本實用新型涉及電梯技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種電梯抱閘控制裝置。
背景技術(shù):
電梯抱閘裝置是電梯的重要安全部件,當電梯轎廂處于靜止且馬達處于失電狀態(tài)下防止電梯再移動,其控制方式一般是抱閘線圈得電時抱閘松開,抱閘線圈失電時抱閘抱緊,由此防止電梯轎廂非正常升降,抱閘裝置開閘、合閘的可靠性是電梯正常運行的必要條件。
傳統(tǒng)的電梯抱閘控制裝置主要采用電阻分壓、全波半波整流、可控硅半控整流三種方案,這些方案具有工作穩(wěn)定、電路簡單的特點。然而,這些方案均需要采用笨重的工頻變壓器,且存在成本較高等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種電梯抱閘控制裝置,可以不需要采用笨重的工頻變壓器,降低成本。
本實用新型的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種電梯抱閘控制裝置,包括抱閘接觸器、整流單元和斬波單元;
所述抱閘接觸器、所述整流單元和所述斬波單元依次連接,所述抱閘接觸器的輸入側(cè)連接交流電源,所述斬波單元的輸出側(cè)的正極端和負極端之間連接抱閘線圈。
根據(jù)上述本實用新型的方案,其包括抱閘接觸器、整流單元和斬波單元,所述抱閘接觸器、所述整流單元和所述斬波單元依次連接,所述抱閘接觸器的輸入側(cè)連接交流電源,所述斬波單元的輸出側(cè)的正極端和負極端之間連接抱閘線圈,采用本實用新型的方案,通過整流單元可以將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓,通過斬波單元的作用可以將整流得到的直流電壓值降低到所需要的電壓值,因此,不再需要采用笨重的工頻變壓器,與現(xiàn)有的工頻變壓器+電阻分壓、全半波整流或者可控硅整流相比較,成本明顯降低,同時,由于不再需要采用笨重的工頻變壓器,可以將整流單元和斬波單元等器件集成在電路板上,減少分立器件的數(shù)目,節(jié)約控制柜空間。
附圖說明
圖1為一個實施例中的電梯抱閘控制裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為另一個實施例中的電梯抱閘控制裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為再一個實施例中的電梯抱閘控制裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4-1為一個實施例中的斬波單元的細化組成結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4-2為一個實施例中的斬波單元的細化組成結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為又一個實施例中的電梯抱閘控制裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為另一個實施例中的電梯抱閘控制裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步闡述,但本實用新型的實現(xiàn)方式不限于此。
參見圖1所示,為一個實施例中的電梯抱閘控制裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,本實施例中的電梯抱閘控制裝置包括抱閘接觸器101、整流單元102和斬波單元103;
抱閘接觸器101、整流單元102和斬波單元103依次連接,抱閘接觸器101的輸入側(cè)連接交流電源,斬波單元103的輸出側(cè)的正極端和負極端之間連接抱閘線圈100。
其中,交流電源一般如圖1所示是指AC220V,即交流電220V電壓,但也不限于此。
其中,抱閘接觸器101主要用于電梯每次啟動和停止時,開通或者切斷抱閘系統(tǒng)的供電輸入。
其中,斬波單元103一般采用非隔離電源方案中的SR-BUCK技術(shù)(同步整流降壓斬波技術(shù)),但也不限于此,也可以采用隔離電源方案中的雙管正激變換技術(shù)。
據(jù)此,采用本實施例的方案,通過整流單元102可以將交流電源的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓,通過斬波單元103的作用可以將整流得到的直流電壓值降低到所需要的電壓值,因此,不再需要采用笨重的工頻變壓器,與工頻變壓器+電阻分壓、全半波整流或者可控硅整流相比,成本明顯降低,同時,由于不再需要采用笨重的工頻變壓器,可以將整流單元102和斬波單元103等器件集成在一塊電路板上,減少分立器件的數(shù)目,節(jié)約控制柜空間。
在其中一個實施例中的電梯抱閘控制裝置,如圖2所示,還可以包括微控制器201和驅(qū)動電路202,驅(qū)動電路202的輸入端連接微控制器201的輸出端,驅(qū)動電路202的輸出端連接斬波單元103的控制端。
其中,驅(qū)動電路202可以采用電流型脈寬調(diào)制芯片,微控制器201可以發(fā)送控制信號給驅(qū)動電路202進而調(diào)節(jié)斬波單元103的輸出電壓值。
此外,傳統(tǒng)的電梯抱閘控制裝置主要采用電阻分壓、全波半波整流、可控硅半控整流三種方案,且一般采用開環(huán)控制,在實際控制中易受電網(wǎng)波動、線圈阻值、溫升等因素的影響,因此在設計時需考慮較大的余量,在增加成本的同時也增大了線圈電流,降低線圈使用壽命。為此,在其中一個實施例中的電梯抱閘控制裝置,還可以包括輸入交流同步檢測電路301、輸入電壓取樣電路302、輸出電流檢測電路303、輸出電壓檢測電路304、采樣電阻305和分壓電阻306;
輸入交流同步檢測電路301的輸入端和輸入電壓取樣電路302的輸入端分別連接整流單元102的輸入側(cè),輸入交流同步檢測電路301的輸出端和輸入電壓取樣電路302的輸出端分別連接微控制器201;
采樣電阻305的一端連接斬波單元103的輸出側(cè)的負極端,采樣電阻305的另一端分別連接信號地和分壓電阻306的一端,分壓電阻306的另一端連接斬波單元103的輸出側(cè)的正極端;
輸出電流檢測電路303的輸入端與采樣電阻305的檢測端連接,輸出電流檢測電路303的輸出端連接微控制器201,輸出電壓檢測電路304的輸入端與分壓電阻306的檢測端連接,輸出電壓檢測電路304的輸出端連接微控制器201。
其中,分壓電阻306可以如圖3所示包括多個串聯(lián)在一起的電阻,但也可以包括采用多個串并聯(lián)混合連接在其一的電阻,可以根據(jù)需要選擇任意兩個電阻之間的連接點作為分壓電阻306的檢測端。
可以根據(jù)需要,選擇采樣電阻305的兩端中間的一個位置作為采樣電阻305的檢測端。
在其中一個實施例中的電梯抱閘控制裝置,還可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,輸入交流同步檢測電路301的輸出端、輸入電壓取樣電路302的輸出端、輸出電流檢測電路303的輸出端和輸出電壓檢測電路304的輸出端經(jīng)該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接微控制器201。
其中,輸入電壓取樣電路302主要用于輸入電壓超限檢測,包括過壓、欠壓檢測;輸入交流同步檢測電路301主要用于交流電壓過零點檢測,輸出電流檢測電路303主要是保證輸出電流精度,并進行過流、過載保護。
其中,輸入交流同步檢測電路301、輸入電壓取樣電路302、輸出電流檢測電路303和輸出電壓檢測電路304構(gòu)成檢測電路。這是考慮到抱閘電源采用同步整流降壓斬波技術(shù),需檢測輸入交流電網(wǎng)波形,因此,需要輸入交流同步檢測電路301。電源需具備一些保護功能,包括輸入過壓保護和欠壓保護,因此需要對輸入電壓取樣,即需要輸入電壓取樣電路302。此外,電源需具備輸出過流保護和短路保護,需維持輸出電壓/電流的恒定,因此需具備輸出電流檢測電路303和輸出電壓檢測電路304。
輸入交流同步檢測電路301、輸入電壓取樣電路302、輸出電流檢測電路303、輸出電壓檢測電路304、微控制器201和驅(qū)動電路202構(gòu)成了一個閉環(huán)回路,可以實現(xiàn)閉環(huán)控制。
在其中一個實施例中,以采用非隔離電源方案中的SR-BUCK技術(shù)為例進行說明,如圖4-1所示,斬波單元103可以包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一電容C1和第一電感L1;
第一MOS管Q1的漏極連接整流單元102輸出側(cè)的正極端,第二MOS管Q1的漏極連接整流單元102輸出側(cè)的負極端,第一MOS管Q1的源極和第二MOS管Q2的漏極相連,第一電感L1的一端分別連接第一MOS管Q1的源極和第二MOS管Q2的漏極,第一電感L1的另一端分別連接第一電容C1的一端和抱閘線圈100的一端,第一電容C1的另一端分別連接第二MOS管Q1的源極和抱閘線圈100的另一端,第一MOS管Q1的柵極和第二MOS管Q2的柵極作為斬波單元103的控制端。
其中,第一MOS管Q1作為主開關(guān)管,第二MOS管Q2作為同步整流管。在本實施例中,通過兩個通態(tài)電阻極低的MOS管來替代傳統(tǒng)的整流二極管以降低整流損耗。相比傳統(tǒng)的整流-大電容濾波電路而言,其大大減少了電源諧波,提高電源功率因數(shù),同時在整流輸出側(cè)無需大容量電解電容,因而也大大提高了抱閘系統(tǒng)使用壽命。
其中,第一MOS管Q1、第二MOS管Q2始終工作在互補狀態(tài),即當?shù)谝籑OS管Q1導通時,第二MOS管Q2關(guān)斷;當?shù)谝籑OS管Q1關(guān)斷時,第二MOS管Q2導通續(xù)流。
其中,輸入交流同步檢測電路301的檢測值、輸入電壓取樣電路302的檢測值、輸出電流檢測電路303的檢測值、輸出電壓檢測電路304的檢測值輸入給微控制器13進行處理,微控制器13根據(jù)這些檢測值發(fā)送控制信號給驅(qū)動電路202,通過改變第一MOS管Q1和第二MOS管Q2占空比以達到調(diào)節(jié)輸出的目的。
在其中一個實施例中,以隔離電源方案中的雙管正激變換技術(shù)為例進行說明,如圖4-2所示,斬波單元103可以包括第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第二電容C2、第二電感L2和變壓器T1;
第三MOS管Q3的漏極連接整流單元輸出側(cè)的正極端,第四MOS管Q4的源極連接整流單元輸出側(cè)的負極端,第三MOS管Q3的漏極還連接第一二極管D1的負極,第三MOS管Q3的源極分別連接第二二極管D2的負極和變壓器T1的第一輸入端,第一二極管D1的正極分別連接變壓器T1的第二輸入端和第四MOS管Q4的漏極,第二二極管D2的正極和第四MOS管Q4的源極分別接地,變壓器T1的第一輸出端連接第三二極管D3的正極,第三二極管D3的負極分別連接第四二極管D4的負極和第二電感L2的一端,第二電感L2的另一端分別連接第二電容的一端和抱閘線圈110的一端,變壓器T1的第二輸出端分別連接第四二極管D4的正極、第二電容C2的另一端和抱閘線圈110的另一端,第三MOS管Q3的柵極和第四MOS管Q4的柵極作為斬波單元103的控制端。
本技術(shù)采用了兩個開關(guān)管,兩個開關(guān)管(第三MOS管Q3、第四二極管Q4)在PWM(Pulse Width Modulation,脈沖寬度調(diào)制)信號的作用下同時導通、同時關(guān)斷。在其中一個實施例中,如圖5所示,本實用新型的電梯抱閘控制裝置還可以包括濾波單元501,濾波單元501連接在抱閘接觸器101和整流單元102之間,濾波單元501用于消除噪聲影響。
在其中一個實施例中,如圖5所示,本實用新型的電梯抱閘控制裝置還可以包括輔助開關(guān)電源單元502,輔助開關(guān)電源單元502的輸入側(cè)連接交流電源,輔助開關(guān)電源單元502的輸出側(cè)分別連接驅(qū)動電路202的電源端和微控制器201的電源端。
由于,輔助開關(guān)電源單元502的輸入側(cè)連接交流電源,因而只要交流電源一直有電,則輔助開關(guān)電源單元502一直有電,以為驅(qū)動電路202和微控制器201供電。
在其中一個實施例中,如圖5所示,本實用新型的電梯抱閘控制裝置還可以包括續(xù)流回路503,續(xù)流回路503的一端與抱閘線圈100的一端連接,續(xù)流回路503的另一端與抱閘線圈100的另一端連接。
其中,續(xù)流回路503其主要為抱閘電源關(guān)斷為抱閘線圈剩余電流提供泄放通路。在圖5中示出的續(xù)流回路503采用電阻和二極管串聯(lián)的方式,但也不限于此,例如,還可以采用電阻和電容并聯(lián)的方式。
在其中一個實施例中,如圖6所示,本實用新型的電梯抱閘控制裝置還可以包括參數(shù)設定工具601,參數(shù)設定工具601連接微控制器201,參數(shù)設定工具601用于可以便捷的改變抱閘系統(tǒng)的輸出,以滿足不同的抱閘需求。參數(shù)設定工具601主要用于調(diào)整電梯抱閘控制裝置的參數(shù)信息,主要包括強勵磁電流大小、強勵磁持續(xù)時間、維持電流大小、電流上升時間、或者/和電流下降時間。具體可以包括控制面板以及設置在控制面板上的顯示屏和控制按鈕。參數(shù)設定工具601可以通過I2C通信接口與微控制器201連接。采用該參數(shù)設定工具601,可以方便的調(diào)整抱閘信息以實現(xiàn)不同抱閘的匹配測試。
在其中一個實施例中,如圖6所示,本實用新型的電梯抱閘控制裝置還可以包括光耦隔離單元602,微控制器201還通過光耦隔離單元602與電梯主控系統(tǒng)600相連。具體地,可以通過由電梯主控系統(tǒng)600發(fā)送使能開通/關(guān)斷信號可以控制電梯抱閘控制裝置的斬波單元內(nèi)部的第一MOS管Q1、第二MOS管Q2的開通/關(guān)斷。
以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。