1.5 電梯自動控制系統中的主要環節

1.5.1 各類電梯安全可靠運行的充分與必要條件

電梯安全可靠運行的充分與必要條件有如下幾種。

（1）必須把電梯的轎廂門和各個層樓的電梯層門全部關好——這是電梯安全運行的關鍵，是保障乘客和司機等人身安全的最重要保證之一。

（2）必須要有明確的電梯運行方向（上行或下行）——這是電梯的最基本的任務，即把乘客（或貨物）送上或送下到需要停層的層樓。

（3）電梯系統的所有機械及電氣機械安全保護系統有效而可靠——這是確保電梯設備工作正常和乘客人身安全的基本保證。

根據上述電梯安全可靠運行的充分與必要條件，以及電梯的運行工藝過程，下面將對一般電梯的控制系統的各個主要控制環節及其結構原理進行說明。

1.5.2 電梯自動開、關門的控制環節

從前面所述中可知，任何種類的電梯均要有開、關門的機構，該機構可以是人工手動的，也可以是電氣機械自動的。但現今已很少見到手動開、關門的電梯了，僅僅對小型雜物電梯和簡易居民住宅電梯才使用手動開、關門。現對兩種驅動類型的自動開、關門環節的工作原理進行說明。

1. 對自動開、關門機構（或稱為“自動門系統”）的要求及其速度調節方法

（1）要求。

①自動門機構必須隨電梯轎廂移動，即要求把自動門機構安裝于轎廂頂上，除了能帶動轎廂門啟閉外，還應能通過機械方法使電梯轎廂在各個層樓門區安全范圍內方便地使各層的外層門隨轎廂門的啟閉而同步啟閉。

②當轎廂門和某層樓的層門閉合后，應由電氣機械設備的機械鉤子和電氣觸點予以表現和考核。

③開、關門動作平穩，不得有劇烈的抖動和異響，按國家標準規定，開、關門系統在開、關門過程中其運行噪聲不得大于65dB（A級）。

④關門時間一般為3～5s，而開門時間一般為2.5～ 4s。

⑤自動門系統調整簡單方便，便于維修。

⑥門電動機要具有一定的堵轉能力。

（2）速度調節方法。為了使電梯的轎廂門和某層層門在啟閉過程中達到快、穩的要求，必須對自動門機系統進行速度調節，以滿足對自動門機系統的要求，一般調速方法有如下兩種。

①用小型直流伺服電動機作為自動門機的驅動時，常用“電阻”的串、并聯調速方法（即“電樞分流法”，將在后面詳述）。

②用小型三相交流力矩電動機作為自動門機的驅動力時，常用施加渦流制動器的調速方法，例如，瑞士迅達電梯公司的QKS9/10門機系統就是一個這樣的系統。現多用小功率變頻調速方法。

2. 常用的自動開、關門系統的電氣控制電路原理

目前，國內外仍有電梯生產廠家用小型直流伺服電動機作為自動門系統的驅動力，其電氣控制電路原理如圖1-16所示。

其工作原理如下（以關門為例）。

當關門繼電器KA83吸合后，直流110V電源的“+”極（04號線）經熔斷器FU9，首先給直流伺服電動機（MD）的勵磁繞組MD0供電，同時經可調電阻RD1 →KA83的1、2常開觸點→MD的電樞繞組→KA83的3、4常開觸點至電源的“-”極（01號線）；另一方面，電源還經開門繼電器KA83的13、14常閉觸點和電阻R82進行“電樞分流”而使門電動機MD向關門方向轉動，電梯開始關門。

當門關至門寬的2/3時，限位開關SA831動作，電阻R83被短接一部分，使流經電阻R83中的電流增大，則總電流增大，從而使限流電阻RD1上的壓降增大，也就是使電動機MD的電樞端電壓下降，此時MD的轉速隨其端電壓的降低而減小，即關門速度自動減小。當門繼續關閉至尚有100～150mm的距離時，限位開關SA832動作，又短接了電阻R83的很大一部分，使電流增大，RD1上的電壓降更大，電動機MD電樞端的電壓更低，電動機轉速更低，關門速度更小，直至輕輕地、平穩地完全關閉為止，此時關門限位開關動作，使KA83失電復位。至此關門過程結束。對于開門情況完全與上述的關門過程一樣，這里不再贅述。

當開、關門繼電器（KA82，KA83）失電復位后，電動機MD所具有的動能將全部消耗在電阻R83和R82上了，即進入強烈能耗（電阻R83由于開關SA832仍處于被接通狀態，其阻值很小）制動狀態，很快使電動機MD停車，這樣直流伺服電動機的開、關門系統中就無需機械制動器（剎車）來迫使電動機停轉。

上述這種用直流伺服電動機（如型號為11SZ56）的自動開、關門控制系統在國內外的所有電梯中得到了極為廣泛的使用。在今后的電梯維修與保養工作中肯定會遇到這種或類似的開、關門系統。

3. 其他類型開、關門系統的電氣控制系統

除了上述最常用的直流伺服電動機作為電梯自動開、關門機的動力外，還有其他類型的小型電動機作為電梯自動開、關門機的動力的。例如，在維修過程中，可能遇到用小型三相交流力矩電動機驅動的自動開、關門控制系統，或是用小型三相交流電動機加渦流制動器驅動的自動開、關門控制系統，瑞士迅達電梯公司的QKS9/10型的自動開、關門控制系統就是這樣的一個門機系統。以下對該門機系統控制電路原理及其工作原理進行說明，如圖1-17所示。

從圖1-17中可知，在關門（或開門）過程中，為減緩門閉合時的撞擊和提高其運行平穩性而需要調節門電動機的速度，這時只要通過改變它與電動機同軸的渦流制動器繞組“BIT”內的電流大小即可達到調速的目的。而其運行性能也不亞于前述的最常用的直流電動機系統。因此，在瑞士迅達電梯公司及其各類新、舊電梯自動門的控制中，就是應用這種門機系統控制電梯自動開、關門的。

QKS9門機系統的控制電路的工作原理如下（以關門為例）：

當接到關門指令后→KA83吸合→使三相交流電動機M獲得供電而向關門方向轉動。與此同時，與電動機同軸的渦流制動器繞組BIT經KA83常開觸點和二極管VD2、減速電阻RMD1和RMD2而獲得供電，產生一定的制動轉矩，使電動機M平滑啟動、運行，從而使關門過程平穩而無噪聲。當門關至門寬的3/4時，開關SA1閉合，短接了全部RMD1電阻和部分RMD2電阻，從而使流經BIT的電流及產生的渦流制動力矩增大，門電動機M的輸出轉速大大減小，同時繼續關門，直至關門限位開關動作為止→KA83斷電→電動機M斷電停車。然后使鎖緊線圈MGH獲得供電而門電動機M牢牢鎖緊在已停車的位置，因此這種門機系統與前述的直流門機系統一樣，均不需要機械制動器（剎車）；開門情況則與上述情況相反。

常用的直流門機控制系統與交流門機系統相比，各有所長。

（1）直流門機系統傳動機構簡單，調速方法也較為簡單，且在低速時門電動機發熱較少。交流門機系統的傳動機構和調速方法也是比較簡單的，但在低速時門電動機發熱厲害，因此對交流門機電動機的堵轉性能及絕緣要求均較高。

（2）由于兩種門機的傳動機構各不相同，致使電梯系統停電后有不同的結果。直流門機系統要實現開門放客很難；而交流門機系統則要容易得多。目前，交流門機系統較易達到電梯安全規范（GB 7588—95的《電梯制造與安裝安全規范》）的要求。

（3）交流門機系統在低速運行時發熱厲害，因此門電動機內必須備有過熱保護裝置，一旦過熱保護裝置失靈，就很容易燒壞三相交流門電動機；而直流門機系統則很少有此顧慮。

4. 自動開關門運行過程的控制

這里以KJX-A控制電路（見圖2-1）為例進行說明。主要可以分為以下幾種情況。

（1）有司機時的開、關門。在有電梯運行方向（KA11↑或KA21↑）情況下，由經過專門培訓的專職司機撳按轎廂內操縱箱上的已點亮方向的開車按鈕（SB17或SB18）即可使電梯自動開、關門系統進入關門控制狀態，其繼電器動作程序如下：

在電梯門尚未完全閉合之前，若發現有乘客要進入電梯轎廂，司機只要撳按轎廂內操縱箱上的開門按鈕即可使電梯門重新開啟，即按SB82按鈕→↑↓→開門。

（2）無司機時的開、關門。此時門系統在電梯到達某層停車后開門，并開始計時，經事先調定的時間自動關門，即KA94↓→KAT3↓→KA32↑→KA83↑。該過程與是否有電梯運行方向無關。因此在電梯無司機狀態下，電梯停于某層樓時是關著門時，若該層有乘客要乘用電梯，則只須撳按該層樓的廳外召喚按鈕即可使電梯門開啟。例如，電梯在5層時按SB205 （或SB305）→KA87↑→KA85↑→KA82↑→開門。

（3）檢修狀態下的開、關門。在檢修情況下檢修人員檢查和修理自動門機和轎門時，電梯的開關門動作和操作程序不同于正常時的動作程序，最大的區別在于電梯門的開或關動作是點動斷續的，即要使門關閉必須連續撳按關門按鈕（SB83）才行。如果要使門關至某一位置停住不動，即刻松開關門按鈕（SB83）就可使電梯門停于某一位置（按SB83 →KA83↑→關門→松開SB83 →KA83↑→停止不動）。

這樣電梯檢修人員就能方便地進行電梯門的檢修工作。開門情況也是一樣的，只要連續撳按開門按鈕（SB82）即可使電梯門開啟，如開至某一位置松開SB82，則停止開門，并保持在某一位置（按SB82 →KA85↑→KA82↑→開門）。

1.5.3 電梯的方向控制環節

任何類別的電梯，其運行的充分與必要條件之一是“要有確定的電梯運行方向”，因此所有電梯的確定運行方向的控制環節（簡稱“定向環節”）在所有電梯的整體控制系統中也與電梯的自動開關門控制環節一樣，是一個至關重要的控制環節。

所謂電梯的方向控制環節，是根據電梯轎廂內乘客欲往層樓的位置信號或各層樓大廳乘客的召喚信號位置與電梯所處層樓的位置信號進行比較：凡是在電梯位置信號上方向的轎內或層樓廳外召喚信號，則電梯定上行方向；凡在其下方向的，則定下行方向。

在方向控制環節中，一般集選電梯必須滿足下列幾點要求。

（1）轎內指令信號優先于各層樓廳外召喚信號而定向，即當空轎廂電梯被某層廳外乘客召喚到達該層后，某層的乘客才能進入電梯轎廂內而撳按指令按鈕令電梯定上行方向（或下行方向）；當該乘客進入轎廂內且電梯門未關閉同時尚未撳按指令按鈕（即電梯尚未定出方向），出現其他層樓的廳外召喚信號時，如果此召喚信號指令電梯的運行方向有別于已進入轎廂內的乘客要求指令電梯的運行方向，則電梯的運行方向應由已進入轎廂內的乘客要求而定向，而不是根據其他層樓廳外乘客的要求而定向。這就是所謂的“轎內優先于廳外”。

只有在電梯門延時關閉而轎內又無指令定向的情況下，才能按各層樓的召喚信號的要求而定出電梯運行方向，如果定出了電梯運行方向，再有其他層樓的召喚信號就不能更改已定的運行方向了。

（2）要保證最遠層樓召喚信號所要求的電梯運行方向不能被輕易地更改，這樣以保證最高層樓（或最低層樓）乘客能乘用電梯，而只有在電梯完成最遠層樓乘客的要求后，方能改變電梯的運行方向。

（3）在有司機操縱電梯時，在電梯尚未啟動運行的情況下，應讓司機有強行改變電梯運行方向的可能性。這在我國電梯尚未廣泛普及，又以“有司機”操縱為主的使用情況下，這一“強行換向”也是必要的。

（4）在電梯檢修狀況下，電梯的方向控制應由檢修人員直接撳按轎廂內操縱箱上或轎廂頂的檢修箱上的方向按鈕使電梯定向上（或向下）運行；松開方向按鈕即可使電梯運行方向消失并使電梯立即停車。

1. 電梯定向控制的各種方法

因各類電梯的自動化程度不同，電梯的應用場合、電梯的定向控制方法也不盡相同，大致有以下幾種。

（1）手柄開關定向。電梯司機或電梯管理人員通過扳動手柄開關直接接通電梯運行方向繼電器（或方向接觸器）。這種方法是最簡單、最原始而又最直接的方法。現在可能還能見到以前各個電梯生產廠家生產的手柄開關控制的載貨電梯（如KP、KPM型貨梯），今后將不再生產這些電梯了，因電梯司機在電梯運行過程中始終要把持著手柄開關于某一運行方向，這樣電梯司機勞動強度大，且操作不靈活，容易造成誤操作。

手柄開關定向示意如圖1-18所示。

（2）井道分層轉換開關的定向控制。它是利用裝于井道內各層樓位置的一個三位置（左、中、右）開關的預置位置來定向的，如圖1-19所示。

只有當電梯停在某層樓時，該層的分層開關才處于中間位置。當電梯向上運行時，其下方各層的分層開關處于可接通向下方向繼電器的位置；而當電梯向下運行時，在電梯的上方各層的分層開關處于可接通向上方向繼電器的位置。這樣當電梯轎廂所在層樓上方出現“內、外”召喚信號時就可令電梯定為向上運行；而在下方時，則定為向下運行。

這種定向方法要比手柄開關定向方法高明、簡捷得多，因此在小型雜物電梯和普通貨梯中得到了極為廣泛的應用。但是由于這種分層開關是特制的，且在使用過程中有撞擊聲，因此只能應用于電梯額定速度較小（0.63m/s）的電梯中。另外，由于開關是特制的，這樣給電梯的維修、保養帶來了很大不便，因此這種定向方法只能在雜物梯中和小載重量貨梯中有廣泛的應用，而在其他梯種中就很少被采用了。

實際上，所謂自動定向，就是根據電梯的位置來說的，即在電梯上方的信號定上向信號，而在下方的，則定下向。因此自動定向控制的關鍵是如何確定某一時刻的電梯位置信號，據此可有以下幾種方法。

①由井道永磁開關與繼電器組成的邏輯電路定向。它是利用井道中與各層樓相對應的磁感應開關帶動一個繼電器，然后經繼電器組成邏輯電路，有順序地反映出電梯的位置信號，如圖1-20所示，然后再與各層樓的內、外召喚信號進行比較而定出電梯的運行方向。

這種定向方法雖較復雜，但準確可靠，且可進行多臺電梯的綜合控制，因此凡是用繼電器控制的電梯，絕大部分使用這一方法定出電梯的運行方向。

②機械選層器的定向。直至今天，國內仍有一些電梯生產廠家利用機械-電氣形式的“選層器”的方法進行電梯的定向控制。而選層器實質上是按一定比例縮小了的電梯，其上、下運動的滑動拖板（或“撞塊”）即相當于電梯的轎廂。因此可以將電梯井道中的電氣部件和各層樓的情況集中于選層器上。這樣就能容易確定出電梯的位置信號及其與內、外召喚信號的比較結果——電梯的運行方向。選層器不僅可用來定向，而且還可用來發出減速信號等。但由于它是按比例縮小的電梯井道，因此稍有誤差就可導致電梯運行時出現很大的誤差，這就對選層器機械部件制造的精度要求很高，而且加工困難。所以現在選層器已被很少采用；而在很大程度上被上述井道內永磁感應開關與繼電器邏輯電路所取代。

③由井道中的雙穩態磁開關與數字電路所組成的定向。這種方法當前被廣泛采用。其工作原理是：裝于電梯轎廂上的雙穩態磁開關隨著電梯轎廂運行而經過井道內各個層樓的永久磁鐵時的變化量經“異或非”電路轉化成二進制信號，并輸入計算機比較環節而確定出電梯的運行方向。這種定向方法快速而準確，必將隨著電梯控制系統中微機的廣泛應用而不斷發展。

2. 電梯常用自動定向環節電氣原理說明

由上述可知，所謂的電梯自動定向就是電梯的位置信號與各層樓的轎內指令信號或各層樓廳外召喚信號（實際上也是一個位置信號）進行比較，若內、外召喚信號在電梯位置上方，則定上方向；在下方則定下方向。因此電梯的位置信號產生是至關重要的，通過將其與召喚信號進行比較而定出運行方向。現分別說明如下。

（1）電梯位置信號的產生。這里以圖1-20為例進行說明。在電梯井道內對應于每個層樓的停層位置處，設置一個永磁感應開關（SQ401～SQ405），該永磁感應開關在正常情況下（即隔磁鐵板未插入其縫隙），其干簧管中的觸點組被永久磁鋼磁化，使其常閉觸點斷開，常開觸點閉合，其常用的是一對常開觸點。因此，在隔磁鐵板未插入前觸點組保持斷開狀態；當電梯轎廂停靠或通過某層時，裝于轎廂邊上的隔磁鐵板插入磁開關的縫隙而將永久磁鋼的磁回路分路（或稱磁短路），于是干簧管中的觸點片去磁，其觸點復位，接通相應的層樓繼電器（KA401～KA405），并與層樓控制繼電器（KA501 ～KA505）組成步進式邏輯電路以反映電梯所在層樓的位置（包括瞬時狀況的位置）。其步進動作程序可舉例說明如下。

假設電梯轎廂由1層向3層運行，而電梯停在1層時，SQ401↑→KA401↑→KA501↑并自保；而當電梯轎廂離開1層向上運行時，即裝于轎廂旁的隔磁鐵板離開SQ401時，SQ401↑→KA401↑，但KA501繼電器不會釋放，因KA501繼電器通過2樓的KA402繼電器的2#、8#常閉觸點和KA403繼電器的2#、8#常閉觸點進行自保。當電梯轎廂到達2層樓區域時， SQ402↓→KA402↑→KA502↑→KA501↓，以后依次類推。

由上述可知，電梯的位置信號實際上是由層樓繼電器KA401、KA402、……和層樓控制繼電器KA501、KA502……來反映的。

（2）電梯運行方向的產生。通常，電梯的自動定向電路如圖1-21所示。

電梯運行方向的確定是根據電梯的位置信號（KA501↑、KA502↑……）同各個層樓大廳的召喚信號的比較而確定的。

例如，電梯在1層，即繼電器KA501↑，而其常閉觸點打開（見圖1-21），轎內指令信號為3層（即電梯轎廂內的乘客欲去往3層），這樣3層的轎內指令繼電器KA103↑；此時電源的電流不能流向下方向繼電器KA21，因電梯停在1層，其KA501的常閉觸點打開，故電流不能經KA103繼電器觸點而流向KA21繼電器，只能經KA502…KA505的常閉觸點而流向上方向繼電器KA11，這樣使得電梯在轎內3層指令繼電器的作用下，確定出電梯向上方向運行（即KA11繼電器吸合）。

又如，電梯停在4層時（即KA504↑），其13#、14#和15#、16#常閉觸點打開，3層的轎內指令信號（繼電器KA103↑），只能使電流經KA103繼電器而流向下行方向繼電器KA21，并使繼電器KA21↑，從而使電梯確定出向下運行的方向。

（3）電梯運行方向的保持。當電梯向上運行時，向上的停層信號逐一被應答。當電梯執行完這個方向的最后一個命令而停靠到某層樓時，方向繼電器KA11↓。此時司機或乘客又可以登記下向轎內指令和廳外召喚信號，而使下方向繼電器KA21↑，即電梯反向向下運行，并逐一應答被登記的向下指令、召喚信號。當完成這個方向（下方向）的最后一個信號時，其下方向繼電器釋放（即KA21↓）。

但不管何種情況，只有當電梯完成某一方向最遠的一個信號時，才可以改變電梯的運行方向，從而可以保證最遠一層樓的廳外乘客能夠乘坐電梯。

（4）電梯運行方向的人為變更。電梯運行方向的人為變更，只能在電梯處于有專職司機操縱的情況下才可以進行，而且這一操作必須在電梯停止運行或切斷控制電路電源的條件下方可進行。此時可由電梯的專職司機根據乘客的臨時要求或司機的意愿而改變電梯的運行方向。

1.5.4 發出制動減速信號的控制環節

無論何種電梯，為了達到“快、穩、準”中“準”的要求，必須令電梯在到達目的層樓之前的某一位置開始進行減速，以保證準確停車時所需的盡可能低的速度。為此，各種不同類型的電梯，其發出減速信號的位置是不一樣的；但無論何種電梯，其減速制動信號的發出可以歸結為兩大類。

（1）人工的。即由電梯的專職司機憑經驗判斷而發出的，如手柄開關操縱的各種載貨電梯等均屬此類。

（2）自動的。電梯能夠根據轎內指令信號或在各層樓廳外的召喚信號方向與電梯運行方向一致時，按預先確定的位置而自動發出減速信號。

現就自動發出減速信號的控制環節，舉例說明如下，其常用電路原理如圖1-22所示。

例如，電梯根據3樓的向上召喚信號（繼電器KA203↑）而向上運行，當電梯到達預置的3樓減速位置點時，通過井道內的3樓永磁感應器（SQ403）的動作，而使3層繼電器KA403↑，并經方向繼電器KA11的已閉合的常開觸點和尚未延時打開的停站觸發繼電器KA93的常開觸點而使減速信號繼電器KA92↑吸合，從而導致快速啟動繼電器KA32↓和快速運行繼電器KA33↓，電梯從快速運行狀態轉為制動減速狀態。這一過程是由與電梯運行方向一致的廳外召喚信號引起的，稱“順向截車”控制。

但若電梯轎廂滿載或專用時，專用繼電器KA73吸合，其常閉觸點處于斷開位置，則電梯雖經3樓的SQ4O3永磁感應器（即KA403↑）但減速信號繼電器KA92不能吸合，即電梯不發出減速信號。這樣的過程稱“直駛不停”控制。

如果電梯應答最遠的一個與電梯運行方向相反的廳外召喚信號，則當電梯到達該層減速位置點時，KA400+n↑→KA500+n↑→KA11↓（或KA21↓），從圖1-22中可看出，在電梯沒有方向時（即KA11↓、KA21↓）也能使減速信號繼電器KA92↑，從而使電梯轉為制動減速狀態。這樣的過程常稱為“反向截車”控制或稱為“斷方向減速”控制。這里包括了最高層和最低層（或稱最遠層）的減速信號發出，因為在兩端站時，電梯的運行方向會隨著減速信號發出點（即永磁感應器或兩端站的強迫減速開關SQ1、SQ2）的動作而使KA11↓（或KA21↓），這樣就導致電梯自動發出減速信號。

1.5.5 主驅動控制環節

對速度不同和自動化程度不一樣的電梯，其主驅動系統是不一樣的。這里主要對交流雙速、交流調速和直流高速3類電梯的主驅動系統控制操作方法進行敘述。

1. 交流雙速電梯的主驅動控制電路原理簡介

任何交流雙速電梯，其主驅動系統的控制電路原理可如圖1-23所示。

由圖1-23可知，當電梯有了方向（即KA11↑或KA21↑）后，在電梯的轎門和各層的層門均關閉的情況下（即KA81↑或門鎖觸點SAB101 ～SAB100 +n全部閉合），即可令快速啟動運行繼電器KA33↑，從而使快速運行接觸器KM3↑和輔助繼電器KA31↑，這樣便使運行方向工作接觸器KM1↑（或KM2↑），此后一方面使電磁制動器YB通電松閘，另一方面使曳引電動機M定子在串接一定的電阻RQK下啟動，電梯也隨即啟動運行，經0.8 ～1.0 s延時后，KA61繼電器釋放，其常閉觸點復位，使快速加速接觸器KM5↑，短接了RQK電阻，進而使曳引電動機M繼續加速至穩速運行。上述動作過程可概括如下。

當電梯發出減速信號后，即KA92↑→KA32↓、KA33↓→KM3↓→KM4↑→M進入再生發電制動減速狀態，電梯制動減速，直至慢速穩速運行。

當電梯慢速運行至欲停層樓的樓平面時，經平層停車永磁感應器SQ12和SQ22（即KA12和KA22）的作用而使KM1↓（或KM2↓）→M斷電停運 →電梯準確地停在欲停層樓的樓平面處。

2. 常用交流調速電梯主驅動控制電路原理簡介

這種電梯的主驅動控制電路原理如圖1-24所示。由圖1-24可知，電梯定出運行方向（即RR-U↑或RR-D↑）即可使運行方向工作接觸器SR-U↑（或SR-D↑）并導致制動器接觸器SB↑，即制動器松閘。這樣在快速運行命令繼電器RW1↑→RF↑→RFK↑的情況下，使啟動接觸器SH1↑，電梯運行啟動。待加速至約650r/min時，繼電器RTRV1↑，從而使正常快速運行接觸器SH2↑，電梯進入正常穩速運行狀態，而后又使SH1↓。如果電梯僅運行一個層樓，則接觸器SH2就不會再吸合了，也就是電梯僅運行一個層樓時只有接觸器SH1吸合，電梯的速度也僅只有額定速度的三分之一多點。因為交流調速電梯的額定速度一般不小于1.5m/s，通常運行一層是達不到額定速度的。

當電梯到達欲停層樓前的一定距離時，通過裝于轎廂頂的雙穩態永磁開關——KBR-U （或KBR-D）與井道內各層相應位置的永久圓磁體的相互作用而發出減速信號，經電子調速裝置EGD4，一方面使接觸器SH2↓（單層運行時為SH1↓），使曳引電動機從電網切出，另一方面由EGD4電子調速裝置輸出按距離變化的渦流制動器電流，由渦流制動器的制動力矩使電梯所具有的動能按距離制動減速，直至精確平層停車為止。

3. 晶閘管勵磁的直流高速電梯主驅動控制電路原理簡介

這種電梯最常見的主驅動系統控制電路原理（如GJX電梯的電路原理）如圖1-25所示。

由圖1-25可知，一旦電梯有了方向（KM11↑或KA21↑）及電梯門閉合后，快速啟動繼電器KA33↑、KA32↑，從而使電梯運行方向繼電器KA15↑、KA151↑（或KA16↑、KA161↑）、KA91↑、接觸器KM5↑（使曳引電動機上的電磁制動器YB通電松閘），導致晶閘管勵磁控制柜有給定輸出，經與測速反饋信號比較后輸入至放大調節器中，經放大調節后控制晶閘管的移相脈沖觸發器即可使晶閘管整流器（SCR）按預定的給定曲線輸出激勵直流發電機勵磁繞組的勵磁電流，從而使發電機的輸出電壓也按給定曲線進行變化，即曳引電動機的轉速（電梯的速度）按給定曲線進行平滑啟動加速，直至穩速運行。

當電梯將要到達欲停層樓前的一定位置時，通過選層器上的超前電刷和所觸發的KA401～KA400+n繼電器及KA95靈敏繼電器發出停層減速信號（即減速信號繼電器KA92↑、KA921↑）→KA33↓、KA32↓→晶閘管勵磁柜中的給定輸出也按一定曲線下降，這樣使晶閘管整流器組的輸出減小，也就是使發電機的勵磁電流減小，導致其輸出電壓和電動機的轉速（即電梯的速度）按一定曲線制動減小，直至進入欲停層樓的平層區域和最后平層停車。

由于這種電梯的運行速度在2.5m/s以上，一般運行一個層樓是達不到額定轉速的。因此這種電梯具有電超前的環節，即按電梯的實際運行速度進行電平檢測，并分成KV1 ～KV10。另外，由于電的反應速度遠大于機械機構的反應速度。因此當電氣電平已達到某一數值時，機械傳動系統的實際值尚須經一定延時后方能達到與前述相對應的速度，這就是所謂的電超前原理。因此根據電梯運行的層樓間距和實際速度而發出相應的減速信號，從而保證電梯有最有效的運行結構。

1.5.6 電梯的安全保護環節

前已述及，電梯運行的充分與必要條件中的第三點就是電梯的各種安全保護必須可靠有效。這是為了保證電梯最安全、最可靠地運行。我國近幾年來電梯的安全標準已向國際上的電梯安全標準接近，且基本上相等效，并在1987年頒布了GB 7588—87的《電梯制造與安裝安全規范》。這一新標準與國際上正在執行的EN 81—1（或英國的BS 5655）《電梯制造與安裝安全規范》等效，并于1995年進行了修訂。

根據電梯安全標準的要求，無論何種電梯均要符合標準中的安全保護要求。現就一般電梯常用的且必不可少的安全保護環節簡介如下。

1. 超速斷繩保護

按GB7 588—95標準的規定，當電梯下降速度達到額定速度的115%時，限速器上的第一個開關動作，使電梯自動減速；而當達到140%時，限速器上的第二個開關動作，切斷控制回路使電梯停止運行，與此同時，限速器通過機械結構使限速器鋼絲繩卡死不動，而電梯轎廂仍在向下運行，這樣被卡住的限速器鋼絲繩產生一個向上提拉力，從而把它及與其相關的轎廂安全鉗向上提起，使仍在下行的轎廂被安全鉗楔塊緊緊地卡在電梯導軌上，這樣使下行的電梯轎廂被掣停于某一位置而不再下降；同時把與其相對應的安全鉗開關斷開，進一步使電氣控制電路切斷，強令電梯停止。

這一保護是很重要的，凡是在有可能使各類人員進入電梯轎廂內的電梯，必須設置這一保護，它是極為重要的保護環節，絕不能等閑視之，但只有在不允許，也不能進入各類人員的小型雜物電梯上才可不設置這一保護環節。

2. 層門鎖保護

前面曾述及，電梯運行的3個充分與必要條件之一是：電梯必須關閉好門后方可運行。因此電梯門（包括轎廂門和各層樓的所有層門）必須閉鎖；若沒有閉鎖好，是不允許電梯運行的，并且還要求不能隨意強制撥開各個層樓的層門。所以各層樓的層門必須要有機械和電氣的聯鎖保護，即只有當各個層門確實關閉好后，機械的鉤子鎖鎖緊后電氣觸點才能接通，這樣電梯就可安全地運行。

由上述可知，層門閉鎖保護是機械和電氣不可分割的環節。因此在電梯安裝竣工驗收時必須提供某一類型的層門閉鎖保護裝置的型式試驗報告和性能檢測報告。

3. 電梯門的安全保護環節

這一保護環節主要是指在關門過程中防止夾傷乘客等的保護裝置。一般有安全觸板、光電保護或電子光幕保護裝置和關門力限制保護裝置等。這些保護裝置可任選一種或兩種以上均可。

這些保護裝置是在電梯關門過程中才起作用的。當有乘客或其他人員在電梯關門過程中碰撞（或接近）電梯門扇時使電梯門停止關閉，并立即開啟，從而使乘客不致被門扇夾痛（傷）。

4. 上、下端站的強迫減速保護

為了防止電梯在兩端站的永磁感應器或選層器觸點等失效而產生不了減速信號所導致的快速沖頂或蹲底，根據電梯安全標準規定，必須在電梯井道內的兩端設置強迫減速裝置。該裝置的動作示意如圖1-26所示。

當兩端站的正常減速信號因某種原因而不能發出減速信號時，則通過圖1-26中SQ2 （SQ1）的動作，使快速運行繼電器KA33↓、KA32↓，從而迫使電梯強行減速。

當電梯運行速度不小于1.6m/s時，端站的減速保護還分為單層和多層保護，即需要增加圖1-26中虛線所示的1SQ1（或1SQ2）2個限位開關。圖1-26中的1SQ1（或1SQ2）為多層運行時（即電梯以額定速度運行）起減速保護作用；而當電梯在端站的前一層站向端站運行時（即單層運行），則應使SQ1（或SQ2）開關起作用，但此時應將1SQ1（1SQ2）通過速度繼電器的觸點將其短接起來，以保護單層的正常運行。

5. 上、下方向限位保護及終端保護

當電梯運行至兩端站時，若平層停車裝置（永磁感應器或開關）不起作用，則應通過圖1-26中的SQ11（或SQ21）開關起作用而切斷電梯的運行方向繼電器（或接觸器），從而使電梯強行停車。

對于速度不大于1m/s的交流雙速電梯，應另設置終端極限開關。當方向限位保護不起作用時，要通過碰鐵使極限開關動作，切斷電梯的動力電源，迫使電梯強行停止。

6. 缺相、錯相保護

如果供給電梯用電的電網系統，由于檢修人員檢修不慎而造成三相動力線的相序與原相序有所不同，進而使電梯原定的運行方向變為相反的方向，這樣就會給電梯運行帶來極大的危險性，出現不堪設想的后果，此外也為防止電梯曳引電動機（或電動機）在電源缺相情況下的不正常運轉而導致燒損電動機現象的出現，要求在電梯控制系統中必須設置缺相、錯相的保護繼電器。這一要求在新的和舊的《電梯制造與安裝安全規范》中均有明確的條文規定。

當輸入交流曳引電動機（或直流電梯中的交流電動機或主變壓器）接線端子前的任意一部分（如熱保護繼電器、接觸器的主觸頭、熔斷器、總電源開關等）出現問題而導致缺相時，均應通過缺相、錯相保護繼電器的動作而切斷控制電路中的安全保護回路。圖2-1中的KA71即為此保護器，一旦KA71↓→KA72↓→切斷所有控制回路，強迫電梯停止運行。

現在，人們常將缺相和錯相兩種保護合并在一個繼電器內，這就是通常所說的缺相、錯相保護繼電器，常用的缺相、錯相保護繼電器型號有XJ-3型和XQJ-86-Ⅱ型等。圖1-27給出了該繼電器的工作原理。

7. 電梯電氣控制系統中的短路保護

一般的電氣設備均應有短路保護，電梯的電氣控制系統也與其他電氣設備一樣，均用容量不同的熔斷器進行短路保護。熔斷器中的熔絲保護特性如圖1-28所示。

8. 曳引電動機（或直流電梯中的交流電動機或主變壓器）的過載保護

一般最常用的過載保護是熱繼電器保護，當電梯長時間過載（即電動機中的電流大于額定電流）時，熱繼電器中的雙金屬片經過一定時間（該時間將隨電動機中電流大小變化而變化）后變形而斷開串接在安全保護回路中的熱繼電器觸點，從而切斷全部控制電路，強迫電梯停止運行，從而保護電動機（或主變壓器）不因長時間過載而燒損。例如，圖2-1中的FRl、FR2均屬于此種保護。該熱繼電器的保護動作示意如圖1-29所示。

現在，也有通過電動機（或主變壓器）繞組中的熱敏電阻（或熱敏開關）進行過載保護的，即因過載發熱而引起的阻值變化量經放大器放大，使微型繼電器吸合，斷開其串接在安全保護回路中的常閉觸頭，從而切斷電梯的全部控制電路。強迫電梯停止運行，從而保護電動機（或主變壓器）不被燒壞。這種過載保護的接線示意如圖1-30所示。

除了上述的短路保護和過載保護外，現在也常用帶有失壓、短路過載等保護作用的空氣自動開關作為電梯電源的主控制開關，在失壓、短路、過載情況下，迅速切斷電梯總電源。因此選用合適的電梯總電源開關也是十分重要的。