CN114747133A - 用于电动机驱动式升降装置的控制设备 - Google Patents

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Abstract

通过利用微型计算机对无触点开关装置进行通断控制，使控制板与三相交流电动机和单相交流电动机兼容和实现尺寸减小。当三相交流电动机(10)要被使用时，三相交流电动机的引出线(11‑1至11‑3)连接到控制板(20)的输出端子(Ut、Vt、Wt)。当单相交流电动机(50)要被使用时，控制板的两个供应端子(Rt、St)通过第一连接构件(61)电连接在一起，并且第一连接构件的一端被限定为单相交流电源端子(SP1)。第二连接构件(62)连接到供应端子(Tt)，并且第二连接构件的一端被限定为单相交流电源端子(SP2)。单相交流电动机(50)的主绕组(51)连接到输出端子(Ut、Wt)，并且辅助绕组(52)连接到输出端子(Vt)和第二连接构件(62)。

Description

用于电动机驱动式升降装置的控制设备
技术领域
本发明涉及用于诸如链滑车、绳吊车等的提升和降低(下文中有时描述为“升降”)重物(下文中称为“负载”)的电动机驱动式升降装置的控制设备。
背景技术
传统的电动机驱动式升降装置大多分为使用三相交流电动机作为用于提升和降低(上升和下降)负载的电动机的电动机驱动式升降装置和使用单相交流电动机作为这样的电动机的电动机驱动式升降装置。这两种不同类型的电动机驱动式升降装置使用具有相互不同配置构造的控制板来构成用于电动机驱动式升降装置的控制设备。因此，传统的电动机驱动式升降装置控制设备根据负载升降电动机是三相电动机还是单相电动机而使用具有不同配置构造的控制板，且因此需要根据电动机是三相电动机还是单相电动机来制备具有不同配置构造的控制板，导致成本增加。另外，传统的电动机驱动式升降装置控制设备遭遇这样的问题，即需要根据电源电压的不同来制备具有不同配置构造的控制电源电路。
在这种情况下，专利文献1公开了一种使用单相交流电动机或三相交流电动机作为电动机的设备(空气调节设备)，所述设备使用与单相和三相交流电动机兼容的相位可控的控制板，由此允许单相或三相交流电动机连接到控制板。所公开的设备具有这样的配置构造：在该配置构造中，如图4中所示，控制板101上布置有三相固态继电器102、三相电源输入连接器103、单相电源输入连接器104、三相电源输出连接器105、单相电源输出连接器106和IC电路107，并且这些部件通过图案布线108连接到彼此。
引用列表：
专利文献：
专利文献1：日本专利申请公开号Hei 08-317690
发明内容
技术问题：
专利文献1中公开的上述设备仅使用三相固态继电器102的三相电流路径中的一相的电流路径来驱动单相交流电动机，而不是配置为使用三相固态继电器的用于正向旋转的所有三条电流路径(不同于其用于反向旋转的电流路径)来驱动单相交流电动机。因此，在单相交流电动机被使用时，三相固态继电器的无触点开关装置的一部分被不期望地施加有重负载。另外，专利文献1中公开的设备不是将交流电动机的正向和反向旋转纳入考虑的技术，且因此无法用于类似电动机驱动式升降装置这样的频繁实施负载升降操作的装置(即频繁实施交流电动机的正反向操作来提升和降低负载的装置)中。
本发明有鉴于上述情况而作。本发明的目的在于提供一种电动机驱动式升降装置控制设备，其与三相交流电动机和单相交流电动机兼容而无需修改控制板本身。也就是，在三相交流电动机要被用作负载升降电动机时，三相交流电动机可连接到控制板的输出侧，这简单地通过将前者连接到后者实现，并且在单相交流电动机要被用作负载升降电动机时，单相交流电动机可连接到控制板的输出侧，这简单地通过使用针对控制板的简单连接构件被实现。
问题的解决方案
为了解决上述问题，本发明提供一种电动机驱动式升降装置控制设备，所述电动机驱动式升降装置控制设备包括控制板(20)，所述控制板上安装有无触点开关装置(21-1至21-5)和实施对无触点开关装置的通断控制的微型计算机(23)。控制板(20)的输入侧上具有三个供应端子(Rt、St、Tt)，并且控制板的输出侧上具有与所述供应端子(Rt、St、Tt)分别对应的三个输出端子(Ut、Vt、Wt)。在三相交流电动机(10)要被使用时，三相交流电源(100)连接到供应端子(Rt、St、Tt)，并且三相交流电动机(10)连接到输出端子(Ut、Vt、Wt)。要供应给三相交流电动机(10)的交流电流通过利用微型计算机(23)控制无触点开关装置(21-1至21-5)来控制。在单相交流电动机(50)要被使用时，控制板(20)的三个供应端子(Rt、St、Tt)中的两个供应端子(Rt、St)通过第一连接构件(61)电连接在一起以形成与单相交流电源(200)的一个端子连接的单相交流电源端子(SP1)。第二连接构件(62)与余下的供应端子(Tt)连接以形成与单相交流电源的另一个端子连接的单相交流电源端子(SP2)。单相交流电源(200)连接在所述单相交流电源端子(SP1、SP2)之间。主绕组电流路径形成为使得从与电连接在一起的供应端子(Rt、St)对应的输出端子(Ut、Vt)中的一个输出端子(Ut)和与余下的供应端子(Tt)对应的输出端子(Wt)输出的交流电流通过单相交流电动机(50)的主绕组(51)传递。辅助绕组电流路径形成为使得从另一个输出端子(Vt)和第二连接构件(62)输出的交流电流通过单相交流电动机(50)的辅助绕组(52)传递。要供应给主绕组(51)和辅助绕组(52)的交流电流通过利用微型计算机(23)控制无触点开关装置(21-1至21-5)来控制。
另外，本发明具有如下特征。在上述电动机驱动式升降装置控制设备中，在三相交流电动机(10)被使用时，三相交流电动机(10)的正向和反向旋转通过对无触点开关装置(21-1至21-5)进行通断控制使三相交流电流中的两相互换来实施，并且在单相交流电动机(50)被使用时，单相交流电动机(50)的正向和反向旋转之间的切换通过以下方式实施，即实施切换使得通过对无触点开关装置(21-1至21-5)进行通断控制，当旋转在正向和反向之间切换时，流经单相交流电动机(50)的主绕组(51)的主电流的相位反转180度。应注意的是，即使在使旋转在正向和反向之间切换时流经辅助绕组(52)的辅助电流的相位也不会发生变化。
另外，本发明具有如下特征。在上述电动机驱动式升降装置控制设备中，主绕组电流路径包括串联连接的主绕组(51)、全波整流电路(26)的输入侧和电机启动继电器(63)的动作线圈(63c)，并且还包括与全波整流电路(26)的输出侧连接的电磁制动器(27)的激励线圈(27a)。辅助绕组电流路径包括辅助绕组(52)、进相(phase-advancing)电容器(65)和电机启动继电器(63)的触点(63a、63b)，所述辅助绕组、进相电容器和电机启动继电器的触点串联连接使得辅助绕组电流路径可通过电机启动继电器(63)进行通断控制。
另外，本发明具有如下特征。在上述电动机驱动式升降装置控制设备中，主绕组电流路径包括串联连接的主绕组(51)和全波整流电路(26)的输入侧，并且还包括与全波整流电路(26)的输出侧连接的电磁制动器(27)的激励线圈(27a)。辅助绕组电流路径包括辅助绕组(52)和进相电容器(65)，所述辅助绕组和进相电容器串联连接使得，根据流经单相交流电动机的主绕组电流路径的电流大小，通过利用微型计算机(23)对无触点开关装置(21-2)进行通断控制，可切断流经辅助绕组电流路径的电流。
另外，本发明具有如下特征。在上述电动机驱动式升降装置控制设备中，分别与供应端子(Rt、St、Tt)连接的图案布线(22-1、22-2、22-3)中的两个图案布线(22-2、22-3)设置有电流传感器(28S、28T)，所述电流传感器分别具有不同的测量范围。
另外，本发明具有如下特征。在上述电动机驱动式升降装置控制设备中，用于向单相交流电动机(50)的主绕组(51)供应电流的图案布线(22-3)设置有具有大测量范围的电流传感器(28T)，并且用于向单相交流电动机(50)的辅助绕组(52)供应电流的图案布线(22-2)设置有具有小测量范围的电流传感器(28S)。
另外，本发明具有如下特征。上述电动机驱动式升降装置控制设备设置有控制电源电路(24)，所述控制电源电路包括单相倍电压电路(40)，给所述单相倍电压电路供应与供应端子(Rt、St、Tt)连接的三相交流电源(100)中的两相之间的相间电压或与单相交流电源端子(SP1、SP2)连接的单相交流电源(200)的单相电压作为输入。单相倍电压电路(40)配置成使得：在单相电压被输入到其时，单相倍电压电路(40)使输入电压加倍，由此使输入电压等于三相交流电源中的两相之间的相间电压，且因此使包括微型计算机(23)和控制电源电路(24)的控制电路块(25)与三相和单相应用兼容。
发明的优点：
根据本发明，在三相交流电动机(10)要被用作负载升降电动机时，三相交流电动机(10)的各相绕组的引出线(11-1至11-3)仅简单地连接到控制板(20)的输出端子(Ut、Vt、Wt)。在单相交流电动机(50)要被使用时，单相交流电动机的主绕组(51)的引出线(66-1)和单相交流电动机的辅助绕组(52)的引出线(66-3)仅简单地连接到控制板(20)的两个输出端子(Ut、Vt)。因此，可以以低成本提供作为能够使用三相交流电动机(10)和单相交流电动机(50)的电动机驱动式升降装置控制设备的主要部件的控制板(20)，并且还能够以低成本提供电动机驱动式升降装置控制设备本身，因为电动机驱动式升降装置控制设备通过使用低成本控制板(60)作为主要部件来构建。
另外，仅简单地通过添加第一连接构件(61)和第二连接构件(62)到控制板(20)，即可构建使用单相交流电动机(50)的电动机驱动式升降装置控制设备。因此，能够以低成本提供使用单相交流电动机(50)的电动机驱动式升降装置控制设备。
此外，在三相交流电动机被使用时，正向和反向旋转之间的切换通过对设置在控制板(20)的输入侧上的供应端子(Rt、St、Tt)与控制板(20)的输出侧上的输出端子(Ut、Vt、Wt)之间的无触点开关装置(21-1至21-5)的通断控制使两相互换来实施，并且在单相交流电动机被使用时，正向和反向旋转之间的切换通过以下方式实施，即实施切换使得通过对上述无触点开关装置(21-1至21-5)的通断控制使流经主绕组的电流的相位反转180度(相位偏移180度)。因此，可以仅简单地通过通断控制无触点开关装置来执行正反向旋转切换控制。
另外，在三相交流电动机(10)或者单相交流电动机(50)被用作负载升降电动机时，都大致均等地使用包括无触点开关装置(21-1至21-5)的电流路径；因此，可延长无触点开关装置等的使用寿命。
另外，在单相交流电动机(50)的负载提升或降低操作开始之后流经主绕组(51)的电流达到预定值时或在经过预定时间之后(例如，在旋转变得稳定的时机)，无触点开关装置(21-2)被断开，以在之后停止流经辅助绕组(52)的电流，由此消除由辅助绕组(52)等消耗的电功率并因此实现节能。此外，由于节能可在无需电机启动继电器的情况下通过断开无触点开关装置(21-2)实现，因此成本可降低与原本需要的电机启动继电器的成本相对应的量。
另外，作为能够使用三相交流电动机(10)和单相交流电动机(50)的电动机驱动式升降装置控制设备的主要部件的控制板(20)具有设置在用于向单相交流电动机(50)的主绕组(51)供应电流的图案布线(22-3)上的、具有大测量范围的电流传感器(28T)，并且还具有设置在用于向单相交流电动机(50)的辅助绕组(52)供应电流的图案布线(22-2)上的、具有小测量范围的电流传感器(28S)，使得在将对三相交流电动机进行控制时(图8)，主要基于适于测量三相交流电动机的电流的具有小测量范围的电流传感器(28S)所作的测量结果来计算电功率，并且在将对单相交流电动机进行控制时(图9)，主要基于适于测量单相交流电动机的电流的具有大测量范围的电流传感器(28T)所作的测量结果来计算电功率。因此，可以提高基于电功率计算结果检测电机负载的精度，并且用于检测电流和电功率的检测电路可变得与具有小额定电流(例如，电压：460V)的三相交流电动机和具有大额定电流(例如，电压：100V)的单相交流电动机兼容。
此外，根据本发明，控制电源电路(24)设置有单相倍电压电路(40)，所述单相倍电压电路使单相电压加倍，由此使包括微型计算机(23)和控制电源电路(24)的控制电路块(25)能够与单相电压相互不同的多种单相电源兼容，并且因此可以显著降低其制造模型的数量。
附图说明
图1是简图，示出了三相交流电动机被连接到根据本发明的电动机驱动式升降装置控制设备的输出部的配置构造示例。
图2是简图，示出了单相交流电动机被连接到根据本发明的电动机驱动式升降装置控制设备的输出部的配置构造示例。
图3是简图，示出了单相交流电动机被连接到根据本发明的电动机驱动式升降装置控制设备的输出部的配置构造示例。
图4是简图，示出了上述专利文献1中公开的空气调节设备的电路配置构造。
图5是用于说明通过使用单相倍电压器使控制电路块与三相和单相应用兼容的技术的简图。
图6是简图，示出了倍电压电路的配置构造示例。
图7是简图，示出了根据本发明的电动机驱动式升降装置控制设备的控制流程。
图8是简图，示出了三相交流电动机被连接到根据本发明的电动机驱动式升降装置控制设备的输出部的配置构造示例。
图9是简图，示出了单相交流电动机被连接到根据本发明的电动机驱动式升降装置控制设备的输出部的配置构造示例。
具体实施方式
以下将详细说明本发明的实施例。图1是简图，示出了根据本发明的电动机驱动式升降装置控制设备的基础总体配置构造示例。在这里将说明三相交流电动机(在该示例中为三相感应电动机)10被用作提升和降低(上升和下降)负载用的电动机驱动式升降装置的电动机的示例。电动机驱动式升降装置控制设备包括控制板20，所述控制板上安装有用以构成三相无触点装置(固态继电器SSR)21的五个无触点开关装置21-1至21-5。这里，无触点开关装置21-1至21-3是用于使三相交流电动机10沿正向方向(即沿着用于提升(上升)负载的方向)旋转的装置，并且无触点开关装置21-4、21-2和21-5(例如，作为半导体开关的三端双向可控硅元件)是用于使三相交流电动机10沿反向方向(即沿着用于降低(下降)负载的方向)旋转的装置。
此外，控制板20的输入侧上设置有三个供应端子Rt、St和Tt，所述三个供应端子用于供应来自三相交流电源100的三相交流电流，并且控制板还设置有三个输出端子Ut、Vt和Wt，所述三个输出端子用于向三相交流电动机10输出通过控制板20控制的三相交流电流。无触点开关装置21-1通过图案布线22-1设置在供应端子Rt与输出端子Ut之间。无触点开关装置21-2通过图案布线22-2设置在供应端子St与输出端子Vt之间。无触点开关装置21-3通过图案布线22-3设置在供应端子Tt与输出端子Wt之间。无触点开关装置21-1、21-2和21-3分别形成下述三条电流路径，所述三条电流路径用于向三相交流电动机10供应生成使三相交流电动机10的转子(未示出)沿正向方向旋转用的旋转磁场的三相交流电流。
无触点开关装置21-4通过图案布线22-4设置在供应端子Rt与输出端子Wt之间，并且无触点开关装置21-5通过图案布线22-5设置在供应端子Tt与输出端子Ut之间。无触点开关装置21-4和图案布线22-4的组合、无触点开关装置21-5和图案布线22-5的组合以及无触点开关装置21-2和图案布线22-2的组合分别形成下述三条电流路径，所述三条电流路径用于向三相交流电动机10供应生成使三相交流电动机10的转子沿反向方向旋转用的旋转磁场的三相交流电流。
此外，在供应端子Rt与无触点开关装置21-1之间设置有电流传感器(霍尔IC)28R，用于检测通过图案布线22-1向三相交流电动机10的绕组供应的R相电流。在供应端子Tt与无触点开关装置21-3之间设置有电流传感器(霍尔IC)28T，用于检测通过图案布线22-3向三相交流电动机10的绕组供应的T相电流。另外，如图中所示，电流传感器28R设置在也能够检测传递通过无触点开关装置21-4的电流的位置处，并且电流传感器28T设置在也能够检测流经无触点开关装置21-5的电流的位置处。
此外，控制板20上安装有控制电路块25，所述控制电路块包括微型计算机23和控制电源电路24。在供应端子St和供应端子Tt两相之间输入的交流电压(相间电压)通过图案布线22-6和22-7作为输入供应给控制电源电路24。另外，电流传感器28R和28T所检测到的检测电流IR和IT被输入到微型计算机23。与三相交流电动机10的定子的三相中的两相的绕组连接的引出线11-1和11-2分别与控制板20的输出端子Ut和Vt连接，并且与三相交流电动机10的定子的余下的相位的绕组连接的引出线11-3通过全波整流电路26连接到控制板20的输出端子Wt。
附图标记27标示电磁制动器。电磁制动器27具有与全波整流电路26的输出端连接的激励线圈27a。来自控制板20的输出端子Wt的交流电流通过全波整流电路26转换成直流电流并作为制动器电流供应给激励线圈27a。因此，电磁制动器27被释放，并且三相交流电动机10的转子变得无约束。通常，三相交流电动机10常具有在经机械和电性调整使得各部件实施其功能等之后合并为单个产品的全波整流电路26、电磁制动器27、引出线11-1至11-3等。当制备为单个产品的三相交流电动机10被用作负载升降电动机时，电动机驱动式升降装置控制设备可简单地通过如下来构建：将三相交流电动机机械组装到该设备中，且之后将三相交流电动机10的引出线11-1、11-2和11-3分别连接到控制板20的输出端子Ut、Vt和Wt。
附图标记30标示电动机驱动式升降装置控制设备的操作单元。操作单元30具有紧急按钮开关31、提升按钮开关32、降低按钮开关33等。当接通三相交流电源(商用三相电源)100而通过控制板20的供应端子Rt、St和Tt供应电功率的状态下操作单元30的例如提升按钮开关32被按压时，提升信号被输出到微型计算机23，并且三相无触点装置(固态继电器SSR)21的无触点开关装置21-1、21-2和21-3通过微型计算机23的处理被控制为导通，使得三相交流电动机10的定子绕组各自被供应三相电流，所述三相电流生成使三相交流电动机10的转子沿负载提升方向旋转用的旋转磁场。同时，通过全波整流电路26给电磁制动器27的激励线圈27a供应制动器电流，以释放电磁制动器27。由此，三相交流电动机10的转子沿着负载提升方向旋转以提升(上升)负载。
当负载到达预定位置时，对提升按钮开关32的按压被停止。因此，给微型计算机23的提升信号被停止，并且通过微型计算机23的处理，无触点开关装置21-1、21-2和21-3被打开(断开)。因此，给三相交流电动机10的电流被停止。同时，给电磁制动器27的激励线圈27a的制动器电流被停止，并且电磁制动器27机械操作以停止(约束)三相交流电动机10的转子。
当操作单元30的降低按钮开关33被按压时，降低信号被输出到微型计算机23，并且三相无触点装置21的无触点开关装置21-4、21-2和21-5通过微型计算机23的处理被控制为导通，使得三相交流电动机10被供应三相电流，所述三相电流生成使三相交流电动机10的转子沿负载降低方向旋转用的旋转磁场。同时，通过全波整流电路26向电磁制动器27的激励线圈27a供应制动器电流，以释放电磁制动器27。由此，三相交流电动机10的转子旋转以降低(下降)负载。
当负载到达预定位置时，对降低按钮开关33的按压被停止。因此，给微型计算机23的降低信号被停止，并且通过微型计算机23的处理，无触点开关装置21-4、21-2和21-5被打开。由此，给三相交流电动机10的电流被停止。同时，给电磁制动器27的激励线圈27a的制动器电流被停止，并且电磁制动器27机械操作来停止(约束)三相交流电动机10的转子。
如上所述，控制板20具有一组供应端子Rt、St和Tt和一组输出端子Ut、Vt和Wt，所述一组供应端子和所述一组输出端子分别设置在控制板的一对相反的侧边缘(输入侧和输出侧)处，并且在所述一组供应端子Rt、St和Tt与所述一组输出端子Ut、Vt和Wt之间设置有两条电流路径：供应用于使三相交流电动机10的转子沿负载提升方向旋转的三相交流电流的提升电流路径(所述提升电流路径包括图案布线22-1和无触点开关装置21-1的组合、图案布线22-2和无触点开关装置21-2的组合以及图案布线22-3和无触点开关装置21-3的组合)；以及供应用于使三相交流电动机10的转子沿与负载提升方向相反的负载降低方向旋转的三相交流电流的降低电流路径(所述降低电流路径包括图案布线22-4和无触点开关装置21-4的组合、图案布线22-2和无触点开关装置21-2的组合以及图案布线22-5和无触点开关装置21-5的组合)。
在以上的描述中，已说明了这样的示例，即其中来自三相交流电动机10的各相绕组的引出线11-1、11-2和11-3连接到根据本发明的电动机驱动式升降装置控制设备的控制板20的输出端子Ut、Vt和Wt，并且三相交流电动机10的转子在负载提升方向或负载降低方向上被操作控制。根据本发明的电动机驱动式升降装置控制设备配置为使电动机驱动式升降装置和用于其的控制设备能够在不改变控制板20本身的情况下仅简单地通过将另外的简单外部布线连接到单相交流电源且进一步地将来自单相交流电动机的引出线连接到控制板20的输出侧上的输出端子Ut、Vt和Wt而被构建。以下是对使用单相交流电动机作为负载升降电动机的电动机驱动式升降装置控制设备示例的详细说明。
图2是简图，示出了使用单相交流电动机50(在该示例中为单相感应电动机)作为负载升降电动机的电动机驱动式升降装置控制设备的配置结构示例。在图2中，控制板20本身具有与图1中所示的电动机驱动式升降装置控制设备的控制板20相同的配置构造。也就是，控制板20的输入侧上具有三个供应端子Rt、St、Tt，并且控制板的输出侧上具有三个输出端子Ut、Vt、Wt。无触点开关装置21-1通过图案布线22-1设置在供应端子Rt与输出端子Ut之间。无触点开关装置21-2通过图案布线22-2设置在供应端子St与输出端子Vt之间。无触点开关装置21-3通过图案布线22-3设置在供应端子Tt与输出端子Wt之间。此外，无触点开关装置21-4通过图案布线22-4设置在供应端子Rt与输出端子Wt之间，并且无触点开关装置21-5通过图案布线22-5设置在供应端子Tt与输出端子Ut之间。
在图2中，两条交越(crossover)线(外部布线)61和62被添加到控制板20的设置有供应端子Rt、St和Tt的输入侧。第一交越线61连接到供应端子Rt和供应端子St以使两个端子电性一致(electrically unite)(短路)，并且交越线61的一端被限定为与单相交流电源200(商用单相电源)的一个端子连接的单相交流电源端子SP1。第二交越线62连接到供应端子Tt和电机启动继电器63的触点63b以使供应端子Tt和触点63b电性一致(短路)，并且交越线62的一端被限定为与单相交流电源(商用单相电源)200的另一个端子连接的单相供应端子SP2。另外，电机启动继电器63的触点63a通过第二交越线62连接到进相电容器65。
单相交流电动机50设置在控制板20的设置有输出端子Ut、Vt和Wt的输出侧上。单相交流电动机50配置为包括主绕组51和辅助绕组52。主绕组51的一端U通过引出线66-1连接到控制板20的输出端子Ut，并且主绕组51的另一端V通过引出线66-2连接到全波整流电路26的中点。全波整流电路26的输出端与电磁制动器27的激励线圈27a的一端连接。激励线圈27a的另一端经由全波整流电路26和电机启动继电器63的动作线圈63c连接到控制板20的输出端子Wt。辅助绕组52的一端Y通过引出线66-3连接到控制板20的输出端子Vt，并且辅助绕组52的另一端X通过引出线66-4与进相电容器65的一端连接。如上所述，进相电容器65的另一端经由交越线62、电机启动继电器63的触点63a和63b以及交越线62连接到供应端子Tt。
图2中所示的电动机驱动式升降装置控制设备还具有包括紧急按钮开关31、提升按钮开关32、降低按钮开关33等的操作单元30，且还具有包括微型计算机23和控制电源电路24的控制电路块25，呈与图1中相同的方式。当三相交流电源200连接在单相交流电源端子SP1和SP2之间并接通的状态下操作单元30的例如提升按钮开关32被按压时，提升信号被输出到微型计算机23，并且无触点开关装置21-1、21-2和21-3通过微型计算机23的处理被控制为导通。
因此，主电流从控制板20的输出端子Ut通过引出线66-1并从单相交流电动机50的主绕组51的一端U通过主绕组51的另一端V流动，并进一步经由与电磁制动器27的激励线圈27a连接的全波整流电路26流到单相供应端子SP2以及电机启动继电器63的动作线圈63c及进一步地控制板20的输出端子Wt、图案布线22-3、无触点开关装置21-3和供应端子Tt。这里，包括主绕组51、全波整流电路26等的电流路径将被称为“主绕组电流路径”。主绕组51、全波整流电路26和电机启动继电器63的动作线圈63c只需要串联连接，且因此也可以以与以上已描述的在图2中被示出的方式不同的方式来布置。例如，电磁制动器27的激励线圈27a可连接在输出端子Ut与主绕组51的一端U之间。
另外，辅助电流从控制板20的输出端子Vt通过引出线66-3流到单相交流电动机50的辅助绕组52，以从辅助绕组52的一端Y流到另一端X。此外，辅助电流经由引出线66-4和进相电容器65以及经由交越线62、电机启动继电器63的触点63a和63b以及交越线62流到单相供应端子SP2。这里，包括辅助绕组52、进相电容器65、电机启动继电器63的触点(36a、36b)等的电流路径将被称为“辅助绕组电流路径”。辅助绕组52、进相电容器65和电机启动继电器63的触点(36a、36b)只需要串联连接，且因此也可以以与以上已描述的在图2中被示出的方式不同的方式来布置。例如，用于启动的进相电容器65可设置在输出端子Vt与辅助绕组52的一端Y之间。
如上所述，主交流电流从控制板20通过主绕组电流路径流到单相交流电动机50的主绕组51，并且辅助交流电流通过辅助绕组电流路径经由进相电容器65流到辅助绕组52。因此，主交流电流与辅助交流电流之间产生相位差，并且在单相交流电动机50的定子中生成旋转磁场，所述旋转磁场促使单相交流电动机50的转子53沿着用于提升负载的方向正向旋转。因此，转子53沿与旋转磁场的旋转方向相同的方向旋转。因此，单相交流电动机50的转子53开始沿着由微型计算机23指定的方向旋转以提升负载。应当注意，当流过主绕组51的主交流电流变得不大于预定电流值时，电机启动继电器63被激活以打开触点63a和63b，由此切断流经上述辅助绕组电流路径的辅助电流。这使得能够在单相交流电动机已经启动并达到预定旋转之后消除流经辅助绕组电流路径的辅助电流并因此能够实现节能。
另一方面，当操作单元30的降低按钮开关33被按压时，单相交流电动机50的定子中生成的旋转磁场的旋转方向需要相对于上述负载提升方向反转。也就是，需要切换输出端子Ut和Wt与输入端子Rt和Tt的电连接使得在执行负载提升的情况与执行负载降低的情况之间从彼此反转电连接，以使流过单相交流电动机50的主绕组51的主电流的相位反转180度(相位偏移180度)、同时使流过单相交流电动机50的辅助绕组52的辅助绕组电流的相位无论操作是提升还是降低都保持相同(即没有相位变化)。这里，对于负载提升，无触点开关装置21-1、无触点开关装置21-3和无触点开关装置21-2被控制为导通，并且对于负载降低，无触点开关装置21-4、无触点开关装置21-5和无触点开关装置21-2被控制为导通，由此允许流过主绕组51的主电流的相位在负载提升和负载降低从一者切换到另一者时反转180度。具体地，按照如下实施切换。当提升按钮开关32被按压时，通过微型计算机23的处理，无触点开关装置21-1和无触点开关装置21-3和21-2被控制为导通，使得单相交流电源端子SP1经由无触点开关装置21-1与主绕组51的一端U电连接，并且使得单相交流电源端子SP2经由无触点开关装置21-3与主绕组51的另一端V电连接。当降低按钮开关33被按压时，通过微型计算机23的处理，无触点开关装置21-4、无触点开关装置21-5和无触点开关装置21-2被控制为接通，使得单相交流电源端子SP2经由无触点开关装置21-5与主绕组51的一端U电连接，并且使得单相交流电源端子SP1经由无触点开关装置21-4与主绕组51的另一端V电连接。另一方面，关于辅助绕组52的一端Y和另一端X，当提升按钮开关32或降低按钮开关33被按压时，一端Y经由无触点开关装置21-2和第一交越线61与单相交流电源端子SP1电连接，并且另一端X经由进相电容器65、电机启动继电器63的触点63a和63b和第二交越线62与单相交流电源端子SP2电连接。
应注意的是，在负载降低操作中，同样地，当流经主绕组51的主交流电流变得不大于预定电流值时，电机启动继电器63在预定的时机被激活以打开触点63a和63b，由此切断流经上述辅助绕组电流路径的辅助电流。因此，在负载升降操作中，当流经辅助绕组电流路径的辅助电流变得不大于预定电流值时，辅助电流被切断。因此，在单相交流电动机已经启动并达到预定旋转后，没有辅助电流流过辅助绕组电流路径，并因此实现了节能。尽管本文中已描述了使用电机启动继电器63来接通或断开流经辅助绕组52的电流的示例，但是也可以使用任何其它能够接通或断开流经辅助绕组52的电流的无触点开关或触点开关。
图3是简图，图示出呈与图2中相同方式的使用单相交流电动机50作为负载升降电动机的电动机驱动式升降装置控制设备的另一配置构造示例。图3中所示的电动机驱动式升降装置控制设备与图2中所示的控制设备的不同之处在于，图3中的控制设备使单相交流电动机50的主绕组51的另一端V经由全波整流电路26、电磁制动器27的激励线圈27a和全波整流电路26而直接连接到控制板20的输出端子Wt，而不使用电机启动继电器63(在图2中，主绕组51的另一端V在从全波整流电路26引出之后经由电机启动继电器63的动作线圈63c连接到控制板20的输出端子Wt)，并且另外的不同之处在于，单相交流电动机50的辅助绕组52的另一端X经由进相电容器65和交越线(第二外部布线)62连接到单相交流电源端子SP2(在图2中，辅助绕组52的另一端X在从进相电容器引出之后经由电机启动继电器63的触点63a和63b和交越线(第二外部布线)62连接到单相交流电源端子SP2)。
在图3中所示的电动机驱动式升降装置控制设备中，当操作单元30的例如提升按钮开关32被按压时，导通信号从控制电路块25的微型计算机23输出到控制板20的无触点开关装置21-1和21-2，并且单相交流电流从输出端子Ut和Vt供应到单相交流电动机50的主绕组51和辅助绕组52。因此，分别流经单相交流电动机50的主绕组51和辅助绕组52的主电流和辅助电流之间生成与进相电容器65的静电容量相对应的相位差，并且在单相交流电动机50的定子中生成促使转子53沿负载提升方向旋转的旋转磁场。因此，转子53沿着旋转磁场的旋转方向旋转。在这一点上，并且就在单相交流电动机50的正向和反向旋转之间的切换而言，图3中所示的电动机驱动式升降装置控制设备与图2中所示的相同。在该示例中，当主电流的电流值变得不大于预定值时，在预定时机从微型计算机23向无触点开关装置21-2输出断开信号，并且无触点开关装置21-2断开。因此，流经辅助绕组52的辅助电流被切断(在图2中所示的电动机驱动式升降装置控制设备中，当主电流的值变得不大于预定值时，电机启动继电器63被激活以断开其触点63a和63b，由此切断辅助电流)。
如上所述，图3中所示的电动机驱动式升降装置控制设备与图2中所示的相同之处在于来自控制板20的输出端子Ut和Vt的单相交流电流流经单相交流电动机50的主绕组51和辅助绕组52，由此促使单相交流电动机50的定子中生成旋转磁场并且因此使单相交流电动机50的转子53沿负载提升或降低方向旋转。图3中所示的电动机驱动式升降装置控制设备与图2中所示的相同之处还在于，自单相交流电动机50沿负载提升或降低方向开始旋转起经过预定时间之后(例如，在旋转变得稳定的时机)，无触点开关装置21-2通过来自微型计算机23的命令信号被断开，由此在断开之后停止流经单相交流电动机50的辅助绕组52的电流，并且因此使得能够消除之后在辅助绕组52等中消耗的能量，且因此从节能的角度方面来看也能够预期优点。图3中所示的电动机驱动式升降装置控制设备的构建成本可降低与原本要使用的电机启动继电器63的成本相对应的量。
当三相交流电动机被用作在电动机驱动式升降装置中使用的负载升降电动机时，如图1中所示，三相交流电源100的相间电压(S相和T相之间的电压)被引入到控制电源电路24中。当单相交流电动机被用作在电动机驱动式升降装置中使用的负载升降电动机时，如图2或图3中所示，单相交流电源200的单相电压被引入到控制电源电路24中。另外，如图5中所示，单相电压115V/230V(商用单相交流电源电压)通过控制电源电路24的倍电压电路而加倍，由此产生具有与三相交流电源100的相间电压230V/460V(商用三相交流电源电压)相同的值的电压。另外，交流(AC)230V/460V通过控制电源电路24被转换成直流(DC)325V/650V，由此使控制电路块25与单相和三相交流电动机兼容。
图6是简图，示出了控制电源电路24的倍电压电路40的配置构造示例。倍电压电路40包括输入部41、单相电源倒换开关42、单相AC-DC转换器43、直流电路44和输出部45。单相电源倒换开关42具有固定触点42a和42b和切换件42c。单相AC-DC转换器43具有四个二极管D1至D4。二极管D1的阴极与二极管D3的阳极相连，并且二极管D2的阴极与二极管D4的阳极相连。二极管D1和D2的阳极连接到阳极布线P，并且二极管D3和D4的阴极连接到阴极布线N，由此形成二极管桥接器。直流电路44包括四个电容器C1至C4以及两个电阻器R1和R2。电容器C1和C3的串联电路以及电容器C2和C4的串联电路的相反两端分别连接到阳极布线P和阴极布线N。此外，电阻器R1和R2的串联电路的相反两端分别连接到阳极布线P和阴极布线N。阳极布线P的一端与输出部45的端子45a连接，并且阴极布线N的一端与输出部45的端子45b连接。
输入部41的输入端子41a连接在单相AC-DC转换器43的二极管Dl和D3之间，并且输入部41的输入端子41b连接到单相电源倒换开关42的切换件42c的一端。单相电源倒换开关42的固定触点42a连接到单相AC-DC转换器43的二极管D2和D4之间，并且单相电源倒换开关42的固定触点42b连接到直流电路44的电容器C1和C2之间和连接到直流电路的电容器C2和C4之间以及连接到直流电路的电阻器R1和R2之间。此外，与单相AC-DC转换器43和直流电路44公用设置的阳极布线P和阴极布线N的相应一端分别连接到输出部45的端子45a和45b。
在上述倍电压电路40中，输入部41的输入端子41a和41b与从连接到图1至图3中所示的供应端子St和Tt的图案布线22-2和22-3分支的图案布线22-6和22-7连接，并且直流电压通过倍电压电路40从输出部45的端子45a和45b被输出到控制电源电路24。
当单相交流电动机50被使用并且控制电源电路24具有如图6中所示布置的倍电压电路40时，并且当单相电源电压值为115V时，单相电源倒换开关42的切换片42c切换到固定触点42b侧。因此，直流电路44的平滑电容器C1和C3的连接点以及直流电路的平滑电容器C2和C4的连接点以及进一步地直流电路的电阻器R1和R2的连接点与输入端子41b(单相交流电源端子SP2)连接。因此，在图2和图3中所示的单相交流电源端子SP1和SP2之间输入的115V的单相交流电源电压被转换成具有与三相交流电源100的460V的相间电压相同的值的交流(AC)电压，并且交流(AC)电压460通过控制电源电路24被转换成直流(DC)325V/650V，由此使控制电路块25与三相和单相应用兼容。
如上所述，安装在控制板20上的控制电路块25设置有微型计算机23和控制电源电路24。微型计算机23中存储有用于与输入到三相无触点装置(三相固态继电器SSR)21的电压相对应地对每个无触点开关装置21-1至21-5进行通断控制的程序。微型计算机23监视输入到三相无触点装置21的无触点开关装置21-1至21-5中的每个的交流电压、调用与输入的交流电压对应的程序并且执行每个程序来实施电动机驱动式升降装置的操作控制。
图7是简图，示出了用于控制负载升降操作的处理流程。这里，期望的是例如控制板20预先设置有DIP(双列直插封装)开关(尽管未示出)，以便就使用三相交流电动机还是单相交流电动机作为用于提升和降低负载的电动机进行切换，使得模式变更可通过这样的方式进行，即操作DIP开关以在布线变更为图1中所示的状态或者图2或图3中所示的状态时对使用三相电动机或单相电动机作为电动机驱动式升降装置的负载升降电动机进行切换。
首先，如上所述通过操作DIP开关来设定三相或单相，并且在步骤ST1处接通电源。接着，在步骤ST2处，确认电源是三相还是单相。如果电源是三相，则过程行进到步骤ST10处的三相处理流程。如果电源是单相，则过程行进到步骤ST30处的单相处理流程。
在步骤ST10处的三相处理流程中，首先，在步骤ST11处，检测频率，并且如果检测到的频率是50Hz，则过程行进到步骤ST12处的50Hz处理流程。如果检测到的频率是60Hz，则过程行进到步骤ST13处的60Hz处理流程。在步骤ST12处的50Hz处理流程中，首先，在步骤ST14处，检测电压，如果检测到的电压是200V(在图5中为230V)，则过程行进到步骤ST15处的200V处理。如果检测到的电压是400V(在图5中为460V)，则过程行进到步骤ST16处的400V(在图5中为460V)处理。在步骤ST13处的60Hz处理流程中，首先，在步骤ST17处，检测电压，如果检测到的电压是200V(在图5中为230V)，则过程行进到步骤ST18处的200V处理。如果检测到的电压是400V(在图5中为460V)，则过程行进到步骤ST19处的400V处理流程。在步骤ST15、ST16、ST18和ST19中的每个的处理结束之后，过程行进到步骤ST20，在该步骤中，调用每个相关程序来执行对三相交流电动机10的操作处理。
在步骤ST30处的单相处理流程中，首先，在步骤ST31处，检测频率，并且如果检测到的频率是50Hz，则过程行进到步骤ST32处的50Hz处理流程。如果检测到的频率是60Hz，则过程行进到步骤ST33处的60Hz处理流程。在步骤ST32处的50Hz处理流程中，首先，在步骤ST34处，检测电压，并且如果检测到的电压是115V(在图5中为115V)，则过程行进到步骤ST35处的115V处理。如果检测到的电压是230V，则过程行进到步骤ST36处的230V处理。在步骤ST33处的60Hz处理流程中，首先，在步骤ST37处，检测电压，并且如果检测到的电压是115V(在图5中为115V)，则过程行进到步骤ST38处的115V处理流程。如果检测到的电压是230V(在图5中为230V)，则过程行进到步骤ST39处的230V处理。在步骤ST35、ST36、ST38和ST39中的每个处的处理结束之后，过程行进到步骤ST40，在步骤ST40中，调用每个相关程序来执行对单相交流电动机50的操作处理。
如上所述，使用三相交流电动机10的电动机驱动式升降装置控制设备(参见图1)和使用单相交流电动机50的电动机驱动式升降装置控制设备(参见图2和图3)通过使用与之兼容的控制板20被构建。在通过使用控制设备实施的负载升降操作中，需要测量向每种电动机(三相交流电动机10和单相交流电动机50)供应的电流和电功率。当电动机是三相交流电动机10时，如图1中所示，流经图案布线22-1的R相电流和流经图案布线22-3的T相电流分别通过电流传感器28R和28T被测量，并且测量值发送给微型计算机23以通过微型计算机23的处理来计算电流以及电功率。
当电动机是单相交流电动机50时，如图2和图3中所示，流经单相交流电动机50的主绕组51的主电流通过电流传感器28R测量，并且测得的主电流值发送到微型计算机23以通过微型计算机23的处理来计算主电流。这里应注意的是，当自单相交流电动机启动起经过预定时间后单相交流电动机50的旋转变得稳定时，单相交流电动机50的辅助电流因无触点开关装置21-2打开而被切断；因此，在计算向电动机的输出轴施加的负载的电功率计算中，通常不考虑流经辅助绕组52的辅助电流。
当电动机是三相交流电动机10时，使用具有200V至230V或400V至460V电压的三相交流电源100。在电动机是单相交流电动机50时，使用具有115V或230V电压的单相交流电源200。当单相交流电动机50连接到控制板20时，流过单相交流电动机50的主绕组51的提升电流(主电流)也流过用于测量三相交流电动机10的R相和T相提升电流IR和IT的电流传感器28R和28T。因此，电流传感器28R和28T的测量范围基于流过单相交流电动机50的主绕组51的提升电流(主电流)来确定。然而，流过三相交流电动机10的各相的电流值不大于流过单相交流电动机50的主绕组51的提升电流(主电流)的一半，且因此不适于计算三相交流电动机10的电流值和电功率值。此外，为了利用微型计算机准确检测两种电动机的电流值和电功率值，为使控制设备在尺寸和成本方面与三相和单相应用兼容需要解决诸如电路复杂性之类的技术问题。此外，无法检测流过单相交流电动机50的辅助绕组52的辅助电流。
图8是简图，示出了为解决上述问题而开发的电动机驱动式升降装置控制设备的基础总体配置结构示例，其示出了使用三相交流电动机10作为电动机的示例。该电动机驱动式升降装置控制设备在以下方面有别于图1中所示的电动机驱动式升降装置控制设备。去除了设置在控制板20的用于向三相交流电动机10的定子供应R相电流的图案布线22-1上的电流传感器28R；替代地，在用于向三相交流电动机10的定子供应S相电流的图案布线22-2上设置电流传感器(霍尔IC)28S。此外，电流传感器28S的电流测量范围的上限值基于流经三相交流电动机10的S相电流来设定(7A)，并且电流传感器(霍尔IC)28T的电流测量范围的上限值基于流过稍后描述的图9中所示的单相交流电动机的主绕组的电流来设定(15A)。因此，通过使用具有不同电流测量范围上限值的两个电流传感器28S和28T，可将控制板改进为对于三相交流电动机和单相交流电动机最佳并与三相交流电动机和单相交流电动机兼容。需要注意的是，具有基于流经三相交流电动机10的电流值选定的窄测定范围的电流传感器28S的耐受电流值被设定为充分超过流过单相交流电动机50的辅助绕组52的电流的最大值。
图9是简图，示出了为解决上述问题而开发的电动机驱动式升降装置控制设备的基本总体配置结构示例，其示出了使用单相交流电动机50作为电动机的示例。该电动机驱动式升降装置控制设备在以下方面有别于图3中所示的电动机驱动式升降装置控制设备。去除了设置在控制板20的用于向单相交流电动机50的主绕组51供应电流的图案布线22-1上的电流传感器28R；替代地，在用于向单相交流电动机50的辅助绕组52供应电流的图案布线22-2上设置电流传感器28S(该布置结构与图8中所示的电动机驱动式升降装置控制设备的控制板20的布置结构相同)。此外，电流传感器28S的电流测量范围的上限值基于流经以上描述的图8中所示的三相交流电动机10的定子的S相电流来设定(7A)，并且设置在用于向单相交流电动机50的主绕组51供应电流的图案布线22-3上的电流传感器28T的电流测量范围的上限值基于流经单相交流电动机50的主绕组51的电流来设定(15A)。即，对单相交流电动机50的电流和电功率的检测(测量)通过一起使用具有不同电流测量范围的两个电流传感器28S和28T被改进。通过如上所述地提高电流检测精度，可以使单相交流电动机的电路(包括控制板20)变得与三相交流电动机兼容，尽管事实上单相交流电动机具有不小于三相交流电动机的额定电流值两倍的额定电流值。
一般地，在单相交流电动机中，在启动电动机的同时主绕组和辅助绕组被供应电流，并且当电动机达到预定转速时，给辅助绕组的电流被切断；因此，流经主绕组的电流在电流和电功率检测(测量)中很重要。因此，在如图9中所示布置的电动机驱动式升降装置控制设备中，流经辅助绕组52的辅助电流仅在主要启动单相交流电动机50来实施负载升降操作时供应，并且当转速达到预定转速时，通过微型计算机23的控制使无触点开关装置21-2断开，流经辅助绕组52的辅助电流被切断。因此，即使电流传感器28S的测量结果超过设定的最大值，只要测得的电流值在电流传感器28S的耐受电流值范围内，其影响就是小的。在图9中所示的电动机驱动式升降装置控制设备中，用于检测流过单相交流电动机50的辅助绕组52的辅助电流的电流传感器28S的检测上限值被设定为7A。电流传感器28S不能准确地测量启动时流过辅助绕组52的电流值，但可用于检测辅助绕组的开相(open phase)等。如上所述，使用三相交流电动机的电动机驱动式升降装置控制设备需要两个电流传感器来准确检测电流和电功率。在这方面，通过使用具有基于流过三相交流电动机的电流而选择的7A上限值的窄测量范围的一个电流传感器28S和具有基于流过单相交流电动机的电流而选择的15A上限值的宽电流测量范围的一个电流传感器28T，如在图8和图9中示出的，电功率检测(测量)精度相对于使用具有15A上限值的电流测量范围的两个电流传感器来测量不大于测量范围的五分之一的电流值得到提高。替代地，也可以仅根据电流传感器28S的输出结果来计算三相交流电动机10的电功率值。
此外，这里，由于在使用三相交流电动机10的电动机驱动式升降装置控制设备(图8)中和使用单相交流电动机50的电动机驱动式升降装置控制设备(图9)中设置了具有不同测量范围的电流传感器28S和28T，电流检测精度得到提高，由此使包括用于检测电流和电功率的控制板20的检测电路能够与具有小额定电流(例如，460V)的三相交流电动机和具有大额定电流(例如，100V)的单相电动机兼容。
尽管以上已说明了本发明的一个实施例，但本发明不限于上述实施例，而是可以在不脱离权利要求书的范围和说明书及附图中指示的技术思想的情况下以多种方式修改。
例如，虽然图8和图9中所示的控制板20上设置有两个电流传感器28S和28T，然而布置结构也可以如下。可在使供应端子Rt和无触点开关装置21-1和21-4电连接的公用图案布线22-1上设置具有与适于测量三相交流电动机10的电流值的电流传感器28S相同电流测量范围的电流传感器28R(未示出)来计算三相交流电动机10的电功率。利用该布置结构，也可准确地计算电功率值。
此外，全都具有不同电流测量范围的三个电流传感器也可被设置为电流传感器28R、28S和28T。通过这样做，可以将电功率计算精度提高到利用两个不同测量范围无法达到的水平，并且还可以测量具有不同电流范围的交流电动机的电功率。
另外，布置结构还可以使得三相交流电源100或单相交流电源200的输出电压通过无触点开关装置(21-1至21-5)例如三端双向可控硅元件(双向晶闸管)被相位控制，由此使得能够根据电压规格统一三相交流电动机10或单相交流电动机50的类型或者增大适用于三相交流电动机10或单相交流电动机50的交流电源的电压范围。
附图标记列表
10：三相交流电动机
11-1至11-3：引出线
20：控制板
21：三相无触点装置(固态继电器SSR)
21-1至21-5：无触点开关装置
22-1至22-7：图案布线
23：微型计算机
24：控制电源电路
25：控制电路块
26：全波整流电路
27：电磁制动器
27a：激励线圈
28R：电流传感器
28S：电流传感器
28T：电流传感器
30：操作单元
31：紧急按钮开关
32：提升按钮开关
33：降低按钮开关
40：倍电压电路
41：输入部
42：单相电源倒换开关
43：单相AC-DC转换器
44：直流电路
45：输出部
50：单相交流电动机(单相感应电动机)
51：主绕组
52：辅助绕组
53：转子
61：交越线(第一外部布线)
62：交越线(第二外部布线)
63：电机启动继电器
65：进相电容器
66-1至66-4：引出线
100：三相交流电源
200：单相交流电源
SP1：单相交流电源端子
SP2：单相交流电源端子
Rt：供应端子
St：供应端子
Tt：供应端子
Ut：输出端子
Vt：输出端子
Wt：输出端子

Claims (7)

1.一种电动机驱动式升降装置控制设备，其特征在于包括：
控制板(20)，所述控制板上安装有无触点开关装置(21-1至21-5)和实施对所述无触点式开关装置的通断控制的微型计算机(23)，控制板(20)的输入侧上具有三个供应端子(Rt、St、Tt)，并且控制板的输出侧上具有与所述供应端子(Rt、St、Tt)分别对应的三个输出端子(Ut、Vt、Wt)；
其中，当三相交流电动机(10)要被使用时，三相交流电源(100)连接到供应端子(Rt、St、Tt)，并且三相交流电动机(10)连接到输出端子(Ut、Vt、Wt)，并且要供应给三相交流电动机(10)的交流电流通过利用微型计算机(23)控制所述无触点开关装置(21-1至21-5)来控制；
当单相交流电动机(50)要被使用时，控制板(20)的所述三个供应端子(Rt、St、Tt)中的两个供应端子(Rt、St)通过第一连接构件(61)电连接在一起以形成与单相交流电源(200)的一个端子连接的单相交流电源端子(SP1)，并且第二连接构件(62)连接到余下的供应端子(Tt)以形成与单相交流电源的另一个端子连接的单相交流电源端子(SP2)；
单相交流电源(200)连接在所述单相交流电源端子(SP1、SP2)之间；
主绕组电流路径形成为使得从与电连接在一起的供应端子(Rt、St)对应的输出端子(Ut、Vt)中的一个输出端子(Ut)和与余下的供应端子(Tt)对应的输出端子(Wt)输出的交流电流通过单相交流电动机(50)的主绕组(51)传递；以及
辅助绕组电流路径形成为使得从所述另一个输出端子(Vt)和所述第二连接构件(62)输出的交流电流通过单相交流电动机(50)的辅助绕组(52)传递，要供应给主绕组(51)和辅助绕组(52)的交流电流通过利用微型计算机(23)控制所述无触点开关装置(21-1至21-5)来控制。
2.如权利要求1所述的电动机驱动式升降装置控制设备，其中，当三相交流电动机(10)被使用时，三相交流电动机(10)的正向和反向旋转之间的切换通过对无触点开关装置(21-1至21-5)进行通断控制使三相交流电流中的两相互换来实施；并且
当单相交流电动机(50)被使用时，单相交流电动机(50)的正向和反向旋转之间的切换通过以下方式实施，即实施切换使得通过对所述无触点开关装置(21-1至21-5)进行通断控制，当旋转在正向和反向之间切换时，流经单相交流电动机(50)的主绕组(51)的主电流的相位反转180度。
3.如权利要求1所述的电动机驱动式升降装置控制设备，其中，所述主绕组电流路径包括串联连接的主绕组(51)、全波整流电路(26)的输入侧和电机启动继电器(63)的动作线圈(63c)，并且还包括与全波整流电路(26)的输出侧连接的电磁制动器(27)的激励线圈(27a)；
所述辅助绕组电流路径包括串联连接的辅助绕组(52)、进相电容器(65)和电机启动继电器(63)的触点(63a、63b)；
其中，所述辅助绕组电流路径能够通过所述电机启动继电器(63)进行通断控制。
4.如权利要求1所述的电动机驱动式升降装置控制设备，其中，所述主绕组电流路径包括串联连接的主绕组(51)和全波整流电路(26)的输入侧，并且还包括与全波整流电路(26)的输出侧连接的电磁制动器(27)的激励线圈(27a)；
所述辅助绕组电流路径包括辅助绕组(52)和进相电容器(65)，所述辅助绕组和进相电容器串联连接使得，根据流经单相交流电动机的主绕组电流路径的电流大小，通过利用微型计算机(23)对无触点开关装置(21-2)进行通断控制，能够切断流经辅助绕组电流路径的电流。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电动机驱动式升降装置控制设备，其中，分别与供应端子(Rt、St、Tt)连接的图案布线(22-1、22-2、22-3)中的两个图案布线(22-2、22-3)设置有电流传感器(28S、28T)，所述电流传感器分别具有不同的测量范围。
6.如权利要求1所述的电动机驱动式升降装置控制设备，其中，用于向单相交流电动机(50)的主绕组(51)供应电流的图案布线(22-3)设置有具有大测量范围的电流传感器(28T)，并且用于向单相交流电动机(50)的辅助绕组(52)供应电流的图案布线(22-2)设置有具有小测量范围的电流传感器(28S)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电动机驱动式升降装置控制设备，设置有控制电源电路(24)，所述控制电源电路包括单相倍电压电路(40)，给所述单相倍电压电路供应与供应端子(Rt、St、Tt)连接的三相交流电源(100)中的两相之间的相间电压或与单相交流电源端子(SP1、SP2)连接的单相交流电源(200)的单相电压作为输入，单相倍电压电路(40)配置为使得，当单相电压被输入到其时，单相倍电压电路(40)使输入电压加倍，由此使输入电压等于三相交流电源中的两相之间的相间电压，并因此使包括微型计算机(23)和控制电源电路(24)的控制电路块(25)与三相和单相应用兼容。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4024443A (en) * 1975-09-09 1977-05-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy A.C.-powered, commutated electric motor
US5055989A (en) * 1990-08-31 1991-10-08 International Business Machines Corporation Three phase to single phase converter
US5311419A (en) * 1992-08-17 1994-05-10 Sundstrand Corporation Polyphase AC/DC converter
JPH06165588A (ja) * 1992-11-19 1994-06-10 Fujitsu General Ltd 空気調和機の制御方法
JPH08317690A (ja) 1995-05-16 1996-11-29 Hitachi Ltd 空気調和装置
JP3545124B2 (ja) 1996-01-10 2004-07-21 愛知電機株式会社 電動機の駆動制御装置
JP2002262595A (ja) * 2001-02-27 2002-09-13 Sanyo Electric Co Ltd 制御対象機器の対応電源判定方法、制御装置及び空気調和装置
CN202218190U (zh) * 2011-09-14 2012-05-09 上海西门子医疗器械有限公司 一种电机驱动电路
JP6168421B2 (ja) * 2013-01-25 2017-07-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力変換装置、電力変換方法、モータシステム
JP6165588B2 (ja) 2013-10-25 2017-07-19 株式会社マキタ 作業機

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