专利名称:升降梯的控制装置的制作方法
本发明涉及一个升降梯的控制装置，利用改变电压和改变频率实现控制(以下简称“VVVF控制”);更具体地说是关系到处理升降梯的拖动电动机的电力反馈问题。
图4为现行的升降梯的控制装置。
参照图4，变换器1将三相交流R、S、T变换为直流，它是由一只二极管整流器构成的。平滑电容器2连接在变换器的直流侧，一台通用的PWM型逆变器3是由一只三极晶体管3a和一只二极管3b组成，在本实施例中用作将直流电压通过脉冲宽度控制原理变换成VVVF的交流电压，三相感应拖动电动机4即连接到逆变器3上，卷扬机5通过轴4a与电动机4耦合，制动器6可调节地制动卷扬机5，缆绳7跨在卷扬机5上，车厢8和平衡锤9分别接在缆绳7的两端，标号10表示速度计，标号11为电流互感器，用之检测流过电动机4的电流。从速度计10和电流互感器11来的信号作为控制器的输入，用以控制逆变器3的输出频率和电压，电阻器13用作消耗电动机4的反馈电力，串接在其中的开关晶体管14根据允许或不允许该回路流过电流的条件控制着电阻器13的投入或断开。由电压检测器15形成的反馈功率检测装置通过检漏仪或探测器15来检测跨在平滑电容器2两端的电压，当跨在平滑电容器2两端的电压超过一定值时，装置15动作使晶体管14导通，由此接触电阻器13，反馈功率检测装置15在这里是由过电压检测器构成，它在有功率反馈输入时动作。在日本专利公开NO、163276/1984的说明书中公开了一个类似上述的装置。
下面讲述图4中所示的升降梯控制装置的运行。
升降梯运行于消耗功率状态还是反馈功率状态，这决定于车厢8和其中负载的重量与平衡锤9的重量间的关系以及运行的方向。更具体来说，当车厢8载着定员负载上升时，电动机4处于消耗功率运行状态。在这种情况下，电动机4从变换器1供电，此时过电压检测器15不会动作。在另一方面，当车厢8载着定员负载下降时，电动机4则处于反馈运行状态。
由于变换器1是由二极管整流器构成的，所以反馈的电流不可能流到电源R、S、T上去。因此，在有电力反馈时，接在平滑电容器2两端上的电压上升并驱动过电压检测器15动作而使三极晶体管14导通。晶体管14一导通，电流即流经电阻器13，从而消耗掉反馈的功率。因为反馈的功率已被这样地消耗，故而车厢8运行在一定的速度而无过速下降之忧。
但是，电阻器13一般被安装在一个电机室(没示出)中，该处装有电动机和其它附属设备，结果电阻产生的热量使电机室的温度升高。当电动机4的容量比较小时，这种温升问题不甚严重，但当车厢载重或速度增大时，电动机4的容量也必须加大，大容量的电动机的反馈功率也比较大，从而在电机室中产生的热量也就增加了。
为此，冷却电机室用的空气冷却器的容量不得不加大，所以出现了整个能量消耗增大了的缺点。
另一种常用的升降梯控制装置示于图5。
在图5中，与图4中用的相同标号指示相同元件。变换器20是用可控硅整流器构成的，它受触发电路20a的触发，由6只可控硅21t组成的反馈逆变器21可调地将反馈功率返送到电源R、S、T中。触发电路21a可调地触发反馈逆变器21。电抗器22接到反馈逆变器21的直流侧，用作反馈逆变器21的保护回路，当从R、S、T电源来的电流由于意外的断流而使变换器20停运时起作用。装设了自耦变压器23以便可靠地传送反馈逆变器21的功率，该自耦变压器23在反馈逆变器21侧的电压稍高于电源R、S、T侧的电压。
示于图5中的升降梯控制装置，其过电压检测器15在电动机4为消耗功率运行时也不动作，这和图4所示装置工作情况相同。因此，触发电路20a驱动变换器20供电。另外一种情况，当电动机4运行在反馈状态时，过电压检测15器动作使触发电路20a停运而使触发电路21a工作将反馈逆变器21导通。
这一导通造成反馈功率经过反馈逆变器21和自耦变压器23返回到电源R、S、T中。
在图5所示的升降梯控制装置中，可控硅组21t的容量必需大到足够使反馈功率返回到电源R、S、T，因而带来增大投资的缺点。
另一个已知的反馈功率处理装置已公开发表于日本专利公开NO.1543801/1983(美国专利申请号NO.470955，1983年3月1日申请)的说明书中。这项反馈功率处理装置是这样设计的，即在反馈功率的第一阶段中，用反馈的功率作为升降梯的各控制器的电源，当反馈功率进一步增大时，也使之消耗在一台电阻器上，因此，去消了为反馈功率所需配置的逆变器。
但是实际上，在某些情况中，采用没有反馈功率逆变器的上述方案是不可能的，所以上述这种方案还不能说足能满足实际需要。
英国专利申请公布号NO.GB 2，111，251A(美国专利申请号NO.440，350 1982年11月9日申请)的详细说明中揭示了在电源故障时对反馈功率的利用，按照该公开的内容，各种用于控制升降梯的电路，在电源发生故障时，利用反馈功率进行驱动而使升降梯抵达最近一层接板。
但是，在具有上述配置的装置中，对正常运行中产生的反馈功率则利用反馈逆变器将其反送到电源中去。结果，这种装置也如图5所述的情况一样，需要反馈逆变器，这样一来提高了投资。
在美国专利号NO.4，503，940，中指定本申请的受誏人公开一套VVVF的升降梯控制系统，在该系统中，正常运行时反馈的电力通过一个反馈逆变器返送到交流电源中去。但是，在主交流电源故障而以应急发电机作交流电源时，将反馈逆变器闭锁，而将所产生的反馈功率消耗在一个电阻上。
由上述可知，现行的升降梯控制装置各有其不同的问题，譬如，在将反馈的功率消耗在电阻上的方案中，电机室的温度上升的太高;在将反馈的功率利用反馈逆变器送回到电源中去的方案中，由于用了反馈逆变器而增大了投资。
鉴于先有技术中存在的上述问题，本发明的基本目的在于设计一种具有低造价的处理反馈功率的装置，其中令一部分反馈功率消耗在电机室中，而将其余部分送回到电源方面去。
为了达到此一目的，本发明提出，在升降梯的控制装置中，将交流变换为直流，然后再将此直流变换成VVVF的变流，用以控制开降梯的升降。其改进的特点在于，设一个电阻器连接到直流电路中，用作消耗掉拖动电动机反馈的功率;采用反馈逆变器，用于将规定消耗在电阻上的劝率的过剩部分反送到电源中去。
因此，按照本发明所构成的升降梯控制装置，任何小于规定值的反馈功率被消耗在电阻中，任何超过规定值的反馈功率通过反馈逆变器返送到电源中。
图1到图3为本发明的一个实施例，其中图1为实施例的方框图;
图2为实施例的电路配置图;
图3为应用于实施例的程序流程;
图4和图5分别为现在通用的升降梯控制电路的电路配置图。
图1示明按照本发明所构成的升降梯控制装置实施例的总体接线。从图中可明显看出如下所述顺序从交流电源R、S、T来的交流通过变换器1变成直流，直流又进一步通过逆变器3变成交流，用此交流去操作拖动电动机4。在此升降梯控制装置中，当反馈功率检测装置15检测到拖动电动机4产生反馈功率时，此反馈功率即供到电阻器13上而消耗;当这一反馈功率超过规定消耗在电阻上的值时，一个消耗功率检测装置40起动，致使反馈逆变器30将此反馈功率返送到交流电源R、S、T中。
图2是图1所示升降梯控制装置实施例的电路配置，而图3为应用于该实施例中的程序流程。
首先，请参照图2，与图4和图5中相同的标号指示相同的或相对应的元件或部分。反馈逆变器30是利用6对三极晶体管30t和二极管30d组成三相桥式电路构成的，每个三极晶体管和它的辅助二极管并联且彼此间反极性连接，一个触发电路30a可调地接于反馈逆变器30以便对之进行触发，检测器31用来检测流过电阻器13的电流，输入口32(下称“I/P”)可调地将检测器31和代表平滑电容器2两端电压的信号变换成对应的数字信号，微型计算机33处理从I/P32来的信号。微型计算机33包括有一个中央处理单元33U(下称CPU);一个随机存取存储器33a(下称RAM)用于存储外部数据和计算结果;以及一个只读存储器33m(下称ROM)，存储有图3所示的程序和各项参考数据;一个输出口34(下称O/P)，它根据微型计算机33完成的计算结果可调地驱动触发电路30a。此外，一个O/P35可调地导通或随机导通三极晶体管14，它与O/P34的工作方式相同。
本实施例的操作将参照图3说明于后。
1，消耗功率运行当车厢8载有其额定容量的负载上升时，电动机4从交流电源R、S、T供电，属于消耗功率的运行工况。在这种情况中，由检测器15a检出的数值在图3中所示的处理步骤100中读出，而在步骤101中将此读出值与在ROM33m中存储的参考电压值进行比较，在这样的消耗功率的运行中，不会从检测器中读出超过此参考电压值的电压，所以，在步骤101中判断结果是“否”，于是程序进入到步骤102中，在这一步骤中发出的信号使晶体管14和反馈逆变器30全不导通，并将程序返回到步骤100，其结果，电功率既不消耗在电阻13中，也不返回到交流电源R、S、T中。
2，反馈功率运行当车厢8空载上升时，电动机由于平衡锤的效应而处于反馈运行状态。更具体地说，在这种情况中，电压检测器15a检测出的值超过参考电压值。结果，步骤101判断的答案为“是”，且程序进入到步骤103，此时晶体管14通过O/P35导通，于是反馈电功率消耗在电阻13上。在步骤104中读出检测器31检测的数值。接着，在步骤105中对读出值和早存于ROM33m中的消耗功率参考值进行比较。如果该读出值不超过消耗功率参考值则判断的答案是“否”，程序返回到步骤100;如果超过消耗功率参考值，则答案为“是”，程序进到步骤106。在步骤106中，通过O/P34发送一个信号，此信号使触发电路30a起动造成反馈逆变器30动作从而将反馈功率返送到电源R、S、T。
按照上述实施例，因为一部分反馈功率被电阻器13消耗，故返回到电源R、S、T中的反馈功率值相应地减少，这是有利的，因为它使与电源R、S、T连接的变压器(未示出)的需要容量减小。当电源R、S、T在具体情况中用的是备用发电机供电时，例如采用一台应急的引擎发电机供电，经常需要将基本上是全部反馈功率耗散在或抵偿发电机损失，因为这种发电机一般属于低损耗和连接小负荷类型，因此，发电机的额定容量的选择就决定于其能够吸收的反馈功率，故常规情况下要求的发电机容量未免过大。但是，按照本发明，反馈功率被电阻器13耗散，所以就可减小所需的发电机容量，因此降低了造价。
再者，反馈逆变器30所变换的反馈功率由于减去了消耗于电阻器13上的相应的功率，故而对晶体管30t和二极管30d所需的容量也有利地减小。也即，应用了对晶体管30t和二极管30d构成反馈逆变器30，全部晶体管和二极管的容量都减少，所以这些部件减少的投资远超过加用了电阻器13及其它辅助元件所增加的投资。
尤其是如图2所示的升降梯控制装置，它应用了三极晶体管30t，使该装置不受电压波形不规则(波形呈下凹状)的影响，然而在如图5示的常规的装置中，因为用的是可控硅21t故难免受上述影响。
如上所述，按照本发明的升降梯控制装置，其中交流被变换成直流，然后此直流再变换成可变电压和可变频率的，即VVVF的交流去控制升降梯的拖动电动机。直流回路中连接那么一个电阻以便消耗拖动电动机反馈的电力，而且当反馈的电力超过了消耗在电阻上的规定值时，则反馈逆变器起动以致将过剩的反馈功率返送到电源中。因此有利地压低了电阻器上产生的热量，防止了电机室出现异常的温升。此外，还能将所需的反馈逆变器的容量降低，所减少的容量值相当于电阻上所耗散的反馈功率值，因此有利地降低了整体装置的造价。
权利要求
1.一台升降梯控制装置，通过其中的一个变换器将由电源来的交流变换成直流，该直流再被变换成可变电压和可变频率的交流去控制一台拖动电动机，其特征为包括反馈功率检测装置，用作当所述的拖动电动机反馈功率时产生一个第一信号；接于变换器的直流侧的电阻器，用作当响应第一信号时消耗反馈功率；消耗功率检测装置，用作检测消耗在上述电阻器上超过予定值的反馈功率，并且产生一个反应这种情况的第二信号；以及反馈逆变器装置，动作于响应第二信号，用作将过剩的反馈功率返送到电源中。
2.根据权利要求
1所述的特征，还包括有处理器装置，它与反馈功率检测装置和消耗功率检测装置连接成接受上述第一和第二信号，具有如下功能a，当接受第一信号时，该处理器装置造成反馈功率流经上述电阻器而被消耗;b，当接受第二信号时，该处理器装置驱动反馈逆变器装置将过剩的反馈功率返送到电源中。
3.按照权利要求
2的升降梯控制装置，其中所述的逆变器装置的直流侧具有两个引出端子，以及所述的电阻器是连接在逆变器装置直流侧的两个端子之间的;还包括有开关装置，它与上述电阻器串联相接并受处理器的控制呈现开或闭。
4.按照权利要求
1的升降梯控制装置，其中所述的逆变器装置的直流侧具有两个引出端子，所述的电阻器连接在逆变器装置直流侧的这两个端子之间，并且上述消耗功率检测装置包括有电流检测装置，它通过检测流过上述电阻器的电流而检测出消耗在该电阻上的功率值。
5.按照权利要求
1的升降梯控制装置，其中所述的电源是多相的，而且其中所述的反馈逆变器装置包括有许多串。并联元件，串联元件中的每组元件是由两个元件并联形成的，这两个元件中的一个是二极管，另一个是三极晶体管，两者以反极性相互连接，串联元件组的组数等于所述电源的相数。
专利摘要
一台接于三相交流电源的升降梯控制系统， 通过该系统的变换器将交流变成直流，再将此直 流变成可变电压和可变频率的交流去驱动升降梯 的拖动电动机，在变换器直流侧两端间接有电阻 和开关，当电动机以反馈方式运行时，开关将电 阻接入反馈中来消耗反馈的功率，当通过电阻消 耗的反馈功率超过予定值时，其超过部分通过反 馈逆变器被返送到电源。
文档编号B66B1/32GK85106646SQ85106646
公开日1986年3月10日 申请日期1985年9月3日
发明者北冈隆, 渡边英纪 申请人:三菱电机株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan