钥匙开关、速度监测电气装置、安全保护开关、扶手照明电路、梯级间隙照明电路、下端机房接线箱、移动检修盒、故障显示器等部件组成。

1.电气控制箱

自动扶梯所有的电气控制元件都装在一个控制箱内，位于上部机房，松开螺栓可将电气控制箱提出机房，便于维修人员进入机房进行维修，如图2-48所示。电梯电气控制技术

(a)位置(b)箱内P77图2-48电气控制箱(a)安全回路故障代码显示器(b)安全监控故障码显示装置P78图2-49故障显示器学习单元2-5自动扶梯的电气系统

四、自动扶梯电气系统

㈠自动扶梯电气系统的组成2.故障显示器

自动扶梯一般有两个故障显示器，分别在电气控制箱的门上和箱内。(1)安全回路故障代码显示装置。在电气控制箱门上装有一个故障显示器，如图2-49a所示，故障显示器由三个数码管组成，电气控制箱门上附有一块故障说明牌，显示常见的安全回路故障，便于维修人员快速查找故障。(2)安全监控故障码显示器。该显示器在电气控制箱内，如图2-49b所示。电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

四、自动扶梯电气系统

㈠自动扶梯电气系统的组成3.自动运行锁匙开关和紧急停止按钮

自动扶梯的起动及运行方向的确定，是由操作人员转动钥匙开关来实现的。在自动扶梯的上、下部都装有电源钥匙开关和一个红色的紧急停止按钮（提升高度如果超过6m的自动扶梯，应在中间增加一个紧急停止按钮），如图2-50所示。P78图2-50自动运行锁匙开关和紧急停止按钮电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

四、自动扶梯电气系统

㈠自动扶梯电气系统的组成

4.安全保护开关

安全保护开关的作用是保护扶梯的运行安全，一旦扶梯某部位发生故障，扶梯会立即停止运行。并且故障显示装置将显示出发生故障部位的代码，维修人员依据故障显示部位排除故障后，扶梯才能重新启动，投入正常运行。自动扶梯各安全保护开关的位置如图2-51所示。电梯电气控制技术P78图2-51安全保护开关位置示意图

四、自动扶梯电气系统

㈡自动扶梯的电气控制

自动扶梯一般有4种电气控制方式，可根据用户的需求进行配置。(1)星-三角起动：起动后一直按0.5m/s的速度运行。(2)变频起动：起动后按0.5m/s的速度运行，如在3min内无人乘梯，速度降为0.2m/s以减少耗电，直至感应有人乘梯后速度再恢复至0.5m/s。(3)自起动：起动后按0.5m/s的速度运行，如在3min内无人乘梯，自动扶梯停止运行以节省电能；如图2-52所示，若通过出入口的感应器检测到有人乘梯后，再重新起动运行。

P79图2-52光电感应开关装置电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

四、自动扶梯电气系统

㈡自动扶梯的电气控制(4)变频-自起动：起动后按0.5m/s的速度运行，如在3min内无人乘梯，速度自动降至0.2m/s；如再过3min仍无人乘梯，自动扶梯停止运行直至感应到有人乘梯后再重新起动运行。

㈢自动扶梯的运行控制

1.运行方式

自动扶梯的拖动部分采用变频器调速，通过调节电动机三相交流的电压及频率来改变电动机的转速，从而改变扶梯的运行速度；当无人乘坐时，约60s后扶梯以按名义速度2/7的行驶速度运行；当检测到在运行方向有人进入自动扶梯感应区内乘坐时，自动加速到额定速度运行。电梯电气控制技术

四、自动扶梯电气系统

㈢自动扶梯的运行控制

2.运行过程(1)检修运行过程如下。

①拔下上部或者下部控制箱上的附加插头，插入检修插头，该插头为多芯航空用插头，如图2-53所示，继电器KJX不动作，扶梯转换为检修运行。(a)扶梯检修盒(b)检修插座及插头P79图2-53扶梯检修盒电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

四、自动扶梯电气系统

㈢自动扶梯的运行控制

2.运行过程

②手持操纵检修盒，检查FU3-FU4柜内熔断器，合上电源开关QF、K1、KF。

③若安全回路畅通，PLC供电正常，且在“RUN”状态下，则打开检修盒上停止开关（STOP）,点动检修盒公共按钮（SQ）及上行或下行按钮（UP或DOWN），接触器将按下列顺序工作:KU（或KD）吸合→抱闸接触器KMB吸合→运行接触器YC吸合→抱闸释放检测开关KBZ1/KBZ2动作→PLC快车继电器信号输出，扶梯按配置的运行方式运行。

④检修运行时，扶梯速度监控、非操纵逆转、制动距离检测仍起作用。电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

四、自动扶梯电气系统

㈢自动扶梯的运行控制

2.运行过程(2)正常运行过程如下。

①将上下部两只检修附加插头都插上，继电器KJX吸合。

②检查FU3-FU4柜内熔断器，合上电源开关QF、K1、KF。

③若安全回路正常，PLC供电正常，且在“RUN”状态下，插入运行起动钥匙，按所需方向旋转，并保持约0.5s后复位，控制元器件将按以下顺序工作：KU（或KD）吸合→抱闸接触器KMB吸合→运行接触器YC吸合→抱闸释放检测开关KBZ1/KBZ2动作→信号通过PLC/Y01传输到INV变频器DI3端口，扶梯按配置的运行方式运行。电梯电气控制技术学习单元2-5自动扶梯的电气系统

四、自动扶梯电气系统

㈢自动扶梯的运行控制

2.运行过程(3)智能变频运行过程如下。

①经济运行方式。插入钥匙，按运行方向旋转一次，扶梯起动运行。如果连续约1min无人进入感应器检测范围，则扶梯以按额定速度的2/7运行；当检测到有人进入自动扶梯感应区内时，自动加速到额定速度运行。

②标准运行方式。插入钥匙，按运行方向要求旋转三次，扶梯按配置的运行方式运行，直到按停止按钮停车。此方式为扶梯的标准运行方式（无需智能感应器）。电梯电气控制技术

实训任务2.4自动扶梯的电气实训（见《实训手册P17～20）配备实训设备器材：1.一体化教室（配备：(1)教学用自动扶梯[如YL-2170A型教学扶梯]1～2台；(2)电梯维保常用的工具与器材、设备[可见主教材表4-2]）。2.实用的自动扶梯。3.相关课件与视频。步骤一：实训准备1.由指导教师对本实训的内容与操作的安全规范要求作简单介绍。2.指导教师应事先了解准备组织学生观察的自动扶梯的周边环境等，事先做好预案（参观路线、学生分组等）。3.准备完成本实训所需要的工具与器材、设备。电梯电气控制技术序号部件名称主要功能安装位置备注1

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实训任务2.4自动扶梯的电气实训（见《实训手册P17～20）步骤二：观察自动扶梯的结构

学生以3～6人为一组，在指导教师的带领下观察自动扶梯，全面、系统地观察自动扶梯的基本结构，认识扶梯的各个系统和主要部件的安装位置以及作用。可由部件名称去确定位置，找出部件，然后将观察情况记录于表2-4-2中。《实训手册》P18表2-4-2自动扶梯部件的功能及位置学习记录表

注意：1.以观察YL-2170A型教学用扶梯为主，有条件也可辅助观察其他类型的自动扶梯；2.观察过程要注意安全。电梯电气控制技术运行控制方式操作步骤备注检修运行

智能变频运行：经济运行方式

智能变频运行：标准运行方式

其他记录

实训任务2.4自动扶梯的电气实训（见《实训手册P17～20）步骤三：自动扶梯运行控制的学习1.在指导教师的带领下，了解YL-2170A型教学用扶梯的运行控制方式。方法：可由老师先操作