扶梯控制系統(tǒng)及扶梯運(yùn)行控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種扶梯控制系統(tǒng)及扶梯運(yùn)行控制方法，該運(yùn)行控制方法包括扶梯啟動(dòng)，方向接觸器與第一接觸器啟動(dòng)，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)16運(yùn)行；測(cè)速編碼器實(shí)時(shí)檢測(cè)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，判斷扶梯的負(fù)載率是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，若已達(dá)到預(yù)設(shè)值，控制異步電機(jī)以第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，則進(jìn)入步驟檢測(cè)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，否則控制異步電機(jī)以第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，并繼續(xù)步驟檢測(cè)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明在無(wú)變頻器等節(jié)能裝置和光電傳感器等檢測(cè)裝置的條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)乘客負(fù)載量檢測(cè)并進(jìn)行節(jié)能模式轉(zhuǎn)換。
【專利說(shuō)明】扶梯控制系統(tǒng)及扶梯運(yùn)行控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及扶梯【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種扶梯控制系統(tǒng)及扶梯運(yùn)行控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，扶梯控制方式包含兩大類，一類是變頻節(jié)能控制裝置，另一類是非變頻控制裝置。變頻控制，是通過(guò)變頻器調(diào)速控制扶梯梯級(jí)運(yùn)行速度，其控制系統(tǒng)主要由微機(jī)控制器、變頻器、光電傳感器、制動(dòng)電阻組成；變頻控制可以通過(guò)調(diào)速達(dá)到節(jié)能，但是成本高，占用桁架空間用來(lái)安裝變頻器和制動(dòng)電阻。非變頻控制，是無(wú)變頻調(diào)速，在電源電網(wǎng)直接控制下，扶梯保持以額度運(yùn)行速度，控制系統(tǒng)主要由微機(jī)控制器和接觸器組成；這種控制裝置成本低，無(wú)需額外安裝附加部件，但無(wú)節(jié)能模式，始終以電機(jī)三角接法保持額度速度運(yùn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]基于此，本發(fā)明在于提供一種扶梯控制系統(tǒng)及扶梯運(yùn)行控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)扶梯自動(dòng)切換節(jié)能模式和額定模式，且成本低廉，控制準(zhǔn)確。
[0004]其技術(shù)方案如下:
[0005]一種扶梯控制系統(tǒng)，包括方向接觸器、微機(jī)控制器、測(cè)速編碼器、異步電機(jī)、第一接觸器及第二接觸器，所述方向接觸器與所述第一接觸器連接形成所述異步電機(jī)的第一驅(qū)動(dòng)電路，且所述方向接觸器與所述第二接觸器連接也形成所述異步電機(jī)的第二驅(qū)動(dòng)電路，所述微機(jī)控制器與所述測(cè)速編碼器連接，測(cè)速編碼器與異步電機(jī)連接檢測(cè)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，所述第一驅(qū)動(dòng)電路的工作功率小于所述第二驅(qū)動(dòng)電路的工作功率。
[0006]下面對(duì)進(jìn)一步技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明:
[0007]進(jìn)一步的，所述第一接觸器為星接接觸器，所述第二接觸器為角接接觸器。
[0008]本發(fā)明還公開了一種扶梯運(yùn)行控制方法，該扶梯運(yùn)行控制方法包括:
[0009](I)扶梯啟動(dòng)，方向接觸器與第一接觸器啟動(dòng)，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)運(yùn)行；
[0010](2)測(cè)速編碼器實(shí)時(shí)檢測(cè)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，判斷扶梯的負(fù)載率是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，若已達(dá)到預(yù)設(shè)值，則進(jìn)入步驟(3)，否則繼續(xù)步驟(4)；
[0011](3)微機(jī)控制器控制異步電機(jī)以第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，并繼續(xù)步驟(2);
[0012](4)微機(jī)控制器控制異步電機(jī)以第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，并繼續(xù)步驟(2)。
[0013]進(jìn)一步的，在步驟(2)中，所述測(cè)速編碼器檢測(cè)所述異步電機(jī)的速度轉(zhuǎn)差，確定異步電機(jī)的速度轉(zhuǎn)差與扶梯的負(fù)載率的變化。
[0014]進(jìn)一步的，扶梯運(yùn)行，測(cè)速編碼器檢測(cè)異步電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速小于或等于預(yù)設(shè)值時(shí)，進(jìn)入步驟(3)。
[0015]進(jìn)一步的，預(yù)設(shè)扶梯的負(fù)載率和異步電機(jī)的速度轉(zhuǎn)差對(duì)比數(shù)據(jù)，微機(jī)控制器根據(jù)異步電機(jī)的速度轉(zhuǎn)差變化判斷扶梯的負(fù)載是否達(dá)到預(yù)設(shè)值。
[0016]進(jìn)一步的,在步驟(2)中，所述第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)的功率W1與所述異步電機(jī)的額定功率W的百分比為A，所述扶梯的負(fù)載率預(yù)設(shè)值小于A。
[0017]進(jìn)一步的，在步驟(2)中，判斷扶梯的負(fù)載率達(dá)到預(yù)設(shè)值，并在一定時(shí)間內(nèi)扶梯的負(fù)載不小于該預(yù)設(shè)值。
[0018]下面對(duì)前述技術(shù)方案的原理、效果等進(jìn)行說(shuō)明:
[0019]所述扶梯控制系統(tǒng)分別通過(guò)方向接觸器和第一接觸器形成異步電機(jī)的第一驅(qū)動(dòng)電路、方向接觸器和第二接觸器形成異步電機(jī)的第二驅(qū)動(dòng)電路，所述第一驅(qū)動(dòng)電路的工作功率小于所述第二驅(qū)動(dòng)電路的工作功率，測(cè)速編碼器實(shí)時(shí)對(duì)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，微機(jī)控制器根據(jù)測(cè)速編碼器所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，確定扶梯的負(fù)載率是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，以確定是否要切換到工作功率較大的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0020]在扶梯啟動(dòng)時(shí)，默認(rèn)通過(guò)工作功率較小的第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)工作；當(dāng)有乘客進(jìn)入扶梯時(shí)，但當(dāng)乘客的數(shù)量還沒(méi)有達(dá)到扶梯的負(fù)載率的預(yù)設(shè)值時(shí)，仍然通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)；當(dāng)乘客的數(shù)量達(dá)到扶梯的負(fù)載率的預(yù)設(shè)值時(shí)，微機(jī)控制器再進(jìn)行切換，使第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)工作，由于第二驅(qū)動(dòng)電路的工作功率大于第一驅(qū)動(dòng)電路的工作功率，使扶梯能夠滿足較大負(fù)載率的工作需求；測(cè)速編碼器實(shí)時(shí)檢測(cè)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)乘客的數(shù)量減少，確定扶梯的負(fù)載率小于預(yù)設(shè)值時(shí)，再進(jìn)行切換使第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)工作，從而使扶梯能夠根據(jù)乘客的數(shù)量在小功率(節(jié)能運(yùn)行)和大功率(額定運(yùn)行)之間切換，達(dá)到節(jié)能的目的，且成本低廉。
[0021]本發(fā)明在無(wú)變頻器等節(jié)能裝置和光電傳感器等檢測(cè)裝置的條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)乘客負(fù)載量檢測(cè)并進(jìn)行節(jié)能模式轉(zhuǎn)換。通過(guò)在異步電機(jī)輸出軸上安裝有測(cè)速編碼器，測(cè)速編碼器有足夠多的線數(shù)滿足異步電機(jī)速度的采樣，對(duì)異步電機(jī)速度轉(zhuǎn)差的檢測(cè)可以精確到
0.01%，因此檢測(cè)準(zhǔn)確。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的扶梯控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述的扶梯運(yùn)行控制方法的流程圖。
[0024]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0025]10、方向接觸器，12、微機(jī)控制器，14、測(cè)速編碼器，16、異步電機(jī)，18、第一接觸器，
20、第二接觸器。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0027]如圖1所示，一種扶梯控制系統(tǒng)，包括方向接觸器10、微機(jī)控制器12、測(cè)速編碼器14、異步電機(jī)16、第一接觸器18及第二接觸器20，所述方向接觸器10與所述第一接觸器18連接形成所述異步電機(jī)16的第一驅(qū)動(dòng)電路，且所述方向接觸器10與所述第二接觸器20連接也形成所述異步電機(jī)16的第二驅(qū)動(dòng)電路，所述微機(jī)控制器12與所述測(cè)速編碼器14連接，測(cè)速編碼器14與異步電機(jī)的輸出軸連接檢測(cè)異步電機(jī)16的轉(zhuǎn)速，所述第一驅(qū)動(dòng)電路的工作功率小于所述第二驅(qū)動(dòng)電路的工作功率。
[0028]所述扶梯控制系統(tǒng)分別通過(guò)方向接觸器10和第一接觸器18形成異步電機(jī)的第一驅(qū)動(dòng)電路、方向接觸器10和第二接觸器20形成異步電機(jī)的第二驅(qū)動(dòng)電路，測(cè)速編碼器14實(shí)時(shí)對(duì)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，微機(jī)控制器12根據(jù)測(cè)速編碼器14所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，確定扶梯的負(fù)載率是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，以確定是否要切換到工作功率較大的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0029]所述第一接觸器18為星接接觸器，所述第二接觸器20為角接接觸器。
[0030]如圖2所示，一種扶梯運(yùn)行控制方法，該運(yùn)行控制方法包括:
[0031](I)扶梯啟動(dòng)，方向接觸器10與第一接觸器18啟動(dòng)，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)16運(yùn)行；
[0032](2)測(cè)速編碼器14實(shí)時(shí)檢測(cè)異步電機(jī)16的轉(zhuǎn)速，判斷扶梯的負(fù)載率是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，若已達(dá)到預(yù)設(shè)值，則進(jìn)入步驟(3)，否則繼續(xù)步驟(4)；
[0033](3)微機(jī)控制器12控制異步電機(jī)16以第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，并繼續(xù)步驟(2);
[0034](4)微機(jī)控制器12控制異步電機(jī)16以第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，并繼續(xù)步驟(2)。
[0035]在扶梯啟動(dòng)時(shí)，默認(rèn)通過(guò)工作功率較小的第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)16工作；當(dāng)有乘客進(jìn)入扶梯時(shí)，但當(dāng)乘客的數(shù)量還沒(méi)有達(dá)到扶梯的負(fù)載率的預(yù)設(shè)值時(shí)，仍然通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)；當(dāng)乘客的數(shù)量達(dá)到扶梯的負(fù)載率的預(yù)設(shè)值時(shí)，微機(jī)控制器12再進(jìn)行切換，使第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)工作，由于第二驅(qū)動(dòng)電路的工作功率大于第一驅(qū)動(dòng)電路的工作功率，使扶梯能夠滿足較大負(fù)載率的工作需求；測(cè)速編碼器14實(shí)時(shí)檢測(cè)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)乘客的數(shù)量減少，確定扶梯的負(fù)載率小于預(yù)設(shè)值時(shí)，再進(jìn)行切換使第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)工作，從而使扶梯能夠根據(jù)乘客的負(fù)載量在小功率(節(jié)能運(yùn)行)和大功率(額定運(yùn)行)之間切換，達(dá)到節(jié)能的目的。
[0036]在步驟(2)中，所述測(cè)速編碼器14檢測(cè)所述異步電機(jī)的速度轉(zhuǎn)差，確定異步電機(jī)16的速度轉(zhuǎn)差與扶梯的負(fù)載率的變化。扶梯運(yùn)行，測(cè)速編碼器檢測(cè)異步電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速小于或等于預(yù)設(shè)值時(shí)，進(jìn)入步驟(3)。
[0037]異步電機(jī)16的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差關(guān)系式為S = (Ntl-N)/Ntl%，其中，S為轉(zhuǎn)差，N0為額定轉(zhuǎn)速，N為實(shí)際轉(zhuǎn)速；所述異步電機(jī)16以額定功率運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)差約為5%，當(dāng)扶梯滿載時(shí)，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差為最大值，而當(dāng)扶梯空載時(shí)，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差低，約為1%。扶梯起動(dòng)時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)運(yùn)行(異步電機(jī)16的繞組以星接觸運(yùn)行)，當(dāng)乘客不斷進(jìn)入扶梯時(shí)，所述測(cè)速編碼器14檢測(cè)到的異步電機(jī)16的實(shí)際轉(zhuǎn)速N會(huì)根據(jù)乘客負(fù)載量的增加而逐漸減少，當(dāng)異步電機(jī)16的實(shí)際轉(zhuǎn)速減少到一定值時(shí)，即異步電機(jī)16的轉(zhuǎn)差達(dá)到預(yù)先設(shè)定值時(shí)，微機(jī)控制器12控制扶梯以第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)16，即所述異步電機(jī)16通過(guò)方向接觸器10和角接觸器20控制。
[0038]進(jìn)一步的，預(yù)設(shè)扶梯的負(fù)載率和異步電機(jī)的速度轉(zhuǎn)差對(duì)比數(shù)據(jù)，微機(jī)控制器根據(jù)異步電機(jī)的速度轉(zhuǎn)差變化判斷扶梯的負(fù)載是否達(dá)到預(yù)設(shè)值。
[0039]進(jìn)一步的，在步驟(2)中，所述第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)的功率W1與所述異步電機(jī)的額定功率W的百分比為A，所述扶梯的負(fù)載率小于A。
[0040]扶梯啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，扶梯起動(dòng)時(shí)，所述異步電機(jī)16三相繞組由所述方向接觸器10和所述星接接觸器18控制(異步電機(jī)以第一驅(qū)動(dòng)電路運(yùn)行)，此時(shí)三相繞組電壓均為380/3V，異步電機(jī)運(yùn)行功率W1與電機(jī)的額定功率W比值A(chǔ)為58%。在比58%小的數(shù)值里，設(shè)定一個(gè)預(yù)設(shè)值作為第一驅(qū)動(dòng)電路與第二驅(qū)動(dòng)電路切換的指令條件，當(dāng)乘客負(fù)載率達(dá)到該預(yù)設(shè)值時(shí)，所述異步電機(jī)16三相繞組切換至角接觸器額定運(yùn)行模式。
[0041]例如，本實(shí)施例優(yōu)選該預(yù)設(shè)值為50%。所述測(cè)速編碼器14始終檢測(cè)所述異步電機(jī)16的速度，以額定轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差為I %作為空載基準(zhǔn)，以額定轉(zhuǎn)速的97 %、轉(zhuǎn)差為3%作為50%負(fù)載率基準(zhǔn)，當(dāng)乘客不斷進(jìn)入扶梯，所述異步電機(jī)16的轉(zhuǎn)速由空載的額定轉(zhuǎn)速變化至以額定轉(zhuǎn)速的97%運(yùn)行時(shí)，此時(shí)扶梯負(fù)載達(dá)到50%額定功率(仍小于第一驅(qū)動(dòng)電路運(yùn)行的58%額定功率)，在此條件下，所述微機(jī)控制器12釋放所述星接接觸器18，并驅(qū)動(dòng)所述角接接觸器20動(dòng)作，扶梯以額定驅(qū)動(dòng)模式運(yùn)行。當(dāng)乘客不斷走出扶梯，且沒(méi)有新的乘客走入扶梯，即負(fù)載小于50%額定功率時(shí)，微機(jī)控制器12再釋放星接觸器18動(dòng)作，扶梯以節(jié)能方式運(yùn)行。
[0042]在步驟(2)中，判斷扶梯的負(fù)載率達(dá)到預(yù)設(shè)值，并在一定時(shí)間內(nèi)扶梯的負(fù)載不小于該預(yù)設(shè)值。當(dāng)乘客走出扶梯后，所述異步電機(jī)16轉(zhuǎn)差恢復(fù)變小并小于預(yù)設(shè)值，且持續(xù)一定穩(wěn)定時(shí)間時(shí)，所述微機(jī)控制器12控制系統(tǒng)進(jìn)行切換，由角接觸器驅(qū)動(dòng)切換為星接觸器驅(qū)動(dòng)，再次恢復(fù)節(jié)能模式運(yùn)行。本實(shí)施例以持續(xù)時(shí)間不小于10秒。
[0043]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種扶梯控制系統(tǒng)，其特征在于，包括方向接觸器、微機(jī)控制器、測(cè)速編碼器、異步電機(jī)、第一接觸器及第二接觸器，所述方向接觸器與所述第一接觸器連接形成所述異步電機(jī)的第一驅(qū)動(dòng)電路，且所述方向接觸器與所述第二接觸器連接也形成所述異步電機(jī)的第二驅(qū)動(dòng)電路，所述微機(jī)控制器與所述測(cè)速編碼器連接，測(cè)速編碼器與異步電機(jī)的輸出軸連接檢測(cè)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，所述第一驅(qū)動(dòng)電路的工作功率小于所述第二驅(qū)動(dòng)電路的工作功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扶梯控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接觸器為星接接觸器，所述第二接觸器為角接接觸器。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述的扶梯控制系統(tǒng)的扶梯運(yùn)行控制方法，其特征在于，該扶梯運(yùn)行控制方法包括: (1)扶梯啟動(dòng)，方向接觸器與第一接觸器啟動(dòng)，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)運(yùn)行； (2)測(cè)速編碼器實(shí)時(shí)檢測(cè)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，判斷扶梯的負(fù)載率是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，若已達(dá)到預(yù)設(shè)值，則進(jìn)入步驟(3)，否則繼續(xù)步驟(4)； (3)微機(jī)控制器控制異步電機(jī)以第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，并繼續(xù)步驟(2); (4)微機(jī)控制器控制異步電機(jī)以第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，并繼續(xù)步驟(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的扶梯運(yùn)行控制方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述測(cè)速編碼器檢測(cè)所述異步電機(jī)的速度轉(zhuǎn)差，確定異步電機(jī)的速度轉(zhuǎn)差與扶梯的負(fù)載率的變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扶梯運(yùn)行控制方法，其特征在于，扶梯運(yùn)行，測(cè)速編碼器檢測(cè)異步電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速小于或等于預(yù)設(shè)值時(shí)，進(jìn)入步驟(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的扶梯運(yùn)行控制方法，其特征在于，預(yù)設(shè)扶梯的負(fù)載率和異步電機(jī)的速度轉(zhuǎn)差對(duì)比數(shù)據(jù)，微機(jī)控制器根據(jù)異步電機(jī)的速度轉(zhuǎn)差變化判斷扶梯的負(fù)載是否達(dá)到預(yù)設(shè)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的扶梯運(yùn)行控制方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)的功率W1與所述異步電機(jī)的額定功率W的百分比為A，所述扶梯的負(fù)載率預(yù)設(shè)值小于A。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的扶梯運(yùn)行控制方法，其特征在于，在步驟(2)中，判斷扶梯的負(fù)載率達(dá)到預(yù)設(shè)值，并在一定時(shí)間內(nèi)扶梯的負(fù)載不小于該預(yù)設(shè)值。
【文檔編號(hào)】B66B27/00GK104310190SQ201410424566
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】陳志文 申請(qǐng)人:日立電梯（廣州）自動(dòng)扶梯有限公司