[發(fā)明專利]電梯門系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810035835.5
• 申請(qǐng)日: 2008-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN101259930A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱昌明;徐榕;胡暉;鄭淑娟;翁旦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B66B5/00
• 分類號(hào): B66B5/00;B66B3/00;H04L12/28;B66B13/00
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1、一種電梯門系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：控制子系統(tǒng)、性能分析子系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)警子系統(tǒng)，三個(gè)子系統(tǒng)之間通過CAN總線連接，其中：

控制子系統(tǒng)控制電梯開關(guān)門速度，并獲得電梯電機(jī)的磁極位置、d軸電流分量和q軸電流分量，并通過CAN總線傳輸給性能分析子系統(tǒng)以及狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)警子系統(tǒng)；

性能分析子系統(tǒng)通過CAN總線接收磁極位置、d軸電流分量和q軸電流分量，計(jì)算q軸電流分量的峰值大小和開關(guān)門位置，得到預(yù)警電流閾值并傳輸給狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)警子系統(tǒng)；

狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)警子系統(tǒng)通過CAN總線接收磁極位置、d軸電流分量和q軸電流分量，將q軸電流分量和預(yù)警電流閾值進(jìn)行比較，產(chǎn)生預(yù)警代碼，并傳送到遠(yuǎn)程控制中心。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯門系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，所述控制子系統(tǒng)，包括：增量編碼器、轉(zhuǎn)速及磁極位置計(jì)算模塊、霍爾元件、克拉克變換模塊、比例電路、電壓矢量計(jì)算模塊、帕克逆變換模塊、空間矢量計(jì)算模塊、智能功率模塊和CAN總線接口，其中：

增量編碼器與電梯門的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子相連接，檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極位置，電源接通后對(duì)電機(jī)磁極初始位置進(jìn)行檢測，電機(jī)工作時(shí)以脈沖PA、PB、PZ輸出至轉(zhuǎn)速磁極位置計(jì)算模塊；

轉(zhuǎn)速磁極位置計(jì)算模塊計(jì)算得到電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速及磁極位置，實(shí)際轉(zhuǎn)速傳輸給比較電路，磁極位置傳輸給CAN總線接口和帕克逆變換模塊；

霍爾元件作為電流傳感器與電機(jī)定子相接，測量電機(jī)的U相電流和V相電流，輸出至克拉克變換模塊；

克拉克變換模塊根據(jù)U相電流和V相電流計(jì)算得到d軸電流分量和q軸電流分量，將q軸電流分量傳輸給比較電路和CAN總線接口，將d軸電流分量傳輸給比較電路；

比較電路比較給定轉(zhuǎn)速與增量編碼器得到的實(shí)際轉(zhuǎn)速，得到兩個(gè)轉(zhuǎn)速的差值，通過比例積分調(diào)節(jié)后，產(chǎn)生力矩電流；比較電路將力矩電流和q軸電流分量進(jìn)行比較，所得差值通過比例積分調(diào)節(jié)后輸至電壓矢量計(jì)算模塊；比較電路將勵(lì)磁電流指令i_d＝0和d軸電流分量進(jìn)行比較，所得差值通過比例積分調(diào)節(jié)后輸至電壓矢量計(jì)算模塊；

電壓矢量計(jì)算模塊根據(jù)比較電路的比較結(jié)果計(jì)算得到電機(jī)矢量電壓V_d和V_q，矢量電壓V_d和V_q通過帕克逆變換模塊計(jì)算產(chǎn)生α軸電壓V_α和β軸電壓V_β，V_α和V_β信號(hào)輸至空間矢量計(jì)算模塊運(yùn)算得到PWM1-PWM6脈寬電壓，輸入至智能功率模塊，產(chǎn)生U、V、W三相交流電壓，驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)按給定的速度完成開關(guān)門；

CAN總線接口將d軸電流分量、q軸電流分量、磁極位置輸出至CAN總線。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯門系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，所述性能分析子系統(tǒng)，包括：CAN總線適配卡和性能分析模塊，CAN總線適配卡接收CAN總線上數(shù)字量信號(hào)的磁極位置、d軸電流分量和q軸電流分量，輸出至性能分析模塊，性能分析模塊記錄磁極位置、d軸電流分量和q軸電流分量變化歷程，計(jì)算q軸電流分量的峰值大小，得到電流預(yù)警閾值輸出至狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)警子系統(tǒng)。

4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的電梯門系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，所述性能分析模塊，在門系統(tǒng)正常運(yùn)行的工況下，記錄分析控制子系統(tǒng)發(fā)送的磁極位置、d軸電流分量和q軸電流分量隨時(shí)間變化的過程，并將q軸電流分量的峰值作為基準(zhǔn)，同時(shí)模擬門系統(tǒng)出現(xiàn)強(qiáng)迫關(guān)門裝置失效、門扇阻塞或夾人、導(dǎo)軌間磨損增大、皮帶輪打滑、機(jī)電連鎖失效故障情況下，記錄非正常狀態(tài)下的磁極位置、d軸電流分量和q軸電流分量變化過程，計(jì)算q軸電流分量的峰值大小，與q軸電流峰值基準(zhǔn)進(jìn)行比較，非正常狀態(tài)下的q軸峰值電流是基準(zhǔn)峰值電流的1.15-1.3倍，取1.15-1.3之間的某一值作為故障電流預(yù)警閾值并輸出至狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)警模塊。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯門系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，所述狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)警模塊，其包括：CAN總線收發(fā)控制器、狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊和遠(yuǎn)程數(shù)傳模塊，其中：CAN總線收發(fā)控制器接收CAN總線上數(shù)字量信號(hào)磁極位置、d軸電流分量和q軸電流分量，輸出至狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警模塊，狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警模塊將q軸電流分量和性能分析模塊獲得的電流預(yù)警閾值進(jìn)行比較，從而得到故障預(yù)警代碼并傳輸給遠(yuǎn)程數(shù)傳模塊，同時(shí)狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警模塊將磁極位置、d軸電流分量和q軸電流分量保存至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，并在數(shù)據(jù)顯示模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，遠(yuǎn)程數(shù)傳模塊將預(yù)警代碼傳送至遠(yuǎn)程控制中心。