CN112408127B - 一种电梯驱动系统模拟测试装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电梯驱动系统模拟测试装置及方法，涉及电梯驱动系统的地面模拟测试。其电梯驱动系统模拟测试装置包括：电机对拖试验台，含有驱动电机与负载电机，驱动电机与负载电机通过联轴器连接；一电梯控制系统，可以在地面实现电梯的控制功能；一变频驱动装置,可以在转矩模式下控制负载电机。其电梯驱动系统模拟测试方法：电梯控制系统按照设定的电梯控制参数控制驱动电机，同时实时的依据电梯实际工况下的物理量，计算模拟负载转矩命令，并且实时的传送至变频驱动装置，驱动负载电机。本发明可以不失真的模拟真实电梯的各种负载状况，测试电梯控制系统以及电机的温升、控制性能、寿命，结构简单，减小了测试成本，缩短了测试时间。

Description

一种电梯驱动系统模拟测试装置及方法
技术领域
本发明涉及电梯控制以及检测领域，具体涉及地面等效的电梯驱动系统模拟测试装置及方法。
背景技术
目前行业内电梯驱动系统的测试，尤其是控制系统以及电机的温升、寿命的测试主要是依靠实际安装的电梯来测试。不可避免的有时间长、成本高等缺点，而且多数情况下实际安装的电梯工况与驱动系统的极限规格并不匹配，例如电梯井道高度等，不能达到驱动系统的极限设计指标。即使在地面加载模拟测试，也都是在稳态情况下测试，不能真实反映电梯系统使用频度、加减速等动态的工况，也就不能真实的评估驱动系统的性能。
因此，需要开发一种效率高、成本低、可灵活设置的地面模拟测试装置和方法。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种能够进行地面模拟的电梯驱动系统测试装置。该电梯驱动系统测试装置具有效率高、成本低的优点，可灵活设置。
本发明的目的之一在于提供一种能够进行地面模拟的电梯驱动系统测试方法。
作为本发明第一方面的电梯驱动系统模拟测试装置，包括：
一电机对拖试验台，含有驱动电机与负载电机，驱动电机与负载电机通过联轴器组合在一起，所述负载电机给所述驱动电机提供负载；
一电梯控制系统，可以在地面实现电梯的控制功能，该电梯控制系统与所述驱动电机控制连接；
一变频驱动装置,可以在转矩模式下控制所述负载电机，所述变频驱动装置与所述电梯控制系统通过一定的方式连接。
在本发明的一个优选实施例中，所述变频驱动装置与所述电梯控制系统通过一定的方式连接为所述变频驱动装置与所述电梯控制系统通讯连接。
在本发明的一个优选实施例中，所述驱动主机为实际电梯系统中的电梯电机或者其他类型的电机，取决于当次测试的对象是否包括电机。
作为本发明第二方面的一种电梯驱动系统模拟测试方法，其电梯控制系统按照设定的电梯控制参数控制驱动电机，同时实时的依据电梯实际工况下的物理量，计算模拟负载转矩命令，并且与实际电梯系统中的稳态转矩相比较，修正计算的负载转矩，从而产生符合电梯实际系统的转矩命令，最终实时的传送至变频驱动装置，在转矩模式下驱动负载电机。
在本发明的一个优选实施例中，所述物理量包括加速度、当前载重、额定载重、平衡系数、转动惯量、曳引比、曳引轮直径、平衡系数、修正系数中的一种或者任意两种以上。
在本发明的一个优选实施例中，所述电梯控制参数包括走行距离、走行速度、走行的频度、速度运行曲线、运行距离、运行频度、运行时间间隔、运行方向中的一种或者任意两种以上。
在本发明的一个优选实施例中，在匀速段，将实际电梯系统中的转矩命令除以变频驱动装置计算的转矩值得到修正系数。
本发明可以不失真的模拟真实电梯的各种负载状况，测试电梯控制系统以及电机的温升、控制性能、寿命，结构简单，减小了测试成本，缩短了测试时间。
附图说明
图1为本发明提供的电梯驱动系统模拟测试装置的原理示意图。
图2为电梯控制系统的速度运行曲线、时间间隔曲线示意图。
图3为电梯控制系统的加速度曲线示意图。
图4为负载转矩曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施。
本实施例中，如图1所示的电梯驱动系统模拟测试装置，包括一电机对拖试验台100，该电机对拖试验台100含有驱动电机110与负载电机120，驱动电机110与负载电机120通过联轴器130组合在一起，负载电机120通过联轴器130给驱动电机110提供负载。
驱动主机110为实际电梯系统中的电梯电机或者其他类型的电机，取决于当次测试的对象是否包括电机。
电梯控制系统200可以在地面实现电梯的控制功能，该电梯控制系统200与驱动电机110控制连接；变频驱动装置300可以在转矩模式下控制负载电机130。变频驱动装置300与电梯控制系统200通过一定的方式连接，优选为通讯连接400，以达到低延时、可扩展的信息传输。当然也不排除其余的连接方式，对于本领域技术人员而言，只要能达到低延时、可扩展的信息传输的连接都应该属于本发明权利要求的保护范围。
电梯控制系统200按照设定的电梯控制参数控制驱动电机110，同时实时的依据电梯实际工况下的物理量，计算模拟负载转矩命令，并且与实际电梯系统中的稳态转矩相比较，修正计算的负载转矩，从而产生符合电梯实际系统的转矩命令，最终实时的传送至变频驱动装置300，在转矩模式下驱动负载电机130。
上述电梯控制参数包括走行距离、走行速度、走行的频度、速度运行曲线、运行距离、运行频度、运行时间间隔、运行方向中的一种或者任意两种以上。上述物理量包括加速度、当前载重、额定载重、平衡系数、转动惯量、曳引比、曳引轮直径、平衡系数、修正系数中的一种或者任意两种以上。
在匀速段，将实际电梯系统中的转矩命令除以变频驱动装置300计算的转矩值得到修正系数。
以下结合图2至图4来详细描述本发明的电梯驱动系统模拟测试方法。
【1】如图2、图3所示：电梯控制系统可以任意设置驱动电机的速度曲线(运行距离、最大速度、加速度)。
【2】如图2所示：电梯控制系统可以设置连续运行的时间间隔，可以任意设置图中T1-T2的时间。
【3】如图2所示：电梯控制系统可以设置每次运行状态下的电梯载重。
【4】如上述【1】～【3】所述、电梯控制系统可以任意设置驱动电机的速度曲线，运行距离，运行时间间隔。以及每次运行状态下的电梯载重。
【5】电梯控制系统可以模拟设置电梯的相关信息，电梯系统的信息如下表1所示：
表1
Figure BDA0002782665420000041
【6】电梯控制系统根据当次运行的载重、加速度(a)等计算稳态转矩、动态转矩，最终负载转矩为稳态转矩加上动态转矩，如图(4)所示：
稳态转矩：(g为重力加速度)
Figure BDA0002782665420000051
动态转矩：
Figure BDA0002782665420000052
【7】结合真实电梯中的匀速段转矩T3，修正【6】中计算的稳态转矩，修正方法如下：
修正系数K＝T2/T3
【8】电梯控制系统计算的最终转矩命令为：
T＝T1±(T2*K)
【9】动态转矩的符号需要依据电梯的方向，加速状态来决定，可以参照下表
Figure BDA0002782665420000053
【10】电梯控制系统200实时的将转矩命令传输至变频驱动装置300，变频驱动装置300在转矩模式下驱动负载电机130。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种电梯驱动系统模拟测试方法，其特征在于，电梯控制系统按照设定的电梯控制参数控制驱动电机，同时实时的依据电梯实际工况下的物理量，计算模拟负载转矩命令，并且与实际电梯系统中的稳态转矩相比较，修正计算的负载转矩，从而产生符合电梯实际系统的转矩命令，最终实时的传送至变频驱动装置，在转矩模式下驱动负载电机；在匀速段，将实际电梯系统中的转矩命令除以变频驱动装置计算的转矩值得到修正系数；具体如下：
首先，电梯控制系统根据当次运行的载重M、加速度a、电梯平衡系数fk、负荷百分比fn、电梯曳引轮直径D、重力加速度g、曳引比λ、转动惯量J计算如下的稳态转矩和动态转矩，最终负载转矩T为稳态转矩T1加上动态转矩T2：
稳态转矩：
Figure FDA0003628285190000011
动态转矩：
Figure FDA0003628285190000012
然后，结合真实电梯中的匀速段转矩T3，修正计算的稳态转矩，修正方法如下：
修正系数K＝T2/T3；
电梯控制系统计算的最终转矩命令为：
T＝T1±(T2*K)
动态转矩的符号需要依据电梯的方向，加速状态来决定，参照下表
Figure FDA0003628285190000021
电梯控制系统实时的将转矩命令传输至变频驱动装置，变频驱动装置在转矩模式下驱动负载电机。
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