專利名稱：電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電梯的安全控制技術(shù)，尤其是涉及限制電梯惡性事故發(fā)生的電氣斷路保護系統(tǒng)，屬電梯電氣控制安全保護技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電梯作為載人運輸機械，為了確保其安全性，在技術(shù)上必須設(shè)置電氣方面和機械方面的多重安全保障。以電梯超速時的保護為例，在機械保護方面，目前仍依靠安全鉗裝置、夾繩器裝置，端站附近的保護則依靠緩沖器裝置。在電氣保護方面，目前一般采用的方法依然僅依靠限速器上的超速動作行程開關(guān)來控制一個安全繼電器，安全繼電器的觸點再間接地控制抱閘接觸器和運行接觸器的線圈。當(dāng)超速動作行程開關(guān)因電梯超速而斷開時，
安全繼電器首先失電，進而令抱閘接觸器和運行接觸器的控制線圈失電，最終讓抱閘失電而制停電梯。端站附近的電氣保護則依靠接近端站的長程、短程位置信號開關(guān)(也稱強迫減速開關(guān))，當(dāng)開關(guān)動作時，電梯適時給出減速指令而不是停車、制動指令。電梯超越平層位置后的保護依靠越程限位保護開關(guān)和極限位置保護開關(guān)的通、斷動作，間接令抱閘接觸器失電，最終還是依靠抱閘失電來制停電梯。機械式的超速保護裝置的弊端是當(dāng)其發(fā)生超速動作時，由于機械沖力巨大，不僅會致電梯有關(guān)機械部件的較嚴重破壞、傷害或變形，而且還可致乘客恐慌或輕傷，并且檢修恢復(fù)作業(yè)的難度增加，恢復(fù)正常的作業(yè)時間較長。如果電氣保護能夠在緊急情況下可靠地發(fā)揮其制停電梯的作用，則它的優(yōu)越性是顯而易見的，因為其制停時的沖擊力較小，不會造成機械部件的傷害或變形，不至于引起乘客的恐慌或輕傷，恢復(fù)正常的作業(yè)時間也較短。但是，目前的電氣安全保護措施卻僅局限于間接式保護，即使在緊急情況下，也沒有采取直接的斷路式保護措施，這就使得當(dāng)間接保護的電器發(fā)生不可靠問題時，電梯便會發(fā)生失控故障，而這樣的故障往往又會引發(fā)更加惡性的事故發(fā)生。例如現(xiàn)實中曾發(fā)生過多起因抱閘控制接觸器觸點粘連而引發(fā)的電梯沖頂傷人事故實例，還發(fā)生過因安全回路被意外短接而引起電梯溜車、甚至剪切傷人的事故等等，這些例子無不證明依靠行程開關(guān)先控制繼電器，再依靠繼電器來控制抱閘接觸器，最終再利用抱閘接觸器來令抱閘失電的這種間接式制停電梯的方法，在緊急情況下存在著嚴重的不可靠問題。實踐中，有不少電梯把安裝于井道末端的極限保護開關(guān)的觸點串聯(lián)接入電梯的控制電源供電接觸器的線圈回路中，使得當(dāng)電梯在沖過極限位置后，因極限保護開關(guān)分斷而致使電源供電接觸器線圈失電而切斷控制回路的電源，使抱閘失電而制停電梯。也有電梯把極限保護開關(guān)的觸點接入電梯的總電源控制斷路器的脫扣控制線圈中，當(dāng)電梯沖過極限位置時，極限開關(guān)接通，脫扣控制線圈因此得電脫扣，令斷路開關(guān)跳閘，切斷電梯的總電源。但上述方法雖然簡單，卻對溜車或超速運行的電梯毫無作用，因為電梯必須運行到井道末端的極限位置，該保護裝置才會動作，而此時才對電梯進行制停，意義已經(jīng)不大。經(jīng)申請人有限地查閱電梯技術(shù)資料和專利公開文件，均未見這樣的電梯公開技術(shù)當(dāng)超速時，或者當(dāng)其它類型的危險信號超過設(shè)定閾值時，令一個受控斷路開關(guān)跳閘斷路，用以至少切斷抱閘供電電源或者切斷電梯總電源。[0005]本實用新型的目的就是要克服上述缺點，彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的積極意乂在于I、可以完全保留現(xiàn)行的電氣控制間接保護系統(tǒng)，而把本系統(tǒng)作為電氣保護系統(tǒng)中的第二重重要保護關(guān)卡，現(xiàn)行的所有保護都不會因此而受到影響，這將大大提高電梯系統(tǒng)的安全可靠性。2、在電梯行程中的任意位置，只要電梯發(fā)生失控、溜車、超速等類的緊急情況，都可立即至少切斷電梯抱閘供電電源，或者切斷電梯供電總電源，從而強行令抱閘線圈失電而制停電梯。3、即使失控、溜車或者超速的原因是抱閘控制線路中的接觸器或繼電器的觸點粘連引起，或者是因接觸器、繼電器損壞、卡阻而引起，或者是因局部電路意外短接而引起，或者是因為偶發(fā)性電梯失控引起，這一系統(tǒng)都能正常發(fā)揮作用，都能做到及時地切斷抱閘供電，制停電梯。 本實用新型的另一目的是把本實用新型的實質(zhì)性技術(shù)應(yīng)用于電梯控制裝置中。例如可以將本系統(tǒng)應(yīng)用于電梯的控制柜中，使之成為一種具有緊急電控斷路保護功能的電梯控制柜。本實用新型的再一目的是把本實用新型的實質(zhì)性技術(shù)應(yīng)用于電梯這一大系統(tǒng)中，使之成為具有緊急電控斷路保護系統(tǒng)的電梯。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)，包括電梯的總電源供電線路、抱閘制動器控制電路、主控系統(tǒng)裝置、安全回路、門聯(lián)鎖回路和電梯曳引電動機，包括安裝于電梯限速器上的超速動作開關(guān)XSK，包括電梯的運行速度傳感元件SCQ，包括安裝于接近電梯井道上、下端站的位置信號元件SDK和XDK，其特征在于還包括一個受控斷路開關(guān)裝置，所述受控斷路開關(guān)裝置包括帶有一組主控電觸點的斷路開關(guān)(I)，包括一個帶有脫扣控制線圈L的受控脫扣機構(gòu)(2)，包括一個可對受控脫扣機構(gòu)(2)中的脫扣控制線圈L施以通、斷電流控制的脫扣控制器或脫扣控制電路(3)，所述(I)、(2)和(3)三者可以有不同的組合形式而構(gòu)成一個獨立體或二個獨立體或三個獨立體；所述斷路開關(guān)(I)的一組主控觸點串聯(lián)在所述電梯的總電源供電線路中，或者串聯(lián)在至少能夠向所述抱閘制動器線圈供電的線路中；所述脫扣控制器或脫扣控制電路(3)受控于一個常開型斷路指令受控端KD和/或一個常閉型斷路指令受控端BD ;設(shè)置一個或多個電梯緊急斷路施控開關(guān)電觸點與受控端KD端和/或BD端相電連接，其中若正常情況下是斷開型的開關(guān)觸點電連接至所述常開型斷路指令受控端KD，若正常情況下是閉合型的開關(guān)觸點電連接至所述常閉型斷路指令受控端BD ;所述受控斷路開關(guān)裝置設(shè)置成正常情況下其斷路開關(guān)(I)能夠正常合閘供電，而當(dāng)其常開型斷路指令受控端KD所連接的電梯緊急斷路開關(guān)觸點從斷開狀態(tài)變?yōu)榻油顟B(tài)時，或者當(dāng)其常閉型斷路指令受控端BD所連接的電梯緊急斷路開關(guān)觸點從接通狀態(tài)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)時，其脫扣控制器或脫扣控制電路(3)都能夠立即向其受控脫扣機構(gòu)(2)中的脫扣控制線圈L輸出脫扣電流，使其脫扣機構(gòu)(2)立即執(zhí)行脫扣動作，致使其斷路開關(guān)(I)跳閘斷路，分斷其主控觸點所控制的電路。[0013]上面所述的斷路開關(guān)(I)、受控脫扣機構(gòu)(2)和脫扣控制器或脫扣控制電路(3)這三者可以有多種組合形式而構(gòu)成一個獨立體或二個獨立體或三個獨立體。第一種組合形式是三者都集中組合成一體，可構(gòu)成一個“外部開關(guān)可控制的斷路器”，它的內(nèi)部既包含有斷路開關(guān)的一組主控制觸點(I)，又包含有脫扣控制線圈L和脫扣控制機構(gòu)(2)，同時又含有脫扣控制電路(3)，并擁有開關(guān)型斷路指令受控端KD和/或BD。第二種組合形式是(I)和(2)組合成為一體，就是一種帶有斷路開關(guān)主控制觸點(I)、脫扣線圈L和脫扣機構(gòu)(2)的斷路器，但這樣的斷路器還應(yīng)該有脫扣線圈L的受控引出線，依靠引出線受控于另外一個獨立體——脫扣控制器或脫扣控制電路(3)。第三種組合形式是(2)和(3)組合成為一體，構(gòu)成具有脫扣線圈L、脫扣機構(gòu)(2)和脫扣控制電路(3)的“分勵脫扣器”，這種分勵脫扣器還具有開關(guān)型斷路指令受控端KD和/或BD，并且可與另一個獨立體——具有一組開關(guān)觸點的一個斷路開關(guān)(I)——緊密安裝，使得當(dāng)這個組合體——分勵脫扣器動作脫扣的時候，能夠帶動斷路開關(guān)(I)跳閘斷路，分斷其主控觸點。三者還可以相互獨立成第四種組合形式，其中的(2)具有脫扣線圈L和脫扣機構(gòu)，本身就是一種分勵脫扣器的形式，它的脫扣受控于脫扣控制器或脫扣控制電路(3)這個獨立體，(I)與(2)緊密安裝，當(dāng)獨立體(2)受控脫扣時，立即帶動斷路開關(guān)(I)這個獨立體，使其跳閘斷路，分斷其主控開關(guān)觸點。當(dāng)然，作 為獨立體的脫扣控制器或脫扣控制電路(3)，本身應(yīng)具有開關(guān)型斷路指令受控端。開關(guān)型斷路指令受控端分為常開型受控端KD和常閉型受控端BD，根據(jù)需要，可以兩者都設(shè)置，或者只設(shè)置其中之一。也可以兩者都設(shè)置，但根據(jù)需要只利用其中之一。如不用的常閉型受控端，可采用短接的方法將其閑置。不用的常開型受控端，可直接閑置不用即可。這里所述的斷路開關(guān)，是指適合于電梯應(yīng)用的低壓、小型開關(guān)，而小型的、塑殼封裝的、具有一組開關(guān)觸點的斷路開關(guān)，也俗稱“空氣開關(guān)”。進一步地，為了實現(xiàn)本實用新型的目的，在電梯總供電電源線路上或者至少在抱閘線圈的供電線路上安裝了上述受控斷路開關(guān)主觸點的條件下，還必須有斷路施控開關(guān)觸點來對其實施斷路控制。首選的斷路施控開關(guān)觸點是電梯限速器上所帶有的超速動作行程開關(guān)。方法是將電梯限速器上的超速動作開關(guān)電觸點XSK設(shè)置成是一個電梯緊急斷路施控開關(guān)電觸點，其與所述受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD或者常閉型受控端KD電連接，使當(dāng)所述的超速動作開關(guān)電觸點XSK從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)時，所述受控斷路開關(guān)裝置的斷路開關(guān)(I)將因之而立即跳閘，分斷其主控觸點所控制的電路。一般來說，超速動作開關(guān)電觸點XSK在正常情況下通常都設(shè)置成接通狀態(tài)，因此，一般情況下它就應(yīng)該與受控斷路開關(guān)裝置的常閉型受控端KD電連接。在異常情況下，例如超速開關(guān)因電梯超速而動作，此時該開關(guān)電觸點會從閉合狀態(tài)突變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，那么受控斷路開關(guān)裝置中的脫扣控制器或脫扣控制電路(3)將立即向受控脫扣機構(gòu)(2)中的脫扣線圈L輸出電流，令其脫扣，帶動斷路開關(guān)(I)跳閘斷路，分斷其主控觸點，最終切斷抱閘電源，使電梯制停。進一步地，還可以利用電梯的一個運行速度傳感元件SCQ，增設(shè)一個超速檢測裝置
(4)，將其超速繼電輸出電觸點CSJ設(shè)置成是一個電梯緊急斷路施控開關(guān)電觸點，其與所述受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD相電連接，并設(shè)置成當(dāng)所述電梯的運行速度超過檢測裝置(4)中的預(yù)設(shè)定閾值時，所述超速繼電輸出電觸點CSJ即從分斷狀態(tài)突變?yōu)槲辖油顟B(tài)，所述受控斷路開關(guān)裝置的斷路開關(guān)(I)將因之而立即跳閘，分斷其主控觸點所控制的電路。在現(xiàn)代電梯中，運行速度傳感元件SCQ通常是數(shù)字式光電發(fā)碼器，它通常安裝在電梯曳引機軸端，與曳引電機同軸旋轉(zhuǎn)。也有與電梯限速器同軸安裝的。這里設(shè)置一個超速監(jiān)測裝置(4)，內(nèi)設(shè)置數(shù)字電路，利用電梯的速度傳感器發(fā)出的數(shù)字電脈沖計算出電梯的實際運行速度，與裝置(4)預(yù)設(shè)定的超速閾值進行比較，當(dāng)實際運行速度大于這個預(yù)設(shè)定的超速閾值時，可判定電梯發(fā)生了超速，在經(jīng)過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)處理后，如果電梯仍然處于超速狀態(tài)，則立即令超速監(jiān)測裝置(4)中的輸出繼電器吸合，其輸出繼電觸點CSJ即從斷開狀態(tài)突變?yōu)榻油顟B(tài)，所述受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD因接收到這一狀態(tài)突變的開關(guān)信號，其脫扣控制器或脫扣控制電路(3)將立即向受控脫扣機構(gòu)(2)中的脫扣線圈L輸出電流，令其脫扣，帶動斷路開關(guān)(I)跳閘斷路，分斷其主控觸點，最終切斷抱閘電源，使電梯制停。進一步地，當(dāng)曳引電動機是永磁同步電機時，可在所述曳引電動機的驅(qū)動進線電路上設(shè)置一個曳引電動機路端頻率檢測裝置(5)，并將其超頻繼電輸出的繼電觸點CPJ設(shè)置成是一個電梯緊急斷路施控開關(guān)電觸點，其與所述受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD相電連接，并設(shè)置成當(dāng)所述曳引電動機的路端頻率超過檢測裝置(5)的預(yù)設(shè)定頻率閾值·時，所述超頻繼電輸出電觸點CPJ即從分斷狀態(tài)突變?yōu)槲辖油顟B(tài)，所述受控斷路開關(guān)裝置的斷路開關(guān)(I)將因之而立即跳閘，分斷其主控觸點所控制的電路。之所以選擇在曳引電動機是永磁同步電機的時侯，可在所述曳引電動機的驅(qū)動進線電路上設(shè)置一個曳引電動機路端頻率檢測裝置(5)，其一是考慮到永磁同步電梯的路端頻率與其運轉(zhuǎn)速度是成正比的，因此當(dāng)電機超速運轉(zhuǎn)時，其路端頻率也必定超頻。其二是考慮到在一些特殊情況下，當(dāng)電梯變頻裝置的輸出接觸器失電而分斷其與永磁同步電機的電聯(lián)系后，如果永磁同步電機還在運轉(zhuǎn)，那么它將向一臺發(fā)電機一樣，其定子繞組會在路端發(fā)出電壓，且其電壓的頻率也與其轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。因此即使在電梯變頻裝置已經(jīng)與電機斷開的情況下，超頻檢測裝置(5)仍然可以檢測到電動機是否超速。如果檢測裝置(5)監(jiān)測到電梯已經(jīng)超速，則立即令其控制下的輸出繼電器CPJ吸合，其輸出繼電觸點CPJ即從斷開狀態(tài)突變?yōu)榻油顟B(tài)，所述受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD因接收到這一狀態(tài)突變的開關(guān)信號，其脫扣控制器或脫扣控制電路⑶將立即向受控脫扣機構(gòu)⑵中的脫扣線圈L輸出電流，令其脫扣，帶動斷路開關(guān)(I)跳閘斷路，分斷其主控觸點，最終切斷抱閘電源，使電梯制停。進一步地，將所述電梯的主控系統(tǒng)裝置所控制的一個繼電觸點YO設(shè)置成是一個電梯緊急斷路施控開關(guān)電觸點，其與所述受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD或者常閉型受控端KD電連接，使當(dāng)所述繼電觸點YO的開關(guān)狀態(tài)受控而從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)時，所述受控斷路開關(guān)裝置的斷路開關(guān)(I)將因之而立即跳閘，分斷其主控觸點所控制的電路。這里的繼電觸點YO是受電梯的主控系統(tǒng)裝置所控制的，電梯的主控系統(tǒng)裝置通?？梢允俏C控制的電腦板，或者是可編程序控制器PLC，而繼電觸點YO可以是電腦控制板或者PLC的一個繼電輸出點，當(dāng)然也可以是在電腦控制板或者在PLC控制下的一只外部繼電器的電觸點，該電觸點YO既可以設(shè)置成在正常情況下是斷開的(常開型)，也可以設(shè)置成在正常情況下是閉合的(常閉型)。[0022]既然繼電觸點YO受電梯的主控系統(tǒng)裝置所控制，那么它的動作狀態(tài)就可以通過電腦控制板中的微機或者PLC通過程序設(shè)置來控制。所以進一步地，所述電梯的主控系統(tǒng)裝置設(shè)置成可以通過所述電梯測速裝置來檢拾并判斷所述電梯是否超速，當(dāng)所述電梯超速的幅值大于所述電梯的主控系統(tǒng)裝置中預(yù)設(shè)定的動作閾值時，所述電梯的主控系統(tǒng)裝置隨即令其所述繼電觸點YO從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)。也就是說，電梯的主控系統(tǒng)裝置可以編寫這樣的一段程序利用電梯的測速裝置，例如可利用安裝在電梯曳引機軸端的數(shù)字式發(fā)碼器SCQ，主控系統(tǒng)的電腦裝置可以通過它傳遞進來的單位時間脈沖數(shù)來計算出電梯當(dāng)前的運行速度，將此速度與電腦中的預(yù)設(shè)超速閾值相比較，當(dāng)電梯當(dāng)前的運行速度值大于預(yù)設(shè)定的超速閾值時，經(jīng)過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)處理，電梯的主控電腦裝置隨即可令其控制下的繼電觸點YO從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)，例如從正常時的YO斷開(常開)狀態(tài)，變?yōu)槔^電吸合、YO接通狀態(tài)，于是受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD因接收到這一狀態(tài)突變的開關(guān)信號，其脫扣控制器或脫扣控制電路(3)即向受控脫扣機構(gòu)(2)中的脫扣線圈L輸出電流，令其脫扣，帶動斷路開關(guān)(I)跳閘斷路，分斷其主控觸點，最終切斷抱閘電源，使電梯制停。 有了電梯的電腦控制板或者PLC，還可以賦予YO其它很多功能，例如進一步地，可以通過所述電梯測速裝置和所述門聯(lián)鎖回路的正常與否狀態(tài)來檢拾并判斷所述電梯是否處于開門運行中，當(dāng)所述電梯正處于開門運行狀態(tài)，且運行速度或者運行時間大于所述主控系統(tǒng)裝置預(yù)設(shè)定的最高允許閾值時，所述電梯的主控系統(tǒng)裝置隨即令其所述繼電觸點YO從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)。電梯若開門運行，只要速度足夠大，時間足夠長，即可判定為是發(fā)生了危險的溜車，這時應(yīng)該至少立即切斷抱閘線圈的供電電源，讓電梯制動。本系統(tǒng)讓電腦控制下的繼電輸出電觸點YO來承擔(dān)、或者同時來承擔(dān)這一斷路信號的輸出任務(wù)。當(dāng)電腦依據(jù)所編程序和輸入條件計算并判定電梯開門運行的速度或者時間大于預(yù)設(shè)定的閾值時，即令繼電觸點YO從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)，例如令繼電觸點YO從正常時的分斷狀態(tài)突變?yōu)槲稀⒔油顟B(tài)，于是受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD因接收到這一狀態(tài)突變的開關(guān)信號，其脫扣控制器或脫扣控制電路⑶即向受控脫扣機構(gòu)⑵中的脫扣線圈L輸出電流，令其脫扣，帶動斷路開關(guān)(I)跳閘斷路，分斷其主控觸點，最終切斷抱閘電源，使電梯制停。進一步地，采用電腦控制系統(tǒng)的現(xiàn)代電梯還可以賦予或者同時賦予YO另一個功能，通過所述電梯測速裝置和所述電梯接近井道上、下端站的位置信號開關(guān)SDK和XDK的狀態(tài)來檢拾并判斷所述電梯是否已經(jīng)快速接近井道的端站，如果檢拾到所述的任一端站信號開關(guān)已經(jīng)處于非正常狀態(tài)，經(jīng)技術(shù)性延時后所述電梯仍然處于未減速的高速運行狀態(tài)時，所述電梯的主控系統(tǒng)裝置隨即令其所述繼電觸點YO從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)。當(dāng)電梯已經(jīng)接近井道的端站附近時，將觸動端站位置信號開關(guān)SDK(上端站)或XDK(下端站)動作，若此時電梯仍然沒有減速，仍舊高速運行，并且沒有減速跡象，就可以判定為電梯已經(jīng)失控，所以電梯的電腦控制系統(tǒng)中可編寫這樣的一段程序，該程序可以根據(jù)端站位置信號開關(guān)SDK或XDK的動作情況，以及電梯通過速度傳感元件檢測到的即時速度來判斷電梯是否已經(jīng)處于失控狀態(tài)，若比較結(jié)果為“是”，則令繼電觸點YO從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)，例如令繼電觸點YO從正常時的分斷狀態(tài)突變?yōu)槲?、接通狀態(tài)，于是受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD因接收到其狀態(tài)突變的開關(guān)信號，其脫扣控制器或脫扣控制電路(3)即向受控脫扣機構(gòu)(2)中的脫扣線圈L輸出電流，令其脫扣，帶動斷路開關(guān)
(I)跳閘斷路，分斷其主控觸點，最終切斷抱閘電源，使電梯制停。事實上，由于系統(tǒng)中安裝了具有本實用新型技術(shù)特征的受控斷路開關(guān)裝置，使得可以把其它的緊急情況也都采用上述的方法，將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€開關(guān)信號，并將此開關(guān)信號設(shè)置成是一個向所述受控斷路開關(guān)裝置施控的緊急斷路施控信號，這樣，當(dāng)該緊急情況發(fā)生時，可立即令受控斷路開關(guān)裝置中的斷路開關(guān)(I)跳閘斷路，分斷其主控觸點，最終切斷抱閘電源，使電梯制停。需要說明以下兩點I、敘述中若僅提及受控斷路開關(guān)裝置中的受控端KD或BD，那么是忽略而未敘述受控公共端COM。事實上，本系統(tǒng)的受控斷路開關(guān)裝置中除了具有常開型受控端KD或常閉型受控端BD外，還必須有受控公共端COM。同樣，在連接受控端KD或BD的時候，還需要同 時連接受控公共端COM。2、本實用新型所述的受控斷路開關(guān)裝置的受控端KD、BD不僅可以接受有觸點型開關(guān)信號，還可以接受無觸點型開關(guān)信號。例如完全可以接受光電耦合器的輸出端信號，又例如可以接受晶體管集電極輸出形式的開關(guān)信號。

附圖列舉了幾個實施例，作為本實用新型的幾種可行的應(yīng)用。但事實上，這幾個應(yīng)用例是很不全面的，實踐中可在不改變本實用新型實質(zhì)內(nèi)容的條件下做一定的技術(shù)性調(diào)整，以適應(yīng)具體的電梯系統(tǒng)。圖I是將受控斷路開關(guān)裝置安裝在電梯三相電源進線端的一個實施例。圖2是將受控斷路開關(guān)裝置安裝在電梯抱閘線圈BZ的IlOV電源交流側(cè)的一個實施例。圖3是將受控斷路開關(guān)裝置安裝在電梯控制變壓器BYQ的380V電源進線端的一個實施例。該例同時公開了最常見的常閉型電梯限速器開關(guān)XSK與受控斷路開關(guān)裝置的配接方法。圖4是將受控斷路開關(guān)裝置安裝在電梯抱閘線圈BZ采用220V電源的220V交流側(cè)的一個實施例。該例同時公開了所述脫扣控制電路(3)的一種具體電路原理實施例。圖5公開了所述超頻監(jiān)測裝置(5)的一種具體電路構(gòu)成原理框圖例。
具體實施方式
下面結(jié)合幾個具體的實施例，對本實用新型作進一步的詳細說明。但申請人對這些實施例的描述不是對技術(shù)方案的限定，任何依據(jù)本實用新型的構(gòu)思所作的形式上而非實質(zhì)的變化，都應(yīng)當(dāng)視為本實用新型的保護范圍。圖I是將受控斷路開關(guān)裝置安裝在電梯三相電源進線端的一個實施例，且受控斷路開關(guān)裝置是一個包括了斷路開關(guān)(I)、受控脫扣機構(gòu)(2)和脫扣控制電路(3)三個部分的組合統(tǒng)一體，他們構(gòu)成一個統(tǒng)一的獨立體裝置，也即受控斷路開關(guān)裝置是一個帶有常開受控端KD和常閉受控端BD的特殊斷路器。三相交流電源經(jīng)Χ0、Υ0、Ζ0三端輸入受控斷路開關(guān)裝置中的斷路開關(guān)(1)，輸出端為XI、YU Z1，其中的Xl和Zl兩端的380V電源進入變壓器BYQ的輸入端后，分為兩組電源，AC24V經(jīng)熔斷器RD2至低壓用電系統(tǒng)(圖中因無關(guān)未畫出)，另一路為ACl 10V，經(jīng)熔斷器RDl后又分兩路，一路向ACllOV的交流接觸器提供控制電源，另一路經(jīng)整流器ZL整流后，經(jīng)熔斷器RD3輸出，向抱閘線圈BZ及其控制電路提供直流電。圖中，電壓等級為ACllOV的變頻器輸出控制接觸器YC由電梯控制系統(tǒng)KXT控制下的繼電輸出點Yl控制其線圈的供電，R和C為其線圈的阻容吸收回路。該控制回路中的繼電控制觸點MSJ是電梯門聯(lián)鎖回路繼電器的一個常開型觸點。抱閘控制回路中的控制觸點還包括安全回路繼電器觸點YJ，變頻器輸出接觸器控制觸點YC，抱閘控制接觸器觸點BZC (無關(guān)觸點的控制回路這里忽略)。電梯曳引電動機YDJ受控于變頻器BPQ，它的三相交流輸入取自斷路開關(guān)(I)的受控出線XI、Yl和Zl，變頻器的輸出端U、V、W在受控于接觸器YC后向曳引電機YDJ輸送經(jīng)變頻的受控交流電。與曳引電機YDJ同軸連接一只光電數(shù)字式發(fā)碼器SCQ，它輸出的脈沖頻率與電動機YDJ的轉(zhuǎn)速成正比，因此它作為測速裝置，其脈沖中的一路向變頻器BPQ輸送，以構(gòu)成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。SCQ輸出脈沖的另一路進入本系統(tǒng)中的超速監(jiān)測裝置(4)，它的一對繼電常開觸點CSJ接至受控斷路開關(guān)裝置中的常開受控端KD。SCQ輸出脈沖還有一路進入電梯主控制系統(tǒng)KXT，系統(tǒng)根據(jù)所編程序?qū)﹄娞莸倪\行速度進行檢測。同時受監(jiān)測的還有接于系統(tǒng)輸入端的門聯(lián)鎖繼電器觸點MSJ、接近井道上端站的行程開關(guān)SDK和接近井道下端站的行程 開關(guān)XDK，這里它們分別通過輸入點X7、X5、X6及公共端COMl與系統(tǒng)相聯(lián)?？刂葡到y(tǒng)通過監(jiān)測分析后，通過控制一個繼電輸出點YO來與本保護系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。因本例中，YO在正常情況下是常開型，故其聯(lián)接于受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD。另外，安裝于電梯限速器上的超速動作開關(guān)XSK因為在正常情況下其觸點是接通的，故須連接至受控斷路開關(guān)裝置中的常閉型受控端BD。當(dāng)電梯超速的情況發(fā)生時，如果超速監(jiān)測裝置(4)中的超速繼電器CSJ吸合，則常開型受控端KD與COM之間從“開”狀態(tài)變?yōu)椤伴]”狀態(tài)，因此受控斷路開關(guān)裝置因受此控制而令斷路開關(guān)(I)斷路，分斷其主控觸點，切斷變壓器BYQ的輸入端電源進線，抱閘線圈BZ失電而使電梯制停。如果電梯超速令限速器上的超速動作開關(guān)XSK動作，則該開關(guān)從接通狀態(tài)突變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，受控斷路開關(guān)裝置的常閉受控端BD因受此控制而令斷路開關(guān)(I)斷路。如果電梯不是超速，而是開門運行，則門聯(lián)鎖繼電器觸點MSJ從正常時的閉合狀態(tài)變?yōu)榉謹酄顟B(tài)，而曳引電機的軸端發(fā)碼器SCQ還在產(chǎn)生脈沖，就說明電梯仍在運行，電梯的控制系統(tǒng)KXT于是通過其程序的運行，最終令其控制下的繼電觸點YO從正常時的分斷狀態(tài)突變?yōu)槲辖油顟B(tài)，受控斷路開關(guān)裝置中的常開受控端KD因受此控制而令斷路開關(guān)
(I)斷路，分斷其主控觸點。如果電梯在接近井道端站的情況下還在高速運行，則系統(tǒng)KXT通過上端位置開關(guān)SDK及下端位置開關(guān)XDK的突變情況，以及經(jīng)發(fā)碼器SCQ傳遞來的電梯運行速度情況，經(jīng)程序運行、比較、判斷，可適時作出讓所控制的繼電觸點YO吸合的命令，于是受控斷路開關(guān)裝置中的常開受控端KD因受此控制而令斷路開關(guān)(I)斷路，分斷其主控觸點。圖2是將受控斷路開關(guān)裝置安裝在電梯抱閘線圈BZ的IlOV電源交流側(cè)的一個實施例。本實施例與圖I實施例的不同之處主要有三點—是受控斷路開關(guān)裝置分成了兩個獨立體，其中一個獨立體是由具有脫扣線圈L的脫扣機構(gòu)(2)和脫扣控制電路(3)組合而成的一種“分勵脫扣器”，另一個是具有兩個開關(guān)主觸點的斷路器(I)，它與分勵脫扣器緊密安裝在一起，當(dāng)脫扣機構(gòu)(2)脫扣時就會帶動斷路器(I)同時跳閘斷路。二是斷路開關(guān)的主控觸點串聯(lián)在抱閘供電線路的交流供電一側(cè)，這樣，即使斷路開關(guān)(I)斷路，也不會影響電源向其他回路供電。三是本例中的曳引電機YDJ是永磁同步電動機，它的進線端接入了曳引電機路端頻率檢測裝置(5)，其超頻輸出繼電器CPJ的一個常 開觸點與脫扣控制電路(3)的外接常開受控端KD及受控公共端COM相連接。當(dāng)電梯發(fā)生超速時，曳引機轉(zhuǎn)速超過正常轉(zhuǎn)速，電動機路端頻率檢測裝置(5)的超頻輸出繼電器CPJ吸合，其常開觸點CPJ的吸合使常開受控端KD與COM端短接，于是引起受控斷路開關(guān)裝置的脫扣機構(gòu)(2)脫扣，進而帶動斷路開關(guān)(I)斷路，分斷抱閘回路的供電線路，使電梯制停。其余部分的原理與圖I實施例相同。圖3是將受控斷路開關(guān)裝置安裝在電梯控制變壓器BYQ的380V電源進線端的一個實施例。該例同時公開了最常見的常閉型電梯限速器開關(guān)XSK與受控斷路開關(guān)裝置的常閉受控端BD配接的方法。本例中的受控斷路開關(guān)裝置采用三個獨立體，其中(3)自成一個脫扣控制器，(I)和(2)緊密安裝在一起，并通過專用連桿彼此相聯(lián)，使得當(dāng)脫扣機構(gòu)(2)脫扣時，可立即帶動斷路開關(guān)⑴斷路。限速器開關(guān)XSK是串聯(lián)在電梯直流IlOV安全回路繼電器YJ的控制回路中諸多開關(guān)中的一個，為了相互不受影響，本例在開關(guān)XSK的安全回路一側(cè)中串聯(lián)一隔離二極管D1，同時在與脫扣控制器(3)的常閉受控端BD的接線線路中也串聯(lián)隔離二極管D2，這樣，當(dāng)XSK斷開時，脫扣控制器(3)的常閉受控端BD立即與受控公共端COM斷開，脫扣機構(gòu)(2)便脫扣，驅(qū)動斷路開關(guān)(I)斷路。這樣的連接具有獨特的作用，例如假設(shè)安全回路被意外短路封鎖，即假設(shè)有一段導(dǎo)線連接了 DC. +端和安全繼電器YJ的接正極端，由于二極管Dl和D2的隔離導(dǎo)向作用，使限速器開關(guān)XSK在電梯超速而斷路時，斷路開關(guān)(I)的分斷作用并不會受到上述短接線的影響。本例還引入了超速監(jiān)測裝置⑷，它的速度信號來自速度傳感器SCQ，也亦與曳弓I機同軸連接的數(shù)字式發(fā)碼器。該裝置采用AC24V供電，其超速檢測輸出繼電器的一個常開觸點CSJ與脫扣控制器(3)的常開型受控端KD及受控公共端COM相連接，因此當(dāng)超速監(jiān)測裝置(4)檢測到電梯超速時，其輸出繼電器觸點CSJ吸合，脫扣控制器(3)便立即向脫扣機構(gòu)(2)中的脫扣線圈輸送電流，使脫扣機構(gòu)(2)脫扣，帶動斷路開關(guān)(I)斷路，從而切斷抱閘線圈控制電源。本例中的SJK是電梯井道上極限位置開關(guān)，XJK是電梯井道下極限位置開關(guān)，它們在正常情況下都處于開關(guān)閉合狀態(tài)，所以可以把它們串聯(lián)在一起再連接至常閉受控端BD，這樣，當(dāng)三個串聯(lián)開關(guān)中的任意一個斷開時，都會傳遞給BD —個分斷信號，使受控斷路開關(guān)裝置中的斷路開關(guān)(I)斷路。本例還示出了電梯門聯(lián)鎖回路，它由各層門聯(lián)鎖開關(guān)Tl到Tn串聯(lián)后再與轎門聯(lián)鎖開關(guān)JM串聯(lián)，控制一個門聯(lián)鎖繼電器MSJ。圖4是將受控斷路開關(guān)裝置安裝在電梯抱閘線圈BZ采用220V電源的220V交流側(cè)的一個實施例。該例同時公開了所述脫扣控制電路(3)的一種具體電路原理實施例。本例的受控斷路開關(guān)裝置由三個獨立體構(gòu)成，其中的獨立體脫扣機構(gòu)(2)也是一種類型的分勵脫扣器，它內(nèi)帶有脫扣線圈L，內(nèi)置脫扣聯(lián)動機構(gòu)TKQ和聯(lián)動開關(guān)K，可與斷路開關(guān)(I)緊密安裝在一起，可實現(xiàn)聯(lián)動脫扣，脫扣機構(gòu)(2)在分斷自身開關(guān)K的同時，也帶動分斷斷路開關(guān)(I)。脫扣控制器(3)具有常開受控端KD和常閉受控端BD，以及受控公共端C0M，其中常閉受控端接電梯限速器開關(guān)XSK，常開受控端并接了兩個受控繼電器的常開觸點，一個是檢測永磁同步曳引電機路端頻率的超頻輸出繼電器觸點CPJ，另一個是受電梯控制系統(tǒng)KXT所控制的一個繼電輸出觸點Y0。本例主要分析一種脫扣控制器(3)的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。該電路從Al和A2端引入AC220V交流電，經(jīng)小型變壓器BY降壓后，經(jīng)二極管Dl至D4整流，其正極通過脫扣線圈L后加至可控硅KG的陽極，負極接公共地。光電耦合器BGl的LED端通過常閉受控端串聯(lián)了外接的常閉開關(guān)XSK，同時通過常開受控端KD并聯(lián)了常開型繼電觸點YO和CPJ。正常情況下，BGl的LED端通過電阻Rb接正極，通過電阻Rk和XSK 接負極，所以有電流通過，BGl的輸出端集電極和發(fā)射極之間為低電阻，其集電極電壓很低，不足以打通觸發(fā)二極管DT，因此可控硅KG處于截止關(guān)斷狀態(tài)，L中只有極小的電流。當(dāng)外控的限速器開關(guān)XSK斷開時，BGl的LED端電流中斷，于是其集電極與發(fā)射極之間立即處于高阻態(tài)，集電極電壓因電阻Rl對電容Ck充電而升高。當(dāng)集電極電壓升至DT的門限電壓時，DT突然導(dǎo)通，電容Ck通過DT、R2向可控硅的觸發(fā)極g放電入公共地端,于是可控硅立即導(dǎo)通，電源的電壓幾乎全部加到脫扣線圈L上，使其立即推動脫扣裝置脫扣，脫扣聯(lián)動機構(gòu)TKQ再推動斷路開關(guān)(I)跳閘斷路。內(nèi)置開關(guān)K也在脫扣的同時斷路。電路中的電容Cb的作用是防止干擾。如果XSK正常而CPJ或YO從常開狀態(tài)突然閉合，則BGl的LED端電流被開關(guān)短路入公共地端COM，LED端同樣因電流終止而令輸出端呈高阻態(tài)，其結(jié)果一樣使可控硅KG導(dǎo)通，脫扣線圈L得電脫扣，推動斷路開關(guān)(I)跳閘斷路。圖5公開了所述超頻監(jiān)測裝置(5)的一種具體電路構(gòu)成原理框圖例。超頻監(jiān)測裝置(5)從永磁同步曳引電機YDJ的進線上引入電源，經(jīng)低通濾波器后進入整流電路，波形成為脈動直流。這時的一路進入隔離、穩(wěn)壓濾波電路，其輸出向各電路供電。另一路經(jīng)施密特電路整形為方波，輸出給脈沖計數(shù)、脈沖測頻電路，通過閾值比較，當(dāng)電機的路端頻率高于預(yù)設(shè)頻率時，超頻繼電輸出電路動作，令超頻輸出繼電器CPJ吸合。這一觸點信號傳遞至本系統(tǒng)中的受控斷路開關(guān)裝置常開受控端KD，可立即令其斷路開關(guān)(I)跳閘斷路，截斷抱閘控制線圈的電源，使電梯制停。
權(quán)利要求1.一種電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)，包括電梯的總電源供電線路、抱閘制動器控制電路、主控系統(tǒng)裝置、安全回路、門聯(lián)鎖回路和電梯曳引電動機，包括安裝于電梯限速器上的超速動作開關(guān)XSK，包括電梯的運行速度傳感元件SCQ，包括安裝于接近電梯井道上、下端站的位置信號元件SDK和XDK，其特征在于還包括一個受控斷路開關(guān)裝置，所述受控斷路開關(guān)裝置包括帶有一組主控電觸點的斷路開關(guān)(I)，包括一個帶有脫扣控制線圈L的受控脫扣機構(gòu)(2)，包括一個可對受控脫扣機構(gòu)(2)中的脫扣控制線圈L施以通、斷電流控制的脫扣控制器或脫扣控制電路(3)，所述(I)、(2)和(3)三者可以有不同的組合形式而構(gòu)成一個獨立體或二個獨立體或三個獨立體；所述斷路開關(guān)(I)的一組主控觸點串聯(lián)在所述電梯的總電源供電線路中，或者串聯(lián)在至少能夠向所述抱閘制動器線圈供電的線路中；所述脫扣控制器或脫扣控制電路(3)受控于一個常開型斷路指令受控端KD和/或一個常閉型斷路指令受控端BD ;設(shè)置一個或多個電梯緊急斷路施控開關(guān)電觸點與受控端KD端和/或BD端相電連接，其中若正常情況下是斷開型的開關(guān)觸點電連接至所述常開型斷路指令受控端KD，若正常情況下是閉合型的開關(guān)觸點電連接至所述常閉型斷路指令受控端BD ;所述受控斷路開關(guān)裝置設(shè)置成正常情況下其斷路開關(guān)(I)能夠正常合閘供電，而當(dāng)其常開型斷路指令受控端KD所連接的電梯緊急斷路開關(guān)觸點從斷開狀態(tài)變?yōu)榻油顟B(tài)時，或者當(dāng)其常閉型斷路指令受控端BD所連接的電梯緊急斷路開關(guān)觸點從接通狀態(tài)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)時，其脫扣控制器或脫扣控制電路(3)都能夠立即向其受控脫扣機構(gòu)(2)中的脫扣控制線圈L輸出脫扣電流，使其脫扣機構(gòu)(2)立即執(zhí)行脫扣動作，致使其斷路開關(guān)(I)跳閘斷路，分斷其主控觸點所控制的電路。
2.如權(quán)利要求I所述的電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)，其特征在于將電梯限速器上的超速動作開關(guān)電觸點XSK設(shè)置成是一個電梯緊急斷路施控開關(guān)電觸點，其與所述受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD或者常閉型受控端KD電連接，使當(dāng)所述的超速動作開關(guān)從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)時，所述受控斷路開關(guān)裝置的斷路開關(guān)(I)將因之而立即跳閘，分斷其主控觸點所控制的電路。
3.如權(quán)利要求I所述的電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)，其特征在于利用電梯的一個運行速度傳感元件SCQ，增設(shè)一個超速檢測裝置(4)，將其超速繼電輸出電觸點CSJ設(shè)置成是一個電梯緊急斷路施控開關(guān)電觸點，其與所述受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD相電連接，并設(shè)置成當(dāng)所述電梯的運行速度超過檢測裝置(4)中的預(yù)設(shè)定閾值時，所述超速繼電輸出電觸點CSJ即從分斷狀態(tài)突變?yōu)槲辖油顟B(tài)，所述受控斷路開關(guān)裝置的斷路開關(guān)(I)將因之而立即跳閘，分斷其主控觸點所控制的電路。
4.如權(quán)利要求I所述的電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)曳引電動機是永磁同步電機時，在所述曳引電動機的驅(qū)動進線電路上設(shè)置一個曳引電動機路端頻率檢測裝置(5)，并將其超頻繼電輸出的電觸點CPJ設(shè)置成是一個電梯緊急斷路施控開關(guān)電觸點，其與所述受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD相電連接，并設(shè)置成當(dāng)所述曳引電動機的路端頻率超過檢測裝置(5)的預(yù)設(shè)定頻率閾值時，所述超頻繼電輸出電觸點CPJ即從分斷狀態(tài)突變?yōu)槲辖油顟B(tài)，所述受控斷路開關(guān)裝置的斷路開關(guān)(I)將因之而立即跳閘，分斷其主控觸點所控制的電路。
5.如權(quán)利要求I所述的電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)，其特征在于將所述電梯的主控系統(tǒng)裝置所控制的一個繼電觸點YO設(shè)置成是一個電梯緊急斷路施控開關(guān)電觸點，其與所述受控斷路開關(guān)裝置中的常開型受控端KD或者常閉型受控端KD電連接，使當(dāng)所述繼電觸點YO的開關(guān)狀態(tài)受控而從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)時，所述受控斷路開關(guān)裝置的斷路開關(guān)(I)將因之而立即跳閘，分斷其主控觸點所控制的電路。
6.如權(quán)利要求5所述的電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)，其特征在于所述電梯的主控系統(tǒng)裝置設(shè)置成可以通過所述電梯測速裝置來檢拾并判斷所述電梯是否超速，當(dāng)所述電梯超速的幅值大于所述電梯的主控系統(tǒng)裝置中預(yù)設(shè)定的動作閾值時，所述電梯的主控系統(tǒng)裝置隨即令其所控制的所述繼電觸點YO從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)。
7.如權(quán)利要求5所述的電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)，其特征在于所述電梯的主控系統(tǒng)裝置設(shè)置成可以通過所述電梯測速裝置和所述門聯(lián)鎖回路的正常與否狀態(tài)來檢拾并判斷所述電梯是否處于開門運行中，當(dāng)所述電梯正處于開門運行狀態(tài)，且運行速度或者運行時間大于所述主控系統(tǒng)裝置預(yù)設(shè)定的最高允許閾值時，所述電梯的主控系統(tǒng)裝置隨即令其 所控制的所述繼電觸點YO從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)。
8.如權(quán)利要求5所述的電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)，其特征在于所述電梯的主控系統(tǒng)裝置設(shè)置成可以通過所述電梯測速裝置和所述電梯接近井道上、下端站的位置信號開關(guān)SDK和XDK的狀態(tài)來檢拾并判斷所述電梯是否已經(jīng)快速接近井道的端站，如果檢拾到所述的任一端站信號開關(guān)已經(jīng)處于非正常狀態(tài)，經(jīng)技術(shù)性延時后所述電梯仍然處于未減速的高速運行狀態(tài)時，所述電梯的主控系統(tǒng)裝置隨即令其所控制的所述繼電觸點YO從正常狀態(tài)突變?yōu)楫惓顟B(tài)。
9.一種安裝了如權(quán)利要求I所述的電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)的電梯控制裝置。
10.一種安裝了如權(quán)利要求I所述的電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)的電梯。
專利摘要一種電梯緊急電控斷路保護系統(tǒng)，屬電梯電氣控制安全保護技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型公開了一種電梯在失控、超速狀態(tài)下自動斷路保護的系統(tǒng)技術(shù)。特征是在電梯的重要供電線路上安裝一個受控斷路裝置，該裝置不僅可受控于正常安裝的限速器超速動作開關(guān)，還可根據(jù)需要，同時受控于系統(tǒng)的其它傳感、檢測裝置。本實用新型充分保留并利用電梯原有的開關(guān)、裝置和控制系統(tǒng)，只需更換或增加少量電控材料，即可實現(xiàn)較多、較強的電梯保護功能。對于杜絕各種人為的、或者意外情況下的電梯溜車、快車沖頂或蹲底等惡性事故具有非常積極的意義。
文檔編號B66B5/02GK202558405SQ201220230718
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者戴開煌 申請人:戴開煌