一種電梯運行速度檢測裝置

1、 一種電梯運行速度檢測裝置 摘要：本裝置在不改變電梯系統(tǒng)主功率結(jié)構(gòu)的情況下,采用簡單的硬件結(jié)構(gòu)組合改造，以比較簡單的方法實現(xiàn)對電梯運行速度的實時檢測。本裝置可以配合電梯手動松閘裝置一起實現(xiàn)停電緊急救援，保證停電緊急救援的安全可靠性。關(guān)鍵詞：電梯曳引機；手動松閘裝置；霍爾電流互感器；可靠性1、電梯手動松閘裝置現(xiàn)狀及其缺點根據(jù)gb7588要求，無機房電梯必須配置手動松閘裝置，目前大部分手動松閘裝置都是用轉(zhuǎn)接電梯編碼器的方式來讀取電梯運行速度。這種方式有一個致命的缺點，由于電梯編碼器線較長，而且又要經(jīng)過手動松閘裝置進行轉(zhuǎn)接，導致編碼器線不能保持完整。在井道相對密閉、狹小的空間里面容易受到干擾，導致電

2、梯會出現(xiàn)速度異常的故障，影響了電梯運行的安全可靠性。編碼器接線方式如圖1所示：圖1.編碼器接線方式示意圖2、背景技術(shù)隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，高層建筑日益增多，電梯需求量也越來越大，同時，人們對電梯的性能要求越來越高。在保證電梯運行效率的前提下，電梯運行的安全性也不容小覷。在現(xiàn)有技術(shù)中，電梯速度的控制方式主要有以時間原則，以相對距離為原則及以絕對距離為原則三種方式。以時間為原則的速度控制方式是通過在制停階段設(shè)定一個低速爬行來消除累計誤差，這種方式本質(zhì)上為開環(huán)控制方式，不僅運行效率低，平層精度也很低。以相對距離為原則的速度控制方式是通過在曳引機上設(shè)置增量式編碼器間接獲得轎廂位置，然而由于曳引輪和鋼絲繩

3、之間存在打滑現(xiàn)象，因此增量式編碼器的脈沖計數(shù)不能準確反映電梯轎廂的實際位置。以絕對距離為原則的速度控制方式一般是在電梯轎廂頂設(shè)置絕對值編碼器，從而可避免曳引輪和鋼絲繩之間存在打滑現(xiàn)象。這種方式看似是以絕對距離為原則，但是由于鋼絲繩的彈性因素的影響，絕對值編碼器采集的信號并不能消除鋼絲繩在運行過程中發(fā)生形變所帶來的誤差?，F(xiàn)有技術(shù)中電梯運行速度檢測大多采用編碼器，成本較高。而電梯速度的檢測，關(guān)鍵是檢測電梯曳引機的旋轉(zhuǎn)速度，現(xiàn)有技術(shù)中檢測曳引機速度的方法也很多，但大多需要較多的檢測器件或復雜的機械部件實現(xiàn)。3、新型電梯速度檢測技術(shù)為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本文提供了一種電梯運行速度檢測裝置，通過采用霍爾

4、電流互感器電路來實現(xiàn)相應(yīng)的電梯運行速度檢測。電梯運行速度檢測裝置包括霍爾電流互感器(101、102)，以及運放電路(104)、微處理器(105)和電梯速度及方向輸出模塊(106)，該霍爾電流互感器(101、102)固定在電梯曳引機(103)三相電流所在的線路上，用于采集三相感應(yīng)電流信號中的任意兩相電流，該霍爾電流互感器與運放電路由信號線連接著，該運放電路與微處理器由信號線連接著，該電梯速度及方向輸出模塊與微處理器由信號線連接著。電梯運行速度檢測裝置如圖2所示：圖2. 電梯運行速度檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖通過霍爾電流互感器及相關(guān)運放電路采集電梯曳引機三相感應(yīng)電流信號中的任意兩相，把兩相電流信號送入微處

5、理器。微處理器根據(jù)兩相電流信號的相位關(guān)系計算出電流的頻率，然后折算出電梯的運行速度及方向。最后，電梯速度及方向輸出模塊以模擬編碼器電路、串行通訊、led燈等不同方式輸出到外界。該模擬編碼器電路發(fā)出兩路頻率方波信號，兩路方波占空比為50，相位差為90度，且方波頻率的大小隨著電梯速度的大小變化而變化，方波輸出的方向也隨著電梯速度方向變化而變化，具體如圖3所示。該信號輸出是模擬編碼器的方式產(chǎn)生速度及方向的脈沖信號，易于電梯系統(tǒng)或別的監(jiān)控系統(tǒng)能夠識別。圖3. 模擬編碼器的方式產(chǎn)生速度及方向的脈沖信號示意圖4、電梯運行速度檢測裝置的應(yīng)用該電梯運行速度檢測裝置屬于電梯內(nèi)的一個設(shè)備裝置。具體實施過程中，配合

6、電梯手動松閘裝置來實現(xiàn)運動速度的檢測過程，手動松閘只是打開電梯的抱閘，當配上速度檢測裝置，即可在手動松閘的時候觀察、監(jiān)測到電梯的運行方向及運行速度。具體應(yīng)用到此場景時，需要將電機的三個繞組短接，手動松閘時電機是沒有外電驅(qū)動的，永磁同步電機短接線圈繞組，因外力(電梯的不平衡特性)會切割永磁體在線圈上產(chǎn)生電流，通過該電流的大小、頻率的檢測計算才能獲得電機運轉(zhuǎn)的速度。通過電機磁極數(shù)、電機的曳引輪來計算電梯的移動速度。外電正常時是由變頻器輸出到電機。5、結(jié)束語綜上所述，本裝置克服了目前編碼器讀取方式的缺點，在不改變電梯系統(tǒng)主功率結(jié)構(gòu)的情況下，采用簡單的硬件結(jié)構(gòu)組合改造，以比較簡單的方法實現(xiàn)對電梯運行速度的實時檢測。本裝置配合電梯手動松閘裝置一起使用，保證了緊急救援的可靠性，同時也不影響電梯運行的安全可靠性。參考文獻1魏孔平，朱蓉，賈達.電梯技術(shù)m.第2版.北京：化學工業(yè)出版社， 2015.4.2尹泉，周永鵬，李浚