电梯的主要电气部件详解

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：（二）电动机电动机是电梯运行的主要动力源，将电能转换为机械能，驱动曳引轮运转，通过改变电动机的旋转方向实现电梯的上下运行。乘客需要乘坐电梯时，根据要到达楼层的方向按压召唤箱的方向按钮，通过井道内的分支电缆向控制柜发出召唤信号。（八）井道传感器在电梯的控制过程中，需要对电梯轿厢到达停靠站后的换速位置以及在平层区内的精确平层位置进行确定，所

（一）控制柜

位于机房内，对于无机房的电梯一般安装在顶层端站的层门侧，是电梯电气控制系统的核心部件，由柜体和各种控制元件（如中间继电器、PLC、微机等）及拖动器件（如板型电阻、调速器、变频器等）组成。控制柜接收各种开关、传感器、按钮等元件信息的传入，按照预先设计的控制程序进行分析和判断，将处理结果传送到接触器、继电器、电动机、信号灯等执行元件，完成电梯的各种控制功能和运行过程。根据额定载荷、额定速度、停层站数控制方式、拖动方式等不同的参数，采用的控制柜也各不相同。

（二）电动机

电动机是电梯运行的主要动力源，将电能转换为机械能，驱动曳引轮运转，通过改变电动机的旋转方向实现电梯的上下运行。根据电梯拖动方式的不同，电动机的规格型号有相应改变，通过对电动机转速的调节实现电梯运行速度的调节和变化。

（三）选层器

通过模拟电梯的运行状态，向控制柜发出相应的电气信号，是电梯轿厢实际运行状态的反馈装置。一般安装在机房或隔音层内，有机械式、电动、电气开关时和微机编码器式几种。

1.机械式选层器

实际上是把电梯机械系统的实际大小按照一定比例进行缩小后的仿真运行装置，通过轿厢运行带动钢带，通过减速器减速后带动拖板在选层器架上运行，因此活动拖板的位置实际上就是缩小了的电梯轿厢相对位置。选层器箱体上除传动机构和活动拖板外，还安装有静拖板，每个静触点板实际上就是每个楼层的停靠站，通过活动拖板上的触头与静拖板上的触点接触，接通该层的换速信号、平层信号、门区信号、召唤信号等。由于该装置结构复杂，钢带和链条式的传动机构容易损坏，且触点接触故障率高，现在已全部淘汰。

2.电动式选层器

也称为刻槽式选层器。随着电梯运行安装在选层器上的伺服电机按照一定角度转动，电机带动螺杆旋转，与螺杆配合的螺母随着螺杆进行上下运行（相当于机械选层器的活动拖板），由于螺母按照一定的比例跟随轿厢的实际运行速度和方向运动，螺母使每层的触点组动作（相当于机械选层器的静拖板），发出相应的信号，接通继电器动作。该装置由于动作复杂、维护困难现在已全部淘汰。

3.电气开关式选层器

实际上是按照一定的十进制或二进制编码方式对每个楼层进行对应编码，通过轿厢的运行，到达相应位置后使该层的楼层电气开关动作，发出楼层编码信号，使控制系统明确轿厢的实际位置。十进制必须按照实际楼层设置继电器或楼层信号，二进制编码方式可以通过PC或微机程序确定轿厢位置。这种选层器一般使用磁体传感器元件作为井道楼层信号的编码器件。

磁体传感器中有永磁型传感器和双稳态式传感器两种。永磁传感器中有一个永磁铁和一个具有一组转换接点的干簧管，在铁制的遮磁板没有插入磁铁和干簧管之间时，干簧管在磁力的作用下常闭接点动作断开，当遮磁板插入磁铁和干簧管之间后，由于磁力被短路，干簧管常闭接点复位接通。双稳态式传感器虽在结构上与永磁传感器有所差异，但动作原理基本相同，也是通过磁力的变化使其动作。

4.光电式数字编码器

随着电子技术的发展，目前基本使用数字技术的旋转编码器作为新型的电梯选层器。编码器一般安装在电动机的尾轴或减速机的尾轴上，也有安装在限速器旋转中轴上的。随着轿厢的上下运行，电动机或限速器按照一定的转向和速度运转，向微机发出的特定的二进制信号，根据微机中的程序软件分析轿厢的实际位置。这种电子式选层器需要和微机配套使用，具有安全、精确度高、响应速度快、故障率低等优点，目前已经普遍使用。

（四）机房电源开关

安装在机房入口处，能够方便而且迅速地接近，是电梯专用的电源开关装置，电梯采用三相五线制（TN-S系统）的供电方式，所以当电梯处于运行状态时，该电源开关箱不能锁闭，当需要断电检修时，一定应可靠、有效地锁闭电源箱。

1.机械式开关

在20世纪80年代后期之前的产品中，该开关也称为机械式极限开关，当电梯轿厢超越端站平层位置100mm—200mm时，通过井道内安装的机械碰轮的动作，拉动开关箱上的绳轮，使开关顺着断开的方向动作，从而切断电梯的动力电源。由于这种机械形式的开关动作可靠性差、结构复杂、维修困难、故障率高等原因，现在已基本被电气式电源开关取代。

2.电气式开关

由电气限位开关取代了井道内的机械式碰轮，限位开关控制总的电源接触器，既满足了电梯极限位置保护的功能，同时更加灵活可靠。

（五）操纵箱

安装在电梯轿厢内轿门的左侧或右侧，是电梯司机或乘客控制电梯运行的操作装置。操纵箱上的元件一般有方向操作手柄（对于手柄控制电梯）、主令按钮、按钮指示灯、开门按钮、关门按钮、检修开关、上行按钮、下行按钮、急停开关、照明开关、风扇开关、楼层显示器、蜂鸣器等，根据电梯的控制方式其内部的配置也不同。

（六）召唤盒

安装在电梯每个停靠站层门的一侧，是为候梯乘客向控制系统提供召唤信号的装置。乘客需要乘坐电梯时，根据要到达楼层的方向按压召唤箱的方向按钮，通过井道内的分支电缆向控制柜发出召唤信号。根据楼层位置，召唤箱的按钮设置一般在中间层设上下两个，在顶层及底层端站设一个，并且在基站位置上还安装有锁梯的钥匙开关。对于并联控制方式的电梯，上下召唤按钮共用。

（七）位置指示器

为了使乘客和检修人员能够清楚知道轿厢在井道内的实际位置，需要将其显示出来。一般情况下，将该显示器与轿厢内的操纵箱、层站的召唤箱做成一体式，便于轿厢内外的乘客清晰地看到轿厢所在位置和运行方向。同时也有将显示器独立安装的，这种方式一般采用独立的显示器，安装于轿厢内部的各个层站的门框上方。早期的显示器装置采用灯泡显示，随着停靠站的增多而增加显示器的灯泡，所以体积大、功率大、线路复杂，目前已经淘汰不再使用。

目前采用的基本是数字数码式显示。随着技术发展现在也有一些工厂采用电子液晶显示器，该显示的功能更加强大，显示方式灵活，可以根据设计要求增加多种内容的显示方式。

现代电梯由于其功能齐全、程序控制先进，还有在层站上安装有到站显示器灯，在电梯关门起动前将下一个要运行的方向预先显示。为了维修人员在检修保养中方便，也可在控制柜中安装显示器。

（八）井道传感器

在电梯的控制过程中，需要对电梯轿厢到达停靠站后的换速位置以及在平层区内的精确平层位置进行确定，所以这种传感器也称为电梯的换速平层装置。由于电梯在停车前必须有一定的减速距离，而其换速距离又与电梯的额定速度成一定的比例关系，所以传感器在轿厢到达换速点和平层点时向控制柜传送信号的响应速度也应及时。目前常见的换速平层装置主要有磁体传感器和光电传感器两类。

磁体传感器与电气式选层器使用的永磁传感器和双稳态磁开关是一样的产品。光电式传感器则在其两端分别安装有发射和接收装置，当光线受阻发生变化后，通过内部的半导体元件接通与断开，向外界发出开关信号。

（九）检修开关箱

为了保证检修人员的安全，电梯必须有检修运行状态，一般在轿顶、轿厢以及机房控制柜内安装有进行检修操作的检修开关箱。在检修开关处于检修位置后，电梯则处于检修状态。

该开关箱内有检修转换开关、急停开关、检修上行按钮、检修下行按钮、轿顶照明开关，以及220V的三孔插座和36V的两孔插座装置。底坑内也设置有个检修开关箱，但没有检修运行控制的按钮和开关，只能保证检修人员进入底坑后可以随时切断电梯控制电源，保证电梯不会起动运行。控制柜内的检修开关和按钮一般安装在柜体上部或内部的隔板上。

（十）终端保护开关

位于井道上、下的端部位置，防止轿厢冲顶或蹲底的保护开关。此类保护实际上可控制各种行程开关，当控制系统中的正常换速装置失效后，由轿厢上的开关打板与行程开关相碰后动作，使电梯强行减速或停止运行，甚至切断总动力电源。

（十一）门机电气装置

对于自动门，必须由一套完整的驱动装置保证电梯门的自动开关。根据门机驱动形式的不同，其中包含有门电机、门机调速装置、减速位置开关等零部件。

（十二）电缆

控制电缆是连接机房控制柜、轿厢，各层站信号传输的重要电气部件。

控制柜与轿厢直接连接的电缆称为轿厢随行控制电缆，主要承担轿厢向控制柜输入主令信号、控制开关信号、门区平层信号、开关门限位信号等的功能，和控制柜向轿厢输出主令灯信号、楼层显示信号、门机运转状态、轿厢照明、通风设施、报警装置、停电应急照明等工作电源信号的功能。

控制柜与各个层站器件的连接电缆称为层站分线电缆，连接控制柜与召唤箱的召唤按钮信号、按钮灯显示、楼层位置显示、门锁信号等。控制柜与井道内器件连接的电缆称为井道分支电缆，分别连接上下端站保护开关、底坑安全保护开关、底坑控制开关、底坑照明等器件。

根据电梯服务楼层数与控制模式的不同，每台电梯所需电缆芯数也有不同的要求。同时根据电梯的运行速度，电缆的形式也有扁平电缆和圆形电缆两种类型。目前随着电梯使用要求的不断增加，随行电缆内还可增加可以连接视频摄像头的视频线缆、供CAN BAS串行通讯使用的双绞线缆和抗干扰能力很高的屏蔽线缆等多用途芯线。

（十三）电气安全装置

为了保证电梯安全、正常的使用，根据国家标准要求必须设置一些安全保护装置。其中包含各种机械保护装置上的保护开关、不同位置的急停开关轿厢超载保护、基站锁梯开关以及各种功能完善的其他安全开关和装置。

（十四）电源装置

电梯的电源都是采用交流三相五线制的供电方式，但控制元件的电源要求是根据控制方式和拖动方式要求具体配套的。

一般在动力电源后都安装有变压器和整流装置，对进线电源进行二次变压和整流，将三相380V电源降压和整流，以达到电梯电气装置的使用要求。对于供电电压不稳定的场所，为了能在电源波动情况下正常使用电梯，有的还安装有电源稳压柜，保证电梯的供电电源符合±7%的要求。

电梯的主要电气部件详解

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