CN211598453U - 防火卷帘门应急关闭电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及防火卷帘门应急关闭电路，包括三相电机、三相整流桥、制动电磁线圈、应急关闭控制电路和制动电磁线圈故障检测电路；应急关闭控制电路包括第一应急继电器、第二应急继电器、备用电池、第一三极管、第一限流电阻和第一下拉电阻；制动电磁线圈故障检测电路包括故障检测继电器、第二三极管、第二限流电阻、第二下拉电阻、第一检测电阻、第二检测电阻、第三检测电阻和检测二极管。本实用新型能在防火卷帘门应急关闭时大大减小电能损耗，减小电池容量，延长电池使用寿命；还能对电磁制动线圈是否发生断路、短路进行检测。

Description

防火卷帘门应急关闭电路

技术领域

本实用新型涉及卷帘门技术领域，尤其涉及防火卷帘门应急关闭电路。

背景技术

在一些大型的商场、酒店等场所，经常采用大型防火卷帘门作为防火墙进行防火隔离，现有的防火卷帘门一般由三相卷门机、卷筒、卷帘和导轨构成，导轨固定在建筑物的门框上，开启防火卷帘门时，卷门机的控制器向卷门机的制动装置通电，制动装置得电松开刹车，卷门机带动设置在导轨上方的卷筒转动，卷筒带动缠绕在卷筒上的卷帘沿导轨向上滑动，卷帘开启到位后，卷门机停止转动，同时控制器切断制动装置制动电磁线圈电路，制动装置失电，制动装置在刹车弹簧的作用下进行制动，使卷帘停止上升，同时防止卷帘因下垂部分自重的作用使卷帘下坠。关闭卷帘门时，卷门机的电机不通电，控制器向制动装置的制动电磁线圈通电，制动电磁线圈产生电磁力克服刹车弹簧的推力松开刹车，卷帘在下垂部分自重的作用下向下关闭。

根据国家标准，当发生火灾引起380V三相供电线路断电时，防火卷帘门必须能关闭进行防火隔离，因此，现有的防火卷帘门都设置有应急关闭装置。图2为现有制动装置和应急关闭装置的电路结构图。现有制动装置的工作电压为220V交流电，220V交流电经整流桥整流后向制动电磁线圈供电，制动电磁线圈和三相电机绕组并联，工作电压较高。现有的应急关闭装置一般采用12V的备用电池作为备用电源，应急关闭防火卷帘门时，将12V的直流电通过逆变器逆变成220V的交流电，再经整流桥整流后向制动装置的制动电磁线圈供电来打开刹车，从而让卷帘在自重的带动下向下关闭来实现的。由于现有技术采用将12V备用电池的直流电通过逆变器逆变成交流电，在逆变、整流、滤波的过程中会造成大量电能损耗，达30%以上，造成电能的浪费，为确保正常稳定运行，也要增大电池的容量，如不增大电池容量，将缩短电池的使用寿命，经过一段时间电池容量下降后，甚至会使应急关闭装置不能正常工作。其次，应急关闭装置必须随时能投入使用，其电磁制动线圈发生断路、短路应能随时发现，应设计出一种能对电磁制动线圈的完好性进行检测的电路。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种防火卷帘门应急关闭电路，能在防火卷帘门应急关闭时大大减小电能损耗，减小电池容量，延长电池使用寿命；还能对电磁制动线圈是否发生断路、短路进行检测。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

防火卷帘门应急关闭电路，包括三相电机、三相整流桥和制动电磁线圈；所述三相电机三相绕组的首端通过三相电机控制电路连接380V三相电源，三相电机三相绕组的末端分别连接三相整流桥的三个输入端；还包括应急关闭控制电路和制动电磁线圈故障检测电路；

所述应急关闭控制电路包括第一应急继电器、第二应急继电器、备用电池、第一三极管、第一限流电阻和第一下拉电阻；所述第一应急继电器、第二应急继电器的线圈的一端相互连接后外接+12V电源；第一应急继电器、第二应急继电器线圈的另一端相互连接后连接第一三极管的集电极，第一三极管的基极通过第一限流电阻外接单片机数字量I/O第一接口，第一三极管的发射极接地，第一下拉电阻并联在第一三极管的基极和发射极之间；所述第一应急继电器、第二应急继电器均设有一个转换触点，第一应急继电器和第二应急继电器转换触点的常闭触点相互连接，第一应急继电器转换触点的动触点连接三相整流桥的正极端，第一应急继电器转换触点的常开触点连接备用电池的正极；第二应急继电器转换触点的动触点连接制动电磁线圈的一端，制动电磁线圈的另一端连接三相整流桥的负极端，第二应急继电器转换触点的常开触点连接备用电池的负极，备用电池的负极接地，备用电池通过充电电路连接220V市电；

所述制动电磁线圈故障检测电路包括故障检测继电器、第二三极管、第二限流电阻、第二下拉电阻、第一检测电阻、第二检测电阻、第三检测电阻和检测二极管；所述故障检测继电器线圈的一端外接+12V电源，另一端连接第二三极管的集电极，第二三极管的基极通过第二限流电阻外接单片机数字量I/O第二接口，第二三极管的发射极接地，第二下拉电阻并联在第二三极管的基极和发射极之间；所述故障检测继电器设有一个转换触点，其动触点和常闭触点串联在第一应急继电器转换触点的常开触点和备用电池的正极之间；所述故障检测继电器转换触点的常开触点通过第三检测电阻外接单片机模拟量I/O接口；所述第一检测电阻和第二检测电阻相互并联后的一端连接故障检测继电器转换触点的常开触点，另一端连接检测二极管的负极端，检测二极管的正极端外接+5V电源。

进一步，所述制动电磁线圈的阻抗为电机三相绕组阻抗的4%～8%。

进一步，所述第一三极管、第二三极管均采用NPN型。

本实用新型的有益效果是：

1、采用应急关闭控制电路，当发生火灾引起380V三相供电线路断电、防火卷帘门需应急关闭时，由备用电池直接向制动电磁线圈YA供电，克服了现有技术将12V的直流电通过逆变器逆变成交流电，再将交流电整流后向制动电磁线圈YA供电的方式，消除了逆变、整流、滤波的过程中的电能损耗，可节省大量电能，减小电池容量，延长电池使用寿命。

2、采用制动电磁线圈故障检测电路，能对电磁制动线圈是否发生断路、短路进行检测，便于在发生故障时进行报警。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

图2为现有制动装置和应急关闭装置的电路结构图。

图中：三相电机控制电路1、备用电池2、充电电路3。

具体实施方式

以下“第一”、“第二”、“第三”仅为了便于区别，并不代表相互顺序或重要性。

如图1所示，本实用新型的实施例，防火卷帘门应急关闭电路，包括三相电机M、三相整流桥U、制动电磁线圈YA和应急关闭控制电路；

所述三相电机M三相绕组的首端通过三相电机控制电路1连接380V三相电源，三相电机M三相绕组的末端分别连接三相整流桥U的三个输入端。三相电机控制电路1是现有技术，本实施例予以省略。

所述应急关闭控制电路包括第一应急继电器K1、第二应急继电器K2、备用电池2、第一三极管VT1、第一限流电阻R1和第一下拉电阻R2，在本实施例中，第一三极管VT1采用NPN型；所述第一应急继电器K1、第二应急继电器K2的线圈的一端相互连接后外接+12V电源；第一应急继电器K1、第二应急继电器K2线圈的另一端相互连接后连接第一三极管VT1的集电极，第一三极管VT1的基极通过第一限流电阻R1外接单片机数字量I/O第一接口，第一三极管VT1的发射极接地GND，第一下拉电阻R2并联在第一三极管VT1的基极和发射极之间；所述第一应急继电器K1、第二应急继电器K2均设有一个转换触点K1-1、K2-1，第一应急继电器K1和第二应急继电器K2转换触点K1-1、K2-1的常闭触点相互连接，第一应急继电器K1转换触点K1-1的动触点连接三相整流桥U的正极端，第一应急继电器K1转换触点K1-1的常开触点连接备用电池2的正极；第二应急继电器K2转换触点K2-1的动触点连接制动电磁线圈YA的一端，制动电磁线圈YA的另一端连接三相整流桥U的负极端，第二应急继电器K2转换触点K2-1的常开触点连接备用电池2的负极，备用电池2的负极接地GND，备用电池2通过充电电路3连接220V市电。

上述+12V电源可采用备用电池2供电，通过稳压电路获得，稳压电路是现有技术，充电电路3也是现有技术，本实施例均予以省略。

工作原理是，380V电源正常供电时，在单片机程序的控制下，单片机向其数字量I/O第一接口输出低电平，第一三极管VT1不导通，第一应急继电器K1、第二应急继电器K2的线圈未通电，其转换触点K1-1、K2-1均处于复位状态，三相整流桥U的正极端经第一应急继电器K1转换触点K1-1的动触点、常闭触点、第二应急继电器K2转换触点K2-1的常闭触点、动触点、制动电磁线圈YA连通三相整流桥U的负极端，这样，三相电机M的三相绕组就通过三相整流桥U、制动电磁线圈YA构成了星行连接。三相电机M刚启动时，启动电流较大，一般为正常工作的3～5倍，制动电磁线圈YA的电流也为正常工作电流的3～5倍，产生较大的电磁力克服刹车弹簧的推力打开刹车，使三相电机M正常启动，三相电机M启动后电流迅速减小，制动电磁线圈YA的电流也相应迅速减小，但此时刹车系统已处于打开状态，只需较小的电流就可维持打开状态。此时防火卷帘门可正常启闭。在本实施例中，制动电磁线圈YA的阻抗为三相电机M的三相绕组阻抗的4%～8%。制动电磁线圈YA的阻抗在此范围内对三相电机M的功率影响不大，不会影响三相电机M的正常工作，还可提供足够的电磁力，性能达到较好状态。

当发生火灾导致380V电源断电，需要紧急关闭防火卷帘门时，在单片机程序的控制下，单片机向其数字量I/O第一接口输出高电平，第一三极管VT1导通，+12V电源经第一应急继电器K1、第二应急继电器K2的线圈、第一三极管VT1接地GND构成回路，第一应急继电器K1、第二应急继电器K2的线圈得电动作，常闭触点断开，常开触点闭合，备用电池2的正极经第一应急继电器K1转换触点K1-1的常开触点、动触点、三相整流桥U、制动电磁线圈YA、第二应急继电器K2转换触点K2-1的动触点、常开触点，回到备用电池2负极构成回路，制动电磁线圈YA得电打开刹车系统，卷帘在下垂部分自重的作用下向下关闭进行防火隔离。

由于卷帘在下垂部分作用下下降速度会越来越快，为防止超速下降撞坏卷帘（经常进行防火演练），可通过单片机程序控制，向制动电磁线圈YA间隔供电的模式来关闭卷帘，如刚开始关闭时通电5秒，停1秒，再通电4秒，停1秒，再通电3秒，停1秒……直至关闭卷帘。

由于采用应急关闭控制电路，当380V电源断电防火卷帘门需应急关闭时，由备用电池2直接向制动电磁线圈YA供电，克服了现有技术将12V的直流电通过逆变器逆变成交流电，再将交流电整流后向制动电磁线圈YA供电的方式，消除了逆变、整流、滤波的过程中的电能损耗，可节省大量电能，减小电池容量，延长电池使用寿命。

为了能及时发现制动电磁线圈YA发生断路、短路的故障，确保防火卷帘门在紧急情况下能正常关闭，本实施例还包括制动电磁线圈故障检测电路；所述制动电磁线圈故障检测电路包括故障检测继电器K3、第二三极管VT2、第二限流电阻R3、第二下拉电阻R4、第一检测电阻R5、第二检测电阻R6、第三检测电阻R7和检测二极管D，在本实施例中，第二三极管VT2采用NPN型；所述故障检测继电器K3线圈的一端外接+12V电源，另一端连接第二三极管VT2的集电极，第二三极管VT2的基极通过第二限流电阻R3外接单片机数字量I/O第二接口，第二三极管VT2的发射极接地GND，第二下拉电阻R4并联在第二三极管VT2的基极和发射极之间；所述故障检测继电器K3设有一个转换触点K3-1，其动触点和常闭触点串联在第一应急继电器K1转换触点K1-1的常开触点和备用电池2的正极之间；所述故障检测继电器K3转换触点K3-1的常开触点通过第三检测电阻R7外接单片机模拟量I/O接口；所述第一检测电阻R5和第二检测电阻R6相互并联后的一端连接故障检测继电器K3转换触点K3-1的常开触点，另一端连接检测二极管D的负极端，检测二极管D的正极端外接+5V电源。

上述+5V电源可采用备用电池2供电，通过降压稳压电路获得，是现有技术，本实施例予以省略。

要对制动电磁线圈YA进行故障检测时，在单片机程序的控制下，单片机向其数字量I/O第二接口输出高电平（平时输出低电平），第二三极管VT2导通，+12V电源经故障检测继电器K3的线圈、第二三极管VT2接地GND构成回路，故障检测继电器K3线圈得电动作，其转换触点K3-1的常闭触点断开，常开触点闭合。之后，单片机向其数字量I/O第一接口输出高电平，使第一应急继电器K1、第二应急继电器K2动作，使其转换触点K1-1、K2-1的常闭触点断开，常开触点闭合，这时，+5V电源经检测二极管D、第一检测电阻R5、第二检测电阻R6、故障检测继电器K3转换触点K3-1的常开触点、动触点、第一应急继电器K1转换触点K1-1的常开触点、动触点、三相整流桥U、制动电磁线圈YA、第二应急继电器K2转换触点K2-1的动触点、常开触点，最后接地GND构成回路；同时+5V电源经检测二极管D、第一检测电阻R5、第二检测电阻R6、第三检测电阻R7向单片机模拟量I/O输入电平值。此时由于串入第一检测电阻R5和第二检测电阻R6，制动电磁线圈YA电流很小，刹车系统不会打开。当制动电磁线圈YA发生断路时，单片机模拟量I/O输入电平值为+4V以上；当制动电磁线圈YA发生短路时，单片机模拟量I/O输入电平值比正常值小，因此，通过单片机程序读取其模拟量I/O输入电平值，可知制动电磁线圈YA是否正常。在本实施例中，第一检测电阻R5、第二检测电阻R6、第三检测电阻R7可分别采用20Ω、20Ω和1K 的阻值。当采用上述阻值时，单片机模拟量I/O输入电平的正常值为1.5～3V；当制动电磁线圈YA发生断路时，单片机模拟量I/O输入电平值为4.3～5V；当制动电磁线圈YA发生短路时，单片机模拟量I/O输入电平值为0～0.5V。当发现制动电磁线圈YA发生断路、短路时，可通过单片机程序控制发出灯光、声音报警，这些属于现有技术，本实施例予以省略。

在本实施例中，第一限流电阻R1和第二限流电阻R3可采用1K阻值，第一下拉电阻R2和第二下拉电阻R4可采用10K阻值。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.防火卷帘门应急关闭电路，包括三相电机、三相整流桥和制动电磁线圈；其特征在于：所述三相电机三相绕组的首端通过三相电机控制电路连接380V三相电源，三相电机三相绕组的末端分别连接三相整流桥的三个输入端；还包括应急关闭控制电路和制动电磁线圈故障检测电路；

所述应急关闭控制电路包括第一应急继电器、第二应急继电器、备用电池、第一三极管、第一限流电阻和第一下拉电阻；所述第一应急继电器、第二应急继电器的线圈的一端相互连接后外接+12V电源；第一应急继电器、第二应急继电器线圈的另一端相互连接后连接第一三极管的集电极，第一三极管的基极通过第一限流电阻外接单片机数字量I/O第一接口，第一三极管的发射极接地，第一下拉电阻并联在第一三极管的基极和发射极之间；所述第一应急继电器、第二应急继电器均设有一个转换触点，第一应急继电器和第二应急继电器转换触点的常闭触点相互连接，第一应急继电器转换触点的动触点连接三相整流桥的正极端，第一应急继电器转换触点的常开触点连接备用电池的正极；第二应急继电器转换触点的动触点连接制动电磁线圈的一端，制动电磁线圈的另一端连接三相整流桥的负极端，第二应急继电器转换触点的常开触点连接备用电池的负极，备用电池的负极接地，备用电池通过充电电路连接220V市电；

所述制动电磁线圈故障检测电路包括故障检测继电器、第二三极管、第二限流电阻、第二下拉电阻、第一检测电阻、第二检测电阻、第三检测电阻和检测二极管；所述故障检测继电器线圈的一端外接+12V电源，另一端连接第二三极管的集电极，第二三极管的基极通过第二限流电阻外接单片机数字量I/O第二接口，第二三极管的发射极接地，第二下拉电阻并联在第二三极管的基极和发射极之间；所述故障检测继电器设有一个转换触点，其动触点和常闭触点串联在第一应急继电器转换触点的常开触点和备用电池的正极之间；所述故障检测继电器转换触点的常开触点通过第三检测电阻外接单片机模拟量I/O接口；所述第一检测电阻和第二检测电阻相互并联后的一端连接故障检测继电器转换触点的常开触点，另一端连接检测二极管的负极端，检测二极管的正极端外接+5V电源。

2.根据权利要求1所述的防火卷帘门应急关闭电路，其特征在于：所述制动电磁线圈的阻抗为电机三相绕组阻抗的4%～8%。

3.根据权利要求1所述的防火卷帘门应急关闭电路，其特征在于：所述第一三极管、第二三极管均采用NPN型。

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