一種電梯用負(fù)載控制器以及電梯用變頻器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電梯用負(fù)載控制器以及電梯用變頻器，該方案由驅(qū)動(dòng)回路、可關(guān)斷電子開關(guān)、偵測回路構(gòu)成，通過驅(qū)動(dòng)回路打開或關(guān)閉可關(guān)斷電子開關(guān)，通過偵測回路檢查可關(guān)斷電子開關(guān)的開通或關(guān)閉情況，用可關(guān)斷的電子開關(guān)取代傳統(tǒng)接觸器，消除了接觸器工作時(shí)的噪音，開通和關(guān)斷時(shí)不會(huì)發(fā)生拉弧，減少了設(shè)備體積，壽命更長，可靠性更好，還可通過控制可關(guān)斷電子開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷的占空比，控制開通和關(guān)斷的過程，滿足后端負(fù)載電氣特性的要求，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)接觸器不能實(shí)現(xiàn)的可調(diào)整功能。
【專利說明】—種電梯用負(fù)載控制器以及電梯用變頻器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電梯技術(shù)，具體涉及電梯中的接觸器技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]為了有效利用建筑空間，節(jié)省建筑成本，無機(jī)房電梯的使用在逐步增多，即使是有機(jī)房電梯，機(jī)房的位置設(shè)置不合理時(shí)，電梯啟動(dòng)停止時(shí)的接觸器動(dòng)作噪音常會(huì)引起用戶的抱怨。
[0003]參見圖1，其所示的電梯通用主回路。該回路主要由軟起電阻1、軟起接觸器2、濾波電容3、回升晶體4、回升電阻5以及運(yùn)行接觸器6配合形成。該回路中，除了變頻器內(nèi)部要用軟起接觸器2外，一般在變頻器的后端還需要設(shè)置運(yùn)行接觸器6，以保證在變頻器在不能有效關(guān)斷主機(jī)各項(xiàng)電流時(shí)，切斷各項(xiàng)的電流。
[0004]如圖1所示的電梯通用主回路內(nèi)，如果回升晶體4故障，或?yàn)V波電容3或逆變模塊發(fā)生PN間發(fā)生故障需切離后部回路時(shí)，因不能有效切斷軟起接觸器2，導(dǎo)致故障狀態(tài)持續(xù)存在，有引發(fā)進(jìn)一步災(zāi)害的可能，或強(qiáng)行切斷軟起接觸器2，導(dǎo)致軟起電阻I燒毀，后續(xù)無法再啟動(dòng)。
[0005]同時(shí)，接觸器動(dòng)作時(shí)有噪音，接觸器的機(jī)械壽命和電氣壽命比可關(guān)斷式電子開關(guān)少得多，且機(jī)械部件易卡住，需要清潔維保。
[0006]目前可關(guān)斷的電子元器件的可靠性已非常高，控制技術(shù)已非常成熟，價(jià)格已進(jìn)入了合理的空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種可替代現(xiàn)有電梯接觸器的方案，以消除現(xiàn)有電梯接觸器動(dòng)作時(shí)的噪音及拉弧的問題，同時(shí)減少日常維保點(diǎn)數(shù)，提高電梯系統(tǒng)的可靠性及壽命。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0009]一種電梯用負(fù)載控制器，該負(fù)載控制器包括:
[0010]可關(guān)斷電子開關(guān)，所述可關(guān)斷電子開關(guān)設(shè)置在電梯的主回路上，通過導(dǎo)通和關(guān)斷，控制后端負(fù)載；
[0011]驅(qū)動(dòng)回路，所述驅(qū)動(dòng)回路控制連接可關(guān)斷電子開關(guān)，控制可關(guān)斷電子開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷；
[0012]偵測回路，所述偵測回路與可關(guān)斷電子開關(guān)配合，檢查可關(guān)斷電子開關(guān)的開通或關(guān)閉狀態(tài)。
[0013]在該負(fù)載控制器的優(yōu)選方案中，所述可關(guān)斷電子開關(guān)為但不限于IGBT。
[0014]進(jìn)一步的，所述偵測回路進(jìn)行電壓偵測或/和電流偵測。
[0015]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)回路還控制可關(guān)斷電子開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷的占空比，并以此控制后端負(fù)載的電氣特性。
[0016]基于上述的電梯用負(fù)載控制器，本發(fā)明還提供一種電梯用變頻器，該變頻器包括整流模塊、逆變模塊、平滑電容、串接的回升晶體和回升電阻，其還包括可關(guān)斷電子開關(guān)、驅(qū)動(dòng)回路、偵測回路，所述整流模塊連接三相或二相交流電，其P端通過可關(guān)斷電子開關(guān)連接至平滑電容、回升晶體和逆變器模塊的正端；其N端連接至平滑電容、回升電阻和逆變模塊的負(fù)端；所述驅(qū)動(dòng)回路驅(qū)動(dòng)連接可關(guān)斷電子開關(guān)，所述偵測回路設(shè)置在整流模塊和逆變模塊之間，所述逆變模塊直接連接至電梯主機(jī)。
[0017]在上述的電梯用變頻器的優(yōu)選方案中，所述驅(qū)動(dòng)回路和偵測回路接至電梯控制MCU。
[0018]進(jìn)一步的，所述電梯用變頻器還包括一電感和續(xù)流二極管，所述續(xù)流二極管的負(fù)極連接至可關(guān)斷電子開關(guān)與逆變模塊之間，其正極連接至整流模塊的N端，所述電感串接在可關(guān)斷電子開關(guān)與平滑電容之間。
[0019]本發(fā)明提供的方案采用可關(guān)斷的電子開關(guān)替代傳統(tǒng)的接觸器，消除傳統(tǒng)接觸器動(dòng)作時(shí)的噪音及拉弧，減少了日常維保點(diǎn)數(shù)，提高了電梯系統(tǒng)的可靠性及壽命；同時(shí)通過控制可關(guān)斷電子開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷的占空比，可以有效控制后端負(fù)載的電氣特性，如電壓或電流或功率等的變化。
[0020]本發(fā)明提供的方案在具體應(yīng)用時(shí)，因可關(guān)斷電子開關(guān)關(guān)斷時(shí)不會(huì)發(fā)生拉弧，分段能力強(qiáng)，可在后端回路發(fā)生異常時(shí)，有效切斷電流，引發(fā)進(jìn)一步災(zāi)害的可能。
[0021]再者，因可關(guān)斷電子開關(guān)分段能力強(qiáng)，可有效切斷電流，可以取代傳統(tǒng)方案中后端的運(yùn)行接觸器，將傳統(tǒng)方案中變頻器的軟起接觸器和運(yùn)行接觸器進(jìn)行整合，降低了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0023]圖1為目前行業(yè)內(nèi)通用的電梯主回路的控制圖；
[0024]圖2為本發(fā)明提供的電梯用負(fù)載控制器的原理圖；
[0025]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例1的系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0026]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例2的系統(tǒng)架構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0028]參見圖2，其所示為電梯用負(fù)載控制器的結(jié)構(gòu)原理圖。該負(fù)載控制器采用可關(guān)斷的電子開關(guān)替代傳統(tǒng)的接觸器，從而有效解決傳統(tǒng)接觸器所存在的問題。
[0029]由圖可知，該負(fù)載控制器主要包括可關(guān)斷電子開關(guān)10、驅(qū)動(dòng)回路11、偵測回路12三部分。
[0030]其中，可關(guān)斷電子開關(guān)10設(shè)置在電梯的主回路上，通過導(dǎo)通和關(guān)斷，控制后端負(fù)載。關(guān)斷電子開關(guān)10不限于簡單的開通和關(guān)斷，其還依一定開通或關(guān)斷的占空比控制負(fù)載的電氣特性等。
[0031]該可關(guān)斷電子開關(guān)10具體可采用IGBT，但并不限于此，其還可采用如SCR等其它可關(guān)斷的電子開關(guān)。
[0032]驅(qū)動(dòng)回路11控制連接可關(guān)斷電子開關(guān)10，控制可關(guān)斷電子開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷；同時(shí)驅(qū)動(dòng)回路11還控制可關(guān)斷電子開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷的占空比，可以有效控制后端負(fù)載的電氣特性，如電壓或電流或功率等的變化。
[0033]偵測回路12也設(shè)置在電梯的主回路上，并與可關(guān)斷電子開關(guān)10配合，用于檢查可關(guān)斷電子開關(guān)10的開通或關(guān)閉狀態(tài)。
[0034]為很好的檢測可關(guān)斷電子開關(guān)10的開通或關(guān)閉狀態(tài)，該偵測回路12可通過電壓偵測來進(jìn)行關(guān)斷電子開關(guān)10的開通或關(guān)閉狀態(tài)檢測；但并不限于此，根據(jù)需要可進(jìn)行電流偵測或電壓和電流的共同偵測等。
[0035]為此，偵測回路12由電壓偵測單元或/和電流偵測單元構(gòu)成。以圖2為例，偵測回路12采用電壓偵測單元，進(jìn)行電壓偵測。
[0036]該控制器用可關(guān)斷的電子開關(guān)取代傳統(tǒng)接觸器，消除了接觸器工作時(shí)的噪音，開通和關(guān)斷時(shí)不會(huì)發(fā)生拉弧，減少了設(shè)備體積，壽命更長，可靠性更好，還可通過控制可關(guān)斷電子開關(guān)10的導(dǎo)通和關(guān)斷的占空比，控制開通和關(guān)斷的過程，滿足后端負(fù)載電氣特性的要求，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)接觸器不能實(shí)現(xiàn)的可調(diào)整功能。
[0037]以下具體說明一下上述的電梯用負(fù)載控制器方案的應(yīng)用實(shí)例。
[0038]實(shí)例I
[0039]該實(shí)例利用本方案提供的電梯用負(fù)載控制器形成一種新型的電梯用變頻器，其中可關(guān)斷電子開關(guān)采用IGBT，可關(guān)斷電子開關(guān)的偵測采用電壓偵測，充電回路采用軟起接觸器及軟起電阻。
[0040]參見圖3，其所示為本實(shí)例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。由圖可知，整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)回路
11、IGBT 10、電壓偵測單元12、平滑電容13、回升晶體14、回升電阻15、軟起接觸器16、軟起的充電電阻17、整流模塊20、逆變模塊30。
[0041]其中，三相交流電源經(jīng)整流模塊整20流后的P端，接至IGBT 10上端，在IGBT 10的兩端并接串聯(lián)的軟起的充電電阻17和軟起接觸器16，IGBT 10下端接電壓偵測單元12、平滑電容13、回升晶體14和逆變器模塊30的正端；回升晶體14和回升電阻15串接；逆變模塊30、回升電阻15、平滑電容13和電壓偵測單元12的負(fù)端和整流模20的N端連接，逆變器30的U、V和W直接連接至電梯主機(jī)，驅(qū)動(dòng)回路11和電壓偵測單元12可接至電梯控制MCU。
[0042]由此形成的系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，在上電時(shí)，通過軟起電阻17和軟起接觸器16給平滑電容13充電，待充電完成后，打開IGBT 10，并將軟起接觸器16吸合，切斷充電電阻17。
[0043]當(dāng)偵測到逆變電路電流沒有關(guān)斷或變頻器上下橋通路故障或回升晶體14無法關(guān)斷等需要切斷變頻器主回路時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)回流11關(guān)閉IGBT 10，切斷電梯主機(jī)的電流。
[0044]本方案將變頻器的軟起回路和電梯運(yùn)行接觸器6進(jìn)行整合，降低了成本，用可關(guān)斷電子開關(guān)替代接觸器，消除了接觸器工作時(shí)的噪音，減少了電梯的維保點(diǎn)數(shù)，提高了電梯主回路的可靠性。
[0045]本實(shí)施例的回路僅為描述方便示意，如交流電源完全有可能是2項(xiàng)交流電源，整流模塊可以是不可控制整流也可是可控制整流模塊，電壓偵測也可簡單的改成電流偵測或兩者都使用，電壓偵測單元12、平滑電容13和回升晶體14及回升電阻15的前后位置變化，回升晶體和回升電阻的上下位置變化等不再熬述。
[0046]本實(shí)施例中，軟起接觸器16、電壓偵測單元12和驅(qū)動(dòng)回路11的處理，可以統(tǒng)一由電梯的邏輯控制MCU來處理，也可統(tǒng)一由電梯馬達(dá)控制MCU來處理，也可以依任意組合分散在電梯控制MCU和電梯馬達(dá)控制MCU內(nèi)共同執(zhí)行，也可以獨(dú)立于電梯現(xiàn)有系統(tǒng)外重新設(shè)計(jì)一個(gè)部件。
[0047]本實(shí)施例中為說明主動(dòng)關(guān)斷IGBT 10，僅列舉了部分條件。
[0048]實(shí)例2
[0049]該實(shí)例利用本方案提供的電梯用負(fù)載控制器形成另一種新型的電梯用變頻器，其中可關(guān)斷電子開關(guān)采用IGBT，可關(guān)斷電子開關(guān)的偵測采用電流偵測，充電回路直接用可關(guān)斷電子開關(guān)導(dǎo)通的占空比來實(shí)現(xiàn)。
[0050]參見圖4，其所示為本實(shí)例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。由圖可知，整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)回路IUIGBT 10、電壓偵測單元12a、電流偵測單元12b、平滑電容13、回升晶體14、回升電阻15、電感18、續(xù)流二極體19、整流模塊20、逆變模塊30。
[0051]其中，三相交流電源經(jīng)整流模塊20整流后的P端，接至IGBT 10上端，IGBT 10下端接電感18的上端及續(xù)流二極體19的負(fù)端，電感18的下端接電壓偵測單元12a、電流偵測單元12b的一端，電流偵測單元12b的另一端接平滑電容13、回升晶體14和逆變器模塊30的正端；回升電阻15與回升晶體14串接；逆變模塊30、回升電阻15、平滑電容13和電壓偵測單元12a的負(fù)端及續(xù)流二極體19的正端和整流模20的N端連接，逆變器30的U、V和W直接連接至電梯主機(jī)，驅(qū)動(dòng)回路11和電壓偵測單元12a可接至電梯控制MCU。
[0052]由此形成的系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，在上電時(shí)由電梯控制MCU通過驅(qū)動(dòng)回路，控制IGBT 10的導(dǎo)通和關(guān)斷占空比，給平滑電容13充電，避免對電源的沖擊，待充電完成后，IGBT 10完全打開。
[0053]當(dāng)偵測到逆變電路電流沒有關(guān)斷或變頻器上下橋通路故障或回升晶體14無法關(guān)斷等需要關(guān)閉變頻器主回路時(shí)時(shí)，關(guān)閉IGBT 10，切斷電梯主機(jī)的電流。
[0054]本實(shí)例方案將變頻器的軟起回路和電梯運(yùn)行接觸器進(jìn)行整合，降低了成本，用可關(guān)斷電子開關(guān)替代接觸器，消除了接觸器工作時(shí)的噪音，減少了電梯的維保點(diǎn)數(shù)，提高了電梯主回路的可靠性。
[0055]本實(shí)施例的回路僅為描述方便示意，如交流電源完全有可能是2項(xiàng)交流電源，整流模塊可以是不可控制整流，也可是可控制整流模塊；偵測回路不限于同時(shí)使用電流偵測單元12a和電流偵測單元12b，也可簡單的改成電壓偵測或電流偵測，電流偵測單元12b可在電感18的前端或后端，平滑電容3和回升晶體4及回升電阻5的前后位置變化，回升晶體4和回升電阻5的上下位置變化等不再熬述。
[0056]本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)回路11和電流偵測12的處理，可以統(tǒng)一由電梯控制MCU來處理，也可統(tǒng)一由電梯馬達(dá)控制MCU來處理，也可以依任意組合分散在電梯控制MCU和電梯馬達(dá)控制MCU內(nèi)共同執(zhí)行，也可以獨(dú)立于電梯現(xiàn)有系統(tǒng)外重新設(shè)計(jì)一個(gè)部件。
[0057]本實(shí)施例中為說明主動(dòng)關(guān)斷IGBT 10，僅列舉了部分條件。
[0058]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種電梯用負(fù)載控制器，其特征在于，所述載控制器包括: 可關(guān)斷電子開關(guān)，所述可關(guān)斷電子開關(guān)設(shè)置在電梯的主回路上，通過導(dǎo)通和關(guān)斷，控制后端負(fù)載； 驅(qū)動(dòng)回路，所述驅(qū)動(dòng)回路控制連接可關(guān)斷電子開關(guān)，控制可關(guān)斷電子開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷； 偵測回路，所述偵測回路與可關(guān)斷電子開關(guān)配合，檢查可關(guān)斷電子開關(guān)的開通或關(guān)閉狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電梯用負(fù)載控制器，其特征在于，所述可關(guān)斷電子開關(guān)為但不限于IGBT。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電梯用負(fù)載控制器，其特征在于，所述偵測回路進(jìn)行電壓偵測或/和電流偵測。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電梯用負(fù)載控制器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)回路還控制可關(guān)斷電子開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷的占空比，并以此控制后端負(fù)載的電氣特性。
5.一種電梯用變頻器，該變頻器包括整流模塊、逆變模塊、平滑電容、串接的回升晶體和回升電阻，其特征在于，所述變頻器還包括可關(guān)斷電子開關(guān)、驅(qū)動(dòng)回路、偵測回路，所述整流模塊連接三相或二相交流電，其P端通過可關(guān)斷電子開關(guān)連接至平滑電容、回升晶體和逆變器模塊的正端；其N端連接至平滑電容、回升電阻和逆變模塊的負(fù)端；所述驅(qū)動(dòng)回路驅(qū)動(dòng)連接可關(guān)斷電子開關(guān)，所述偵測回路設(shè)置在整流模塊和逆變模塊之間，所述逆變模塊直接連接至電梯主機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電梯用變頻器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)回路和偵測回路接至電梯控制MCU。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電梯用變頻器，其特征在于，所述電梯用變頻器還包括一電感和續(xù)流二極管，所述續(xù)流二極管的負(fù)極連接至可關(guān)斷電子開關(guān)與逆變模塊之間，其正極連接至整流模塊的N端，所述電感串接在可關(guān)斷電子開關(guān)與平滑電容之間。
【文檔編號(hào)】B66B1/06GK104210909SQ201410417960
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】涂長祖, 龔金云, 郭桂東, 周根富, 石巖峰 申請人:上海吉億電機(jī)有限公司