[发明专利]电梯的控制装置以及控制方法

说明书

本发明涉及一种电梯的控制装置以及控制方法，该控制装置(100)包括：电梯运行控制部(102)；具有功率半导体器件，为电梯的电动机提供可变压变频的交流电的电力变换回路(120)；主要用于控制电力变换回路中的变频器的电动机控制部(110)；以及，主要用于冷却功率半导体器件的冷却风扇(134)。电动机控制部具有控制冷却风扇的风扇控制部(116)。在电梯运行时，电动机控制部从电梯运行控制部获取负载信息以及目的层站信息，并对应这些信息选择控制冷却风扇的控制模式，通过风扇控制部控制冷却风扇的转速。据此，可对应功率半导体器件温度的升降及时控制冷却风扇的转速，从而抑制功率半导体器件的温度变化范围，延长其寿命。

技术领域

本发明涉及电梯的控制装置以及控制方法。所述控制装置具有功率半导体器件。

背景技术

现在，大部分电梯的控制装置中都具备电力变换回路，为驱动轿厢的电动机提供可变压变频的交流电。这些电力变换回路中通常包含绝缘栅双极晶体管(IGBT)、智能功率模块(IPM)等功率半导体器件。当电动机运转时，电力变换回路中的功率半导体器件就会发热，使结点温度上升。而当电动机停止时，功率半导体器件就停止发热，使结点温度下降。随着电动机运行和停止的重复，功率半导体器件将重复热胀冷缩。也就是说，伴随着电力变换回路为电动机所提供的电力发生电力循环，功率半导体器件将暴露在热胀冷缩的热循环中。

由于功率半导体器件是由具有不同热膨胀系数的各种材料组成，所以热胀冷缩将使功率半导体器件内部产生热应力，而反复的热胀冷缩将给功率半导体器件带来热疲劳，最终导致焊线脱离等破坏。如日本专利公报特开平8-51768号中记载，可以用功率半导体器件直到热疲劳破坏为止所能经受的电力循环的次数来表示功率半导体器件的寿命。如该专利公报的图2所示，在电力循环中功率半导体器件的结点温度的变化(ΔTj)越大，其寿命就越短。

电梯走走停停，其控制装置中的电力变换回路的电力循环频率很高。另外，根据电梯负载的多少以及行进方向的不同，电力变换回路中的功率半导体器件的温度变化较大。这些因素都使电梯控制装置中的功率半导体器件的实际使用时间相对较短，导致更换器件的周期短、维修成本高等问题。如果电力变换回路中的功率半导体器件在电梯的运行过程中破坏，很可能导致轿厢停在半途，将乘客困在轿厢内。

上述的专利公报公开了一种功率半导体器件寿命监视装置，该装置根据功率半导体器件在电力循环中的结点温度变化推算功率半导体器件的寿命，在功率半导体器件破坏之前输出保护信号，使维修人员能够及时更换相关器件。另外，日本专利公报特开2008-271703号公开了一种电力变换装置。该装置利用检测回路检测功率半导体器件的温度，并根据检测值计算功率半导体器件寿命。

但是，上述现有技术都局限于预测功率半导体器件的寿命，而不能延长功率半导体器件的寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电梯的控制装置，这种控制装置能够抑制在电力循环中功率半导体器件的结点温度的变化。

为解决所述技术问题，本发明的电梯控制装置包括：电梯运行控制部；具有功率半导体器件，为驱动轿厢的电动机提供可变压变频的交流电的电力变换回路；主要用于控制所述电力变换回路中的变频器的电动机控制部；以及，主要用于冷却所述功率半导体器件的冷却风扇。所述电动机控制部具有控制所述冷却风扇的风扇控制部。在电梯运行时，所述电动机控制部从所述电梯运行控制部获取负载信息以及目的层站信息，并对应这些信息选择控制所述冷却风扇的控制模式，通过所述风扇控制部控制所述冷却风扇的转速。

本发明还提供一种电梯的控制方法，这种控制方法能够抑制在电力循环中功率半导体器件的结点温度的变化。

为解决所述技术问题，本发明的电梯控制方法包括：获取信息步骤：获取负载信息以及目的层站信息；选择控制模式步骤：对应获取的负载信息以及目的层站信息，选择控制用于冷却功率半导体器件的冷却风扇的模式；以及，控制步骤：基于所选择的控制模式，对应电梯运行的各个阶段，控制所述冷却风扇的转速。