电梯的正余弦编码器故障预处理方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电梯的正余弦编码器故障预处理方法和系统，该方法包括：接收电动机启动信号后，获取正余弦编码器的反馈信号，并根据反馈信号和预设角度获取电动机的转子的预测角度；将相同幅值的各预设方向的矢量电压脉冲依次发送至电动机，并接收电动机分别根据各矢量电压脉冲返回的相电流；根据多个相电流确定电动机的转子的静态角度；计算预测角度和静态角度的角度差；若角度差大于预设差值，则控制电动机停止运行。如此，可在电动机运行前对正余弦编码器进行故障预判，在角度差大于预设差值控制电动机停止运行，避免因正余弦编码器的反馈信号不准确而导致产生电梯飞车、困人等故障，提高电梯运行的安全性和可靠性。

Method and system for preprocessing sine cosine encoder of elevator

The present invention relates to a pretreatment method and system for an elevator fault cosine encoder, the method comprises: receiving motor start signal, the feedback signal acquisition of cosine encoder, and according to the prediction of rotor angles of the feedback signal and the preset angle of the motor; the preset direction the same amplitude of the voltage pulses are sent to the vector motor and motor current of each phase respectively according to the received vector voltage pulse return; according to the multiple phase current to determine the static angle of the rotor of the motor; prediction of angle and static angle angle difference; if the angle difference is greater than the preset value, then control the motor to stop running. So, in the operation of the motor of cosine encoder fault in anticipation, angle difference is greater than the preset difference to control the motor to stop running, to avoid the cosine encoder feedback signal is not accurate and causes the elevator speed, trapped people fault, improve the safety and reliability of elevator operation.

【技术实现步骤摘要】
电梯的正余弦编码器故障预处理方法和系统
本专利技术涉及电梯
，特别是涉及一种电梯的正余弦编码器故障预处理方法和系统。
技术介绍
正余弦编码器可以将机械的几何位移量转化为电子信号，应用于电梯时，电梯控制系统可以根据正余弦编码器发送的信号确定电动机的速度和转子位置，以此控制电动机的升降。因此，正余弦编码器的信号准确性，对电梯运行的稳定起到重要作用。然而，传统的电梯控制系统通常是在电梯启动后直接根据正余弦编码器的信号进行电动机控制。当正余弦编码器的信号有误时，将会导致电动机运行不稳定，从而导致电梯运行不稳定，可靠性差。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种提高运行可靠性的电梯的正余弦编码器故障预处理方法和系统。一种电梯的正余弦编码器故障预处理方法，包括：接收电动机启动信号后，获取正余弦编码器的反馈信号，并根据所述反馈信号和预设角度获取电动机的转子的预测角度；将相同幅值的各预设方向的矢量电压脉冲依次发送至所述电动机，并接收所述电动机分别根据各矢量电压脉冲返回的相电流；根据多个相电流确定所述电动机的转子的静态角度；计算所述预测角度和所述静态角度的角度差；若所述角度差大于预设差值，则控制所述电动机停止运行。一种电梯的正余弦编码器故障预处理系统，包括：预测角度获取模块，用于接收电动机启动信号后，获取正余弦编码器的反馈信号，并根据所述反馈信号和预设角度获取电动机的转子的预测角度；相电流接收模块，用于将相同幅值的各预设方向的矢量电压脉冲依次发送至所述电动机，并接收所述电动机分别根据各矢量电压脉冲返回的相电流；静态角度获取模块，用于根据多个相电流确定所述电动机的转子的静态角度；角度差计算模块，用于计算所述预测角度和所述静态角度的角度差；故障预处理模块，用于在所述角度差大于预设差值时，控制所述电动机停止运行。上述电梯的正余弦编码器故障预处理方法和系统，通过采用两种方式分别得到用于电动机转子位置的角度，一种方式为：在接收电动机启动信号后，获取正余弦编码器的反馈信号，并根据反馈信号和预设角度获取电动机的转子的预测角度；另一种方式为：将相同幅值的各预设方向的矢量电压脉冲依次发送至电动机，并接收电动机分别根据各矢量电压脉冲返回的相电流，根据多个相电流确定电动机的转子的静态角度。然后计算预测角度和静态角度的角度差，根据角度差进行分析，若角度差大于预设差值，则控制电动机停止运行。如此，可在电梯的电动机运行前对正余弦编码器进行故障预判，在角度差大于预设差值控制电动机停止运行，避免因正余弦编码器的反馈信号不准确而导致产生电梯飞车、困人等故障，提高电梯运行的安全性和可靠性。附图说明图1为一实施例中电梯的正余弦编码器故障预处理方法的流程图；图2为一实施例中接收电动机启动信号后，获取正余弦编码器的反馈信号，并根据反馈信号和预设角度获取电动机的转子的预测角度的具体流程图；图3为另一实施例中电梯的正余弦编码器故障预处理方法的流程图；图4为一实施例中电梯的正余弦编码器故障预处理系统的模块框图；图5为另一实施例中电梯的正余弦编码器故障预处理系统的模块框图。具体实施方式参考图1，一实施例中电梯的正余弦编码器故障预处理方法，可应用于电梯的控制系统，该方法包括如下步骤。S110：接收电动机启动信号后，获取正余弦编码器的反馈信号，并根据反馈信号和预设角度获取电动机的转子的预测角度。正余弦编码器与电动机同轴转动。电动机的转子的0°位置与正余弦编码器的0°位置相同时，电动机的转子与正余弦编码器之间无位置偏差，正余弦编码器的位置角度即为电动机的转子的位置角度；电动机的转子的0°位置与正余弦编码器的0°位置不同时，电动机的转子与正余弦编码器之间有位置偏差，例如，若电动机的转子的0°位置对应正余弦编码器的10°位置，则表示正余弦编码器超前10°。预设角度可以根据实际需要从预存的角度中选取。正余弦编码器的反馈信号为正余弦编码器转动过程中输出的电信号，控制系统可以根据反馈信号和预设角度进行处理得到正余弦编码器的角度和速度，进一步根据正余弦编码器与电动机的转子的位置偏差得到预测角度。S120：将相同幅值的各预设方向的矢量电压脉冲依次发送至电动机，并接收电动机分别根据各矢量电压脉冲返回的相电流。预设方向可以根据实际需要具体设置。相电流为电动机接收矢量电压脉冲之后反馈的电流，相电流具体可通过DSP(DigitalSignalProcessing数字信号处理)器件中的AD(模数)处理电路采集。将相同幅值的各预设方向的矢量电压脉冲依次发送至电动机，具体为每次向电动机发送一预设方向的矢量电压脉冲，由于各矢量电压脉冲的方向不同，每次电动机接收的矢量电压脉冲的方向不同，从而得到的相电流的大小不同。S130：根据多个相电流确定电动机的转子的静态角度。电梯中使用的电动机通常为永磁同步电机，可以利用永磁同步电动机的凸极效应，通过采用系统自学习方式获取静态角度。电动机根据矢量电压脉冲得到的相电流与定子电流合成矢量的方向有关，最大相电流的方向就是转子的磁极N极所在方向，从而根据磁极N极所在的方向可以确定转子的静态角度。S140：计算预测角度和静态角度的角度差。预测角度为根据正余弦编码器的反馈信号得到的转子位置的角度；静态角度为通过利用凸极效应进行自学习得到的转子位置的角度，作为分析预测角度的标准。通过计算角度差，可以预判分析正余弦编码器的反馈信号的准确性，预测角度和静态角度的角度差越大，表示正余弦编码器的反馈信号误差越大，预测角度和静态角度的角度差越小，表示正余弦编码器的反馈信号准确度越高。S150：若角度差大于预设差值，则控制电动机停止运行。预设差值可以根据实际需要具体设置。本实施例中，预设差值为30°。角度差大于预设差值，则表示预判到正余弦编码器故障，此时控制电动机停止运行，防止出现运行故障。上述电梯的正余弦编码器故障预处理方法，通过采用两种方式分别得到用于电动机转子位置的角度，一种方式为：在接收电动机启动信号后，获取正余弦编码器的反馈信号，并根据反馈信号和预设角度获取电动机的转子的预测角度；另一种方式为：将相同幅值的各预设方向的矢量电压脉冲依次发送至电动机，并接收电动机分别根据各矢量电压脉冲返回的相电流，根据多个相电流确定电动机的转子的静态角度。然后计算预测角度和静态角度的角度差，根据角度差进行分析，若角度差大于预设差值，则控制电动机停止运行。如此，可在电梯的电动机运行前对正余弦编码器进行故障预判，在角度差大于预设差值控制电动机停止运行，避免因正余弦编码器的反馈信号不准确而导致产生电梯飞车、困人等故障，提高电梯运行的安全性和可靠性。在一实施例中，反馈信号包括第一增量信号、第二增量信号、第一单圈绝对位置信号和第二单圈绝对位置信号。正余弦编码器有A、B、R、C、D五路信号，其中，R为Z1刻轨信号，A信号、B信号为两个增量信号，C信号、D信号为两个单圈绝对位置信号。电动机的转子转动一圈，对应A信号和B信号有2048个脉冲，C信号和D信号为产生一个周期信号。本实施例中，第一增量信号指A信号，第二增量信号指B信号，第一单圈绝对位置信号指C信号，第二单圈绝对位置信号指D信号。预设角度包括预存电机磁极角和预存起始位置角。其中，预存电机磁极角指预先存储的电动机的转子与正余弦编码器之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯的正余弦编码器故障预处理方法，其特征在于，包括：接收电动机启动信号后，获取正余弦编码器的反馈信号，并根据所述反馈信号和预设角度获取电动机的转子的预测角度；将相同幅值的各预设方向的矢量电压脉冲依次发送至所述电动机，并接收所述电动机分别根据各矢量电压脉冲返回的相电流；根据多个相电流确定所述电动机的转子的静态角度；计算所述预测角度和所述静态角度的角度差；若所述角度差大于预设差值，则控制所述电动机停止运行。

【技术特征摘要】
1.一种电梯的正余弦编码器故障预处理方法，其特征在于，包括：接收电动机启动信号后，获取正余弦编码器的反馈信号，并根据所述反馈信号和预设角度获取电动机的转子的预测角度；将相同幅值的各预设方向的矢量电压脉冲依次发送至所述电动机，并接收所述电动机分别根据各矢量电压脉冲返回的相电流；根据多个相电流确定所述电动机的转子的静态角度；计算所述预测角度和所述静态角度的角度差；若所述角度差大于预设差值，则控制所述电动机停止运行。2.根据权利要求1所述的电梯的正余弦编码器故障预处理方法，其特征在于，所述反馈信号包括第一增量信号、第二增量信号、第一单圈绝对位置信号和第二单圈绝对位置信号，所述预设角度包括预存电机磁极角和预存起始位置角，所述接收电动机启动信号后，获取正余弦编码器的反馈信号，并根据所述反馈信号和预设角度获取电动机的转子的预测角度，包括：判断所述电动机启动信号是否为第一次接收；若是，则获取所述第一单圈绝对位置信号和所述第二单圈绝对位置信号；根据所述第一单圈绝对位置信号、所述第二单圈绝对位置信号和预存电机磁极角获取所述预测角度；若否，则获取所述第一增量信号信号和所述第二增量信号信号；根据所述第一增量信号信号、所述第二增量信号信号和预存起始位置角获取所述预测角度。3.根据权利要求2所述的电梯的正余弦编码器故障预处理方法，其特征在于，所述根据所述第一单圈绝对位置信号、所述第二单圈绝对位置信号和预存电机磁极角获取所述预测角度，包括：将所述第一单圈绝对位置信号和第二单圈绝对位置信号经过AD采集分别得到第一电压值和第二电压值；对所述第一电压值与所述第二电压值进行反正切计算，得到编码器角度；计算所述编码器角度与所述预存电机磁极角之和，得到所述预测角度；所述根据所述第一增量信号、所述第二增量信号和预存起始位置角获取所述预测角度，包括：将所述第一增量信号和所述第二增量信号分别处理为方波信号，将所述方波信号发送至QEP电路处理后得到脉冲数；计算所述脉冲数与预设的单位脉冲对应角度的乘积；计算所述乘积与所述预存起始位置角之和，得到所述预测角度。4.根据权利要求1所述的电梯的正余弦编码器故障预处理方法，其特征在于，所述预设方向为对360°进行六等分得到的六个角度的方向，所述根据多个相电流确定所述电动机的转子的静态角度，包括：获取各相电流的电流值并选取最大电流值；按照各预设方向对应角度的大小顺序，对各预设方向的矢量电压脉冲对应的相电流的电流值进行排序，并选取与所述最大电流值相邻的前电流值和后电流值；若所述前电流值等于所述后电流值，则将所述最大电流值对应的矢量电压脉冲所在预设方向的角度作为所述静态角度；若所述前电流值大于所述后电流值，则：若所述前电流值小于或等于所述后电流值，则：其中，z为所述静态角度，x为所述前电流值，y为所述后电流值，k为预设系数，s为所述最大电流值对应的矢量电压脉冲所在预设方向的角度。5.根据权利要求1所述的电梯的正余弦编码器故障预处理方法，其特征在于，所述计算所述预测角度和所述静态角度的角度差之后，还包括：若所述角度差小于或等于所述预设差值且不为零，则将所述静态角度作为所述正余弦编码器的初始角度，存储所述初始角度和所述角度差，并根据所述电动机启动信号控制所述电动机正常运行；若所述角度差为零，则将所述预测角度作为所述初始角度并存储，根据所述电动机启动信号控制所述电动机正常运行。6.一种电梯的正余弦编码器故障预处理系统，其特征在于，包括：预测角度获取模块，用于接收电...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦鹏，黄立明，刘真，薄明心，李基源，仲兆峰，
申请(专利权)人：广州日滨科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44