Автоматизированный электропривод тихоходного лифта

В цепи управления двигателем предусмотрены  блокировки, обеспечивающие безопасную работу лифта. К ним относятся  контакты конечного выключателя  , открывающиеся при срабатывании ловителя, и контакты конечного выключателя  , контролирующего натяжение канатов. Контакты   и   воздействуют на аппараты управления таким образом, что двигатель отключается от сети при работе ловителей и обрыве канатов.

В цепи управления имеются конечные выключатели  пола   и  , которые находятся в открытом состоянии, когда кабина занята пассажирами, и закрываются после того, как кабина освобождается. Контакты   дают возможность вызывать кабину с этажных площадок только в том случае, когда в ней нет пассажиров. Контакты   шунтируют контакты выключателя   и создают обходную цепь тока в том случае, когда пассажир вышел из кабины, а дверь осталась открытой.

Работа  аппаратов управления пассажирским подъемником может быть проиллюстрирована  примером, когда пассажир, находясь в кабине, со второго этажа хочет  поехать на   этаж. В этом случае он нажимает кнопку приказа  . Через контакты дверей шахты, контакты конечных выключателей  ,   и  , кнопки  , а также контакты   на катушку этажного реле   будет подано напряжение от сети переменного тока. Другой конец катушки реле   подсоединен к сети. Этажное реле   срабатывает, замыкает свои контакты и через этажный переключатель   подает питание на катушку контактора  .

При включении контактора   на статор двигателя подается напряжение. Одновременно оно подается и на катушку электромагнитного тормоза  , который освобождает тормозной шкив. После того, как кнопка   будет отпущена, катушки реле   и контактора   будут подключены к сети через контакты этажного реле и контакт  .

К реверсирующим контакторам   и  , а также к контакторам ускорения   и   пристроены маятниковые реле времени, позволяющие управлять пуском двигателя по принципу времени. Поэтому вслед за контактором   с некоторой выдержкой времени последовательно срабатывают  контакторы ускорения  ,   и  , после чего двигатель будет работать на естественной характеристике. Блокировочные размыкающие контакты   предотвращают операции пусковыми кнопками во время движения лифта и отключают катушки контакторов  ,  от сети. Движение кабины прекратится тогда, когда она дойдет до заданного  -го этажа. При этом установленная на кабине фасонная отводка переставит рычаг этажного переключателя    в нейтральное положение, в связи с чем отключатся от сети  катушки контактора   и этажного реле  .

Вызов кабины на любой этаж возможен в том случае, когда в кабине нет пассажиров. Если, например, нажать кнопку вызова  , подается напряжение на катушку  . При этом включается контактор  , который остается включенным и при отпущенной кнопке, так как его катушка получает питание через контакты реле  . Вслед за контактором   срабатывает электромагнитный тормоз и контакторы ускорения. Кабина начнет движение вниз, которое прекратится при повороте   в нейтральное положение.

Рассмотренная схема проста и надежна в эксплуатации, но имеет значительное количество этажных  реле и переключателей, равное числу  этажей. Этажные переключатели довольно громоздки и нуждаются в сравнительно частых осмотрах и подрегулировках. В схеме не показаны цепи сигнализации, которая применяется на подъемниках, сигнализирует о том, что кабина занята или свободна (аварийная сигнализация).

 

7. Выбор аппаратов управления  и защиты электропривода

 

Аппаратура  управления и защиты для силовой  цепи электропривода – автоматические воздушные выключатели (автоматы), рубильники, контакторы, магнитные пускатели, реле защиты, плавкие предохранители.

Выбор элементов  осуществляется по литературе [1-2, 4-8].

Автоматы и рубильники выбираем по:

Номинальный ток теплового расцепителя 

Номинальный ток аппарата больше номинального тока привода, ток срабатывания максимального расцепителя автомата составляет .

Предохранители: номинальный ток плавкой вставки .

Контакторы и магнитные пускатели: напряжение аппарата больше номинального напряжения питающей сети .

Защита двигателя  от КЗ максимальными токовыми реле или плавкими предохранителями обязательна, защита от падения напряжения в сети (против самопуска двигателя) выполняется при участии коммутационных аппаратов – контактора или магнитного пускателя. Защита от перегрузки двигателя устанавливается по необходимости.

В рассмотренной схеме предусмотрены несколько видов защит:

- максимально  токовая защита;

- защита  от перегрузки;

- нулевая  защита или защита минимального  напряжения;

- защита  цепей управления.

Защита от перегрузок двигателя выполняется  с помощью тепловых расцепителей автоматов и тепловых реле. Тепловое реле устанавливается сразу в  две фазы, так как реле установленное  в только в одну из фаз, может не осуществить своих защитных функций. Если во время работы АД обесточится  обмотка статора именно этой фазы, то двигатель будет работать с  перегрузкой двух других, в которых  не предусмотрена установка тепловых реле.

Аппараты  защиты от перегрузок имеют характеристику тока срабатывания, зависящую от времени  перегрузки. При длительной перегрузке ток срабатывания должен составлять . Эта защита исключает недопустимый нагрев двигателя при перегрузке за счет нарушения технологического режима или работы трехфазного двигателя на двух фазах.

   Рассмотренные выше виды электрических защит, так же могут обеспечиваться установкой плавких предохранителей в каждую из фаз. Автомат обеспечивает электрическую защиту двигателя.

8. Спецификация

№	Обозначение	Наименование	Примечание
1	QF1	Выключатель автоматический ВА88-32-125-63	Iн = 125 А, Iн.тр = 63 А
2	КМ1, КМ2	Контакторы КМИ-35062	Iн = 50 А, допустимая мощность нагрузки 22 кВт
3	KК1-KК2	Реле тепловые ТРМ11	Диапазон рабочих температур 10-200 0С
4	АД	Двигатель МТМ 412-8	С фазным ротором
5	FА1-FA5	Предохранители ПР-2-60-60	Номинальный ток Iн = 60 А, Iн.пв = 60 А
6	SB1	Кнопка «СТОП» ABLFS-22	C установленной подсветкой BA9S красного цвета
7	SB2, SB3	Кнопка «Вверх», «Вниз» ABLFS-22	C установленной подсветкой BA9S зеленого цвета
8	КП1-КП5, КВ1-КВ5	Кнопки приказа и вызова ABLFР-22	C установленной подсветкой BA9S синего цвета
9	РМ1-РМ3	Реле максимально токовой защиты 3RB12	Iн = 200 А
10	Т1-Т4	Реле времени ВЛ-73М	Диапазон уставок  0.1сек - 99.9час
11	ЭП1-ЭП5, ЭР1-ЭР5	Реле этажные ЭП11У3	Uн = 380В, Iн = 1,5 А
12	SQ1-SQ8	Выключатели конечные КУ700А	Усилие срабатывания 100Н
13	КУ1-КУ2	Контакторы ускорения КПВ602	Iн = 53 А

 

9. Индивидуальное задание.  Управление на 5 этажей в функции  времени.

 

Кабина лифта пятиэтажного здания приводится в движение от асинхронного двигателя с фазным ротором. Этажные  реле KV1-KV5 расположены стационарно  на панели управления лифтом. Количество этажных переключателей SA1- SA5 и соответственно этажных реле КV1… КV5 равно числу  этажей. Аппаратура, расположенная  в кабине, (рис. 11, пунктирный контур), включает:

- пять этажных кнопок: 1ЭТ, 2ЭТ, 3ЭТ,  4ЭТ, 5ЭТ;

- кнопка SB2, предназначенная  для остановки лифта в любом  его положении, когда в лифте  находится пассажир;

- конечные выключатели  пола ВП1, ВП2, находящиеся в разомкнутом  состоянии, если в кабине находится  пассажир, и в замкнутом состоянии  (как показана на рис. 11), когда  пассажира нет в кабине. Размыкающиеся  контакты ВП1, так же, как контакты  ВП2, дают возможность вызвать  кабину, когда в ней нет пассажиров;

- контакты ВКК, контролирующие  натяжение каната или его обрыв;

- контакты смотрового  люка ВЛ, находящиеся на верху  шахты лифта и размыкающиеся  при  открывании смотрового  люка. Эти контакты должны быть  замкнутыми;

- контакты ВДК, контролирующие  закрытие дверей кабины.

Перечисленные выше элементы оборудования, находящиеся в кабине лифта, соединяются со всей остальной  аппаратурой при помощи гибкого  кабеля ГК, показанного волнистой  линией.

Статор двигателя  присоединяется к сети замыканием выключателя QF1, через  замкнутые в силовой цепи контакты аварийного конечного выключателя SQ1 (ограничивающего ход кабины вверх  и вниз), а также контактами контакторов  КМ1 и КМ2, определяющих направление  движения кабины вверх и вниз.

В роторную цепь двигателя  включен дополнительный резистор, который  контакторами ускорения КТ1, КТ2 и  КТ3 в функции времени последовательно  в период пуска шунтируется, и  двигатель выводится на естественную характеристику. Пуск электропривода может производиться либо пассажиром из лифта, либо пассажирами, находящимися на площадке любого этажа, посредством  вызывных кнопок. Этажные переключатели SA1- SA5 соответственно установлены в  шахте лифта на каждом этаже, начиная  с первого до последнего этажа.

Следует отметить, что движение кабины исключается, если хоть одна из дверей шахты окажется открытой, что  контролируется конечными выключателями, установленными на всех этажах (ВДШ1 –  ВДШ5) и включенными в цепь управления.

Рассмотрим работу схемы  при подъеме пассажира с первого  этажа на пятый.  В этом случае этажный переключатель SA1 находится  в среднем положении, так как  кабина лифта находится на первом этаже. Остальные этажные переключатели  замкнуты (в правом положении). При  нахождении пассажира в кабине лифта  на первом этаже, прежде всего, размыкаются  контакты пола ВП1, благодаря чему размыкается  цепь вызывных кнопок первого-пятого этажей и исключается возможность наружного  управления лифтом. Далее закрываются  двери первого этажа, и замыкается контакт ВДШ1. Так как двери  шахты на всех остальных этажах закрыты, то контакты ВДШ2- ВДШ5 замкнуты. Затем  закрываются двери кабины. При  этом замыкается контакт ВДК.

Нажатием на кнопку 5ЭТ - “пятый этаж” включается реле KV5, по замкнутой  цепи: фаза ”C”, выключатель SF1, кнопка SB1 замкнутые контакты ВДШ1 – ВДШ5, гибкий кабель, замыкающий контакт  ВКК, контролирующий натяжение канатов, замыкающие контакты ВЛ и ВДК, вторую кнопку SB2, находящуюся в кабине, гибкий кабель, катушку реле KV5, гибкий кабель, кнопка ”пятый этаж” в кабине лифта, гибкий кабель, размыкающий контакт  КТ3.5 выключатель SF1, фаза ”В”. Таким  образом, реле KV5 получит питание  и своим замыкающим контактом KV5.2 через повернутый в правое положение  рычаг этажного переключателя SA5 замкнет  цепь первоначального питания катушки  КМ1, по цепи: SF1, SB1, ВДШ1-5, ВЛ, ВКК, ВДК, SB2, КМ2.1,КМ1, SA5, KV5.2, 5ЭТ1, КТЗ, S, SF1 включающей двигатель М, и одновременно растормаживающего электромагнитный тормоз YB.

После срабатывания реле КМ1 последний и этажное реле KV5 становятся на самопитание, их катушки питаются через собственные замыкающие контакты по цепочке:  SF1, SB1, ВДШ1-5, ВЛ, ВКК, ВДК, SB2, КМ2.1,КМ1, SA5, KV5.2, 5ЭТ1, КТЗ, S, SF1. Кнопка пятого этажа в кабине лифта теперь может быть отпущена.

Двигатель разгоняется в  соответствии с выдержками времени, с которыми срабатывают последовательно  механические маятниковые реле времени  Т1…Т4, замыкающие цепи катушек контакторов  КТ1, КТ2, КТ3, выводящих ступени пускового  резистора в роторной цепи двигателя.     При срабатывании контактора КТ3 его  размыкающий вспомогательный контакт  отключает цепи всех кнопок, как  на этажах, так и в кабине, и  поэтому нажатие любой из кнопок не оказывает воздействие на работу схемы управления лифтом до тех пор, пока кабина не придет на заданный этаж и не остановится.

Кабина лифта, проходя  с первого этажа до пятого, повернет контакты этажных переключателей SA1… SA4 в левое положение. При подходе  к площадке пятого этажа упор, связанный  с кабиной лифта, повернет контакт  переключателя SA5 в среднее положение, в результате чего контактор КМ1 и этажное реле KV5 потеряют питание, двигатель отключится, и сработает  механический тормоз YB, что приведет к быстрой остановке лифта.

Доехав до пятого этажа  кабина останавливается. Вначале необходимо открыть дверь кабины, затем дверь  шахты, которую при выходе из лифта  необходимо закрыть (выключатель ВДШ5). После закрывания двери шахты  вся аппаратура управления приводится в исходное состояние, за исключением  этажных переключателей, которые  займут новое положение.

Если возникает необходимость  осуществить движение пустой кабины вниз, то это возможно произвести и  при открытых дверях кабины (это  не опасно), так как дверной контакт  ВДК шунтирован контакторами пола ВП2.

Например, если необходимо вернуть  кабину с пятого этажа на первый, то нажимается вызывная кнопка наружного  управления, расположенная на первом этаже. При этом включается этажное  реле KV1 и контактор КМ2, включающий двигатель на обратное направление  вращения. Пуск двигателя в обратном направлении осуществляется в функции  времени, так же, как это было при  движении лифта вверх. Кабина, опускаясь  вниз, переставляет все этажные переключатели  из левого положения в  правое. Исключение составляет переключатель SA1первого  этажного, который по достижении кабины первого этажа переводится в  среднее положение. Катушка КМ2 теряет питание, двигатель быстро останавливается  благодаря тормозному моменту, который  развивает тормоз двигателя М  при снижении напряжения.