一种永磁同步电机控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种永磁同步电机控制系统，用于实现对电梯门机的智能控制，所述系统包括：永磁同步电动机，用于控制电梯门机进行开关操作，所述永磁同步电动机内设有增量式光电编码器，所述增量式光电编码器用于采集永磁同步电动机的转速和转子位置信息；门机驱动器，用于为永磁同步电动机进行供电，获取永磁同步电动机的转速和转子位置信息，驱动并控制永磁同步电动机；电源转换电路，用于转换门机驱动器的输出电压，为永磁同步电动机内的增量式光电编码器供电，并将增量式光电编码器产生的脉冲信号转化为增量式编码器输入信号，传输至门机驱动器。与现有技术相比，本发明专利技术具有结构简单、调速性能好、安装方便、集成度高以及实用性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机控制系统
本专利技术涉及一种电机控制系统，尤其是涉及一种永磁同步电机控制系统。
技术介绍
统计数据表明，电梯70％故障发生在门上，可见门机控制系统对整个电梯系统至关重要；电梯门机是电梯开关门的执行机构，电梯门机及其控制系统性能的好坏直接影响到电梯整体性能的优劣。电梯门机及其控制系统主要分两类：一类是由直流电机及其调速系统构成，另一类是由交流电机及其调速系统构成。直流电机性能优良，但结构复杂，制造成本高，维护工作量大，特别是运行时产生换向火花。交流电机中的异步电机控制器转矩体积比低，不能直接带动门机工作，需加装一个体积较大的传动装置，且调速精度不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题提供一种永磁同步电机控制系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种永磁同步电机控制系统，用于实现对电梯门机的智能控制，所述永磁同步电机控制系统包括：永磁同步电动机，用于控制电梯门机进行开关操作，所述永磁同步电动机内设有增量式光电编码器，所述增量式光电编码器用于采集永磁同步电动机的转速和转子位置信息；门机驱动器，用于为永磁同步电动机进行供电，获取永磁同步电动机的转速和转子位置信息，驱动并控制永磁同步电动机；电源转换电路，用于转换门机驱动器的输出电压，为永磁同步电动机内的增量式光电编码器供电，并将增量式光电编码器产生的脉冲信号转化为增量式编码器输入信号，传输至门机驱动器。所述门机驱动器包括EV3200门机专用驱动器。所述永磁同步电机控制系统还包括数据采集器和数据处理模块，所述数据采集器用于根据门机驱动器的反馈得到永磁同步电动机的工作信息，所述数据处理模块用于根据数据采集器得到的永磁同步电动机的工作信息，实现数据搜集、数据管理、数据记录以及报表导出。所述永磁同步电动机的工作信息包括永磁同步电动机的电压、电流、转速以及频率。所述数据采集器包括功率分析仪，所述数据处理模块通过LabVIEW实现。所述电源转换电路包括：信号转换子电路，用于将增量式光电编码器产生的脉冲信号转换成增量式编码器输入信号，并将所述增量式编码器输入信号传输至门机驱动器；三端稳压集成子电路，用于将门机驱动器提供的电压进行转换，为增量式光电编码器供电。所述信号转换子电路包括三极管组件和电阻，所述三极管组件包括3个三极管，所述3个三极管均分别与增量式光电编码器和电阻连接，所述电阻与门机驱动器连接。所述三端稳压集成电路分别与门机驱动器和增量式光电编码器连接，所述三端稳压集成电路与门机驱动器之间还设有防自激振荡电容，所述三端稳压集成电路与增量式光电编码器之间还设有低通电容。所述门机驱动器控制永磁同步电动机的方式包括距离控制方式和通用变频器的面板控制方式，所述距离控制方式具体为对增量式光电编码器实施脉冲计数，获取永磁同步电动机的转速和转子位置信息；所述通用变频器的面板控制方式具体为将门机驱动器作为通用变频器，控制永磁同步电动机的运行、停止、正转和反转。所述门机驱动器还设有保护模块，用以在永磁同步电动机发生过流、过压、欠压、过热、过载以及输出缺相时对永磁同步电动机进行制动保护。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)永磁同步电动机内部设置增量式光电编码器，具有结构简单、调速性能好、转矩体积比高、效率高以及动态响应快等优良性能。(2)门机驱动器采用了EV3200门机专用驱动器，具有安装方便、集成度高、控制性能卓越、安全可靠以及通用性强的优点。(3)由于EV3200门机专用驱动器的通用性强，因此驱动不同门机只需更改驱动器的相应参数即可做到，无需针对特定系统来研发控制系统，节省成本。(4)门机驱动器控制永磁同步电动机的方式包括距离控制方式和通用变频器的面板控制方式，具有过流、过压、欠压、过热、过载以及输出缺相等电机保护功能，可以保护永磁同步电动机的安全性能，节省了电机修理和更换电机的成本，提高了工作效率。(5)通过LabVIEW实现数据的处理、管理、记录以及导出，实现速度快，实现成本低且易于操作，提高了对数据管理的工作效率。附图说明图1为本系统的结构示意图；其中，1为永磁同步电动机，2为EV3200门机专用驱动器，3为3390功率分析仪，4为数据处理模块，5为电源转换电路。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例提供了一种永磁同步电机控制系统，采用内置增量式光电编码器的永磁同步电动机1作为驱动电机，选用艾默生EV3200门机专用驱动器2，采用3390功率分析仪3来实现多路数据采集功能，采用LabVIEW图形化编辑语言编写程序框图从而实现的数据处理模块4来实现数据搜集、数据管理、记录与报表导出功能，内置增量式光电编码器通过电源转换电路5与EV3200门机专用驱动器2的端子连接，组成了一个调速性能好、实时处理能力强、使用方便、集数据采集和显示及记录功能的智能永磁同步电机控制系统。其中电源转换电路包括信号转换子电路，用于将增量式光电编码器产生的脉冲信号转换成增量式编码器输入信号，并将所述增量式编码器输入信号传输至门机驱动器；三端稳压集成子电路，用于将门机驱动器提供的电压进行转换，为增量式光电编码器供电。信号转换子电路为采用三个NPN小功率三极管2N3904以及1K电阻组成的电路，将光电编码器的脉冲信号转成门机驱动器能接收的增量式编码器输入信号；三端稳压集成电路，将门机驱动器提供的DC24V编码器工作电源转变为DC12V内置光电编码器所需的电源；三端稳压集成电路的输入端接入0.33μF的电容，以抵消电路的电感效应，防止产生自激振荡，输出端接入0.1μF的电容，用以滤除输出端的高频信号，改善电路的暂态响应。该系统的工作原理具体为：单相220V电源给EV3200门机专用驱动器2供电，并对EV3200门机专用驱动器2编程(设定永磁同步电动机1的额定参数)，输出额定频率的三相电压给永磁同步电动机1，内置增量式光电编码器经电源转换电路5至EV3200门机专用驱动器2，以获取电机转速和转子位置信息，3390功率分析仪3采集驱动器2输出电压、电流信号，并将采集数据送至数据处理模块4进行数据处理。门机驱动器控制永磁同步电动机的方式包括通用变频器的面板控制方式，即将门机驱动器当做通用变频器使用，用于控制永磁同步电机的运行和停车，正转和反转功能，不执行门机特殊逻辑流程；还包距离控制方式，实现有速度传感器矢量算法控制，通过对永磁同步电机内置光电编码器进行实施脉冲计数，实现转速和位置的信息的获取。门机驱动器还设有保护模块，用以在永磁同步电动机发生过流、过压、欠压、过热、过载以及输出缺相时对永磁同步电动机进行制动保护。驱动门机时，具有门宽自学习、优化开关门曲线等功能。根据上述工作原理，本实施例中提供了一种永磁同步电机控制系统以及其所控制的门机，该门机及其控制系统已在实践中使用，用于门机产品的型式检验和出厂检验。所生产的门机额定功率为48.5W、额定电压为48V、额定电流为1.05A、额定频率为24Hz。EV3200门机专用驱动器输出24V编码器电源，经电源转换电磁隔离电路，输出12V电源给光电编码器供电。3390功率分析仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机控制系统，用于实现对电梯门机的智能控制，其特征在于，所述永磁同步电机控制系统包括：永磁同步电动机，用于控制电梯门机进行开关操作，所述永磁同步电动机内设有增量式光电编码器，所述增量式光电编码器用于采集永磁同步电动机的转速和转子位置信息；门机驱动器，用于为永磁同步电动机进行供电，获取永磁同步电动机的转速和转子位置信息，驱动并控制永磁同步电动机；电源转换电路，用于转换门机驱动器的输出电压，为永磁同步电动机内的增量式光电编码器供电，并将增量式光电编码器产生的脉冲信号转化为增量式编码器输入信号，传输至门机驱动器。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机控制系统，用于实现对电梯门机的智能控制，其特征在于，所述永磁同步电机控制系统包括：永磁同步电动机，用于控制电梯门机进行开关操作，所述永磁同步电动机内设有增量式光电编码器，所述增量式光电编码器用于采集永磁同步电动机的转速和转子位置信息；门机驱动器，用于为永磁同步电动机进行供电，获取永磁同步电动机的转速和转子位置信息，驱动并控制永磁同步电动机；电源转换电路，用于转换门机驱动器的输出电压，为永磁同步电动机内的增量式光电编码器供电，并将增量式光电编码器产生的脉冲信号转化为增量式编码器输入信号，传输至门机驱动器。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制系统，其特征在于，所述门机驱动器包括EV3200门机专用驱动器。3.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制系统，其特征在于，所述永磁同步电机控制系统还包括数据采集器和数据处理模块，所述数据采集器用于根据门机驱动器的反馈得到永磁同步电动机的工作信息，所述数据处理模块用于根据数据采集器得到的永磁同步电动机的工作信息，实现数据搜集、数据管理、数据记录以及报表导出。4.根据权利要求3所述的永磁同步电机控制系统，其特征在于，所述永磁同步电动机的工作信息包括永磁同步电动机的电压、电流、转速以及频率。5.根据权利要求3所述的永磁同步电机控制系统，其特征在于，所述数据采集器包括功率分析仪，所述数据处理模块通过LabVIEW实现。6.根据权利要求1所述的永磁同步...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继华，叶丽花，
申请(专利权)人：上海华银电器有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31