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CN200940062Y - 永磁同步电机驱动的电梯门机控制装置 - Google Patents

永磁同步电机驱动的电梯门机控制装置 Download PDF

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CN200940062Y
CN200940062Y CN200620105983.6U CN200620105983U CN200940062Y CN 200940062 Y CN200940062 Y CN 200940062Y CN 200620105983 U CN200620105983 U CN 200620105983U CN 200940062 Y CN200940062 Y CN 200940062Y
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CN
China
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signal
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magnetic pole
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CN200620105983.6U
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English (en)
Inventor
杨宝金
郭智于
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NINGBO SHENLING LIFT ACCESSORIES CO Ltd
Original Assignee
NINGBO SHENLING LIFT ACCESSORIES CO Ltd
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract

一种永磁同步电机驱动的电梯门机控制装置，用于控制进出电梯轿厢门，包括增量编码器，转速及磁极位置计算模块，Clarke变换模块，PI调节器，电压失量计算模块，Prak逆变换模块，SVPWM模块及IPM模块；通过增量编码器评估、检测电机转子磁通的位置，运算出的速度ω及磁极位置θ，与设置速度ω*比较得出参数，以及定子的q轴电流分量iqs和d轴电流分量ids，与励磁电流指令id进行比较得出参数的速度、电流双闭环算法，对永磁同步电动机进行矢量控制。本实用新型以输出低频、大转矩交变电流驱动电机，控制永磁同步门电机运行，其结构简单，不需另外附加机械减速机构，且性能可靠，控制精确，能满足高档电梯对门机的要求。

Description

永磁同步电机驱动的电梯门机控制装置
技术领域
本实用新型涉及电梯技术领域，尤其是涉及进出电梯轿厢门的控制装置。
背景技术
现有的电梯门机控制装置有：直流脉宽调速门机控制器、交流异步门电机变频调速，即为速度开环V/F调速的控制器、高速小转矩的直流无刷门电机控制器等，因这些控制器有的为速度开环控制，有的控制对象为高速电机，电机输出转速很高，须另外附加机械减速机构，才能实现门机的开关动作，使得电梯门机系统机械结构复杂，故障率高，维护困难，而且控制的精度较差，对电梯门机负载变化适应能力较差，不能满足高档电梯对门机的要求。
发明内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术之不足，提供一种永磁同步电机驱动的电梯门机控制装置，使控制装置结构简单，不需另外附加机械减速机构，性能可靠，通过对速度、电流的双闭坏算法，精确控制永磁同步门电机运行。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样的：一种永磁同步电机驱动的电梯门机控制装置，是对永磁同步电动机进行矢量控制，其原理是通过增量编码器评估、检测电机转子磁通的位置来控制定子电流或电压，这样，电机的转矩便只和磁通、电流有关，可以得到很高的控制性能；永磁同步电机转子磁通位置与转子机械位置相同，通过检测转子的实际位置就可以得知电机转子的磁通位置；将实际转速经运算变换与设定转速比较，所得数据经PI调节器运算，输至电压失量计算模块，通过Prak逆变换，并经SVPWM模块运算，得到脉宽电压，控制IPM模块，产生三相交流电压，驱动电机动作；它包括增量编码器，转速及磁极位置计算模块，霍尔元件，Clarke变换模块，PI调节器，电压失量计算模块，Prak逆变换模块，SVPWM模块及IPM模块；其中增量编码器与永磁同步电机转子相接，以脉冲PA、PB、PZ输至转速及磁极位置计算模块，计算出电机运行速度ω及磁极位置θ，当控制器接通电源时，即对电机磁极初始位置进行评估、检测；与电机定子相接的霍尔元件为电流传感器，测得电机的U相电流iu和V相电流iv，输入到Clarke变换模块，运算后得出d轴电流分量ids，和q轴电流分量iqs；根据设置速度ω*与实际运行速度ω比较的差值，通过PI调节器运算后，产生力矩电流指令iq，其和电机检测的q轴电流分量iqs比较的差值，通过PI调节器运算后输至电压失量计算模块；同时励磁电流指令id＝0和电机检测的d轴电流分量ids比较的差值，也通过PI调节器运算后输至电压失量计算模块，经运算输出电机失量电压Vd和Vq，该两失量电压通过Prak逆变换后，产生d轴电压Vα，β轴电压Vβ；Vα、Vβ信号输至SVPWM电压空间矢量脉宽调节模块，运算后得到PWM1-PWM6脉宽电压，该信号输入到IPM智能功率模块，产生U、 V、W三相交流电压，驱动永磁同步电机完成开关门动作。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的一种永磁同步电机驱动的电梯门机控制装置，通过对速度、电流的双闭环算法，输出低频、大转矩交变电流驱动电机，达到控制永磁同步门电机运行的目的，其结构简单，不需另外附加机械减速机构，且性能可靠，控制精确，能满足高档电梯对门机的要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
由附图所示，本实用新型的一种永磁同步电机驱动的电梯门机控制装置，包括增量编码器，转速及磁极位置计算模块，Clarke变换模块，PI调节器，电压失量计算模块，Prak逆变换模块，SVPWM模块及IPM模块；其中增量编码器与永磁同步电机转子相接，增量编码器对电机的速度及磁极进行评估、检测，以脉冲PA、PB、PZ信号输至转速及磁极位置计算模块，计算出电机运行速度ω及磁极位置θ；电机定子的u相电流iu和V相电流iv信号输入到Clarke变换模块，并输入磁极位置θ信号，运算后得出d轴电流分量ids，和q轴电流分量iqs；由转速及磁极位置计算模块运算后输出的速度ω信号输至比较电路，与设置速度ω*进行比较，其差值信号输至PI调节器，通过PI调节器运算后，输出力矩电流指令iq；由Clarke变换模块运算后输出的q轴电流分量iqs信号输至比较电路与力矩电流指令iq进行比较，其差值信号输至PI调节器，通过PI调节器运算后输至电压失量计算模块；同时由Clarke变换模块运算后输出的d轴电流分量ids信号输至比较电路与励磁电流指令id进行比较，其差值信号输至PI调节器，通过PI调节器运算后也输至电压失量计算模块，并在电压失量计算模块中输入由转速及磁极位置计算模块输出的速度ω信号；经电压失量计算模块运算输出电机失量电压Vd和Vq至Prak逆变换模块，在Prak逆变换模块中并输入由转速及磁极位置计算模块输出的磁极位置θ信号，经逆变换后输出Vα和Vβ，Vα、Vβ信号输至SVPWM模块，经SVPWM模块运算后得到PWM1-PWM6脉宽电压，将脉宽电压信号输入到IPM模块，该模块接有电源；IPM模块输出U、V、W三相交流电压，驱动永磁同步电机完成开关门动作。

Claims (1)

1、一种永磁同步电机驱动的电梯门机控制装置，其特征是：包括增量编码器，转速及磁极位置计算模块，Clarke变换模块，PI调节器，电压失量计算模块，Prak逆变换模块，SVPWM模块及IPM模块；增量编码器与永磁同步电机转子相接，其输出PA、PB、PZ信号输入转速及磁极位置计算模块，转速及磁极位置计算模块输出电机运行速度ω及磁极位置θ信号；电机定子的U相电流iu和V相电流iv信号输入到Clarke变换模块，并输入磁极位置θ信号，经变换输出q轴电流分量iqs和d轴电流分量ids信号；ω信号输至比较电路与设置速度ω*进行比较，其差值信号输至PI调节器，通过PI调节器运算后，输出力矩电流指令iq；iqs信号输至比较电路与力矩电流指令iq进行比较，其差值信号输至PI调节器，通过PI调节器运算后输至电压失量计算模块；ids信号输至比较电路与励磁电流指令id进行比较，其差值信号输至PI调节器，通过PI调节器运算后输至电压失量计算模块，在电压失量计算模块中并输入ω信号；经电压失量计算模块运算输出电机失量电压Vd和Vq至Prak逆变换模块，在Prak逆变换模块中并输入θ信号，变换后输出Vα和Vβ，Vα、Vβ信号输至SVPWM模块，经SVPWM模块运算后得到PWM1-PWM6脉宽电压，将脉宽电压信号输入到IPM模块，该模块接有电源；IPM模块输出I、V、W三相交流电压，驱动永磁同步电机完成开关门动作。
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