电梯控制柜的制作方法
专利名称电梯控制柜的制作方法
技术领域本发明涉及一种电梯控制柜。
背景技术 电梯控制柜由两个电路单元组成，分别为主电路单元和控制电路单元。其中，主电路单元主要用于为电梯提供电力，包含有驱动电梯主机马达运转的强电流电路。控制电路单元主要用于对电梯驱动机及门机的启动、减速、停止，以及门的开关、运行方式、楼层显示、召唤、安全保护等信号进行处理，由弱电流电路构成，通过乘客的简单操作，来实现对电梯的控制。
在现有的电梯控制柜中，主电路单元和控制电路单元的所有配线均布置在整个电梯控制柜的箱体内，交错布置在一起，相互并没有分开。现有的电梯控制柜的主要构成部分如图1A和图1B所示，其中，图1A是现有的电梯控制柜1的主视图，图1B是现有的电梯控制柜的后视图。从图1A和图1B可以看出，电梯控制柜包括再生电阻101，电源电路、抱闸电路107，主开关103，变频器106，电源、电力线端子排108，主控基板102，操作部104和外线连接部105。其中，主电路单元包括主开关103，电源电路、抱闸电路107，变频器106，电源、电力线端子排108和再生电阻101，同时，主电路单元也包括这些元器件之间的配线，也即主电路单元的内部配线。其中，主开关103为电源电路、抱闸电路107的开关，外部电源(未示出)通过电源、电力线端子排108输入到主开关103。电源电路、抱闸电路107为虽功能不同，但是在布线上相互关联的两个电路。电源电路用于给主电路单元和控制电路单元供电。抱闸电路用于在需要时对电梯进行制动。变频器106用于对电梯进行变频控制。经过变频控制后的电能再通过电源、电力线端子排108输出，提供给马达(未示出)，以驱动电梯上下运动。再生电阻101用于对电梯曳引机等在运行过程中产生的过剩电能进行消耗。再生电阻101在消耗电能的同时会产生热量，为了防止热辐射加速机器的老化，一般都把再生电阻101设在电梯控制柜1的顶部，以利于其散热。控制电路单元包括主控基板102，操作部104和外线连接部105，同时控制电路单元也包括这些元器件之间的配线，也即控制电路单元的内部配线。其中，主控基板102主要用于通过控制信号和主电路单元进行交互。操作部104主要用于接受专业检修人员的操作，将检修人员的操作转换成控制信号。外线连接部105主要用于接收包含用户操作的信息及用户以外的其他地方的控制指令，如井道内开关等。
图2是现有的电梯控制柜的侧视图，从图2可以看出现有的电梯控制柜的各个部分之间的主要的配线。图2仅示意性地表示出比较主要的一部分配线，其他的配线省略。图2中的①②③④⑤⑥⑦号线代表配线线束。其中①、⑥、⑦号为控制信号线束，②、③、④、⑤号为电力配线线束。①号线束为控制电路单元与主电路单元之间的控制信号线束，这个线束连接在主电路单元的变频器106和控制电路单元的主控基板102之间。由于控制电路单元和主电路单元在同一箱体中，所以通常使用尽量短的配线进行连接。外部电源(未示出)从电源、电力线端子排108通过②号线束进入主开关103，经过主开关103后，经电缆进入电源电路，再通过③号线束进入变频器106，经过变频变压调速(VVVF)控制后，通过④号线束，再提供给电源、电力线端子排108，再经⑤号线束提供给马达(未示出)，以驱动电梯上下运动。其中，②③④号线束为主电路单元的内部配线。⑥号线束为连接操作部104与主控基板102的控制信号线束，通过⑥号线束操作部104将与乘客的操作相对应的控制信号传送给主控基板102，⑦号线束为连接外线连接部105与主控基板102的控制信号线束，通过⑦号线束外线连接部105将外线连接部105接收的外部控制指令传送给主控基板102。其中，⑥⑦号线束为控制电路单元的内部配线。
从图1、图2可以看出，现有的主电路单元和控制电路单元的配线均交错布置在一起，主电路单元进行的是变频变压调速(VVVF)控制，主电路单元流过大电流，因而难以与控制电路单元的微弱信号隔开。主电路单元会产生较强的高次谐波的电磁干扰，由主电路单元产生的电磁辐射会对控制电路单元的微弱信号发生干扰，可能导致控制信号的误检出与误动作。
还有，在现有的电梯控制柜中，一般元件的安装方向并不一致，要采用两面检修的方式，如图2所示，在现有的电梯控制柜中，有些器件的安装方向朝向电梯控制柜的前侧，如主开关103等；而有些器件的安装方向朝向电梯控制柜的后侧，如变频器106等。这就使得检修人员需要分别在两个方向进行检修，操作比较复杂。而且根据电梯标准，在电梯控制柜的检修面前应有一块净空的检修面积。由于采用两面检修的方式，则在电梯控制柜的前后都需要留出检修面积，安装位置的选择受到的限制较多，所需要的检修面积相对较大。
另外，为了提高电梯控制柜的耐腐蚀性，现有的电梯控制柜通常是在铁制柜体的表面喷上绝缘漆或其他导电性能不好的涂料。但是，喷上绝缘漆会对电梯控制柜体的对抗电磁干扰的性能产生影响，这样的电梯控制柜表面被绝缘后，使得柜体在受到突然的电磁干扰时，因无良好额导电连续性，接地电位无法迅速稳定。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种合理的、改善电磁干扰性能的电梯控制柜的结构。在该电梯控制柜中，主电路单元和控制电路单元分别设置在电梯控制柜中的两个相互之间带有电磁隔离的空间内。通过这样的方案，使得主电路单元和控制电路单元两者的内部配线相互分开，并相互电磁屏蔽。这样能够最大限度地减小主电路单元对控制电路单元的电磁干扰，降低控制信号的误检出与误动作的可能。进一步，本发明的目的在于提供一种方便检修、节省空间的电梯控制柜的元件布置方式。通过使所有元件的安装方向一致，可实现单面检修，提高了检修的效率，减少了维修成本。
本发明的另一个目的在于提供一种能更进一步改善电磁干扰性能的电梯控制柜，通过在该电梯控制柜的表面镀电导率高于铁的良导电材料来代替绝缘材料，可获得良好的屏蔽效果。
图1是现有的电梯控制柜的主要构成部分的示意图，其中图1A是现有电梯控制柜的主视图，图1B是现有电梯控制柜的后视图；图2是现有的电梯控制柜的侧视图；图3是本发明的实施例一的电梯控制柜的主要构成部分的示意图；图4是本发明的实施例一的电梯控制柜的主电路单元的侧视图；图5是本发明的实施例一的电梯控制柜的控制电路单元的侧视图。
具体实施例方式
下面结合实施例和附图对本发明的技术方案进行详细描述。
实施例一下面结合图3具体说明本发明的实施例一的技术方案。图3是根据本发明的实施例一的电梯控制柜的主要构成部分的示意图，也是实施例一的电梯控制柜的主视图。实施例一的方案与现有电梯控制柜相比，不需要进行任何电路的变更或元器件的增减。从图3可以看出，实施例一的方案与现有的电梯控制柜的主要差别在于，实施例一中的主电路单元11和控制电路单元12相互分开，分别设置在电梯控制柜1中的左右排列的两个空间内，两个空间之间通过屏蔽层13隔离，以防止来自主电路单元11对控制电路单元12中的控制信号的电和/或磁干扰。从图3可以看出，主电路单元11和控制电路单元12分别布在两个空间内，再生电阻101设置在主电路单元的最上方。
图3中的①②③④⑤⑥⑦号线束所表示的意义与图2中的相同。①号线束从两个独立的空间的底部进行连接，并使用了屏蔽电缆，保证了主电路单元11和控制电路单元12之间的进一步的隔离。②③④号线束为主电路单元11的内部配线，它们都位于主电路单元11内部，⑥⑦号线束为控制电路单元12的内部配线，它们都位于控制电路单元12的内部。这些内部配线可以采用屏蔽线，也可以不采用屏蔽线，当然采用屏蔽线的屏蔽效果更好。主电路单元11的内部配线与控制电路单元12的内部配线同样分设在上述带有电和/或磁屏蔽的两个空间内，因此最大限度地降低了主电路单元11的内部配线所产生的对控制电路单元12内部配线的电和/或磁干扰。
对于屏蔽层13的材料和结构，在主电路单元11已经采取了其他电屏蔽措施，使得主电路单元11对控制电路单元12所产生的干扰主要为磁干扰时，屏蔽层13可以只采用磁屏蔽层，如用磁导率较高的如铁等铁磁性材料作屏蔽层。在主电路11已经采取了其他磁屏蔽措施，使得主电路单元11对控制电路单元12所产生的干扰主要为电干扰时，屏蔽层13可以只采用电屏蔽层，如采用电导率较高的良导电材料作屏蔽层。在主电路单元11对控制电路所产生的干扰同时存在电干扰和磁干扰时，可以采用能同时实现电磁屏蔽的屏蔽层，如采用在表面镀有良导电材料的铁磁材料作屏蔽层。在实际应用中，可以根据主电路单元11的干扰源的状况来确定屏蔽层13所采用的材料和结构。
实施例一通过简单地将主电路单元和控制电路单元从交错布在箱体的一个空间内变成分别布到两个相互之间带有电和/或磁屏蔽的空间内，而无需任何具体电路的变更或元器件的增减，就很好地实现了降低电和/或磁干扰的效果。
在现有的电梯控制柜中，如图2所示，所有元件的安装方向并不一致，要采用两面检修的方式。而在实施例一的电梯控制柜1中，参照图4、图5，图4是本发明的实施例一的电梯控制柜的主电路单元侧的侧视图，图5是本发明的实施例一的电梯控制柜的控制电路单元侧的侧视图，如图4和图5所示，通过使主电路单元和控制电路单元的所有元件的安装方向都朝向前侧，实现了单面检修，简化了检修的操作。
另外，在主电路单元和控制电路单元布置在一起的情况下，每生产一台电梯控制柜，都要一次性装配所有的部件。而且，在控制电路单元出现问题时，要拆卸控制电路的元器件就有可能需要把某些主电路的器件先拆卸下，检修比较麻烦。而在本实施例中，由于主电路单元和控制单元分设在两个空间，在装配上相互毫不干涉。可以将控制电路单元标准化，进行统一的生产、装配。在生产电梯控制柜时，在主电路单元装配完后，就可以把事先统一生产的标准化的控制单元整个安装在电梯控制柜中，简化了电梯控制柜的装配工艺，提高了装配效率，也提高了装配的稳定性。在控制电路出现问题时，只需要把标准化的控制电路单元整体拆卸下来进行检修，非常方便。
实施例一的变化例从图3所示的实施例一的电梯控制柜的结构，我们很容易想到，还可以对实施例一的电梯控制柜的结构进行一些变化和改动，同样可以实现本发明的目的。例如，除了如实施例一中将主电路单元和控制电路单元分别设置在左右排列的两个独立的空间中外，还可以将主电路单元和控制电路单元分别设置在上下排列等其他各种位置关系排列的两个独立的空间中，只要这两个空间相互独立，中间有电和/或磁屏蔽层隔开即可，两个空间的具体划分可以根据电梯控制的具体状况、安放空间的特点、内部元器件具体放置位置等因素来决定。
实施例二该实施例的电梯控制柜与实施例一的基本相同，不同之处在于，本实施例的电梯控制柜的表面镀有良导电材料，如锌、铜、金、银等。从性价比和工艺实现的角度来考虑，较好的是选择镀锌。现有的电梯控制柜上由于喷上绝缘漆，会对电梯控制柜体的对抗电磁干扰的性能产生影响，这是因为现有的电梯控制柜采用如铁等导电性能不够好的材料构成，因其在受到突然的电磁干扰时就不能迅速地回到接地电位，从而使得接地电位无法迅速稳定。如果对电梯控制柜表面进行镀良导电材料的处理，且该良导电材料的导电率比铁的导电率高，可以使整个控制柜在受到电磁干扰时能迅速地回归地电位，可以获得比较好的屏蔽效果。本实施例中的镀锌处理，可以达到同样的防锈、防腐的效果，同时可以获得较好的屏蔽效果，且无其他不利影响。
上述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，本技术领域的专业人员可以在不脱离本发明的范围和精神的前提下，对实施例进行各种修改，这种修改均属于本发明的范围。
1.一种电梯控制柜，包括主电路单元和控制电路单元，其特征在于，主电路单元和控制电路单元分别设置在该电梯控制柜中的两个相互之间带有电和/或磁隔离的空间内。
2.如权利要求1所述的电梯控制柜，其特征在于，所述主电路单元包括主开关，再生电阻，电源电路、抱闸电路，变频器和电源、电力线端子排。
3.如权利要求2所述的电梯控制柜，其特征在于，所述再生电阻位于所述主电路单元的上方。
4.如权利要求1所述的电梯控制柜，其特征在于，所述控制电路单元包括主控基板，操作部和外线连接部。
5.如权利要求1所述的电梯控制柜，其特征在于，所述主电路单元和控制电路单元之间的控制线束从所述两个空间的底部进行连接，并使用屏蔽电缆。
6.如权利要求1所述的电梯控制柜，其特征在于，所述控制电路单元为标准化单元。
7.如权利要求1所述的电梯控制柜，其特征在于，该电梯控制柜的表面镀有良导电材料，该良导电材料的电导率高于铁的电导率。
8.如权利要求7所述的电梯控制柜，其特征在于，所述良导电材料为锌。
9.如权利要求1所述的电梯控制柜，其特征在于，该电梯控制柜中的所有元件的安装方向一致。
本发明提供了一种电梯控制柜，该电梯控制柜包括主电路单元和控制电路单元，其中主电路单元和控制电路单元分别设置在该电梯控制柜中的两个相互之间带有电磁隔离的空间内。通过这样的方案，使得主电路单元和控制电路单元两者的内部配线相互分开，并相互电磁屏蔽。这样能够最大限度地减小主电路单元对控制电路单元的电磁干扰，降低控制信号的误捡出与误动作的可能。在本发明中，通过使所有元件的安装方向一致，可实现单面检修，提高了检修的效率，减少了维修成本。另外，通过在该电梯控制柜的表面镀良导电材料来代替绝缘材料，可获得良好的屏蔽效果。
文档编号B66B1/34GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者张云强, 菊池宽 申请人:东芝电梯株式会社您所在位置： &
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电梯控制柜型式验细则.doc 20页
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电梯控制柜型式验细则
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电梯控制柜型式试验细则
⒈ 本文件适用于曳引驱动式或强制驱动式普通乘客电梯、载货电梯、观光电梯、病床电梯和汽车电梯控制柜的型式试验。
⒉ 如果申请方有控制柜试验台，型式试验应在试验台上进行。对一些特殊型式的控制柜，如果试验台上不能完成试验，可以到安装好的整机样机上进行试验。
⒊ 在条款的前面或者在表中项目编号的右上角标有“△”的条项。从 GB 强制实施日起全部强制执行，在此之前企业可自愿选择执行与否。
⒋ 同一型号系列的控制柜只须进行一个规格的型式试验，但申请方（试验委托方）在申请型式试验时应列明所有被覆盖的规格，且下面第二部分所要求的文件资料也应能包括所有被覆盖的规格。下列部件配置发生变化被认为是控制柜型号系列的变化，应分别进行型式试验：
⑴ 拖动方式（交流变极调速、交流调压调速、交流变频、直流调速等）的改变；
⑵ 控制装置（继电器、可编程控制器、微机等）的改变；
⑶ 控制方式（信号、集选等）的改变。
二、型式试验所需的技术文件和资料
在正式试验之前，型式试验申请单位应向型式试验机构提供下列技术资料和参数：
⒈ 申请方提供的基本信息
试验委托方（证书和报告持有者）的名称和地址；
控制柜制造商的名称、地址；控制柜产品的名称和型号；
样机的安装地址（在首台样机上进行试验时）；
⒉ 控制柜的主要配置和参数
拖动调速方式；
控制方式；
速度及位置信号反馈方式；
通讯方式；
调速器（或变频器）的型号、规格；
调速器（或变频器）制造商的名称、地址；
控制器的型号、规格；
控制器制造商的名称、地址；
⒊ 控制柜的适用范围说明
适用的梯种；
适用电梯的最大额定速度和最大额定载荷；
特殊环境的适用情况。
⒋ 其它文件资料
电气原理图，电气接线图，电气元件代号说明；
控制功能表（含功能具体定义或说明）；
△ 含有电子元件的安全电路型式试验合格证书；
△ 电磁兼容性符合 EN12015 和 EN12016 要求的试验证明文件；
主要电气元件合格证、说明书；
接触器、继电接触器、继电器的类型证明文件；
针对后面表中第 8 部分安全电路故障防护的说明；
针对后面表中第 5 部分电气故障防护的说明。
三、试验样品
装配调试好的控制柜及其随机附件一套。
四、型式试验内容、要求与方法
控制柜型式试验内容、要求与方法具体内容见下表。
电梯控制柜型式试验所需的技术文件和资料
序号 项 目 内 容 要 求
1 申请提供的基本信息 试验申请（证书和报告持有者）的名称和地址控制柜制造的名称、地址控制柜产品的名称和型号样机的安装地址（在整上进行试验时）2 控制柜的主要配置和参数 调速方式控制方式速度及位置信号反馈方式通讯方式调速器（或变频器）的型号、规格调速器（或变频器）制造的名称、地址控制器的型号、规格控制器制造的名称、地址3 控制柜的适用范围说明 适用的允许安放位置适用电梯的额定速度适用电梯特殊工作环境（如室外型）适用情况及措施说明4 其它文件资料 电气原理图，电气接线图，电气元件代号说明控制功能表（含功能具体定义或说明）含有电子元件的安全电路型式试验合格证书电磁兼容性符合要求的试验证明文件主要电气元件合格证、说明书接触器、继电接触器、继电器的类型证明文件针对后面表中第8部分安全电路故障防护的说明针对后面表中第5部分电气故障防护的说明其它必要资料 型式试验机构型式试验申请方商同意，要求补充的其它必要资料
电梯控制柜型式试验内容要求与方法
项目及编号 试 验 内 容 与 要 求 试 验 方 法
1对驱动电机及下降控制阀供电的控制 1.1
静态元件供电和控制 交流或直流电动机用静态元件供电和控制，应采用下述方法中的一种：
⑴两个独立的接触器来切断电动机电流：
电梯停止时，如果其中一个接触器的主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，必须防止轿厢再运行
⑵一个由以下元件组成的系统：
①一个切断各相（极）电流的接触器
至少在每次改变运行方向之前应释放接触器线圈。如果接触器未释放，应防止电梯再运行
②用来阻断静态元件中电流流动的控制装置
③用来检验电梯每次停车时电流流动阻断情况的监控装置。在正常停车期间，如果静态元件未能有效的阻断电流的流动，监控装置应使接触器释放并应防止电梯再运行 ⑴对照控制系统实物分析并审查电气原理图及接线图，检查切断电机电流的接触器的数量和独立性，分析其故障保护的可靠性
⑵对1.1条⑵②和1.2条⑵②的情况应分析、检查监控装置的有效性
⑶对1.2条⑵所述的情况还需检查防止发电机中产生剩磁电压的措施
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