CN1290647A - 电梯驱动设备的监视器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电梯驱动设备的监视器,其中以如下方式对电梯驱动设备的肯定的断开加以确认,由输入端上的并设置在变频电源单元外面的一控制部分对是存否在信号进行确认,该信号是由在变频电源单元或静态变压器的输入端上的电源电压衍生出的并根据对一个或多个信号存在的确认,通过向开关器发出一个信号可以中断通向变频电源单元的电能流。

Description

电梯驱动设备的监视器
本发明涉及一种电梯驱动设备的监视器，尤其涉及专门用于监视驱动设备被断开后驱动设备的停止状态的监视器。
在电梯的驱动设备中，采用对三相或直流电机馈电和控制的方法，满足在驱动设备被断开的情况下对其停止状态进行监控的要求。其依赖于由静态装置所确定的量度。例如在欧洲工业标准(1998)81-1，12．7中对这些量度作了说明。例如在欧洲工业标准(1998)81-1，14．1中对故障检查和保险装置的要求作了说明。
在EP 0903314A1中举例对电梯驱动控制的监视器作了说明。该监视器基本由一安全传感器和电机电路和／或制动电路构成并且采用由电子器件构成的装置实施监视。
尤其在EP 0903314 A1的图3中示出带有设置在驱动电机5制动器106面端的电机-和-制动电路103的监视器1，上述图与本发明的图6相符。另外，示意示出带有信号源的保险电路104以及与电机-和-制动电路103带有连接20的保险传感系统102。
电机-和-制动电路103基本由一变频电源单元50、一VVVF(可变电压和可变频率)驱动控制单元51、一智能保护系统52和一制动控制单元53构成。
变频电源单元50包括所有电子电源器件，以便将电源电压变换成中间电路直流电压并由后者转换成提供给驱动电机5的三相电流。VVVF驱动／控制单元51是用于驱动调整和电梯控制的器件的组合。VVVF驱动控制单元51对变频电源单元50进行控制并且另一方面由作为接口的智能保护系统52对其进行访问。智能保护系统52是电子驱动的保险模块。它由电子保险电路构成并用于监视所有与保险有关的功能。
另外，与本申请的图7相符的EP 0903314A1的图4示出电机控制单元。VVVF驱动／控制单元51与智能保护系统52间的接口在此是非常简单的，没有机电继电器。形成三相电流的至驱动电机5的电能流J通过两个开关件，即输入直流整流器55和绝缘栅双极晶体管(IGBT)交流整流器56，被智能保护系统52利用VVVF驱动／控制单元51阻塞和释放。用三相L1、L2、L3馈电的输入直流整流器55由一带有直流整流器控制单元57的半闸流管电桥构成。由直流整流器控制单元57对输入直流整流器55进行通／断控制。但断开时，有一小的电流流过充电电阻RC。用于对交流整流器56的IGBT进行激励控制的脉宽调制(PWM)的控制信号T1-T6作为信息组，由智能保护系统52利用VVVF驱动／控制单元51中的逻辑链接进行检出和释放。
由VVVF驱动／控制单元51对电机电流iu、iv、iw的量度信号进行准备并传给智能保护系统52。监视功能可以粗分为电梯驱动设备的“启动”、“运转”和“停机”程序。程序“停机”在有关的中间电路电压测试后进行。在此情况下，根据图7所示的变频电源单元50，一个由驱动／控制单元51控制的器件TB和RB控制的中间电路电容器C放电，其放电的程度应使智能保护系统52根据中间电路电压UZK确定输入直流整流器55是否断开。据此，驱动设备在一特定时间内(几分钟或几小时左右)可以重新启动。如果超过此时间，将重新进行中间电路电压测试。
在该中间电路电压测试时，需要通过TB和Rb途径进行电容器C的放电，以便确认输入直流整流器55是否是断开的。稍后重新对电容器充电，以便电梯正常工作。根据已有技术，考虑到要进行测试势必会降低中间电路的性能，所以需要一个附加电路顺电能的流向与输入直流整流器连接。
基于EP0903314 A1记载的监视器，本发明的目的在于，提出一种监视器，其中不需要付出大的附加电路的开销，该监视器即可确定是否电梯的驱动设备肯定已经断开。
此目的的实现方案是，电梯驱动设备的监视器主要由一开关器、一变频电源单元或静态变压器、一带有输入端控制部分和一输出端控制部分的控制单元，和一驱动电机构成，其中变频电源单元包括一用于将电源电压转换成中间电路直流电压的中间电路和一用于将中间电路直流电压转换成提供给驱动电机的三相或交流电流，其中输入端上的控制部分用于监视驱动电机是否肯定已经断开，其中根据本发明采用如下方式实现对驱动设备肯定断开的确认，在输入端并设置在变频电源单元外面的控制单元对信号是否存在进行确认，该信号是由在变频电源单元输入端上的多相电源电压衍生出的，并根据对信号是否存在的确认，通过向开关器发出一个或多个信号可以中断通向变频电源单元的电能流。
作为监视驱动设备是否肯定断开的控制器设置在变频电源单元的输入端，而不是像根据已有技术的监视器那样，设置在直流整流器与交流整流器之间，所以对中间电路直流电压的测量完全是不必要的。故根据本发明，电容器的充电和放电也是多余的。另外，由于本发明的监视器设置在变频电源单元输入端，因而其应用方式比根据已有技术测量中间电路直流电压的监视器的方式更为灵活。
另外，根据本发明优选对电源电压的所有三个相分别单独监视并可以有选择地断开某相。因而可以实现对无电电路的检查，而不必为实现此目的耗费电能。
根据本发明的一具体的实施例，在变频电源单元的输入端上的开关器包括三个单相继电器，它们分别带有向输入端上的控制单元应答的继电器应答单元。
根据本发明的另一具体的实施例，在变频电源输入端上的开关器包括三个内置的保险半导体继电器，它们都带有用于向输入端上的控制单元应答的信号输出。
根据本发明的另一具体的实施例，在变频电源单元的输入端上的开关器是集成在一起的并且变频电源单元被设计成一个有源B6电桥。每个电桥段中的传感器向输入端上的控制单元报告分别通向输入端控制单元的各电桥段内的信号状态。在此情况下，每个电桥段上的传感器优选是一个电流传感器，例如是一个霍尔传感器或是一个电流测量线圈。
被提供测量信号状态的输入端上的控制单元优选是电梯控制单元。
下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步的说明。图中示出：
图1示出带有本发明的监视器的电梯驱动设备；
图2示出公知的在输出端上的控制单元；
图3示出本发明的监视器的第一优选实施例；
图4示出本发明的监视器的第二优选实施例；
图5示出本发明的监视器的第三优选实施例；
图6为根据已有技术的电机-和-制动装置电路开关电路示意图；和
图7为根据已有技术带有监视器的电机控制单元。
图1为根据本发明的带有监视器的电梯驱动设备的方框图。一个三相电源电压L1、L2和L3加在一开关器1上，该开关器用于对通向中间电路2、3的电能流实施控制，该中间电路2、3将三相电源电压L1、L2和L3转换成中间电路直流电压。中间电路2、3由一变频电源单元或一静态变压器2和一个中间电路电容器3构成。当电能流接通时，电能流由变频电源单元2和中间电路电容器3向前流向交流整流器或变频器4或流向一用于将中间电路直流电压转换成用于驱动电机5的三相电流u、v和w的电路4。
另外，如图1所示，控制单元6在输入端，并且还有一单独的控制单元或VVVF控制单元8在输出端。
如图1所示，在变频电源单元2输入端上的表示电源电压L1、L2和L3存在或不存在的，即电源电压断开的信号60，根据本发明，被输送给输入端控制单元6，该控制单元设置在变频电源单元2的外面，并且当存在信号60时，控制单元向开关器1发出一个信号70，从而导致电源电压L1、L2和L3被断开。可以分别单独对是否存在电源电压L1、L2和L3进行检验，因而可以有选择地断开。所以可以对无电流的电路的可能性进行探察，而不会为实现此目的耗费电能。正如在第一实施例、第二实施例或第三实施例的说明中非常清楚的描述，采用开关器1(带实线的箭头)或采用变频电源单元2(虚线)，可以将信号60送给在输入端的控制单元6。
输入端上的控制单元6与图2所示的输出端上的控制单元8连接，该控制单元例如是一个根据已有技术公知的(VVVF)控制单元，在此对其不再赘述。输出端上的控制单元8起着对变频器4控制和调整的作用。
图3示出带有在一电桥电路(B6电桥)中的直流整流二极管21-26的变频电源单元和作为第一实施例的开关器1，该开关器带有单相继电器11、12和13，每个继电器又分别带有对输入端上的控制单元6应答的继电器应答单元61、62和63，其中分别用71、72和73标示单相继电器11、12和13的激励控制单元。
图4示出变频电源单元2，该电源单元也带有在一电桥电路(B6电桥)中的直流整流二极管21-26和作为第二实施例的开关器1，该开关器带有内置的保险半导体继电器14、15和16，它们带有用于对输入端上的控制单元进行应答的(故障)信号输出端64、65和66，其中用74、75和76标示半导体继电器14、15和16的激励控制单元。
图5示出带有在一电桥电路(B6电桥)中的直流整流二极管21-23和27-29的变频电源单元。与图3和图4有所不同的是，图3、4中示出的直流整流器24、25和26被可控直流整流器27、28和29所取代，后者分别被由输入端上的控制单元6引出的线路77、78和79激励控制。在变频电源单元2的每个电桥段内设置有传感器67、68和69，所述传感器的设计应能使其向在输入端上的控制单元6报告电桥段内的各自的信号状态。在此情况下的传感器67、68和69优选是电流传感器，例如霍尔传感器或电流测量线圈。
根据本发明的所有优选实施例的监视尤其是在开关器1处于闭合或通状态下进行，因而消除了在已有技术中出现的对静态变压器的中间电路的连续充放电的问题。静态变压器2的直流整流器通常是一个如图3-5所示的电桥电路B6电桥。如果此时一个电桥段断开，则仅B4电桥仍用于直流整流。此点可以有足够的功率保持中间电路2、3用于持续地驱动。在电梯的每个停靠阶段，三个电桥段并随之驱动设备被依次断开。对每个电桥段的断开可以和必须分别进行监视。在每次运行后必须根据本说明书引述的欧洲工业标准81-1(1998)，12．7对开关器的所有极的断开功能进行检查。
在控制单元中对向输入端上的控制单元6报告的信号60进行处理，其中显然要根据本说明书引言中引述的欧洲工业标准81-1(1998)，14．1对故障检查和保险装置的要求加以考虑。
例如在三个电桥段中的一个出现故障的情况下，其它电桥段被激活并断开。从而避免了电梯重新被启动。电路保持不起作用状态并且没有电能加到驱动设备或电机5上。
当三个电桥段中的两个同时出现故障时，则通过变频器途径的电能流仍可以通过向输出端上的VVVF控制单元或控制单元8的报告而中断，从而没有电能加在驱动设备或电机5上。
如果在此精确地说，六个开关中有两个出现故障，而且确实有电能流，但此点并不会导致在驱动设备中出现三相场及随之出现的任何风险，由于在此情况下制动器可以保持驱动器处于停止状态。
综上所述，本发明公开了一种电梯驱动设备的监视器的发展，其中其优点特别在于，消除了中间电路的充／放电并使选择性的断开成为可能。

Claims (7)

1．电梯驱动设备的监视器，主要由一开关器(1)、一变频电源单元或静态变压器(2、3、4)、一带有输入端上的控制部分(6)和输出端上的控制部分(8)的控制单元(6、8)，和一驱动电机(5)构成，其中变频电源单元(2、3、4)包括一用于将电源电压L1、L2、L3转换成中间电路直流电压的中间电路(2、3)和一用于将中间电路直流电压转换成提供给驱动电机的三相或交流电流(u、v、w)的中间电路(4)，其中输入端上的控制部分(6)用于监视驱动设备是否肯定已经断开，其特征在于，输入端上的并设置在变频电源单元(2)外面的控制部分(6)对信号(60)是否存在进行确认，该信号是由在变频电源单元(2)的输入端上的多相电源电压(L1、L2、L3)衍生出的，并根据对一个或多个信号是否存在的确认，通过向开关器(1)发出一信号可以中断通向变频电源单元(2)的电能流。
2．按照权利要求1所述的监视器，其特征在于，输入端上的控制部分(6)对信号(60)是否存在进行确认，该信号是由在变频电源单元(6)的输入端上的电源电压(L1、L2、L3)分别针对各相衍生出的。
3．按照权利要求1或2所述的监视器，其特征在于，在变频电源单元(2)输入端上的开关器(1)包括单相继电器(11、12、13)，它们分别具有向输入端上的控制部分(6)进行应答的继电器应答单元(61、62、63)。
4．按照权利要求1或2所述的监视器，其特征在于，在变频电源单元(2)输入端上的开关器(1)包括内置的保险半导体继电器(14、15、16)，它们带有向应答单元(61、62、63)输出的信号输出端，所述应答是向在输入端上的控制部分(6)的应答。
5．按照权利要求1或2所述的监视器，其特征在于，在变频电源单元(2)输入端上的开关器(1)是集成的，在输入端上的变频电源单元(2)是一个有源B6电桥并且在每个电桥段有一个传感器(67、68、69)，用于向输入端上的控制部分(6)报告各电桥段的信号状态。
6．按照权利要求5所述的监视器，其特征在于，设置在每个电桥段上的传感器(67、68、69)是一个电流传感器，例如是一个霍尔传感器或电流测量线圈。
7．按照上述权利要求中任一项所述的监视器，其特征在于，控制单元(6、8)是电梯控制单元。
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