安全扭矩关断功能电路和电梯安全控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及工业安全控制技术，特别地，涉及一种安全扭矩关断功能电路和 一种采用所述安全扭矩关断功能电路的电梯安全控制系统。
【背景技术】
[0002] 针对变频器控制曳引机在电梯系统中运行的安全要求，防止变频器意外地重新启 动，目前的电梯系统一般使用两个运行接触器串接在变频器输出端到曳引机之间，通过电 梯安全系统控制运行接触器的通断，达到曳引机安全运行之目的。
[0003] 采用运行接触器串接控制通断的做法有以下缺点：一、使用运行接触器和相关布 线，成本高;二、运行接触器电开关噪音大;三、运行接触器的存在使布线复杂，容易引起线 间干扰，增加电磁兼容(Electromagnetic Compatibility，EMC)风险；四、运行接触器作为 磨损部件，其寿命因其通断次数的增加而大打折扣;五、运行接触器体积庞大，占用控制柜 空间;六、增加接触器开关损耗。
[0004] 有鉴于此，本实用新型设计了一种安全扭矩关断功能电路以及电梯安全控制系统 来解决了电梯系统使用运行接触器存在的上述不足。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的其中一个目的是为解决现有技术的上述技术问题而提供了一种安 全扭矩关断功能电路;本实用新型的另一个目的是提供一种采用上述安全扭矩关断功能电 路的电梯安全控制系统。
[0006] 本实用新型提供的安全扭矩关断功能电路包括第一 ST0支路、第二ST0支路、控制 电源和内部电子开关，所述第一 ST0支路和所述第二ST0支路分别包括输出电子开关和同或 逻辑电路，其中，所述同或逻辑电路的输入端分别连接到所述第一ST0支路的输出电子开 关和所述第二ST0支路的输出电子开关，且所述第一 ST0支路和所述第二ST0支路的同或逻 辑电路的输出端通过与门连接到所述内部电子开关，且所述控制电源通过所述内部电子开 关进一步连接到所述第一 ST0支路的输出电子开关和所述第二ST0支路的输出电子开关。
[0007] 在本实用新型提供的安全扭矩关断功能电路的一种较佳实施例中，所述第一ST0 支路的输出电子开关的输出端还通过欠压保护单元连接到上桥控制电源，而所述第二ST0 支路的输出电子开关的输出端还通过欠压保护单元连接到下桥控制电源。
[0008] 在本实用新型提供的安全扭矩关断功能电路的一种较佳实施例中，所述第一ST0 支路和所述第二ST0支路还分别包括电磁兼容电路和隔离光耦，其中所述电磁兼容电路通 过所述隔离光耦连接到所述输出电子开关。
[0009] 在本实用新型提供的安全扭矩关断功能电路的一种较佳实施例中，所述第一ST0 支路的电磁兼容电路和所述第二ST0支路的电磁电容电路分别通过不同的抱闸接触器辅助 开关连接到外部电源。
[0010] 在本实用新型提供的安全扭矩关断功能电路的一种较佳实施例中，所述同或逻辑 电路包括同或门和第一上电延时电路;其中，所述同或门的两个输入端分别作为所述同或 门逻辑电路的输入端，并且分别连接到所述第一 STO支路和所述第二STO支路的输出端，所 述第一上电延时电路连接到所述同或门。
[0011] 在本实用新型提供的安全扭矩关断功能电路的一种较佳实施例中，所述同或逻辑 电路还包括第一与非门、第二与非门和第二上电延时单元，其中，所述第一与非门的其中一 个输入端连接到所述同或门的输出端，而另一个输入端连接到所述第二与非门的输出端； 所述第二与非门的两个输入端分别连接到所述第一与非门的输出端和所述第二上电延时 单元。
[0012] 在本实用新型提供的安全扭矩关断功能电路的一种较佳实施例中，所述同或逻 辑电路还包括非门，所述非门的输入端连接到所述第一与非门的输出端，而其输出端连接 到所述与门的其中一个输入端。
[0013] 本实用新型提供的电梯安全控制系统包括抱闸电路、电源和变频器，其中所述变 频器包括如上所述的具有第一ST0支路和第二ST0支路的ST0功能电路，其中，所述抱闸电路 包括两个抱闸接触器辅助开关，所述电源分别通过所述两个抱闸接触器辅助开关连接到所 述变频器的第一 ST0支路和第二ST0支路。
[0014] 相较于现有技术，本实用新型提供的安全扭矩关断功能电路和电梯安全控制系统 采用变频器驱动使能控制，不存在老化问题，提高了可靠性，增加寿命;并且，由于省掉了两 个运行接触器，简化了布线，减少线间干扰，降低EMC风险，还可以减少了材料成本和组装成 本，并减少了控制柜空间，使结构更为紧凑。另外，由于没有运行接触器的使用，减少了运行 接触器的电开关噪音。
【附图说明】
[0015] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得 其它的附图，其中：
[0016] 图1是本实用新型提供的安全扭矩关断功能电路在电梯安全控制系统的应用示意 图。
[0017] 图2是本实用新型提供的安全扭矩关断功能电路一种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的 实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施 例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于 本实用新型保护的范围。
[0019] 请参阅图1，其是本实用新型提供的安全扭矩关断功能电路在电梯安全控制系统 的应用示意图。所述电梯安全控制系统100包括安全回路110、抱闸电路120、电源130和变频 器140。其中，所述变频器140内部包括安全扭矩关断（Safe Torque Off，ST0)功能电路，所 述STO功能电路包括两个STO支路ST0A和ST0B。
[0020] 所述安全回路110通过两个相互串联接触开关111和112连接到抱闸电路120,在所 述安全回路110检测系统无故障时，所述两个接触开关111和112闭合。所述电源130可以为 24V电源，其通过所述抱闸电路120连接到所述变频器140，所述抱闸电路120工作时其内部 的抱闸接触器闭合;同时，所述抱闸电路120内部的两个抱闸接触器辅助开关K1和K2闭合而 使得所述变频器140内部的ST0A和ST0B同时获得24V电源供电并且开始工作，并最终给所述 变频器140内部的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)提供 控制电源，从而进一步使得所述变频器140的驱动控制信号开始工作。
[0021] 其中，基于两个抱闸接触器辅助开关K1和K2的ST0功能真值表具体如下，为便于描 述，以下分别将所述两个抱闸接触器辅助开关K1和K2命名为第一抱闸接触器辅助开关K1和 第二抱闸接触器辅助开关K2。
[0022] ST0功能表(真值表）
[0024]本实用新型提供的ST0功能电路200主要是为了实现上述功能，由上述ST0功能表 可见，只有当安全回路闭合以及所述第一抱闸接触器辅助开关K1和所述第二抱闸接触器辅 助开关K2同时闭合时，所述ST0功能电路200才能获得24V电源，此时所述变频器140才被允 许运行，不符合此条件所述变频器140便被禁止运行。
[0025]请参阅图2,其是本实用新型提供的ST0功能电路200-种实施例的结构示意图。所 述ST0功能电路200配备有第一ST0支路（以下记为ST0A)和第二ST0支路（以下记为ST0B)，在 具体实现上，所述ST0功能电路200同时配合所述ST0A和所述ST0B主要是因为安规标准的要 求，对于涉及安全要求的电路设计不能因为单一的故障而引起安全失效，因此需要同时配 合所述ST0A和ST0B实现安全保护;并且，所述ST0A和所述ST0B在图1所示的电梯安全控制系 统100中主要是通过所述第二抱闸接触器辅助开关K2和所述第一抱闸接触器辅助开关K1进 行供电控制。其中，所述ST0A和所述ST0B的结构和原理基本一致，为便于描述，以下仅主要 介绍ST0A的具体结构。
[0026] 所述ST0A包括EMC电路201、隔离光耦202、输出电子开关203、欠压保护单元204、 IGBT上桥控制电源205和同或门逻辑电路206。在图2所示的实施例中，所述同或门逻辑电路 206可以包括同或门207、第一上电延时单元208、第一与非门209、第二与非门210、第二上电 延时单元211和非门212。
[0027]所述EMC电路201通过所述抱闸电路120内部的抱闸接触器辅助开关K2连接到所述 电源130,其主要用于为候级电路提供浪涌保护。在电梯系统检测到所述安全回路110无故 障的情况下，系统可以控制所述抱闸控制器120内部的抱闸接触器辅助开关K2闭合，从而将 所述电源130输出24V电源电压为所述ST0A供电，所述24V电源电压可以通过所述抱闸接触 器辅助开关K2输入到所述EMC电路201。
[0028]所述隔离光耦202连接在所述EMC电路201和所述输出电子开关203之间，当所述 STOA接通外部24V电源电压时，所述隔离光耦202开始导通工作，从而控制所述输出电子开 关203的打开和关闭。具体地，当所述隔离光耦202导通工作时，其输出可以控制所述输出电 子开关203打开并输出尚电平;反之，所述输出电子开关203关闭并输出低电平。
[0029]所述输出电子开关203的输出可以通过所述欠压保护单元204连接到所述IGBT上 桥控制电源20