一种电梯门机关门遇阻检测系统及检测方法与流程

本发明属于领域电梯检测控制技术领域，具体涉及一种电梯门机关门遇阻检测系统及检测方法。

背景技术：

现阶段三相异步电机在电梯门机上还有广泛的应用，关门遇阻检测功能门机变频控制器的必备功能。现有技术有如下几种方法来实现遇阻检测，一是通过安装编码器来检测电机转速，当转速低于某个限制是遇阻检出；二是通过预设定大概的关门所需时间，当检测到实际关门时间大于预设时间时遇阻检出；三是通过检测电机的实际电流有效值，当电机电流有效值超过某个限制时遇阻检出；四是通过三相异步电机的无速度传感器矢量算法，分解电机的力矩电流和励磁电流，通过检测力矩电流的大小来判断遇阻检出。第一种方法需要增加编码器，成本高；第二种方法存在检测不灵敏，反应慢的问题；第三种方法由于电梯门机三相异步电机功率一般较小，只有几十瓦，电机本身绕组电阻、电感很大，当电机遇阻时和正常工作时的电流有效值变化不明显，造成遇阻状态的判断困难，容易产生误动作。第四种方法采用无速度传感器矢量算法，需要依赖电机参数，稳定性较差。

基于上述电梯门机遇阻中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种电梯门机关门遇阻检测系统及检测方法，旨在解决现有电梯门遇阻检测成本高、检测不灵敏的问题。

本发明提供一种电梯门机关门遇阻检测系统，包括第一变换器、第二变换器、滤波器、遇阻检出比较器以及可调节比较器；第一变换器与第二变换器连接，用于将三相电机电流转换成两相静止坐标系电流；第二变换器两端分别与第一变换器和滤波器连接，用于将两相静止坐标系电流转换成同步坐标系电流；滤波器两端分别与遇阻检出比较器和第二变换器连接，用于对同步坐标系电流滤波滤除高频干扰信号并等到有功电流；遇阻检出比较器分别与滤波器和可调节比较器连接，用于完成有功电流和可调节比较点两者大小的比较，判断有功电流是否超过可调节比较点；可调节比较器用于提供比较点，以和有功电流比较。

进一步地，可调节比较器还用于提供可调参数，用于确定遇阻检测的阻力大小。

进一步地，同步坐标系电流为以电压矢量为同步坐标系的电流；同步坐标系电流包括有功电流和无功电流。

进一步地，还包括遇阻检出处理器；遇阻检出处理器与遇阻检出比较器连接，用于当产生遇阻检出时系统的处理。

进一步地，遇阻检出处理器对遇阻检出系统的处理包括对三相异步电机实施停机或者反转。

进一步地，第一变换器为clarke变换器；第二变换器为park变换器。

本发明还提供一种电梯门机关门遇阻检测方法，包括以下步骤：

s1：电机三相电流ia、ib和ic经过第一变换器转换成静止坐标系电流iα和iβ；

s2：静止坐标系电流iα和iβ经过第二变换器转换成以电压矢量vs为同步坐标系的电流ids和iqs；

s3：滤波器对同步坐标系的电流ids滤除高频干扰信号并得到电机有功电流ids_f；

s4：将电机有功电流ids_ff与可调比较点进行比较，判断电机有功电流ids_f是否超过可调节比较点。

进一步地，还包括以下步骤：

s5：当电机有功电流ids_f超过可调节比较点时，判断电梯门遇阻检出；

s6：判断电梯门遇阻检出时，遇阻检出处理器将可以对电机实施停机或者反转。

进一步地，遇阻检出的灵敏度通过滤波器的滤波强度来调节。

进一步地，可调节比较点用来设定遇阻检出的阻力大小。

采用以上技术方案，通过对电机电流的矢量分解，检测电机的有功电流，当电机遇阻时电机有功电流变化明显，可以检测处遇阻现象；本方案反应灵敏，且稳定性高；本发明提供的方案在没有光幕的情况下，当发生关门遇阻时，门机可以实施停机或反开门，防止造成人身伤害，提高门机产品可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种电梯门机关门遇阻检测系统设计图；

图2为本发明电流坐标变换示意图。

图中：1、clarke变换器；2、park变换器；3、低通滤波器；4、遇阻检测比较器；5、调节比较器；6、遇阻检出处理器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图2所示，本发明提供一种电梯门机关门遇阻检测系统，包括第一变换器、第二变换器、滤波器、遇阻检出比较器4以及可调节比较器5；第一变换器为clarke变换器1；第二变换器为park变换器2，滤波器为低通滤波器3；clarke变换器1与park变换器2连接，用于将三相电机电流ia、ib、ic转换成两相静止坐标系电流iα、iβ；park变换器2两端分别与clarke变换器1和低通滤波器3连接，用于将两相静止坐标系电流iα、iβ转换成同步坐标系电流ids、iqs；低通滤波器3两端分别与阻检出比较器4和park变换器2连接，用于对同步坐标系电流ids、iqs滤波滤除高频干扰信号并等到电机的有功电流，防止误动作，同时滤波作用太强也会导致降低遇阻检出灵敏度；遇阻检出比较器4分别与低通滤波器3和可调节比较器5连接，用于完成有功电流和可调节比较点两者大小的比较，判断有功电流是否超过可调节比较点；可调节比较器5提供可调节比较点与有功电流进行比较；可调节比较器5并提供可调参数，用于确定遇阻检测的阻力大小，阻力根据具体电梯门机的负载而定；通过采用上述方案通过对电机电流的矢量分解，检测电机的有功电流，当电机遇阻时电机有功电流变化明显，可以很容易检测处遇阻现象，该方法反应灵敏，且稳定性高。

优选地，结合上述方案，park变换器完成从两相静止坐标系电流iα、iβ到以电压矢量vs为同步坐标系的电流ids、iqs，即同步坐标系电流为以电压矢量为同步坐标系的电流ids、iqs；并且，同步坐标系电流包括有功电流和无功电流；ids为电机有功电流，iqs为电机无功电流。

优选地，结合上述方案，如图所示，本发明提供一种电梯门机关门遇阻检测系统还包括遇阻检出处理器6；遇阻检出处理器6与遇阻检出比较器5连接，用于当产生遇阻检出时系统的处理；遇阻检出处理器5对遇阻检出系统的处理包括对三相异步电机实施停机或者反转，这样可以阻止电梯门遇阻后得以停止或返回，避免造成安全问题。

相应地，结合上述方案，本发明还提供一种电梯门机关门遇阻检测方法，包括以下步骤：

s1：电机三相电流ia、ib和ic经过第一变换器转换成静止坐标系电流iα和iβ；，现有的电梯门机主要还是使用三相异步电机；

s2：静止坐标系电流iα和iβ经过第二变换器转换成以电压矢量vs为同步坐标系的电流ids和ids；坐标变换如图2所示，其中与vs同向的ids为电机有功电流，滞后vs90度的iqs为电机无功电流，is为电机合成电流矢量，角度θ为电压矢量vs的同步旋转角；

s3：滤波器对同步坐标系的电流ids滤除高频干扰信号并得到电机有功电流ids_f；

s4：将所述电机有功电流ids_f与可调比较点进行比较，判断电机有功电流ids_f是否超过可调节比较点。

优选地，结合上述方案，本实施例中还包括以下步骤：

s5：当电机有功电流ids_f超过可调节比较点时，则判断电梯门遇阻检出；

s6：判断电梯门遇阻检出时，遇阻检出处理器将可以对电机实施停机或者反转，确保电梯运行安全。

优选地，结合上述方案，本实施例中，遇阻检出的灵敏度通过滤波器的滤波强度来调节；滤波越强，遇阻检出灵敏度会降低；可调节比较点用来设定遇阻检出的阻力大小。

采用以上技术方案，通过对电机电流的矢量分解，检测电机的有功电流，当电机遇阻时电机有功电流变化明显，可以检测处遇阻现象；本方案反应灵敏，且稳定性高；本发明提供的方案在没有光幕的情况下，当发生关门遇阻时，门机可以实施停机或反开门，防止造成人身伤害，提高门机产品可靠性。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。