CN105967009A - 多电梯控制系统、电梯系统及电梯控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多电梯控制系统、电梯系统及电梯控制方法，所述多电梯控制系统包括：母线电容、控制电源、多个控制回路和多个变频器；所述控制电源一端连接外部电源，另一端连接各个控制回路，所述母线电容一端连接外部电源，另一端连接各个变频器，各个控制回路和各个变频器分别连接对应电梯的电动机，各个控制回路分别连接对应的变频器；所述控制电源控制各个控制回路与外部电源之间的回路导通或断开，所述控制回路确定对应电梯的位置，并控制各个变频器的输出频率，所述母线电容对外部电源和各个变频器输出的电能进行存储。

Description

多电梯控制系统、电梯系统及电梯控制方法

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，特别是涉及一种多电梯控制系统、电梯系统及电梯控制方法。

背景技术

电梯已经日益普及在城市的各个角落，特别是在高层建筑中，电梯更是不可缺少的一部分。为了保证电梯正常运行，现有的每台电梯一般都配备一个电梯控制系统，每台电梯的控制系统都集成在一个控柜里，不同电梯的电梯控制系统一般独立运行。这样就存在以下问题：

(1)每台电梯都有1个控柜，占用较多机房空间。

(2)器件的利用率低，一定程度上存在浪费。

(3)某些工况下电梯性能没有得到优化，如两台梯分别处于发电及电动状态时，电动时的电梯无法利用发电电梯所产生的能量。

(4)参与工作的部件较多，节能效果一般。

综上所述，现有的电梯控制系统对电梯的控制效果较差。

发明内容

基于此，有必要针对现有的电梯控制系统对电梯的控制效果较差的问题，提供一种多电梯控制系统、电梯系统及电梯控制方法。

一种多电梯控制系统，包括：

母线电容、控制电源、多个控制回路和多个变频器；

所述控制电源一端连接外部电源，另一端连接各个控制回路，所述母线电容一端连接外部电源，另一端连接各个变频器，各个控制回路和各个变频器分别连接对应电梯的电动机，各个控制回路分别连接对应的变频器；

所述控制电源控制各个控制回路与外部电源之间的回路导通或断开，所述控制回路确定对应电梯的位置，并控制各个变频器的输出频率，所述母线电容对外部电源和各个变频器输出的电能进行存储。

一种电梯系统，包括：

多电梯控制系统以及多个电梯，各个电梯分别与所述多电梯控制系统中的一个控制回路和一个变频器相连接。

上述多电梯控制系统及电梯系统，多个电梯共用母线电容和控制电源，减少了器件数量，提高了器件利用率和节能效果，减少了电梯控制系统占用的空间。

其中，所述变频器用于在对应连接的电梯处于发电状态时，将该电梯所产生的交流电能转换为直流电，并传输到所述母线电容进行存储；以及，在对应连接的电梯处于电动状态时，将所述母线电容的电能转换为交流电，对所连接的电梯进行供电。通过这种方式，能够将发电状态的电梯产生的电能提供给电动状态的电梯使用，优化了电梯性能，提高了能量利用率。

一种电梯控制方法，包括以下步骤：

检测电梯的运行状态对应的参数；其中，所述参数包括变频器对应的参数和控制回路对应的参数；

若检测到变频器对应的参数发生异常，且多电梯控制系统中存在未连接电梯的冗余变频器，断开发生异常的变频器与对应电梯之间的连接，将对应电梯的电源线连接到冗余变频器；其中，所述冗余变频器是未连接电梯的变频器；

若检测到控制回路对应的参数发生异常，且多电梯控制系统中存在未连接电梯的冗余控制回路，断开发生异常的控制回路与对应电梯之间的连接，将对应电梯的信号线连接到所述冗余控制回路；其中，所述冗余控制回路是未连接电梯的控制回路。

上述电梯控制系统，通过设置冗余变频器和冗余控制回路，在原来接入的变频器和控制回路发生故障时，能够将电梯接入冗余变频器和冗余控制回路，提高了系统的故障应对能力。

附图说明

图1为本发明的多电梯控制系统的结构示意图；

图2为本发明的电梯控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的多电梯控制系统、电梯系统及电梯控制方法的实施例进行说明。

图1为本发明的多电梯控制系统的结构示意图。如图1所示，所述多电梯控制系统可包括：

母线电容110、控制电源120、多个控制回路130和多个变频器140；

所述控制电源120一端连接外部电源150，另一端连接各个控制回路130，所述母线电容110一端连接外部电源150，另一端连接各个变频器140，各个控制回路130和各个变频器140分别连接对应电梯的电动机160，各个控制回路130分别连接对应的变频器140；

所述控制电源120控制各个控制回路130与外部电源150之间的回路导通或断开，所述控制回路130确定对应电梯的位置，并控制各个变频器140的输出频率，所述母线电容110对外部电源150和各个变频器140输出的电能进行存储。

在本发明中，所述电梯可以是扶梯，也可以是厢式电梯。本发明的母线电容110的容量及铜排组件应能满足多台电梯运行的需求。由于只是共用母线电容110前端的器件，因此多台电梯可独立运行，互不影响。所述母线电容110可起到储存能量及其平波作用。控制电源120可分n个电源回路，每个电源回路可对各自电梯的控制回路130进行供电。控制回路130可包括电梯的主控板、信号采集板、逆变器的驱动板等器件。

所述多电梯控制系统还可包括滤波器170、电抗器180和整流器190；所述滤波器170一端连接到所述外部电源150，另一端通过电抗器180分别连接控制电源120和整流器190，所述整流器190连接母线电容110。多个电梯可共用所述滤波器170、电抗器180和整流器190。所述滤波器170可以是EMI滤波器，可对外部电源150起到过滤作用，保证电梯所用的电能质量稳定。所述电抗器180能吸收电源的高次谐波，同样起到保证电源质量的效果。所述整流器190可将交流电转化为直流电。

所述多电梯控制系统可以实现不同电梯之间的电能互用。具体地，所述变频器140用于在对应连接的电梯处于发电状态时，可将该电梯所产生的交流电能转换为直流电，并传输到所述母线电容110进行存储；以及，在对应连接的电梯处于电动状态时，可将所述母线电容110的电能转换为交流电，对所连接的电梯进行供电。在包括多个电梯的系统中，在很多情况下，电梯的运行状态是不同的，例如，可能同时存在上行电梯和下行电梯。上行电梯克服重力做功，消耗电能，处于电动状态，而下行电梯则产生电能，处于发电状态。现有的电梯系统由于各个电梯之间相互独立，发电状态的电梯无法将电能提供给电动状态的电梯使用，造成了电能的浪费。本发明通过上述设计，能够解决现有技术中电能浪费的问题，提高了电能利用率，节能环保。

在一个实施例中，可以分别为每个控制回路130设置一个控制电源分开关130a，也可以分别为每台变频器140设置一个变频器分开关140a。各个控制电源分开关130a可分别连接控制电源120和对应的控制回路130，各个变频器分开关140a可分别连接母线电容110和对应的变频器140；各个控制回路130的控制电源分开关130a可分别接收控制电源120的控制信号，并响应所述控制信号导通或断开控制电源120与对应控制回路130之间的回路；各个变频器分开关140a可分别接收开关信号，并响应所述开关信号导通或断开母线电容110与对应变频器140之间的回路。通过这种方式，每台电梯都有对应的电源开关，因此在维保或处理故障时，不会影响到其它电梯。例如，如要单独对某台变频器140进行维保或故障排查，可先断开该变频器140对应的开关。还可在控制电源120与外部电源150之间设置一个控制电源总开关1100，通过关断该控制电源总开关1100，可以将所有电梯控制回路130的电源切断；还可在母线电容110与外部电源150之间设置一个母线电容总开关1110，通过关断该母线电容总开关1110，可以将所有变频器140回路的电源切断。如图1所示，控制电源总开关1100可以设置在控制电源120与电抗器180之间，母线电容总开关1110可以设置在整流器190与电抗器180之间。如图1所示，外部电源150与滤波器之间还可设置一开关1120，用于控制各个器件与外部电源之间的通断。

所述多电梯控制系统还可包括散热器(图中未示出)，与所述整流器190、母线电容110和各个变频器140相连接，为所述整流器190、母线电容110和各个变频器140散热。由于在有限的空间内集成了多个电梯回路，其难点之一在于控柜的热设计。因器件密集，发热量大，传统的风冷无法满足要求，根据其回路布局，可以选用热管散热或水冷散热。如有需要，可以在各个控制回路130之间设置信号隔离模块。使用信号隔离模块可以防止信号间发生耦合，提高各个控制回路130之间的隔离度。通过改善散热条件及提高抗干扰的能力，多个电梯系统可以集成到一个控柜内。

在一个实施例中，为了提高电梯控制系统的故障应对能力，可以设置冗余控制回路130和冗余变频器140；其中，所述冗余变频器140是未连接电梯的变频器140，所述冗余控制回路130是未连接电梯的控制回路130。所述冗余变频器140可在电梯连接的变频器140发生故障时接入该电梯的电源线，所述冗余控制回路130可在电梯连接的控制回路130发生故障时接入该电梯的信号线。

上述多电梯控制系统，可以通过增加控制电路板的方法来扩容，还可以采用设有多个IO口的电路板来适用多个回路。以采用具有多个IO接口的控制板为例，所述控制板的输入接口连接所述控制电源120，所述控制板的输出接口分别连接各个控制回路130；其中，所述控制板的输出接口的数量大于控制回路130的数量。通过扩容可以使该多电梯控制系统控制更多数量的电梯。例如，采用具有4个IO口的控制板可以接入4个控制回路130，从而控制4台电梯。如果需要接入第5台控制回路130，可以将控制板替换为具有5个IO口的控制板，或者采用5个具有一个IO口的控制板。

与上述多电梯控制系统相应的，本发明还提供一种电梯系统，所述电梯系统可包括：

多电梯控制系统以及多个电梯，各个电梯分别与所述多电梯控制系统中的一个控制回路和一个变频器相连接。

所述多电梯控制系统的实施例与上述多电梯系统相同，此处不再赘述。

与上述多电梯控制系统相应的，本发明还提供一种电梯控制方法，如图2所示，所述电梯控制方法可包括以下步骤：

S1，检测电梯的运行状态对应的参数；其中，所述参数包括变频器对应的参数和控制回路对应的参数；

S2，若检测到变频器对应的参数发生异常，且多电梯控制系统中存在未连接电梯的冗余变频器，断开发生异常的变频器与对应电梯之间的连接，将对应电梯的电源线连接到冗余变频器；其中，所述冗余变频器是未连接电梯的变频器；

S3，若检测到控制回路对应的参数发生异常，且多电梯控制系统中存在未连接电梯的冗余控制回路，断开发生异常的控制回路与对应电梯之间的连接，将对应电梯的信号线连接到所述冗余控制回路；其中，所述冗余控制回路是未连接电梯的控制回路。

上述方法中相应元件的实施例与上述多电梯控制系统相同，此处步骤赘述。

本发明具有以下优点：

(1)多个电梯系统集成到一个控柜内，能有效节省空间。

(2)部分器件能共用，因此能提高器件的利用率，有效节省成本。

(3)共母线的结构，某些工况下电梯具有一定的节能效果。

(4)可作冗余设计，能迅速应对电梯故障。

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)

1.一种多电梯控制系统，其特征在于，包括：

母线电容、控制电源、多个控制回路和多个变频器；

所述控制电源一端连接外部电源，另一端连接各个控制回路，所述母线电容一端连接外部电源，另一端连接各个变频器，各个控制回路和各个变频器分别连接对应电梯的电动机，各个控制回路分别连接对应的变频器；

所述控制电源控制各个控制回路与外部电源之间的回路导通或断开，所述控制回路确定对应电梯的位置，并控制各个变频器的输出频率，所述母线电容对外部电源和各个变频器输出的电能进行存储。

2.根据权利要求1所述的多电梯控制系统，其特征在于，所述变频器用于在对应连接的电梯处于发电状态时，将该电梯所产生的交流电能转换为直流电，并传输到所述母线电容进行存储；以及，在对应连接的电梯处于电动状态时，将所述母线电容的电能转换为交流电，对所连接的电梯进行供电。

3.根据权利要求1所述的多电梯控制系统，其特征在于，还包括：

与各个控制回路对应的控制电源分开关，以及与各个变频器对应的变频器分开关；

各个控制电源分开关分别连接控制电源和对应的控制回路，各个变频器分开关分别连接母线电容和对应的变频器；

各个控制回路的控制电源分开关分别接收控制电源的控制信号，并响应所述控制信号导通或断开控制电源与对应控制回路之间的回路；

各个变频器分开关分别接收开关信号，并响应所述开关信号导通或断开母线电容与对应变频器之间的回路。

4.根据权利要求1所述的多电梯控制系统，其特征在于，还包括：

滤波器、电抗器和整流器；

所述滤波器一端连接到所述外部电源，另一端通过电抗器分别连接控制电源和整流器，所述整流器连接母线电容。

5.根据权利要求1所述的多电梯控制系统，其特征在于，还包括：

散热器，与所述整流器、母线电容和各个变频器相连接，为所述整流器、母线电容和各个变频器散热。

6.根据权利要求5所述的多电梯控制系统，其特征在于，所述散热器为热管散热器或水冷散热器。

7.根据权利要求1所述的多电梯控制系统，其特征在于，还包括：

冗余变频器和冗余控制回路；其中，所述冗余变频器是未连接电梯的变频器，所述冗余控制回路是未连接电梯的控制回路；

所述冗余变频器在电梯连接的变频器发生故障时接入该电梯的电源线，所述冗余控制回路在电梯连接的控制回路发生故障时接入该电梯的信号线。

8.根据权利要求1所述的多电梯控制系统，其特征在于，还包括：

具有多个IO接口的控制板，所述控制板的输入接口连接所述控制电源，所述控制板的输出接口分别连接各个控制回路；其中，所述控制板的输出接口的数量大于控制回路的数量。

9.一种电梯系统，其特征在于，包括：

权利要求1至8任意一项所述的多电梯控制系统以及多个电梯，各个电梯分别与所述多电梯控制系统中的一个控制回路和一个变频器相连接。

10.一种基于权利要求1至8任意一项的多电梯控制系统的电梯控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测电梯的运行状态对应的参数；其中，所述参数包括变频器对应的参数和控制回路对应的参数；

若检测到变频器对应的参数发生异常，且多电梯控制系统中存在未连接电梯的冗余变频器，断开发生异常的变频器与对应电梯之间的连接，将对应电梯的电源线连接到冗余变频器；其中，所述冗余变频器是未连接电梯的变频器；

若检测到控制回路对应的参数发生异常，且多电梯控制系统中存在未连接电梯的冗余控制回路，断开发生异常的控制回路与对应电梯之间的连接，将对应电梯的信号线连接到所述冗余控制回路；其中，所述冗余控制回路是未连接电梯的控制回路。