一种电梯用变频设备的制作方法

文档序号:15020093发布日期:2018-07-25 00:30阅读:148来源:国知局

本实用新型涉及电梯控制技术领域,具体的说,是一种电梯用变频设备。



背景技术:

在电梯系统中,变频装置用于控制电梯主机的运转,以带动轿厢的上下运行,因此,变频装置是电梯系统中非常重要的组成部分。目前,在变频装置发生故障(例如IGBT损坏或短路)时,通过微机控制,使得电梯进行急停,但是微机不会尝试自动分析判断故障原因,并做出进一步的运行措施(例如继续低速运行或就近平层释放乘客)。这样就会导致变频装置的工作效率和可靠性大大降低,而且被困乘客只能等待维护人员来救援,并造成乘客的心理恐慌。

有鉴于此,亟需提供一种新型的电梯用变频设备。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于,提供一种电梯用变频设备,其能够在电梯用变频设备中的变频装置发生故障,且电梯急停后,所述装置通过微机的逻辑判断而做出相应的运行措施,从而大大提高电梯用变频设备的可靠性和运行效率。

为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案。

本实用新型提供一种电梯用变频设备,包括:一变频装置,所述变频装置包括多个开关元件和多个绝缘栅双极型晶体管,所述变频装置用于驱动一电梯主机;一电流检测器,所述电流检测器分别与所述变频装置和所述电梯主机相连,所述电流检测器包括输入侧电流检测器和输出侧电流检测器,所述电流检测器用于实时监控所述变频装置的输入侧电流和输出侧电流,当所述变频装置发生故障时,所述电流检测器将故障信号实时地传送至一微机;所述微机分别与所述变频装置和所述电流检测器相连,所述微机用于根据所述电流检测器所检测到的变频装置的工作状态进行逻辑运算和判断,并发送相应的控制指令至所述变频装置,进而控制所述变频装置的开关元件和绝缘栅双极型晶体管导通或关断。

在本实用新型的一实施例中,所述微机包括:一通讯单元、一逻辑运算处理单元、一控制单元和一IO接口单元;其中,所述通讯单元与所述电流检测器相连,所述通讯单元用于将所述变频装置的工作状态发送至所述逻辑运算处理单元;所述逻辑运算处理单元与所述控制单元相连,所述逻辑运算处理单元用于根据所述变频装置的工作状态并且基于一逻辑运算法则而获得相应的控制指令;所述控制单元分别与所述IO接口单元和所述变频装置的绝缘栅双极型晶体管相连,所述控制单元用于根据所述控制指令而驱动所述绝缘栅双极型晶体管的导通或关断;所述IO接口单元与所述变频装置的开关元件相连,所述IO接口单元用于当所述变频装置发生故障时,控制相应的开关元件断开。

在本实用新型的一实施例中,所述微机还包括:一存储单元,所述存储单元分别与所述逻辑运算处理单元和所述控制单元相连,所述存储单元用于存储所述逻辑运算处理单元在进行逻辑运算和判断时所产生的数据,并且将处理结果传送至所述控制单元。

在本实用新型的一实施例中,所述多个开关元件为接触器,每一所述开关元件用于控制每一所述绝缘栅双极型晶体管回路的导通或关断。

在本实用新型的一实施例中,所述变频装置进一步包括输入侧变频器和输出侧变频器;输入侧变频器通过一第一母线电容与输出侧变频器隔开;所述输入侧变频器将第一三相交流电整流成高压直流电并存储于所述第一母线电容中;所述输出侧变频器接收来自所述第一母线电容的供电,并且通过第二三相交流电以驱动电梯主机。

在本实用新型的一实施例中,所述输入侧变频器包括第一组变频器和第二组变频器,所述第一组变频器和第二组变频器均包括N对变频器,其中N为3的倍数,每一对所述变频器包括结构相同的第一分支路和第二分支路;所述第一分支路和第二分支路均包括依次设置的第一开关元件、第一绝缘栅双极型晶体管和第二开关元件,其中所述第一开关元件、第二开关元件为所述开关元件的一种,第一绝缘栅双极型晶体管为所述绝缘栅双极型晶体管的一种;所述输出侧变频器包括第三组变频器和第四组变频器,所述第三组变频器和第四组变频器均包括N对变频器,其中N为3的倍数,每一对所述变频器包括结构相同的第一分支路和第二分支路;所述第一分支路和第二分支路均包括依次设置的第一开关元件、第一绝缘栅双极型晶体管和第二开关元件,其中所述第一开关元件、第二开关元件为所述开关元件的一种,第一绝缘栅双极型晶体管为所述绝缘栅双极型晶体管的一种。

在本实用新型的一实施例中,所述变频装置进一步包括两个结构相同且并联的输入侧变频器和输出侧变频器;每一所述输入侧变频器通过一第一母线电容与输出侧变频器隔开;每一所述输入侧变频器通过第一开关元件连接至第一三相交流电,并将所述第一三相交流电整流成高压直流电并存储于所述第一母线电容中;每一所述输出侧变频器接收来自所述第一母线电容的供电,并且通过第二开关元件连接至第二三相交流电以驱动电梯主机。

在本实用新型的一实施例中,每一所述输入侧变频器包括第一组变频器和第二组变频器,所述第一组变频器和第二组变频器均包括N对变频器,其中N为3的倍数,每一对所述变频器包括结构相同的第一分支路和第二分支路;所述第一分支路和第二分支路均包括第一绝缘栅双极型晶体管,其中第一绝缘栅双极型晶体管为所述绝缘栅双极型晶体管的一种;每一所述输出侧变频器包括第三组变频器和第四组变频器,所述第三组变频器和第四组变频器均包括N对变频器,其中N为3的倍数,每一对所述变频器包括结构相同的第一分支路和第二分支路;所述第一分支路和第二分支路均包括第一绝缘栅双极型晶体管;其中所述第一开关元件、第二开关元件为所述开关元件的一种,第一绝缘栅双极型晶体管为所述绝缘栅双极型晶体管的一种。

在本实用新型的一实施例中,所述电流检测器为电流传感器。

本实用新型的优点在于,本实用新型所述电梯用变频设备能够在变频装置发生故障,且电梯急停后,所述装置通过微机的逻辑运算及判断而在保证安全的前提下做出相应的运行措施,从而大大提高所述装置的可靠性和运行效率。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中的所述电梯用变频设备的架构示意图;

图2是本实用新型所述实施例中的所述电梯用变频设备中的变频装置的电路连接示意图;

图3是本实用新型另一实施例中的所述电梯用变频设备中的变频装置的电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的电梯用变频设备的具体实施方式做详细说明。

参见图1所示,本实用新型提供一种电梯用变频设备,包括:一变频装置120、一电流检测器130和一微机110。

其中,所述变频装置120包括多个开关元件121和多个绝缘栅双极型晶体管122(即IGBT),在下文的两个实施例中将进一步说明开关元件121与绝缘栅双极型晶体管122的连接关系。所述变频装置120用于驱动一电梯主机140。

所述电流检测器130分别与所述变频装置120和所述电梯主机140相连,所述电流检测器130包括输入侧电流检测器131和输出侧电流检测器132。在本实用新型所述实施例中,所述电流检测器130为电流传感器。所述电流检测器130用于实时监控所述变频装置120的输入侧电流和输出侧电流。当所述变频装置120发生故障时,所述电流检测器130将故障信号实时地传送至所述微机110。在本实施例中,输入侧电流是指三相(图2中的R、S、T相)输入电流,输出侧电流是指三相(图2中的U、V、W相)输出电流。

所述微机110分别与所述变频装置120和所述电流检测器130相连,所述微机110用于根据所述电流检测器130所检测到的变频装置120的工作状态进行逻辑运算和判断,并发送相应的控制指令至所述变频装置120,进而控制所述变频装置120的开关元件121和绝缘栅双极型晶体管122导通或关断。

继续参见图1,在本实用新型的所述实施例中,所述微机110包括:一通讯单元111、一逻辑运算处理单元112、一控制单元113和一IO接口单元114。其中,所述通讯单元111与所述电流检测器130相连,所述通讯单元111用于将所述变频装置120的工作状态发送至所述逻辑运算处理单元112;所述逻辑运算处理单元112与所述控制单元113相连,所述逻辑运算处理单元112用于根据所述变频装置120的工作状态并且基于一逻辑运算法则而获得相应的控制指令;所述控制单元113分别与所述IO接口单元114和所述变频装置120的绝缘栅双极型晶体管122相连,所述控制单元113用于根据所述控制指令而驱动所述绝缘栅双极型晶体管122的导通或关断;所述IO接口单元114与所述变频装置120的开关元件121相连,所述IO接口单元114用于当所述变频装置120发生故障时,控制相应的开关元件121断开。

可选地,所述微机110还包括:一存储单元115,所述存储单元115分别与所述逻辑运算处理单元112和所述控制单元113相连,所述存储单元115用于存储所述逻辑运算处理单元112在进行逻辑运算和判断时所产生的数据,并且将处理结果传送至所述控制单元113。

另外,在本实用新型的所述实施例中,所述多个开关元件121为接触器,所述接触器包括主触点和辅助触点。每一所述开关元件121的主触点用于控制每一所述绝缘栅双极型晶体管122回路的导通或关断。

参见图2所示,在本实用新型的所述实施例中,所述变频装置120进一步包括一输入侧变频器(图中未标识)和一输出侧变频器(图中未标识)。所述输入侧变频器通过一第一母线电容(图中未标识)与所述输出侧变频器隔开;所述输入侧变频器将第一三相交流电(此处为来自电网的R、S、T三相交流电)整流成高压直流电并存储于所述第一母线电容中;与此同时所述输出侧变频器接收来自所述第一母线电容的供电,并且通过第二三相交流电以驱动电梯主机140。

其中,所述输入侧变频器包括第一组变频器123和第二组变频器124,所述第一组变频器123和第二组变频器124均包括N对变频器,其中N为3的倍数。在本实施例中,所述第一组变频器123和第二组变频器124均包括3对变频器。每一对所述变频器包括结构相同的第一分支路127和第二分支路128。所述第一分支路127和第二分支路128均包括依次设置的第一开关元件、第一绝缘栅双极型晶体管和第二开关元件,其中所述第一开关元件、第二开关元件为所述开关元件121的一种,第一绝缘栅双极型晶体管为所述绝缘栅双极型晶体管122的一种。同样,所述输出侧变频器包括第三组变频器125和第四组变频器126,所述第三组变频器125和第四组变频器126均包括N对变频器,其中N为3的倍数,在本实施例中,所述第三组变频器125和第四组变频器126均包括3对变频器。也就是说,输入侧变频器包括6对变频器,输出侧变频器也包括6对变频器。

每一对所述变频器包括结构相同的第一分支路127和第二分支路128;所述第一分支路127和第二分支路128均包括依次设置的第一开关元件、第一绝缘栅双极型晶体管和第二开关元件,其中所述第一开关元件、第二开关元件为所述开关元件121的一种,第一绝缘栅双极型晶体管为所述绝缘栅双极型晶体管122的一种。

因此,当第一组变频器123和第二组变频器124(即输入侧变频器)或者第三组变频器125和第四组变频器126(即输出侧变频器)的每一对变频器(可能是第一分支路127或第二分支路128)中的绝缘栅双极型晶体管122发生故障(损坏或短路)时,所述输入侧电流检测器131和所述输出侧电流检测器132会实时地检测到该故障,并且将故障信号实时地传送至所述微机110。

所述微机110在接收到故障信号后,给输入侧变频器和输出侧变频器的每一对变频器中的第一分支路127上的绝缘栅双极型晶体管122时间极短的正常驱动信号,而对输入侧变频器和输出侧变频器的每一对变频器中的第二分支路128上的绝缘栅双极型晶体管122不给驱动信号。如果此时输入侧电流检测器131和输出侧电流检测器132依旧检测到故障信号,则说明由输入侧变频器和输出侧变频器的每一对变频器中的第一分支路127上的绝缘栅双极型晶体管122所组成这一套变频器存在故障,所述微机110通过IO接口单元114来断开这一套变频器的所有接触器主触点;同时给输入侧变频器和输出侧变频器的每一对变频器中的第二分支路128上的绝缘栅双极型晶体管122正常驱动,并且微机110根据当时轿厢内的载重并基于一逻辑运算法则而做出相应的运行措施,命令电梯减速运行或者就近平层释放乘客。当然,如果那时输入侧电流检测器131和输出侧电流检测器132未检测到故障信号,则相应的动作与上述情况相反。

在本实用新型的另一实施例中,所述变频装置120进一步包括两个结构相同且并联的输入侧变频器和输出侧变频器。参见图3,所述变频装置120包括设置于上方和设置于下方且结构相同的输入侧变频器和输出侧变频器。

每一所述输入侧变频器通过一第一母线电容(图中未标识)与输出侧变频器隔开;每一所述输入侧变频器通过第一开关元件连接至第一三相交流电,并将所述第一三相交流电整流成高压直流电并存储于所述第一母线电容中;每一所述输出侧变频器接收来自所述第一母线电容的供电,并且通过第二开关元件连接至第二三相交流电以驱动电梯主机140。

每一所述输入侧变频器包括第一组变频器123和第二组变频器124,所述第一组变频器123和第二组变频器124均包括N对变频器,其中N为3的倍数。在所述另一实施例中,所述第一组变频器123和第二组变频器124均包括3对变频器。每一对所述变频器包括结构相同的第一分支路127和第二分支路128;所述第一分支路127和第二分支路128均包括第一绝缘栅双极型晶体管,其中第一绝缘栅双极型晶体管为所述绝缘栅双极型晶体管122的一种;每一所述输出侧变频器包括第三组变频器125和第四组变频器126,所述第三组变频器125和第四组变频器126均包括N对变频器,其中N为3的倍数。在所述另一实施例中,所述第三组变频器125和第四组变频器126均包括3对变频器。每一对所述变频器包括结构相同的第一分支路127和第二分支路128。所述第一分支路127和第二分支路128均包括第一绝缘栅双极型晶体管。第一组变频器123和第二组变频124均通过相同的第一开关元件连接至第一三相交流电,第三组变频器125和第四组变频126均通过相同的第二开关元件连接至第二三相交流电,其中所述第一开关元件为所述开关元件121的一种,第一绝缘栅双极型晶体管为所述绝缘栅双极型晶体管122的一种。

因此,当设置于上方的输入侧变频器和输出侧变频器(可视为一整体),或设置于下方的输入侧变频器和输出侧变频器(可视为一整体)中的绝缘栅双极型晶体管122发生故障(损坏或短路)时,输入侧电流检测器131和输出侧电流检测器132会实时地检测到该故障,并且将故障信号实时地传送至所述微机110。

所述微机110在接收到故障信号后,给设置于上方的输入侧变频器和输出侧变频器中的所有绝缘栅双极型晶体管122时间极短的正常驱动信号,对设置于下方的输入侧变频器和输出侧变频器的所有绝缘栅双极型晶体管122不给驱动信号。如果此时,输入侧电流检测器131和输出侧电流检测器132依旧检测到故障信号,则说明设置于上方的输入侧变频器和输出侧变频器中存在绝缘栅双极型晶体管122故障,所述微机110通过IO接口单元114来断开这一套变频器的输入侧和输出侧的接触器主触点;同时给设置于下方的输入侧变频器和输出侧变频器中的所有绝缘栅双极型晶体管122正常驱动,并且微机110根据当时轿厢内的载重并基于一逻辑运算法则而做出相应的运行措施,命令电梯减速运行或者就近平层释放乘客。当然,如果那时输入侧电流检测器131和输出侧电流检测器132未检测到故障信号,则相应的动作与上述情况相反。

本实用新型所述电梯用变频设备能够在电梯变频器发生故障,且电梯急停后,所述装置通过微机110的逻辑运算及判断而在保证安全的前提下做出相应的运行措施,从而大大提高所述装置的可靠性和运行效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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