智能化直线电机驱动的电梯开门机制造技术

一种涉及智能化直线电机驱动的电梯开门机，包括开门机底板（１）、直线电机次级（２）、门机右挂门板（３）、直线电机初级（４）、门刀（５）、门刀钩（６）、门挂板联动绳轮组（７）、导轨（８）、门滑轮组件（９）、导轮组件（１０）、门机左挂门板（１１）及中间缓冲档块组件（１２）；与直线电机相连的智能驱动控制系统包括由电源、整流模块和智能功率模块所组成的逆变电路，掌上型调试器，控制芯片，隔离驱动器，光电编码器及电流采样电路所组成。该智能化直线电机驱动的电梯开门机与现有技术相比，具有结构简单、不需要任何转换装置，运行平稳，噪声小、精度高、可靠性好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种智能化直线电机驱动的电梯开门机。
技术介绍
电梯开门机是一种需要长时间、频繁、往复式工作的机电一体化的装置。它不仅要求工作可靠性高、安全性好，而且还要求其具有运行平稳、噪音低。现有的电梯开门机均采用旋转电动机，经机械变速转换传动的方式，将旋转运动转换成直线运动实现电梯开关门。因而，其固有的结构复杂和工作平稳性较差、传递效率低的缺陷无法避免。同时还存在着噪音大、制造成本高以及制造安装和调试方面的难度较大的缺陷。
技术实现思路
本项专利技术针对上述情况，提供采用直线电动机产生电磁力直接驱动电梯开、关门，因而使开门机的结构及相应的安装、调试工作均大大简化。并具有传递效率高、运行平稳、噪音小等优点的电梯开门机。本项专利技术智能化直线电机驱动的电梯开门机的结构是直线电机初级安装在门机挂门板上，直线电机次级安装在固定于开门机底板上的直线电机次级固定座17上；固定在开门机底板上的门挂板联动绳轮组通过联动钢丝绳与门机左右挂门板相连，分别装在门机左右挂门板上的两个门滑轮组件置于导轨上，导轨固定在开门机底板上，左右两个挂门板通过左右两个导轮组件分别装在门机导轨上；门刀固定在左挂门板上，与门刀配套的门刀钩安装在开门机底板上；门机触点触体的右触点通过门机触点支架安装在门机右挂门板上，而左触体通过门机触体支架安装在开门机底板上。本专利技术的智能驱动控制系统包括与直线电机的M相连的由电源经整流模块连于智能功率模块IPM所组成的逆变电路，掌上型调试器与控制芯片CPU的输入双向相连。控制芯片CPU的输出经隔离驱动器连于智能功率模块IPM，光电编码器分别连于直线电机和控制芯片CPU。电流采样电路分别连于智能功率模块的输出与控制芯片CPU。本专利技术由于采用直线电机驱动和智能驱动控制系统，与现有技术相比，具有结构简单、不需要任何转换装置，简化了开门机的机械结构和传动方式，运行平稳，噪声小，通过智能化控制，精度高，可靠性好。四附图说明图1是单台直线电机拖动型式的智能化直线电机驱动的电梯开门机。图2是两台直线电机拖动型式的智能化直线电机驱动的电梯开门机。图3中的<A>、<B>、<C>三图分别是图1与图2中的A-A向视图，B向视图和C向视图。图1与图2和图3中的标号名称1、开门机底板；2、直线电机次级；3、门机右挂门板；4、直线电机初级；5、门刀；6、门刀钩；7、门挂板联动绳轮组；8、导轨；9、门滑轮组件；10、导轮组件；11、门机左挂门板；12、中间缓冲挡块组件；13、门机触体支架；14、门机触点触体；15、门机触点支架；16、定位轮组件；17、直线电机次级固定座；18、垫套；19、联动钢丝绳。图4是智能驱动控制系统原理框图。图5是智能驱动控制系统组成框图。图6是0V/+24V数字信号转换为0V/+5V数字信号的电平转换电路。图7是0V/+5V数字信号转换为0V/+24V数字信号的电平转换电路。图8是鉴相电路原理图。图9是倍频电路原理图。图10是开门时CPU对IPM发出的触发信号示意图。图11是关门时CPU对IPM发出的触发信号示意图。图12是智能驱动控制系统中CPU控制芯片的外围连接示意图。五、具体实施方法本项专利技术的智能化直线电机驱动的电梯开门机的结构如图1与图2和图 3所示，由图可知直线电机初级4安装在门机右挂门板3上，直线电机次级2安装在与门机底板直接相连的直线电机次级固定座17上；固定在开门机底板1上的门挂联动绳轮组7通过联动钢丝绳19与门机左挂门板11相连；当直线电机初级4通电后，直线电机初级4与直线电机次级2之间产生电磁力推动门机右挂门板3作左右往复运动。再通过联动绳轮组7的联动钢丝绳19带动门机左挂门板11做同步往复运动，实现电梯开、关门。分别装在门机左右挂门板11与3上与直线电机初级4相接触的左右两个门滑轮组件9置于导轨8上(如图2所示)，对于单台直线电机驱动的电梯开门机，装在门机右挂门板上与直线电机初级4相接触的右门滑轮组件9置于导轨8上，而左门滑轮组件9固定在门机左挂门板11上且置于导轨8上(如图1所示)，导轨固定在门机底板上，通过左右两个导轮组件10分别把门机左右两个挂门板11与3固定在导轨上；门刀5固定在左挂门板上，与门刀配套的门刀钩6安装在开门机底板上，门刀与挂门板同步运动，保证厅门、轿门在开关门过程中同步运动，克服了风阻造成厅门无法与轿门联动关闭，迫使电梯停运的现象。门机触点触体14的右触点通过门机触体支架15安装在门机右挂门板3上，而左触体通过门机触体支架13安装在开门机底板1上。中间缓冲挡块组件12安装在门机右挂门板3与门机左挂门板11之间，使电梯关门到位时，门机左右挂门板不发生撞击，且能减少电梯门关门到位时的震动，使电梯门的运动更平稳，噪音更小。智能驱动控制系统如图4和图5所示，以图1的单台直线电机拖动型式的智能化直线电机驱动的电梯开门机为例叙述如下电梯开门机由一台直线感应电机(LIM)驱动。LIM的次级2由一块铜板和一块导磁钢板组成，安装在门机底板1上，是固定不动的。LIM的初级4由电枢铁心和三相绕组组成，安装在门机右挂门板3上，是随门一起运动的。三相绕组作星形连接，三个绕组端部U、V、W连接到控制器的逆变器输出端。另外，挂门板安装了光电编码器，其轴伸端通过一个柔性联轴器与小轮连接，小轮在门机导轨8上运动。这样当厅、轿门移动时，光电编码器转动，发出A、B两个呈90度相位差的脉冲信号。这两个信号被控制器用来检测门的位置和运动方向。智能驱动控制系统的原理框图如图4所示。其中的控制单元就是一片系统(PSOC)的CPU，图中的检修指令是一个0V或+5V(分别代表“检修”或“正常运行”)的数字信号，直接接到CPU的一个引脚上(参图12中第10号引脚)。当该指令为“检修”时，CPU通过它的一个引脚向主机发出“正在检修”信号(参图12中第17号引脚)，并通过另一个引脚从一个本地开关读取“开门”或“关门”的指令(参图12中第11号引脚)。反之，在“正常运行”时，CPU向主机发出“正在检修无效”信号，并通过另一个引脚从主机读取“开门”或“关门”的指令(参图12中第18号引脚)。CPU随后控制逆变器给LIM供电，直至门移到位，并通过另两个引脚向主机分别发“开门到位”或“并门到位”信号(参图12中第16和15号引脚)。这里，主机发送或接收的信号是0V或+24V的数字信号，而CPU接收或发送的是0V或+5V的数字信号，因此二者之间的信号传递还需要一个电平转换电路。该电路如图6和图7所示。光电编码器的两个输出信号A和B首先经过图8所示的鉴相电路来指示门的运动方向。在开门时，信号A超前信号B90度，所以方向信号始终为低电平；反之，在关门时，信号A滞后信号B90度，所以方向信号始终为高电平。其次，信号A和B经过图9所示的倍频电路来提高位置信号的精度。CPU通过两个引脚读取位置信号和方向信号(参图12中第25和24号引脚)。位置信号是脉冲信号，它的上升沿触发CPU的中断；CPU响应中断后，首先判断门的运行方向，再对门的位置数值加或减1。所以，单位位置数值对应门的平移距离是(ПD/N2)，其中D是光电编码器轴伸上小轮的直径，N是光电编码器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化直线电机驱动的电梯开门机，其特征在于，直线电机初级（４）安装在门机挂门板上，直线电机次级（２）安装在固定于开门机底板（１）上的直线电机次级固定座（１７）上；固定在开门机底板（１）上的门挂联动绳轮组（７）通过联动钢丝绳与门机左挂门板（１１）相连；分别装在门机左挂门板（１１）和门机右挂门板（３）上与直线电机初级相接触的左右两个门滑轮组件（９）至于导轨（８）上，导轨（８）固定在开门机底板（１）上，左右两个挂门板通过左右两个导轮组件（１０）分别装在门机导轨上；门机触点触体（１４）的右触体通过门机触体支架（１５）安装在门机右挂门板（３）上，而左触体通过门机触体支架（１３）安装在开门机底板（１）上；与直线电机相连的智能驱动控制系统包括由电源经整流模块连于智能功率模块（ＩＰＭ）所组成的逆变电路的输出连于直线电机（Ｍ），掌上型调试器与控制芯片（ＣＰＵ）的输入双向相连，控制芯片（ＣＰＵ）的输出经隔离驱动器连于智能功率模块（ＩＰＭ），光电编码器分别连于直线电机（Ｍ）和控制芯片（ＣＰＵ），电流采样电路分别连于智能功率模块（ＩＰＭ）的输出与控制芯片（ＣＰＵ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹中，叶云岳，朱永和，崔敏，
申请(专利权)人：南通中尧机电制造有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]