[发明专利]电梯永磁曳引系统无称重传感器起动转矩控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电梯永磁曳引系统无称重传感器起动转矩控制方法，属于电机和电梯曳引控制技术领域。

背景技术

直驱式永磁曳引系统因其无机房、效率高等优点，正在被广泛应用到电梯领域。对于直驱式永磁曳引系统，在低分辨率增量式编码器条件下，如何提高电梯从驻停模式转换到运行模式过程中的乘梯舒适性是关键问题之一。当电梯从驻停模式转换到运行模式，即电磁抱闸释放过程，倒溜距离和机械振动都需综合考虑，才能确保乘梯舒适性。当电梯运行时，曳引机带动轿厢和配重在电梯轨道上运动，当轿厢运动到目标楼层后，抱闸将曳引机曳引轮抱住，轿厢速度为零，轿厢门机打开，乘客(包含货物等)进出，改变了轿厢原有负载。轿厢再次运行时，未知的负载转矩突然施加到曳引机上，此时如果曳引机产生的电磁转矩不能较快地平衡负载转矩，则会导致曳引机转子在负载力矩方向上发生较小距离的转动，相应的轿厢会发生小距离溜车现象，影响乘梯舒适性。

通常情况下电梯的轿厢底部会安装称重传感器来获取负载重量信息，作为控制器的补偿量，使曳引机在抱闸打开之前输出与负载转矩相等的电磁转矩。这样抱闸装置打开后就能使电梯处于平衡状态，不发生倒溜。而安装称重传感器会增加系统成本，而且称重传感器反馈信息可能会受干扰导致系统可靠性下降。因此，仅在低分辨率增量式编码器条件下，研究具有响应快且鲁棒性强的无齿轮电梯永磁曳引系统无称重传感器起动控制策略具有重要的理论意义和应用价值。

发明内容

本发明目的是为了解决在电梯永磁曳引系统仅使用普通分辨率增量式编码器的位置信息作为控制系统反馈的条件下，采用称重传感器获取电梯负载重量信息的方法来维持电梯系统运行前的平衡，会造成电梯系统可靠性降低及成本增加的问题，提供了一种电梯永磁曳引系统无称重传感器起动转矩控制方法。

本发明所述电梯永磁曳引系统无称重传感器起动转矩控制方法，所述永磁曳引系统采用永磁同步电机作为曳引机，该永磁同步电机采用增量式光电编码器作为位置传感器，它包括以下步骤：

步骤一：永磁同步电机运行过程中，采用微处理器采集增量式光电编码器输出的位置信号A和位置信号B，位置信号A和位置信号B为两路正交信号，微处理器对两路正交信号作滞环比较获得增量计数值CNT，再根据增量计数值CNT计算获得当前永磁同步电机转子位置值θ；

步骤二：根据当前永磁同步电机转子位置值θ计算获得当前电机倒溜距离θ_s和当前电机角速度ω；

步骤三：根据当前电机倒溜距离θ_s和当前电机角速度ω，对永磁同步电机的起动转矩进行控制，以抑制其在零伺服期间的倒溜。

步骤一中当前永磁同步电机转子位置值θ的获得方法为：

θ＝2π·CNT/M；   (1)

其中M为增量式光电编码器旋转一周输出的正交信号脉冲数。

设定当前为第k个采样周期，则步骤二中当前电机倒溜距离θ_s的获得方法为：

θ_s＝θ_k-θ₁，

式中θ_k为根据增量式光电编码器在第k个采样周期采样的信号，计算获得的永磁同步电机转子位置值；θ₁为根据增量式光电编码器在第1个采样周期采样的信号，计算获得的永磁同步电机转子位置值；其中k≥1；

在第k个采样周期，当前电机角速度ω的获得方法为：

ω=θk-θk-14Ts,]]>

式中T_s为增量式光电编码器的采样周期，θ_k-14为根据增量式光电编码器在第k-14个采样周期采样的信号，计算获得的永磁同步电机转子位置值，其中k>14；若k≤14，则θ_k-14＝0，ω＝0。

对永磁同步电机的起动转矩进行控制，以抑制其在零伺服期间的倒溜的具体方法为：