CN207192507U - 一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电梯设备技术领域，尤其是一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置，在三相电网停电时，将在设定的时间内自动投入工作输出三相380V，其包括交流接触器、升压变压器、充电板、控制板、液晶显示器和电池，充电板与交流接触器输入端连接，升压变压器与交流接触器输出端连接，控制板分别与升压变压器、充电板、液晶显示器和电池连接，所述控制板的核心为单片机，其外围设有复位电路、晶振电路、市电检测电路、控制输出信号电路、输出隔离电路、取样保护电路和逆变模块。本实用新型具有安装接线简单、调试方便、性价比高的特点，在三相电网的停电时，将在设定的时间内自动投入工作输出三相380V。

Description

一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置

技术领域

本实用新型涉及电梯设备技术领域，具体领域为一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置。

背景技术

随着社会不断进步，城市化建设的逐步推进，人们对供电的依赖也日益增大，即使是短时的供电中断也会对生产造成较大的经济损失，给人们的生活带来不利的社会影响；应急电源是一种在正常供电电源中断时，可以向用户的重要负载进行短时供电的装置；其可靠性和智能化程度直接决定着当正常电力供应中断时的应急供电情况，在生产和生活中发挥着重要作用。当电梯运行时突发停电会导致电梯困人现象的发生，这时不仅对人们心理造成不利影响并且存在着一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置，避免因外界电网停电、缺相、错相而导致的电梯关人现象。

为实现上述目的，本实用新型提供一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置,在三相电网停电时，将在设定的时间内自动投入工作输出三相380V，其包括交流接触器、升压变压器、充电板、控制板、液晶显示器和电池，充电板与交流接触器输入端连接，升压变压器与交流接触器输出端连接，控制板分别与升压变压器、充电板、液晶显示器和电池连接，所述控制板的核心为单片机，其外围设有复位电路、晶振电路、市电检测电路、控制输出信号电路、输出隔离电路、取样保护电路和逆变模块。

优选的，所述单片机选用DSPIC33FJ16GS504单片机，该单片机为16位PIC单片机。

优选的，所述逆变模块包括供电电源、驱动电路和SPWM调制电路，其中，所述供电电源是基于UC3845A的反激式开关电源，所述驱动电路以IR2110驱动器为核心。

优选的，所述复位电路采用按键脉冲复位电路。

优选的，所述取样保护电路包括输出电压过载保护电路，环路电流过流保护电路，电池电压过压、欠压保护电路和短路保护电路。

优选的，所述液晶显示器采用LCD12864液晶显示芯片，所述液晶显示芯片通过数字芯片74HC164与单片机连接。

本实用新型的有益技术效果：具有安装接线简单、调试方便、性价比高的特点，在三相电网的停电时，将在设定的时间内自动投入工作输出三相380V，将电梯轿厢往轻载方向缓慢运行到就近站平层、开门，释放乘客，从而最大限度的减轻人员乘梯伤害。

附图说明

图1为本实用新型具有液晶显示的三相电梯停电应急装置的内部电气图；

图2为本实用新型的单片机引脚电路图；

图3为本实用新型的复位电路的电路图；

图4为本实用新型的晶振电路的电路图；

图5为本实用新型的市电检测电路的电路图；

图6为本实用新型的控制输出信号电路的电路图；

图7为本实用新型的输出隔离电路的电路图；

图8为本实用新型的输出电压过载保护电路的电路图；

图9为本实用新型的环路电流过流保护电路的电路图；

图10为本实用新型的电池电压过压、欠压保护电路的电路图；

图11为本实用新型的短路保护电路的电路图；

图12为本实用新型的供电电源的电路图；

图13为本实用新型的驱动电路的电路图；

图14为本实用新型的SPWM调制电路的电路图。

图15为本实用新型的液晶显示器的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置,在三相电网停电时，将在设定的时间内自动投入工作输出三相380V，将电梯轿厢往轻载方向缓慢运行到就近站平层、开门，释放乘客，从而最大限度的减轻人员乘梯伤害，其包括交流接触器、升压变压器、充电板、控制板、液晶显示器和电池，充电板与交流接触器输入端连接，升压变压器与交流接触器输出端连接，控制板分别与升压变压器、充电板、液晶显示器和电池连接。

其中，控制板的核心为单片机，其外围设有复位电路、晶振电路、市电检测电路、控制输出信号电路、输出隔离电路、取样保护电路和逆变模块。

本实施例中单片机选用DSPIC33FJ16GS504单片机，该单片机是16位PIC单片机，适用于不间断电源(Uninterrupted Power Supply，UPS)，开关电源和功率因数校正，变频器，其引脚图如图2所示。

单片机的复位电路采用按键脉冲复位电路，电路图如图3所示。晶振电路为系统提供时钟信号，通常所有系统共用一个晶振，保证各部分保持同步。晶振通常与锁相环配合使用，以提供系统所需的时钟频率，可以用于同一个晶振项链的不同锁相环来提供的。单片机DSPIC33FJ16GS504的晶振电路采用无源晶振(10Mhz)，微调电容取22pf，电路图如图4所示。

当市电发生突然停电缺相或外电网故障的情况，市电检测电路可以立即检测出，电路图如图5所示，市电输入信号(R,S,T)是通过光耦合器为介质传输到CPU的IO口，CPU再根据IO口反馈的信号来判断市电输入是否正常，以采取下一步操作命令的执行。光电耦合器件是通过光线实现耦合构成(电-光)和(光-电)的转换器件，在传输信号的同时能有效高低压隔离和各种杂讯干扰，使通道上的杂讯比大为提高。

当断电时，控制输出信号电路输出几组无源点给电梯系统断电信号和相序临时短接信号，正常市电信号断开，电路图如图6所示。单相输出的380V通过输出隔离电路，具体电路如图7所示，采用继电器隔离，J3的常闭点控制隔离接触器KM。

取样保护电路包括输出电压过载保护电路，环路电流过流保护电路，电池电压过压、欠压保护电路和短路保护电路。

输出电压过载保护电路如图8所示，输出电压经整流，滤波，降压后传输到CPU，通过与CPU设定的保护值相比较来判断是否过载决定是否切断SPWM逆变。

环路电流过流保护电路如图9所示，在逆变器中串入电阻实现电流采样，两端信号分别为LM324运放放大器同向端，反相端,采用同向放大10倍的方式输出信号为BATI。BATI信号通过LM324运放跟随电路经过缓冲及隔离之后传输到CPU,通过与CPU内设的标准值相比较判断是否切断SPWM逆变。

电池电压过压、欠压保护电路如图10所示，电池的输出电压经分压直接通过LM324运放跟随电路输出到CPU,由CPU内设的过压及欠压标准值判断是否切断SPWM逆变。

短路保护电路如图11所示，取逆变输入的H桥输出的电压和基准电压比较来判断逆变短路和异常。

逆变模块包括供电电源、驱动电路和SPWM调制电路，其中，供电电源是基于UC3845A的反激式开关电源，输出12V,5V,24V，UC3845A芯片为SOT8管脚贴片封装，具体电路如图12所示，其中48V为电源输入。

驱动电路作为逆变电源的重点，是连接控制单元与功率管的纽带，本实施例的驱动电路以IR2110驱动器为核心，IR21输入端采用的是施密特触发电路能提高抗干扰能力。TTL/COMS电平与输入逻辑电路兼容，输入引脚阈值为电源电压Vdd的10％，每个通道相对独立。由于逻辑信号都是通过高低电平耦合电路连接到各自的通道上，允许逻辑电路参考地(VSS)与功率电路参考地(COM)之间有±5V的偏移，并且能屏蔽小于50ns脉冲，这样具有较为理想的抗干扰效果。两个高压MOS管推挽驱动器的最大灌入或输出驱动电流可达2A，上桥臂通道可承受500V的电压。输入与输出信号间的传导时间延时较小，导通传导延时时间为120ns，关断传导延时时间为95ns。电源VCC常用值为15V，逻辑电源和模拟电源共用15V电源，逻辑地和模拟地连接在一起。设置功率电源VCC的欠压保护，当小于8.2V时，驱动输出封锁，具体驱动电路如图13所示。

SPWM调制电路是利用脉宽不等的方波来等效正弦波，保证脉宽不等的方波来对应的基波与所需要等效的正弦波的频率、幅值和相位均相等，需要重点关注的问题：谐波、直流电压利用率、开关损耗、跟踪(响应)速度、不同应用场合的特殊问题，本实施例的SPWM调制电路具体电路图如图14所示。

结合图15说明，本实施例的液晶显示器采用汉字图形点阵液晶显示芯片LCD12864显示方案，LCD12864汉字图形点阵液晶显示模块，具有功耗低、显示操作简单等特点，可显示汉字及图形。供电电源为+5V，带背光，可调节对比度。显示芯片的1号管脚、2号管脚为电源；显示芯片的19号管脚、20号管脚为背光电源；显示芯片的3号管脚为已经对比对调节端，通过一个10kΩ电位器接地来调节液晶显示对比度。液晶显示芯片通过数字芯片74HC164与单片机连接，该芯片具有14个引脚，引脚1、2连接在一起作为串行数据输入口与单片机的引脚5、6连接，该芯片的引脚8为串行时钟输入口与单片机的引脚4连接，该芯片的引脚3、4、5、6、10、11、12、13为并行数据输出口，引脚13也作数据串行输出口，引脚7接地，引脚9、14接电源正5V。

本申请的具有液晶显示的三相电梯停电应急装置在待机状态，充电板对电池进行充电。电梯正常(非检修状态)运行的情况下，断开电梯系统电网总电源前置接触器KM释放，KM线圈回路被断开互锁。等待电梯系统内电容放电放完，接着本申请送出三相AC380V供给电梯系统，然后电梯系统检测轿厢是否位于门区，若处于门区直接送出开门信号；若为非门区，给电梯主板UPS信号，等待设定时间值(等待抱闸时间)。如果在设定时间内有电梯抱闸信号则电梯以自救速度或检修速度到平层开门放人。在电梯运行过程中，本申请进行检测各种故障：如应急运行输出电压检测，应急负载过流检测，应急电池电压过低检测，如果检测到故障，本申请则停止工作。应急运行中抱闸检测、应急运行中是否置检修检测、逆变器故障检测、应急运行超时检测等是有电梯系统完成。如果检测到以上故障，则电梯结束应急运行。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置,在三相电网停电时，将在设定的时间内自动投入工作输出三相380V，其特征在于，包括交流接触器、升压变压器、充电板、控制板、液晶显示器和电池，充电板与交流接触器输入端连接，升压变压器与交流接触器输出端连接，控制板分别与升压变压器、充电板、液晶显示器和电池连接，所述控制板的核心为单片机，其外围设有复位电路、晶振电路、市电检测电路、控制输出信号电路、输出隔离电路、取样保护电路和逆变模块。

2.根据权利要求1所述的一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置，其特征在于：所述单片机选用DSPIC33FJ16GS504单片机，该单片机为16位PIC单片机。

3.根据权利要求1所述的一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置，其特征在于：所述逆变模块包括供电电源、驱动电路和SPWM调制电路，其中，所述供电电源是基于UC3845A的反激式开关电源，所述驱动电路以IR2110驱动器为核心。

4.根据权利要求1所述的一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置，其特征在于：所述复位电路采用按键脉冲复位电路。

5.根据权利要求1所述的一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置，其特征在于：所述取样保护电路包括输出电压过载保护电路，环路电流过流保护电路，电池电压过压、欠压保护电路和短路保护电路。

6.根据权利要求1所述的一种具有液晶显示的三相电梯停电应急装置，其特征在于：所述液晶显示器采用LCD12864液晶显示芯片，所述液晶显示芯片通过数字芯片74HC164与单片机连接。