专利名称：同步电机驱动电梯的停电救援方法
技术领域：
本发明涉及一种电梯救援方法，尤其涉及同步电机驱动电梯的停电救援方法，在电梯停电发生困梯时自动执行救援的应急处理。
背景技术：
电梯救援应急方法是用来对电梯发生困梯时，进行分析判断，控制备用电源供电，使电梯到最近楼层打开轿厢门、解救乘客。现有技术中，为了在电梯出现困梯时及时解救乘客，人们设计了各种各样的电梯困梯应急装置，有的只能报警，不能自救，适用于简单的分立元件构成的电梯控制线路，对于PC梯、大规模集成电路则无能为力。
中国专利90107478公开一种“电梯故障及停电平层法与设备”，它利用甩掉电梯原有控制系统，直接对电梯主电机、电磁抱闸线圈、开关电梯轿厢门电机进行控制的方法，当电梯出现故障或者停电时，只要按一下应急开关，备用电源立即给控制器送电。通电后的控制器，首先使原电梯的电磁抱闸线圈与原电路断开，与备用电源接通得电后开闸，与此同时使主电机得电启动带着轿厢平层。当桥厢到达附近的平层位置时，电磁抱闸线圈抱闸，主电机断电停止工作，与此同时开关电梯轿厢门电机得电，开门放人，它不但不能检测故障。而且应急开关无论设在轿厢内还是轿厢外，都存在很大不安全因素，如设在轿厢内乘客可能误动作；设在轿厢外可能在困梯时无人发现，同时对国家规定的一些故障不允许应急装置救援的情况因无法判断也会救援，这种方法可能导致发生危险。
同步电机驱动电梯在布置形式上分为有机房、无机房、小机房。在用途上分为乘客电梯、住宅电梯、客货电梯、货梯等。目前使用的停电救援方法，主要有以下两种一种是利用大功率的备用电源和附加的救援控制系统，驱动电梯至开门区域，该方案缺点主要是需要匹配大功率备用电源，成本高，控制复杂，并且附加救援控制系统和驱动系统不是整体协调参与整个控制流程，不能完全保证救援功能的可靠性和完整性。另一种方法是利用小功率的备用电源，打开机械刹车让轿厢自由移动，当负载处于平衡时，需要人为参与，无法达到完全自动疏散乘客，存在不安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种同步电机驱动电梯的停电救援方法，旨在有效消除电梯因停电而造成乘客被困轿厢内的不安全因素，能够满意地疏散乘客，避免风险的发生。
本发明的目的通过以下技术方案来实现①由电源检测部件检测供电电源是否正常，停电事件发生时检测到输入电压丢失，通过程序或外围的开关设定进入“设定模式”，由控制单元的控制程序执行相应模式下的操作，切入备用电源，备用电源提供同步电机控制器所需电源，由互锁接触器短接同步电机的绕组；②备用电源投用后进入停电救援功能，封闭外部电源；③进入救援功能后，首先判断电梯所处的状态，然后根据不同状态执行相应的操作(a)若电梯停止在开门区域，电梯轿门处于关闭状态，由备用电源打开电梯门，(b)若电梯停止在非开门区域，先松开机械刹车，利用轿厢载荷与对重的重量差，使电梯向重量较重的一侧缓慢移动，同时控制单元在整个过程中监控电机运行的速度和方向，保证电梯在安全的状态下移动至开门区域，打开电梯门；(c)若电梯停止在非开门区域，轿厢载荷与对重的重量差无法使电梯向某一侧缓慢移动，则控制系统通过互锁接触器提供驱动电源驱动轿箱向消耗电流较小的一侧缓慢移动；同时控制单元在整个过程中监控电机运行的速度和方向，保证电梯在安全的状态下移动至开门区域，打开电梯门；④停电救援结束后，系统自动切断后备电源供电，待正常电源投用后，系统自动恢复正常运行。
本发明的目的还可以通过以下技术方案来进一步实现前述的同步电机驱动电梯的停电救援方法，其中，所述“设定模式”包括自动模式和手动模式，进入自动模式时，通过母线供电给备用电源切入信号、投入备用电源；进入手动模式时，通过开关或按钮手动操作给备用电源切入信号、投入备用电源。
前述的同步电机驱动电梯的停电救援方法，其中，所述互锁接触器处于非吸合状态时，自动短接电机三相绕组；处于吸合状态时，接通主电源回路并断开内部短接回路。
前述的同步电机驱动电梯的停电救援方法，其中，所述控制器经过脉冲反馈器再对同步电机进行监控。
本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在本发明通过控制部件检测输入电压和母线电压或通过外围电源监控部件，检测停电事件。当停电事件发生后，通过自动方式或手动方式，让不在开门区域的电梯，在自动控制状态或手动控制状态下，电梯慢速停靠至最近开门区域，并自动打开轿门，疏散乘客；或者停靠在开门区域的处于关门状态的电梯，自动打开轿门，疏散乘客，完成停电救援功能。与现有技术的停电救援方法相比，本发明技术方案更加直接、可靠、完整，不需要其它外围控制部件，大大节约了成本，可靠性和稳定性显著提高，大大降低了风险，最大限度消除不安全隐患。
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明
图1本发明的流程图；图2本发明控制原理图。
图中各附图标记的含义见下表
具体实施方式
同步电机驱动电梯的停电救援方法，同步电机在停止工作时，利用互锁接触器短接同步电机绕组，当电机旋转时，利用同步电机的永磁技术，产生相反方向的再生电流，提供与电机旋转方向相反的力矩阻止电机旋转，从而使电梯缓慢移动。在救援功能启动后，首先松开机械刹车，当轿厢负载和对重存在重量差并且轿厢能够自由移动时，控制系统不投入驱动电流，只控制轿厢停靠在最近的开门区域；当轿厢负载和对重处于平衡负载状态下，轿厢无法移动时，控制单元自动计算并匹配相适应的电流，提供电动机动力电源，使电梯向负载较重的一侧运行，直至运行到最近开门区域。在整个救援功能执行中，控制单元随时监控电机的旋转速度和方向，保证电梯在许可的安全的状态下运行至最近开门区域，完成救援功能。
图1是本发明的流程图，其具体工作过程是首先通过电源检测部件检测供电电源是否正常，当发生停电事件时，检测到输入电压丢失。通过程序或外围的开关设定，进入自动或手动任意一种设定的模式，由控制单元的控制程序执行相应模式下的停电救援操作。当停电发生时，互锁接触器处于非工作状态，短接同步电机的绕组。当进入自动模式时，通过控制程序监视母线电压，当检测到停电发生后，通过母线供电给备用电源的切入信号，投入备用电源以供完成救援操作。当进入手动模式时，通过开关或按钮手动操作备用电源的切入，投入备用电源以供完成救援操作。当备用电源投入后，进入停电救援功能，封闭外部电源，用以防止外部电源的投入，而外部电源一旦恢复，控制系统自动切换到正常工作模式。进入应急救援功能后，程序根据电梯所处的不同状态，执行不同的操作步骤(a)若电梯停止在开门区域，电梯轿门处于关闭状态，由备用电源打开电梯门，(b)若电梯停止在非开门区域，先松开机械刹车，利用轿厢载荷与对重的重量差，使电梯向重量较重的一侧缓慢移动，同时控制单元在整个过程中监控电机运行的速度和方向，保证电梯在安全的状态下移动至开门区域，打开电梯门；(c)若电梯停止在非开门区域，轿厢载荷与对重的重量差无法使电梯向某一侧缓慢移动，则控制系统通过互锁接触器提供驱动电源驱动轿箱向消耗电流较小的一侧缓慢移动；同时控制单元在整个过程中监控电机运行的速度和方向，保证电梯在安全的状态下移动至开门区域，打开电梯门；同时控制单元在整个过程中监控电机运行的速度和方向，保证电梯在安全的状态下移动至开门区域，并开门疏散乘客。如果轿厢载荷与对重处于平衡状态，轿厢无法自由滑动时，控制单元自动投入驱动电源，驱动单元输出与轿厢慢速移动所相匹配的电流，控制轿厢向电流输出较小的一侧慢速移动，同时控制单元监控电机运行的速度和方向，保证电梯在安全的状态下移动至开门区域，并开门疏散乘客。停电救援结束后，系统自动切断后备电源供电，待正常电源的投入后，系统自动恢复正常运行。
本发明控制原理如图2所示，通过电源检测部件6检测外部动力供电电源1是否正常，当发生停电事件时，检测部件6输出电源丢失信号6a驱动后备电源接触器8；同时控制器9检测到电源丢失信号后，控制互锁接触器10切断电机驱动电源，电机的绕组亦被互锁接触器10短接，同时关闭抱闸12。控制器(含驱动器)9继续监视电源电压，控制器在掉电后可以继续运行一段时间，一定时间的延时后仍检测为掉电，则控制器9确认为外部动力电源1掉电。此时控制器输出救援信号7(A)在预先设定的自动模式下(开关5断开)，救援开关7a与电源检测开关6a一同驱动后备电源接触器8将后备不间断电源3投入供电，后备电源开关4在正常情况下处于常闭状态。(B)在预先设定的手动模式下(开关5闭合)，无需救援开关信号7a，后备电源接触器8被直接驱动，硬性投入后备不间断电源3。当备用不间断电源3投入后，动力电源1同时被接触器8a互锁切断，防止与后备不间断电源3发生短接。控制器9通过检测后备电源投入信号8b确定后备不间断电源3正确投入后，即进入应急救援状态，程序根据电梯所处的不同状态，执行不同的操作步骤A当电梯停止在开门区域，电梯轿门处于关闭状态，控制器利用后备不间断电源3供电驱动门系统，打开电梯门，疏散乘客。B当电梯停止在非开门区域时，控制器9松开抱闸装置12，利用轿厢载荷与对重的重量差，电梯会向重量较重的一侧缓慢移动，同时控制器9在整个过程中利用脉冲反馈13监控同步电机11运行的速度、方向、距离，保证电梯在安全的状态下移动至开门区域停车、开门。如果轿厢载荷与对重处于平衡状态，轿厢无法自由滑动时，控制器利用互锁接触器10a投入驱动电源(绕组短接断开)，控制器9驱动电机使轿厢慢速移动。同时控制器9利用脉冲反馈器13监控电机运行的速度、方向、距离，保证电梯在安全的状态下移动至开门区域，控制器利用后备不间断电源3供电驱动门系统，打开电梯门，疏散乘客。在电梯门打开并到位后，控制器9释放救援开关7a，整个系统失电，这样可防止后备电源长时间深度放电，确保其使用寿命，不影响人员疏散等。当外部动力电源1恢复正常后，系统无需人为调整即能恢复正常使用。
可以表明，本发明技术方案能够有效消除电梯因停电而造成乘客被困轿厢内的不安全因素，能够满意地疏散乘客，避免风险的发生。可靠性和稳定性较好，经济效应显著。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
权利要求
1.同步电机驱动电梯的停电救援方法，其特征在于包括以下步骤—①由电源检测部件检测供电电源是否正常，停电事件发生时检测到输入电压丢失，通过程序或外围的开关设定进入“设定模式”，由控制单元的控制程序执行相应模式下的操作，切入备用电源，备用电源提供同步电机控制器所需电源，由互锁接触器短接同步电机的绕组；②备用电源投用后进入停电救援功能，封闭外部电源；③进入救援功能后，首先判断电梯所处的状态，然后根据不同状态执行相应的操作(a)若电梯停止在开门区域，电梯轿门处于关闭状态，由备用电源打开电梯门，(b)若电梯停止在非开门区域，先松开机械刹车，利用轿厢载荷与对重的重量差，使电梯向重量较重的一侧缓慢移动，同时控制单元在整个过程中监控电机运行的速度和方向，保证电梯在安全的状态下移动至开门区域，打开电梯门；(c)若电梯停止在非开门区域，轿厢载荷与对重的重量差无法使电梯向某一侧缓慢移动，则控制系统通过互锁接触器提供驱动电源驱动轿箱向消耗电流较小的一侧缓慢移动；同时控制单元在整个过程中监控电机运行的速度和方向，保证电梯在安全的状态下移动至开门区域，打开电梯门；④停电救援结束后，系统自动切断后备电源供电，待正常电源投用后，系统自动恢复正常运行。
2.根据权利要求1所述的同步电机驱动电梯的停电救援方法，其特征在于所述“设定模式”包括自动模式和手动模式，进入自动模式时，通过母线供电给备用电源切入信号、投入备用电源；进入手动模式时，通过开关或按钮手动操作给备用电源切入信号、投入备用电源。
3.根据权利要求1所述的同步电机驱动电梯的停电救援方法，其特征在于所述互锁接触器处于非吸合状态时，自动短接电机三相绕组；处于吸合状态时，接通主电源回路并断开内部短接回路。
4.根据权利要求1所述的同步电机驱动电梯的停电救援方法，其特征在于所述控制器经过脉冲反馈器再对同步电机进行监控。
全文摘要
本发明涉及同步电机驱动电梯的停电救援方法，由电源检测部件检测供电电源是否正常，发生停电事件时检测到输入电压丢失，通过程序或外围的开关设定，进入设定的模式，切入备用电源，备用电源提供控制器所需电源，由互锁接触器短接同步电机的绕组；进入停电救援功能，封闭外部电源；程序根据电梯所处的不同状态执行相应的操作若电梯停止在开门区域，电梯轿门处于关闭状态，由备用电源打开电梯门，若电梯停止在非开门区域，先松开机械刹车，利用轿厢载荷与对重的重量差，使电梯向重量较重的一侧缓慢移动，在安全的状态下移动至开门区域打开电梯门。本发明有效消除电梯因停电而造成乘客被困轿厢内的不安全因素，满意地疏散乘客，避免风险的发生。
文档编号B66B5/02GK101066732SQ200710023409
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月1日 优先权日2007年6月1日
发明者赵碧涛, 王鑫钢, 凌敏芝, 杨根林 申请人:苏州江南嘉捷电梯集团有限公司, 苏州富士电梯有限公司