[發明專利]電梯的控制裝置以及控制方法

有效

• 申請號: 201610124536.3
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN107150930B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 峰尾智昭;高山直樹;金田寬典;松熊利治
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: B66B1/06
• 分類號: B66B1/06
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明涉及一種電梯的控制裝置以及控制方法，該控制裝置(100)包括：電梯運行控制部(102)；具有功率半導體器件，為電梯的電動機提供可變壓變頻的交流電的電力變換回路(120)；主要用于控制電力變換回路中的變頻器的電動機控制部(110)；以及，主要用于冷卻功率半導體器件的冷卻風扇(134)。電動機控制部具有控制冷卻風扇的風扇控制部(116)。在電梯運行時，電動機控制部從電梯運行控制部獲取負載信息以及目的層站信息，并對應這些信息選擇控制冷卻風扇的控制模式，通過風扇控制部控制冷卻風扇的轉速。據此，可對應功率半導體器件溫度的升降及時控制冷卻風扇的轉速，從而抑制功率半導體器件的溫度變化范圍，延長其壽命。

技術領域

本發明涉及電梯的控制裝置以及控制方法。所述控制裝置具有功率半導體器件。

背景技術

現在，大部分電梯的控制裝置中都具備電力變換回路，為驅動轎廂的電動機提供可變壓變頻的交流電。這些電力變換回路中通常包含絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、智能功率模塊(IPM)等功率半導體器件。當電動機運轉時，電力變換回路中的功率半導體器件就會發熱，使結點溫度上升。而當電動機停止時，功率半導體器件就停止發熱，使結點溫度下降。隨著電動機運行和停止的重復，功率半導體器件將重復熱脹冷縮。也就是說，伴隨著電力變換回路為電動機所提供的電力發生電力循環，功率半導體器件將暴露在熱脹冷縮的熱循環中。

由于功率半導體器件是由具有不同熱膨脹系數的各種材料組成，所以熱脹冷縮將使功率半導體器件內部產生熱應力，而反復的熱脹冷縮將給功率半導體器件帶來熱疲勞，最終導致焊線脫離等破壞。如日本專利公報特開平8-51768號中記載，可以用功率半導體器件直到熱疲勞破壞為止所能經受的電力循環的次數來表示功率半導體器件的壽命。如該專利公報的圖2所示，在電力循環中功率半導體器件的結點溫度的變化(ΔTj)越大，其壽命就越短。

電梯走走停停，其控制裝置中的電力變換回路的電力循環頻率很高。另外，根據電梯負載的多少以及行進方向的不同，電力變換回路中的功率半導體器件的溫度變化較大。這些因素都使電梯控制裝置中的功率半導體器件的實際使用時間相對較短，導致更換器件的周期短、維修成本高等問題。如果電力變換回路中的功率半導體器件在電梯的運行過程中破壞，很可能導致轎廂停在半途，將乘客困在轎廂內。

上述的專利公報公開了一種功率半導體器件壽命監視裝置，該裝置根據功率半導體器件在電力循環中的結點溫度變化推算功率半導體器件的壽命，在功率半導體器件破壞之前輸出保護信號，使維修人員能夠及時更換相關器件。另外，日本專利公報特開2008-271703號公開了一種電力變換裝置。該裝置利用檢測回路檢測功率半導體器件的溫度，并根據檢測值計算功率半導體器件壽命。

但是，上述現有技術都局限于預測功率半導體器件的壽命，而不能延長功率半導體器件的壽命。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種電梯的控制裝置，這種控制裝置能夠抑制在電力循環中功率半導體器件的結點溫度的變化。

為解決所述技術問題，本發明的電梯控制裝置包括：電梯運行控制部；具有功率半導體器件，為驅動轎廂的電動機提供可變壓變頻的交流電的電力變換回路；主要用于控制所述電力變換回路中的變頻器的電動機控制部；以及，主要用于冷卻所述功率半導體器件的冷卻風扇。所述電動機控制部具有控制所述冷卻風扇的風扇控制部。在電梯運行時，所述電動機控制部從所述電梯運行控制部獲取負載信息以及目的層站信息，并對應這些信息選擇控制所述冷卻風扇的控制模式，通過所述風扇控制部控制所述冷卻風扇的轉速。

本發明還提供一種電梯的控制方法，這種控制方法能夠抑制在電力循環中功率半導體器件的結點溫度的變化。

為解決所述技術問題，本發明的電梯控制方法包括：獲取信息步驟：獲取負載信息以及目的層站信息；選擇控制模式步驟：對應獲取的負載信息以及目的層站信息，選擇控制用于冷卻功率半導體器件的冷卻風扇的模式；以及，控制步驟：基于所選擇的控制模式，對應電梯運行的各個階段，控制所述冷卻風扇的轉速。