CN101708799A - 电梯驱动电气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电梯驱动电气装置，包括控制单元和驱动单元，控制单元输出控制信号至驱动单元。其中，还包括给所述的驱动单元提供直流电的电源单元。所述电源单元包括一交流转直流的调整电路，其将电网的交流电转换成直流电后提供给驱动单元。相对于现有技术，本发明将控制柜到主机电机的动力电源由交流电改成了直流电，实现了可直接利用电梯的再生发电能源，同时也更加的容易接入由太阳能等其他非电网能源提供的直流电，更加的环保节能。
Description
技术领域
本发明属于电梯电气控制领域，尤其是涉及一种电梯驱动电气装置。
背景技术
电梯是人们的日常生活中不可缺少的垂直升降的代步设备。电梯的升降是由电梯驱动电气装置驱动电梯的主机电机进行升降运动来实现的。如图1所示，传统电梯驱动电气装置包括一控制单元1和一驱动单元2。三相交流电源线L1、L2、L3分别通过由控制单元1控制的输入接触器K1连接至驱动单元2，经由驱动单元2的VVVF调制后的三相交流电分别通过输出接触器K2与主机电机3的三相交流电线R、S、T连接，给主机电机3提供合适的电源。同时，控制单元1通过抱闸接触器K3与抱闸线圈4电连接，控制抱闸线圈4的制动。其中，控制单元1和驱动单元2在物理位置上通常被一起放置在一个电气柜5内，电气柜5和主机电机3的物理距离相距较近。
请同时参阅图2，其是图1所示的驱动单元2的内部结构电路图。驱动单元2包括控制板21、整流电路22和逆变电路23。其中，控制板21接收控制单元1的控制信号和编码器PG信号，输出驱动信号控制逆变电路23。三相交流电通过整流电路22的AC-DC变频整流后，再通过DC-AC的逆变电路23转换成交流电以提供合适的电源给主机电机4。
由于AC-DC的整流电路22和DC-AC的逆变电路23一同设置在驱动单元2内，当有两台以上的电梯并联到交流电源时，一台电梯在再生发电状态下输出的电能为直流电，因此无法被其他电梯所直接利用。再者，由于驱动单元2通过输出接触器K2连接主机电机3，如果运行中直接断开，则可能由于拉弧而损害驱动单元中变频器功率模块，且由于主机电机3和抱闸线圈4分别通过驱动单元2的输出接触器K2和控制单元1的抱闸接触器K3分开控制，任一接触器的失效都可导致电梯发生冲极限的严重故障。此外，控制单元1和驱动单元2在物理位置上被一起放置在一个电气柜5内，并与主机电机4分开安装，则需要在安装电梯处现场调试主机电机，加大了安装电梯的工作量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种环保节能的电梯驱动电气装置。
一种电梯驱动电气装置，包括控制单元和驱动单元，控制单元输出控制信号至驱动单元，其中，还包括给所述的驱动单元提供直流电的电源单元。所述电源单元包括一交流转直流的调整电路，其将电网的交流电转换成直流电后提供给电源单元。
相对于现有技术，上述技术方案将控制柜到主机电机的动力电源由交流电改成了直流电，实现了可直接利用电梯的再生发电的直流电能源，同时也更加的容易接入由太阳能等其他非电网能源提供的直流电，更加的环保节能。
进一步，还包括一由所述控制单元控制的运行接触器，其设置在电源单元和驱动单元之间的直流电源线上。所述运行接触器是机械式接触器或者是半导体式接触器。所述驱动单元驱动电梯的主机电机和主机抱闸线圈。所述驱动单元包括主控板、逆变电路和抱闸线圈驱动电路。所述抱闸线圈驱动电路包括一抱闸线圈、一二极管和一IGBT，所述二极管和IGBT串联接入直流电源，所述抱闸线圈和二极管并联。本技术方案仅通过一个运行接触器即可以同时电梯的控制主机电机和抱闸线圈，实现了更加安全的运行和成本的降低。
进一步，所述电源单元和控制单元在物理位置上设置在一个电气柜内，所述驱动单元和电梯的主机电机安装在一起。这样，控制柜的部件得到了简化，使其接线相对较简单，占用的体积也较小，适合无机房电梯。尤其是，驱动单元和主机电机安装在一起所构成的一体动力单元，可以在电机主机制造商测试完毕后再出厂，在安装现场无需调试，大大减轻了电梯安装的工作量。
为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。
附图说明
图1是现有技术电梯驱动电气装置的电路方框图。
图2是图1所示的驱动单元的内部结构电路示意图。
图3是本发明电梯驱动电气装置的电路方框图。
图4是图3所示的电源单元内部电路示意图。
图5是图3所示的控制单元的结构示意图。
图6是图3所示的驱动单元的内部结构电路示意图。
具体实施方式
请参阅图3，其是本发明电梯驱动电气装置的电路方框图。该电梯驱动电气装置包括电源单元100、控制单元200和驱动单元300。三相交流电源线L1、L2、L3接入电源单元100，经过电源单元100的整流后，输出直流电。该直流电通过控制单元200控制的运行接触器K接入驱动单元300，驱动单元300将直流电源转换成交流电后直接输出三相交流电至主机电机3。其中，驱动单元300通过驱动抱闸线圈4控制主机抱闸的动作。所述运行接触器K为机械式或半导体式接触器。
请同时参阅图4，其是图3所示的电源单元100内部电路示意图。该电源单元100包括整流电路、逆变回馈电路、平滑电容、制动电路等电路组成。其中，T1～T6和D1～D6组成整流及逆变回馈电路；C1、C2是直流平滑电容，RL和R1构成平滑电容的预充电电路；T7和R2是制动电阻。三相交流电源线L1、L2、L3通过输入电抗器L输入至AC-DC整流电路，经调整转换为稳定的高压直流电输出至驱动单元300，从而将传统的控制柜到主机电机的动力电源由交流电改成了直流电。主机电机3工作在发电状态时能量从驱动单元300通过直流电缆回送至电源单元100，这时电源单元100可通过逆变回馈电路将电能回馈电网，或通过制动电路释放多余电能。此外，该电源单元100不仅提供驱动主机电机的高压直流电源，还可以提供控制单元200、安全回路(图未示)及运行接触器K等所需的控制电源。
请同时参阅图5，其是图3所示的控制单元200的结构示意图。该控制单元200主要由控制单元主控板组成，用于电梯的安全及运行控制。该控制单元200接收安全回路信号、门锁信号、进道信号、开关门信号、外招及内招信号等，并输出相应的控制信号，如开关门控制信号、外招及内招显示信号等。同时，该控制单元200通过数据总线连接驱动单元300，进行抱闸控制和主机电机的运行控制。电源单元100输出的直流电也通过控制单元200控制的运行接触器K输入至驱动单元300，因此控制单元200通过运行接触器K的断开和闭合来控制驱动单元300的电源通断。
请同时参阅图6，其是图3所示的驱动单元300的内部结构电路示意图。该驱动单元300包括驱动单元控制板310、逆变电路320和抱闸线圈驱动电路。上述数据总线接入该驱动单元控制板310，电机编码器PG的信号也输入驱动单元控制板310，同时该驱动单元控制板310还控制各高压开关电路。该逆变电路320是DC-AC的PWM开关电路，其将电源单元100输出的直流电转换为驱动主机电机4的交流电，从而提供合适的电源来驱动主机电机4。该抱闸线圈驱动电路包括串联接入直流电源的二极管D8和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)T8，其中所述抱闸线圈3与该二极管D8并联。通过上述结构可以看出，该电源单元100输出的直流电同时驱动驱动单元300和抱闸线圈3，即驱动电梯的主机电机3和抱闸线圈4使用相同的由电源单元100提供的直流电源。当切断运行接触器K时，主机电机4和抱闸线圈3同时失电，从而使该主机电机4处于安全状态，而不需要另外分别在主机电机和驱动单元之间，以及抱闸线圈和驱动单元之间设置接触器。
在物理位置上，该电源单元100和该控制单元200设置在一个电气柜500内，而驱动单元300则和主机电机安装在一起。
每一台电梯包括一个控制单元及其运行接触器、一驱动单元和一主机电机及其编码器，多台电梯可共用一个电源单元。由于电源单元是提供直流电源驱动驱动单元，则当多台电梯并联接入电源单元时，一台电梯在再生发电状态下输出的直流电能可直接接入电源单元的直流输出端被其他电梯所利用，从而可以节省能源。
相对于现有技术，本发明将控制柜到主机电机的动力电源由交流电改成了直流电，实现了可直接利用电梯的再生发电能源，同时也更加的容易接入由太阳能等其他非电网能源提供的直流电，更加的环保节能。同时，由于将传统驱动单元内的AC-DC整流电路移至电源单元内，多台电梯可共用一个AC-DC整流电路，因此节省了多个电源部件；以及由三相交流电源改成了直流电，节省了一根电源动力线，从而降低了成本。
相对于现有技术，本发明仅通过一个运行接触器即可以同时控制主机电机和抱闸线圈，控制时序合理，可实现无冲击开闸和下闸，减少机械磨损和降低噪音，同时节省了抱闸的控制接触器，从而降低了成本。此外，直流电的切断在切断主机电机动力的同时也切断抱闸的电源，或者直流电源不足以驱动主机电机时则也无法打开抱闸，从而使得安全性得到提高。
将电源单元和控制单元设置在一个电气柜内，从而简化了控制柜的部件，使其接线相对较简单，占用的体积也较小，适合无机房电梯。而驱动单元则和主机电机安装在一起所构成的一体动力单元，可以在电机主机制造商测试完毕后再出厂，在安装现场无需调试，大大减轻了电梯安装的工作量。由于驱动单元和主机电机安装在一起，则驱动单元与主机电机的编码器之间的电缆长度可减少至极短，有利于降低电磁干扰。此外，电气柜和主机电机的距离仅受通讯总线限制，可以在较远的两处分开设置，有利于建筑布局。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (11)
1.一种电梯驱动电气装置，包括控制单元和驱动单元，控制单元输出控制信号至驱动单元，其特征在于：还包括给所述的驱动单元提供直流电的电源单元。
2.根据权利要求1所述的电梯驱动电气装置，其特征在于：所述电源单元包括一交流转直流的调整电路，其将电网的交流电转换成直流电后提供给驱动单元。
3.根据权利要求2所述的电梯驱动电气装置，其特征在于：所述电源单元给所述控制单元提供直流电源。
4.根据权利要求2或3所述的电梯驱动电气装置，其特征在于：还包括一由所述控制单元控制的运行接触器，其设置在电源单元和驱动单元之间的直流电源线上。
5.根据权利要求4所述的电梯驱动电气装置，其特征在于：所述运行接触器是机械式接触器或者是半导体式接触器。
6.根据权利要求4所述的电梯驱动电气装置，其特征在于：所述驱动单元驱动电梯的主机电机和主机抱闸线圈。
7.根据权利要求6所述的电梯驱动电气装置，其特征在于：驱动电梯的主机电机和抱闸线圈使用相同的由电源单元提供的直流电源。
8.根据权利要求6所述的电梯驱动电气装置，其特征在于：所述驱动单元包括主控板、逆变电路和抱闸线圈驱动电路。
9.根据权利要求8所述的电梯驱动电气装置，其特征在于：所述抱闸线圈驱动电路包括一抱闸线圈、一二极管和一IGBT，所述二极管和IGBT串联接入直流电源，所述抱闸线圈和二极管并联。
10.根据权利要求1所述的电梯驱动电气装置，其特征在于：所述电源单元和控制单元在物理位置上设置在一个电气柜内，所述驱动单元和电梯的主机电机安装在一起。
11.根据权利要求1所述电梯驱动电气装置，其特征在于：所述控制单元通过一通讯总线输出控制信号至所述驱动单元。
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