CN103523624B - 电梯后备救援*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电梯后备救援***，其是在电梯发生因停电、控制柜内部故障或其它线路故障而停止在两楼层之间时，可以通过启动后备救援***驱动电梯行驶到就近楼层开门救出乘客。该***独立于原电梯控制***，启动后会自动根据轿厢负载情况驱动电梯行驶至就近楼层，并在到达门区时自动切断抱闸电源，开门救出被困人员。该***适用于有机房和无机房电梯，不受井道布置影响；救援操作难度低，在各种电梯故障情况下都能安全可靠的进行救援；***结构简单易于维护、可靠性高，且占用体积小、成本低廉。

Description

电梯后备救援***
技术领域
本发明涉及电梯技术领域，具体为一种电梯后备救援***。
背景技术
目前,当电梯因为停电、控制柜内部故障或其它线路故障而停止在两楼层之间时，主要的救援方法有：1、采用手动松闸溜车或盘车的方式救援。需要专业人员进行操作，耗费救援人员大量体力，操作具有一定的危险性，无法轻易判断是否处于门区。且受主机、机房布置影响，在主机下置或无机房的情况下无法使用该方法。2、利用停电柜供电进行停电救援。需要增加专门的停电柜进行供电，依赖于原控制***，只能应对停电这一状况，在控制柜内部出现严重故障时会无法使用该方法；3、增加一套额外的应急救援装置，通过驱动额外增加的救援电机或直接驱动电梯主机运行。使用额外增加的救援电机方式，救援电机的安装会对电梯主机的正常运行性能产生影响。而通过应急救援装置直接驱动电梯主机运行，就对其应急电源容量和驱动电路有很高要求。这些问题会导致救援装置整体结构复杂化，体积增加，成本大幅增加。
发明内容
本发明的目的在于克服现有方法和技术的缺陷，提供一种在各种电梯故障情况下都能安全可靠的进行救援，且结构简单、成本低廉的电梯后备救援***。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一种电梯后备救援***，包括电梯主机、电梯制动器、控制回路、驱动回路、短接接触器、门区传感器、门机回路以及能自动充电的后备电源，所述后备电源在***启动时为所述控制回路、驱动回路、电梯制动器和门机回路供电，所述驱动回路与电梯主机的三相输入端相连，所述短接接触器用以短接电梯主机的三相输入端，且保持常闭状态，所述控制回路实时检测电梯主机上的旋转编码器信号和门区传感器的信号，并根据检测信号相应的控制驱动回路、电梯制动器和门机回路动作，所述驱动回路通过接收控制回路的控制信号，可将后备电源的直流电转换为交流电驱动电梯主机运行。
所述控制回路通过检测门区传感器的信号来确认电梯轿厢是否处于门区，若电梯轿厢处于门区，所述控制回路驱动门机回路直接开门，若电梯轿厢处于非门区，所述控制回路驱动电梯制动器打开。
所述控制回路通过检测电梯主机上的旋转编码器信号能判断电梯轿厢与对重侧的负载状态。
当电梯轿厢与对重侧的负载为不平衡状态时，所述电梯主机自动向负载较重的一侧运转，带动电梯轿厢运行到门区。
当电梯轿厢与对重侧的负载相近达到平衡状态时，所述控制回路向驱动回路发出控制信号，并打开短接接触器，所述驱动回路根据接收到的控制信号将后备电源的直流电转换为交流电驱动电梯主机运转，带动电梯轿厢运行到门区。
所述控制回路包括：用于处理信号、检测电梯主机运转速度和控制电梯运行状态的MCU主控芯片，用于处理旋转编码器信号的编码器信号接收回路，以及用于接收和控制电梯动作状态的I/O接口。
所述驱动回路包括用于将直流电逆变为交流电驱动电梯主机运转的IPM模块、用于控制IPM模块工作的门极控制回路、用于反馈电流信号供控制回路使用的电流传感器。
所述控制回路通过检测电梯主机上的旋转编码器信号获得电梯主机的运转速度，当其速度超过预设值时自动控制电梯制动器动作使电机主机停止运转。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：适用于有机房和无机房电梯，不受井道布置影响；救援操作难度低，在各种电梯故障情况下都能安全可靠的进行救援；***结构简单易于维护、可靠性高，且占用体积小、成本低廉。
附图说明
图1为本发明电梯后备救援***的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种电梯后备救援***，包括电梯主机1、电梯制动器2、控制回路3、驱动回路4、短接接触器5、门区传感器6、门机回路7以及能自动充电的后备电源8。后备电源8在***启动时为控制回路3、驱动回路4、电梯制动器2和门机回路7供电，驱动回路4与电梯主机1的三相输入端相连，短接接触器5用以短接电梯主机1的三相输入端，且保持常闭状态。控制回路3实时检测电梯主机1上的旋转编码器9的信号和门区传感器6的信号，并根据检测信号相应的控制驱动回路4、电梯制动器2和门机回路7动作，驱动回路4通过接收控制回路3的控制信号，可将后备电源8的直流电转换为交流电驱动电梯主机1运行。
控制回路3通过检测门区传感器6的信号确认电梯轿厢是否处于门区，若电梯轿厢处于门区，控制回路3驱动门机回路7直接开门，若电梯轿厢处于非门区，控制回路3驱动电梯制动器2打开，使电梯轿厢处于可运行状态。
控制回路3通过接收电梯主机1上的旋转编码器9的信号来判断电梯轿厢与对重侧的负载状态。当电梯轿厢与对重侧的负载为不平衡状态时，电梯主机1自动向负载较重的一侧运转，带动电梯轿厢运行到门区。当电梯轿厢与对重侧的负载相近达到平衡状态时，控制回路3向驱动回路4发出控制信号，并打开短接接触器5，驱动回路4根据接收到的控制信号将后备电源8的直流电转换为交流电驱动电梯主机1运转，带动电梯轿厢运行到门区。
优选的，控制回路3包括：用于处理信号、检测电梯主机运转速度和控制电梯运行状态的MCU主控芯片，用于处理旋转编码器信号的编码器信号接收回路，以及用于接收和控制电梯动作状态的I/O接口。
优选的，驱动回路4包括用于将直流电逆变为交流电驱动电梯主机运转的IPM模块、用于控制IPM模块工作的门极控制回路、用于反馈电流信号供控制回路使用的电流传感器。
优选的，控制回路3通过检测电梯主机1上的旋转编码器信号获得电梯主机1的运转速度，当其速度超过预设值时自动控制电梯制动器2动作使电机主机1停止运转。
综上，本发明电梯后备救援***的具体运作步骤如下：
1）后备救援***投入步骤
正常情况下，后备电源8通过市电自动充电。当电梯因为停电、控制柜内部故障或其它线路故障时,后备电源8即会接收到电梯控制***的相应信号并启动向后备救援***供电，电梯切换到后备救援状态。
2）救援运行开始步骤
在后备救援***投入运行后，控制回路3的MCU主控芯片通过门区传感器6检测电梯轿厢是否在门区：若电梯轿厢处于门区，则驱动门机回路7直接开门；若电梯轿厢处于非门区，则进行救援运行控制。
3）救援运行步骤
控制回路3中的MCU主控芯片通过门区传感器6确认电梯轿厢处于非门区，即通过I/O接口驱动电梯制动器2打开。与此同时，短接接触器5保持为闭合状态短接电梯主机1的三相输入，电梯的运行状态会有两种可能的情况出现：
①若此时电梯对重和轿厢两边的负载不平衡，电梯主机1的曳引轮就会自动向负载较重的一侧转动，使电梯主机1的转子磁场与定子线圈相互切割产生电流。电流在三相短接成的回路中产生阻碍转子转动的力矩，该力矩很快就会和对重与轿厢之间的负载差平衡，使电梯主机1匀速运行，此时电梯轿厢会以约为5～6m/min的速度运行到门区位置。
②若电梯轿厢与对重侧负载相近达到平衡状态，电梯主机1就会保持静止不动，控制回路3通过编码器信号接收回路接收电梯主机1上的旋转编码器信号，当在固定的计算周期获得的脉冲数少于一定数值，MCU主控芯片判断电梯主机为静止状态，即电梯轿厢为负载平衡状态。由于平衡状态下，电梯主机1运转所要提供的力矩实际上仅需要克服机械结构的摩擦力，因此只需输入很小的电流（约为5～6A）即能驱动电梯主机1运行。此时，控制回路3中的MCU主控芯片通过I/O接口向驱动回路4发出控制信号，并打开短接接触器5。驱动回路4中的门极控制回路根据控制回路3的信号，驱动IPM模块动作，将后备电源8的直流电转换为交流电输入到电梯主机1。控制回路3根据驱动回路4中电流传感器的反馈值进行闭环控制，用小电流驱动电梯主机1以检修速度运转，带动电梯轿厢运行到门区位置。
4）救援完成步骤
当电梯轿厢到达门区位置时，控制回路3接收到门区传感器6的信号，即会切断电梯制动器2的电源，控制电梯制动器2动作使电梯主机1停止运行，轿厢在门区停靠，控制回路3通过输出开门信号驱动门机回路7动作，开门解救被困人员。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即但凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种电梯后备救援***，包括电梯主机和电梯制动器，其特征在于：还包括控制回路、驱动回路、短接接触器、门区传感器、门机回路以及能自动充电的后备电源，所述后备电源在***启动时为所述控制回路、驱动回路、电梯制动器和门机回路供电，所述驱动回路与电梯主机的三相输入端相连，所述短接接触器用以短接电梯主机的三相输入端，且保持常闭状态，所述控制回路实时检测电梯主机上的旋转编码器信号和门区传感器的信号，并根据检测信号相应的控制驱动回路、电梯制动器和门机回路动作，所述驱动回路通过接收控制回路的控制信号，可将后备电源的直流电转换为交流电驱动电梯主机运行；所述控制回路包括：用于处理信号、检测电梯主机运转速度和控制电梯运行状态的MCU主控芯片，用于处理旋转编码器信号的编码器信号接收回路，以及用于接收和控制电梯动作状态的I/O接口；所述驱动回路包括用于将直流电逆变为交流电驱动电梯主机运转的IPM模块、用于控制IPM模块工作的门极控制回路、用于反馈电流信号供控制回路使用的电流传感器。
2.根据权利要求1所述的一种电梯后备救援***，其特征在于：所述控制回路通过检测门区传感器的信号来确认电梯轿厢是否处于门区，若电梯轿厢处于门区，所述控制回路驱动门机回路直接开门，若电梯轿厢处于非门区，所述控制回路驱动电梯制动器打开。
3.根据权利要求2所述的一种电梯后备救援***，其特征在于：所述控制回路通过检测电梯主机上的旋转编码器信号能判断电梯轿厢与对重侧的负载状态。
4.根据权利要求3所述的一种电梯后备救援***，其特征在于：当电梯轿厢与对重侧的负载为不平衡状态时，所述电梯主机自动向负载较重的一侧运转，带动电梯轿厢运行到门区。
5.根据权利要求3所述的一种电梯后备救援***，其特征在于：当电梯轿厢与对重侧的负载相近达到平衡状态时，所述控制回路向驱动回路发出控制信号，并打开短接接触器，所述驱动回路根据接收到的控制信号将后备电源的直流电转换为交流电驱动电梯主机运转，带动电梯轿厢运行到门区。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种电梯后备救援***，其特征在于：所述控制回路通过检测电梯主机上的旋转编码器信号获得电梯主机的运转速度，当其速度超过预设值时自动控制电梯制动器动作使电机主机停止运转。
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