專利名稱：電梯門機(jī)專用變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所屬領(lǐng)域本實(shí)用新型屬于一種變頻裝置，特別涉及一種電梯門機(jī)專用變頻器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種電梯門機(jī)專用變頻器，其特征在于由殼體、殼體內(nèi)的控制電路板和與控制電路板連接的面板組成，控制電路板由單片機(jī)、電源電路、外部命令輸入電路、電梯門狀態(tài)及位置輸入電路、電梯門位置輸出電路、過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、驅(qū)動電路、主回路電路和顯示電路、窗口組成；單片機(jī)內(nèi)固化有控制軟件；外部命令輸入電路的輸入端與外部命令輸入端子排連接，輸出端與單片機(jī)連接，單片機(jī)的一輸出端與驅(qū)動電路連接，驅(qū)動電路的輸出端與主回路電路的輸入端連接，主回路電路的輸出端與電機(jī)連接；電梯門狀態(tài)及位置輸入電路的輸入端與電梯門位置輸入端子排連接，輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)輸出端與電梯門位置輸出電路的輸入端連接，電梯門位置輸出電路的輸出端與電梯門位置輸出端子排連接；單片機(jī)與過壓保護(hù)電路連接，過壓保護(hù)電路的輸出端與電源電路連接；過流保護(hù)電路的輸入端與主回路電路的輸出端連接，輸出端與單片機(jī)連接；單片機(jī)的輸出端與顯示電路連接；上述控制軟件的轉(zhuǎn)入接口采樣IN1-IN4狀態(tài)信號(指令)完成相應(yīng)動作，并將接收的外部信號輸入到轉(zhuǎn)向邏輯，轉(zhuǎn)向邏輯將信號輸出給電機(jī)；控制軟件接收雙通道編碼器檢測并輸出的電梯門的位置、速度和方向信號，并通過dp/dt將位置信號轉(zhuǎn)換反速度信號，輸出到力矩監(jiān)控，力矩監(jiān)控利用該速度信號的變化率間接地檢測力矩，并輸入到轉(zhuǎn)向邏輯，轉(zhuǎn)向邏輯接收該監(jiān)控信號后，輸出到電機(jī)；同時該軟件根據(jù)雙通道編碼器檢測并輸出的電梯門的位置、速度和方向信號，查表運(yùn)算得到位置—速度曲線，然后再將速度轉(zhuǎn)化成頻率，并通過壓頻曲線送給電機(jī)執(zhí)行；該控制軟件包括能對各種型號的梯門進(jìn)行識別和自動測量，以確定位置—速度特性曲線的自學(xué)習(xí)程序。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)中國電網(wǎng)的波動、現(xiàn)場可調(diào)試的范圍小、使用壽命長、故障的發(fā)生率低。
CPU是該電梯門機(jī)變頻器的核心，它采用16位單片機(jī)，根據(jù)其內(nèi)部預(yù)設(shè)定的參數(shù)，及從外部命令輸入電路得到的指令，輸出6路帶死區(qū)時間互鎖的SPWM波，用來提供給驅(qū)動電路，它從過流保護(hù)電路獲得輸出過流信號，并且立即關(guān)斷6路SPWM波輸出，避免過流損壞主回路元器件，另外單片機(jī)外部狀態(tài)輸入電路獲得電梯門所處的位置，并且把電梯門的狀態(tài)通過16芯扁平電纜發(fā)送到鍵盤，顯示電路上去，用以顯示電梯門所處的狀態(tài)。
上述控制軟件的轉(zhuǎn)入接口⑦采樣IN1-IN4狀態(tài)信號(指令)完成相應(yīng)動作(如開門、關(guān)門、輕推、停止等)，并將接收的外部信號輸入到轉(zhuǎn)向邏輯④，轉(zhuǎn)向邏輯將信號輸出給電機(jī)；控制軟件接收雙通道編碼器①檢測并輸出的電梯門的位置、速度和方向信號，并通過dp/dt②將位置信號轉(zhuǎn)換反速度信號，輸出到力矩監(jiān)控③，力矩監(jiān)控利用該速度信號的變化率間接地檢測力矩，用于監(jiān)控電梯門受阻情況，以便產(chǎn)生應(yīng)急開門措施，并輸入到轉(zhuǎn)向邏輯，轉(zhuǎn)向邏輯接收該監(jiān)控信號后，輸出到電機(jī)；同時該軟件根據(jù)雙通道編碼器檢測并輸出的電梯門的位置、速度和方向信號，查表運(yùn)算得到二次函數(shù)位置—速度曲線⑤，然后再將速度轉(zhuǎn)化成頻率，并通過壓頻曲線⑥送給電機(jī)執(zhí)行；該控制軟件包括能對各種型號的梯門進(jìn)行識別和自動測量，以確定位置—速度特性曲線的自學(xué)習(xí)程序⑧。2.電源電路部分.
電源電路是用來為主控電路、主回路電路驅(qū)動電路，顯示電路，外部命令輸入及外部狀態(tài)輸入電路，鍵盤顯示電路，提供工作電源的，它采用了AC-DC轉(zhuǎn)換工作方式，它與其它電路同在一塊印刷線路板n和其它電路之間的連接采用印制線連接。3.主回路電路.
它是HAD-I型電梯門機(jī)變頻器的功率轉(zhuǎn)換部分，它把從主控電路送出的，經(jīng)驅(qū)動電路光電隔離，6路SPWM變成能夠拖動交流220V，三相變頻電機(jī)的電壓它與驅(qū)動電路采用印刷線路板上，印刷線連接。4.驅(qū)動電路.
驅(qū)動電路我們采用泵式電源，快速光耦做光電隔離，它是用來把主控電路產(chǎn)生的，6路SPWM波光電隔離后，送到主回路電路，采用光電隔離避免了主控回路及其它弱電回路帶有強(qiáng)電，另外采用泵電源供電方法，從硬件進(jìn)一步避免了主回路電路的同一個橋臂上功率元器同時通導(dǎo)短路，而損壞。5.過流保護(hù)電路.
過流保護(hù)電路通過對主回路輸出過電流的采樣，經(jīng)過光電隔離后發(fā)送到主控回路來由主控回路關(guān)斷，6路SPWM驅(qū)動波，避免輸出負(fù)載超負(fù)荷時，而損壞主回元?dú)饧?，它與主回路電路和主控電路均采用印刷線路板上的，印刷線連接。6.外部命令輸入電路.
外部命令輸入電路，用來把外部輸入的電梯開門或關(guān)門指令，傳送到主控電路，然后主控電路執(zhí)行開門或關(guān)門指令，外部狀態(tài)輸入電路把電梯門的狀態(tài)及位置傳送到主控電路，使電路可以判定門的狀態(tài)和位置，它與主控回路之間采用印刷線路板上的，印刷線連接。7.鍵盤、顯示電路.
鍵盤、顯示電路，采用4位數(shù)碼管，8個Φ3紅色LED發(fā)光二極管和8個按鍵開關(guān)，鍵盤是用來對變頻器各功能參數(shù)單元值，進(jìn)行修改和設(shè)定，顯示電路是用來顯示變頻器各參數(shù)單元值及電梯門的狀態(tài)和位置，它與主控電路采用16芯扁平電纜連接，它共顯示64個參數(shù)單元值，從F00單元到F64單元，64個參數(shù)單元值顯示在數(shù)碼管上，LED發(fā)光二極DO亮，為執(zhí)行開門指令，DC亮為執(zhí)行關(guān)門指令，Hz亮?xí)r數(shù)碼管所顯示的數(shù)值為頻率值，單位為赫茲，％亮?xí)r，數(shù)碼管所顯示的數(shù)值為百分?jǐn)?shù)，SEC亮?xí)r數(shù)碼管所顯示數(shù)值為時間，單位為秒。本變頻器的控制板面窗口代碼說明如圖所示從(1)、(2)、到(8)都是由Φ3紅色發(fā)光LED二極管，(9)為4位發(fā)紅色光的數(shù)碼管，(14)到(17)為按鍵開關(guān)。
1.(1)DO發(fā)光二極管亮，表示接到開門信號，發(fā)光二極管滅表示沒有開門信號。
2.(2)DC發(fā)光二極管亮，表示接到關(guān)門信號，發(fā)光二極管滅表示沒有接到關(guān)門信號。
3.(3)Hz發(fā)光二極管亮，表示(9)數(shù)碼管顯示的數(shù)值為頻率，單位為赫茲或千赫。
4.(4)％發(fā)光二極管亮，表示(9)數(shù)碼管顯示的數(shù)值為電梯門運(yùn)行的位置，既當(dāng)(9)顯示0.0％為電梯門關(guān)齊，當(dāng)(9)顯示100％為電梯門開齊。另外(4)％發(fā)光二極管亮也代表(9)顯示的數(shù)值為百分?jǐn)?shù)。
5.(5)SEC發(fā)光二極管，表示(9)顯示的數(shù)值單位為秒。
(6)MIN、(7)MIC、(8)MIS備用。
6.(15)功能鍵，用以轉(zhuǎn)換(9)顯示的為參數(shù)單元號，還是參數(shù)單元內(nèi)數(shù)值，例如(9)顯示F00，按一下(15)功能鍵后(9)顯示為2，在按一下(15)功能鍵后(9)顯示為F00。
7.(14)寫入鍵，將已設(shè)定的參數(shù)輸入到系統(tǒng)中，例如(9)顯示2我們可用(11)鍵把(9)顯示改為0或1，然后按一下(14)鍵，就可以把(9)顯示的數(shù)值輸入到系統(tǒng)。
8.(10)增量鍵，利用此鍵可將(9)顯示的數(shù)值增大，例如(9)顯示F00，按一下(10)鍵，顯示將變成F01，如果按住不動，顯示的數(shù)值將連續(xù)增加。
9.(11)減量鍵，利用此鍵可將(9)顯示的數(shù)值減小，例如(9)顯示F63，按一下(11)鍵，顯示將變成F62，按住不動，顯示的數(shù)值將連續(xù)減小。
10.(12)開門鍵，在F11參數(shù)單元值，為0時，我們可按動(12)鍵使電梯門打開。
11.(13)關(guān)門鍵，在F11參數(shù)單元值為0時，我們按動(13)鍵使電梯門關(guān)閉。
12.(16)強(qiáng)迫關(guān)門鍵，在F11參數(shù)單元值為0時，我們按動(16)鍵使電梯門執(zhí)行強(qiáng)迫關(guān)門，既強(qiáng)行關(guān)門。
13.(17)停止鍵，在F11參數(shù)單元值為0時，我們按動13關(guān)門鍵或12開門鍵使電梯門正在執(zhí)行中，我們按動(17)停止鍵，電梯門立即會停止運(yùn)動。在電梯門機(jī)變頻器接通交流220V時，在板面窗口(9)數(shù)碼管顯示Hd12、Hd20、Hd22、Hd28或Hd40過一段時間后，大約幾秒，(9)數(shù)碼管顯示1000或2000、或5000不停地閃動，以下兩種字符的含義為Hd12-Hd40——代表核奧達(dá)版本軟件。閃動的1000-5000表示變頻器可讀入脈沖數(shù)1000-5000個。
14.板面窗口代碼共有64個，從F00到F63，其中F07，F(xiàn)59，F(xiàn)60，F(xiàn)61F62，F(xiàn)63為備用代碼，下面介紹一下各功能代碼含義及作用。F00——設(shè)定頻率，此單元設(shè)定的為頻率值，在系統(tǒng)輸出頻率方式，所輸出的頻率值單位為Hz。F01——最低頻率，單位為Hz，設(shè)定范圍0.1-4.0。F02——最高頻率，單位為Hz，設(shè)定范圍30-60。F03——開門基本轉(zhuǎn)矩頻率，單位為Hz，設(shè)定范圍30-500。F04——門低頻轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，單位為秒，設(shè)定范圍0-15。F05——自學(xué)習(xí)加速時間，單位為秒，設(shè)定范圍0.1-99.9。F06——自學(xué)習(xí)減速時間，單位為秒，設(shè)定范圍0.1-99.9。F08——反轉(zhuǎn)減速時間，單位為秒，設(shè)定范圍0.1-99.9。F09——常規(guī)加速時間，單位為秒，設(shè)定范圍0.1-99.9。F10——常規(guī)減速時間，單位為秒，設(shè)定范圍0.1-99.9。F11——控制模式，F(xiàn)11＝0鍵盤模式，按一下(12)或(13)鍵使電梯門開或關(guān)，F(xiàn)11＝1手動模式，一直按(13)鍵，使電梯門關(guān)閉，在執(zhí)行過程中，按鍵不保持，電梯門會立即停止運(yùn)動，開門同樣。F11＝2正常模式，電梯門操作指令由電梯控制柜發(fā)出。F12——停止模式。F12＝0自由停止模式，按停止鍵，停止運(yùn)行時，門會靠慣性自由停止。F12＝1減速停止模式，按停止鍵，停止運(yùn)行時，門會按減速方式減速停止。F13——位置測量方式，設(shè)定范圍。F14——門寬校正，此參數(shù)設(shè)置消除自學(xué)習(xí)過程中，由于編碼器誤差，門機(jī)械誤差等造成的脈沖誤差，設(shè)定范圍0-10F15——自學(xué)習(xí)模式，設(shè)定范圍1。F16——直流制動頻率，單位為Hz，設(shè)定范圍0.45-1.00。F17——直流制動時間，單位為秒，設(shè)定范圍2。F18——直流制動強(qiáng)度，單位為Hz，設(shè)定范圍2。F19——載波頻率，單位為Hz，設(shè)定范圍4000-16000。F20——數(shù)據(jù)保護(hù)，參數(shù)出廠設(shè)定值為279，只有F20＝279時，其它各參數(shù)單元才可以改動已設(shè)定的值，設(shè)定范圍0-9999。F21——通電延時，設(shè)定范圍0-400。F22——波形輸出方式。F22＝0，適用于載頻5000Hz以下，F(xiàn)22＝1適用載頻5000Hz以上，將F22設(shè)定為2或3，使測試方式有效，生產(chǎn)廠家檢測用。F23——死區(qū)時間，單位為秒，設(shè)定范圍3。F24——力矩監(jiān)控。F24＝0力矩監(jiān)控?zé)o效，F(xiàn)24＝1力矩監(jiān)控有效。F25，F(xiàn)26，F(xiàn)27，F(xiàn)28，為開門換速的四個位置。F29，F(xiàn)30，F(xiàn)31，F(xiàn)32，為關(guān)門換速的四個位置。F33，F(xiàn)34，F(xiàn)35，F(xiàn)36，為開門的四個速度段的速度。單位為Hz。F37，F(xiàn)38，F(xiàn)39，F(xiàn)40，為關(guān)門的四個速度段的速度。單位為Hz。設(shè)定范圍F25＝0-15F26＝15-30，F(xiàn)27＝50-80，F(xiàn)28＝80-100，F(xiàn)29＝100-90，F(xiàn)30＝90-60F31＝50-20，F(xiàn)32＝35-0，F(xiàn)33＝0.45-10，F(xiàn)34＝10-50，F(xiàn)35＝0.45-10F36＝0.45-10，F(xiàn)37＝0.45-10，F(xiàn)38＝10-50，F(xiàn)39＝0.45-10，F(xiàn)40＝0.45-10F41——該參數(shù)是位置百分比，當(dāng)電梯門運(yùn)行到該范圍內(nèi)時，轎門的保護(hù)裝置將失去作用，設(shè)定范圍0-34。F42——關(guān)門推進(jìn)時間，在執(zhí)行關(guān)門后，在沒有其它指令輸入時，變頻器保持執(zhí)行關(guān)門指令時間。0-99秒后為自動斷開，100秒為永久推進(jìn)。F43——開門推進(jìn)時間，在執(zhí)行開門后，在沒有其它指令輸入時，變頻器保持執(zhí)行開門指令的時間。0-99秒后為自動斷開，100秒為永久推進(jìn)。F44——自學(xué)習(xí)推進(jìn)時間，在執(zhí)行自學(xué)習(xí)指令后。變頻器保持執(zhí)行自學(xué)習(xí)的時間。單位為秒，設(shè)定范圍0-10。F45——顯示參數(shù)量。F45＝0使設(shè)定頻率模式有效，該模式下變頻器所顯示的將是各個階段設(shè)定的頻率。F45＝1使輸出頻率模式有效，該模式下裝置運(yùn)行所顯示的將是各個階段的實(shí)際輸出頻率變化。F45＝2使位置百分比模式有效，該模式下裝置運(yùn)行所顯示的將是各個位置的百分?jǐn)?shù)。門關(guān)齊為0，門開齊為100％。F45＝3使位置脈沖數(shù)模式有效，該模式下裝置運(yùn)行所顯示的將是各個位置的脈沖數(shù)，門關(guān)齊的脈沖為0，門開齊脈沖為最大。F46——自學(xué)習(xí)常規(guī)速度，單位為Hz，設(shè)定范圍0.45-50。F47——自學(xué)習(xí)推進(jìn)速度，單位為Hz，設(shè)定范圍0.47-10。F48——強(qiáng)迫關(guān)門速度，單位為Hz，設(shè)定范圍0.48-20。F49——自學(xué)習(xí)力矩頻率，設(shè)定范圍40-100。F50——自學(xué)習(xí)總脈沖數(shù)，全部為范圍。F51——關(guān)門基本轉(zhuǎn)矩，單位為Hz，設(shè)定范圍30-500。F52——關(guān)門低頻轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，設(shè)定范圍0-15。F53——門開齊繼電器信號，設(shè)定范圍90-99。F54——門關(guān)齊繼電器信號，設(shè)定范圍1-10。F55——遇OU或OC故障恢復(fù)模式。F55＝0時遇OU或OC故障保護(hù)，變頻器處于停止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)斷電重新上電時或接停止信號時可恢復(fù)正常狀態(tài)。F55＝1時遇OU或OC故障保護(hù)接外部任何信號可自動恢復(fù)到正常狀態(tài)。F56——自學(xué)習(xí)記憶模式。F56＝0裝置會重復(fù)記憶自學(xué)習(xí)脈沖數(shù)并記憶最后一次自學(xué)習(xí)脈沖數(shù)。F56＝1裝置只記憶參數(shù)(F56)為零時的最后一次自學(xué)習(xí)脈沖數(shù)，以后遇自學(xué)習(xí)如果脈沖數(shù)與最后一次自學(xué)習(xí)脈沖相差±15脈沖以裝置會重新學(xué)習(xí)。F57——強(qiáng)迫關(guān)門延時發(fā)信號時間。單位為秒，設(shè)定范圍0-10。F58——可調(diào)頻率模式。F58＝0時，輸出頻率連續(xù)可調(diào)。F58＝1時為常規(guī)運(yùn)行方式。
權(quán)利要求1.一種電梯門機(jī)專用變頻器，其特征在于由殼體、殼體內(nèi)的控制電路板和與控制電路板連接的面板組成，控制電路板由單片機(jī)、電源電路、外部命令輸入電路、電梯門狀態(tài)及位置輸入電路、電梯門位置輸出電路、過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、驅(qū)動電路、主回路電路和顯示電路、窗口組成；單片機(jī)內(nèi)固化有控制軟件；外部命令輸入電路的輸入端與外部命令輸入端子排連接，輸出端與單片機(jī)連接，單片機(jī)的一輸出端與驅(qū)動電路連接，驅(qū)動電路的輸出端與主回路電路的輸入端連接，主回路電路的輸出端與電機(jī)連接；電梯門狀態(tài)及位置輸入電路的輸入端與電梯門位置輸入端子排連接，輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)輸出端與電梯門位置輸出電路的輸入端連接，電梯門位置輸出電路的輸出端與電梯門位置輸出端子排連接；單片機(jī)與過壓保護(hù)電路連接，過壓保護(hù)電路的輸出端與電源電路連接；過流保護(hù)電路的輸入端與主回路電路的輸出端連接，輸出端與單片機(jī)連接；單片機(jī)的輸出端與顯示電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯門機(jī)專用變頻器，其特征在于上述控制軟件的轉(zhuǎn)入接口采樣IN1-IN4狀態(tài)信號(指令)完成相應(yīng)動作，并將接收的外部信號輸入到轉(zhuǎn)向邏輯，轉(zhuǎn)向邏輯將信號輸出給電機(jī)；控制軟件接收雙通道編碼器檢測并輸出的電梯門的位置、速度和方向信號，并通過dp/dt將位置信號轉(zhuǎn)換反速度信號，輸出到力矩監(jiān)控，力矩監(jiān)控利用該速度信號的變化率間接地檢測力矩，并輸入到轉(zhuǎn)向邏輯，轉(zhuǎn)向邏輯接收該監(jiān)控信號后，輸出到電機(jī)；同時該軟件根據(jù)雙通道編碼器檢測并輸出的電梯門的位置、速度和方向信號，查表運(yùn)算得到位置—速度曲線，然后再將速度轉(zhuǎn)化成頻率，并通過壓頻曲線送給電機(jī)執(zhí)行；該控制軟件包括能對各種型號的梯門進(jìn)行識別和自動測量，以確定位置—速度特性曲線的自學(xué)習(xí)程序。
專利摘要一種電梯門機(jī)專用變頻器，由殼體、殼體內(nèi)的控制電路板和與控制電路板連接的面板組成，控制電路板由單片機(jī)、電源電路、外部命令輸入電路、電梯門狀態(tài)及位置輸入電路、電梯門位置輸出電路、過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、驅(qū)動電路、主回路電路和顯示電路、窗口組成；單片機(jī)內(nèi)固化有控制軟件；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)中國電網(wǎng)的波動、現(xiàn)場可調(diào)試的范圍小、使用壽命長、故障的發(fā)生率低。
文檔編號B66B13/14GK2595781SQ0229019
公開日2003年12月31日 申請日期2002年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月31日
發(fā)明者顧玉生, 張德寬 申請人:顧玉生, 張德寬