电气控制技术(第4章)

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Page 1/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 第四章第四章 常用建筑设备的电气控制电路常用建筑设备的电气控制电路 1水泵的电气控制电路 2空调系统的电气控制电路 3防排烟风机的电气控制电路 4电梯的电气控制电路 Page 2/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 1水泵的电气控制电路 Page 3/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 1. 1 水泵的控制 根据要求不同,可通过水位或压 力来控制 。 一、水位控制 水位控制一般用于 1)高位水箱给水 2)污水池排水 Page 4/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 水位信号水位信号 电信号的设备称为电信号的设备称为水(液)水(液) 位控制器(传感器),位控制器(传感器), 常用的水位控制器有 干簧管开关式 浮球(磁性开关,水银开关,微动开关)式 电极式 电接点压力表式 Page 5/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 干簧管原理结构图干簧管原理结构图 1.舌簧片 2.玻璃管 3.舌簧片 Page 6/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 干簧管水位控制器的安装和接线图 Page 7/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 二、水泵的控制电路二、水泵的控制电路 1)单台泵控制方案; 2)两台泵互为备用、备用泵手动投 入的控制方案; 3)两台泵互为备用,备用泵自动投 入的控制方案; 4)较大的泵又有降压启动,两台泵 降压启动的备用泵手动投入和备用 泵自动投入的控制方案等。 Page 8/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 Page 9/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 Page 10/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 三、三、 其它水位控制器其它水位控制器 1)浮球磁性开关液位控制器(图5-5、6、7) 2)电极式水位控制器(图5-8 ) 3)压力式水位控制器(图5-9 、10) 4)电阻式水位传示仪(图5-11 、12) Page 11/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 1.2 1.2 消防水泵的控制消防水泵的控制 人工灭火常用的是 室内消火栓 两者仅是启动信号不同。 自动喷水灭火 Page 12/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 图5-13 消火栓水泵 电气控制电路图 Page 13/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 图5-14 湿式自动喷 水灭火系统示意图 Page 14/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 图5-15湿式自动喷水 灭火系统电路图 Page 15/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 2. 2. 空调系统的电气控制电路空调系统的电气控制电路 Page 16/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 空气调节是一门维持室内良好热环境 的技术。 良好的热环境是指能满足实际需要的 室内空气温度、相对湿度、流动速度 、洁净度等。 空气调节(简称空调)系统的任务就 是根据使用对象的具体要求,使上述 参数部分或全部达到规定的指标。 Page 17/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 空调系统的分类空调系统的分类 按空气处理设备的设置情况 进行分类 1)集中式系统 2)分散式系统(也称局部系统) 3)半集中式系统 Page 18/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 二、空调系统常用的调节装置二、空调系统常用的调节装置 (一)敏感元件 1、电触点水银温度计 2、湿球温度计 3、热敏电阻 4、湿敏电阻 Page 19/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 (二)执行调节机构(二)执行调节机构 1、电动执行机构 2、电动调节机构 3、电磁阀 Page 20/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 (三)调节器(三)调节器 1、SY型调节器 2、RS型调节器 (1)测量放大电路 (2)双稳态触发电路 3、P系列调节器 (1)直流测量电桥 1)通过电位器RP3调节温度给定值 Page 21/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 2)通过电阻Rt与给定电阻阻值相比较测量 偏差信号 3)位置反馈信号是由Rp实现的,而反馈量 的大小,可以由电位器RP1来调整 (2)运算放大电路 (3)输出电路 Page 22/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 第二节第二节 分散式空调系统的电气控制实例分散式空调系统的电气控制实例 一、分散式空调机组的种类 (1)冷风专用空调器 (2)热泵冷风型空调器 (3)恒温恒湿机组 二、恒温恒湿机的电气控制实例(如图4 -8) Page 23/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 (一)系统组成及主要设备 1、制冷部分 2、空气处理部分 (1)电加热器 (2)电加湿器 3、电气控制部分 (二)电气控制电路分析 Page 24/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 分散式空调系统的电气控制实例分散式空调系统的电气控制实例 夏季运行 降温、减湿 冬季运行 升温、增湿 Page 25/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 Page 26/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 第三节 半集中式空调系统 一、风机盘管和新风系统的组成 (一)空气处理设备 1、风机盘管 2、新风机 3、新风供给方式 4、排风设施 Page 27/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 (二)冷、热媒供给方式 1、双管制系统和四管制系统 2、定水量和变水量系统 Page 28/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 二、风机盘管空调系统电气控制实例 (一)室温调节方式 1、水量调节 2、风量调节 (二)风机盘管空调的电气控制 1、电子温控器控制电路 (1)风量调节 (2)水量调节 2、波纹管温控器控制电路 Page 29/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 三、新风机控制 (一)冷水盘管新风机控制 1、送风温度控制 2、风量调节 3、空气过滤器透气度检测 (二)冷、热水两用盘管新风机的控制 1、冬夏季节转换控制 2、降温断路控制 Page 30/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 第四节 集中式空调系统 一、集中式空调系统电气控制特点 (1)温度自动控制 (2)温度控制的季节转换 (3)相对湿度控制 (4)湿度控制的季节转换 Page 31/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 二、集中式空调系统的电气控制 1、风机、水泵电动机的控制 2、温度自动调节及季节自动转换 (1)夏季温度调节 (2)夏季转冬季工况 (3)冬季温度控制 (4)冬季转夏季工况 Page 32/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 3、湿度控制环节及季节的自动转换 (1)夏季相对湿度控制 (2)夏季转冬季工况 (3)冬季相对湿度控制 (4)冬季转夏季工况 Page 33/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 第五节 制冷系统的电气控制 一、压缩机制冷的基本原理和主要的设备 1、基本原理 2、主要的设备 Page 34/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 二、螺杆式冷水机组的电气控制 (一)电路控制特点 1、主电路 2、冷水机组的非电量保护 3、电子控制器件 (二)冷水机组的控制电路分析 1、起动 2、能量分析 Page 35/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 3. 3. 防、排烟设备的控制防、排烟设备的控制 Page 36/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 发生火灾时产生的烟气主要成分为一氧 化碳,人在这种气体的窒息作用下,死亡率 很高,约占5070。烟气也遮挡人的视线 ,使人们在疏散时难以辨别方向,尤其是高层 建筑,因其自身的“烟囱效应”,使烟上升速率 极快,如不及时排除,很快会垂直扩散到各 处。因此,当发生火灾时,应立即使防、排 烟设备投入工作,排烟设备需要快速打开, 将火灾烟气迅速的排向室外,防烟设备需要 快速关闭,防止烟气窜入楼梯间及其它区域 。 Page 37/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 防、排烟设备的种类由建筑或 建筑环境专业确定,一般有自然排 烟、机械排烟、自然与机械排烟并 用或机械加压送风排烟等方式。一 般应根据建筑环境专业的工艺要求 进行电气控制设计。防排烟系统的 电气控制视所确定的防排烟设施, 由以下不同要求与内容组成 Page 38/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 (1)消防中心控制室能显示各 种电动防排烟设施的状态情况 ,并能进行联动遥控和就地手 控。 Page 39/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 (2)根据火灾情况,打开有 关排烟道上的排烟口,启动排烟 风机(有正压送风机时应同时启 动)和降下有关防火卷帘门和防 烟垂壁,打开安全出口的电动门 。与此同时,关闭有关的防烟阀 门及防火口,停止有关防烟区域 内的空调系统。 Page 40/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 (3)在排烟口、防火卷帘门 、防烟垂壁、电动安全出口 等执行机构处布置火灾探测 器,通常为一个探测器联动 一个执行机构,但大的厅室 也可以几个探测器联动一组 同类机构。 Page 41/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 (4)设有正压送风的系统应打开送风口,启 动送风机。 防排烟设施一般要有三种驱动方式 手动,即由人来操纵。自身动作,其设备 本身装有易熔合金,当火灾发生时产生的高 温使其熔化,利用阀门的自重而动作。电 动,由消防控制中心或本地的火灾探测器通 过控制模块发出的动作信号(接通电源), 由电磁铁或电动执行机构驱动,使其动作。 各防、排烟设施动作后,通过本身微动开关 的常开触点闭合而发出动作信号。 Page 42/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 防火卷帘门设置于建筑物中 防火分区通道口处,当火灾发 生时可根据消防控制室、探测 器的指令或就地手动操作,使 卷帘门下降至一定高度,以达 到人员紧急疏散、灾区隔火、 隔烟、控制火灾蔓延的目的。 Page 43/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 图-5-23 防火卷帘 门的电气控制电路 Page 44/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 4. 4. 电梯的电气控制电梯的电气控制 Page 45/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 概概 述述 一、电梯产品的隶属关系 电梯、手扶梯、自动人行道等都 属于起重运输设备。 电梯-----垂直方向上运行 手扶梯-----斜面上运行 自动人行道-----水平面上运行 运 输 设 备 Page 46/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 电梯的定义电梯的定义 是把任何货物从一个水 平面提升到另一个平面上的起重 运输设备。 Page 47/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 二、电梯产品的发展简史二、电梯产品的发展简史 公元前2800年在古代埃及为了建 筑当时的金字塔曾使用过由人力驱 动的升降机械。 公元1765年,瓦特发明了蒸汽 机之后,1858年美国研制初以蒸汽 为动力,并通过皮带传动和蜗轮减 速装置驱动的电梯。 Page 48/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 1878年英国的阿姆斯特朗发明 了水压梯。并随着水压梯的发展淘 汰了蒸汽梯。后来又出现了采用液 压泵和控制阀以及直接柱塞式和侧 柱塞式结构的液压梯,这种液压梯 至今仍为人们所采用。 但是,电梯得以兴盛发展的根本 原因在于采用了电力作为动力来源 。 Page 49/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 18世纪末发明了电机,并随着电 机技术的发展,19世纪初开始使用交 流异步单速和双速电动机做动力的交 流电梯,特别是交流双速电动机的出 现, 显著改善了电梯的工作性能。 由于这种电梯的制造和维修成本 低廉,因此, 在速度为1.0m/s一下的 电梯品种中,仍广泛采用这类交流双 速电机驱动的电梯。 Page 50/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 在20世纪初,美国奥的斯电梯公司 首先使用直流电动机作为动力,生产出 以槽轮式驱动的直流电梯,从而为今天 的高速度、高行程电梯的发展奠定了基 础。 20世纪30年代美国纽约市的102层摩 天大楼建成,美国奥的斯(OTIS)电梯 公司为这座大楼制造和安装了74台速度 为6.0m/s的电梯。从此以后,电梯这个 产品, 一直在日新月异的发展着。 Page 51/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 目前的电梯产品,不但规格品种 多,自动化程度高,而且安全可靠, 乘坐舒适。近几年来,随着电子工业 的发展,微处理机和电子计算机已成 功的应用到电梯的电气控制系统中去 ,采用无触点元件的电梯电气控制系 统已开始批量生产。电梯的运行速度 已高达10m/s以上。 Page 52/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 我国电梯的使用历史悠久。从 1908年在上海汇中饭店等一些高层 建筑里安装了第一批进口电梯起, 到新中国成立以前的1949年,全国 各大城市中安装使用的电梯已有数 百台,上海和天津等地也相继建立 了几家电梯修配厂,从事电梯的安 装和维修业务。 Page 53/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 新中国成立以后,先后在上海、 天津、沈阳、西安、北京、广州等 地建立了电梯建造厂,使我国的电 梯工业从无到有,从安装维修到制 造,从小到大的发展起来。 我国从20世纪50年代就开始批 量生产电梯,用我们自己生产的电 梯产品装备了人民大会堂、北京饭 店等政府机关和国家宾馆。 Page 54/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 二十世纪60年代开始批量生产 手扶梯和自动人行道,用我们自己 生产的手扶梯装备了北京地铁车站 ,用我们自己生产的自动人行道装 备了北京首都机场。 随着我国对外开放,对内搞活 经济的政策深入贯彻执行,随着技 术引进工作的进一步开展, 我国的 电梯工业又取得巨大发展。产量连 续多年成倍增长,产品质量和、整 机性能明显提高。 Page 55/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 为了进一步推动电梯工业的发 展,我国又新颁布了一批具有国际 水平的电梯制造标准,各制造厂家 已开始用新的标准去更新、设计电 梯产品的主要零部件,电梯工业蓬 勃发展的局面已经形成。 Page 56/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 三、电梯的运行工作情况三、电梯的运行工作情况 电梯在做垂直运行的过程中,有起 点站也有终点站。对于三层以上建 筑物内的电梯,起点站和终点站之 间还设有停靠站。起点站设在一楼 ,终点站设在最高楼,设在一楼的 起点站常被作为基站。起点站和终 点站称两端站,两端站之间的停靠 站称中间层站。 Page 57/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 各站的厅外设有召唤箱,箱上设置有供乘用人 员召唤电梯用的召唤按钮或触钮。一般电梯在两端 站的召唤箱上各设置一只按钮或触钮,中间层站的 召唤箱上各设置一只按钮或触钮。而电梯的轿厢内 都设置有(杂物电梯除外)操纵箱,操纵箱上设置 有手柄开关或与层站对应的按钮或触钮,供司机或 乘用人员控制电梯上下运行。召唤箱上的按钮或触 钮称外指令按钮或触钮,操纵箱上的按钮或触钮称 内指令按钮或触钮。外指令按钮或触钮发出的电信 号称外指令信号。内指令按钮或触钮发出的电信号 称内指令信号。 Page 58/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 作为电梯基站的厅外召唤箱, 除设置一只召唤按钮或触钮外,还 设置一只钥匙开关,以便下班关闭 电梯时,司机或管理人员把电梯开 到基站后,可以通过专用钥匙扭动 该钥匙开关,把电梯的厅轿门关闭 妥当。 Page 59/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 电梯的运行工作情况和汽车 有共同之处,但是汽车的起动、 加速、停靠等全靠司机的控制操 作,而且在运行过程中可能遇到 的情况比较复杂,因此汽车司机 必须经过严格的培训和考核。 Page 60/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 而电梯的自动化程度比较高,一般 电梯的司机或乘用人员只需通过操纵箱 上的按钮或触钮向电气控制系统下达一 个指令信号,电梯就能自动关门、定向 、起动、加速,在预定的层站平层停靠 开门。对于自动化程度高的电梯,司机 或乘用人员一次还可下达一个以上的指 令信号,电梯便能依次起动和停靠,依 次完成全部指令任务。 Page 61/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 尽管电梯和汽车在运行工作过程中有许多不同 的地方,但仍有许多共同之处,其中乘客电梯的运行 工作情况类似公共汽车,在起点站和终点站之间往返 运行,在运行方向前方的停靠站上有顺向的指令信号 时,电梯到站能自动平层停靠开门接乘客。而载货电 梯的运行工作情况则类似卡车,执行任务为一次性的 ,司机或乘用人员控制电梯上下运行是一次只能下达 一个指令任务,当一个指令任务完成后才能下达另一 个指令任务。在执行任务的过程中,从一个层站出发 到另一个层站时,假若中间层站出现顺向指令信号, 一般都不能自动停靠,所以载货电梯的自动化程度比 乘客电梯低。 Page 62/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 4.1 4.1 电梯的分类和基本结构电梯的分类和基本结构 一、电梯的分类 (一)按用途分类 1乘客电梯 2载货电梯 3病床电梯 除上述几种外,还有轿厢壁透明、装饰豪华 ,供乘客观光的电梯,专门用作运送车辆的 电梯,用于船舶的电梯等。 Page 63/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 (二)按速度分类 1低速梯;速度V1m/s的电梯。 2快速梯;速度1m/sV2m/s的电梯。 3高速梯;速度V2m/s的电梯。 (三)按拖动方式分类 1交流电梯 2直流电梯 Page 64/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 二、电梯的基本结构二、电梯的基本结构 1曳引系统 2导向系统 3轿厢 4门系统 5质量平衡系统 6安全保护系统 Page 65/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 图6.1 电梯的基本结构 1极限开关;2控制屏;3曳 引轮;4电动机5手轮;6限 速器;7导向轮;8开门机 ;9轿厢;10安全钳;11控 制电缆;12导轨架;13导 轨;14对重;15缓冲器; 16钢绳张紧轮 Page 66/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 感应器与隔磁 板安装示意图 1-平层装置 2-永磁感应器 3-隔磁板 4-支架 5-导轨 6一接线软管 7一轿顶 Page 67/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 4.2 4.2 电梯的控制电路实例电梯的控制电路实例 尽管电梯的种类繁多,控制线路也很复杂, 但有其共同特点,即都是由一些简单环节组 合而成的。一般电梯的基本控制环节为 1起动加速环节; 2减速制动和平层停站环节 3安全保护环节; 4信号贮存和显示环节。 Page 68/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 上述几个环节,既具有各 自独立的作用,又具有相互制 约、互相协调的作用,分析各 环节的工作原理时,尤要注意 其制约和协调作用的影响。 Page 69/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 用于建筑内作垂直运动的电梯 ,其运行可分为三个阶段,即起动 加速、稳速运行和制动减速。其中 尤以制动减速更为重要。它不仅要 保证电梯减速过程的平滑性,也是 电梯轿厢是否准确地停靠在楼层平 面的关键环节。 Page 70/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 电梯的继电器逻辑控制系统 本身需要空间距离和时间间隔的 严密配合。掌握电气控制系统的 工作原理应从系统控制信号人手 ,经过对主要控制环节的具体分 析和理解,然后建立系完整的和 严格的时空关系。 Page 71/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 电梯的理想速度曲线为加、减速的始、末端均 呈抛物线形,中间为直线形。 上面是交流双速电梯的运行曲线。 高速 低速 Page 72/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 Page 73/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 总电源及主拖动区; 主拖动控制区; 电梯运行过程控制区; 自动门控制区; 各层呼梯、记忆及消号控制区; 轿内自动定向、轿外截车控制区; 轿内选层、记忆信号消除控制区; 各种信号及指示控制区; 轿内照明控制区。 Page 74/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 每个环节有它独立的控制关系 又有相互联系,为了更快的查找到 各电气元件及触点在图中位置,当 讲到某元件及触点时,将标明它在 哪个环节内,如KMF、KAR分 别表示KMF在第二个环节主拖动控 制区,KAR在第三个环节,电梯运 行过程控制区内。 Page 75/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 分析举例分析举例 1电梯运行准备 司机上班开门。司机在基站用钥匙扭动钥匙开 关SBK,厅外开门继电器KAGO通电吸合 KAGO1、2切断关门继电器KAC KAGO KAGO3、4使控制电源接触器KME通电 KAGO5、6使03号线和停梯延时继电器KTS 待通电 Page 76/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 Page 77/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 Page 78/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 Page 79/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 2.启动关门 乘用人员进入轿厢后(客满或无人进入), 司机按关门按钮SBC,启动关门继电器 KAGC通电吸合 Page 80/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 当门关到7580时,压下关门减速行程 开关SC3,电枢绕组并联电阻RC被短接一段,电 枢绕组两端电压降低,关门减速;门关至90 时,又压下关门减速行程开关SC2,并又短接一 段RC电阻,实现第二次关门减速;当门关到位 时,压下关门到位开关SC1,使关门继电器KAC 断电,门电动机电枢绕组也断电。 Page 81/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 如果在关门过程中夹到人或物, 其安全触板开关SS1和SS2被碰撞,S S1 和SS2的常闭触点(区)断开,使 KAGC断电,其触点KAGC9、10释放, 使KAC也断电,关门停止;同时SS1和 SS2在区的常开触点闭合,使开门继 电器KAO通电进行开门。需重新关门 时必须再按关门按钮SBC并重复前 述关门过程。 Page 82/67 第4章 常用建筑设备的电气控制电 路 问题问题 1.电梯控制线路有几种电压值, 为什么 2 .自动门控制区中MGW的作用 3 .为什么电磁制动器YB采用断 电抱闸
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