淺談電梯的電氣化系統

【摘要】自從電梯發明以后，電梯電氣控制技術越來越受到人們的重視。電梯電氣控制技術主要體現在電梯電氣控制系統的設計上。電梯的電氣控制主要是對各種指令信號、位置信號、速度信號和安全信號進行管理，使電梯正常運行或處于保護狀態，發出各種顯示信號。本文總結現有電梯主要控制方法，并對我國電梯將來控制技術和不足做出了闡述。

【關鍵詞】控制系統；配電系統；電梯

在電氣行業中電梯產業的推廣和實施是具有非常大的挑戰的，并且對于建筑行業來說也帶來了巨大的影響，如今的電梯電氣控制已經成為重點開發的項目之一，重視程度非常的大。電梯的使用主要是系統的控制，而電氣控制是電梯的最好的系統控制方式。針對其電氣控制系統和配電系統我們下面進行詳細的闡述.

1.電梯的典型控制

1.1 自動開關門的控制線路

自動門機是安裝于轎廂頂上，它在帶動轎門啟閉時，還需通過機械聯動機構帶動層門與轎門同步啟閉。為使電梯門在啟閉過程中達到快，穩的要求，必須對自動門機系統進行速度調節。當用小型直流伺服電機時，可用電阻串并聯方法。采用小型交流轉矩電動機時，常用加渦流制動器的調速方法。直流電機調速方法簡單，低速時發熱較少，交流門機在低速時電機發熱厲害，對三相電機的堵轉性能及絕緣要求均較高。

1.2 轎內指令和層站召喚線路

轎內操縱箱上對應每一層樓設一個帶燈的按鈕，也稱指令按鈕。乘客入轎廂后按下要去的目的層站按鈕，按鈕燈便亮，即轎內指令登記，運行到目的層站后，該指令被消除，按鈕燈熄滅。 電梯的層站召喚信號是通過各個樓層門口旁的按鈕來實現的。信號控制或集選控制的電梯，除頂層只有下呼按鈕，底層只有上呼按鈕外，其余每層都有上下召喚按鈕。

1.3 電梯的定向，選層線路

電梯的方向控制就是根據電梯轎廂內乘客的目的層站指令和各層樓召喚信號與電梯所處層樓位置信號進行比較，凡是在電梯位置信號上方的轎廂內指令和層站召喚信號，令電梯定上行，反之定下行。[1]

1.4 樓層顯示線路

乘客電梯轎廂內必定有樓層顯示器，而層站上的樓層顯示器則由電梯生產廠商視情況而定。過去的電梯每層都有顯示，隨著電梯速度的提高，群控調度系統的完善，現在很多電梯取消了層站樓層顯示器，或者只保留基站樓層顯示，到達召喚站時采用聲光預報板，如電梯將要到達，報站鐘發出聲音，方向燈閃動或指示電梯的運行方向，有的采用轎內語音報站，提醒乘客。

1.5 檢修運行線路

為了便于檢修和維護，應在轎頂按裝一個易于接近的控制裝置。該裝置應有一個能滿足電氣安全要求的檢修運行開關。

1.6 電梯的電氣安全保護系統

一般設有如下保護環節：超速保護開關、層門鎖閉裝置的電氣聯鎖保護 、門入口的安全保護 、上下端站的超越保護 、缺相，斷相保護 、電梯控制系統中的短路保護 、曳引電機的過載保護。

2.電梯內的系統配電

2.1 電梯的負荷分級和供電要求，應與建筑的重要性和對電梯可靠性的要求相一致，并符合國家標準《供配電系統設計規范》的規定。高層建筑和重要公建的電梯為二級，重要的為一級；一般載貨電梯、醫用電梯為三級，重要的為二級；多層住宅和普通公建的電梯為三級。高層建筑中的消防電梯，應符合國家標準《高層民用建筑設計防火規范》的規定。

2.2 電梯的供電，宜從變壓器低壓出口（或低壓配電屏）處分開自成供電系統。一級負荷電梯的供電電源應有兩個電源，供電采用兩個電源送至最末一級配電裝置處，并自動切換，為一級負荷供電的回路應專用，不應接入其它級別的負荷；

二級負荷電梯的供電電源宜有兩個電源（或兩個回路），供電可采用兩個回路送至最末一級配電裝置處，并自動切換。當變電系統低壓側為單母線分段且母聯斷路器采用自動投入方式時，可采用線路可靠獨立出線的單回路供電。亦可由應急母線或區域雙電源自動互投配電裝置出線的、可靠的單回路供電。

2.3 每臺電梯應裝設單獨的隔離電器和保護裝置，并設置在機房內便于操作和維修的地點，應能從機房入口處方便、迅速地接近。如果機房為幾臺電梯共用，各臺電梯的隔離電器應易于識別。隔離電器應具有切斷電梯正常使用情況下最大電流的能力但不應切斷下列設備的供電：轎廂、機房和滑輪間的照明和通風；轎頂和底坑的電源插座；機房和滑輪間的電源插座；

2.4 主開關選擇，電梯電源設備的饋電開關宜采用低壓斷路器。低壓斷路器的額定電流應根據持續負荷電流和拖動電動機的起動電流來確定。過電流保護裝置的負載-時間特性應設備負載-時間特性曲線相配合。[2]

2.5 照明、通風裝置和插座的供電回路，根據設備所在部位和工作特點劃分，至少應分為兩個供電回路并分別設置隔離電器和保護裝置：轎廂用電設備（照明、通風、插座和報警裝置）供電回路和保護斷路器（如同機房中有幾臺電梯驅動主機，每個轎廂均應設置一個），此斷路器應設置在相應的主開關旁。機房、井道和底坑用電設備（照明、通風和插座）供電回路和保護斷路器，此斷路器應設置在機房內，靠近其入口處。

3.電梯電氣控制目前存在的主要問題

3.1 節能問題

越來越多的電梯進入高層建筑，電梯的節能運行是電梯開發和使用的關鍵。從控制的角度來看，有效地改善供電電能的質量、充分地利用電能是一個良好的舉措。

3.2 效率問題

電梯作為一種位能型負載，運行過程中需要作頻繁地升降運動，研究一種或多種電梯速度給定曲線，合理地選擇運行速度曲線，是提高運行效率至關重要的一環，而目前國內生產的大多數電梯存在著給定速度曲線實現困難、資源耗用率高等系列不足等問題，極大地限制了電梯高效地運行。

3.3 控制器性價比低

目前國內的電梯廠家采用的電梯控制核心設備大部分都是國外進口產品，核心技術和知識產權為國外大公司所有。而少數自己開發的控制器也有開發周期長，開發成本高等缺點。另外國內的絕大部分VVVF電梯采用的變頻器都是電梯用專用變頻器，這種變頻器雖然使用起來很方便，但其價格卻是同類通用變頻器的1.5到2陪，使整個控制系統的性價比大大下降。[3]

無論從電梯的控制系統還是配電系統，電梯的發展都從復雜變得簡單化，智能化，如今的電梯工程已經可以算是高級工程，如此看來電氣控制的電梯發展的形式和模式都是非常一流的，并且與此同時也帶動了電氣行業的不斷進步和發展，成為了領先的行業技術。

參考文獻

[1]岳慶來.電梯現代智能控制技術[M].北京：機械工業出版社，2009.

[2]陳家盛.電梯結構原理及安裝維修[M].北京：機械工業出版社，1990.

[3]吳何畏，付啟勝.電梯控制系統的設計[J].機電產品開發與創新，2006.