电梯制动器PWM控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电梯制动器PWM控制电路，包括EMI滤波器、交/直流变换器、高端功率开关电路、低端功率开关电路、脉宽调制电路、激磁电压调整反馈电路、保持电压调整反馈电路、激磁控制电路、去剩磁控制电路、续流电路、泄放电路和直流电源等部分。本控制电路对电梯制动器的直流工作电压采用脉宽调制的控制方式，由此消除了电梯制动器的电磁噪声，提高了电梯制动器的工作稳定、可靠性和抗干扰性，可用于各种不同结构的电梯制动器及其他电磁式制动器，并可配备各种后备式及在线式的UPS电源。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种制动电磁铁的控制电路，具体地说是一种电梯制动器PWM控制电路。
技术介绍
电梯制动器在电梯安全保护中具有举足轻重的地位，制动器的失效将直接造成电梯溜车，进而可导致非常严重的剪切、蹲底、冲顶等恶性安全事故的发生。电梯每一次的正常运行和启停都需要制动器的参与，并且电梯的绝大部分电器保护(门锁、极限、限位、超速等)的执行都依赖于制动器。所以，电梯制动器一旦失效，会使电梯的所有电器安全保护装置(诸如超速安全钳、夹绳器、终端缓冲器等)形同虚设。因此，作为特种设备的电梯，就其使用的特殊性和发生危险后果的严重性来说，制动器的可靠性显得尤为重要。目前，在电梯制动器的控制电路中，多是采用可控硅移相调压的方式来替代传统抱闸回路中的激磁/保持接触器触点。这种改进方式可以有效地遏制抱间回路的拉弧现象，使电梯制动器的工作可靠性有所提高。另外，在控制电路中还有采用变频调压的方式来替代传统抱间回路中的激磁/保持接触器触点。但是，这些改进方式还存在以下问题1、采用可控硅移相调压方式，在控制电路中会产生很强的高次谐波成分，这样，既会对电网造成污染，又会使电梯制动器在工作中产生较大的电磁噪声；而该电磁噪声可以通过电梯的钢性结构、并通过在电梯井道内的谐振放大而传入电梯的轿箱之中；2、可控硅触发电路易受外部电器中的变频器的干扰，特别是当控制电路靠近变频器使用时，或是外部变频器在接地不良时，控制电路的输出电压将大幅上升，由此，会使电梯制动器的温升过高，严重时会造成控制电路和制动电磁铁的损坏；3、变频调压多是以工频100周波的脉动直流电作为载波的，由于载波频率太低， 使得变频后的噪声频率直接落入人耳听觉的敏感区段，因此这种调压方式不能消除电磁噪声；而如果提高载波频率，会使电路结构过于复杂，成本有很大提高。随着无机房安装的无齿曳引机的推广普及，人们对电梯系统的工作噪声提出了更高更严的要求。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种电梯制动器PWM控制电路，以解决电梯制动器工作噪声大的问题，克服使用可控硅调压对电梯制动器的可靠性所带来的不利影响，并满足电梯的正常使用要求。本技术是这样实现的一种电梯制动器PWM控制电路，包括有交/直流变换器，其正极输出端接高端功率开关电路，其负极输出端接上述控制电路的低端输出节点B，用于提供直流工作电压；高端功率开关电路，分别与所述交/直流变换器、脉宽调制电路和上述控制电路的高端输出节点A相接，用于向电梯制动器的电磁线圈输出直流工作电压；脉宽调制电路，分别与所述高端功率开关电路、激磁电压调整反馈电路和保持电压调整反馈电路相接，用于调整所述高端功率开关电路的开通和关断时间；激磁电压调整反馈电路，分别与所述脉宽调制电路、激磁控制电路和上述控制电路的高端输出节点A相接，用于检测和调整向电梯制动器的电磁线圈输出的激磁工作电压；保持电压调整反馈电路，分别与所述脉宽调制电路和上述电梯制动器控制电路的高端输出节点A相接，用于检测和调整向电梯制动器的电磁线圈输出的保持工作电压；激磁控制电路，与所述激磁电压调整反馈电路相接，用于提供产生激磁电压的控制信号；续流电路，接在上述控制电路的高端输出节点与所述交/直流变换器的负极输出端之间，为电梯制动器的电磁线圈提供续流通道；以及直流电源，与上述各部分相接，为上述各部分提供工作电源。在本控制电路中，交流输入电源先经交/直流变换器转变成直流工作电压后，加载到高端功率开关电路上。本控制电路的输出端包括高端输出节点A和低端输出节点B，高端功率开关电路的输出端即为高端输出节点A ；作为负载的电梯制动器电磁线圈L串联在高端输出节点A与低端输出节点B之间。激磁控制电路与激磁电压调整反馈电路相接，通过该反馈电路控制脉宽调制电路，完成脉冲宽度的调节。脉宽调制电路的输出连接到高端功率开关电路，使高端功率开关电路按照调整后的脉冲宽度和频率开通和关断，实现对加载到工作电路上的直流工作电压的“斩波”式调压，从而满足电梯制动器中制动电磁铁动作所要求的激磁电压。当电梯制动器启动时，激磁控制电路动作，通过激磁电压调整反馈电路和脉宽调制电路，控制高端功率开关电路输出伏值较高的激磁电压(一般为100V士5%)。激磁电压的持续作用时间约0.5秒左右。当激磁过后，激磁控制电路的输出关闭，封锁住激磁电压调整反馈电路，此时，保持电压调整反馈电路的作用开始显现，即保持电压调整反馈电路通过脉宽调制电路， 控制高端功率开关电路动作，向作为负载的电磁线圈L输出伏值较低的保持电压(一般为 30V士 2 %)，使制动电磁铁转处于低压保持状态，以达到节约电能的目的。当电梯制动器上闸时，交流输入电源关断，输出回路随即断电，电磁线圈L失电， 制动电磁铁动作，使电梯制动器上闸；而电磁线圈L中的剩磁能量可以通过续流电路予以释放。本技术还包括有低端功率开关电路，串接在所述交/直流变换器的负极输出端与上述控制电路的低端输出节点B之间，用于控制输出回路的通断；去剩磁控制电路，与所述低端功率开关电路相接，用于在电梯制动器进行制动时快速断开所述低端功率开关电路；以及泄放电路，接在上述控制电路的高端输出节点A与低端输出节点B之间，为电梯制动器的电磁线圈提供开路后的能量泄放通道。设置低端功率开关电路和去剩磁控制电路之后，当电梯制动器上闸时，去剩磁控制电路即可控制低端功率开关电路迅速断开负载回路，同时，也使电磁线圈L与续流电路断开，这样就可有效地遏制续流电流，使电梯制动器电磁线圈L中的剩磁能量通过泄放回路缓慢泄放掉。从而有效地克服了制动电磁铁本身的剩磁，使电梯制动器顺利完成快速上闸动作。本控制电路还包括有EMI滤波器，与交/直流变换器的输入端相接，用于抑制电网电压的共模和差模干扰，防止上述控制电路的内部电磁干扰回馈电网。本控制电路的所述激磁电压调整反馈电路和所述保持电压调整反馈电路可以是电压反馈电路或是电流反馈电路。本技术具有以下显著积极效果1、彻底消除了电梯制动器的电磁噪声。通常的可控硅调压电路是工作在100周波以下的工频段，所产生的电磁噪声为可听噪声。而本技术以脉宽调制的控制方式实施直流工作电压的调整，直流工作电压的脉冲频率可提高到15KHz以上，而这个频点已远远超出了人类可听频率段的范围，由此彻底消除了电梯制动器控制电路所产生的电磁噪声。 也正因如此，使得本技术适合作为无机房曳引机的制动器控制器使用。2、工作稳定，可靠性提高。由于本技术是以脉宽调制(PWM)的调压方式取代了常规的可控硅移相调压方式，由此，消除了使用可控硅调压电路存在的各种隐患；并且分别设置的激磁电压调整反馈电路和保持电压调整反馈电路，使得本控制电路的激磁工作电压和保持工作电压都能维持在稳定状态下，这样就使得电梯制动器能够适应的工作电压范围加宽，电梯制动器的工作更加稳定，控制电路的性能更加可靠。3、便于统一生产，降低电梯制动器的机械噪声。本技术由于采用了脉宽调制的控制方式，因而对于使用Iiov和220V两种不同交流电源的电梯制动器，都可以通过控制电路中的激磁电压调整反馈电路和保持电压调整反馈电路与脉宽调制电路的配合，将激磁电压和保持电压调节成分别对应相同的伏值输出，这样，就可使对应不同交流电源的电梯制动器使用同一型号的电磁线圈，由此方便了本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电梯制动器ＰＷＭ控制电路，其特征是，包括有：交／直流变换器（２），其正极输出端接高端功率开关电路（３），其负极输出端接上述控制电路的低端输出节点（Ｂ），用于提供直流工作电压；高端功率开关电路（３），分别与所述交／直流变换器（２）、脉宽调制电路（５）和上述控制电路的高端输出节点（Ａ）相接，用于向电梯制动器的电磁线圈输出直流工作电压；脉宽调制电路（５），分别与所述高端功率开关电路（３）、激磁电压调整反馈电路（６）和保持电压调整反馈电路（７）相接，用于调整所述高端功率开关电路的开通和关断时间；激磁电压调整反馈电路（６），分别与所述脉宽调制电路（５）、激磁控制电路（８）和上述控制电路的高端输出节点（Ａ）相接，用于检测和调整向电梯制动器的电磁线圈输出的激磁工作电压；保持电压调整反馈电路（７），分别与所述脉宽调制电路（５）和上述电梯制动器控制电路的高端输出节点（Ａ）相接，用于检测和调整向电梯制动器的电磁线圈输出的保持工作电压；激磁控制电路（８），与所述激磁电压调整反馈电路（６）相接，用于提供产生激磁电压的控制信号；续流电路（１０），接在上述控制电路的高端输出节点（Ａ）与所述交／直流变换器（２）的负极输出端之间，为电梯制动器的电磁线圈提供续流通道；以及直流电源（１２），与上述各部分相接，为上述各部分提供工作电源。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：芮振璞，
申请(专利权)人：石家庄五龙制动器股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：13