[发明专利]电梯门机开关门到位转矩控制方法及电梯门机装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及电梯门机领域，尤其是涉及一种电梯门机开关门到位转矩控制方法。

【背景技术】

在电梯门机领域，电机一般没有专门的散热装置，因此电机的散热效果很差，尤其当门机处于开关门到位、电机堵转运行时，电机散热效果更差。电机发热是一个很严重的问题，轻者影响电机性能，严重地可以将电机烧坏。而影响电机发热的一个主要因素是电机电流大小，电机电流大小除了与负载有关外，与所用的门机变频器也有很大关系。

电梯门机所采用的变频器绝大多数为VVVF(Variable Voltage Variable Frequency，可变电压可变频率)变频器，这种变频器只控制电机电压，对电流没有限制。当开关门到位状态时，VVVF门机变频器由于没有对电流进行解耦控制，在低频时，为了克服定子电阻的影响，一般通过手动转矩提升的方法人为的增加输出电压。然而由于电压增加，频率不变，输出电流会增加，电机的发热量随之增加。

电梯门机采用的另外一部分变频器为矢量控制类型门机专用，虽然能够对电流进行控制，但矢量控制门机专用变频器需要由编码器配合组成闭环控制。矢量控制类型门机专用变频器需要外接编码器信号，然而编码器增加了系统的成本，同时也成为系统的一个故障点。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种能够减少电机发热量且系统结构简单的电梯门机开关门到位转矩控制方法。

一种电梯门机开关门到位转矩控制方法，包括如下步骤：计算电机的同步频率f，并将所述同步频率f积分得到坐标变换角度θ；计算M-T旋转坐标系下与预期转矩对应的M轴电压Um；计算M-T旋转坐标系下与预期转矩对应的T轴电压Ut；根据所述T轴电压Ut、M轴电压Um以及坐标变换角度θ进行PARK反变换得到两相静止坐标下的电压；将两相静止坐标下的电压经过空间矢量脉冲宽度调制得到6路驱动信号；所述6路驱动信号经过智能功率模块后输出到电机获得预期转矩。

优选地，所述计算电机的同步频率f的步骤具体包括：计算电机额定转矩电流It：其中I_o为电机空载电流，I为电机额定电流；计算电机额定转差频率fs：其中N为电机额定转速、fe为电机额定频率、Np电机极对数；计算电机的输出频率fo：其中ItRef为预设的转矩电流参考值；当电机速度为零时，同步频率f＝fo。

优选地，所述计算M-T旋转坐标系下预期转矩对应的M轴电压Um的步骤具体为：获取电机的三相电流；根据所述三相电流计算得到M-T旋转坐标系下的励磁电流反馈值Imfed；根据预设的励磁电流参考值ImRef和所述励磁电流反馈值Imfed计算偏差电压ΔUm；根据预设的励磁电流参考值ImRef、转矩电流参考值ItRef、定子电阻Rs、同步频率f以及漏感La计算M轴电压参考值UmRef：UmRef＝Rs×ImRef-2×π×f×ItRef×La；将所述偏差电压ΔUm和M轴电压参考值UmRef相加获得M轴电压Um：Um＝UmRef+ΔUm。

优选地，所述获取电机的三相电流的步骤具体为：检测电机的三相电流，或检测电机的两相电流然后根据两相电流计算第三相电流。

优选地，根据所述三相电流计算得到M-T旋转坐标系下的励磁电流反馈值Imfed的步骤具体为：将所述三相电流进行CLARKE变换得到两相静止坐标系下的电流进行；根据所述两相静止坐标系下的电流以及坐标变换角度θ进行PARK变换得到M-T旋转坐标系下的励磁电流反馈值Imfed。

优选地，所述根据预设的励磁电流参考值ImRef和所述励磁电流反馈值Imfed计算偏差电压ΔUm的步骤具体为：计算励磁电流参考值ImRef和励磁电流反馈值Imfed之间的差值；将所述差值进行比例积分得到所述偏差电压ΔUm。

优选地，所述计算M-T旋转坐标系下预期转矩对应的M轴电压Ut的步骤具体为：根据预设的转矩电流参考值ItRef、定子电阻Rs、同步频率f以及定子自感Ls计算T轴电压Ut：Ut＝Rs×ItRef+2×π×f×ImRef×Ls。

优选地，当关门保持时，所述预期转矩为关门最终保持力矩，所述电梯门机开关门到位转矩控制方法进一步包括：关门保持时间累加；判断关门保持时间是否到达切换时间，若是则将关门保持力矩设定为最终保持力矩，否则保持当前的关门初始保持力矩并返回关门保持时间累加的步骤；其中，关门保持力矩从关门初始保持力矩切换到关门最终保持力矩采用滤波处理。