CN213923687U - 一种电梯门电机控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电梯门电机控制系统，该控制系统包括：电机、编码器以及驱动器；编码器与电机连接，用于检测电机的运行参数；驱动器包括蓝牙模块、控制电路以及变频器；蓝牙模块与控制电路连接，用于将接收到的调整指令发送至控制电路，其中，调整指令包括电梯门运行参数；控制电路用于基于调整指令与电机的运行参数生成控制信号，并将控制信号发送至变频器；变频器与电机连接，用于基于控制信号控制电机运行。通过上述方式，本申请能够便捷地调试电梯门运行参数，且整体体积较小。

Description

一种电梯门电机控制系统

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，具体涉及一种电梯门电机控制系统。

背景技术

目前，电梯门电机控制系统的电机、编码器以及驱动器采用分开安装的方式，电机和驱动器之间需要电机以及编码器引线，电机和驱动器也需要单独的维护。而且传统的驱动器配置有发光二极管(LED，Light Emitting Diode)显示屏和按键，在调试和维护时需要操作驱动器上的按键来对参数进行调整，操作起来比较麻烦。

实用新型内容

本申请提供一种电梯门电机控制系统，能够便捷地调试电梯门运行参数，且整体体积较小。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是提供一种电梯门电机控制系统，该控制系统包括：电机、编码器以及驱动器；编码器与电机连接，用于检测电机的运行参数；驱动器包括蓝牙模块、控制电路以及变频器；蓝牙模块与控制电路连接，用于将接收到的调整指令发送至控制电路，其中，调整指令包括电梯门运行参数；控制电路用于基于调整指令与电机的运行参数生成控制信号，并将控制信号发送至变频器；变频器与电机连接，用于基于控制信号控制电机运行。

通过上述方案，本申请的有益效果是：将电机、编码器以及驱动器集成在一起，集中安装组成电梯门电机控制系统，由于采用一体机结构，能够减少分开安装时的布线，使得整个电梯门电机控制系统的体积更小，集成度更高；本申请的驱动器包含蓝牙模块、控制电路以及变频器，用户可通过移动终端向蓝牙模块发送调整电梯门运行参数的指令到控制电路，控制电路在接收到调整指令后，可生成控制信号，并将该控制信号发送至变频器，以使得变频器能够根据控制信号控制电机的运行，从而实现对电梯门运行参数的调整，使得调控电梯门运行的操作更加便捷，无需用户用手操作驱动器上的按键来调整参数，可支持远程参数调整。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请提供的电梯门电机控制系统一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的电梯门电机控制系统另一实施例的结构示意图；

图3是图2中变频器的结构示意图；

图4是图3中智能功率模块的结构示意图；

图5是图4中继电器的结构示意图。

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。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的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。

请参阅图1，图1是本申请提供的电梯门电机控制系统一实施例的结构示意图，电梯门电机控制系统10包括：电机11、编码器12以及驱动器 13。

编码器12与电机11连接，其用于检测电机运行参数；具体地，电机运行参数可以为电机11运行时的电压、电流、频率、温升或转速。

驱动器13包括蓝牙模块131、控制电路132以及变频器133，蓝牙模块131与控制电路132连接，其用于将接收到的调整指令发送至控制电路 132；具体地，调整指令包括电梯门运行参数，电梯门运行参数可以为电梯门启动或者关闭的位置状态、电梯门的开启速度或电梯门的关闭速度。

控制电路132与蓝牙模块131以及变频器133连接，其用于基于接收的调整指令与电机运行参数生成控制信号，并将控制信号发送至变频器 133；变频器133与控制电路132以及电机11连接，其用于基于控制电路 132发出的控制信号来控制电机11运行。

在一具体实施例中，蓝牙模块131可与外部设备连接，外部设备可在用户的操控下，向蓝牙模块131发送调整指令，实现远程对电梯门运行参数进行设置，然后蓝牙模块13将接收到的调整指令发送给控制电路132，控制电路132接收调整指令，并根据该调整指令中的设置内容与电机运行参数生成相应的控制信号，然后将控制信号发送给变频器133。具体地，外部设备可为具有蓝牙功能的移动终端，比如：手机，用户通过手机上的应用软件可与蓝牙模块131通过蓝牙信号进行无线连接，远程进行电机11 的控制以及参数调试操作；例如，当前电梯门的关闭速度为Am/s，用户可通过手机上的应用软件设置电梯门的关闭速度为B m/s(即新的关闭速度)，在用户设置好关闭速度后，手机可通过自带的蓝牙将包括关闭速度的调整指令发送至蓝牙模块131，蓝牙模块131将该调整指令发送给控制电路132，控制电路132对该调整指令进行解析，得到新的关闭速度，生成与该新的关闭速度对应的控制信号至变频器133，以使得变频器133调整输出的驱动信号的大小，致使电机运行参数发生变化，从而保证电梯门的关闭速度变成B m/s。

在本实施例中，本申请的电梯门电机控制系统包括电机、编码器以及驱动器，将电机、编码器以及驱动器集成在一起，集中安装组成电梯门电机控制系统，由于采用一体机结构，能够减少分开安装时的布线，使得整个电梯门电机控制系统的体积更小，集成度更高；驱动器包括蓝牙模块、控制电路以及变频器，蓝牙模块与控制电路连接，将用户通过移动终端向蓝牙模块发送的调整电梯门运行参数的指令发送到控制电路中，控制电路与蓝牙模块以及变频器连接，控制电路在接收到调整指令后，基于调整指令与电机的运行参数发送控制信号至变频器中，以使得变频器根据控制信号控制电机的运行，从而实现对电梯门运行参数的调整，使得调整电梯门运行的操作更加便捷，无需用户用手操作驱动器上的按键来调整参数，可支持远程参数调整。

请参阅图2，图2是本申请提供的电梯门电机控制系统另一实施例的结构示意图，电梯门电机控制系统10包括：电机11、编码器12、驱动器 13、整流电路14、缓冲保护电路15、滤波电路16以及封星接触器17。

整流电路14用于接收供电信号，对供电信号进行整流处理，输出电源信号至缓冲保护电路15；具体地，整流电路14可以为将交流信号转换为直流信号的电路，比如：桥式整流电路。

在一具体的实施例中，整流电路14接收的供电信号可为220V交流电，整流电路14对供电信号进行整流处理，将接收到的交流电转化成直流电，得到直流的电源信号，最后再输出该直流的电源信号至缓冲保护电路15 中。

缓冲保护电路15与整流电路14以及变频器133连接，其用于接收整流电路14输入的电源信号，在电源信号的参数值大于预设参数值时，切断电源信号与变频器133之间的通路；具体地，电源信号的参数值包括电流值以及电压值。

在一具体的实施例中，如图2所示，缓冲保护电路15包括：缓冲电路 151以及接错保护电路152。

缓冲电路151与整流电路14连接，其用于将整流电路14输出的电源信号的电流限制在预设电流范围内，能够在上电时避免输入的电源信号的电流过大，对电路造成损坏。

例如，若采用的电机11的功率为11KW，整流电路14接收电压值为 220V的供电信号，则此时预设电流范围可设置为0～60A，当电源信号的电流为70A时，则经过缓冲电路151的处理，缓冲电路151输出的信号的电流可被限制在60A以下，从而保证在上电瞬间能够保护电路不受损坏。可以理解地，预设电流范围的具体数值范围可根据电机11的功率以及供电信号的电压值来进行选择设置。

接错保护电路152与缓冲电路151连接，其用于在整流电路14输出的电源信号的电压大于预设电压阈值时，即在电源信号的电压过大时，接错保护电路152断开缓冲电路151与变频器133之间的通路，即缓冲电路151 与变频器133之间的通路断开，以防止过大的电压流入变频器133中，使得变频器133中的元器件受到损坏。

进一步地，预设电压阈值可设置为250V，假设当整流电路14输出的电源信号的电压值为380V，该电压值大于250V，此时接错保护电路152 将缓冲电路151与变频器133之间的通路断开，从而保护变频器133中的元器件不受损坏。具体地，预设电压阈值可根据电机11以及变频器133所能承受的最大电压值来选择。

在一具体的实施例中，整流电路14可选择耐压器件，例如：耐压能力为1000V的器件，这样就可以保证即使输入至整流电路14的电源信号的电压较大，也能够保证流电路14中的器件不受损伤。

滤波电路16与缓冲保护电路15以及变频器133连接，其用于对电源信号进行滤波处理，将电源信号中的杂波信号过滤掉，输出滤波后的信号至变频器133，同时由于缓冲保护电路15可起到过压保护作用，使得在电源信号的电压值过大时也无法损坏滤波电路16中的器件。

驱动器13包括：蓝牙模块131、控制电路132以及变频器133。

蓝牙模块131与控制电路132连接，蓝牙模块131用于将接收到的调整指令发送至控制电路132。具体地，蓝牙模块131与控制电路132通过串行通信接口(SCI，SerialCommunication Interface)连接。

控制电路132与蓝牙模块131以及变频器133连接，控制电路132用于基于调整指令以及电机运行参数生成相应的控制信号，并将控制信号发送至变频器133；变频器133基于控制信号控制电机11运行，若调整指令为开启电梯门，则此时变频器133控制电机11带动电梯门开启；具体地，控制电路132可以为数字信号处理器(DSP，Digital SignalProcessor)， DSP可与端子接口、控制器局域网络(CAN，Controller Area Network)通信端子连接，以便接入其他装置；DSP还可通过RS-485接口、升压电路(比如：Boot电路)或SCI模块与RJ45连接器/键盘接口连接，且DSP可向 RJ45连接器/键盘接提供工作电压；DSP还可向缓冲保护电路15发送信号，以对缓冲保护电路15进行控制。

变频器133与电机11以及控制电路132连接，其用于接收控制电路132 输入的控制信号，然后基于控制信号对电机11运行进行控制。

在一具体的实施例中，如图3所示，变频器133包括：智能功率模块 (IPM，Intelligent Power Module)1331、测温电路1332以及过流检测电路 1333。

智能功率模块1331与缓冲保护电路15以及电机11连接，其用于对缓冲保护电路15输出的信号进行变换处理，得到驱动信号，然后将驱动信号输出至电机11，驱动电机11运行；具体地，电机11可采用盘式电机，使得电梯门电机控制系统10的整体厚度小于60mm。

在一具体实施例中，如图4所示，滤波电路16包括电容C，电容C与接错保护电路15连接。

控制电路132可通过输出脉冲宽度调制信号(PWM，Pulse Width Modulation)来控制智能功率模块1331通路的开启或者关闭。

进一步地，智能功率模块1331具体包括绝缘栅双极型晶体管(IGBT， InsulatedGate Bipolar Transistor)IGBT1-IGBT6、二极管D1-D6以及电阻 R1-R3，IGBT1的第一端与第一二极管D1的一端以及电容C的一端连接， IGBT1的第二端与第一二极管D1的另一端连接，IGBT1的第三端与控制电路132连接，以接收控制信号，该控制信号可为PWM信号；IGBT2的第一端与第二二极管D2的一端以及IGBT1的第二端连接，IGBT2的第二端与第二二极管D2的另一端以及第一电阻R1的一端连接，IGBT2的第三端与控制电路132连接，以接收控制信号；第一电阻R1的另一端与电容C 的另一端连接。

IGBT3的第一端与第三二极管D3的一端以及电容C的一端连接， IGBT3的第二端与第三二极管D3的另一端连接，IGBT3的第三端与控制电路132连接，以接收控制信号；IGBT4的第一端与第四二极管D4的一端以及IGBT3的第二端连接，IGBT4的第二端与第四二极管D4的另一端以及第二电阻R2的一端连接，IGBT4的第三端与控制电路132连接，以接收控制信号；第二电阻R2的另一端与电容C的另一端连接。

IGBT5的第一端与第五二极管D5的一端以及电容C的一端连接，IGBT5的第二端与第五二极管D5的另一端连接，IGBT5的第三端与控制电路132连接，以接收控制信号；IGBT6的第一端与第六二极管D6的一端以及IGBT5的第二端连接，IGBT6的第二端与第六二极管D6的另一端以及第三电阻R3的一端连接，IGBT6的第三端与控制电路132连接，以接收控制信号；第三电阻R3的另一端与电容C的另一端连接。

其中，IGBT1-IGBT6的第一端为漏极，IGBT1-IGBT6的第二端为源极， IGBT1-IGBT6的第三端为栅极。

测温电路1332与智能功率模块1331以及控制电路132连接，其用于采集智能功率模块1331的温度信息，生成温度信号，然后将温度信号反馈至控制电路132，以使得控制电路132控制智能功率模块1331停止输出驱动信号。

在一具体的实施例中，过流检测电路1333包括负温度系数器件(NTC， NegativeTemperature Coefficient)，测温电路1332将温度信号反馈给控制电路132，控制电路132接收该温度信号，在智能功率模块1331的运行温度过高时，控制电路132输出低电平的PWM信号至智能功率模块1331，控制智能功率模块1331关闭通路(即关闭IGBT管)，停止向电机11输出驱动信号。而在智能功率模块1331的运行温度正常时，控制电路132输出高电平的PWM信号至智能功率模块1331，保持智能功率模块1331通路开启(即开启IGBT管)，智能功率模块1331输出驱动信号至电机11。

可以理解地，也可在智能功率模块1331的运行温度过高时，控制电路 132输出高电平的PWM信号至智能功率模块1331，控制智能功率模块1331 关闭通路；在智能功率模块1331的运行温度正常时，控制电路132输出低电平的PWM信号至智能功率模块1331，保持智能功率模块1331通路开启，输出驱动信号至电机11，从而驱动电机11运作。

过流检测电路1333与智能功率模块1331以及控制电路132连接，其用于检测智能功率模块1331的输出电流，在智能功率模块1331的输出电流大于预设安全电流阈值时，输出过流信号，并将过流信号反馈至控制电路132，以使得控制电路132控制智能功率模块1331关闭通路，停止输出驱动信号至电机11。可以理解地，预设安全电流范围的设置也可根据具体的电机11的功率以及供电信号的电压值来选择。

在一具体的实施例中，在智能功率模块1331的输出电流大于预设安全电流阈值，即过流情况发生时，过流检测电路1333输出过流信号至控制电路132，控制电路132接收到过流信号后，反馈低电平的PWM信号至智能功率模块1331，控制智能功率模块1331通路关闭，智能功率模块1331停止向电机11输出驱动信号。类似地，在过流情况未发生时，控制电路132 输出至智能功率模块1331的PWM信号为高电平，此时智能功率模块1331 的通路为开启状态，智能功率模块1331输出驱动信号至电机11，驱动电机 11运行。

可以理解地，在控制电路132接收到过流信号后，控制电路132也可反馈高电平的PWM信号至智能功率模块1331，控制智能功率模块1331 通路关闭；在过流情况未发生时，控制电路132输出低电平的PWM信号至智能功率模块1331，控制智能功率模块1331通路开启。

值得说明的是，控制电路132接收到的温度信号或过流信号可以为数字信号，即测温电路1332与过流检测电路1333还与模数转换器(ADC， Analog to Digital Converter)连接，测温电路1332与过流检测电路1333分别输出的温度信号与过流信号经ADC被转换成数字信号，然后输入至控制电路132。

编码器12与电机11连接，其用于检测电机运行参数；进一步地，编码器12包括位置检测电路，位置检测电路与控制电路132连接，可检测电机11的转动位置，输出位置信号至控制电路132，以使得控制电路132获取到电机11的转动位置。

控制电路132接收位置信号可获知电机11的转动位置，从而得到电梯门当前的位置状态，获取电梯门开启或者关闭的位置信息。

进一步地，控制电路132可根据电梯门开启或者关闭的位置信息来对电梯门的开关速度进行调整，同时也可以根据电梯门开启或者关闭的位置信息判断出电梯门开启或关闭的位置是否到位，若电梯门开启或关闭的位置不到位，控制电路132则通过输出PWM信号至变频器133从而使得电梯门进行到位调整。

在一具体的实施例中，位置检测电路可与控制电路132通过串行外设接口(SPI，Serial Peripheral Interface)连接，从而进行位置信息的反馈。

封星接触器17与变频器133、电机11以及控制电路132连接，其用于在电梯门电机11控制系统断电时，接收控制电路132输出的紧急控制信号，从而对电机11的运行速度进行调整，以使得电梯门的开关速度降低至预设速度。

在电梯门电机控制系统10出现突然断电情况时，电机11失去动力，处于释放状态，电梯门处于危险状态，此时封星接触器17可接收控制电路 132输出的紧急控制信号以加大转子阻力，降低电机11释放时的运行速度，控制运行速度在预设速度内，起到安全保护作用。

在一具体的实施例中，如图4所示，封星接触器17可为继电器，继电器连接智能功率模块1331与电机11连接的三条相线U、V、W，在断电情况发生时，继电器可将UVW三相线短接，增加转子阻力，从而实现保护作用。

具体地，如图5所示，继电器可为双刀双掷继电器，相线U与触点5 和触点6连接，相线V与触点1连接，相线W与触点2连接，进一步地，触点1和触点2为常闭触点，触点3和触点4为常开触点。在通电时，带电线圈围绕铁芯生磁，然后带磁铁芯使得开关K1和开关K2运动，开关 K1和开关K2分别从触点1和触点2处运动到触点3和触点4处，从而使得常闭触点断开，常开触点闭合。而在不通电的状态下，即出现突然断电的情况下，线圈不带电，使得铁芯失去磁性，开关K1和开关K2分别从触点3和触点4处断开，回到触点1和触点2处，常闭触点回到闭合状态，此时UVW三相线为短接状态，从而实现保护作用。

本实施例提供的电梯门电机控制系统集成了整流电路、缓冲保护电路、电机、编码器以及驱动器，能够减少分开安装时的布线，整流电路可将接收到的供电信号转换成电源信号，缓冲保护电路可起到限流与过压保护作用，能够在接收的电压较大时，切断电源信号与变频器之间的通路，起到保护变频器的作用；测温电路可测量智能功率模块并将温度信息输出给控制电路，在温度过高时关闭智能功率模块的通路，起到过温保护的作用；过流检测电路检测智能功率模块输出的电流大小，在过流情况发生时，输出过流信号至控制电路，关闭智能功率模块的通路，起到过流保护的作用；另外，封星接触器的接入能够在突然断电的情况起到安全保护作用，减缓电梯门的运行速度，防止其突然关闭造成的伤害；此外，还可通过蓝牙模块实现对电梯门运行参数的调整，使得调整电梯门运行的操作更加便捷。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电梯门电机控制系统，其特征在于，包括：

电机；

编码器，与所述电机连接，用于检测所述电机的运行参数；

驱动器，包括蓝牙模块、控制电路以及变频器，所述蓝牙模块与所述控制电路连接，用于将接收到的调整指令发送至所述控制电路，其中，所述调整指令包括电梯门运行参数；所述控制电路用于基于所述调整指令与所述电机的运行参数生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述变频器；所述变频器与所述电机连接，用于基于所述控制信号控制所述电机运行。

2.根据权利要求1所述的电梯门电机控制系统，其特征在于，

所述电梯门电机控制系统还包括缓冲保护电路，所述缓冲保护电路与所述变频器连接，用于接收电源信号，在所述电源信号的参数值大于预设参数值时，切断所述电源信号与所述变频器之间的通路。

3.根据权利要求2所述的电梯门电机控制系统，其特征在于，

所述电梯门电机控制系统还包括整流电路，所述整流电路与所述缓冲保护电路连接，用于接收供电信号，对所述供电信号进行整流处理，得到所述电源信号。

4.根据权利要求3所述的电梯门电机控制系统，其特征在于，所述缓冲保护电路包括：

缓冲电路，与所述整流电路连接，用于将所述整流电路输出的所述电源信号的电流限制在预设电流范围内；

接错保护电路，与所述缓冲电路连接，用于在所述整流电路输出的信号的电压大于预设电压阈值时，断开所述缓冲电路与所述变频器之间的通路。

5.根据权利要求2所述的电梯门电机控制系统，其特征在于，所述变频器包括：

智能功率模块，与所述缓冲保护电路连接，用于对所述缓冲保护电路输出的信号进行变换处理，得到驱动信号，以驱动所述电机运行；

测温电路，与所述智能功率模块以及所述控制电路连接，用于采集所述智能功率模块的温度信息，生成温度信号，并将所述温度信号反馈至所述控制电路，以使得所述控制电路控制所述智能功率模块停止输出所述驱动信号。

6.根据权利要求5所述的电梯门电机控制系统，其特征在于，

所述变频器包括过流检测电路，所述过流检测电路与所述控制电路连接，用于检测所述智能功率模块的输出电流，在所述智能功率模块的输出电流大于预设安全电流阈值时，输出过流信号，并将所述过流信号反馈至所述控制电路，以使得所述控制电路控制所述智能功率模块停止输出所述驱动信号。

7.根据权利要求2所述的电梯门电机控制系统，其特征在于，

所述电梯门电机控制系统还包括滤波电路，所述滤波电路与所述缓冲保护电路以及所述变频器连接，用于对所述电源信号进行滤波处理，输出滤波后的信号至所述变频器。

8.根据权利要求1所述的电梯门电机控制系统，其特征在于，

所述电梯门电机控制系统还包括封星接触器，所述封星接触器与所述变频器、所述电机以及所述控制电路连接，用于在所述电梯门电机控制系统断电时，对所述电机的运行速度进行调整，以使得所述电梯门的开关速度降低至预设速度。

9.根据权利要求1所述的电梯门电机控制系统，其特征在于，

所述编码器包括位置检测电路，所述位置检测电路与所述控制电路连接，用于检测所述电机的转动位置，输出位置信号至所述控制电路。

10.根据权利要求1所述的电梯门电机控制系统，其特征在于，

所述电机控制系统的厚度小于60mm，所述电机为盘式电机。

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