CN211701904U - 电机封星控制电路以及电梯驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电机封星控制电路以及电梯驱动系统，包括第一控制回路、第二控制回路以及变频器，其中：所述变频器包括上下桥臂开关管，所述上下桥臂开关管分别与电机的三相绕组相连，为三相绕组供电；所述第一控制回路包括控制单元，控制单元一端用于接收封星信号，另一端与上下桥臂开关管相连；所述第二控制回路与所述第一控制回路并联，一端用于接收封星信号，另一端与上下桥臂开关管相连。上述电机封星控制电路以及电梯驱动系统，通过设置独立工作的两个控制回路进行封星控制，在接收到封星信号后，两个控制回路同时工作，实现封星，任一回路失效，另一回路仍可实现封星，安全性更高。
Description
技术领域
本申请涉及电梯控制技术领域，特别是涉及一种电机封星控制电路以及电梯驱动系统。
背景技术
在电梯控制领域，当前主流技术是用变频器驱动电机，以实现轿厢的控制，但随着行业内对安全要求越来越高，除了基本控制外，业内也提出电机力矩关断、封星等功能，以保证运行的高安全性。
封星技术，是指电梯永磁同步无齿轮曳引机将三相绕组引出线用导线或者串联电阻按星形连接，此时曳引机作为三相交流永磁发电机，电梯机械系统的不平衡力矩带动曳引轮运转，发电机吸收机械能转化为电能，通过封星形成的闭合回路将电能转化为电磁转矩与机械转矩相抗衡将电能消耗掉，使永磁同步无齿轮曳引机的曳引轮转速降低。根据这个特性，很多厂家把封星功能作为紧急救援时电梯低速运行的保护措施，在紧急救援时，使电梯轿厢利用自重自行运动时可以稳定在一个低速匀速状态。
但目前的封星技术仍存在一定的失效率，若封星功能失效，则电梯无法及时降速或制动，存在一定的安全隐患。
实用新型内容
针对目前的封星技术仍存在一定的失效率，若封星功能失效，则电梯无法及时降速或制动，存在一定的安全隐患的技术问题，本申请提供一种电机封星控制电路以及电梯驱动系统，通过设置独立工作的两个控制回路进行封星控制，在接收到封星信号后，两个控制回路同时工作，实现封星，任一回路失效，另一回路仍可实现封星，安全性更高。
本申请提供一种电机封星控制电路，
包括第一控制回路、第二控制回路以及变频器，其中：
所述变频器包括上下桥臂开关管，所述上下桥臂开关管分别与电机的三相绕组相连，为三相绕组供电；所述第一控制回路包括控制单元，控制单元一端用于接收封星信号，另一端与上下桥臂开关管相连，所述控制单元基于所述封星信号控制所述上下桥臂开关管的导通和关断，实现封星；
所述第二控制回路包括三态门、上拉电阻以及下拉电阻，所述三态门的使能端用于接收封星信号，输出端分别与所述上下桥臂开关管相连；上拉电阻一端连接在所述输出端与上桥臂开关管之间，上拉电阻另一端与电源相连；下拉电阻一端连接在所述输出端与下桥臂开关管之间，下拉电阻另一端接地；所述三态门通过所述上拉电阻与下拉电阻控制上下桥臂开关管的导通和关断，实现封星。
以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
可选的，所述第一控制回路还包括隔离器件，所述隔离器件连接在所述控制单元与上下桥臂开关管之间。
可选的，所述隔离器件包括隔离光耦。
可选的，所述第二控制回路还包括隔离电路，所述隔离电路连接在所述三态门与上下桥臂开关管之间。
可选的，所述第二控制回路还包括信号转换电路，所述信号转换电路连接在所述三态门与上下桥臂开关管之间，用于将所述三态门输出的控制信号转换为驱动信号。
可选的，所述第二控制回路还包括延时电路，所述延时电路连接在所述三态门与上桥臂开关管之间，用于使上桥臂开关管延时导通和关断。
可选的，所述电机封星控制电路还包括监控电路，所述监控电路分别与所述第一控制回路以及第二控制回路相连，用于接收所述第一控制回路以及第二控制回路的控制信号以监控所述电机封星控制电路的控制状态。
可选的，所述电机封星控制电路还包括通信电路，所述通信电路与所述监控电路相连，用于基于所述监控电路监控到的控制状态向上位机反馈信号。
可选的，所述控制单元包括单片机。
一种电梯驱动系统，包括上述电机封星控制电路以及电机，所述电机封星控制电路与所述电机的三相绕组相连，所述电机用于带动电梯轿厢运行。
本申请的电机封星控制电路以及电梯驱动系统，通过设置独立工作的两个控制回路进行封星控制，在接收到封星信号后，两个控制回路同时工作，实现封星，任一回路失效，另一回路仍可实现封星，安全性更高。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的电机封星控制电路的原理框图；
图2为本实用新型一实施例的电机封星控制电路的第一控制回路与上下桥臂开关管连接的示意图；
图3为本实用新型一实施例的电机封星控制电路的第二控制回路与上下桥臂开关管连接的示意图。
图中附图标记说明如下：
1、第一控制回路；11、控制单元；12、隔离器件；2、第二控制回路；21、三态门；22、隔离电路；23、信号转换电路；24、延时电路；3、变频器；4、电机。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请一实施例提供一种电机封星控制电路，电机封星控制电路包括第一控制回路1、第二控制回路2以及变频器3，其中：
变频器3包括上下桥臂开关管，上下桥臂开关管分别与电机4的三相绕组相连，为三相绕组供电；
第一控制回路1包括控制单元11，控制单元11一端用于接收封星信号，另一端与上下桥臂开关管相连，控制单元11基于封星信号控制上下桥臂开关管的导通和关断，实现封星；
第二控制回路2包括三态门21、上拉电阻R1以及下拉电阻R2，三态门21 的使能端用于接收封星信号，输出端分别与上下桥臂开关管相连；上拉电阻R1 一端连接在输出端与上桥臂开关管之间，上拉电阻R1另一端与电源相连；下拉电阻R2一端连接在输出端与下桥臂开关管之间，下拉电阻R2另一端接地；三态门21通过上拉电阻R1与下拉电阻R2控制上下桥臂开关管的导通和关断，实现封星。
可以理解的，第一控制回路1通过软件控制上下桥臂开关管的导通和关断，第二控制回路2通过硬件电路控制上下桥臂开关管的导通和关断。
具体地，三相绕组分别为U相绕组、V相绕组以及W相绕组，与每相绕组相连的上桥臂与下桥臂均分别设置有开关管，当上桥臂开关管导通且下桥臂开关管关断时，三相绕组之间电势差为0，处于封星状态。
本申请的电机封星控制电路，通过设置独立工作的两个控制回路进行封星控制，在接收到封星信号后，两个控制回路同时工作，实现封星，任一回路失效，另一回路仍可实现封星，安全性更高。
另一实施例中，第一控制回路1还包括隔离器件12，隔离器件12连接在控制单元11与上下桥臂开关管之间，用于增加第一控制回路1的抗干扰能力和驱动能力。可以理解的，控制单元11包括两个输出端口，分别与上桥臂开关管与下桥臂开关管相连，因此隔离器件12的数量为两个，分别连接在控制单元11 与上桥臂开关管之间以及控制单元11与下桥臂开关管之间。
另一实施例中，隔离器件12包括隔离光耦。可以理解的，隔离器件12可以为其它器件，只需起到增加抗干扰能力和驱动能力的效果即可。
另一实施例中，第二控制回路2还包括隔离电路22，隔离电路22连接在三态门21与上下桥臂开关管之间，用于增加第二控制回路2的抗干扰能力和驱动能力。可以理解的，三态门21包括两个输出端口，分别与上桥臂开关管与下桥臂开关管相连，因此隔离电路22的数量为两个，分别连接在三态门21与上桥臂开关管之间以及三态门21与下桥臂开关管之间。具体地，隔离电路22可以由隔离光耦或其它器件组成，只需起到增加抗干扰能力和驱动能力的效果即可。
另一实施例中，第二控制回路2还包括信号转换电路23，信号转换电路23 连接在三态门21与上下桥臂开关管之间，用于将三态门21输出的控制信号转换为驱动信号，以驱动开关管的导通和关断。可以理解的，三态门21包括两个输出端口，分别与上桥臂开关管与下桥臂开关管相连，因此信号转换电路23的数量为两个，分别连接在三态门21与上桥臂开关管之间以及三态门21与下桥臂开关管之间。
另一实施例中，第二控制回路2还包括延时电路24，延时电路24连接在三态门21与上桥臂开关管之间，用于使上桥臂开关管延时导通和关断。可以理解的，使上桥臂开关管延时导通和关断是为了避免上下桥臂开关管同时导通或同时关断。在其它实施例中，可以同时在三态门21与下桥臂开关管之间设置延时电路24，只需使两延时电路24的延时时间不同，避免上下桥臂开关管同时导通或同时关断即可。
另一实施例中，电机封星控制电路还包括监控电路，监控电路分别与第一控制回路1以及第二控制回路2相连，用于接收第一控制回路1以及第二控制回路2的控制信号以监控电机封星控制电路的控制状态，即是否成功封星。可以理解的，监控电路可以为单片机等芯片，只需能够通过控制信号识别控制状态即可。
另一实施例中，电机封星控制电路还包括通信电路，通信电路与监控电路相连，用于基于监控电路监控到的控制状态向上位机反馈信号。可以理解的，通信电路将电路的控制状态反馈给上位机，使用户获取封星结果，以在封星失败时及时作出应对。
另一实施例中，控制单元11包括单片机。可以理解的，控制单元11可以为其它控制芯片，只需能在接收到封星信号时根据预设逻辑输出控制信号控制开关管导通或关断即可。
另一实施例中，开关管包括绝缘栅双极型晶体管。
具体地，三相绕组分别为U相绕组、V相绕组以及W相绕组，与每相绕组相连的上桥臂与下桥臂分别设置有开关管，分别为第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5以及第六开关管Q6，第一开关管Q1设置在与U相绕组相连的上桥臂，第二开关管Q2设置在与U相绕组相连的下桥臂，第三开关管Q3设置在与V相绕组相连的上桥臂，第四开关管Q4设置在与V相绕组相连的下桥臂，第五开关管Q5设置在与W相绕组相连的上桥臂，第六开关管Q6设置在与W相绕组相连的下桥臂。
在本实施例中，电机封星控制电路的工作过程为：当信号输入端1接收到封星信号时，将封星信号传输给第一控制回路1的控制单元11，控制单元11控制第二开关管Q2、第四开关管Q4以及第六开关管Q6关断，延时△t时间后，再控制第一开关管Q1、第三开关管Q3以及第五开关管Q5导通，实现封星；信号输出端将封星信号传输给第二控制回路2的三态门21，三态门21的使能端接收封星信号，输出信号处于高阻状态，此时下拉电阻R2将第二开关管Q2、第四开关管Q4以及第六开关管Q6关断，延时电路24延时后，上拉电阻R1将第一开关管Q1、第三开关管Q3以及第五开关管Q5导通，实现封星。
本申请还公开了一种电梯驱动系统，包括上述电机封星控制电路以及电机 4，电机封星控制电路与电机4的三相绕组相连，电机4用于带动电梯轿厢运行。
本申请的电机封星控制电路以及电梯驱动系统，通过设置独立工作的两个控制回路进行封星控制，在接收到封星信号后，两个控制回路同时工作，实现封星，任一回路失效，另一回路仍可实现封星，安全性更高。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时，可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.电机封星控制电路，其特征在于，包括第一控制回路、第二控制回路以及变频器，其中：
所述变频器包括上下桥臂开关管，所述上下桥臂开关管分别与电机的三相绕组相连，为三相绕组供电；
所述第一控制回路包括控制单元，控制单元一端用于接收封星信号，另一端与上下桥臂开关管相连，所述控制单元基于所述封星信号控制所述上下桥臂开关管的导通和关断，实现封星；
所述第二控制回路包括三态门、上拉电阻以及下拉电阻，所述三态门的使能端用于接收封星信号，输出端分别与所述上下桥臂开关管相连；上拉电阻一端连接在所述输出端与上桥臂开关管之间，上拉电阻另一端与电源相连；下拉电阻一端连接在所述输出端与下桥臂开关管之间，下拉电阻另一端接地；所述三态门通过所述上拉电阻与下拉电阻控制上下桥臂开关管的导通和关断，实现封星。
2.根据权利要求1所述的电机封星控制电路，其特征在于，所述第一控制回路还包括隔离器件，所述隔离器件连接在所述控制单元与上下桥臂开关管之间。
3.根据权利要求2所述的电机封星控制电路，其特征在于，所述隔离器件包括隔离光耦。
4.根据权利要求1所述的电机封星控制电路，其特征在于，所述第二控制回路还包括隔离电路，所述隔离电路连接在所述三态门与上下桥臂开关管之间。
5.根据权利要求1所述的电机封星控制电路，其特征在于，所述第二控制回路还包括信号转换电路，所述信号转换电路连接在所述三态门与上下桥臂开关管之间，用于将所述三态门输出的控制信号转换为驱动信号。
6.根据权利要求1所述的电机封星控制电路，其特征在于，所述第二控制回路还包括延时电路，所述延时电路连接在所述三态门与上桥臂开关管之间，用于使上桥臂开关管延时导通和关断。
7.根据权利要求1所述的电机封星控制电路，其特征在于，所述电机封星控制电路还包括监控电路，所述监控电路分别与所述第一控制回路以及第二控制回路相连，用于接收所述第一控制回路以及第二控制回路的控制信号以监控所述电机封星控制电路的控制状态。
8.根据权利要求7所述的电机封星控制电路，其特征在于，所述电机封星控制电路还包括通信电路，所述通信电路与所述监控电路相连，用于基于所述监控电路监控到的控制状态向上位机反馈信号。
9.根据权利要求1所述的电机封星控制电路，其特征在于，所述控制单元包括单片机。
10.一种电梯驱动系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电机封星控制电路以及电机，所述电机封星控制电路与所述电机的三相绕组相连，所述电机用于带动电梯轿厢运行。
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