电梯轿厢意外移动检测电路分析与改进

王贺

摘要：电梯在日常生活中的使用日益广泛同时在楼宇中的普及率也越来越高。电梯的平稳性和安全性受到了越来越多的人的关注。电梯在高层建筑中的作用也日益凸显，其运行是否安全及怎样运行更安全成为人们关注的重点问题。在电梯的运行过程中出现轿厢的意外移动会对进出电梯轿厢的乘客的人身安全带来较大的安全隐患。因此，对电梯轿厢意外移动的检测和控制便成了排除电梯安全隐患的一个重要的手段，对电梯轿厢意外移动的发现以及有效处理手段的相关研究工作就是我们努力的方向。UCMP检测电路满足含电子元件的安全电路相关要求，本文是在标准理解学习的基础上对分析讨论电梯轿厢意外移动保护系统的检测电路。文中通过对一种UCMP检测电路的分析，在此基础上掌握电路的功能原理。由于电梯轿厢意外移动保护装置的相关要求在我推行实施的时间较短，所以对标准的理解存在不同程度上的差异。这也导致一部现有产品出现缺陷与不足的原因。结合工作中的观察，本文着重对于保护装置的检测电路相关部分进行探讨。理清相关问题对于检验工作有着重要的意义。同时及时发现不足也是进一步增强安全性的重要途径。

关键词： 电梯   UCMP  检测电路  电路分析

1绪论

近年来我国电梯安全形势严峻，根据国家质检总局统计发布的电梯安全事故可了解到一系列的剪切、挤压等事故的发生大多源自电梯轿厢的意外移动。面对此类事故频发的状态，大多数的特种设备检验技术走在前列的发达国家已将轿厢意外移动保护装置在为一项电梯的强制安全标准推广执行。从安全角度分析，电梯存在意外移动但是又不可避免的情况发生，为了弥补这一缺陷，电梯轿厢意外移动信号检测和防止轿厢意外移动的保护装置就显得尤为重要。

2电梯UCMP系统介绍

2.1 轿厢意外移动保护装置的由来

引起电梯轿厢意外移动的原因主要有：（1）制动器方面的原因，由于制动器调整不当，部件老化或者制动轮上面有油污等等原因都会造成轿厢的意外移动;（2） 曳引机方面的原因，比如曳引轮的制造缺陷、曳引绳的选配错误、曳引轮轴的断裂或是曳引机蜗轮断齿和联接蜗轮套筒法兰破裂等等原因;（3）电气控制系统的故障，比如轿门和层门门锁装置失效、控制电路失效、电磁干扰等引起的意外移动;（4）人为原因，比如维护保养人员短接层门轿门门锁装置等都有可能引起轿厢的意外移动。电梯轿厢意外移动引起的挤压、剪切等伤害应该得到整个电梯行业的足够重视，而轿厢意外移动保护装置的目的就是防止使用者在进出电梯轿厢时受到轿厢意外移动引起的伤害。

2.2 电梯UCMP系统组成

电梯轿厢意外移动装置组成包含了检测子系统、操纵装置、制停子系统。检测子系统是通过对轿厢意外移动进行检测同时向制停子系统发出动作指令，其硬件组成一般由检测元件和信号处理单元构成。制动子系统是有效执行机械制停的安全部件，使轿厢实现有效制停。本文在内容上着重介绍检测电路部分，对其余安全部位不做详细讨论。

3电梯UCMP检测电路

3.1电梯UCMP检测电路

本文所介绍的国产某电梯公司的一款UCMP保护系统的检测电路是比较常见的一种。如图2所示是包含了提前开门和微动平层电路轿厢意外移动保护装置的检测电路，该电路属于电子元件的安全电路。电梯的带有自监测功能的制动器作为工作制动器并且该制动器也作为轿厢意外移动保护装的的制停子系統。图2中KT1、KT2、KT3为安全继电器，井道中光的电感应开关PML1、PML2，P为电梯运行控制器的信号输出，T1、T2为电路输出端。

光电感应开关固定在轿厢上其检测点的输出端为WDS、WDX、PML/PML1/PML2 ，上微动开关WFLS，下微动开关WDX，平层信号开关为PML，该信号开关信号同时也接入电梯控制系统，PML1、PML2是UCMP的意外移动检测开关，该开关接入 UCMP 检测电路和电梯控制系统。

井道中光电感应开关和遮光板对应的安装示意简图如图3所示。开关检测信号同时接入电梯控制系统。PML/PML1/PML2是一个光电开关中的三个输出点;WDS和WDX与PML/PML1/PML2的距离均为h1。遮光板安装在导轨支架上，每一个层站安装一个，长度为h2 。当遮光板同时对准 WDS、WDX及PML/PML1/PML2 时，轿厢位于正常平层位置（轿厢地坎与层门地坎满足平层准确度即垂直距离小于10 mm）。

图4是该种电路的应用示意图，其中BT为抱闸接触器，YT为电梯运行接触器，CT为层门接触器常开触点，AT为安全回路接触器常开触点，MT为轿门接触器常开触点。此电路开门保护电路的工作原理是（以轿厢上行为例）：电梯上行，当遮光板插入PML/PML1/PML2感应开关时，PML导通，电梯控制系统收到到PML信号后，P输出导通，如果此时PML1、PML2 导通，KT1、KT2 接通，KT3 断开，T1、T2接通，从而短接YT和MT，电梯控制系统输出开门信号，实现提前开门开门。

当该电路作为微动平层保护电路的工作原理是（以轿厢下移为例）：当电梯位于平层位置时，遮光板同时插入WDS、WSX、PML/PML1/PML2，四个感应开关共同输出导通信号。如果出现钢丝绳伸长等原因造成轿厢下沉超过系统预设距离时，WDS离开遮光板范围，WDS断开信号输出，此时PML/PML1/PML2仍然处于导通状态，T1、T2导通，YT和MT仍被短接，电梯控制系统发出向上微动信号，由此实现轿厢上行微动平层。当该电路作为轿厢意外移动检测电路的工作原理是（以轿厢向下意外移动为例）：在层门开着的状态情况下，由于控制系统故障、电机供电故障等原因导致轿厢意外向下移动，当轿厢移动距离超过 h2 /2时，此时PML1、PML2离开遮光板范围，PML1、PML2输出断开信号，KT1、KT2断开，T1、T2输出断开信号，这时电梯层门处于打开状态，YT断开，同时BT和 YT失电，电动机此时停止运行，制动器线圈失电，制动器制停轿厢。

3.2电路分析与缺陷改善

根据图 2所示的电路工作原理分析可看出 ， PML1、PML2输出导通信号，微动平层电路和提前开门输出T1、T2导通，当不超过遮光板长度二分之一的平层区域时电梯提前开门和微动平层运行可以进行;同时作为UCMP检测电路的位置检测信号，如果轿厢运动离开此范围时，检测电路输出端T1、T2断开，切断制动器和电机供电，实现轿厢制停。PML1、PML2在上述功能功能中所起的作用其实是一致的没有根本性差别，此处用两个开关的目的是采用冗余设计，如果在此处只使用一个检测开关，假如此开关发生短路故障即输出一直导通时，UCMP检测电路功能将处于失效。根据图2进行电路分析如果意外移动开关PML1出现故障无法实现通断功能时即当轿厢因意外移动使开关运动离开遮光板时，开关也无法断开，即而无法检测到轿厢意外移动。

针对上述的问题，应该在检测电路中进行改进以达到冗余设计的检测开关在功能上既相互辅助又能相互制约。国标GB7588-2003中14.1.2.3.2.1：只要第一故障仍存在，电梯的所有进一步操作都应是不可能的。在第一故障发生后而在电梯按上述操作程序停止前，发生第二故障的可能性不予考虑。在此电路中PML1、PML2是轿厢意外移动的两个检测开关，功能一致。如果当PML1发生短路故障时，电路应能使即将由于故障导致的动作停止。在该电路中如图5所示，当PML1发生短路故障由于运行接触器KT3的常开触点KT3-1导通既KT1上电，KT1 的常开点KT1-1接通，其常闭点KT1-3断开KT3失电，KT3-1断开，由于PML2处于断开状态既KT2-3处于断开状态既KT1失电，电路处于自身故障保护状态此时电路的故障并不能使意外移动检测电路输出错误的动作信号，较之前文图2所示的电路本电路的安全稳定性更高更加符合国标中的相关要求描述。

4结束语

电梯轿厢意外移动保护装置的检测电路为含电子元件的安全电路。文中对电路的组成形式以及工作原理进行了分析讨论。轿厢意外移动检测电路是轿厢意外移动保护装置的重要组成部分。文中的电路结合标准所说的具有微动平层功能电梯应具备轿厢意外移动保护的要求。针对保护中提到的开门走车问题增加了门锁检测开关。对于电梯移动的位置情况分析设计了意外移动检测开关。只有各检测部位的合理设计才能为意外移动保护装置的制停子系统提供正确的动作指令。通过对文中检测电路的分析发现采用冗余设计的检测开关原本是为了提高检测电路功能的稳定性，但是经过分析发现当出现故障时其设计本身无法将错误信号规避。通过对两个意外移动检测开关电路的分析发现如果利用本身线路中的继电器的一个互锁设计，这样可以提高检测的安全性。对轿厢意外移动检测电路而言其本身是安全电路，也就是说其电路本身应该具备的一个功能是自监测功能，对于可能发生的“可能导致电梯出现危险”安全电路本身的元器件应能进行自监测，有效制停电梯，电梯恢复安全状态。同样的对于其重要组成部件意外移动检测开关的设计也应该提高标准。文中改进电路的思路就是真的两个电路的相互联系着实手的，本着在功能是既相互互补又能相互制约这既提高了检测电路的稳定性有增加其安全性。

参考文献

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