[发明专利]一种电梯控制柜可靠性地面等效验证系统及方法

说明书

本发明公开了一种电梯控制柜可靠性地面等效验证系统及方法，系统包括待验证装置、负载模拟装置和验证控制装置；待验证装置包括电梯控制柜及电梯曳引机，负载模拟装置包括负载控制柜和负载电机；负载控制柜与电流传感器闭环连接；负载电机与电梯曳引机的动力输出端传动连接；验证控制装置分别与所述电梯控制柜和负载控制柜电连接；电梯控制柜向验证控制装置及负载控制柜发出起动或停止指令，负载模拟装置根据此指令同步实现负载的加载及停止；本发明可以在地面高精度完成电梯运行工况的模拟，实现开发中控制柜可靠性的匹配验证，特别是其主回路中的功率模块的功率循环及热循环寿命等性能验证，而不占用井道资源，缩短验证周期及减少资源的耗费。

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，特别地是一种电梯控制柜可靠性地面等效验证系统及方法。

背景技术

一般电梯控制柜可靠性测试都是在塔上安装完整的电梯样机进行验证，以轿厢满载或自定义轿厢负载按一定的运行模式连续周期性测试，验证电梯极限工况时的主回路部件(如功率模块等)的温升是否满足设计要求的同时，通过加速模拟电梯整个生命设计周期的运行工况进而达到控制柜可靠性验证的目的。由于电梯样梯井道高度不够、上班高峰(满载上行-空载下行)、下班高峰(空载上行-满载下行)难以模拟等限制，目前塔上样梯验证控制柜可靠性还存在不足。

一些现有的电梯等效试验装置主要进行电梯系统功能逻辑上的验证及曳引机的脉动转矩、电机电气特性、制动性能及寿命试验验证等。但是对于控制柜变频驱动的功率模块(IPM、PIM、IGBT及整流桥)的性能及寿命测试则无法满足。主要难点是功率模块为高发热器件，虽然其附加了散热片及风扇等散热设计，但是电梯加速瞬间变频器电流会急速增大进而导致功率模块温度的急速上升，功率模块结温的高低直接影响其寿命，而影响电梯加速电流大小主要是整个电梯的惯量及负载大小，因此用飞轮模拟电梯惯量的试验装置其飞轮要制作得非常精确，目前不可调惯量的飞轮无法做到真实精确模拟，其加速电流曲线会失真，功率模块结温测试不准确，长期以这种工况运行更是无法准确验证其寿命。

同时，我们知道电梯在起动前打开抱闸的瞬间为了防止由于轿厢与对重不平衡产生的重力差导致倒溜的情况，控制柜变频器会给出一个等大反向的补偿力矩，使电机保持零速状态，功率模块在低频开通的状态下温度也会急剧上升，这个状态需要在地面等效装置中真实模拟，即需要在这时进行相应力矩加载。而公告号为CN106986246B的授权专利是根据曳引机转速信号来实现负载加载的动态模拟，这种控制方式无法实现抱闸打开前后瞬间的模拟加载，其要实现零转速加载则会造成负载主机在停梯时的负载电机长期堵转的现象，即造成负载电机的长期短路发热及功率模块的低频开通急剧发热，缩短电机及变频器功率模块的使用寿命甚至烧毁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电梯控制柜可靠性地面等效验证系统及方法，可以在地面完成电梯开发中控制柜可靠性的匹配验证，而不占用井道资源，缩短验证周期及减少资源的耗费。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种电梯控制柜可靠性地面等效验证系统，包括待验证装置、负载模拟装置和验证控制装置；所述待验证装置包括电梯控制柜及电梯曳引机，所述电梯控制柜与所述电梯曳引机电连接；所述负载模拟装置包括负载控制柜和负载电机；所述负载控制柜与电流传感器闭环连接；所述负载电机与所述电梯曳引机的动力输出端传动连接；所述验证控制装置分别与所述电梯控制柜和所述负载控制柜电连接。

进一步地，所述验证控制装置包括温度检测及显示模块、负载电流输入模块和层高信息输入模块；所述验证控制装置的急停开关及温度限制继电器串联在所述电梯控制柜的安全回路当中，所述电梯控制柜向所述验证控制装置及所述负载控制柜发出起动或停止指令，所述负载模拟装置根据此指令同步实现负载的加载及停止。

进一步地，所述负载控制柜包含负载力矩电流控制模块；所述负载电流输入模块将指令输送到所述负载力矩电流控制模块，所述负载力矩电流控制模块分别与所述电流传感器及所述负载电机、所述曳引机电机构成闭环连接。