CN104355209A - 电梯及其门机控制系统 - Google Patents

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钟长征
罗宇雄
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B13/00—Doors, gates, or other apparatus controlling access to, or exit from, cages or lift well landings
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    • B66B13/14—Control systems or devices
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  • Automation & Control Theory (AREA)
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Abstract

本发明公开一种电梯及其门机控制系统，所述门机控制系统与电机电连接，其包括虚拟编码器模块和电机驱动系统，所述电机驱动系统包括电机驱动系统输出端，所述虚拟编码器模块分别电性连接电机的三相输出端和电机驱动系统输出端，所述虚拟编码器检测所述电机的反馈电压计算得到所述电机的转子磁极角度，门机控制系统通过得到的磁极角度由电机驱动系统输出对应脉冲信号到所述电机。本发明的所述门机控制系统采用虚拟编码器模块实现硬件编码器的功能，通过检测电机的反馈电压计算得到电机的转子磁极角度从而实现对电梯门机的控制，而无需在电机上安装硬件编码器，使得门机控制系统和电梯成本较低。

Description

电梯及其门机控制系统
技术领域
本发明涉及电梯领域，尤其涉及一种无需在电机上安装硬件编码器的电梯及其门机控制系统。
背景技术
电梯作为楼群建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。电梯门机用于负责电梯门驱动，电梯开门关门产生电信号，电梯门机通过电动机、传感器等部件将电信号转变为某个方向的机械力，从而实现控制电梯关门或开门。电梯门机又分为直流门机、交流异步变频门机和永磁同步门机。
在现有技术的电梯门机中，通常需在电机上安装硬件编码器进行控制，利用硬件编码器检测电梯门速度、位置、运动方向等。现有技术门机控制系统包括电梯门机控制系统、电梯门机机械系统、电梯整梯控制系统、电梯门机和硬件编码器。工作时，所述电梯整梯控制系统发出开门信号、关门信号和平层信号到所述电梯门机控制系统，所述电梯门机机械系统发出开门极限信号、关门极限信号、安全触板信号和光电光幕信号到所述电梯门机控制系统，所述硬件编码器根据所述电梯门机的电机扭矩反馈电梯轿门位置、速度和方向信息到所述电梯门机控制系统。然而，由于编码器成本较高，导致现有技术中门机控制系统生成和维护成本较高，而且这种外接硬件编码器的方式，容易因硬件编码器与电机的磁极角度不对应导致电机失速控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本较低、维护方便、不需在电机上安装硬件编码器的电梯及其门机控制系统。
为解决本发明的技术问题，本发明提供一种门机控制系统，所述门机控制系统与电机电连接，所述包括虚拟编码器模块和电机驱动系统，所述电机包括三相输出端，所述电机驱动系统包括电机驱动系统输出端，所述虚拟编码器模块分别电性连接电机的三相输出端和电机驱动系统输出端，所述虚拟编码器检测所述电机的反馈电压计算得到所述电机的转子磁极角度，门机控制系统通过得到的磁极角度由电机驱动系统输出对应脉冲信号到所述电机。
进一步的，所述电机为永磁同步电机。
进一步的，所述虚拟编码器模块采用无传感器的FOC方式控制所述电梯门机。
本发明还提供一种电梯，所述电梯包括与电机相电连接的门机控制系统，所述门机控制系统包括虚拟编码器模块和电机驱动系统，所述电机包括三相输出端，所述电机驱动系统包括电机驱动系统输出端，所述虚拟编码器模块分别电性连接电机的三相输出端，所述虚拟编码器检测所述电机的反馈电压计算得到所述电机的磁极角度，门机控制系统通过得到的磁极角度由电机驱动系统输出对应脉冲信号到所述电机。
与现有技术相比较，本发明的门机控制系统采用虚拟编码器模块实现硬件编码器的功能，通过检测电机反馈电压计算得到电机转子磁极角度实现对电梯门机的控制，从而实现对电梯门机的控制，而无需在电机上安装硬件编码器，使得本发明门机控制系统和电梯成本较低。
附图说明
图1是本发明门机控制系统的一个较佳实施方式的示意图。
具体实施方式
下面将对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的门机控制系统10与电机30对应电连接，所述门机控制系统10包括虚拟编码器模块20和电机驱动系统40，所述虚拟编码器模块20作为所述门机控制系统10内的集成电路，其分别电性连接电机30的U、V、W三相输入端和电机驱动系统40的输入端。所述虚拟编码器模块20检测所述电机30的U、V、W三相电压反馈，再通过其内部算法计算得到所述电机30的转子磁极位置，利用得出的磁极位置，再对所述电机30进行矢量控制。其中，所述电机30优选为永磁同步电机(PMSM)。
本发明上述或其他实施方式中，所述虚拟编码器模块20采用CLARKE变换和PARK变换结合PI控制算法，以及无编码器的磁场定向控制(FOC)。CLARKE变换首先将基于三轴、二维的定子静止坐标系的各物理量变换到二轴的定子静止坐标系中。PARK变换将获得的基于α轴、β轴的正交坐标系的定子电流矢量变换至随转自磁通同步旋转的二轴系统中(即，α轴、β轴静止，d轴、q轴旋转)。
所述电梯门机控制系统10还包括PI控制算法，所述PI控制算法在转子dp参考坐标系中工作，所述PI控制算法得到所需结果输出经PARK逆变换和CLARKE逆变换后可以产生输入给电桥的三相电压信号。
本发明还提供一种电梯，所述电梯(图未示)包括所述门机控制系统10。
与现有技术相比较，本发明的门机控制系统采用虚拟编码器模块实现硬件编码器的功能，通过检测电机反馈电压计算得到电机磁极角度实现对电梯门机的控制，从而实现对电梯门机的矢量控制，而无需在电机上安装硬件编码器，使得本发明门机控制系统和电梯成本较低。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种门机控制系统，与电机对应电连接，其特征在于，包括虚拟编码器模块和电机驱动系统，所述电机包括三相输出端，所述电机驱动系统包括电机驱动系统输出端，所述虚拟编码器模块分别电性连接电机的三相输出端与电机驱动系统输出端，所述虚拟编码器检测所述电机的反馈电压计算得到所述电机转子当前磁极角度，所述门机控制系统利用得到的磁极角度输出对应脉冲信号到所述电机。
2.根据权利要求1所述的门机控制系统，其特征在于，所述电机为永磁同步电机。
3.根据权利要求1所述的门机控制系统，其特征在于，所述虚拟编码器模块采用无传感器的FOC方式控制所述电梯门机控制系统。
4.一种电梯，其特征在于，包括权利要求1-3任一所述的门机控制系统。
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