電梯的控制的製作方法

2023-05-17 05:27:41

專利名稱：電梯的控制的製作方法
技術領域：
本發明涉及電梯的控制。更具體而言，本發明涉及一種用於控制不改變轉矩的方向而工作的電梯的方法(例如沒有對重裝置的電梯)和一種被設計用於應用所述方法的控制系統。本發明的控制方法適合用在例如具有以相對高的速度轉動的交流電動機和使該速度適合於電梯操作的齒輪系統、但沒有對重裝置的電梯中。
目前電梯控制系統一般包括電梯控制部件和控制電動機的驅動部件(

圖1)。電梯控制部件包括交通控制器TRC，從不同樓層發出的呼叫都被指向該交通控制器TRC。此外，驅動部件一般包括運動控制器MOC、速度控制器SPC、轉矩控制器TOC和安全電路SAC。驅動控制部件接收用於運動控制、給出電梯轎廂的位置的反饋數據、用於速度控制的速度、用於轉矩控制的電動機電流和來自安全接觸器的有關安全的控制數據，憑藉安全接觸器可以切斷對電動機驅動器的電流提供以便停在層站(landing)處。
在本控制系統中，在控制塊之間需要相對較大量的數據通信，通常是串行數據通信，以用於信號(通常是串行形式)的傳送。由於此原因，本控制系統相對複雜。而且，尤其是在具有高容量(較高的速度、高度)的電梯的情況中，速度控制相對重要。相比之下，在包括具有大傳送比的齒輪系統的較慢的電梯中，速度控制不是那麼關鍵的因素。
本發明的目的在於克服現有技術的缺點，並且實現一種專門用於沒有對重裝置的電梯或者轉矩方向不改變的相應電梯的新的並且非常簡單的電梯控制方法和系統。
在本發明的控制方法中，在電梯控制部件中而不是在電動機驅動部件中計算速度基準，並且在初期階段將其轉換成位置基準(位置曲線(profile))，因此其是控制電動機的信號。在此情況中，電動機控制信號不必採用例如需要發送和接收複雜消息的兩個微控制器的串行形式，但是電動機控制信號可以是其中通過例如PWM或頻率調製對其進行編碼的脈衝圖，其被用於控制被饋入電動機的電流或電壓信號。電動機一般是裝備有永磁體的同步或異步電動機。
在根據本發明的用於控制電動機的控制中，在電梯控制部件和電動機驅動器之間只傳送位置和轉矩控制信號。
本發明的控制方法和系統的特徵在下面的權利要求中給出。
通過應用本發明，可以完全去除電動機驅動部件中的速度控制器並且部分地去除電動機驅動部件中的運動控制器。此外，實現下面的優點-電動機驅動器和電梯控制器之間的接口非常簡單，-由於元件數目變少，所以提高了可靠性，-由於使用基本元件，所以產品壽命長。
-不需要微控制器，-可以在電梯控制部件中實現電梯安全功能，-由於只在一個控制部件中處理參數，所以無需將它們從一個控制部件傳送至另一個控制部件。
下面，將參照示例和附圖詳細描述本發明，其中圖1給出現有技術電梯控制系統的方框圖，圖2給出本發明的電梯控制系統的方框圖，以及圖3a和3b圖示根據本發明的位置-速度基準的實現。
圖2表示根據本發明的用於沒有對重裝置的相對較慢的電梯的控制的控制系統。該電梯具有安裝在電梯井中的電梯電動機M1例如圓盤形永磁體交流電動機和也被放置在電梯井中的它的控制系統。該控制系統包括與電梯電動機M1集成在一起並且與控制部件分離的驅動部件DRIVE1和包括安全開關SASW1的控制的電梯控制部件ECO1。如稍後將要描述的那樣，在驅動部件和控制部件之間，在兩個通道中只傳送兩個信號位置POS1和轉矩TORQUE1。
在控制系統中，可以省去電動機驅動的傳統控制，並且將速度曲線的計算轉移至在電梯控制部件中提供的交通控制塊。系統按如下所述工作從運動控制獲得的位置基準(圖3a和3b)被直接用於控制被饋入電動機M1的電流或者電壓信號。位置基準是頻率編碼(圖3a)或PWM編碼(圖3b)的脈衝圖SPEED1，其被直接(圖3a)或者經還向其饋入振蕩器信號(圖3b)的復用器X1傳送至所謂的查找表塊TABLE1。從該表塊直接獲得供電動機M1運轉的電壓或電流基準矢量的矢量相位。
本發明的必要特徵是使用位置基準作為中斷運動的通道。沒有位置基準，電壓矢量就不能轉動，因此電梯就不能移動(並且不會引起危險情況)。
運動控制變得更簡單並且不再需要速度曲線。取而代之，該系統使用可以構成非常簡單的交通控制的一部分的位置曲線。位置曲線中的每個脈衝移動電梯通過一定距離。
對於轉矩控制，可以將其表述為，當將永磁體同步電動機用在沒有對重裝置的電梯中時，無需基於負載的稱量來使用轉矩控制。運動曲線旋轉該電動機的磁場，並且基於負載引起的電動機的電角度的變化自動產生轉矩。
因為在不同尺寸的電梯中轉矩不同，所以電梯控制部件必須給出某種轉矩基準。該基準可以基於電梯尺寸或者基於鋼索和電動機的特性。此外，可以基於電梯轎廂位置反饋來調整該基準。
控制轉矩的一種方法是根據位置曲線產生簡單的V/f轉換。在本發明中，在交通控制和電動機驅動之間使用另一通道(例如PWM信號)。
正如關於運功控制已經陳述的那樣，電動機驅動器的安全是基於交通控制和電動機驅動之間的兩個通道的位置曲線和轉矩基準。如果缺少它們中的任何一個，則電梯不能移動。
本發明的控制系統在電動機驅動器側上不需要操作參數。電動機僅由兩個信號位置和轉矩來控制。
在電動機驅動器側上也需要某種診斷。在此發明中，可以當電梯不動時進行診斷。如果上述的兩個通道是雙向的，則可以使用它們。
對於本領域的技術人員來說很明顯，本發明的不同實施例不限於上述的示例，而可以在下面給出的權利要求的範圍之內對它們進行改變。
權利要求
1.一種用於控制不改變轉矩方向的電梯的方法，例如沒有對重裝置的電梯，所述電梯具有諸如永磁體電動機或者異步電動機那樣的交流電動機(M1)、用於控制電動機的電動機驅動部件(DRIVE1)和用於控制電梯的操作的電梯控制部件(ECO1)，其中在電梯控制部件和電動機驅動部件之間提供用於傳送控制信號的控制通道，其特徵在於在電梯控制部件和電動機驅動之間只傳送位置和轉矩控制信號來控制電動機。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於通過脈衝圖來控制電動機，其中，已經將速度編碼為用於控制被饋入電動機的電流或電壓信號的控制信號，例如位置信號。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於其使用位置曲線，所述位置曲線的計算在電梯控制部件中進行。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於電動機驅動的安全是基於交通控制器和電動機驅動器之間的兩個通道的位置曲線和轉矩基準，使得如果缺少它們中的任何一個，則電梯不能移動。
5.一種用於控制不改變轉矩方向的電梯的系統，例如沒有對重裝置的電梯，所述電梯具有諸如永磁體電動機或者異步電動機那樣的交流電動機(M1)、用於控制電動機的電動機驅動部件(DRIVE1)和用於控制電梯的操作的電梯控制部件(ECO1)，其中在電梯控制部件和電動機驅動部件之間提供用於傳送控制信號的控制通道，其特徵在於在控制部件和電動機驅動之間只包含兩個通道，在電梯控制部件和電動機驅動之間只傳送位置和轉矩控制信號來控制電動機。
6.根據權利要求5所述的系統，其特徵在於電梯具有安裝在電梯井中的圓盤形交流電動機和它的控制系統。
7.根據權利要求5所述的系統，其特徵在於控制系統包括與電梯電動機(M1)集成在一起的驅動部件(DRIVE1)和與其分離的電梯控制部件(ECO1)。
全文摘要
一種用於控制不改變轉矩方向的電梯例如沒有對重裝置的電梯的方法和系統，所述電梯具有諸如永磁體電動機或者異步電動機那樣的交流電動機(M1)、用於控制電動機的電動機驅動部件(DRIVE1)和用於控制電梯的操作的電梯控制部件(ECO1)，其中在電梯控制部件和電動機驅動部件之間提供用於傳送控制信號的控制通道，在電梯控制部件和電動機驅動器之間只傳送位置和轉矩控制信號來控制電動機。
文檔編號B66B1/28GK1849256SQ200480026156
公開日2006年10月18日 申請日期2004年5月11日 優先權日2003年9月10日
發明者佩卡·賈科南 申請人:通力股份公司