CN112152212A - 一种新型施工升降梯变频器抱闸供电系统和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型施工升降梯变频器抱闸供电系统和控制方法，包括供电电源电路和抱闸电源检测电路；供电电源电路的输入端口连接三相电源；供电电源电路的输出端口作为电机抱闸电源接口；供电电源电路的输出端口连接抱闸电源检测电路的输入端口；供电电源电路包括变压器、空气断路器、继电器和第一整流电路；变压器的输入端口连接三相电源；变压器的第一输出端依次与第一空气断路器开关和第一组继电器开关串联之后连接至整流电路的第一输入端，变压器的第二输出端连接至整流电路的第二输入端；整流电路的输出端串联第二组继电器开关之后作为电机抱闸电源接口。本发明用于电机抱闸的安全供电及检测反馈电路，从而控制施工升降机正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种新型施工升降梯变频器抱闸供电系统和控制方法。
背景技术
当今变频器已经在建筑施工升降梯上广泛使用，其优良的电气性能越来越受到广大用户的认可。施工升降梯变频器已经往小型化、功能一体化发展，由最初的单一变频器发展成集限位保护、起重量限制、指纹人脸识别、自动平层等多功能为一体的变频一体机，极大简化了变频器外围电路和体积，既减小了原有控制电箱的体积，又降低了成本，方便客户生产、安装及设备维护。
施工升降梯属于特种行业，行业安规对设备的安全性及可靠性也提出了很高的要求，而升降梯提升电机的抱闸供电系统是其中非常重要的功能环节系统，抱闸的动作时机将直接影响升降梯的安全性和可靠性。
升降梯在正常状态时，当升降梯提升电机开始工作，电机抱闸必须得电松开。当升降梯提升电机不工作时，电机抱闸失电吸合抱住电机轴以防止升降梯溜车或者下滑。
升降梯提升电机可能有以下几种故障：
故障状态1，当电机工作时由于电路原因导致抱闸未得电松开，此时将会导致电机负载加大，一方面导致电机发热严重破坏电机绝缘性，另一方面导致抱闸刹车片磨损严重从而损坏抱闸。
故障状态2，当电机不工作时由于电路原因导致抱闸得电松开，此时将会导致升降梯误动作而下滑，最终引发安全事故
因此这两种故障状态都是不可接受的I级故障且必须能被检测到。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种新型施工升降梯变频器抱闸供电系统和控制方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种新型施工升降梯变频器抱闸供电系统，所述供电系统包括供电电源电路和抱闸电源检测电路；所述供电电源电路的输入端口连接三相电源；所述供电电源电路的输出端口作为电机抱闸电源接口；所述供电电源电路的输出端口连接抱闸电源检测电路的输入端口；所述供电电源电路包括变压器、空气断路器、继电器和第一整流电路；变压器的输入端口连接三相电源；变压器的第一输出端依次与第一空气断路器开关和第一组继电器开关串联之后连接至第一整流电路的第一输入端，变压器的第二输出端连接至第一整流电路的第二输入端；第一整流电路的输出端串联第二组继电器开关之后作为电机抱闸电源接口。
其进一步的技术方案为：所述抱闸电源检测电路包括第二整流电路、限流电路、分压电路和隔离电路；所述第二整流电路的输入端口连接于供电电源电路的输出端口；所述第二整流电路的第一输出端连接限流电路的第一端，限流电路的第二端连接分压电路的第一端，分压电路的第二端连接隔离电路的第一输入端，第二整流电路的第二输出端连接隔离电路的第二输入端；隔离电路的输出端输出检测信号。
其进一步的技术方案为：所述第二整流电路为桥式整流电路。
其进一步的技术方案为：所述限流电路包括三组并联电路；第一组并联电路包括相互并联的第一电阻、第二电阻和第三电阻；第二组并联电路包括相互并联的第四电阻、第五电阻和第六电阻；第三组并联电路包括相互并联的第七电阻、第八电阻和第九电阻；第一组并联电路、第二组并联电路和第三组并联电路串联为限流电路。
其进一步的技术方案为：所述分压电路包括相互并联的第十电阻和第十一电阻。
其进一步的技术方案为：所述隔离电路包括光耦。
其进一步的技术方案为：在所述限流电路的第二端和所述第二整流电路的第二输出端之间并联有直流支撑电容。
其进一步的技术方案为：在所述隔离电路的输出端口出并联有TVS管。
其进一步的技术方案为：在隔离电路的第一输入端和分压电路的第二端之间串联信号指示灯。
一种上任一项所述的新型施工升降梯变频器抱闸供电系统的控制方法，包括：
当第一空气断路器开关、第一继电器开关、第二继电器开关和第三继电器开关中的任意一个发生触点黏连，分断其他触点；
当第一空气断路器开关、第一继电器开关、第二继电器开关和第三继电器开关中的任意一个发生故障开路，则抱闸电源检测电路检测无抱闸电源信号，隔离电路的输出端输出低电平信号至中控MCU，中控MCU切断电机运行指令，同时切断抱闸打开指令以防止电机磨损抱闸刹车片；
当第一空气断路器开关的后端电路发生短路，控制第一空气断路器开关打开分断后端电路，同时第二空气断路器开关分断中控MCU的+24V电源，电机将丢失运行信号停止运行；
当中控MCU未发出电机运行指令，而抱闸电源检测电路检测到抱闸电源信号，也即中控MCU得到高电平信号，此时控制第一继电器开关、第二继电器开关和第三继电器开关均断开，切断抱闸电源以防止抱闸松开造成升降梯下滑安全事故。
本发明的有益效果如下：
本发明公开了一种高可靠的抱闸供电系统及抱闸电源检测电路，用于电机抱闸的安全供电及检测反馈电路，从而控制施工升降机正常运行。
本发明可以检测和处理多个与抱闸供电系统相关的故障，例如，供电电源电路中相关的多个触点发生黏连，供电电源电路中相关的多个触点发生开路，供电电源电路中部分电路结构发生短路，抱闸电源错误得电等，具有很强的实用性。
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
图1为本发明的电路结构示意图。如图1所示，供电系统包括供电电源电路和抱闸电源检测电路。
供电电源电路的输入端口连接三相电源。具体的，供电电路电路取电为380V的交流三相电源的L1、L3相。供电电源电路的输出端口作为电机抱闸电源接口。抱闸电源检测电路的输入端口连接供电电源电路的输出端口。
供电电源电路包括变压器T1、第一空气断路器开关QF1-1、继电器和第一整流电路BR1。
变压器T1将380V交流电转换为220V交流电。变压器T1的输入端口连接三相电源的L1、L3相。变压器T1的第一输出端依次与第一空气断路器开关QF1-1和第一组继电器开关串联之后连接至第一整流电路BR1的第一输入端，变压器T1的第二输出端连接至第一整流电路BR1的第二输入端。第一整流电路BR1的输出端串联第二组继电器开关之后作为电机抱闸电源接口。
在本实施例中，第一组继电器开关包括相互串联的第一继电器开关K1、第二继电器开关K2，第二组继电器开关为第三继电器开关KM1。
第一整流电路BR1用于进行AC-DC整流，整流后，第一整流电路BR1输出直流195V电压，作为抱闸供电电源。
抱闸电源检测电路包括第二整流电路、限流电路、分压电路和隔离电路。第二整流电路的输入端口连接于供电电源电路的输出端口。第二整流电路的第一输出端连接限流电路的第一端，限流电路的第二端连接分压电路的第一端，分压电路的第二端连接隔离电路的第一输入端，第二整流电路的第二输出端连接隔离电路的第二输入端。隔离电路的输出端输出检测信号。
具体的，第二整流电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4连接而成的桥式整流电路，用于防止供电电源电路的输出端口有反向电流。
限流电路包括三组并联电路。第一组并联电路包括相互并联的第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3。第二组并联电路包括相互并联的第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6。第三组并联电路包括相互并联的第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9。第一组并联电路、第二组并联电路和第三组并联电路串联为限流电路。限流电路用于限制电源检测电路的电流。限流电路由多个电阻组成，可以调整限流范围。
进一步的，在限流电路的第二端和第二整流电路的第二输出端之间并联有直流支撑电容，具体包括相互并联的第一电容EC1和第二电容EC2，用于改善电路波动，维持输出的稳定性。
分压电路包括相互并联的第十电阻R10和第十一电阻R11。分压电路将抱闸电源检测电路的输入端口处的195V直流电压进行分压。
隔离电路包括光耦ISO1。在光耦ISO1的输出端口并联有TVS(TRANSIENT VOLTAGESUPPRESSOR，瞬变电压抑制二极管)管EDS1作为防静电管。进一步的，可以在隔离电路的第一输入端和分压电路的第二端之间串联信号指示灯LED1，用于直观指示抱闸电路电源检测电路的通断。
抱闸电源检测电路的输出端口输出检测信号。通过检测信号反应供电电源电路是否运行正常。抱闸电源检测电路所输出的检测信号一般为高低电平，通过高低电平的变化来对相应的故障做出判断。
在实际的应用中，检测信号可以输入至中控MCU。中控MCU选择设置有通用IO端口，可以接收高低电平信号并且可以输出高低电平信号的MCU即可。如图1所示的实施例中，检测信号输入至中空MCU的端口PA1。
在图1所示的实施例正常工作时，第一空气断路器开关QF1-1闭合，当外部发出抱闸电机运行指令后，供电电源电路中各个继电器的线圈均得电，第一继电器开关K1、第二继电器开关K2、第三继电器开关KM1均闭合，供电电源电路的输出端口处的直流电压为195V，同时，这一直流电压也输入至抱闸电源检测电路的输入端口，经过第二整流电路整流、限流电路限流以及分压电路分压之后，驱动光耦ISO1，使得光耦ISO1的输出端口输出高电平。如果中控MCU得到高电平信号，则说明工作正常。
图1所示的实施例，可能有的故障和相对应的处理方式有以下几种：
1、第一空气断路器开关QF1-1、第一继电器开关K1、第二继电器开关K2、第三继电器开关KM1会发生触点黏连。由于第一空气断路器开关QF1-1、第一继电器开关K1、第二继电器开关K2、第三继电器开关KM1整体是串联在供电电源电路中的，其中任意一个触点粘连，可通过其他触点分断；
2、第一空气断路器开关QF1-1、第一继电器开关K1、第二继电器开关K2、第三继电器开关KM1，其中任意一个开关故障开路，则抱闸电源检测电路检测无抱闸电源信号，隔离电路的输出端输出低电平信号至中控MCU，中控MCU可相应切断电机运行指令，同时切断抱闸打开指令以防止电机磨损抱闸刹车片；
3、第一空气断路器开关QF1-1的后端电路发生短路，也即第一整流电路BR1、电机抱闸短路等，控制第一空气断路器开关QF1-1打开分断后端电路，同时如图1所示，第二空气断路器开关QF1-2分断中控MCU的+24V电源，电机将丢失运行信号停止运行；
4、当中控MCU未发出电机运行指令，而抱闸电源检测电路检测到抱闸电源信号，也即中控MCU得到高电平信号，此时控制第一继电器开关K1、第二继电器开关K2和第三继电器开关KM1均断开，切断抱闸电源以防止抱闸松开造成升降梯下滑安全事故。
以上列举了一种本发明的实施方式，也可根据抱闸电源检测电路的输出端口输出的检测信号通过别的实施方式来判断和处理抱闸电源故障。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。
Claims (10)
1.一种新型施工升降梯变频器抱闸供电系统，其特征在于：所述供电系统包括供电电源电路和抱闸电源检测电路；所述供电电源电路的输入端口连接三相电源；所述供电电源电路的输出端口作为电机抱闸电源接口；所述供电电源电路的输出端口连接抱闸电源检测电路的输入端口；所述供电电源电路包括变压器、空气断路器、继电器和第一整流电路；变压器的输入端口连接三相电源；变压器的第一输出端依次与第一空气断路器开关和第一组继电器开关串联之后连接至第一整流电路的第一输入端，变压器的第二输出端连接至第一整流电路的第二输入端；第一整流电路的输出端串联第二组继电器开关之后作为电机抱闸电源接口。
2.根据权利要求1所述的新型施工升降梯变频器抱闸供电系统，其特征在于：所述抱闸电源检测电路包括第二整流电路、限流电路、分压电路和隔离电路；所述第二整流电路的输入端口连接于供电电源电路的输出端口；所述第二整流电路的第一输出端连接限流电路的第一端，限流电路的第二端连接分压电路的第一端，分压电路的第二端连接隔离电路的第一输入端，第二整流电路的第二输出端连接隔离电路的第二输入端；隔离电路的输出端输出检测信号。
3.根据权利要求2所述的新型施工升降梯变频器抱闸供电系统，其特征在于：所述第二整流电路为桥式整流电路。
4.根据权利要求2所述的新型施工升降梯变频器抱闸供电系统，其特征在于：所述限流电路包括三组并联电路；第一组并联电路包括相互并联的第一电阻、第二电阻和第三电阻；第二组并联电路包括相互并联的第四电阻、第五电阻和第六电阻；第三组并联电路包括相互并联的第七电阻、第八电阻和第九电阻；第一组并联电路、第二组并联电路和第三组并联电路串联为限流电路。
5.根据权利要求2所述的新型施工升降梯变频器抱闸供电系统，其特征在于：所述分压电路包括相互并联的第十电阻和第十一电阻。
6.根据权利要求2所述的新型施工升降梯变频器抱闸供电系统，其特征在于：所述隔离电路包括光耦。
7.根据权利要求2所述的新型施工升降梯变频器抱闸供电系统，其特征在于：在所述限流电路的第二端和所述第二整流电路的第二输出端之间并联有直流支撑电容。
8.根据权利要求2所述的新型施工升降梯变频器抱闸供电系统，其特征在于：在所述隔离电路的输出端口出并联有TVS管。
9.根据权利要求2所述的新型施工升降梯变频器抱闸供电系统，其特征在于：在隔离电路的第一输入端和分压电路的第二端之间串联信号指示灯。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的新型施工升降梯变频器抱闸供电系统的控制方法，其特征在于，包括：
当第一空气断路器开关、第一继电器开关、第二继电器开关和第三继电器开关中的任意一个发生触点黏连，分断其他触点；
当第一空气断路器开关、第一继电器开关、第二继电器开关和第三继电器开关中的任意一个发生故障开路，则抱闸电源检测电路检测无抱闸电源信号，隔离电路的输出端输出低电平信号至中控MCU，中控MCU切断电机运行指令，同时切断抱闸打开指令以防止电机磨损抱闸刹车片；
当第一空气断路器开关的后端电路发生短路，控制第一空气断路器开关打开分断后端电路，同时第二空气断路器开关分断中控MCU的+24V电源，电机将丢失运行信号停止运行；
当中控MCU未发出电机运行指令，而抱闸电源检测电路检测到抱闸电源信号，也即中控MCU得到高电平信号，此时控制第一继电器开关、第二继电器开关和第三继电器开关均断开，切断抱闸电源以防止抱闸松开造成升降梯下滑安全事故。
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| CN202011109563.6A CN112152212A (zh) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 一种新型施工升降梯变频器抱闸供电系统和控制方法 |
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| CN (1) | CN112152212A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114890256A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-08-12 | 苏州汇川控制技术有限公司 | 基于pessral的电梯抱闸控制电路及电梯设备 |
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2020
- 2020-10-16 CN CN202011109563.6A patent/CN112152212A/zh active Pending
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| CN114890256A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-08-12 | 苏州汇川控制技术有限公司 | 基于pessral的电梯抱闸控制电路及电梯设备 |
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