阅读说明：本技术 一种电梯门机控制器内置封星电路 (Built-in star circuit that seals of elevator door motor controller ) 是由 杨朝跃 邓之江 于 2020-07-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电梯门机控制器内置封星电路,包括IPM模块、储能电容、可控硅电路和继电器,所述继电器的线圈的正负极分别连接储能电容和可控硅电路；所述IPM模块的P极线路连接在所述继电器的公共触点上,通过继电器的常闭触点连接直流电源正极,所述IPM模块的N极线路连接在所述继电器的常开触点及所述直流电源的负极；其中,所述可控硅电路被触发后接通储能电容与继电器线圈,继电器动作,使所述IPM模块的P极和N极接通后通过IPM模块内置的等效三相整流桥短接同步电机的三相绕组。通过上述方式,使用本发明,在电梯突然断电时,电梯门只能缓慢关闭,防止了撞门现象的发生,有效提高在紧急状况下的电梯的安全性能。(The invention discloses a built-in star sealing circuit of an elevator door motor controller, which comprises an IPM module, an energy storage capacitor, a silicon controlled circuit and a relay, wherein the positive and negative poles of a coil of the relay are respectively connected with the energy storage capacitor and the silicon controlled circuit; the P-pole circuit of the IPM module is connected to a common contact of the relay, the P-pole circuit of the IPM module is connected to the positive pole of the direct current power supply through a normally closed contact of the relay, and the N-pole circuit of the IPM module is connected to the normally open contact of the relay and the negative pole of the direct current power supply; after being triggered, the silicon controlled rectifier circuit is connected with an energy storage capacitor and a relay coil, and the relay acts to enable the P pole and the N pole of the IPM module to be connected and then to be in short circuit with a three-phase winding of the synchronous motor through an equivalent three-phase rectifier bridge arranged in the IPM module. By the mode, when the elevator is suddenly powered off, the elevator door can only be slowly closed, so that the door collision phenomenon is prevented, and the safety performance of the elevator in an emergency is effectively improved.)

一种电梯门机控制器内置封星电路

技术领域

本发明涉及电梯控制技术领域，尤其是涉及一种电梯门机控制器内置封星电路。

背景技术

电梯门机，是一个负责启、闭电梯厅轿门的机构，当其受到电梯开、关门信号，电梯门机通过自带的控制系统控制开门电机，将电机产生的力矩转变为一个特定方向的力，关闭或打开门。目前的大多数电梯，在电梯处于开门或关门状态，如果突然断电，电梯门可能会失去控制，在重锤的作用下，电梯门会突然关上发生碰撞，损伤电梯门的机械部件以及存在造成夹伤乘客的安全隐患。

在现有的市面上，通常采用在门机控制器的输出端，通过封星接触器短接永磁同步电动机电枢三相绕组线，该方案在吸合封星接触器时，必须先关闭门机控制器IPM模块的IGBT输出，否则将导致门机控制器的三相输出端短路，造成门机控制器发生永久性破坏。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种电梯门机控制器内置封星电路，集成在门机控制器电路中，在门机检测到外部断电瞬间，控制器电路触发可控硅电路，使得电路相应动作，通过IPM模块将同步电机的三相绕组短接，使得在同步电机的转动轴在外力驱动转动时在电机内部产生制动转矩，从而防止电梯门发生碰撞的事故，提高了电梯使用的安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种电梯门机控制器内置封星电路，包括IPM模块、储能电容、可控硅电路和继电器，所述继电器的线圈的正负极分别连接储能电容和可控硅电路；所述IPM模块的P极线路连接在所述继电器的公共触点上，通过继电器的常闭触点连接直流电源正极，所述IPM模块的N极线路连接在所述继电器的常开触点及所述直流电源的负极；其中，所述可控硅电路被触发后接通储能电容与继电器线圈，继电器动作，使所述IPM模块的P极和N极接通后通过IPM模块内置的等效三相整流桥短接同步电机的三相绕组。

本发明采用上述技术方案，将本封星电路集成于电梯门机控制器电路中，在电梯门机正常运作时，IPM模块将门机控制器内部的直流电源转换为输出频率与输出电压可控的交流电源，驱动三相同步电机旋转，三相同步电机与电梯门连接用于带动电梯门的开合；当电梯在关门或开门状态断电时，电梯门机控制器内部电路检测到外部断电时触发可控硅电路，可控硅电路导通继电器与储能电容，继电器线圈得电吸合，使其常开触点闭合，常闭触点断开，IPM模块的P极和N极通过常开触点接通后，尤其内部设置的等效三相整流桥将同步电机的三相绕组短接，同步电机三相绕组短接后，当电梯门继续关闭或打开时，驱动同步电机的转轴旋转，切割磁感线，电机内部产生较大的制动转矩，阻碍电机转动，从而防止电梯门发生快速动作碰撞事故的发生，提高了安全性能。

上述的电梯门机控制器内置封星电路，所述IPM模块内部设有多个二极管，所述多个二极管分别与晶体管并联，形成所述等效三相整流桥。当IPM模块的P极和N极短接时，等效三相整流桥将三相同步电机的绕组短接，使得电机在外力驱动转轴旋转时切割磁感线，产生制动转矩，从而阻碍转轴快速转动，进而防止电梯门在突然断电情况下发生碰撞现象。

上述的电梯门机控制器内置封星电路，所述IPM模块内部的多个二极管的正极和负极分别与所述晶体管的发射极和集电极连接。IPM模块的P机和N极通过继电器常开触点闭合后，电机的转轴受外力迫使旋转时，电机三相绕组在电机内部产生切割磁感线，在UVW三相端产生电势差，各相之间的电势差导致IPM模块内部二极管正向导通从而产生短路电流，从而实现UVW三相短接。

上述的电梯门机控制器内置封星电路，所述储能电容的一端通过第一二极管连接至电源的正极，另一端接地。储能电容接通控制器内置电源进行充电，第一二极管单向导通，可防止储能电容电量流失。

上述的电梯门机控制器内置封星电路，所述继电器线圈反向并联有第二二极管。在继电器的线圈上并联二极管，可泄放继电器线圈在接通和断开电源的瞬间所产生的“感应电动势”，该感应电动势会形成一个感应电流，防止该“感应电动势”对继电器的线圈造成影响，可有效延长继电器的使用寿命。

上述的电梯门机控制器内置封星电路，所述可控硅电路包括相互线路连接的第一三极管和第二三极管。其中所述三极管包括NPN晶体管或PNP晶体管，用于将继电器的线圈的另一端接通至储能电容的另一端上。

上述的电梯门机控制器内置封星电路，所述第一三极管和第二三极管的基极与集电极分别相连，第一三极管的发射极与继电器线圈的负极连接，第二三极管的发射极接地。

本发明取得的有益效果是：电梯门机控制器内置封星电路，在电梯运行过程中突然断电时，可控硅电路被触发，使得继电器线圈与储能电容并联接通，继电器线圈得电吸合后，通过其常开触点接通IPM模块的P极和N极，以使的与IPM模块连接的三相同步电机的三相绕组各相之间短接，在电机受外力迫使转轴旋转时，在电机内切割磁感线，产生制动转矩，使得电梯门只能缓慢关闭，防止了撞门现象的发生，有效提高在紧急状况下的电梯的安全性能；在储能电容给继电器供电过程中，当储能电容的电量耗尽时，继电器的电磁铁失去磁性，使得常闭触点重新吸合，同时断开常开触点，使得IPM模块的P极和N极不再短接，封星解除，以便于打开电梯门营救被困人群及进行设备维修；其中储能电容的储电量决定了封星时间，在起到安全保障的同时便于后续的自动解除短接锁紧电机，便于设备的维修。

附图说明

图1是本发明的封星电路的电路结构示意图。

附图标记说明：10为IPM模块，20为可控硅电路，30为继电器，40为同步电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种电梯门机控制器内置封星电路，包括IPM模块10、储能电容C0、可控硅电路20和继电器30，

继电器30的线圈的正负极分别连接储能电容C0和可控硅电路20；

IPM模块10的P极线路连接在所述继电器30的公共触点上，通过继电器30的常闭触点NC连接直流电源U0正极，IPM模块10的N极线路连接在继电器30的常开触点NO及直流电源U0的负极；

其中，可控硅电路20被触发后接通储能电容C0与继电器30线圈，继电器30动作，使IPM模块10的P极和N极接通后通过IPM模块10内置的等效三相整流桥短接同步电机40的三相绕组。

IPM模块10内部设有多个二极管D01、D02、D03、D04、D05、D06，多个二极管D01、D02、D03、D04、D05、D06分别与晶体管VT并联，形成等效三相整流桥。IPM模块10内部的多个二极管的正极和负极分别与晶体管的发射极和集电极连接。

本实施方式中，IPM模块10内设有晶体管VT1至VT6，晶体管VT1的发射极和集电极分别与二极管D01的正极和负极连接，晶体管VT2的发射极和集电极分别与二极管D02的正极和负极连接，晶体管VT3的发射极和集电极分别与二极管D03的正极和负极连接，晶体管VT4的发射极和集电极分别与二极管D04的正极和负极连接，晶体管VT5的发射极和集电极分别与二极管D05的正极和负极连接，晶体管VT6的发射极和集电极分别与二极管D06的正极和负极连接，组成等效三相整流桥用于控制三相同步电机40。

储能电容C0的一端通过第一二极管D1连接至电源的正极，另一端接地。

继电器30线圈反向并联有第二二极管D2。

可控硅电路20包括相互线路连接的第一三极管T1和第二三极管T2。具体地，第一三极管T1和第二三极管T2的基极与集电极分别相连，第一三极管T1的发射极与继电器30线圈的负极连接，第二三极管T2的发射极接地。

本发明在具体实施时，正常工作时，IPM模块10内的晶体管将门机控制器的直流电源转换为输出频率与输出电压可控的交流电源，驱动三相永磁同步电机40旋转，起到开关电梯门的作用。当发生故障或突然断电时，门机检测到外部断电，通过控制器发出触发信号使第二三极管T2导通，第二三极管T2导通后会使得第一三极管T1导通，通过第一三极管T1使得第二三极管T2维持导通，实现自锁导通状态，此时继电器30与三极管T1、T2形成通路，电流流经继电器30线圈，继电器30线圈得电后吸合其电磁铁使得常闭触点NC断开、常开触点NO闭合，此时，同步电机40的三相绕组、IPM模块10与继电器常开触点NO形成独立回路。

当继电器常开触点NO闭合后，三相永磁同步电机40的转轴受外力被迫发生旋转时，电机的三相绕组在电机内部发生切割磁感线，在三相绕组UVW端产生电势差，各相之间的电势差将导致IPM模块10内部二极管正向导通并产生短路电流，具体为：

U相流经V相的电流，通过VT1、NO触点、VT5形成正向闭合回路；

V相流经U相的电流，通过VT2、NO触点、VT4形成正向闭合回路；

U相流经W相的电流，通过VT1、NO触点、VT6形成正向闭合回路；

W相流经U相的电流，通过VT3、NO触点、VT4形成正向闭合回路；

V相流经W相的电流，通过VT2、NO触点、VT6形成正向闭合回路；

W相流经V相的电流，通过VT3、NO触点、VT5形成正向闭合回路；

当继电器常开触点NO闭合后，IPM模块10的P极与N极短路，整个闭合回路直接将同步电机40的三相绕组UVW短接。三相同步电机的三相绕组短接后，电梯门迫使转轴旋转将产生制动转矩，阻碍转轴继续旋转，使得电梯门只能缓慢关闭，阻止了撞门的发生，进而提高电梯的使用的安全性。

储能电容C0的电量用于在故障发生或断电时驱动继电器30线圈吸合，封星电路动作时，储能电容C0与继电器30线圈并联，当储能电容C0的电量耗尽时，继电器30线圈的电流变小使得，使得线圈释放其电磁铁，此时继电器常闭触点NC吸合，常开触点NO断开，IPM模块10的P极与N极断开，封星电路失效，电机内部不再产生制动转矩，外力施加于电机的转轴时容易将转轴转动，便于后期对门机的维护及营救受困人员。其中，封星电路维持的时间取决于储能电容C0的储电量。

综上所述，本发明已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本发明能达到其所预期之目的，实用性价值乃无庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。