一種電梯門機關門遇阻檢測系統及檢測方法與流程
2023-07-21 17:58:26
本發明屬於領域電梯檢測控制技術領域，具體涉及一種電梯門機關門遇阻檢測系統及檢測方法。
背景技術：
現階段三相異步電機在電梯門機上還有廣泛的應用，關門遇阻檢測功能門機變頻控制器的必備功能。現有技術有如下幾種方法來實現遇阻檢測，一是通過安裝編碼器來檢測電機轉速，當轉速低於某個限制是遇阻檢出；二是通過預設定大概的關門所需時間，當檢測到實際關門時間大於預設時間時遇阻檢出；三是通過檢測電機的實際電流有效值，當電機電流有效值超過某個限制時遇阻檢出；四是通過三相異步電機的無速度傳感器矢量算法，分解電機的力矩電流和勵磁電流，通過檢測力矩電流的大小來判斷遇阻檢出。第一種方法需要增加編碼器，成本高；第二種方法存在檢測不靈敏，反應慢的問題；第三種方法由於電梯門機三相異步電機功率一般較小，只有幾十瓦，電機本身繞組電阻、電感很大，當電機遇阻時和正常工作時的電流有效值變化不明顯，造成遇阻狀態的判斷困難，容易產生誤動作。第四種方法採用無速度傳感器矢量算法，需要依賴電機參數，穩定性較差。
基於上述電梯門機遇阻中存在的技術問題，尚未有相關的解決方案；因此迫切需要尋求有效方案以解決上述問題。
技術實現要素：
本發明的目的是針對上述技術中存在的不足之處，提出一種電梯門機關門遇阻檢測系統及檢測方法，旨在解決現有電梯門遇阻檢測成本高、檢測不靈敏的問題。
本發明提供一種電梯門機關門遇阻檢測系統，包括第一變換器、第二變換器、濾波器、遇阻檢出比較器以及可調節比較器；第一變換器與第二變換器連接，用於將三相電機電流轉換成兩相靜止坐標系電流；第二變換器兩端分別與第一變換器和濾波器連接，用於將兩相靜止坐標系電流轉換成同步坐標系電流；濾波器兩端分別與遇阻檢出比較器和第二變換器連接，用於對同步坐標系電流濾波濾除高頻幹擾信號並等到有功電流；遇阻檢出比較器分別與濾波器和可調節比較器連接，用於完成有功電流和可調節比較點兩者大小的比較，判斷有功電流是否超過可調節比較點；可調節比較器用於提供比較點，以和有功電流比較。
進一步地，可調節比較器還用於提供可調參數，用於確定遇阻檢測的阻力大小。
進一步地，同步坐標系電流為以電壓矢量為同步坐標系的電流；同步坐標系電流包括有功電流和無功電流。
進一步地，還包括遇阻檢出處理器；遇阻檢出處理器與遇阻檢出比較器連接，用於當產生遇阻檢出時系統的處理。
進一步地，遇阻檢出處理器對遇阻檢出系統的處理包括對三相異步電機實施停機或者反轉。
進一步地，第一變換器為clarke變換器；第二變換器為park變換器。
本發明還提供一種電梯門機關門遇阻檢測方法，包括以下步驟：
s1：電機三相電流ia、ib和ic經過第一變換器轉換成靜止坐標系電流iα和iβ；
s2：靜止坐標系電流iα和iβ經過第二變換器轉換成以電壓矢量vs為同步坐標系的電流ids和iqs；
s3：濾波器對同步坐標系的電流ids濾除高頻幹擾信號並得到電機有功電流ids_f；
s4：將電機有功電流ids_ff與可調比較點進行比較，判斷電機有功電流ids_f是否超過可調節比較點。
進一步地，還包括以下步驟：
s5：當電機有功電流ids_f超過可調節比較點時，判斷電梯門遇阻檢出；
s6：判斷電梯門遇阻檢出時，遇阻檢出處理器將可以對電機實施停機或者反轉。
進一步地，遇阻檢出的靈敏度通過濾波器的濾波強度來調節。
進一步地，可調節比較點用來設定遇阻檢出的阻力大小。
採用以上技術方案，通過對電機電流的矢量分解，檢測電機的有功電流，當電機遇阻時電機有功電流變化明顯，可以檢測處遇阻現象；本方案反應靈敏，且穩定性高；本發明提供的方案在沒有光幕的情況下，當發生關門遇阻時，門機可以實施停機或反開門，防止造成人身傷害，提高門機產品可靠性。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
以下將結合附圖對本發明作進一步說明：
圖1為本發明一種電梯門機關門遇阻檢測系統設計圖；
圖2為本發明電流坐標變換示意圖。
圖中：1、clarke變換器；2、park變換器；3、低通濾波器；4、遇阻檢測比較器；5、調節比較器；6、遇阻檢出處理器。
具體實施方式
需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。
如圖1至圖2所示，本發明提供一種電梯門機關門遇阻檢測系統，包括第一變換器、第二變換器、濾波器、遇阻檢出比較器4以及可調節比較器5；第一變換器為clarke變換器1；第二變換器為park變換器2，濾波器為低通濾波器3；clarke變換器1與park變換器2連接，用於將三相電機電流ia、ib、ic轉換成兩相靜止坐標系電流iα、iβ；park變換器2兩端分別與clarke變換器1和低通濾波器3連接，用於將兩相靜止坐標系電流iα、iβ轉換成同步坐標系電流ids、iqs；低通濾波器3兩端分別與阻檢出比較器4和park變換器2連接，用於對同步坐標系電流ids、iqs濾波濾除高頻幹擾信號並等到電機的有功電流，防止誤動作，同時濾波作用太強也會導致降低遇阻檢出靈敏度；遇阻檢出比較器4分別與低通濾波器3和可調節比較器5連接，用於完成有功電流和可調節比較點兩者大小的比較，判斷有功電流是否超過可調節比較點；可調節比較器5提供可調節比較點與有功電流進行比較；可調節比較器5並提供可調參數，用於確定遇阻檢測的阻力大小，阻力根據具體電梯門機的負載而定；通過採用上述方案通過對電機電流的矢量分解，檢測電機的有功電流，當電機遇阻時電機有功電流變化明顯，可以很容易檢測處遇阻現象，該方法反應靈敏，且穩定性高。
優選地，結合上述方案，park變換器完成從兩相靜止坐標系電流iα、iβ到以電壓矢量vs為同步坐標系的電流ids、iqs，即同步坐標系電流為以電壓矢量為同步坐標系的電流ids、iqs；並且，同步坐標系電流包括有功電流和無功電流；ids為電機有功電流，iqs為電機無功電流。
優選地，結合上述方案，如圖所示，本發明提供一種電梯門機關門遇阻檢測系統還包括遇阻檢出處理器6；遇阻檢出處理器6與遇阻檢出比較器5連接，用於當產生遇阻檢出時系統的處理；遇阻檢出處理器5對遇阻檢出系統的處理包括對三相異步電機實施停機或者反轉，這樣可以阻止電梯門遇阻後得以停止或返回，避免造成安全問題。
相應地，結合上述方案，本發明還提供一種電梯門機關門遇阻檢測方法，包括以下步驟：
s1：電機三相電流ia、ib和ic經過第一變換器轉換成靜止坐標系電流iα和iβ；，現有的電梯門機主要還是使用三相異步電機；
s2：靜止坐標系電流iα和iβ經過第二變換器轉換成以電壓矢量vs為同步坐標系的電流ids和ids；坐標變換如圖2所示，其中與vs同向的ids為電機有功電流，滯後vs90度的iqs為電機無功電流，is為電機合成電流矢量，角度θ為電壓矢量vs的同步旋轉角；
s3：濾波器對同步坐標系的電流ids濾除高頻幹擾信號並得到電機有功電流ids_f；
s4：將所述電機有功電流ids_f與可調比較點進行比較，判斷電機有功電流ids_f是否超過可調節比較點。
優選地，結合上述方案，本實施例中還包括以下步驟：
s5：當電機有功電流ids_f超過可調節比較點時，則判斷電梯門遇阻檢出；
s6：判斷電梯門遇阻檢出時，遇阻檢出處理器將可以對電機實施停機或者反轉，確保電梯運行安全。
優選地，結合上述方案，本實施例中，遇阻檢出的靈敏度通過濾波器的濾波強度來調節；濾波越強，遇阻檢出靈敏度會降低；可調節比較點用來設定遇阻檢出的阻力大小。
採用以上技術方案，通過對電機電流的矢量分解，檢測電機的有功電流，當電機遇阻時電機有功電流變化明顯，可以檢測處遇阻現象；本方案反應靈敏，且穩定性高；本發明提供的方案在沒有光幕的情況下，當發生關門遇阻時，門機可以實施停機或反開門，防止造成人身傷害，提高門機產品可靠性。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述所述技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術對以上實施例所做的任何改動修改、等同變化及修飾，均屬於本技術方案的保護範圍。