[发明专利]永磁电机调速方法、调速电路和升降装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及永磁电机调速方法、调速电路和升降装置。特别适用于高层或超高层建筑电梯、建筑施工升降机、码头起重机、车间行车及建筑灾难发生时的群体自救逃生设备等升降装置中采用的永磁电机调速控制。

【背景技术】

现有的高层或超高层建筑电梯、建筑施工升降机、码头起重机、车间行车等升降装置，存在如下不足：1、受结构上的限制，升降装置无论是上升过程还是下降过程，均要靠外部供电提供动力才能工作，而且耗电量很大，浪费了不少的能源。2、突发停电时，由于升降装置不具有继续下降的功能，致使升降装置轿厢内的人员处于不安全的状态。3、当高层建筑发生火灾时，由于停电，无法使升降装置往复升降，被困人群无法实施自救逃生。

为了解决在没有市电供应的情况下，仍能实施被困人群的自救逃生。发明人先后提出了US7278,601(要求中国专利CN01129193的优先权)、PCT/CN2008/000402和PCT/CN2009/070606(要求中国专利申请200810065491.2的优先权)。在上述专利申请中，发明人利用永磁电机的机电能量转换原理，将装载有人员的升降装置(逃生设备)从高位向低位下降的过程中释放出的能量(动能)用于驱动永磁电机的转子旋转产生电能并将电能主要通过转换成热能(功耗电阻)耗散掉，当升降装置下降过程中释放出的能量速率与消耗掉的能量速率达到平衡状态时，升降装置的下降速度不再增加，从而实现调控升降装置下降速度的目的。

但是，如何对永磁电机的下降速度进行更有效的控制以及更好地利用收集储存的能量，仍有必要作进一步的改进。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题之一在于：即使在没有动力电源供应的情况下，仍然能够对升降装置的永磁电机转速进行有效的控制。

进一步地，本发明所要解决的技术问题之二在于：即使在没有任何外部电源供应的情况下，不但能够对升降装置的永磁电机转速进行有效的控制，而且还能收集利用升降装置从高位向低位下降过程中释放出的能量。

解决上述问题的技术方案是：

一种永磁电机的调速方法，包括如下步骤：

在永磁电机的绕组回路串联至少一个第一功耗电阻和一个受控制信号控制的高速通断的开关装置；

检测永磁电机的转速，当永磁电机的转速高时，向所述开关装置发出控制信号，使得第一功耗电阻在单位时间内接通的时间长，断开的时间短；当永磁电机的转速低时，使得第一功耗电阻在单位时间内接通的时间短，断开的时间长。

在所述串联的第一功耗电阻和高速通断的开关装置的两端并联至少一个用于限速的第二功耗电阻。

采用绝缘栅双极晶体管(IGBT)及其驱动器构成的高速通断的开关装置，将永磁电机的转速信号转换成相应占空比的脉冲串作为驱动器的输入控制信号，用以改变绝缘栅双极晶体管的通断时间，从而控制永磁电机的转速。

在永磁电机绕组的输出端并联一个蓄电池。

设置一个逆变器，用于将所述蓄电池中储存的电能回馈给永磁电机绕组。

一种永磁电机的调速电路，包括：在绕组回路中串联的至少一个第一功耗电阻和一个受控制信号控制的高速通断的开关装置，用于检测永磁电机转速的编码器，可编程控制器，所述编码器将检测到的永磁电机转速编码后输入所述可编程控制器，所述可编程控制器将永磁电机的转速信号转换成相应占空比的脉冲串用以控制所述开关装置的通断时间。

所述开关装置包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)和驱动器，所述可编程控制器的输出接驱动器，所述绝缘栅双极晶体管的开关端串接所述第一功耗电阻。

在所述串联的第一功耗电阻和开关端的两端并联至少一个用于限速的第二功耗电阻。

在永磁电机绕组的输出端并联有蓄电池，所述蓄电池的输出为所述编码器和可编程控制器提供工作电源。

设置一个逆变器，用于将所述蓄电池中储存的电能回馈给永磁电机绕组。

一种升降装置，包括轿厢和用于控制轿厢升降的永磁电机，所述永磁电机包括：绕组回路，所述永磁电机的绕组回路包括串联的至少一个第一功耗电阻和一个受控制信号控制的高速通断的开关装置；用于检测永磁电机转速的编码器，可编程控制器，所述编码器将检测到的永磁电机转速编码后输入所述可编程控制器，所述可编程控制器将永磁电机的转速信号转换成相应占空比的脉冲串用以控制所述开关装置的通断时间。

所述开关装置包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)和驱动器，所述可编程控制器的输出接驱动器，所述绝缘栅双极晶体管的开关端串接所述第一功耗电阻。

还包括至少一个用于限速的第二功耗电阻，所述第二功耗电阻并联在所述串联的第一功耗电阻和开关端的两端。