矢量控制永磁同步变频电梯门机控制器制造技术

一种矢量控制永磁同步变频电梯门机控制器，由壳体、壳体内的控制电路板和与控制电路板连接的面板组成，其特征在于：控制电路板由中央处理单元ＣＰＵ、外部命令输入电路、外部命令输入端子排、电梯门状态及位置输入电路、电梯门位置输入端子排、过流、过压和欠压检测电路、显示窗口、驱动电路、主回路、电梯门输出电路和电梯门位置输出端子排组成。本实用新型专利技术的优点是：适应电网的波动、现场可调试范围小、寿命长、节能降耗、运行平稳、故障率低、免调试、性能价格比极高。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于变频装置，特别涉及一种矢量控制永磁同步变频电梯门机控 制器。 技术背景传统的门机一般采用交流异步电动机或直流电动机来实现，不使用双闭环结 构，需要人为调试的控制器参数多达几十个甚至上百个，具有中间减速传动装置、 结构复杂、维修困难、体积较大、噪音大、寿命短、发生故障的频率高等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种节能 降耗、运行平稳、故障率低，智能化，人性化的矢量控制永磁同步变频电梯门机 控制器。本技术的技术方案是 一种矢量控制永磁同步变频电梯门机控制器， 由壳体、壳体内的控制电路板和与控制电路板连接的面板组成，控制电路板由电源电路、中央处理单元CPU (控制芯片TMS320LF2407DSP)、外部命令输入电 路、外部命令输入端子排、电梯门状态及位置输入电路、电梯门位置输入端子排、 过流、过压和欠压检测电路、显示窗口、驱动电路、主回路、电梯门输出电路和 电梯门位置输出端子排组成，其特征在于过流、过压和欠压检测电路由过流检 测电路和过压、欠压检测电路组成；其中，过流检测电路通过集成运放电路将电 流通过电流检测电路将过流信号转化成电压信号后输入到CPU;过压、欠压检 测电路通过集成运放电路将电压通过电压检测电路将过压、欠压信号输入到CPU。上述中央处理单元CPU采用芯片为TMS320LF2407 DSP。本技术的优点是适应电网的波动、现场可调试范围小、寿命长、节能降耗、运行平稳、故障率低、免调试、性能价格比极高。附图说明-图1是本技术的控制原理图。图2是中央处理单元CPU的电路原理图。 图3是过流和过压、欠压检测电路的电路原理图。 图4是面板的显示窗口示意图。具体实施方式如图l、 2所示 一种矢量控制永磁同步变频电梯门机控制器，由壳体、壳体内的控制电路板和与控制电路板连接的面板组成，其特征在于控制电路板由 电源电路、中央处理单元CPU (控制芯片TMS320LF2407DSP)、外部命令输入 电路、外部命令输入端子排、电梯门状态及位置输入电路、电梯门位置输入端子 排、过流、过压和欠压检测电路、显示窗口、驱动电路、主回路、电梯门输出电 路和电梯门位置输出端子排组成。控制芯片TMS320LF2407 DSP集成了电机控制所需的全部外围接口电路， 包括PBl脉宽调制电路、模/数转换电路、码盘接口电路和通信接口电路等。外 部命令输入电路的输入端与外部命令输入端子排连接，输出端与DSP的I/O 口 连接，DSP的6路PWM输出端与驱动电路连接，驱动电路的输出端与主回路电 路的输入端连接，主回路i乜路的输出端与电机连接；电梯门状态及位覽输入电路 的输入端与电梯门位置输入端子排连接，输出端与DSP的SPI接口模块连接； DSP输出端与电梯门位置输出电路的输入端连接，电梯门位S输出电路的输出端 与电梯门位S输出端子排连接；故障保护电路通过GAL与DSP的功率驱动输入 引脚连接。上述过流和过压、欠压检测电路由过流检测电路和过压、欠压检测电 路组成；其中，过流检测电路通过集成运放电路将电流通过电流检测电路将过流 信号转化成电压信号后输入到CPU;过压、欠压检测电路通过集成运放电路将 电压通过电压检测电路将过压、欠压信号输入到CPU (如图3所示)。当出现过 压、过流、欠压时，将PWM输出引脚置为高阻态。另外，编码器或旋变与EEPROM 共用DSP的SPI 口，通过I/O 口给出片选信号；DSP的SCI接口模块通过光耦 隔离与计算机连接，接收上位机命令并传送下位机状态；电流电压采样电路经隔 离滤波后与DSP的模数转换器ADC连接。上述电源电路是为CPU和其他电路提供工作电源，外部命令通过外部命令输 入端子排输入到外部命令输入电路，再输入到DSP的I/0口， DSP对外部命令进 行判断，根据判断结果给出相应的命令，执行电梯门的开，关和停止，在执行过 程中通过编码器检测电梯门所处的状态及位置；过流、过压和欠压检测电路通过GAL连在DSP的^^弓I脚，和三个I/0口上，其中任意一个故障发生，都 会将PZ^/7V7^引脚拉低，并把相应的I/0口置高，DSP会自动封锁PWM，避免损坏主回路功率元气件，实现故障保护。电梯门机专用变频器在运行过程中，控制面板可以实时显示当前的运行状态 (开门、关门、停止)和脉冲数、位置百分比等信息。CPU是该电梯门机变频器 的核心，它采用TI公司出品的TMS320LF2407 DSP，根据内部预设定的参数及 外部命令输入电路得到的指令，根据矢量控制算法得出控制电压，利用DSP内 的事件管理器输出六路带死区时间的SPWM波，用来提供给驱动电路。键盘显示电路采用4为位数码管，8个LED发光二极管和8个按键开关，键 盘是用来对变频器功能参数单元值进行修改和设定。开门键、关门键、强迫关门 键和停止键分别对应开门指令、关门指令、强迫关门指令和停止指令，功能键和 加减键用于选择修改参数，写入键用于发送写EEPOM指令将参数写入 EEPROM。显示电路是用来显示变频器各参数单元值及电梯门的状态和位置，它 与主控电路采用16芯扁平电缆连接，它显示54个参数单元值，从F00到F54， LED发光二极管DO亮表明电梯处于开门状态，DC亮表明电梯处于关门状态， HZ亮表明4位数码管显示的为电机转速值，％亮时表明4位数码管显示的数值 为电梯门运行的位置百分数，SEC亮时表明4位数码管显示的数值是时间，单位 为秒。固化在芯片TMS320LF2407 DSP内的控制软件接收外部信号、编码器检测 并输出的电梯门的位置，自学习得到的门宽，查位置百分比一速度曲线表得到转 速给定，再通过双闭环矢量控制算法实现对电机转速的实时控制。通过检测电流 有效值是否超出上限实现力矩监控，输出相应的开关门指令，完成电梯的安全运 行。该控制软件还利用DSP的SCI实现电机运行参数的实时上传给上位机监控 软件，实时显示电梯门运行的位置和电机工作状态。另外该软件还可以工作在 SCI控制模式下，通过RS232向下位机发送指令实现电梯门机的远程控制。本变频器的控制面板窗口代码说明如图4所示1. D0发光二极管亮，表示接到开门信号，发光二极管灭表明没有开门信号。2. DC发光二极管亮，表示接到关门信号，发光二极管灭表明没有关门信号。3. HZ发光二极管亮，表示数码管显示的数值为电机转速，单位为转/分。4. %发光二极管亮，表示数码管显示的数值为电梯门运行的位置百分比， (即当数码管显示0.0%为电梯门关齐，当数码管显示100%为电梯门开齐。5. SEC发光二极管亮，表示数码管显示的数值单位为秒。6. 功能键，用以转换数码管显示内容为参数单元号还是参数单元值，例如 数码管显示F00,按一下功能键后数码管显示为2，再按一下功能键后显示为 F00。7. 写入键，将已设定的参数值写入到EEPROM中，我们可以按减量键把数码 管显示给为0或者1，然后按一下写入键，就可以把数码管显示的数值写入 到EEPR0M中。8. 增量键，利用此键可以将数码管显示的数值增大，例如数码管显示F00， 按下增量键，显示变成F01,如果按住不动，显示的数值将连续增加。9. 减量键，利用此键可以将数码管显示的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矢量控制永磁同步变频电梯门机控制器，由壳体、壳体内的控制电路板和与控制电路板连接的面板组成，控制电路板由电源电路、中央处理单元ＣＰＵ、外部命令输入电路、外部命令输入端子排、电梯门状态及位置输入电路、电梯门位置输入端子排、过流、过压和欠压检测电路、显示窗口、驱动电路、主回路、电梯门输出电路和电梯门位置输出端子排组成，其特征在于：过流和过压、欠压检测电路由过流检测电路和过压、欠压检测电路组成；其中，过流检测电路通过集成运放电路将电流通过电流检测电路将过流信号转化成电压信号后输入到ＣＰＵ；过压、欠压检测电路通过集成运放电路将电压通过电压检测电路将过压、欠压信号输入到ＣＰＵ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏超英，顾玉生，
申请(专利权)人：天津奥特控制设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]