CN104843553B - 电梯变频器故障检测方法和系统 - Google Patents

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Abstract

电梯变频器故障检测方法和系统通过对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流；因此，在电梯工作时，检测变频器的三相电流，进而通过判断三相电流规律是否均在额定电流值的90％‑110％；若是，则判断变频器正常；若否，则进一步判断三相电流规律，并对应判断变频器的U相、V相、W相是否正常。从而能够及时判断电梯变频器电流是否出现异常，避免因电梯变频器电流异常造成变频器的损坏。

Description

电梯变频器故障检测方法和系统
技术领域
本发明涉及变频器检测技术，特别是涉及一种简单、易实现的电梯变频器故障检测方法和系统。
背景技术
在电梯控制系统中，目前基本都采用VVVF全变频控制，变频器输出经过输出接触器、电机线直接加到电机三相端子上。这中间一旦某个环节出现问题，电梯运行就会出现异常。而电梯正常运行时，一般检测到主输出接触器反馈触点信号有效后，系统按照闭环矢量速度环、电流环的双环控制。这种方式存在的缺点是一旦主输出接触器触点反馈信号有问题后，主输出接触器还未真正闭合，当变频器和电机还未接通。而控制系统检测不到电流，根据双环调节规律，此时变频器会输出一个较高的电压，过一段时间，主输出接触器接通后，电机和变频器连接后，如此高的电压加到电机端，轻则变频器报过电流故障、严重可能导致变频器损坏。或者当电流检测环节出现异常时，由于是闭环控制，系统存在炸机的可能。
发明内容
基于此，有必要提供一种基于电流检测的、简单、易实现的电梯变频器故障检测方法。
一种电梯变频器故障检测方法，包括以下步骤：
对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流；
检测变频器的三相电流，判断三相电流规律是否均在额定电流值的90％-110％；若是，则判断变频器正常；
若否，则判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则判断变频器V相异常；
若否，则判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则判断变频器W相异常；
若否，则对变频器的U相进行检测。
在其中一个实施例中，所述对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流的步骤包括：
将变频器三相的电流依次按设为(I，0.5I，0.5I)、(0.5I，I，0.5I)、(0.5I，0.5I，I)，并在电流稳定后对应获取电流流动方向所加的占空比和电压。
在其中一个实施例中，还包括在设定变频器三相的电流后，按比例逐渐增大电流流动方向的占空比。
在其中一个实施例中，所述对变频器的U相进行检测的步骤包括：
判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则判断变频器U相异常。
在其中一个实施例中，所述对变频器的U相进行检测的步骤还包括：判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则判断变频器三相电路至少有两相电路电流异常。
此外，还提供一种基于电流检测的、简单、易实现的电梯变频器故障检测系统。
一种电梯变频器故障检测系统，包括电流学习模块、电流检测模块、电流判断模块及处理模块；
所述电流学习模块、所述电流检测模块、所述电流判断模块均连接所述处理模块；
所述电流学习模块用于对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流；
所述电流检测模块用于检测变频器的三相电流；所述电流判断模块用于判断三相电流规律是否均在额定电流值的90％-110％；若是，则所述处理模块用于判断变频器正常；
若否，则所述电流判断模块还用于判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则所述处理模块用于判断变频器V相异常；
若否，则所述电流判断模块还用于判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则所述处理模块用于判断变频器W相异常；
若否，则对变频器的U相进行检测。
在其中一个实施例中，所述电流学习模块还用于将变频器三相的电流依次按设为(I，0.5I，0.5I)、(0.5I，I，0.5I)、(0.5I，0.5I，I)，并在电流稳定后对应获取电流流动方向所加的占空比和电压。
在其中一个实施例中，还包括与处理模块连接的比例控制模块，所述比例控制模块用于在设定变频器三相的电流后，按比例逐渐增大电流流动方向的占空比。
在其中一个实施例中，所述电流判断模块还用于判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则所述处理模块用于判断变频器U相异常。
在其中一个实施例中，所述电流判断模块还用于判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则所述处理模块用于判断变频器三相电路至少有两相电路电流异常。
上述电梯变频器故障检测方法和系统通过对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流；因此，在电梯工作时，检测变频器的三相电流，进而通过判断三相电流规律是否均在额定电流值的90％-110％；若是，则判断变频器正常；若否，则进一步判断三相电流规律，并对应判断变频器的U相、V相、W相是否正常。从而能够及时判断电梯变频器电流是否出现异常，避免因电梯变频器电流异常造成变频器的损坏。
附图说明
图1为电梯变频器故障检测方法的流程图；
图2为电梯变频器故障检测系统的模块图；
图3为电流方向流动示意图之一；
图4为电流方向流动示意图之二；
图5为电流方向流动示意图之三。
具体实施方式
如图1所示，为电梯变频器故障检测方法的流程图。
一种电梯变频器故障检测方法，包括以下步骤：
步骤S110、对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流。
对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流的步骤包括：
将变频器三相的电流依次按设为(I，0.5I，0.5I)、(0.5I，I，0.5I)、(0.5I，0.5I，I)，并在电流稳定后对应获取电流流动方向所加的占空比和电压。
具体的，通过对变频器6个开关管的控制，使得电机绕组电流按如图3-5所示的电流方向流动。其中电机电流I设定为电机额定电流的1/5，当电流稳定后，将6个开关管的控制信号占空比U1[Uaup，Uadn，Ubup，Ubdn，Ucup，Ucdn]，同样获取另外两组绕组电流所示流动方向所加的占空比U2[Uaup，Uadn，Ubup，Ubdn，Ucup，Ucdn]以及U3[Uaup，Uadn，Ubup，Ubdn，Ucup，Ucdn]通过上面处理，将3组电压矢量U1、U2、U3分别存储到控制芯片内部。供正常运行时使用。上述检测完成后，退出学习模式。后续电梯运行不在需要此步骤。
步骤S120、检测变频器的三相电流，判断三相电流规律是否均在额定电流值的90％-110％；若是，则判断变频器正常。
在本实施例中，在检测变频器的三相电流之前，按比例逐渐增大电流流动方向的占空比。
即电梯变频器故障检测方法还包括在设定变频器三相的电流后，按比例逐渐增大电流流动方向的占空比。
按比例逐渐增大电流流动方向的占空比直至变频器的输出电压稳定，然后利用变频器本身自带的电流检测环节，检测变频器的三相电流。通过这种方式，电流检测不再参与闭环控制，只是单纯检测验证。而在开环控制中，电梯系统不存在炸机等隐患。
具体的，即如果检测到电流如下规律：
Iu∈90％-110％(1/5电机额定电流)；
Iv∈90％-110％(1/10电机额定电流)；
Iw∈90％-110％(1/10电机额定电流)；
则说明此时电流正常建立，外部无响应故障，则此时停止输出。
步骤S130、若否，则判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则判断变频器V相异常。
具体的，即如果检测到电流如下规律：
Iu∈90％-110％(1/5电机额定电流)；
Iv∈0％-10％(1/10电机额定电流)；
Iw∈90％-110％(1/5电机额定电流)；
则说明V相电流异常，则系统报V相电流故障，电梯停止运行。提示对V相线路上的器件或者线路进行检修。
步骤S140、若否，则判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则判断变频器W相异常。
即如果检测到电流如下规律：
Iu∈90％-110％(1/5电机额定电流)；
Iv∈90％-110％(1/5电机额定电流)；
Iw∈0％-10％(1/10电机额定电流)；
则说明W相电流异常，则系统报W相电流故障，电梯停止运行。提示对W相线路上的器件或者线路进行检修。
步骤S150、若否，则对变频器的U相进行检测。
如果检测到电流如下规律：
Iu∈0％-10％(1/5电机额定电流)；
Iv∈0％-10％(1/5电机额定电流)；
Iw∈0％-10％(1/5电机额定电流)；
则可能是U相无输出；变频器停止输出，按照上述规律加入第二组U2[Uaup，Uadn，Ubup，Ubdn，Ucup，Ucdn]。
此时，则有可能是U相无输出，则需要进一步的对U相进行检测。
具体的，对变频器的U相进行检测的步骤包括：
判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则判断变频器U相异常。
即如果检测到如下电流规律：
Iu∈0％-10％(1/5电机额定电流)；
Iv∈90％-110％(1/5电机额定电流)；
Iw∈90％-110％(1/5电机额定电流)；
则说明此时只有U相故障，系统报U相电流故障。电梯停止运行。提示对U相线路上的器件或者线路进行检修。
对变频器的U相进行检测的步骤还包括：判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则判断变频器三相电路至少有两相电路电流异常。
即如果检测到如下电流规律：
Iu∈0％-10％(1/5电机额定电流)；
Iv∈0％-10％(1/5电机额定电流)；
Iw∈0％-10％(1/5电机额定电流)；
则说明输出三相中U、V、W至少有两路电流有故障，则提示U、V、W相线路上的器件或者线路进行检修。造成上述结果可能原因如下：可能出现的情况是接触器故障、变频器模块输出故障、变频器电流检测环节故障、外部接线等原因。
电梯经过上面处理检测到外部一切正常后，按照正常的速度环、电流环双环结构正常运行。
基于上述所有实施例，三相电流的判断无先后顺序。
如图2所示，为电梯变频器故障检测系统的模块图。
一种电梯变频器故障检测系统，包括电流学习模块201、电流检测模块202、电流判断模块203及处理模块204。
所述电流学习模块201、所述电流检测模块202、所述电流判断模块203均连接所述处理模块204。
所述电流学习模块201用于对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流。
所述电流检测模块202用于检测变频器的三相电流；所述电流判断模块203用于判断三相电流规律是否均在额定电流值的90％-110％；若是，则所述处理模块204用于判断变频器正常。
若否，则所述电流判断模块203还用于判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则所述处理模块204用于判断变频器V相异常。
若否，则所述电流判断模块203还用于判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则所述处理模块204用于判断变频器W相异常。
若否，则对变频器的U相进行检测。
电流学习模块201还用于将变频器三相的电流依次按设为(I，0.5I，0.5I)、(0.5I，I，0.5I)、(0.5I，0.5I，I)，并在电流稳定后对应获取电流流动方向所加的占空比和电压。
电梯变频器故障检测系统还包括与处理模块204连接的比例控制模块，所述比例控制模块用于在设定变频器三相的电流后，按比例逐渐增大电流流动方向的占空比。
电流判断模块203还用于判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则所述处理模块204用于判断变频器U相异常。
电流判断模块203还用于判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则所述处理模块204用于判断变频器三相电路至少有两相电路电流异常。
基于上述所有实施例，额定电流值为1/5电机额定电流。
上述电梯变频器故障检测方法和系统通过对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流；因此，在电梯工作时，检测变频器的三相电流，进而通过判断三相电流规律是否均在额定电流值的90％-110％；若是，则判断变频器正常；若否，则进一步判断三相电流规律，并对应判断变频器的U相、V相、W相是否正常。从而能够及时判断电梯变频器电流是否出现异常，避免因电梯变频器电流异常造成变频器的损坏。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电梯变频器故障检测方法，包括以下步骤：
对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流；
检测变频器的三相电流，判断三相电流规律是否均在额定电流值的90％-110％；若是，则判断变频器正常；
若否，则判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则判断变频器V相异常；
若否，则判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则判断变频器W相异常；
若否，则对变频器的U相进行检测。
2.根据权利要求1所述的电梯变频器故障检测方法，其特征在于，所述对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流的步骤包括：
将变频器三相的电流依次设为(I，0.5I，0.5I)、(0.5I，I，0.5I)、(0.5I，0.5I，I)，并在电流稳定后对应获取电流流动方向所加的占空比和电压。
3.根据权利要求2所述的电梯变频器故障检测方法，其特征在于，还包括在设定变频器三相的电流后，按比例逐渐增大电流流动方向的占空比。
4.根据权利要求1所述的电梯变频器故障检测方法，其特征在于，所述对变频器的U相进行检测的步骤包括：
判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则判断变频器U相异常。
5.根据权利要求4所述的电梯变频器故障检测方法，其特征在于，所述对变频器的U相进行检测的步骤还包括：判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则判断变频器三相电路至少有两相电路电流异常。
6.一种电梯变频器故障检测系统，其特征在于，包括电流学习模块、电流检测模块、电流判断模块及处理模块；
所述电流学习模块、所述电流检测模块、所述电流判断模块均连接所述处理模块；
所述电流学习模块用于对变频器开关管的三相电压进行学习，并对应学习三相电流；
所述电流检测模块用于检测变频器的三相电流；所述电流判断模块用于判断三相电流规律是否均在额定电流值的90％-110％；若是，则所述处理模块用于判断变频器正常；
若否，则所述电流判断模块还用于判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则所述处理模块用于判断变频器V相异常；
若否，则所述电流判断模块还用于判断是否U相电流在额定电流值的90％-110％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则所述处理模块用于判断变频器W相异常；
若否，则对变频器的U相进行检测。
7.根据权利要求6所述的电梯变频器故障检测系统，其特征在于，所述电流学习模块还用于将变频器三相的电流依次设为(I，0.5I，0.5I)、(0.5I，I，0.5I)、(0.5I，0.5I，I)，并在电流稳定后对应获取电流流动方向所加的占空比和电压。
8.根据权利要求6所述的电梯变频器故障检测系统，其特征在于，还包括与处理模块连接的比例控制模块，所述比例控制模块用于在设定变频器三相的电流后，按比例逐渐增大电流流动方向的占空比。
9.根据权利要求6所述的电梯变频器故障检测系统，其特征在于，所述电流判断模块还用于判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的90％-110％、V相电流在额定电流值的90％-110％，若是，则所述处理模块用于判断变频器U相异常。
10.根据权利要求6所述的电梯变频器故障检测系统，其特征在于，所述电流判断模块还用于判断是否U相电流在额定电流值的0％-10％、W相电流在额定电流值的0％-10％、V相电流在额定电流值的0％-10％，若是，则所述处理模块用于判断变频器三相电路至少有两相电路电流异常。
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