本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，電梯70％故障發(fā)生在門上，可見門機(jī)控制系統(tǒng)對整個電梯系統(tǒng)至關(guān)重要；電梯門機(jī)是電梯開關(guān)門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電梯門機(jī)及其控制系統(tǒng)性能的好壞直接影響到電梯整體性能的優(yōu)劣。
電梯門機(jī)及其控制系統(tǒng)主要分兩類：一類是由直流電機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成，另一類是由交流電機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成。直流電機(jī)性能優(yōu)良，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，維護(hù)工作量大，特別是運(yùn)行時產(chǎn)生換向火花。交流電機(jī)中的異步電機(jī)控制器轉(zhuǎn)矩體積比低，不能直接帶動門機(jī)工作，需加裝一個體積較大的傳動裝置，且調(diào)速精度不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是針對上述問題提供一種永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)對電梯門機(jī)的智能控制，所述永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)包括永磁同步電動機(jī)、門機(jī)驅(qū)動器和電源轉(zhuǎn)換電路，所述永磁同步電動機(jī)分別與門機(jī)驅(qū)動器和電源轉(zhuǎn)換電路連接，所述門機(jī)驅(qū)動器與電源轉(zhuǎn)換電路連接，所述永磁同步電動機(jī)內(nèi)設(shè)有增量式光電編碼器，所述增量式光電編碼器與電源轉(zhuǎn)換電路連接。
所述門機(jī)驅(qū)動器包括EV3200門機(jī)專用驅(qū)動器。
所述永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)采集器與門機(jī)驅(qū)動器連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)采集器連接。
所述數(shù)據(jù)采集器包括功率分析儀，所述數(shù)據(jù)處理模塊通過LabVIEW實(shí)現(xiàn)。
所述電源轉(zhuǎn)換電路包括信號轉(zhuǎn)換子電路和三端穩(wěn)壓集成子電路，所述信號轉(zhuǎn)換子電路和三端穩(wěn)壓集成子電路均分別與增量式光電編碼器和門機(jī)驅(qū)動器連接。
所述信號轉(zhuǎn)換子電路包括三極管組件和電阻，所述三極管組件包括3個三極管，所述3個三極管均分別與增量式光電編碼器和電阻連接，所述電阻與門機(jī)驅(qū)動器連接。
所述三端穩(wěn)壓集成電路分別與門機(jī)驅(qū)動器和增量式光電編碼器連接，所述三端穩(wěn)壓集成電路與門機(jī)驅(qū)動器之間還設(shè)有防自激振蕩電容，所述三端穩(wěn)壓集成電路與增量式光電編碼器之間還設(shè)有低通電容。
所述門機(jī)驅(qū)動器還設(shè)有保護(hù)模塊，所述保護(hù)模塊與永磁同步電動機(jī)連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：
(1)永磁同步電動機(jī)內(nèi)部設(shè)置增量式光電編碼器，具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)速性能好、轉(zhuǎn)矩體積比高、效率高以及動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)良性能。
(2)門機(jī)驅(qū)動器采用了EV3200門機(jī)專用驅(qū)動器，具有安裝方便、集成度高、控制性能卓越、安全可靠以及通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
(3)由于EV3200門機(jī)專用驅(qū)動器的通用性強(qiáng)，因此驅(qū)動不同門機(jī)只需更改驅(qū)動器的相應(yīng)參數(shù)即可做到，無需針對特定系統(tǒng)來研發(fā)控制系統(tǒng)，節(jié)省成本。
(4)門機(jī)驅(qū)動器控制永磁同步電動機(jī)的方式包括距離控制方式和通用變頻器的面板控制方式，具有過流、過壓、欠壓、過熱、過載以及輸出缺相等電機(jī)保護(hù)功能，可以保護(hù)永磁同步電動機(jī)的安全性能，節(jié)省了電機(jī)修理和更換電機(jī)的成本，提高了工作效率。
(5)通過LabVIEW實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、管理、記錄以及導(dǎo)出，實(shí)現(xiàn)速度快，實(shí)現(xiàn)成本低且易于操作，提高了對數(shù)據(jù)管理的工作效率。
附圖說明
圖1為本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1為永磁同步電動機(jī)，2為EV3200門機(jī)專用驅(qū)動器，3為3390功率分析儀，4為數(shù)據(jù)處理模塊，5為電源轉(zhuǎn)換電路。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)，采用內(nèi)置增量式光電編碼器的永磁同步電動機(jī)1作為驅(qū)動電機(jī)，選用艾默生EV3200門機(jī)專用驅(qū)動器2，采用3390功率分析儀3來實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)采集功能，采用LabVIEW圖形化編輯語言編寫程序框圖從而實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理模塊4來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)管理、記錄與報(bào)表導(dǎo)出功能，內(nèi)置增量式光電編碼器通過電源轉(zhuǎn)換電路5與EV3200門機(jī)專用驅(qū)動器2的端子連接，組成了一個調(diào)速性能好、實(shí)時處理能力強(qiáng)、使用方便、集數(shù)據(jù)采集和顯示及記錄功能的智能永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)。
其中電源轉(zhuǎn)換電路包括信號轉(zhuǎn)換子電路，用于將增量式光電編碼器產(chǎn)生的脈沖信號轉(zhuǎn)換成增量式編碼器輸入信號，并將所述增量式編碼器輸入信號傳輸至門機(jī)驅(qū)動器；三端穩(wěn)壓集成子電路，用于將門機(jī)驅(qū)動器提供的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為增量式光電編碼器供電。信號轉(zhuǎn)換子電路為采用三個NPN小功率三極管2N3904以及1K電阻組成的電路，將光電編碼器的脈沖信號轉(zhuǎn)成門機(jī)驅(qū)動器能接收的增量式編碼器輸入信號；三端穩(wěn)壓集成電路，將門機(jī)驅(qū)動器提供的DC24V編碼器工作電源轉(zhuǎn)變?yōu)镈C12V內(nèi)置光電編碼器所需的電源；三端穩(wěn)壓集成電路的輸入端接入0.33μF的電容，以抵消電路的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩，輸出端接入0.1μF的電容，用以濾除輸出端的高頻信號，改善電路的暫態(tài)響應(yīng)。
該系統(tǒng)的工作原理具體為：單相220V電源給EV3200門機(jī)專用驅(qū)動器2供電，并對EV3200門機(jī)專用驅(qū)動器2編程(設(shè)定永磁同步電動機(jī)1的額定參數(shù))，輸出額定頻率的三相電壓給永磁同步電動機(jī)1，內(nèi)置增量式光電編碼器經(jīng)電源轉(zhuǎn)換電路5至EV3200門機(jī)專用驅(qū)動器2，以獲取電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置信息，3390功率分析儀3采集驅(qū)動器2輸出電壓、電流信號，并將采集數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)處理模塊4進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。門機(jī)驅(qū)動器控制永磁同步電動機(jī)的方式包括通用變頻器的面板控制方式，即將門機(jī)驅(qū)動器當(dāng)做通用變頻器使用，用于控制永磁同步電機(jī)的運(yùn)行和停車，正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能，不執(zhí)行門機(jī)特殊邏輯流程；還包距離控制方式，實(shí)現(xiàn)有速度傳感器矢量算法控制，通過對永磁同步電機(jī)內(nèi)置光電編碼器進(jìn)行實(shí)施脈沖計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和位置的信息的獲取。門機(jī)驅(qū)動器還設(shè)有保護(hù)模塊，用以在永磁同步電動機(jī)發(fā)生過流、過壓、欠壓、過熱、過載以及輸出缺相時對永磁同步電動機(jī)進(jìn)行制動保護(hù)。驅(qū)動門機(jī)時，具有門寬自學(xué)習(xí)、優(yōu)化開關(guān)門曲線等功能。
根據(jù)上述工作原理，本實(shí)施例中提供了一種永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)以及其所控制的門機(jī)，該門機(jī)及其控制系統(tǒng)已在實(shí)踐中使用，用于門機(jī)產(chǎn)品的型式檢驗(yàn)和出廠檢驗(yàn)。所生產(chǎn)的門機(jī)額定功率為48.5W、額定電壓為48V、額定電流為1.05A、額定頻率為24Hz。EV3200門機(jī)專用驅(qū)動器輸出24V編碼器電源，經(jīng)電源轉(zhuǎn)換電磁隔離電路，輸出12V電源給光電編碼器供電。3390功率分析儀采集永磁同步電動機(jī)的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、頻率等數(shù)據(jù)，經(jīng)LabVIEW數(shù)據(jù)處理程序處理數(shù)據(jù)，輸出所需數(shù)據(jù)。