專(zhuān)利名稱(chēng)：電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電梯電氣電路領(lǐng)域，尤其是涉及一種電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路。
背景技術(shù)：
電梯是人們的日常生活中不可缺少的垂直升降的代步設(shè)備。電梯的升降是由電梯 驅(qū)動(dòng)電氣裝置驅(qū)動(dòng)電梯的主機(jī)電機(jī)進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電梯安全條例中對(duì)停止主機(jī)電 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制方法有嚴(yán)格規(guī)定。請(qǐng)參閱圖1，其是符合電梯安全條例的傳統(tǒng)主機(jī)電機(jī)電氣控 制回路。對(duì)于常用的交流異步或永磁同步的主機(jī)電機(jī)，主機(jī)電機(jī)電氣控制回路的三相交流 電源線L1、L2、L3分別輸入三相交流電R、S、T，通過(guò)變頻驅(qū)動(dòng)單元10的VVVF調(diào)制變頻后再 與主機(jī)電機(jī)20的三相交流電線連接，給主機(jī)電機(jī)20提供合適的三相交流電源U、V、W。請(qǐng) 同時(shí)參閱圖2，其是圖1所示變頻驅(qū)動(dòng)單元10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路示意圖。變頻驅(qū)動(dòng)單元10包 括整流電路11、充電電路12、直流平滑電容Cl和逆變電路13。充電電路12包括相互并聯(lián) 的開(kāi)關(guān)RL和電阻R1，其串接在整流電路11直流輸出端和電容Cl之間，是對(duì)電容Cl的預(yù)充 電電路。三相交流電R、S、T通過(guò)整流電路11的AC-DC整流以及充電電路12和電容Cl的 調(diào)整后輸出直流電，直流電經(jīng)過(guò)逆變電路13的DC-AC轉(zhuǎn)換成交流電，輸出合適的三相交流 電U、V、W至主機(jī)電機(jī)。為了能夠有效控制停止主機(jī)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，第一接觸器Kl分別設(shè)置在三相交流電 源線與驅(qū)動(dòng)單元10之間，第二接觸器K2分別設(shè)置在驅(qū)動(dòng)單元10與主機(jī)電機(jī)的三相交流電 線之間；其中，第一接觸器Kl由安全回路控制，第二接觸器K2配有輔助觸點(diǎn)，每運(yùn)行一次就 必須切斷一次，使控制裝置能檢測(cè)K2的失效情況。三相交流接觸器如果兩相粘連，則不能 可靠切斷電機(jī)的動(dòng)力，因此使用兩個(gè)接觸器是為了提高安全的冗余。但是這種電路不能排 除兩個(gè)接觸器發(fā)生粘連的可能性，且輔助觸點(diǎn)也只是間接檢測(cè)觸點(diǎn)的失效情況，因此存在 安全的漏洞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足，提供一種更加安全有效的電梯 主機(jī)電機(jī)電氣控制回路。一種電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路，包括三相交流電源線、接觸器、電源單元、直流 電源開(kāi)關(guān)單元、驅(qū)動(dòng)單元和主機(jī)電機(jī)。三相交流電源線通過(guò)接觸器輸入三相交流電至電源 單元，電源單元將三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電，通過(guò)直流電源開(kāi)關(guān)單元輸入至驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng) 單元將直流電再次轉(zhuǎn)換為三相交流電提供給主機(jī)電機(jī)。進(jìn)一步，直流電源開(kāi)關(guān)單元包括一第一開(kāi)關(guān)元件，該第一開(kāi)關(guān)元件的一端與驅(qū)動(dòng) 單元的第一直流輸入端連接，該第一開(kāi)關(guān)元件的另一端具有兩個(gè)觸點(diǎn)，第一觸點(diǎn)與電源單 元的第一直流輸出端連接，第二觸點(diǎn)與電源單元的第二直流輸出端或驅(qū)動(dòng)單元的第二直流 輸入端連接，該第一開(kāi)關(guān)元件控制第一觸點(diǎn)或第二觸點(diǎn)的電連接。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路僅需通過(guò)一個(gè)直流電源開(kāi)關(guān)單元即可控制電梯主機(jī)電機(jī)的安全斷電控制。為了能更清晰的理解本發(fā)明，以下將結(jié)合


闡述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路方框圖。圖2是圖1所示的變頻驅(qū)動(dòng)單元的電路示意圖。
圖3是本發(fā)明電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路方框圖。圖4是圖3所示的電源單元的電路示意圖。圖5是圖3所示的驅(qū)動(dòng)單元的電路示意圖。圖6是圖3所示的直流電源開(kāi)關(guān)單元的第一實(shí)施方式的電路示意圖。圖7是圖3所示的電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路的工作狀態(tài)電路示意圖。圖8是圖3所示的直流電源開(kāi)關(guān)單元的第二實(shí)施方式的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖3，其是本發(fā)明電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路方框圖。該電梯主機(jī)電機(jī)電氣 控制回路包括三相交流電源線Li、L2、L3、接觸器K、電源單元100、直流電源開(kāi)關(guān)單元200、 驅(qū)動(dòng)單元300和主機(jī)電機(jī)400。三相交流電源線Li、L2、L3通過(guò)接觸器K輸入三相交流電 R、S、T至電源單元100。電源單元100將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，通過(guò)直流電源開(kāi)關(guān)單元200 輸入至驅(qū)動(dòng)單元300。驅(qū)動(dòng)單元300將直流電再次轉(zhuǎn)換為交流電U、V、W提供給主機(jī)電機(jī) 400。直流電源開(kāi)關(guān)單元200控制直流電的通斷電。請(qǐng)同時(shí)參閱圖4，其是圖3所示電源單元100的內(nèi)部電路示意圖。該電源單元100 包括由多個(gè)二極管Dl D6組成的整流電路110、由一電阻Rl和與其并聯(lián)的開(kāi)關(guān)RL組成 的充電電路120及一電容Cl。該電容Cl與整流電路110并聯(lián)，該充電電路120串接在整 流電路110和電容Cl之間。請(qǐng)同時(shí)參閱圖5，其是圖3所示驅(qū)動(dòng)單元300的內(nèi)部電路示意 圖。該驅(qū)動(dòng)單元300是由多個(gè)IGBT管和二極管組成的逆變電路。三相交流電源線L1、L2、 L3通過(guò)接觸器K向電源單元100提供電壓分別為R、S、T的三相電流，通過(guò)電源單元100的 整流電路110進(jìn)行AC-DC轉(zhuǎn)換，并通過(guò)充電電路120和電容Cl進(jìn)行整流后，從Pl、附端輸 出直流電。Pl和附通過(guò)直流電源開(kāi)關(guān)200接入驅(qū)動(dòng)單元300的直流輸入端P2、N2。輸入 驅(qū)動(dòng)單元300的直流電流通過(guò)其逆變電路的DC-AC轉(zhuǎn)換后，向主機(jī)電機(jī)400提供合適的三 相電流U、V、W。由于整流電路110和逆變電路300為現(xiàn)有的電路結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。請(qǐng)參閱圖6，其是圖3所示的直流電源開(kāi)關(guān)單元200的第一實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)示 意圖。該直流電源開(kāi)關(guān)單元200包括一第一開(kāi)關(guān)元件210、一第一電阻R1、一檢測(cè)電路220 和一熔斷器202。在本實(shí)施例中，該第一開(kāi)關(guān)元件210是一繼電器，Jl、J2為其電源接口。 該繼電器的第一連接端a與驅(qū)動(dòng)單元的直流輸入端P2連接，繼電器的第二連接端具有一第 一觸點(diǎn)b和一第二觸點(diǎn)C。第一觸點(diǎn)b為常開(kāi)觸點(diǎn)，通過(guò)熔斷器202與電源單元100的直流 輸出端Pl連接；第二觸點(diǎn)c為常閉觸點(diǎn)，通過(guò)第一電阻Rl同時(shí)與電源單元100的另一直流 輸出端W及驅(qū)動(dòng)單元300的另一直流輸入端N2連接。繼電器控制分別與第一觸點(diǎn)b或第 二觸點(diǎn)c閉合。該檢測(cè)電路220由一第二電阻R2與一光電耦合器D串接構(gòu)成，該檢測(cè)電路 220的一端與第一觸點(diǎn)b連接，檢測(cè)電路220的另一端與電源單元100的直流輸出端附連接。其中，光電耦合器D的輸出通過(guò)接口端J3、J4與外部的控制裝置(圖未示)電連接。以下具體說(shuō)明該直流電源開(kāi)關(guān)單元200的工作原理當(dāng)繼電器通電時(shí)，繼電器的第一觸點(diǎn)b閉合。此時(shí)，電源單元100的直流輸出端Pl 與驅(qū)動(dòng)單元300的直流輸入端P2接通，驅(qū)動(dòng)單元300通電，其將直流電轉(zhuǎn)換成交流電后驅(qū) 動(dòng)主機(jī)電機(jī)400。與此同時(shí)，檢測(cè)電路220與電源單元100的直流輸出端PUl構(gòu)成回路， 檢測(cè)電路220有電流通過(guò)，外部控制裝置可通過(guò)該檢測(cè)電路220檢測(cè)并顯示此時(shí)的導(dǎo)通狀 態(tài)。當(dāng)繼電器失電而第一觸點(diǎn)b發(fā)生粘連時(shí)，檢測(cè)電路220有電流通過(guò)，外部控制裝置可通 過(guò)該檢測(cè)電路220檢測(cè)到繼電器的失效情況。當(dāng)繼電器不通電時(shí)，繼電器的第二觸點(diǎn)c閉合。此時(shí)，電源單元100的直流輸出端 Pl與驅(qū)動(dòng)單元300的直流輸入端P2斷開(kāi)，驅(qū)動(dòng)單元300無(wú)直流通電，主機(jī)電機(jī)400的動(dòng)力 被切斷。與此同時(shí)，檢測(cè)電路220無(wú)電流通過(guò)，外部控制裝置檢測(cè)為無(wú)導(dǎo)通狀態(tài)。如圖7所示，其是繼電器無(wú)電流通過(guò)的工作狀態(tài)電路示意圖。 當(dāng)繼電器無(wú)電流驅(qū) 動(dòng)，繼電器的第二觸點(diǎn)c閉合，同時(shí)驅(qū)動(dòng)單元300的直流輸入端P2、N2通過(guò)第一電阻Rl短 接。對(duì)于永磁同步電機(jī)來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于主機(jī)電機(jī)400三相交流線通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元300的續(xù)流二 極管構(gòu)成的整流電路進(jìn)行短接；利用永磁同步電機(jī)的發(fā)電特性，使主機(jī)電機(jī)400具有一自 鎖轉(zhuǎn)矩，因此可在主機(jī)電機(jī)400抱閘打開(kāi)和失效時(shí)有效防止電梯溜車(chē)，從而提高了電梯的 安全性。此外，該熔斷器202和第一電阻Rl主要起保護(hù)作用。當(dāng)?shù)谝挥|點(diǎn)b和第二觸點(diǎn)c 發(fā)生故障粘連時(shí)，熔斷器202和第一電阻Rl與電源單元100的直流輸出端PI、Nl形成回 路，第一電阻Rl具有一適當(dāng)阻值，從而具有一合適的電流在不損壞其他元件的前提下燒斷 熔斷器202，從而確保驅(qū)動(dòng)單元300被可靠地切斷。請(qǐng)參閱圖8，其是圖3所示的直流電源開(kāi)關(guān)單元200的第二實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)示 意圖。作為對(duì)直流電源開(kāi)關(guān)單元200的第一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，在第一開(kāi)關(guān)元件210 的第二觸點(diǎn)c與電源單元的第二直流輸出端及驅(qū)動(dòng)單元的第二直流輸入端連接端設(shè)置了 一第二開(kāi)關(guān)元件230，用以控制接觸點(diǎn)c與電源單元的第二直流輸出端或驅(qū)動(dòng)單元的第二 直流輸入端的電連接。在本實(shí)施例中，第二開(kāi)關(guān)元件230為繼電器。這樣即使第一開(kāi)關(guān)元 件210在運(yùn)行中完全失效，第二開(kāi)關(guān)元件230也可以切斷直流回路，增加安全冗余度。本發(fā)明的第一開(kāi)關(guān)元件210和第二開(kāi)關(guān)單元230的繼電器還可以用其他的開(kāi)關(guān)元 件替換，如接觸器、可控硅、雙向可控硅或IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)等開(kāi)關(guān)元件。此外， 限流電阻R2和光電耦合器D組成的檢測(cè)電路可以使用繼電器電路等其他類(lèi)似功能的電路 替代。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中的變頻驅(qū)動(dòng)單元分拆為電源單元和驅(qū)動(dòng)單 元，并在電源單元和驅(qū)動(dòng)單元之間設(shè)置一直流電源開(kāi)關(guān)單元，可直接切斷主機(jī)電機(jī)的直流 驅(qū)動(dòng)電源，可降低拉弧現(xiàn)象，并可有效防止損壞逆變電路的半導(dǎo)體元件，實(shí)現(xiàn)安全控制。此 夕卜，該直流電源開(kāi)關(guān)單元的繼電器控制單刀雙擲開(kāi)關(guān)構(gòu)成通、斷電兩種狀態(tài)，并由一檢測(cè)電 路用以顯示其通斷電的狀態(tài)，同時(shí)可以檢測(cè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)的粘連情況，提高安全性。 熔斷器和第一電阻可提供失效保護(hù)，在單刀雙擲開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)的粘連時(shí)避免電路元件被燒 壞。本發(fā)明的繼電器或其他可等同替換的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件較接觸器廉價(jià)，并且可以降低或 消除接觸器的噪音。以及附加的永磁主機(jī)電機(jī)的短接功能提高了電梯的安全性。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，如果對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā) 明也意圖包含這些改動(dòng)和變形。
權(quán)利要求
一種電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路，其特征在于包括三相交流電源線、接觸器、電源單元、直流電源開(kāi)關(guān)單元、驅(qū)動(dòng)單元和主機(jī)電機(jī)；所述三相交流電源線通過(guò)接觸器接入電源單元，電源單元將三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電，通過(guò)直流電源開(kāi)關(guān)單元接入驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元將直流電再次轉(zhuǎn)換為三相交流電提供給主機(jī)電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路，其特征在于所述直流電源開(kāi) 關(guān)單元包括一第一開(kāi)關(guān)元件，該第一開(kāi)關(guān)元件的第一連接端與驅(qū)動(dòng)單元的第一直流輸入端 連接，該第一開(kāi)關(guān)元件的第二連接端具有兩個(gè)觸點(diǎn)，第一觸點(diǎn)為常開(kāi)觸點(diǎn)，與電源單元的第 一直流輸出端連接，第二觸點(diǎn)為常閉觸點(diǎn)，與電源單元的第二直流輸出端或驅(qū)動(dòng)單元的第 二直流輸入端連接，該第一開(kāi)關(guān)元件控制所述驅(qū)動(dòng)單元的通斷電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路，其特征在于進(jìn)一步包括一第 二開(kāi)關(guān)元件，所述第二開(kāi)關(guān)元件控制所述第一開(kāi)關(guān)元件的第二觸點(diǎn)與電源單元的第二直流 輸出端或驅(qū)動(dòng)單元的第二直流輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路，其特征在于所述第一開(kāi) 關(guān)元件和第二開(kāi)關(guān)元件為繼電器、接觸器、可控硅、雙向可控硅或IGBT中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路，其特征在于所述直流電 源開(kāi)關(guān)單元還包括一第一電阻，其串接在第一開(kāi)關(guān)元件的第二觸點(diǎn)的支路上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路，其特征在于所述直流電源開(kāi) 關(guān)單元進(jìn)一步包括一檢測(cè)電路，串接在直流電源開(kāi)關(guān)單元與驅(qū)動(dòng)單元第一直流輸入端連接 的一端和驅(qū)動(dòng)單元第二直流輸入端之間，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)單元的供電狀況且與一外部控制裝 置連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路，其特征在于所述檢測(cè)電路由 一個(gè)限流電阻和光電耦合器串接組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路，其特征在于所述檢測(cè)電路由 一個(gè)繼電器電路組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路，其特征在于所述直流電源開(kāi) 關(guān)單元進(jìn)一步包括一熔斷器，其串接在開(kāi)關(guān)元件的第一觸點(diǎn)與電源單元的第一直流輸出端 之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路，包括三相交流電源線、接觸器、電源單元、直流電源開(kāi)關(guān)單元、驅(qū)動(dòng)單元和主機(jī)電機(jī)。三相交流電源線通過(guò)接觸器輸入三相交流電至電源單元，電源單元將三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電，通過(guò)直流電源開(kāi)關(guān)單元輸入至驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元將直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電提供給主機(jī)電機(jī)。直流電源開(kāi)關(guān)單元包括一第一開(kāi)關(guān)元件，第一開(kāi)關(guān)元件的一端與驅(qū)動(dòng)單元的第一直流輸入端連接，第一開(kāi)關(guān)元件的另一端具有兩個(gè)觸點(diǎn)，第一觸點(diǎn)與電源單元的第一直流輸出端連接，第二觸點(diǎn)與電源單元的第二直流輸出端或驅(qū)動(dòng)單元的第二直流輸入端連接，第一開(kāi)關(guān)元件控制第一觸點(diǎn)或第二觸點(diǎn)的電連接。本發(fā)明使電梯主機(jī)電機(jī)電氣控制回路更加安全有效。
文檔編號(hào)H02P27/06GK101820247SQ201010139909
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者鄧之江 申請(qǐng)人:江門(mén)市蒙德電氣有限公司