CN1042317C - 电梯控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种电梯控制装置，它包括：把交流电源变换成直流的交换器桥路；把该直流变换成交流、提供作为使电梯轿厢升降的升降电动机的驱动电源的逆变器桥路；设置在所述逆变器桥路直流电源输入端间的电池及其充电器；检测所述交流电源停电的停电检测电路；设置在所述变换器桥路输入端间、把根据所述停电检测电路的检测信号，通过所述变换器桥路由所述电池的充电电压再生的交流，作为电梯的轿厢内电源而导出的电源导出装置。
Description
本发明涉及电梯控制装置，尤其涉及停电时可动作的电梯控制装置。
现有的电梯系统的概要示于图4，图4中，1是电梯的提升绞车，2是错开电梯钢缆位置的偏导器轮，3是悬吊电梯轿厢5及平衡重物7的钢缆，4是引导电梯轿厢5的轿厢用导轨，5是电梯轿厢，6是引导平衡重物7的平衡重物用导轨，7是平衡重物。
上述构成的现有电梯系统的概略电源系统示于图5。图5中，三相输入电源R、S、T通过断路器8输入至提升绞车控制用电力变换器9，由其中的变换器把三相电源变换成预定的直流电压，再由内装的逆变器，把变换的直流电源又变换为电压、频率均可变的规定交流电源，控制升降电动机10、制动器12。11是用于检测升降电动机10的速度及电梯轿厢位置的编码器。
又，作为电梯轿厢内部电路15，备有：门驱动用变换器16、通过该变换器16驱动的门电动机17，检测门电动机17速度及门位置的编码器18、轿厢内照明19等。通常，电源电压通过连接到上述断路器8的降压变压器13，再经来自建筑物侧的电梯电缆14，最后向轿厢侧供电。
可是，在上述电梯控制装置中，停电时电梯供电也中断，乘客关在楼层间，因此，作为停电对策，一般采用示于图6的方法。图6是在电梯控制装置输入端设置恒压恒频电源的示意图。但，如图6所示，由于通过恒压恒频电源20供给电梯控制装置所需全部电力，恒压恒频电源20的容量变得很大，因而不经济，由于这个原因故采用示于图7和图8的方式。
首先，对于图7加以说明。图7中，由把电池36的直流电压变换成交流电压的逆变器向停电时需要大电力的升降电动机供电，其它轿厢内照明电源、门电源等由恒压恒频电源20供电。图7中，正常时，因为接触器MC3(线圈28、接点23)、接触器MC4(线圈29、接点41)的接点闭合，电力变换装置9内的直流电源32或轿厢内照明、门电源，由输入电源R、S、T，经降压变压器39A、接触器MC4的接点41供电。
又，恒压恒频电源20内的电池36通过二极管桥路38、恒流充电器35进行充电。恒流充电器35内的35A是恒流切换用的晶体管，35B是检测充电电流用的DCCT(直流电流互感器)，35C是限流电阻。
于是，输入电源停电时,通过停电检测装置27，使接触器MC3(线圈28，接点23)、接触器MC4(线圈29、接点41)断开，同时使接触器MC5(线圈31、接点40)、接触器MC6(线圈30、接点33)闭合。正常时，上述接触器的动作相反。
因此，停电时，电池36的电压经放电二极管37、接触器MC6的接点33，向电力变换器9内的提升绞车驱动用逆变器22提供直流电压。这种场合，变换器21的PN间输出电压一般定得比电池电压高，停电时，通常升降电动机可低速运转至附近楼层，由于电动机端电压非常低，不必升高电池的电压。
又，电池36的电压馈入晶体管桥路34，该桥路的输出变换成恒压恒频的交流电压。因为电池电压低，所以变换后的电压通过升压变压器39升压至AC100V，再经接触器MC5的接点40，供电至电力变换装置9内的直流电源32或轿厢内照明、门电源。
再者，图7中，24是交流电抗器；25是变换器输入电流检测用DCCT；21是带有再生能力的晶体管变换器桥路，使输出电压(PN间电压)保持恒定，输入电流与输入电压相位一致，即功率因数控制为1；56至61是构成晶体管变换器桥路的6个晶体管。
又，图8表示现有的升降电动机10驱动用电力变换装置的控制框图。图中，因主电路已在图7中说明，故予以省略。以下，简单说明图8框图的动作。按照升降或停止指令，在位置控制部47中，根据编码器11的输出，进行到预定楼层的剩余量检测，并根据该剩余量，由内装的速度指令产生部产生电梯的速度指令。产生的速度指令对编码器11的脉冲序列进行计数，其结果在减法器47A中，与计算目前速度的速度检测部46所得目前速度相减，从而计算与速度指令的偏差。
计算得的速度偏差，在速度放大器45中进行补偿运算、放大后，产生转矩指令T，转矩指令在矢量运算部44中计算，并产生励磁分电流id、转矩分电流iq，作为电动机电流指令。在电流控制部43中，根据电动机电流指令id、iq，通过包含在电流控制部43中的PWM控制部(脉宽调制电路)，控制逆变器桥路22，从而控制电动机端电压，以使实际电动机电流IR、IS、IT流动。
另一方面，在变换器控制部42中，通过把输出的PN间的实际电压VDC与基准电压Vdcref比较，使变换器电压保持一定，同时，使输入电流IR、IS、IT与输入电压相位一致，即输入功率因数控制为1，上述基准电压Vdcref等于变换器电压指令所产生的电压指令值，通常为恒定。又，变换器电压VDC比电压指令值Vdcref高时，变换器桥路21进行控制，使该桥路起再生变换器的作用。
如上所述，在现有的电梯控制装置中，为了停电时防止乘客处于关闭状态，如图7所示，必须除升降电动机10的驱动用电力变换装置9外，还备有带电池36的恒压恒频电源20作为轿厢内照明和门驱动用电源。
本发明鉴于上述不足，其目的在于提供一种当停电提供轿厢内部电路的驱动电源时，不必备有特别的恒压恒频电源，利用原有升降电动机驱动用电力变换装置，就能进行供电不间断控制的电梯控制装置。
涉及本发明的电梯控制装置备有：把交流电源变换成直流的变换器桥路；把该直流变换成交流、提供作为使电梯轿厢升降的升降电动机的驱动电源的逆变器桥路；设置在该逆变器桥路直流电源输入端间的电池及其充电器；检测上述交流电源停电的停电检测电路；设置在上述变换器桥路输入端间、把根据上述停电检测电路的检测信号，通过所述变换器桥路由所述电池的充电电压再生的交流，作为电梯轿厢内部电源加以导出的电源导出装置。
在本发明中，当由停电检测电路检出交流电源停电时，通过变换器桥路对电池的直流电压作交流变换，经导出装置，把该交流电压导出作为轿厢内部电源，由此，停电时也能确保轿厢内部供电。
图1是本发明一个实施例的主电路框图。
图2是本发明一个实施例的控制框图。
图3是本发明的控制程序组成图。
图4是电梯系统的组成图。
图5是通常的电梯系统的电源系统框图。
图6是把恒压恒频电源插入通常电梯系统主电源输入端的组成图。
图7是现有电梯控制电路中设置停电补偿电路的主电路框图。
图8是现有电梯的控制框图。
下面，根据图1至图3说明本发明的实施例。
图1所示的实施例，从示于图7的电梯控制装置中去掉AC100V恒压恒频电源20，在电力变换装置9内的变换器桥路21的电力输出端PN间设置电池充电器35和电池36，由电池36为逆变器控制电源DC-DC变换器55提供输入，同时，在停电时，通过变换器桥路21对电池36的直流电压作交流变换，并经变压器54，把该交流电压作为轿厢内部电源加以利用。
在示于图1的组成中，由于三相输入电源RST在正常场合时的动作，与示于图7的现有的方式相同，故这里省略其说明。三相输入电源RST发生停电时，通过停电检测电路27检测出停电，由于接触器MC1(励磁线圈50、主接点51、励磁时为闭合的辅助接点52、励磁时为开启的辅助接点53)的线圈50没被励磁。所以接点51、52开启，接点53闭合。
变压器54，正常时作为从AC200V/220V到100V的降压变压器工作；停电时作为升压至100V的升压变压器工作。需要此升压变压器是因为如果电池36的电压高，则该电池36变得非常庞大，所以通常电池电压比变换器电压输出端PN间的电压低。又，如上所述，由于停电时，通常升降电动机以低速运转至附近楼层，电动机端电压变得非常低，所以不必升高电池电压。
而，停电时，由于电池电压通过放电二极管37给变换器桥路21供电，使变换器桥路21内的4个晶体管56、58、59、61动作，在变换器桥路的R1、T1间产生规定的恒压恒频PWM交流电压。由变换器桥路21再生的恒压恒频PWM交流电压，通过交流电抗器24及接点53，由升压变压器54变为在轿厢内照明等方面使用的AC100V照明用电源。这种场合，使用晶体管的变换器桥路中作为必要元件的交流电抗器24起平滑变换器桥路21所产生恒压恒频PWM交流电压的作用。
又，图2是为了进行上述本实施例动作，相对于现有控制框图图8，补加正常时和停电时的切换开关57、电压频率基准56A、恒压恒频控制部56的一个实施例。停电时，在恒压恒频控制部56中，通过比较输出的反馈电压R2、T2与电压频率基准56A来进行控制，使R2、T2的电压、频率为预定值。
此时，由于切换开关57切换至恒压恒频控制部56，使变换器桥路21的4个晶体管56、58、59、61动作，进行PWM(脉宽调制)控制。
由于以上说明的变换器控制部等借助通常微型计算机等的软件进行运转，控制电源55又用电池36的直流电压进行工作，所以可构成示于图3的程序。即，正常时，可使控制程序71动作，以便把变换器桥路21的输出电压控制成恒定值，把输入功率因数控制成1；停电时，不必使控制程序71动作，因而可使恒压恒频电源程序52动作。
上述图3的程序通常必须在每个预定的取样周期使其动作，但如上所述即使增加恒压恒频电源控制程序52，处理时间也不变，因而本控制方式不难编入原有的系统中。
又，虽然在上述说明中，以单相100V来说明停电时产生的恒压恒频电源，但也能容易地产生三相、200V级的输出。又，虽然以晶体管来说明变换器桥路21、逆变器桥路22内的开关元件，但也可以用GOT、IGBT等其它元件来构成。
如上所述，本发明构成如下：在停电检测电路检出交流电源停电时，由变换器桥路把电池的直流电压作交流变换，经导出装置导出该交流作为轿厢内部电源，因为仅通过增加电池，利用原有的升降电动机驱动用电力变换装置就能得到有停电补偿的电梯控制装置，因而容易谋求经济效果和可靠性的提高。
Claims (1)
1．一种电梯控制装置，其特征在于包括：把交流电源变换成直流的变换器桥路；把该直流变换成交流、提供作为使电梯轿厢升降的升降电动机的驱动电源的逆变器桥路；设置在所述逆变器桥路直流电源输入端间的电池及其充电器；检测所述交流电源停电的停电检测电路；设置在所述变换器桥路输入端间、把根据所述停电检测电路的检测信号，通过所述变换器桥路由所述电池的充电电压再生的交流，作为电梯的轿厢内电源而导出的电源导出装置。
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