第五、六章 常用建筑設(shè)備的電氣控制電路

第五、六章常用建筑設(shè)備的電氣控制電路

1．水泵的電氣控制電路2．防排煙風(fēng)機(jī)的電氣控制電路3．電梯的電氣控制電路

1．水泵的電氣控制電路1水泵的控制

根據(jù)要求不同，可通過水位或壓力來控制。一、水位控制

水位控制一般用于1）高位水箱給水

2）污水池排水

水位信號電信號的設(shè)備稱為水（液）位控制器（傳感器），

常用的水位控制器有：干簧管開關(guān)式浮球（磁性開關(guān),水銀開關(guān),微動開關(guān)）式電極式電接點(diǎn)壓力表式干簧管原理結(jié)構(gòu)圖1.舌簧片2.玻璃管3.舌簧片干簧管水位控制器的安裝和接線圖二、水泵的控制電路1）單臺泵控制方案；2）兩臺泵互為備用、備用泵手動投入的控制方案；3）兩臺泵互為備用，備用泵自動投入的控制方案；4）較大的泵又有降壓啟動，兩臺泵降壓啟動的備用泵手動投入和備用泵自動投入的控制方案等。三、其它水位控制器1）浮球磁性開關(guān)液位控制器（圖5-5、6、7）2）電極式水位控制器（圖5-8）3）壓力式水位控制器（圖5-9、10）4）電阻式水位傳示儀（圖5-11、12）1.2消防水泵的控制人工滅火常用的是室內(nèi)消火栓兩者僅是啟動信號不同。

自動噴水滅火︸圖5-13消火栓水泵電氣控制電路圖圖5-14濕式自動噴水滅火系統(tǒng)示意圖圖5-15濕式自動噴水滅火系統(tǒng)電路圖2.防、排煙設(shè)備的控制

發(fā)生火災(zāi)時產(chǎn)生的煙氣主要成分為一氧化碳，人在這種氣體的窒息作用下，死亡率很高，約占50%～70%。煙氣也遮擋人的視線，使人們在疏散時難以辨別方向,尤其是高層建筑，因其自身的“煙囪效應(yīng)”，使煙上升速率極快，如不及時排除，很快會垂直擴(kuò)散到各處。因此，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)立即使防、排煙設(shè)備投入工作，排煙設(shè)備需要快速打開，將火災(zāi)煙氣迅速的排向室外，防煙設(shè)備需要快速關(guān)閉，防止煙氣竄入樓梯間及其它區(qū)域。

防、排煙設(shè)備的種類由建筑或建筑環(huán)境專業(yè)確定，一般有自然排煙、機(jī)械排煙、自然與機(jī)械排煙并用或機(jī)械加壓送風(fēng)排煙等方式。一般應(yīng)根據(jù)建筑環(huán)境專業(yè)的工藝要求進(jìn)行電氣控制設(shè)計。防排煙系統(tǒng)的電氣控制視所確定的防排煙設(shè)施，由以下不同要求與內(nèi)容組成：（1）消防中心控制室能顯示各種電動防排煙設(shè)施的狀態(tài)情況，并能進(jìn)行聯(lián)動遙控和就地手控。

（2）根據(jù)火災(zāi)情況，打開有關(guān)排煙道上的排煙口，啟動排煙風(fēng)機(jī)（有正壓送風(fēng)機(jī)時應(yīng)同時啟動）和降下有關(guān)防火卷簾門和防煙垂壁，打開安全出口的電動門。與此同時，關(guān)閉有關(guān)的防煙閥門及防火口，停止有關(guān)防煙區(qū)域內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)。（3）在排煙口、防火卷簾門、防煙垂壁、電動安全出口等執(zhí)行機(jī)構(gòu)處布置火災(zāi)探測器，通常為一個探測器聯(lián)動一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)，但大的廳室也可以幾個探測器聯(lián)動一組同類機(jī)構(gòu)。（4）設(shè)有正壓送風(fēng)的系統(tǒng)應(yīng)打開送風(fēng)口，啟動送風(fēng)機(jī)。防排煙設(shè)施一般要有三種驅(qū)動方式：①手動，即由人來操縱。②自身動作，其設(shè)備本身裝有易熔合金，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時產(chǎn)生的高溫使其熔化，利用閥門的自重而動作。③電動，由消防控制中心或本地的火災(zāi)探測器通過控制模塊發(fā)出的動作信號（接通電源），由電磁鐵或電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動，使其動作。各防、排煙設(shè)施動作后，通過本身微動開關(guān)的常開觸點(diǎn)閉合而發(fā)出動作信號。

防火卷簾門設(shè)置于建筑物中防火分區(qū)通道口處，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時可根據(jù)消防控制室、探測器的指令或就地手動操作，使卷簾門下降至一定高度，以達(dá)到人員緊急疏散、災(zāi)區(qū)隔火、隔煙、控制火災(zāi)蔓延的目的。

圖-5-23防火卷簾門的電氣控制電路

3.電梯的電氣控制

概述一、電梯產(chǎn)品的隸屬關(guān)系

電梯、手扶梯、自動人行道等都屬于起重運(yùn)輸設(shè)備。電梯-----垂直方向上運(yùn)行手扶梯-----斜面上運(yùn)行自動人行道-----水平面上運(yùn)行運(yùn)輸設(shè)備電梯的定義：

是把任何貨物從一個水平面提升到另一個平面上的起重運(yùn)輸設(shè)備。二、電梯產(chǎn)品的發(fā)展簡史

公元前2800年在古代埃及為了建筑當(dāng)時的金字塔曾使用過由人力驅(qū)動的升降機(jī)械。公元1765年，瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)之后，1858年美國研制初以蒸汽為動力，并通過皮帶傳動和蝸輪減速裝置驅(qū)動的電梯。

1878年英國的阿姆斯特朗發(fā)明了水壓梯。并隨著水壓梯的發(fā)展淘汰了蒸汽梯。后來又出現(xiàn)了采用液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯，這種液壓梯至今仍為人們所采用。但是，電梯得以興盛發(fā)展的根本原因在于采用了電力作為動力來源。18世紀(jì)末發(fā)明了電機(jī)，并隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，19世紀(jì)初開始使用交流異步單速和雙速電動機(jī)做動力的交流電梯，特別是交流雙速電動機(jī)的出現(xiàn)，顯著改善了電梯的工作性能。由于這種電梯的制造和維修成本低廉，因此，在速度為1.0m/s一下的電梯品種中，仍廣泛采用這類交流雙速電機(jī)驅(qū)動的電梯。

在20世紀(jì)初，美國奧的斯電梯公司首先使用直流電動機(jī)作為動力，生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動的直流電梯，從而為今天的高速度、高行程電梯的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

20世紀(jì)30年代美國紐約市的102層摩天大樓建成，美國奧的斯（OTIS）電梯公司為這座大樓制造和安裝了74臺速度為6.0m/s的電梯。從此以后，電梯這個產(chǎn)品，一直在日新月異的發(fā)展著。

目前的電梯產(chǎn)品，不但規(guī)格品種多，自動化程度高，而且安全可靠，乘坐舒適。近幾年來，隨著電子工業(yè)的發(fā)展，微處理機(jī)和電子計算機(jī)已成功的應(yīng)用到電梯的電氣控制系統(tǒng)中去，采用無觸點(diǎn)元件的電梯電氣控制系統(tǒng)已開始批量生產(chǎn)。電梯的運(yùn)行速度已高達(dá)10m/s以上。

我國電梯的使用歷史悠久。從1908年在上海匯中飯店等一些高層建筑里安裝了第一批進(jìn)口電梯起，到新中國成立以前的1949年，全國各大城市中安裝使用的電梯已有數(shù)百臺，上海和天津等地也相繼建立了幾家電梯修配廠，從事電梯的安裝和維修業(yè)務(wù)。

新中國成立以后，先后在上海、天津、沈陽、西安、北京、廣州等地建立了電梯建造廠，使我國的電梯工業(yè)從無到有，從安裝維修到制造，從小到大的發(fā)展起來。我國從20世紀(jì)50年代就開始批量生產(chǎn)電梯，用我們自己生產(chǎn)的電梯產(chǎn)品裝備了人民大會堂、北京飯店等政府機(jī)關(guān)和國家賓館。

二十世紀(jì)60年代開始批量生產(chǎn)手扶梯和自動人行道，用我們自己生產(chǎn)的手扶梯裝備了北京地鐵車站，用我們自己生產(chǎn)的自動人行道裝備了北京首都機(jī)場。隨著我國對外開放，對內(nèi)搞活經(jīng)濟(jì)的政策深入貫徹執(zhí)行，隨著技術(shù)引進(jìn)工作的進(jìn)一步開展，我國的電梯工業(yè)又取得巨大發(fā)展。產(chǎn)量連續(xù)多年成倍增長，產(chǎn)品質(zhì)量和、整機(jī)性能明顯提高。

為了進(jìn)一步推動電梯工業(yè)的發(fā)展，我國又新頒布了一批具有國際水平的電梯制造標(biāo)準(zhǔn)，各制造廠家已開始用新的標(biāo)準(zhǔn)去更新、設(shè)計電梯產(chǎn)品的主要零部件，電梯工業(yè)蓬勃發(fā)展的局面已經(jīng)形成。三、電梯的運(yùn)行工作情況電梯在做垂直運(yùn)行的過程中，有起點(diǎn)站也有終點(diǎn)站。對于三層以上建筑物內(nèi)的電梯，起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間還設(shè)有?？空尽Ｆ瘘c(diǎn)站設(shè)在一樓，終點(diǎn)站設(shè)在最高樓，設(shè)在一樓的起點(diǎn)站常被作為基站。起點(diǎn)站和終點(diǎn)站稱兩端站，兩端站之間的?？空痉Q中間層站。

各站的廳外設(shè)有召喚箱，箱上設(shè)置有供乘用人員召喚電梯用的召喚按鈕或觸鈕。一般電梯在兩端站的召喚箱上各設(shè)置一只按鈕或觸鈕，中間層站的召喚箱上各設(shè)置一只按鈕或觸鈕。而電梯的轎廂內(nèi)都設(shè)置有（雜物電梯除外）操縱箱，操縱箱上設(shè)置有手柄開關(guān)或與層站對應(yīng)的按鈕或觸鈕，供司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行。召喚箱上的按鈕或觸鈕稱外指令按鈕或觸鈕，操縱箱上的按鈕或觸鈕稱內(nèi)指令按鈕或觸鈕。外指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號稱外指令信號。內(nèi)指令按鈕或觸鈕發(fā)出的電信號稱內(nèi)指令信號。

作為電梯基站的廳外召喚箱，除設(shè)置一只召喚按鈕或觸鈕外，還設(shè)置一只鑰匙開關(guān)，以便下班關(guān)閉電梯時，司機(jī)或管理人員把電梯開到基站后，可以通過專用鑰匙扭動該鑰匙開關(guān)，把電梯的廳轎門關(guān)閉妥當(dāng)。

電梯的運(yùn)行工作情況和汽車有共同之處，但是汽車的起動、加速、停靠等全靠司機(jī)的控制操作，而且在運(yùn)行過程中可能遇到的情況比較復(fù)雜，因此汽車司機(jī)必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核。

而電梯的自動化程度比較高，一般電梯的司機(jī)或乘用人員只需通過操縱箱上的按鈕或觸鈕向電氣控制系統(tǒng)下達(dá)一個指令信號，電梯就能自動關(guān)門、定向、起動、加速，在預(yù)定的層站平層?？块_門。對于自動化程度高的電梯，司機(jī)或乘用人員一次還可下達(dá)一個以上的指令信號，電梯便能依次起動和停靠，依次完成全部指令任務(wù)。

盡管電梯和汽車在運(yùn)行工作過程中有許多不同的地方，但仍有許多共同之處，其中乘客電梯的運(yùn)行工作情況類似公共汽車，在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間往返運(yùn)行，在運(yùn)行方向前方的?？空旧嫌许樝虻闹噶钚盘枙r，電梯到站能自動平層?？块_門接乘客。而載貨電梯的運(yùn)行工作情況則類似卡車，執(zhí)行任務(wù)為一次性的，司機(jī)或乘用人員控制電梯上下運(yùn)行是一次只能下達(dá)一個指令任務(wù)，當(dāng)一個指令任務(wù)完成后才能下達(dá)另一個指令任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的過程中，從一個層站出發(fā)到另一個層站時，假若中間層站出現(xiàn)順向指令信號，一般都不能自動?？浚暂d貨電梯的自動化程度比乘客電梯低。4.1電梯的分類和基本結(jié)構(gòu)

一、電梯的分類（一）按用途分類1．乘客電梯2．載貨電梯3．病床電梯除上述幾種外，還有轎廂壁透明、裝飾豪華，供乘客觀光的電梯，專門用作運(yùn)送車輛的電梯，用于船舶的電梯等。（二）按速度分類1．低速梯；速度V≤1m/s的電梯。2．快速梯；速度1m/s＜V＜2m/s的電梯。3．高速梯；速度V≥2m/s的電梯。（三）按拖動方式分類1．交流電梯2．直流電梯

二、電梯的基本結(jié)構(gòu)1．曳引系統(tǒng)2．導(dǎo)向系統(tǒng)3．轎廂4．門系統(tǒng)5．質(zhì)量平衡系統(tǒng)6．安全保護(hù)系統(tǒng)

圖6.1電梯的基本結(jié)構(gòu)1極限開關(guān)；2控制屏；3曳引輪；4電動機(jī)5手輪；6限速器；7導(dǎo)向輪；8開門機(jī)；9轎廂；10安全鉗；11控制電纜；12導(dǎo)軌架；13導(dǎo)軌；14對重；15緩沖器；16鋼繩張緊輪

感應(yīng)器與隔磁板安裝示意圖1-平層裝置2-永磁感應(yīng)器3-隔磁板4-支架5-導(dǎo)軌6一接線軟管7一轎頂4.2電梯的控制電路實(shí)例

盡管電梯的種類繁多，控制線路也很復(fù)雜，但有其共同特點(diǎn)，即都是由一些簡單環(huán)節(jié)組合而成的。一般電梯的基本控制環(huán)節(jié)為：(1)起動加速環(huán)節(jié)；(2)減速制動和平層停站環(huán)節(jié)(3)安全保護(hù)環(huán)節(jié)；(4)信號貯存和顯示環(huán)節(jié)。

上述幾個環(huán)節(jié)，既具有各自獨(dú)立的作用，又具有相互制約、互相協(xié)調(diào)的作用，分析各環(huán)節(jié)的工作原理時，尤要注意其制約和協(xié)調(diào)作用的影響。

用于建筑內(nèi)作垂直運(yùn)動的電梯，其運(yùn)行可分為三個階段，即起動加速、穩(wěn)速運(yùn)行和制動減速。其中尤以制動減速更為重要。它不僅要保證電梯減速過程的平滑性，也是電梯轎廂是否準(zhǔn)確地?？吭跇菍悠矫娴年P(guān)鍵環(huán)節(jié)。

電梯的繼電器邏輯控制系統(tǒng)本身需要空間距離和時間間隔的嚴(yán)密配合。掌握電氣控制系統(tǒng)的工作原理應(yīng)從系統(tǒng)控制信號人手，經(jīng)過對主要控制環(huán)節(jié)的具體分析和理解，然后建立系完整的和嚴(yán)格的時空關(guān)系。電梯的理想速度曲線為加、減速的始、末端均呈拋物線形，中間為直線形。上面是交流雙速電梯的運(yùn)行曲線。高速低速①總電源及主拖動區(qū)；②主拖動控制區(qū)；③電梯運(yùn)行過程控制區(qū)；④自動門控制區(qū)；⑤各層呼梯、記憶及消號控制區(qū)；⑥轎內(nèi)自動定向、轎外截車控制區(qū)；⑦轎內(nèi)選層、記憶信號消除控制區(qū)；⑧各種信號及指示控制區(qū)；⑨轎內(nèi)照明控制區(qū)。

每個環(huán)節(jié)有它獨(dú)立的控制關(guān)系又有相互聯(lián)系，為了更快的查找到各電氣元件及觸點(diǎn)在圖中位置，當(dāng)講到某元件及觸點(diǎn)時，將標(biāo)明它在哪個環(huán)節(jié)內(nèi)，如KMF②、KAR③分別表示KMF在第二個環(huán)節(jié)主拖動控制區(qū)，KAR在第三個環(huán)節(jié)，電梯運(yùn)行過程控制區(qū)內(nèi)。分析舉例1．電梯運(yùn)行準(zhǔn)備司機(jī)上班開門。司機(jī)在基站用鑰匙扭動鑰匙開關(guān)SBK②，廳外開門繼電器KAGO②通電吸合：

KAGO1、2④↓→切斷關(guān)門繼電器KAC④KAGO↑KAGO3、4②↑→使控制電源接觸器KME②通電