用于在发生电源故障时控制电梯运行的装置和方法制造方法及图纸

用于控制电梯运行的装置，包括：检测主电源是否供电的电源设备，包括充电器并输出预定控制信号；操作控制单元，接收来自直流电源设备的控制信号和用户输入的命令控制信号，输出速度控制信号和负载补偿信号以控制电脑系统；功耗检测器，计算交流电机的功耗；限速器，接收到来自速度检测器的交流电机速度信号和功耗检测器计算出的电机功耗后限制电机的速度；速度控制单元，接收到负载补偿信号和限速器控制信号后控制交流电机的转速。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在电梯系统中的商用主电源被中断的情况下，通过使用充电电源来紧急操作电梯的技术，并具体涉及一种用于在出现电源故障的情况下控制电梯运行的装置及其方法，当电梯在紧急状态下由充电电源供电时，其能够使充电电源的放电量最小化，并能够防止过电流。如果电梯厢在运行过程中由于电源故障意外地停在楼层之间，那么电梯厢将进行紧急操作，使乘客从最近的楼层离开电梯。在为电源故障作准备时，为了向电梯系统提供电源，额外向控制板提供一电源设备，该电源设备典型地包括充电器和蓄电池，其中通常充入几十伏的直流电源。也就是说，当该电源设备检测到主电源未供电的电源故障状态时，充入蓄电池中的直流电被变换为交流电，然后通过升压变压器和逆变器被变换为与主电源具有相同频率的交流电，并提供给整流器的输入端，在紧急情况下就是根据这种方法来操作电梯系统的。附图说明图1为根据现有技术的，在出现电源故障时控制电梯运行的装置的框图。如图所示，根据现有技术的，在出现电源故障时控制电梯运行的装置包括主电源输入接触器2，在正常状态下闭合接触器2用以提供主电源1，或在出现电源故障情况下断开接触器2以阻断主电源1的电源输入路径；整流器3和平滑电容器4，用于将从主电源输入的交流电变换为直流电并将之滤平；放电晶体管5和电阻器6，用于限制电容器4的充电电压上升超过预定的电平；逆变器7，用于根据脉宽调制信号发生器20(后面将进行描述)产生的输出信号将从平滑电容器4输出的直流电压变换为交流电压；电流检测器8A，8B和8C，用于检测逆变器7向交流电机9提供的电流，由逆变器7的输出电源驱动交流电机9；旋转编码器10，用于检测电机9的旋转速度和输出脉冲；滑轮11，用于接收来自交流电机9驱动轴的驱动力，和在垂直方向提升或释放电梯厢13；与电梯厢13相连的平衡配重12，具有预定的重量以保证电梯厢的平衡，并与电梯厢13在相反的方向上竖直运动；候梯厅呼叫按钮单元14，在各层候梯厅等候的乘客按压该按钮单元来呼叫电梯厢13；电梯厢呼叫按钮单元15，用于电梯厢13中的乘客选择目的地楼层；负载检测器16，用于检测电梯厢13中的载重量；带有充电器的电源设备17，用于在出现电源故障的情况下电梯的紧急操作；操作控制单元18，根据来自候梯厅呼叫按钮单元14的候梯厅呼叫或来自电梯厢呼叫按钮单元15的电梯厢呼叫来控制电梯系统的运行；速度控制单元19，用于在接收到来自操作控制单元18的速度命令后输出速度控制信号；和脉宽调制信号发生器20，用于在接收到速度控制信号后输出脉宽调制信号。下面将说明具有上述结构的，现有技术中用于控制电梯运行的装置的工作情况。在正常操作时，主电源1向电梯系统正常供电，操作控制单元18根据来自候梯厅呼叫按钮单元14或电梯厢呼叫按钮单元15的呼叫产生速度命令b1，以控制电梯的运行，并基于由负载检测器16检测到的电梯厢13的载重量，计算平衡配重12与电梯厢13之间的重量差，并相应地输出负载补偿信号b2。当速度控制单元19根据从操作控制单元18输出的速度命令b1向脉宽调制(PWM)信号发生器20输出预定速度控制信号时，脉宽调制信号发生器20控制脉冲信号的宽度并将之输出到逆变器7。然后，逆变器7相应地控制交流电机9的旋转速度。下面参照图2说明电源设备7的工作情况。主电源故障检测单元17A监测主电源1是否提供给电梯系统。当主电源向电梯系统正常供电时，电池电压检测单元17G检测蓄电池17F的电压，且如果电压下降到低于预置电平时，电池电压检测单元17G驱动电池充电控制单元17I。相应地，从脉宽调制信号发生器17K输出预定的脉宽调制信号，随后来自主电源1的电压通过变压器17C和电源变换单元17D对蓄电池进行充电。假如电源故障检测单元17A检测到电源故障状态，即主电源没有为电梯系统供电，那么来自接触器驱动单元17B的断开信号将断开主电源输入接触器2。此时，驱动交流电源控制单元17J，使充入电池17F中的直流电通过逆变器17D被变换为交流电。因而，电池17F中的直流电压通过逆变器17D，线圈L1，L2，L3和变压器17C被变换为与主电源电压具有相同频率的交流电压，并被输出到整流器3。当电源故障检测单元17A检测到电源故障并向操作控制单元18输出电源故障检测信号a1时，操作控制单元18从正常操作模式切换到电源故障操作模式以进行紧急操作。而且，当紧急操作完成时，操作控制单元18向电源设备17输出操作完成信号，从而停止电源设备17的工作。其中，当电源设备17检测到电源故障并向操作控制单元18输出主电源没有向电梯系统供电的信号时，基于负载检测器16的负载检测信号，操作控制单元18计算平衡配重12与电梯厢13之间的重量差。如果平衡配重12的重量超过电梯厢13的重量，则操作控制单元18确定电梯厢13的运行方向向上，在相反的情况下，其确定电梯厢13的运行方向向下，然后输出速度命令b1来控制电机9的速度。当电梯厢13确定运行方向后开始运行时，电机9由发电机驱动，其中产生的能量作为热量被放电晶体管和电阻器6消耗。图3为图1中根据现有技术的速度控制单元的详细框图。下面参见图3说明速度控制单元19根据操作控制单元18输出的速度命令b1来进行速度控制的操作。当电流检测器19A检测到与通过各电流检测元件8A～8C检测到的各相电流量相应的电流检测信号并将之输出到电流变换器19B时，电流变换器19B将之变换为扭矩分量电流和磁通量分量电流并将之输出。速度检测器19C根据旋转编码器10输出的脉冲信号检测交流电机9的旋转速度，并输出与旋转速度相应的速度检测信号。磁通量命令发生器19D产生电机9的磁通量分量电流(componentcurrent)命令信号，磁通量估算器19E从由电流变换器19B输出的磁通量分量电流中估算磁通量。减法器19F从磁通量命令发生器19D输出的磁通量命令中减去磁通量估算器19E的输出磁通量，并向磁通量控制器19G输出磁通量差信号。磁通量控制器19G输出与减法器输出的磁通量差信号相应的磁通量分量电流，减法器19H计算由磁通量控制器19G输出的磁通量分量电流的补偿值并将之输出，磁通量电流控制器19I输出与差值成比例的磁通量电压命令。同时，减法器19J从由操作控制单元18输入的速度命令信号b1所表示的命令速度中减去速度检测器19C检测到的电机旋转速度。相应地，速度控制器19K输出与速度差信号相应的扭矩电流，加法器19L将操作控制单元18输入的负载补偿电流b2加到扭矩电流中，并输出相应的扭矩电流命令。减法器19M从加法器19L输出的扭矩电流中减去电流变换器19B的输出扭矩电流，并输出扭矩分量电流的差信号，扭矩电流控制器19N输出与扭矩分量电流差成比例的扭矩电压命令信号。差频运算器19O根据扭矩和磁通量来计算差频，加法器19P将计算出的差频加到速度检测器19C的检测速度中，并相应地输出频率命令。然后，电压变换器19Q接收分别由磁通量电流控制器19I和扭矩电流控制器19N输出的电压命令以及加法器19P输出的频率命令，并生成三相电压命令，并将其向脉宽调制信号发生器20输出。此时，交流电机9的功耗P和扭矩Tq由下列等式(1)，(2)表示Tq＝k×Iq-----------------(1)P＝Tq×Wr-----本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在电梯系统发生电源故障时控制电梯运行的装置，电梯系统具有：向系统提供交流电的主交流电源；将来自电源的交流电变换为直流电的变换器；根据脉宽调制信号将直流电变换为交流电的第一逆变器；用于提供脉宽调制信号以控制逆变器开关的第一脉宽调制器；以与逆变器的输出相应的速度驱动的交流电机；根据电机转速生成脉冲信号的脉冲发生器；和根据脉冲发生器的脉冲信号检测电机速度的速度检测器，所述装置包括： 直流电源设备，包括：用于检测主电源故障的电源故障检测器；电池，用于在正常状态下从主电源充电，或当根据电源故障检测器的输出检测到电源故障时提供充电电压；将来自电池的直流电变换为交流电的第二逆变器；用于提供脉宽调制信号以控制第二逆变器开关的第二脉宽调制器；和用于升高第二逆变器输出电压的变压器； 操作控制单元，用于接收来自电源故障检测器的电源故障检测信号和接收来自候梯厅或电梯厢的呼叫信号或目的地选择信号，并输出速度控制信号和负载补偿信号，从而控制电梯系统； 功耗检测器，用于计算电机的功耗； 限速器，根据来自速度检测器的电机速度信号和由功耗检测器计算出的电机功耗来限制电机的速度；和 速度控制单元，在接收到负载补偿信号和来自限速器的控制信号后控制电机的转速。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吕焕宰，
申请(专利权)人：LG奥的斯电梯有限会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]