CN1849256B - 电梯的控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于控制不改变转矩方向的电梯例如没有对重装置的电梯的方法和系统，所述电梯具有诸如永磁体电动机或者异步电动机那样的交流电动机(M1)、用于控制电动机的电动机驱动部件(DRIVE1)和用于控制电梯的操作的电梯控制部件(ECO1)，其中在电梯控制部件和电动机驱动部件之间提供用于传送控制信号的控制通道，在电梯控制部件和电动机驱动部件之间只传送位置和转矩控制信号来控制电动机。
Description
技术领域
本发明涉及电梯的控制。更具体而言，本发明涉及一种用于控制不改变转矩的方向而工作的电梯的方法(例如没有对重装置的电梯)和一种被设计用于应用所述方法的控制系统。本发明的控制方法适合用在例如具有以相对高的速度转动的交流电动机和使该速度适合于电梯操作的齿轮系统、但没有对重装置的电梯中。
背景技术
目前电梯控制系统一般包括电梯控制部件和控制电动机的电动机驱动部件(图1)。电梯控制部件包括交通控制器TRC，从不同楼层发出的呼叫都被指向该交通控制器TRC。此外，电动机驱动部件一般包括运动控制器MOC、速度控制器SPC、转矩控制器TOC和安全电路SAC。驱动控制部件接收用于运动控制、给出电梯轿厢的位置的反馈数据、用于速度控制的速度、用于转矩控制的电动机电流和来自安全接触器的有关安全的控制数据，凭借安全接触器可以切断对电动机驱动部件的电流提供以便停在层站(landing)处。
在本控制系统中，在控制块之间需要相对较大量的数据通信，通常是串行数据通信，以用于信号(通常是串行形式)的传送。由于此原因，本控制系统相对复杂。而且，尤其是在具有高容量(较高的速度、高度)的电梯的情况中，速度控制相对重要。相比之下，在包括具有大传送比的齿轮系统的较慢的电梯中，速度控制不是那么关键的因素。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，并且实现一种专门用于没有对重装置的电梯或者转矩方向不改变的相应电梯的新的并且非常简单的电梯控制方法和系统。
在本发明的控制方法中，在电梯控制部件中而不是在电动机驱动部件中计算速度基准，并且在初期阶段将其转换成位置基准(位置曲线(profile))，因此其是控制电动机的信号。在此情况中，电动机控制信号不必采用例如需要发送和接收复杂消息的两个微控制器的串行形式，但是电动机控制信号可以是其中通过例如PWM或频率调制对其进行编码的脉冲图，其被用于控制被馈入电动机的电流或电压信号。电动机一般是装备有永磁体的同步或异步电动机。
在根据本发明的用于控制电动机的控制中，在电梯控制部件和电动机驱动部件之间只传送位置和转矩控制信号。
本发明的控制方法和系统的特征在下面的权利要求中给出。
通过应用本发明，可以完全去除电动机驱动部件中的速度控制器并且部分地去除电动机驱动部件中的运动控制器。此外，实现下面的优点：
-电动机驱动部件和电梯控制部件之间的接口非常简单，
-由于元件数目变少，所以提高了可靠性，
-由于使用基本元件，所以产品寿命长。
-不需要微控制器，
-可以在电梯控制部件中实现电梯安全功能，
-由于只在一个控制部件中处理参数，所以无需将它们从一个控制部件传送至另一个控制部件。
附图说明
下面，将参照示例和附图详细描述本发明，其中
图1给出现有技术电梯控制系统的方框图，
图2给出本发明的电梯控制系统的方框图，以及
图3a和3b图示根据本发明的位置-速度基准的实现。
具体实施方式
图2表示根据本发明的用于没有对重装置的相对较慢的电梯的控制的控制系统。该电梯具有安装在电梯井中的电梯电动机M1例如圆盘形永磁体交流电动机和也被放置在电梯井中的它的控制系统。该控制系统包括与电梯电动机M1集成在一起并且与电梯控制部件分离的电动机驱动部件DRIVE 1和包括安全开关SASW1的控制的电梯控制部件ECO1。如稍后将要描述的那样，在电动机驱动部件和电梯控制部件之间，在两个通道中只传送两个信号：位置POS1和转矩TORQUE1。
在控制系统中，可以省去电动机驱动部件的传统控制，并且将速度曲线的计算转移至在电梯控制部件中提供的交通控制块。系统按如下所述工作：
从运动控制获得的位置基准(图3a和3b)被直接用于控制被馈入电动机M1的电流或者电压信号。位置基准是频率编码(图3a)或PWM编码(图3b)的脉冲图SPEED1，其被直接(图3a)或者经还向其馈入振荡器信号(图3b)的复用器X1传送至所谓的查找表块TABLE1。从该表块直接获得供电动机M1运转的电压或电流基准矢量的矢量相位。
本发明的必要特征是使用位置基准作为中断运动的通道。没有位置基准，电压矢量就不能转动，因此电梯就不能移动(并且不会引起危险情况)。
运动控制变得更简单并且不再需要速度曲线。取而代之，该系统使用可以构成非常简单的交通控制的一部分的位置曲线。位置曲线中的每个脉冲移动电梯通过一定距离。
对于转矩控制，可以将其表述为，当将永磁体同步电动机用在没有对重装置的电梯中时，无需基于负载的称量来使用转矩控制。运动曲线使该电动机的磁场旋转，并且基于负载引起的电动机的电角度的变化自动产生转矩。
因为在不同尺寸的电梯中转矩不同，所以电梯控制部件必须给出某种转矩基准。该基准可以基于电梯尺寸或者基于钢索和电动机的特性。此外，可以基于电梯轿厢位置反馈来调整该基准。
控制转矩的一种方法是根据位置曲线产生简单的V/f转换。在本发明中，在交通控制和电动机驱动部件之间使用另一通道(例如PWM信号)。
正如关于运功控制已经陈述的那样，电动机驱动部件的安全是基于交通控制和电动机驱动部件之间的两个通道的：位置曲线和转矩基准。如果缺少它们中的任何一个，则电梯不能移动。
本发明的控制系统在电动机驱动部件侧上不需要操作参数。电动机仅由两个信号：位置和转矩来控制。
在电动机驱动部件侧上也需要某种诊断。在此发明中，可以当电梯不动时进行诊断。如果上述的两个通道是双向的，则可以使用它们。
对于本领域的技术人员来说很明显，本发明的不同实施例不限于上述的示例，而可以在下面给出的权利要求的范围之内对它们进行改变。
Claims (10)
1.一种用于控制不改变转矩方向的电梯的方法，所述电梯具有交流电动机(M1)、用于控制电动机的电动机驱动部件(DRIVE1)和用于控制电梯的操作的电梯控制部件(ECO1)，其中在电梯控制部件和电动机驱动部件之间提供用于传送控制信号的控制通道，其特征在于：
只从电动机驱动部件向电梯控制部件传送以脉冲图的形式编码的位置和转矩控制信号；
通过查找表，根据所述位置控制信号来获得供电动机运转的电压或电流基准矢量的矢量相位；
根据所述转矩控制信号来获得代表转矩变化的转矩基准；以及
通过所述位置和转矩控制信号来控制电动机。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电梯为没有对重装置的电梯，并且所述交流电动机为永磁体电动机或者异步电动机。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过脉冲图来控制电动机，其中，已经将速度编码为用于控制被馈入电动机的电流或电压信号的控制信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述控制信号为位置信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：其使用位置曲线，所述位置曲线的计算在电梯控制部件中进行。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：电动机驱动部件的安全是基于交通控制器和电动机驱动部件之间的两个通道的：位置曲线和转矩基准，使得如果缺少它们中的任何一个，则电梯不能移动。
7.一种用于控制不改变转矩方向的电梯的系统，所述电梯具有交流电动机(M1)、用于控制电动机的电动机驱动部件(DRIVE1)和用于控制电梯的操作的电梯控制部件(ECO1)，其中在电梯控制部件和电动机驱动部件之间提供用于传送控制信号的控制通道，其特征在于：
在电梯控制部件和电动机驱动部件之间只包含两个通道，只从电动机驱动部件向电梯控制部件传送以脉冲图的形式编码的位置和转矩控制信号；
通过查找表，根据所述位置控制信号来获得供电动机运转的电压或电流基准矢量的矢量相位；
根据所述转矩控制信号来获得代表转矩变化的转矩基准；以及
通过所述位置和转矩控制信号来控制电动机。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述电梯为没有对重装置的电梯，并且所述交流电动机为永磁体电动机或者异步电动机。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述交流电动机为圆盘形交流电动机，并且所述圆盘形交流电动机和所述控制系统安装在电梯井中。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：控制系统包括与交流电动机(M1)集成在一起的电动机驱动部件(DRIVE1)和与其分离的电梯控制部件(ECO1)。
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