一种电梯控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种电器控制系统，具体涉及一种电梯控制系统。

背景技术：

目前市场上的电梯根据曳引机工作状态区分，电梯运行一般可分为四个工况：

1.空车上行或满载下行，即轿厢或对重较轻的一边上升，此时系统释放势能，曳引机工作在发电状态；

2.空车下行或满载上下，即轿厢或对重较重的一边下降，此时系统势能增加，曳引机工作在电动状态；

3.当电梯轿厢到达所在楼层减速制动时，系统释放势能，此时曳引机也工作在发电状态；

4.当电梯在半载或在接近半载状态下运行，此时曳引机工作在平衡或接近平衡工况，此时曳引机工作在电动状态。

如上所述：当电梯曳引机所传动的位能负载下放时，曳引机处在发电状态，传动系统中所储存的机械能经曳引机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升，可能对变频器带来损坏。而目前市场上对这部分能量的处理一般是通过能耗制动电阻再转换为热能白白浪费掉了的。

电梯系统曳引机发电产生的能量，通过制动电梯转换为热能消耗，虽然能保证回路稳定，对变频器起到有效保护作用，但是制动电阻消耗电能时会导致机房温度升高，机房内的控制柜由于温度较高而存在电路安全隐患，另外控制柜内部变频器工作时自身也会发热，一般采用的散热方式为在控制柜柜体上开许多通风孔，通过控制柜内、外空气的温差实现空气对流即热交换进行散热，当制动电阻产生的热量导致机房温度升高时，控制柜柜体内、外空气温差较小，变频器散热效果较差，甚至控制柜柜体外侧空气温度更高时，变频器长时间不能散热或者散热不足，导致变频器使用寿命严重下降。此外控制柜柜体上开设的通风孔将导致灰尘、杂物很容易的进入控制柜内部，可能影响控制柜内部部分电气部件正常工作，严重时诱发电路短路、起火等危险情况。显然一种不影响机房温度升高，不增加现场安装需求，能有效消耗曳引机发电状态下产生的电能并且散热效果好，防护性强，安全可靠的电梯控制柜的研发迫在眉睫。

现有技术也有采用将变频器产生的电能回输至电网的技术方案，但是会对电网造成谐波污染。

现有技术中的控制柜如图2所示，外形尺寸较大，不利于现场环境安装，侧壁开有较多的通风口，容易导致灰尘、杂物进入，影响控制柜内部电气部件使用环境，影响控制柜内电气部件使用寿命，严重时，导电杂物进入控制柜，将导致控制柜内部电气部件短路、起火等安全风险。

现有技术中，电梯系统电路如图1所示：外部电网电能R1、S1、T1通过变频器输入接触器与变频器R、S、T对应连接，变频器调控电能后U、V、W通过变频器输出接触器与曳引电动机U1、V1、W1连接，控制曳引机；变频器P(+)、N(-)与制动单元连接，制动单元并联制动电阻R。

当系统势能增加，消耗电能，曳引机处于电动工作状态，制动单元不起作用；当系统势能减少或者系统减速制动，系统释放势能，曳引机处于发电状态，曳引机产生电能，回流到变频器直流回路，通过制动电阻R转化为热能消耗掉，保证电路稳定。制动电阻将能量转化为热能会增加控制柜的温度，影响曳引机散热，能量被白白浪费。

现有技术中国专利CN105584921A公开一种“一种电梯节能系统”，该专利采用的技术方案是“一种电梯节能系统，包括与变频器的直流母线连接的制动电阻，其通过耗能散热的方式稳定变频器的直流母线电压，所述制动电阻设于保温箱内；保温箱，用于将制动电阻耗能散发出的热量集聚在保温箱内；设于该保温箱内的温差发电单元，用于将保温箱内的热量转化成电能；与温差发电单元连接的DC/DC稳压单元、与DC/DC稳压单元连接的控制器、与控制器连接的负载和蓄电池。本实用新型的电梯节能系统可充分回收再利用曳引机的回馈电能。”该方案通过将制动电阻产生的热量转化为电能的方式实现能量回收，变频器通过将多余的电能通过制动电阻转化为热能，通过保温箱存储起来，需要时再将保温箱存储热能转化为电能使用，采用这种方式能量通过多到程序转化，每次转化都会产生能量损失，效率非常低，保温箱存储能量有限，超过阀值需要执行散热动作造成能量损耗，同时保温箱和温差发电装置成本高昂，保温箱存储热能的过程也会不断发生能量损失，采用这种技术方案成本高昂效率低下。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种能够提高电梯电路系统稳定性，及时有效消耗掉电路中的再生电能，保证电路中各电气部件安全，加强控制柜内部电气部件防护同时降低现场安装需求的电梯控制系统，包括控制柜体和变频器，变频器设置于控制柜内部，变频器通过动力电源线连接控制曳引机，其特征在于，所述变频器直流电路连接主动散热装置。

进一步的，所述主动散热装置为电风扇。

进一步的，所述电风扇嵌入控制柜壁。

进一步的，所述主动散热装置为液冷散热装置；

所述液冷散热装置包括，液冷块、循环液、水泵、管道和换热器；

所述液冷块设置于变频器表面；

所述换热器设置于控制柜外部；

管道连接液冷块和换热器；

水泵驱动循环液在管路中循环流动。

进一步的，还包括控制模块，电池模块，温度传感器；

控制模块分别与电池模块，温度传感器连接；

控制模块为单片机或PLC；

电池模块包括电池控制电路和电池。

进一步的，控制模块通过温度传感器获取控制柜内部温度信息，并依据控制柜内部温度信息控制散热模块运行。

进一步的，还包括通信模块；

通信模块分别与控制模块、云服务器连接；

控制模块通过通信模块将温度信息和主动散热装置运行数据发送至云服务器。

进一步的，还包括报警装置；

所述报警装置与控制模块连接；

控制模块监测到主动散热装置故障时通过报警装置发出报警；

所述报警装置为闪光报警器或蜂鸣报警器。

进一步的，还包括移动智能设备，移动智能设备与通信模块连接，控制模块通过通信模块将温度信息和主动散热装置运行数据发送至移动智能设备。

进一步的，所述变频器通过输入接触器与外部电网连接，通过输出接触器与曳引电动机连接。

本实用新型的有益效果是：

1取消电阻箱，安装简单、方便，对现在安装需求更低；

2取消传统通风孔，加强控制柜内部电器部件、电路电缆防护；

3增加散热装置提高了散热效率；

4散热装置主要作用部位为变频器，发热部位散热效果明显；

5散热装置采用铝合金制作，散热效果良好；

6散热装置消耗曳引机发电状态下产生的电能，保证电路系统稳定；

7散热装置不消耗电网中电能，减低能量消耗,降低成本；

8通过设置报警装置，当系统故障时及时发出报警提高了系统的安全性。

9通过设置云服务器实现对电梯运行的远程监控提高了系统的安全性。

附图说明

图1为现有技术电梯控制系统电路示意图。

图2为现有技术控制柜结构示意图。

图3为本实用新型一实施例电梯系统电路示意图。

图4为本实用新型一实施例电梯传动结构示意图。

图5为本实用新型一实施例控制柜结构示意图。

图6为本实用新型一实施例模块连接关系示意图。

图中，1是补偿链，2是对重，3是曳引绳，4是导向轮，5是曳引机，6是动力电源线，7是控制柜，8输入电源线，9是随行电缆，10是随行电缆固定盒，11是轿厢，12是控制柜，13是电阻箱，14是散热扇，15为有通风口侧壁，16为无通风口的侧壁。

具体实施方式

如图4电梯传动结构示意图所示：电网电能通过输入电源线8输入控制柜7，控制柜控制通过动力电源线6连接控制曳引机5，曳引机依靠与曳引绳3之间的摩擦力拖动对重2、轿厢11上下运行。当曳引机3处于电动状态时，消耗电能通过动力电源线6提供，当曳引机3处于发电状态时，产生的电能通过动力电源线6回传至控制柜7。

如图3所示：外部电网电能R1、S1、T1通过TDC变频器输入接触器与变频器R、S、T对应连接，变频器调控电能后U、V、W通过TDD变频器输出接触器与曳引电动机U1、V1、W1连接，控制曳引机；变频器P(+)、N(-)与制动单元连接，制动单元并联制动电阻R。

当系统势能增加，消耗电能，曳引机处于电动工作状态，制动单元不起作用；当系统势能减少或者系统减速制动，系统释放势能，曳引机处于发电状态，曳引机产生电能，回流到变频器直流回流，通过散热扇转化为动能、风能消耗掉，保证电路稳定，并对变频器提供扇热保护。

如图5所示，本实用新型散热扇结构控制柜，散热扇嵌入控制柜内部，不增加控制柜外形尺寸，有利于现场安装，同时取消侧面通风孔，外部异物很难进入控制柜，在保证充分、有效散热的情况下，更增加了对控制柜内部电气部件的防护。控制柜取消通风孔但并非完全封闭，控制柜安装存在缝隙，散热扇工作时空气可以通过缝隙进入控制柜。相对于传统设置通风孔的方式，在散热扇不工作时，不会出现空气流通，灰尘不易进入控制柜内部。

如图6所示本实用新型提供一种电梯控制系统，包括控制柜体和变频器，变频器设置于控制柜内部，变频器通过动力电源线连接控制曳引机，所述变频器直流电路连接主动散热装置，电梯控制系统不设置制动电阻，控制柜壁不设置被动散热孔。

变频器直流电路为变频器直流母线。

进一步的，所述主动散热装置为电风扇。

进一步的，所述电风扇嵌入控制柜壁。

通过设置电风扇并将电风扇嵌入控制柜壁，将曳引机工作时产生的能量用于电风扇工作，曳引机工作时会产生热量，需要进行散热，此时将曳引机工作时产生的能力用于电风扇工作巧妙的将曳引机产生的能量用于散热系统工作，节约了能耗且避免了现有技术中将曳引机发出的电能通过制动电阻消耗，增加了控制柜温度和能量浪费的缺陷。电风扇不工作时控制柜内空气不与外接流通，有效的避免了灰尘杂物进入控制柜，提高了控制系统的使用寿命。

进一步的，所述主动散热装置为液冷散热装置；

所述液冷散热装置包括，液冷块、循环液、水泵、管道和换热器；

所述液冷块设置于变频器表面；

所述换热器设置于控制柜外部；

管道连接液冷块和换热器；

水泵驱动循环液在管路中循环流动。

通过设置液冷散热装置，将曳引机工作时产生的能量用于液冷散热装置工作，曳引机工作时会产生热量，需要进行散热，此时将曳引机工作时产生的能力用于液冷散热装置工作巧妙的将曳引机产生的能量用于散热系统工作，节约了能耗且避免了现有技术中将曳引机发出的电能通过制动电阻消耗，增加了控制柜温度和能量浪费的缺陷。控制柜采用液冷散热装置可以将控制柜完全密闭，避免空气与外界发生流通，完全避免了灰尘和杂物进入控制柜内部，提高了控制系统的使用寿命和安全性。

将液冷块设置与变频器表面，直接对发热位置进行散热，提高了系统的工作效率。

进一步的，还包括控制模块，电池模块，温度传感器；

控制模块分别与电池模块，温度传感器连接；

控制模块为单片机或PLC；

电池模块包括电池控制电路和电池。

进一步的，控制模块通过温度传感器获取控制柜内部温度信息，并依据控制柜内部温度信息控制散热模块运行。

控制模块依据控制柜内部温度信息控制主动散热装置工作，温度不高时可以将曳引机输出的电能在电池中存储起来，当温度过高时，即使曳引机不工作没有输出电能，也可以使用电池中存储的电能来驱动主动散热装置工作降低控制柜内部温度，通过设置控制模块和电池模块增加了散热系统的灵活性，扩展了应用场景。控制模块可以是单片机或PLC，电池控制电路为公知技术在此不再说明。

进一步的，还包括通信模块；

通信模块分别与控制模块、云服务器连接；

控制模块通过通信模块将温度信息和主动散热装置运行数据发送至云服务器。

通信模块可以是移动通信网络模块，也可以是wifi通信模块或蓝牙通信模块。电梯系统的运行涉及人员生命安全，通过将温度信息和主动散热装置运行数据发送至云服务器，远程服务器可以监控散热系统的运行状况，出现异常及时派人处理，极大的提高了系统的安全性。

进一步的，还包括报警装置；

所述报警装置与控制模块连接；

控制模块监测到主动散热装置故障时通过报警装置发出报警；

所述报警装置为闪光报警器或蜂鸣报警器。

电梯系统的运行涉及人员生命安全，通过设置报警模块，出现异常工作人员及时处理，极大的提高了系统的安全性。

进一步的，还包括移动智能设备，移动智能设备与通信模块连接，控制模块通过通信模块将温度信息和主动散热装置运行数据发送至移动智能设备。

进一步的，所述变频器通过输入接触器与外部电网连接，通过输出接触器与曳引电动机连接。

本实用新型的有益效果是，本实用新型通过将曳引机工作产生的电能用于曳引机控制系统自身的散热，避免了能量的浪费，提高了散热系统工作的效率，降低了控制柜尺寸使得控制柜易于安装。