CN201882727U

CN201882727U - 电梯停电应急自动平层装置

Info

Publication number: CN201882727U
Application number: CN2010205455335U
Authority: CN
Inventors: 史洪涛; 何复兴; 张朝轩
Original assignee: Beijing Shenghua Elevator Group Co Ltd
Current assignee: Beijing Shenghua Elevator Group Co Ltd
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2020-09-28

Abstract

本实用新型公开了一种电梯停电应急自动平层装置，包括电源模块、切换模块、逻辑时序模块和主工作模块，其中，所述电源模块用于向所述切换模块输送电能，还用于存储电能；所述切换模块用于在逻辑时序模块的驱动下选择将电源模块直接提供的电能或者将电源模块存储的电能供给电梯主工作模块，所述逻辑时序模块用于采集所述电源模块的电力状态信号和电梯主工作模块的运行状态信号，经过逻辑判别后，向切换模块和电梯主工作模块发出切换驱动信号和设备同步信号，使电梯从普通工作模式切换到应急工作模式下，当完成轿厢平层、电梯门打开使人员解困后再恢复至普通工作模式。本实用新型充分利用了原电梯设备已有的应急变频平层功能实现了电梯停电应急自动平层。

Description

电梯停电应急自动平层装置

技术领域

本实用新型涉及电梯驱动和电梯控制系统，尤其是具有应急平层功能的电梯驱动和电梯控制系统。

背景技术

电梯驱动系统目前已经广泛的采用变频调速技术或伺服驱动技术，电梯控制系统也大量的采用PLC(Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器)模块或高效的芯片技术，许多这类技术产品功能已经非常强大，其中就包括预留应急平层的模式接口。即当外电网故障时(如：停电、缺相)将电梯从普通工作模式切换到应急工作模式下，将轿厢缓慢驶入平层位置，把电梯门打开，使人员解困。

然而在项目实施中，大多数用户仍然使用独立的应急平层装置，成本高昂，材料浪费，维护难度增加，而原有电梯驱动和电梯控制系统中相关部分功能闲置不用，甚是可惜。

分析原因，市场上缺少一种可以有效将电梯驱动和电梯控制系统的应急工作模式协调统一管理的产品或系统方案。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电梯停电应急自动平层装置，其可以充分利用电梯中原有的设备，低成本地实现电梯停电应急自动平层功能。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电梯停电应急自动平层装置，包括电源模块、切换模块、逻辑时序模块和主工作模块，其中，所述电源模块用于向所述切换模块输送电能，还用于存储电能；所述切换模块用于在逻辑时序模块的驱动下选择将电源模块直接提供的电能或者将电源模块存储的电能供给电梯主工作模块，所述逻辑时序模块用于采集所述电源模块的电力状态信号和电梯主工作模块的运行状态信号，经过逻辑判别后，向切换模块和电梯主工作模块发出切换驱动信号和设备同步信号，使电梯从普通工作模式切换到应急工作模式下，当完成轿厢平层、电梯门打开使人员解困后再恢复至普通工作模式。

进一步地，所述电源模块通过UPS电源贮存电能。

进一步地，所述电源模块向所述切换模块输送相对独立的三相四线电能和单相电能。

进一步地，所述电梯停电应急自动平层装置采用嵌入式系统实现。

本实用新型的优点是：

1、最大限度的整合利用了原电梯设备已有的应急变频平层功能。

2、尽可能少的干涉了原有电梯的线路布置，利用已有的安全回路、平层感应、门锁回路等。

3、采用市场上通用的单相UPS电源作为储能、逆变设备，使成本降低数倍。

4、部件简明，增减灵活。

5、无CPU设计，整体抗干扰能力强。

附图说明

图1是一般电梯系统电力消耗示意图；

图2是带有本实用新型的电梯停电应急自动平层装置的电梯系统电力消耗示意图；

图3是本实用新型的电梯停电应急自动平层装置的工作模块关系简图；

图4是本实用新型的电梯停电应急自动平层装置的工作模块原理简图(控制柜部分)；

图5是本实用新型的电梯停电应急自动平层装置的工作模块原理简图(电路板部分)；

图6是模式切换逻辑时序图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示：现有技术中，电网故障时，电梯由运行状态切换至停止状态，电梯的各主要部件停止工作。如果此时有人正在乘坐电梯，由于轿厢可能没有处于平层，电梯门没有打开，将会被困在轿厢中。

如图2所示：本实用新型电梯控制柜中加入了通过嵌入式系统实现的电梯停电应急自动平层装置。当遇到电网故障时，电梯的工作模式由普通模式切换至应急运行模式，由嵌入式系统供电，使轿厢驶入平层位置，打开电梯门，使人员解困。

如图3所示：组成嵌入式系统的，和相关的工作模块可分为四个：电源模块、切换模块、逻辑时序模块和主工作模块。

电源模块的功能主要是：电网一边向UPS电源储存能量，一边向切换模块输出“三相四线”电源，UPS电源逆变输出220V单相电源向切换模块。

切换模块的主要功能是：在逻辑时序模块的驱动下将两路电源(电源模块直接提供的电能和将电源模块存储的电能)中的一路供给电梯主工作模块。

逻辑时序模块的功能主要是：采集电源模块的电力状态信号和电梯主工作模块的运行状态信号，经过逻辑判别后，按照图6所示的时序向切换模块和电梯主工作模块发出切换驱动信号和设备同步信号，使电梯从普通工作模式切换到应急工作模式下，当完成轿厢平层(如平层位置进入正常开门环节)、电梯门打开使人员解困后再恢复至普通工作模式。

如图6所示，高电平表示有效状态，低电平表示无效状态。设备同步信号与切换驱动信号时序同步的。当电梯由普通工作模式切换至应急工作模式时，要求应急工作模式滞后T1，保证电梯设备完全停止运行后再启动。当由应急工作模式切换至普通工作模式时，要求普通工作模式滞后T2，保证电梯设备完全停止运行后再启动。本系统一旦进入应急工作模式，电网电力产生的电力状态信号干扰在应急运行期间无效，直至轿厢停至平层并打开电梯门产生运行状态信号为止，保证应急运行的完整性，力求100％将人员快速解困。Km信号在普通模式下对嵌入式系统为无效信号，不会对电梯正常运行造成影响。

以下叙述将以某型号电梯控制柜为例，其中变频器为安川L1000A型，电梯主板为米高M3-ARM型。UPS电源使用深圳山特C1K型。设置T1大于5秒，T2大于3秒。图4、图5端子排一一对应。

如图5所示：端子排下半部分主要由逻辑时序模块和切换模块组成，整合在一块电路板中。如图4所示：端子排上半部分主要由电源模块和主工作模块组成。为便于说明，将其一起分解呈现在图4中。

主要包括：空气开关QF、QF0、QF1，UPS电源，变频器，变压器，开关电源，电梯主板，接触器KMC，相序继电器JX3。

L1、L2、L3、N1接通电网“三相四线”电源，其中三相380V通过接触器KMC输入变频器的R、S、T端；N1是电网的零线，与L1组成电网单相220V电源，为UPS电源充电，并输入端子排20、21；L0与N0为UPS电源逆变产生的单相220V电源输出，输入端子排18、19；端子排1、2连接变频器的R、S端；端子排4、5连接QF1的输入端，使开关电源可以供给24V直流电源给电梯主板；变压器输出110V交流电源，供给电梯控制柜内的接触器线包，其中包括接触器KMC。

相序继电器JX3常开工作点JX31作为电力状态信号的一部分连接端子排16、17；微动开关Km为常开点，作为运行状态信号连接端子排12、13；端子排6、7连接电梯主板的X30和com(电梯主板应急运行功能输入端定义为X30--com)，端子排8、9连接变频器的S3和SN(变频器应急运行功能输入端定义为S3--SN)，它们是电梯设备同步信号的输入端。

以空气开关QF、QF0为界，输入端上部分基本属于与图3对应的电源模块，其他部分基本属于电梯主工作模块。

如图5所示，主要包括：继电器KA，继电器K0，继电器J0，继电器JA，逻辑时序电路。继电器KA线包所在串行回路中包括相序继电器JX3的常开工作点JX31和继电器J0的常闭工作点J01，继电器KA与相序继电器JX3共同组成电力状态信号，J01用来锁存电网故障信号；继电器K0线包所在串行回路中包括继电器J0的常开工作点J02，J02用来控制继电器K0；常闭工作点JA1通过端子排14、15串接在KMC的线包中，JA1用来控制KMC；J0与JA是切换模块的核心。常开工作点J03、J04通过端子排分别串接在电梯主板和变频器的X30、com端和S3、SN端，发出设备同步信号；由端子排20、21连接通过常闭工作点K01、K03，再串接到端子排4、5，向QF1输出220V单相电；端子排18、19连接通过常开工作点K02、K04，与端子排1、2并接，再通过常开工作点K05、K06串接到端子排4、5，在应急工作模式下将端子排的18、19与1、2，4、5接通，使UPS逆变输出的220V单相电供给电梯主工作模块；将继电器KA的两路常闭工作点和一路常开工作点输入逻辑时序电路中，将微动开关Km输入逻辑时序电路中，供逻辑判别，产生预订好的时序驱动继电器JA、J0；

其中，逻辑时序电路基本属于图3中逻辑判别模块，其他部分基本属于切换模块。

按照图6的时序，当电梯工作在普通模式下是，线包KA有电，继电器KA的各个工作点KA1、KA2、KA3分别处在断开、断开、闭合、断开的状态，逻辑时序电路认为电网正常，此时Km信号无效；继电器JA、J0、K0线包没电，工作点J01、J02、J03、J04分别处于闭合、断开、断开、断开状态，工作点K01、K02、K03、K04、K05、K06分别处于闭合、断开、闭合、断开、断开、断开状态，端子排20、21与4、5连接，QF1的输入端接通外电网市电，KMC在电梯主板的控制下，变频器接入三相电源，变频器的S3、Sn和电梯主板X30、com端设备同步信号是电梯在普通工作模式下。

当外电网出现停电、缺相、错相、相间不平衡、零线高阻态中的任何一种故障时，继电器KA的线包失电，继电器KA的各个工作点随即动作，向逻辑判别电路发送电路故障信号，逻辑判别电路第一时间使继电器JA动作，断开KMC线包，并锁存这个状态，延时5秒钟电梯完全停止(T1预设为5秒)后再使继电器J0动作，此时继电器KA当前失电状态被工作点J01锁存。J03、J04闭合，电梯主板和变频器收到设备同步信号，将变频器和电梯主板切入应急运行模式下；J02闭合，继电器K0线包通电动作，将UPS电源输出端N0，L0通过端子排18、19在通过工作点K02、K04、K05、K06导通端子排4、5和1、2上，分别供给变频器的R、S端和QF1的输入端，电梯可以在应急运行模式下运行了。

此时Km对逻辑判别电路为有效信号。在此模式下电梯轿厢以较低的速度，按照变频器选定的轻载方向移动，直到平层，电梯门完全打开。电梯门触发微动开关Km，Km向逻辑判别电路发出运行状态信号，即电梯门完全打开，人员可以解困。在此运行期间，电梯主工作模块的安全回路、门锁回路、平层信号等信号仍然有效，不需干涉。

当收到Km发出的有效信号后，无论此时电网故障是否排除，都将电梯线路恢复为普通模式，为电梯恢复正常运行做准备。

恢复顺序是：逻辑时序电路先将继电器J0失电，除KMC线包之外使各个通路恢复成普通模式，3秒钟后(预设T2为3秒)电梯主工作模块完全停止，再使继电器JA失电，将KMC的控制权还给电梯主板，此时电梯电路完全恢复到普通模式下，如果此时电网恢复，电梯可正常工作；即使电网尚未恢复，电梯主工作模块没电，电梯轿厢平层开门状态被锁存，被困轿厢的人员已经解困，目的已经达到。此时电梯工作模式切换已完成，线路是完好的，等待电网恢复运行即可再次启动工作。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种电梯停电应急自动平层装置，其特征在于，包括电源模块、切换模块、逻辑时序模块和主工作模块，其中，所述电源模块用于向所述切换模块输送电能，还用于存储电能；所述切换模块用于在逻辑时序模块的驱动下选择将电源模块直接提供的电能或者将电源模块存储的电能供给电梯主工作模块，所述逻辑时序模块用于采集所述电源模块的电力状态信号和电梯主工作模块的运行状态信号，经过逻辑判别后，向切换模块和电梯主工作模块发出切换驱动信号和设备同步信号，使电梯从普通工作模式切换到应急工作模式下，当完成轿厢平层、电梯门打开使人员解困后再恢复至普通工作模式。

2.根据权利要求1所述的电梯停电应急自动平层装置，其特征在于，所述电源模块通过UPS电源贮存电能。

3.根据权利要求1所述的电梯停电应急自动平层装置，其特征在于，所述电源模块向所述切换模块输送相对独立的三相四线电能和单相电能。