电梯电气安装维修技术PPT课件.ppt

电梯电气安装维修安全技术 第一章电工基础知识第一节电的基本知识一 电的基本概念1 任何物质都是电原子组成 原子核带正点荷 电子带负电荷 在平常情况下 正负电荷数量相等 因此呈中性 不带电 1 导体 该物质外层电子受原子核的吸引力较弱 在一定条件下 电子容易脱离原子核自由运动 形成电流 导电性好 2 绝缘体 该物质外层电子受原子核的吸引力较强 电子不容易脱离原子核 导电性差 3 半导体 它们的导电性介于导体与绝缘体之间 并随外界条件改变其导电性能也改变 二 电流 电压 电阻和欧姆定律1 电流 单位时间内通过导线某一截面的电荷量称为电流 Q t单位 A1A 1000mA2 电位与电压 1 电位 任何一个电路中可确定一个0电位 其它各点相对0电位来讲 是各点的电位 2 电压 两点之间的电位差称为这两点之间的电压 用U表示 单位 V3 电阻 导体阻碍电流通过的作用 称为导体电阻 R L s 单位 1K 1000 1M 1000000 4 欧姆定律 U R5 电阻的串联和并联 1 电阻的串联R R1 R2 2 电阻的并联1 R 1 R1 1 R2R R1R2 R1 R2 结论 串联后电阻变大 是两者之和 并联后电阻变小 比小阻值的更小 三 电功率和电功1 电功率 P U 单位 W 瓦 1KW 1000W2 电功 W U t单位 J 焦耳 或瓦秒1度电 1千瓦小时四 直流电与交流电1 直流电 电压 电流 电动势的大小和方向始终保持不变 2 交流电 电压 电流 电动势的大小和方向随时间作周期性变化 1 单相交流电 e EmSin 或e EmSin t 3 三相交流电eA EmSin teB EmSin t 120 eC EmSin t 240 相电压 相线与中线之间的电压线电压 相线与相线之间的电压线电压 3相电压 1 732相电压峰值电压 1 414有效值电压3 交流电路中的电容 电感 1 电容 Xc 1 2 fc 有隔直通交作用 2 电感 XL 2 fL 有隔交通直作用 第二节磁与电磁基本知识一 磁场概念1 磁性 磁体 磁场2 电流产生磁场安培定则 右手螺旋定则 二 磁场对电流的作用 产生电磁力F B LSin 三 电磁感应1 导体切割磁力线产生感应电动势E BLvSin 2 线圈中磁通发生变化产生感应电动势E N t四 自感 互感和涡流1 自感 流过线圈本身的电流发生变化 引起电磁感应 感应电动势 的现象 EL L i t2 互感 一个线圈中的电流发生变化 而在另一个线圈中产生电磁感应 感应电动势 的现象 3 涡流 在具有铁心的线圈中通入交变电流时 铁心内就会产生交变磁通 同时产生感应电动势 因此产生感应电流 即涡流 第二章电子技术基础第一节整流与稳压电路二极管 具有单向导电性 一 整流电路 把交流电整流成直流电1 单相半波整流电路Ud 0 45u2 d Ud RL2 单相桥式整流电路Ud 0 9u2 d Ud RL 3 三相桥式整流电路Ud 1 35uuv d Ud RL4 集成整流电路 整流堆 1 整流堆的使用 应按说明书的要求使用 其各项参数都是在电阻性负载和规定方向时的数据 所以 在电容性或电感性负载时 实际整流电流较额定值降低20 在三相电路使用时 加在硅堆上的交流电压须较单相电路降低15 改变规定安装方向时 实际整流电流应降低30 自冷元件如果浸在油中使用 实际整流电流可增加一倍 环境温度超过55 时 每上升10 额定整流电流应降低约1 1 2 硅整流堆的检查检查正反向电阻 可用万用表检查 和反向击穿电压 二 稳压电路1 硅稳压管 工作在反向工作区 流过不同的电流 其稳压值会有偏差 当电流超过 zm时 稳压管也会击穿 2 硅稳压管稳压电路的工作原理变压 变压器 整流 整流电路 滤波 电解电容 稳压 稳压管 R为限流电阻 其电压为Ui与Uo的压降 3 集成稳压电路C1 输入高频滤波C0 输出滤波CW78 后两位数是稳压值 第二节半导体放大电路一 半导体三极管有截止 放大 饱和三种工作状态 利用截止和饱和工作状态可组成开关电路 二 集成运算放大器1 集成运算放大器的理想特性 1 电压放大倍数无限大 2 输入电阻无限大 3 输出电阻为零 4 器件频带无限宽2 集成运算放大器的线性应用 1 比例运算反向输入u0 Rf R1 ui 同向输入u0 1 Rf R1 ui当R1 断开 或Rf 0时 则u0 ui 形成一个电压跟随器 2 加法运算u0 Rf R1 ui1 ui2 ui3 当Rf R1时 u0 ui1 ui2 ui3 3 减法运算u0 Rf R1 ui2 ui1 当Rf R1时 u0 ui2 ui1 4 积分运算u0 1 R1Cf uidtui 0时 u0反向积分ui 0时 u0正向积分Ui 0时 u0保持原值 5 微分运算u0 RfC1dui dt当Ui有变化率时 U0有输出 Ui U0 第三节晶闸管整流电路基础一 晶闸管开通条件 阳极加正电压 控制极加触发电压 晶闸管一经导通 控制极就失去作用 截止条件 阳极加反向电压或阳极电流小于维持电流 二 单相桥式可控整流电路 控制角 触发脉冲0 180 变化 导通角 晶闸管导通的角度180 Ud 0 9U2 1 cos 2三 三相半波可控整流电路Ud 1 17U2cos 波形畸变比单相的小 阳极a 控制极g 阴极c 第四节 脉冲数字电路一 数字电路的特点 只有两种状态 高电平和低电平 即1和0 二 基本门电路1 与 门电路Q AB有0出0 全1出12 或 门电路Q A B有1出1 全0出03 非 门电路Q A4 与非 门电路Q AB5 或非 门电路Q A B 第三章电梯常用测量仪表第一节万用表及其使用主要测量电压 电流和电阻一 指针式万用表1 由磁电式微安表头 测量电路和转换开关组成 2 使用注意事项 1 正确选择档位和量程 2 测量直流时注意极性 3 测量电阻时要先调零 二 数字式万用表输入阻抗大 适用于电子线路的测量 第二节钳形电流表及其使用主要测量交流大电流1 由电流互感器和电流表组成 2 使用注意事项 1 正确选择量程 2 钳口应紧密 3 测量5A以下电流时 应多绕几圈 测得的电流值除以钳口内导线的根数即为实际的电流值 4 测量时只能一相一相单独测量 不能三相一起测量 第三节兆欧表及其使用主要测量绝缘电阻一 手摇直流发电机和磁电式流比计组成 二 使用注意事项 1 必须切断被测设备的电源 然后进行放电 2 检查兆欧表和导线是否良好 即先进行开路和短路的测量 3 测量点应接触良好 按要求顺时针手摇发电机 由慢到快 直至120r min 4 测量完毕 应先放电 然后拆线 第四章变压器和电动机第一节变压器的基本构造及工作原理一 变压器的构造由铁心和线圈组成 二 工作原理1 根据电磁感应定律 在原副绕组中产生感应电动势 2 U1 U2 E1 E2 N1 N2 2 13 只能使用在交流电路中 三 变压器绕组的同铭端 同铭端和异铭端相联 电压相加 同铭端和同铭端相联 电压相减 四 三相变压器是把某一数值的三相电压转换成另一数值的三相电压 三相变压器可视为三个单相变压器的组合 第二节电梯用电动机一 交流三相异步电动机的构造1 定子由定子铁心 定子绕组和机壳组成 2 转子由转子铁心 转子绕组和主轴组成 二 交流三相异步电动机的工作原理1 旋转磁场的产生 当定子绕组通入三相电流时 它们共同产生的合成磁场随电流的变化而在空间不停地旋转 2 旋转磁场的方向 旋转磁场根据三相电流的相序而旋转 3 旋转磁场的转速 n1 60f p转 分4 转子绕组切割磁力线时 转子绕组产生感应电流 同时在磁场的作用下 产生电磁力 使转子旋转 三 改变交流异步电动机的转向改变电动机电源的相序就可以改变电动机的转向 四 交流异步电动机的调速1 变极调速 改变电动机的极对数p 就可以改变电机的旋转磁场转速 从而改变电机转子的转速 2 变压变频调速 改变电动机电源的频率 就可以改变电机的旋转磁场转速 从而改变电机转子的转速 但为了防止频率降低引起的磁饱和 故在降低频率的同时也降压 3 调压调速 改变转差率调速 改变电动机电源的电压 就可以改变电机的磁场强度 从而改变转子的电磁力 使电机转速上升 但不改变定子旋转磁场的转速 不会产生电磁制动力 采用该方法调速的电梯 在制动时需加直流电进行能耗制动或进行反接制动 五 直流电动机的工作原理1 定子产生直流磁场 转子通入直流电后在磁场的作用下产生电磁力 使转子旋转 2 改变转向 改变电枢极性就可以改变电机的转向 3 调速 改变电枢电压的大小就可以改变电机的转速 六 电梯用电动机的基本要求1 能频繁起 制动和正反转运行 2 电源电压波动不大于 7 时能正常工作 3 起动电流要小 机械特性要硬 有足够的起动转矩 4 调速性能好 噪音要小 第三节电动机的维护和保养1 保持干燥 不能用油类物质擦洗电机绕组 绝缘电阻 0 5M 2 轴承内润滑油应符合要求 滑动轴承温度不超过80 滚动轴承温度不超过95 3 定子与转子间气隙应保持均匀 若间隙相差超过0 2mm时 应更换轴承 4 空载时振动速度不超过1 12mm s 轴向窜动量不大于3mm 第五节电梯的安全保护系统一 供电系统断相错相保护1 断相时 电梯不能起动但电流很大 电机发热 烧毁 2 错相时 电梯反向运行 引起严重的冲顶和蹲底事故 二 超速保护电梯超速 115 额定速度时 限速器安全开关动作 制动器抱闸 若继续超速 则限速器夹绳装置动作 卡住限速钢丝绳 拉动安全钳 同时安全钳安全开关动作 把轿厢制停在导轨上 1 限速器 1 动作速度 115 V V0 1 25V 0 25 V 2 电气安全开关应在限速器动作之前动作 3 每二年校验一次 2 安全钳 1 瞬时式安全钳 适用于V 0 63m s的电梯 2 渐进式安全钳 适用于V 0 63m s的电梯 渐进式安全钳动作时 轿厢有一定的制停距离 三 端站保护系统1 强迫减速开关 1 该开关动作时 强迫电梯制动减速 2 安装在电梯端站正常减速点相应的位置 2 限位开关 1 该开关动作时 断开电梯运行方向电路 电梯停车 但反向还能运行 2 安装在电梯端站平层外50mm的地方 3 极限开关 1 该开关动作时 断开电梯安全电路或电梯主电源 电梯停车 不能再运行 2 安装在电梯端站平层外100 200mm的地方 必须在缓冲器动作之前动作 四 缓冲器 1 缓冲器是电梯的最后一道保护装置 当其它安全装置无效时起作用 2 缓冲器顶部与轿厢或对重底部的距离 蓄能型缓冲器为200 350mm 耗能型缓冲器为150 400mm 3 蓄能型缓冲器适用于速度不大于1m s的电梯 其它应使用耗能型缓冲器 耗能型缓冲器应有复位安全开关 复位时间小于120秒 1 2 3 1 2 3 五 电梯门入口保护装置 该装置起作用时停止关门 反向开门 六 超载装置 该装置起作用时电梯不关门 不起动 七 电梯检修装置 轿顶优先 点动运行V 0 63m s 八 手动移动轿厢的措施 切断电梯主电源扶住盘车手轮手动松闸观察钢丝绳的层楼标记移动轿厢制动器抱闸卸下盘车手轮 九 层轿门电气联锁 当层轿门可靠闭合 该装置动作 电梯才能运行 十 轿顶护栏 当轿顶边缘距离井道壁 300mm时 应有轿顶护栏 十一 护脚板 当电梯不平层时起保护作用 十二 急停开关 机房 轿顶 轿厢和底坑应设急停开关十三 警铃三方通话应急照明 第六章电梯的控制技术第一节电梯驱动系统一 作用 根据电梯控制系统的信号 驱动曳引电机运行 二 分类1 直流电梯 1 直流发电机供电调速系统 2 晶闸管直流调速系统 2 交流电梯 1 交流变极调速系统 2 交流调压调速系统 3 交流变压变频调速系统三 直流电动机工作原理1 改变转向 改变电枢电源的极性就可以改变电机的转向 2 调速 改变电枢电压的大小就可以改变电机的转速 电压越高 转速越高 电压越低 转速越低 励磁 电枢 四 直流电梯驱动系统1 晶闸管励磁的发电机 电动机驱动系统特点 耗能大 体积大 成本高 现已停止生产 2 晶闸管直接供电的晶闸管 电动机驱动系统特点 调速性能好 但直流电动机维护保养成本高 五 交流变极调速电梯驱动系统1 快车向上KkSk快车向下KkXk慢车向上MkSk慢车向下MkXk2 起动时KkSk Xk 电机采用降压起动 当电机转速达到一定转速时 1K闭合 电机进入全压运行 3 制动时 KkMk电机从6极 1000r p m24极 250r p m 电机进入再生发电制动 为改善舒适感 按时间原则闭合2K和3K 使电梯从快车转到慢车运行 4 电梯慢车运行到平层位置时 SkMk 电机失电 制动器抱闸 1K KkSk KkMk 2K 3K SkMk 六 交流调压调速电梯驱动系统1 控制系统的信号经过速度给定电路形成一个理想的速度曲线信号 Ug 电机的转速经过测速发电机形成一个速度反馈信号 Uf 比较信号 U Ug Uf 2 当Ug Uf时 即 U 0时 电动触发器工作 电动触发器触发三相交流调压电路 三相交流调压电路工作 当Ug Uf时 即 U 0时 制动触发器工作 制动触发器触发直流制动电路 直流制动电路工作 电机制动减速 当Ug Uf时 即 U 0时 系统保持原状 七 交流变压变频调速电梯驱动系统1 VVVF产生的条件 1 电力电子技术的发展大功率晶体管GTR 电流控制型 工作频率f 3kHz 大功率绝缘栅极晶体管IGBT 电压控制型 工作频率f 20kHz 集成模块IPM 2 微机技术的发展 3 控制技术的发展 4 用户的需求 2 VVVF调速电梯的特点 1 使用交流电动机可以制造高速梯 2 节能 与交流调压调速电梯比 可节能40 50 与直流调压调速电梯比 可节能10 15 3 高功率因数 不使用晶闸管等器件 4 高可靠性 因使用微机和大规模集成电路 3 VVVF调速系统简介变频电路可分为直接变频 交 交 和间接变频 交 直 交 电梯上一般用间接变频 频率在0 50HZ 在变频的同时要进行变压 1 整流电路 把交流电整流成直流电 2 滤波电路 把整流后的直流电滤波成平滑的直流电 3 逆变电路 把直流电逆变成可变压变频的交流电 4 放电电路 电动机制动时释放电动机的再生能量 5 充电电路 在KC吸合之前 先对电容C进行充电 6 系统分析 转速反馈的作用 稳定转速 电流反馈的作用 限制最大电流 第二节电梯控制系统一 分类 一 继电器控制系统 结构简单 易于理解和掌握 但有许多缺点 如速度慢 功耗大 体积大 故障率高 现已不生产 较少使用 二 半导体逻辑控制系统 无触点控制 体积较小 使用寿命延长 但不能灵活改变电梯的功能 对维修人员要求较高 三 微机控制系统 体积小 可靠性高 可编程 使用寿命长 二 控制原理要点 一 电梯运行的充分必要条件 1 定向2 关闭所有的层门和轿门 二 电梯的工作状态 1 有司机工作状态 手控关门 可改变定向 可直驶2 无司机工作状态 自动关门 自动定向 不可直驶3 检修工作状态 断开自动开关门 自动定向和快车电路 点动运行 V 0 63m s 三 运行基本功能1 电梯停用时应停靠在基站 轿门关闭 当用专用钥匙开启基站厅外钥匙接通控制电源 轿门应自动打开 电梯方可使用 2 自动定向功能 3 轿内指令记忆功能 4 呼梯记忆与顺向截车功能 5 最远层站反向截车功能 6 本层厅外开门功能 7 按钮开关门功能 8 司机直驶功能 9 超载时不关门 不起动 且轿厢内应有声光报警功能 三 电梯制动器电路1 交流双速梯制动器电路 1 S X K M DZZ此时是吸合电压 2 当1A时 DZZ是维持电压 2 调速电梯制动器电路 1 H1H2Z DZZ此时是吸合电压 2 当Z时 DZZ是维持电压四 电梯开关门电路1 串并联电阻直流调速2 晶闸管直流调速3 涡流制动交流调速4 变压变频交流调速 五 常见开关门机工作原理分析1 直流开关门机 1 KAO开门KAC关门 2 SO开门减速点开关 SC1 SC2关门减速点开关 2 交流开关门机 1 KAO开门KAC关门 2 S1关门减速点开关 S2开门减速点开关 3 KBY涡流制动线圈 KKP门机停止运行线圈 多微机控制交流变压变频调速电梯原理框图 开关门电路制动器电路外围电路 I O输入输出电路 管理程序控制程序C CPU 驱动程序D CPU VVVF主电路 曳引电机 旋转编码器 测速 测距 串行数据传送程序S CPU 指令召唤层楼显示 第七章电梯常见故障与排除第一节电梯故障的逻辑判别方法根据电梯运行的逻辑过程 判别电梯的故障部位 第二节电气系统故障点的判别方法一 电阻测量法 在断开电源的情况下 用万用表电阻档的最小量程 测量线路是否导通 该方法较安全 但对通电闭合 失电断开的常开触点较难判别 二 电位测量法 用万用表电压档测量电路的电位 以此判断故障点 该方法较常用 但要求维修人员对电路比较熟悉 懂得电路工作原理 三 短接法 用短接线短接可疑的故障点 观测电梯是否恢复正常 如恢复正常 则该点是故障点 短接时 千万不能把负载短接 否则会发生短路事故 四 替代法 用其他器件来替代可疑的器件 判断该器件是否良好 有时候也有一定的危险 有可能损坏原来较好的器件 第三节常见故障与排除 第八章电梯电气施工技术要求第一节电气系统各装置的布置1 机房内电气平面布置 1 电源开关位置应当能够从机房入口处方便地接近 其中动力电源开关不应当切断照明 通风 报警等供电电路 2 在控制屏和控制柜前的净空面积 深度不小于0 70m 宽度应大于屏 柜的全宽并不小于0 50m 高度不小于2m 控制屏和控制柜与门窗的距离不小于600mm 维护侧与墙的距离不小于600mm 3 线槽 管 布置合理美观 与可移动装置的距离不小于50mm 2 井道内电气平面布置 1 井道线槽 管 一般应安装在层门外召唤按钮盒一侧 不得卡阻随行电缆 或随行电缆单独一侧 2 平层装置 端站保护装置应远离随行电缆 3 轿厢的电气布置随行电缆进入轿底接线盒后 分别用导线或电缆引至称重装置 操纵屏和轿顶接线盒 再从轿顶接线盒引至轿顶各装置 从轿顶接线盒引出导线必须采用线管或金属软管保护 并沿轿厢四周或沿轿顶加强筋敷设 也可将随行电缆直接进入称重装置 操纵屏和轿顶接线盒 减少中间接线 减少故障 便于维修和保养 第二节电气系统安装一 机房内电气安装1 控制柜应安装在型钢或混凝土基础上 并用螺栓固定牢靠 要求无明显缝隙 垂直度误差小于1 5 1000 水平误差小于1 1000 柜列的四周应留出大于600mm的空间 2 电源总开关应距地高度1 3 1 5m 该开关不应断开照明 通风 报警等电路 3 动力电与控制线应分离敷设 二 箱 盒安装1 箱 盒的安装尺寸应符合规定的要求 嵌入式的应牢固地埋入墙内 外口与墙面齐平 2 中间接线箱安装位置 1 在机房固定 其底边距地面高度大于300mm 2 在井道顶部安装 3 在井道中间1 2H 1 5m处安装 后两种地点安装 应考虑便于检修 接地应直接连接 三 线槽 线管和金属软管敷设1 应自上向下安装 要求横平竖直 牢固可靠 2 出线口应无毛刺 线槽盖板应齐全完好 3 所有线管 线槽均要做电气连接 跨接地线 使之成为地线的通路 4 金属软管的弯曲半径应大于软管直径的4倍 四 导线 电缆的敷设1 敷设前 应将线槽 线管吹扫干净 2 线管 线槽中穿入的电线总面积不超过线管的40 线槽的60 预留备用线根数应在10 以上 3 出入线管或线槽的导线应有专用护口保护 4 导线在线管内不得有接头 5 动力回路 控制回路 应分开敷设 直流电路 交流电路亦应分开 串行线路 微信号线路应独立屏蔽 以防干扰 6 为了保持电线或电线与设备的良好接触 线芯之间连接应挂锡 大于10mm 的导线与设备连接时要用接线卡或压接线端子 线鼻子 导线的接头必须先用黄腊带包扎严密 再用塑料胶带包扎好 7 接线标志或线号应规范 正确 清晰 五 随行电缆的敷设1 随行电缆应径向放卷 并应自由悬吊在井道内充分退扭 2 电缆弯曲半径应不小于500mm 进入接线盒应留有余量 轿厢冲顶和蹲底时不应拉断 距地有100 200mm的距离 3 绑扎电缆时用1 5mm 单芯铜线为宜 第三节 端站安全保护装置 平层装置的安装一 端站安全保护装置的安装1 强迫减速开关 按电梯生产单位的要求安装 2 限位开关 安装在轿厢平层外50mm左右的地方 3 极限开关 安装在轿厢平层外100 200mm的地方 必须在缓冲器动作之前动作 二 平层装置的安装1 安装干式舌簧感应器时 应将遮磁板插入感应器的开口中心 其间隙5 10mm 左右间隙均匀 2 安装光电感应器时 应将板插入感应器的开口中心 能可靠遮挡红外光 左右间隙均匀 3 安装磁开关时 环形磁钢与双稳态开关的中心偏差应小于1mm 距离保证在8 10mm之间 第四节电气系统保护接地一 保护接地与接零1 保护接地 每个设备单独接地 当对较大设备的熔丝及自动开关 外壳带电时不会跳闸动作 2 保护接零 外壳带电时 产生很大的短路电流 熔丝及自动开关立即跳闸动作 3 同一供电系统内 不允许部分设备接地保护 部分设备接零保护 二 常用的保护接地方式 IT系统 TT系统 TN S系统 TN C系统 TN C S系统 三 电梯的接地保护1 当供电采用TN系统时 电梯设备应采用TN S或TN C S制 严禁采用单独接地 最好采用TN S系统 用三相五线送入机房 中心线 N 与保护线 PE 应始终分开 不能采用TN C系统 2 在采用TN C S系统时 应在电梯电源三相四线进入机房后从A点将保护线与中心线分开 分离点 A点 的接地电阻不应大于4 3 当供电采用TT系统时 除三相四线进入机房外 还应有一根接地总线进入机房 其载流量不应小于相线载流量的50 并使中心线与保护线能始终分开 根据需要加装漏电保护开关 4 接地线应用黄绿双色绝缘铜线 其截面不应小于1 5mm 应单独接地 不得互相串联后再接地 易于意外带电的部件与机房接地端应连接良好 且之间的电阻值不大于0 5 5 轿厢可利用随行电缆的钢心或芯线作保护 采用电缆芯线时不得少于两根