专利名称：交流电梯发电制动型无级调速系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑物内垂直运输用交流电梯的计算机直接数字控制发电制动无级调速控制装置，尤其适合于额定梯速为1.6米／秒以下的各类双速电梯的改造与交流调速电梯。
到目前为止，交流双速电梯特别是梯速为1.6米／秒以下的双速电梯多采用串电阻或电抗起动，变极发电反馈减速平层，继电逻辑控制方式实行有级调速。由于其自身的技术缺陷，故存在着电梯运行舒适感差、平层误差大、运行效率低、可靠性差等不足。而现有的交流调速电梯的制动控制方式，多采用直流能耗制动，涡流制动等方式，即电梯制动控制的实现，须将全部动能转化为热能消耗于电机上，这就需要高性能的特殊电机，且其制动能耗较之发电反馈制动方式要大二倍左右；而其速度反馈单元则多采用传统的测速发电机，其低速运行特性差因而影响控制系统的调控质量。
本实用新型的目的是在不改变原交流双速电梯的机械结构，曳引系统及发电反馈制动方式下，接入一个发电制动型无级调速控制系统，就能使交流双速电梯既保持原有的低能耗，低造价的优点，又能使电梯实现全闭环调节控制，尤其是对发电反馈制动力矩的无级控制。具有电梯运行舒适感好、平层精度高、运行效率高、可靠性与稳定度好，能实行无级调速控制等优点。
本实用新型由测速脉冲传感器(1)，计算机直接数字控制发电制动无级调速控制装置(2)组成(见图1)。其特征在于计算机直接数字控制发电制动无级调速控制装置(2)是由输入输出接口(21)、计算机直接数字控制部件(22)、速度反馈信号接口(23)、移相脉冲触发器(24)和可控硅主控执行部件(25)组成。实现计算机直接数字控制，全闭环无级调控电梯运行，特别是实现对电梯发电反馈制动力矩的无级控制。
本实用新型的计算机直接数字控制部件(22)是由微处理机(221)、计算机软件实现的基准发生器(222)、比较单元(223)、调节运算器(224)、以及数模转换电路(225)组成(见图2)。由于微处理机处理速度快，逻辑判断功能强，信息存贮量大，并对电梯的运行状态实行速度负反馈全闭环调节。因而能对电梯负载、运行层楼变化等不同工况作出快速判断，计算出电梯运行控制参数，实现电梯的最佳控制效果。
本实用新型的可控硅执行部件(25)由快速接触器(251)、慢速接触器(252)、能耗接触器(253)、调压调速执行电路(254)、制动执行电路(255)组成(见图3)。由于采用计算机直接数字控制和自适应技术，实现了对可控硅触发的合理控制，从而解决了交流双速电机工作象限的二次变换，变极接触器(251)、(252)切换时的电梯速度平滑过渡等难题，从而实现了可控硅对交流双速电梯发电反馈制动型的全闭环无级调速控制。
本实用新型的速度反馈单元采用由霍尔开关元件(11)，稀土类磁钢(12)，及整形驱动电路(13)组成(见图5)。霍尔型测速脉冲传感器，较之传统的测速发电机，成本低，无需日常维修，并消除了因测速发电机低速区运行性能不佳的缺陷。较之光电式测速传感器也有耐震动、耐脏、安装方便、寿命长等优点。
以下通过附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1.为交流电梯发电制动型闭环调速运行系统框图。
图2.为计算机直接数字控制部件示意图。
图3.为可控硅执行部件示意图。
图4.为交流电梯计算机直接数字控制发电制动无级调速控制系统的电梯给定运行速度曲线示意图。
图5.为霍尔型测速传感器工作示意图。
一种交流电梯发制动型闭环调速运行系统，如图1所示是在原有的继电逻辑控制信号系统JX，主要被控对象双速异步电动机DY，加入本装置的测速脉冲传感器(1)，及计算机直接数字控制发电制动无级调速控制装置(2)等主要部分组成。图中L为对重，J为轿箱，MH为牵引主机。交流电梯计算机直接数字控制发电制动无级调速控制装置(2)包括输入输出信号接口电路(21)、计算机直接数字控制部件(22)、速度反馈信号接口电路(23)、移相脉冲触发器(24)、可控硅执行部件(25)五个部份。输入输出信号接口(21)为大规模可编程接口片和光电耦合器件组成；速度反馈信号接口电路由高速脉冲计数电路构成；测速脉冲传感器(1)为霍尔脉冲传感器；移相脉冲触发器(24)由集成触发片及脉冲展宽电路等构成。
计算机直接数字控制部件(22)如图2所示，其由微处理器M(221)、基准发生器Z(222)、比较单元B(223)、调节运算器T(224)、数模转换器D(225)组成。可控硅主控执行部件(25)如图3所示，其中KC为快速接触器(251)，MC为慢速接触器(252)，NC为能耗接触器(253)，可控硅T1－T6构成三组反并联向交流异步电动机DY供电的调压调速执行电路(254)，可控硅T7、T8，整流器D1、D2构成单相半控桥式整流电路为制动平层执行电路(255)。图4所示为交流电梯计算机直接数字控制发电制动无级调速控制系统的电梯给定运行速度曲线，其中AB段为交流电梯给定起动速度控制曲线，BC段为交流电梯给定稳定运行速度曲线，CD段为交流电梯发电反馈制动运行速度控制曲线，DE段为交流电梯低速运行速度控制曲线，EF段为交流电梯能耗制动平层曲线。
以下结合
本实用新型计算机直接数字控制发电制动无级调速控制系统的工作过程当电梯进入运行状态，信号控制系统JX发出启动信号，通过输入输出接口电路(21)送入微处理机M(221)，调速控制系统在M指挥下进入工作，此时基准发生器Z(222)实时给出如图4所示的电梯给定运行速度曲线，图3中快速接触器KC(251)吸合，慢速接触器MC(252)，能耗接触器NC(253)释放，双速交流电动机DY的快速绕组与三组反并联可控硅T1－T6供电电路接通，DY获电进入电动运转状态，电梯进入加速运行，与此同时，测速脉冲传感器H(1)通过速度反馈信号接口电路(23)，不断将电梯速度变化值送入比较单元B(223)，与给定运行速度曲线比较运算，并将所得的速度差值送入调节运算器T(224)作校正调节计算，再经数模转换器D(225)将校正值转化为电压模拟量，送入移相脉冲触发器(24)去控制可控硅T1－T6的导通角，不断调节电动机DY的供电电压和转速，从而使电梯精确，平稳地跟随图4所示的给定速度曲线AB进行加速运行，直至进入给定速度曲线BC作稳定速度运行。当电梯进入减速运行点C时，KC释放，MC吸合，供电电路可控硅T1－T6被切换到电动机DY的慢速绕组此时DY的转速大大高于慢速绕组的同步转速，DY处于异步发电状态，可控硅T1－T6的导通角在系统的速度反馈全闭环系统控制下，被控在90°－180°之间导通，使DY在异步发电状态中，通过外电网既输入无功功率，又输出有功功率，从而获得无级可调的减速制动力矩，使电梯按给定速度曲线CD作平滑减速运行。当DY转速达到慢速绕组同步转速时，电梯则按给定速度曲线DE进行慢速运行，其调速过程如上所述。当MC释放，NC吸合时，交流电源切断，反向并接可控硅T7、T8，整流器D1、D2组成的半控桥式整流电路与DY的二组低速绕组联接，DY处于能耗制动状态，在系统速度反馈全闭环控制下，可控硅T7、T8受控调节输出直流电流使电梯平稳减速平层，在速度为零时，NC释放断开DY电源，制动器抱闸停车。
本实用新型具有系统安全可靠、调整简便、成本低、功能强、电梯起止动舒适感好、平层精度高、运输效率高、省电力等优点。不但可以广泛用于现有交流双速电梯的改造，使之成为交流调速电梯，还可以作为交流电梯控制系统新产品。
实施例本实用新型的测速传感器(1)采用了L3030型霍尔开关元件和稀土型磁钢，在计算机直接数字控制部件中微处理机为8085A微处理机系统。其中的基准发生器、比较单元、调节运算器均由系统的软件承担，数模转换电路为0808D／A转换片，可控硅执行部件中采用PTB反并联模块，容量为55A－90A，耐压1200伏，被控电机最大容量为18.5千瓦，该调速系统动运用于1.6米／秒以下的交流电梯的调速控制及对1米／秒双速电梯的就地升级改造。系统具有短路过载保护，超速保护，欠速保护，超差保护等安全措施。还具有对测速脉冲，可控硅触发脉冲，继电器信号等的故障自诊断功能。由于系统采用了直接数字控制、自适应、模糊控制等新技术，因此系统较之模拟计算调速系统稳定性更有不受温度、湿度变化的影响的优点。电梯在一次调整后，除器件损坏因素外其平层精度与舒适感几乎不改变，电梯在负载从0到1吨的变化范围内平层误差不大于10毫米。采用本实用新型控制的电梯在试验条件下已工作半年，工作正常。
权利要求一种交流电梯无级调速控制系统特征是由测速脉冲传感器(1)及计算机直接数字控制发电制动无级调速控制装置(2)组成，所说的测速脉冲传感器(1)是由霍尔开关型集成电路(11)及稀土类磁钢(12)整形驱动电路(13)组成，所说的计算机直接数字控制发电制动无级调速控制装置(2)是由输入输出接口(21)，计算机直接数字控制部件(22)，速度反馈信号接口(23)，移相脉冲触发部件(24)，可控硅主控执行部件(25)所组成，其中输入输出接口(21)是为大规模可编程接口片和光电耦合器件组成；速度反馈信号接口电路(23)为高速脉冲计数电路；移相脉冲触发部件(24)为集成触发片与脉冲展宽电路组成，所说的计算机直接数字控制部件(22)，由微处理机(221)，基准发生器(222)，比较单元(223)，调节运算单元(224)以及D/A转换电路(225)组成，其中基准发生器(222)，比较单元(223)，调节运算单元(224)由计算机软件实现DDC(直接数字控制)控制，所说的交流电梯发电制动型无级调速系统，其特征是所说的可控硅主控执行部件(25)由快速接触器KC(251)，慢速接触器MC(252)，能耗接触器NC(253)构成供电切换电路；模块型可控硅T1-T6构成三组反并联供电电路对交流双速异步电动机DY实行调压调速或发电制动无级控制；可控硅T7、T8，整流器D1、D2构成单相桥式半控整流电路对交流双速异步电动机DY实行平层能耗制动控制。
专利摘要一种交流电梯无级调速控制系统由测速脉冲传感器及计算机直接数字控制发电制动无级调速控制装置等主要部分组成。解决了目前交流双速电梯改造成为全闭环调节无级控制交流电梯问题，尤其是解决了对发电反馈制动力矩的无级控制。特点为计算机直接数字控制发电制动无级调速装置是由输入输出接口、计算机直接数字控制部件、速度反馈信号接口、移相脉冲触发部件、可控硅主控执行部件等组成。本装置安全可靠、调整简便、成本低、功能强，并具有电梯运行舒适感好、平层精度高、运输效率高、节省电力等优点。可广泛用于现有各类交流双速电梯改造成为无级控制交流电梯。
文档编号B66B1/28GK2142451SQ9222247
公开日1993年9月22日 申请日期1992年5月23日 优先权日1992年5月23日
发明者梁文广, 杨宝金, 茅珍安, 赵乃武, 陈如欣 申请人:杭州自动化技术研究院