双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自动扶梯或人行道控制系统，尤其是一种双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统及方法，属于自动扶梯或人行道控制领域。
【背景技术】
[0002]随着城市交通轨道的发展，地铁，高铁，快速公交线路不断建设，尤其是载重大，提升高度高的扶梯的需求也不断的增加。目前市面上的扶梯，当提升高度较高时，单台主机的驱动能力已经不能满足需求，扶梯厂家一般采取使用两台异步主机的双驱动运行模式。随着提升高度的增加，作为驱动所需的主机功率也对应增加，目前扶梯主流的异步主机效率低，节能效果远差于同步主机，在大提升高度中使用单台异步主机或两台异步主机驱动时需要消耗大量的电能，及时使用旁路变频驱动方式也无法高效的利用产生的再生能量。
[0003]此外，也有人研发了专利号是CN200810029128.5，公告号是CN101298308B，名称是“一种双主机驱动的自动扶梯或自动人行道”的发明专利。该专利具体公开了:包含驱动装置，并联设置的第一主机和第二主机，控制装置，还设有负载检测装置，其中负载检测装置用于检测自动扶梯或自动人行道的负载状态信号并输出至控制装置内，采用双主机独立控制，根据负载状态来调节主机的运行状态，能有效的提高主机的使用效率，但驱动的主机采用星三角连接，描述的主机类型为异步主机，且在全变频模式下没有描述如何消耗系统产生的再生能量。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统，该系统不仅能独立地控制两台永磁同步主机，还能高效地利用同步主机产生的再生能量，驱动效率高，节能效果显著。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统的控制方法。
[0006]本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0007]双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统，包括微机板和行人检测装置，所述行人检测装置设置在自动扶梯或人行道的两端，其特征在于:还包括第一永磁同步主机、第二永磁同步主机、主变频器、从变频器以及能量回馈装置；所述主变频器与第一永磁同步主机连接，用于驱动第一永磁同步主机；所述从变频器与第二永磁同步主机连接，用于驱动第二永磁同步主机；所述第一永磁同步主机和第二永磁同步主机用于对扶梯或人行道进行拖动；所述微机板分别与主变频器、从变频器和行人检测装置连接，所述主变频器、从变频器与能量回馈装置并联。
[0008]作为一种优选方案，所述主变频器通过第一运行接触器与第一永磁同步主机的抱闸接触器连接，所述从变频器通过第二运行接触器与第二永磁同步主机的抱闸接触器连接。
[0009]作为一种优选方案，所述微机板的两路通讯接口分别与主变频器和从变频器进行通讯连接。
[0010]作为一种优选方案，所述第一永磁同步主机与第二永磁同步主机之间通过驱动主轴连接，并且第一永磁同步主机与第二永磁同步主机对称设置在驱动主轴的两侧；所述第一永磁同步主机与第二永磁同步主机都含有制动器、驱动电机和传动减速器。
[0011]作为一种优选方案，所述能量回馈装置包括电网电源接入模块、共直流母线输入模块、母线电压监测模块和逆变功率模块，所述共直流母线输入模块和逆变功率模块分别与母线电压监测模块连接，所述电网电源接入模块与逆变功率模块。
[0012]作为一种优选方案，所述主变频器和从变频器为四象限运行的变频器。
[0013]作为一种优选方案，所述行人检测装置为对射传感器、微波传感器或雷达传感器。
[0014]本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0015]双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统的控制方法，其特征在于所述方法包括:
[0016]当扶梯或人行道接收到运行信号时，微机板通过主变频器控制第一运行接触器与第一永磁同步主机的抱闸接触器吸合，通过从变频器控制第二运行接触器与第二磁同步主机的抱闸接触器吸合；
[0017]微机板控制主变频器驱动第一永磁同步主机运行，在运行过程中，微机板监控并处理主变频器反馈的输出电流信号，当主变频器的输出电流达到第一永磁同步主机额定电流的70%时，微机板控制从变频器对第二永磁同步主机进行驱动；当行人检测装置在时间t内未被触发，扶梯或人行道进入低速运行模式，微机板向从变频器输出停止驱动信号，并且向主变频器输出低速运行信号；
[0018]当扶梯或人行道轻载运行时，主变频器驱动第一永磁同步主机运行，从变频器处于待机状态，第二永磁同步主机被第一永磁同步主机拖动运行，转子绕组切割永磁体产生的磁感线产生电能，使从变频器的直流母线电压升高，当主变频器、从变频器的直流母线电压值未达到设定的安全阈值时，产生的能量由主变频器进行消耗；当主变频器、从变频器的直流母线电压值超过设定的安全阈值时，能量回馈装置动作，将直流母线回路产生的再生能量回馈给电网；
[0019]当扶梯或人行道重载运行时，主变频器和从变频器同时接入，驱动第一永磁同步主机和第二永磁同步主机，此时第一永磁同步主机和第二永磁同步主机的驱动电机工作于第四象限，产生再生能量，主变频器和从变频器的直流母线电压升高，能量回馈装置动作，将直流母线回路产生的再生能量逆变成与电网频率相同的电能回馈给电网，实现回馈制动。
[0020]作为一种优选方案，在扶梯或人行道轻载运行过程中，当主变频器的输出电流超过第一永磁同步主机额定电流的70%时，从变频器开始驱动第二永磁同步主机，从而提高扶梯或人行道的驱动能力，此时主变频器和从变频器都处于能量消耗的状态，不产生再生會κΜ。
[0021]作为一种优选方案，所述主变频器对第一永磁同步主机、从变频器对第二永磁同步主机采用闭环矢量控制，或采用基于电机模型的开环控制模式。
[0022]本发明相对于现有技术具有如下的有益效果:
[0023]1、本发明系统及方法实施简单，能高效地利用同步主机产生的再生能量，驱动效率高，解决了现有双驱动主机使用异步主机效率低，且单台异步机进行拖动时，被拖动的主机处于空转状态，不会产生再生能量，节能效果不明显的问题，可以广泛应用于自动扶梯或人行道中。
[0024]2、本发明系统及方法通过主变频器、从变频器的直流母线回路与能量回馈装置的直流母线回路并联的模式，在扶梯或人行道轻载运行时，第二永磁同步主机被第一永磁同步主机拖动发电，主变频器消耗从变频器的直流母线回路产生的能量，从而减少主变频器电网吸收的电能，同时能量回馈装置的母线电压检测模块监控直流母线回路的电压值，当直流母线回路的电压值过高时，能量回馈装置动作，将直流母线回路的电能通过逆变转换成和电网频率相同的电能。
[0025]3、本发明系统及方法在扶梯或人行道重载运行时，两个永磁同步主机都处于发电状态，主变频器、从变频器的直流母线电压升高，能量回馈装置动作，将直流母线回路中的电能逆变成和电网频率相同的电能，不仅能回收和利用产生的再生能量还能将电梯重载运行时产生的电能回馈给电网，通过控制变频器对永磁同步主机的控制还能提高主机的使用效率。
【附图说明】
[0026]图1为本发明实施例1的双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统电气结构原理图。
[0027]图2为本发明实施例1的双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统中的微机板原理图。
[0028]图3为本发明实施例1的双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统中两个永磁同步主机的安装示意图。
[0029]图4为本发明实施例1的双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统中能量回馈装置的结构原理框图。
[0030]图5为本发明实施例1的双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统中的微机板工作流程图。
[0031]图6为本发明实施例1的双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统中的能量回馈装置在扶梯或人行道轻载运行时的工作流程图。
[0032]图7为本发明实施例1的双永磁同步主机驱动的自动扶梯或人行道控制系统中的能量回馈装置在扶梯或人行道重载运行时的工作流程图。
[0033]其中，1-微机板，2-主变频器，3-从变频器，4-能量回馈装置，5-驱动主轴，Ml-第一永磁同步主机，M2-第二永磁同步主机，MCl-第一运行接触器，MC2-第二运行接触器。
【具体实施方式】
[0034]实施例1:
[0035]如图1和图2所示，本实施例的自动扶梯或人行道控制系统包括微机板1、第一永磁同步主机M1、第二永磁同步主机M2、主变频器2、从变频器3、能量回馈装置4以及行人检测装置(图中未示出)，所述行人检测装置设置在自动扶梯或人行道的两端(若是自动扶梯，设置在上端和下端；若是人行道，设置在前端和后端)，所述微机板I分别与主变频器2、从变频器3和行人检测装置连接，所述主变频器2、从变频器3与能量回馈装置4并联，即主变频器2、从变频器3的直流母线回路与能量回馈装置4的直流母线回路并联，其中:
[0036]所述的微机板I能接受并处理扶梯(人行道)的上/下行(前/后行)信号、安全信号、高低速切换信号、变频器切换使用信号，并通过两路通讯接口(分别为A和B)能分别与主变频器2和从变频器3进行通讯连接；能单独记录两个或两个以上主机的参数，并独立控制变频器分别对永磁同步主机进行参数自学习；不仅能处理扶梯运行的基本逻辑信号，还能处理SIL相关的安全信号。
[0037]所述主变频器2和从变频器3均为四象限运行的变频器，所述主变频器2通过第一运行接触器MCl与第一永磁同步主机Ml的抱闸接触器连接，用于驱动第一永磁同步主机Ml ;所述从变频器3通过第二运行接触器MC2与第二永磁同步主机M2的抱闸接触器连接，用于驱动第二永磁同步主机M2 ;所述主变频器2对第一永磁同步主机M1、从变频器3对第二永磁同步主机M2采用闭环矢量控制，或采用基于电机模型的开环控制模式。
[0038]所述第一永磁同步主机Ml和第二永磁同步主机M2