[發明專利]基于高頻調制的電梯制動器動作可靠性測試電路及方法

在審

• 申請號: 202010450262.3
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111551810A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 黃紹倫;崔建坤;任馨;閆賓;佘昆;代清友
• 申請（專利權）人: 廣東省特種設備檢測研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00;G01R19/165;H02M7/06;H02M3/158
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳宏升

1.基于高頻調制的電梯制動器動作可靠性測試電路，其特征在于，包括輸入整流橋、第一開關管、第一續流二極管、穩壓電感、第二開關管、第二續流二極管、穩壓電容、第三開關管、制動器動作到位檢測電路、邏輯控制單元、驅動電路；其中，輸入整流橋輸入端口連接至電網；穩壓電感一端與輸入整流橋輸出端口正極和第一續流二極管的正極連接，穩壓電感另一端與第二開關管一端連接；第二開關管另一端與第二續流二極管負極連接，并與第三開關管連接；電路輸出端口正極與第二續流二極管正極連接，電路輸出端口負極與第一開關管、第三開關管、第一續流二極管的負極連接，穩壓電容與輸出端口正極和負極并聯；制動器動作到位檢測電路安裝與待測電梯制動器上，邏輯控制單元用于控制驅動電路驅動第一開關管、第二開關管和第三開關管，同時接收制動器動作到位檢測電路信息、電路電壓與電流參數。

2.根據權利要求1所述的基于高頻調制的電梯制動器動作可靠性測試電路，其特征在于，所述測試電路還包括人機輸入電路和結果輸出電路，用于參數錄入和測試結果輸出。

3.根據權利要求1所述的基于高頻調制的電梯制動器動作可靠性測試電路，其特征在于，所述電路輸出端正極和負極連接至待測電梯制動器的驅動線圈。

4.根據權利要求1所述的基于高頻調制的電梯制動器動作可靠性測試電路，其特征在于，所述電流輸入端為220V交流電網、380V線電壓、其他同等級的電源電壓其中之一或組合。

5.根據權利要求1所述的基于高頻調制的電梯制動器動作可靠性測試電路，其特征在于，所述輸入整流橋為整流橋、三相整流橋其中之一。

6.根據權利要求5所述的基于高頻調制的電梯制動器動作可靠性測試電路，其特征在于，所述整流橋包括第一整流二極管、第二整流二極管、第三整流二極管、第四整流二極管。

7.根據權利要求1所述的基于高頻調制的電梯制動器動作可靠性測試電路，其特征在于，所述第一開關管、第二開關管、第三開關管為功率開關器件MOSFET、IGBT、碳化硅晶體管其中之一。

8.根據權利要求7所述的基于高頻調制的電梯制動器動作可靠性測試電路，其特征在于，所述功率開關器件不是自帶反向續流二極管時，在第三開關管正極和負極之間連接一個補充續流二極管，所述補充續流二極管正極與第二續流二極管負極連接，所述補充續流二極管負極與電路輸出負極連接。

9.基于高頻調制的電梯制動器動作可靠性測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

交流輸入電源經過整流橋變換成脈動直流電源，為后級電流提供直流電源；后級電路通過邏輯控制單元，產生有序的驅動信號控制第一開關管、第二開關管和第三開關管，產生符合不同制動器規格參數需求的勵磁電壓；同時，通過產生有序的驅動信號控制第一開關管、第二開關管和第三開關管，產生測試需要的動作試驗周期和持續導通時間，以實現符合制動器的測試參數；

其中，通過安裝在制動器上的制動器動作到位檢測電路，將測試時制動器的動作情況反饋至邏輯控制單元，對受測制動器的動作情況記錄，實現電梯制動器動作可靠性檢測；

通過對測試電路切斷制動器勵磁電源時間與制動器達到完全制動位置時間的差值，實現制動響應時間符合性檢測功能；

通過測試電路由低往高逐步抬升輸出電壓，實現制動器啟動電壓符合性檢測；

通過制動器處于動作狀態下，測試電路由高往低逐步降低輸出電壓，實現制動器釋放電壓符合性檢測。

10.根據權利要求9所述的基于高頻調制的電梯制動器動作可靠性測試方法，其特征在于，所述電梯制動器動作可靠性檢測具體如下：

(1)通過輸出勵磁電壓控制方式獲得待測制動器設定的勵磁電壓，當加載勵磁電壓時，制動器提起，即制動器處于松開狀態；

(2)當到達設定的導通時間時，使測試電路關斷輸出，制動器因失電釋放，即制動器處于抱緊狀態，測試電路關斷制動器的過程如下：

(2a)測試電路輸出勵磁電壓，電路在關斷前制動器因勵磁電壓處于連續勵磁電流狀態，電梯制動器處于提起狀態；此時關斷第一開關管，保持第二開關管和第三開關管導通，在此狀態下分別形成兩個單獨的電流回路：回路A是電感電流通過穩壓電感、第二開關管、第三開關管和第一續流二極管形成回路，穩壓電感電流迅速線性下降；回路B是流經制動器勵磁線圈的勵磁電流通過輸出端口正極和負極、第三開關管、第二續流二極管形成回路，勵磁電流迅速下降；

(2b)穩壓電感電流下降為0A時，關斷第二開關管；

(2c)勵磁電流下降為0A時，制動器已失電釋放；

(2d)由于該關斷周期內，制動器勵磁再無外部電源供電而繼續保持失電抱閘，直到下個動作周期的開始；

(3)根據測試電路主動輸出預設的動作試驗周期時間和持續導通時間，同時由制動器動作到位檢測電路獲取制動器動作可靠性信息，可判斷制動器動作失效的時刻，且可自動鎖定故障次數；

(4)根據制動器電源斷電時間與制動器達到完全制動位置時間的差值，可實現制動器制動響應時間符合性檢測；

(5)在開展可靠性測試前置階段，通過電路高頻調制方法，使測試電路依次增加電路輸出端口正極和負極的勵磁電壓，從而可獲得制動器電磁鐵的最低啟動電壓；

(6)在開展可靠性測試前置階段，通過電路高頻調制方法，使測試電路依次從最低啟動電壓降低輸出的勵磁電壓，從而可獲得制動器電磁鐵的最低釋放電壓。