CN105084139A - 一种电梯动力***及其控制方法 - Google Patents

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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66B1/02—Control systems without regulation, i.e. without retroactive action
    • B66B1/06—Control systems without regulation, i.e. without retroactive action electric
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Abstract

本发明公开了一种电梯动力***及其控制方法，该电梯动力***包括供电单元、驱动单元及电梯轿厢控制单元，该供电单元通过放电线连接该驱动单元并为驱动单元供电，该驱动单元通过充电线连接该供电单元，为该供电单元充电；同时该供电单元通过一DC/DC变频器组为该电梯轿厢控制单元供电，该供电单元通过一电源变频器连接一外接动力电源，接受该外接动力电源为该供电单元充电，该外接动力电源通过该电源变频器为该驱动单元供电，该电梯轿厢控制单元连接该驱动单元并向该驱动单元发送电梯运行状态信号。本发明的电梯动力***在外接电源断电后，电梯还能继续运行，并且能把轿厢具有的势能通过电机发电，给储能电池充电，达到节能环保的目的。

Description

一种电梯动力***及其控制方法
技术领域
本发明有关一种电梯，特别是指一种由储能电池作为动力电源，既安全可靠、又节能环保的电梯动力***及其控制方法。
背景技术
目前，电梯在商场、住宅及办公大楼等各个场所广泛应用，国外和国内所有电梯控制***都是通过供电线路供电，一旦线路停电或线路检修，都会造成电梯突然停运或电梯不能使用，存在安全隐患，同时影响使用者的出行。并且电梯在上行和下行时需要消耗大量的电能，不符合目前所提倡的绿色节能环保的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种既安全又节能的电梯动力***及其控制方法。
为达到上述目的，本发明提供一种电梯动力***，其包括供电单元、驱动单元及电梯轿厢控制单元，该供电单元通过放电线连接该驱动单元并为驱动单元供电，该驱动单元通过充电线连接该供电单元，为该供电单元充电；同时该供电单元通过一DC/DC变频器组为该电梯轿厢控制单元供电，该供电单元通过一电源变频器连接一外接动力电源，接受该外接动力电源为该供电单元充电，该外接动力电源通过该电源变频器为该驱动单元供电，该电梯轿厢控制单元连接该驱动单元并向该驱动单元发送电梯运行状态信号。
所述供电单元包括电池管理单元与储能电池，该电池管理单元与该储能电池通过充电线与放电线连接，该电池管理单元另通过放电线连接该DC/DC变频器组，该DC/DC变频器组通过放电线连接所述电梯轿厢控制单元，该电池管理单元通过充电线连接该电源变频器，该电池管理单元另通过充电线与放电线连接所述驱动单元。
所述驱动单元包括电机管理单元、驱动电机及电机抱死装置，其中该电机管理单元通过放电线与充电线连接该电池管理单元，同时该电机管理单元另通过放电线与充电线连接该驱动电机并控制驱动电机的启停，该电机管理单元另通过放电线连接该电机抱死装置并控制该电机抱死装置的启停，所述电梯轿厢控制单元通过信号线连接该电机管理单元。
所述电机抱死装置设置在所述驱动电机的轴端刹车轮上。
电梯在下行时，所述电梯轿厢控制单元向所述电机管理单元发送信号，所述电机管理单元控制所述驱动电机转换为发电机。
所述DC/DC变频器组包括两台并联的DC/DC变频器。
所述储能电池为锂电池。
本发明还提供一种电梯动力***的控制方法，该控制方法为：
驱动电机由电机控制单元控制启停，完成电梯上行、停止、下行功能；
电机控制单元在收到电梯轿厢控制单元的上行指令后，电机控制单元控制给驱动电机正向运转扭矩，到达相应楼层时接收到电梯轿厢控制单元发送的位置开关信号后，电机控制单元给驱动电机一个制动扭矩，同时电机控制单元给电机抱死装置一个刹车命令，抱死电机轴端刹车轮；
电机控制单元在收到电梯轿厢控制单元下行指令后，电机控制单元给电机抱死装置一个松开命令，使轿厢开始下落，电机控制单元给驱动电机一个反向扭矩，控制电梯匀速下行，并通过电机管理单元让驱动电机变为发电机，阻止轿厢加速，让其匀速下行，把轿厢具有的势能转换成电能，将电能通过电机管理单元和电池管理单元储存到储能电池中。
所述DC/DC变频器组包括两台并联的DC/DC变频器，当一台DC/DC变频器无输出时发出报警信号并自动切换到另一台DC/DC变频器工作。
所述储能电池为免维护的锂电池。
本发明中外接交流电源通过电源变频器为储能电池充电，一旦外接电源断电，通过储能电池提供电能，电梯还能继续运行，极大的增加了电梯的安全性，先进的电机失量控制技术使电梯向下运行时，把轿厢具有的势能通过电机发电，给储能电池充电，达到节能环保的目的，同时还可以让轿厢匀速平稳运行。
附图说明
图1为本发明电梯动力***的结构原理框图；
图2为本发明电梯动力***的实施状态示意图。
具体实施方式
为便于对本发明的结构及达到的效果有进一步的了解，现结合附图并举较佳实施例详细说明如下。
如图1所示，本发明的电梯动力***包括供电单元、驱动单元及电梯轿厢控制单元3，该供电单元通过放电线连接该驱动单元并为驱动单元供电，该驱动单元还通过充电线连接该供电单元，为该供电单元充电；同时该供电单元通过一DC/DC变频器组为电梯轿厢控制单元3供电，该供电单元通过一电源变频器4连接一外接动力电源5，接受该外接动力电源5为供电单元充电。该电梯轿厢控制单元3连接该驱动单元并向驱动单元发送电梯运行状态信号。
本发明中的供电单元包括电池管理单元10与储能电池11，该电池管理单元10与储能电池11通过充电线a1与放电线b1连接，该电池管理单元10通过放电线b2连接该DC/DC变频器组，该DC/DC变频器组通过放电线b3连接电梯轿厢控制单元3，该储能电池11通过电池管理单元10与该DC/DC变频器组为整部电梯控制回路提供电源。该电池管理单元10通过充电线a2连接该电源变频器4，该电源变频器4另通过一充电线a3连接该外接动力电源5，该外接动力电源5通过电源变频器4及电池管理单元10为该储能电池11充电。
本发明中的驱动单元包括电机管理单元20、驱动电机21及电机抱死装置22，其中该电机管理单元20通过放电线b4与充电线a4连接该电池管理单元10，同时电机管理单元20通过放电线b5与充电线a5连接驱动电机21，该电机管理单元20另通过放电线b6连接电机抱死装置22。当使用外接动力电源5时，外接动力电源5通过电源变频器4及电池管理单元10为电机管理单元20与驱动电机21供电。当停电或不使用外接动力电源时，该储能电池11通过放电线b1、电池管理单元10、放电线b4、电机管理单元20及放电线b5为驱动电机21提供电能，并通过放电线b6为电机抱死装置22提供电能。该电机抱死装置22设置在驱动电机21的轴端刹车轮上。
本发明中的电梯轿厢控制单元3通过信号线c连接电机管理单元20，并将电梯运行的上行、下行及停止状态信号传输至电机管理单元20，由电机管理单元20控制驱动电机21与电机抱死装置22的启停。当电梯在上行和下行过程中，驱动电机21运行，电机抱死装置22处于关闭状态；当驱动电机21关闭时，电机抱死装置22启动并抱死电机轴端刹车轮，达到使电梯楼层停止功能，并防止电梯轿厢下滑。
图2为本发明电梯动力***的实施状态示意图，图中左边为目前电梯井的结构图，轿厢与重块之间由钢丝绳A与绳重平衡链B连接，电机抱死装置22与刹车轮之间设有减速器。本发明的电梯动力***工作原理如下：驱动电机21由电机控制单元20控制启停，完成电梯上行、停止、下行功能，电机控制单元20在收到电梯轿厢控制单元3的上行指令后，电机控制单元20控制给驱动电机21正向运转扭矩，到达相应楼层时接收到电梯轿厢控制单元3发送的位置开关信号后，电机控制单元20给驱动电机21一个制动扭矩，同时电机控制单元20给电机抱死装置22一个刹车命令，抱死电机轴端刹车轮。电机控制单元20在收到电梯轿厢控制单元3下行指令后，电机控制单元20给电机抱死装置22一个松开命令，使轿厢开始下落，电机控制单元20给驱动电机21一个反向扭矩，控制电梯匀速下行，并通过电机管理单元20让驱动电机21变为发电机，阻止轿厢加速，让其匀速下行，把轿厢具有的势能转换成电能，通过充电线a5、电机管理单元20、充电线a4和电池管理单元10及充电线a1储存到储能电池11中。储能电池11通过电池管理单元10为电机控制单元20提供动力电源，并为DC/DC变频器组提供电能。DC/DC变频器组为整部电梯控制回路提供控制电源。
本发明中的DC/DC变频器组包括两台并联的DC/DC变频器6，当一台DC/DC变频器6无输出时发出报警信号并自动切换到另一台DC/DC变频器6工作。
本发明中的储能电池11为免维护的锂电池。
本发明的电梯动力***是一种节能安全的电梯动力控制***，由储能电池作为动力电源，即使在外电断电的情况下也可以运行，避免了突然断电造成的事故，通过失量控制技术在电梯下行时可以让电机发电并为储能电池充电，达到节能环保的目的。本发明中的动力***除可用于电梯的驱动和控制外，还可用于高空起重机械的驱动和控制，如塔吊塔、起重机械等。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电梯动力***，其特征在于，其包括供电单元、驱动单元及电梯轿厢控制单元，该供电单元通过放电线连接该驱动单元并为驱动单元供电，该驱动单元通过充电线连接该供电单元，为该供电单元充电；同时该供电单元通过一DC/DC变频器组为该电梯轿厢控制单元供电，该供电单元通过一电源变频器连接一外接动力电源，接受该外接动力电源为该供电单元充电，该外接动力电源通过该电源变频器为该驱动单元供电，该电梯轿厢控制单元连接该驱动单元并向该驱动单元发送电梯运行状态信号。
2.如权利要求1所述的电梯动力***，其特征在于，所述供电单元包括电池管理单元与储能电池，该电池管理单元与该储能电池通过充电线与放电线连接，该电池管理单元另通过放电线连接该DC/DC变频器组，该DC/DC变频器组通过放电线连接所述电梯轿厢控制单元，该电池管理单元通过充电线连接该电源变频器，该电池管理单元另通过充电线与放电线连接所述驱动单元。
3.如权利要求2所述的电梯动力***，其特征在于，所述驱动单元包括电机管理单元、驱动电机及电机抱死装置，其中该电机管理单元通过放电线与充电线连接该电池管理单元，同时该电机管理单元另通过放电线与充电线连接该驱动电机并控制驱动电机的启停，该电机管理单元另通过放电线连接该电机抱死装置并控制该电机抱死装置的启停，所述电梯轿厢控制单元通过信号线连接该电机管理单元。
4.如权利要求3所述的电梯动力***，其特征在于，所述电机抱死装置设置在所述驱动电机的轴端刹车轮上。
5.如权利要求3所述的电梯动力***，其特征在于，电梯在下行时，所述电梯轿厢控制单元向所述电机管理单元发送信号，所述电机管理单元控制所述驱动电机转换为发电机。
6.如权利要求1所述的电梯动力***，其特征在于，所述DC/DC变频器组包括两台并联的DC/DC变频器。
7.如权利要求2所述的电梯动力***，其特征在于，所述储能电池为锂电池。
8.一种如权利要求3所述的电梯动力***的控制方法，其特征在于，该控制方法为：
驱动电机由电机控制单元控制启停，完成电梯上行、停止、下行功能；
电机控制单元在收到电梯轿厢控制单元的上行指令后，电机控制单元控制给驱动电机正向运转扭矩，到达相应楼层时接收到电梯轿厢控制单元发送的位置开关信号后，电机控制单元给驱动电机一个制动扭矩，同时电机控制单元给电机抱死装置一个刹车命令，抱死电机轴端刹车轮；
电机控制单元在收到电梯轿厢控制单元下行指令后，电机控制单元给电机抱死装置一个松开命令，使轿厢开始下落，电机控制单元给驱动电机一个反向扭矩，控制电梯匀速下行，并通过电机管理单元让驱动电机变为发电机，阻止轿厢加速，让其匀速下行，把轿厢具有的势能转换成电能，将电能通过电机管理单元和电池管理单元储存到储能电池中。
9.如权利要求8所述的电梯动力***的控制方法，所述DC/DC变频器组包括两台并联的DC/DC变频器，当一台DC/DC变频器无输出时发出报警信号并自动切换到另一台DC/DC变频器工作。
10.如权利要求8所述的电梯动力***的控制方法，所述储能电池为免维护的锂电池。
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