logo好方法网

基于高频调制的电梯制动器动作可靠性测试电路及方法


技术摘要:
本发明公开了基于高频调制的电梯制动器动作可靠性测试电路,包括输入整流桥、第一开关管、第一续流二极管、稳压电感、第二开关管、第二续流二极管、稳压电容、第三开关管、制动器动作到位检测电路、逻辑控制单元、驱动电路;输入整流桥输入端连接至电网;稳压电感一端  全部
背景技术:
国家标准GB  7588-2003中规定,电梯必须至少具有一个机电式制动器(摩擦型)。 而对于制动器的检验要求,则见于型式试验规则TSG  T7007-2016。涉及制动器动作可靠性 的主要是有三方面的要求: (1)制动器电磁铁的最低启动电压和最高释放电压,应当分别低于额定电压的 80%和55%,最低释放电压应当不低于额定电压的10%。 (2)制动器制动响应时间(制动器电源断电时间与制动器达到额定制动力矩或者 制动器达到完全制动位置时间的差值)应当不大于0.5s,对于兼作轿厢上行超速保护装置 和轿厢意外移动保护装置制动减速元件的电梯驱动主机制动器,其响应时间应当同时符合 制造单位的设计值。 (3)电梯驱动主机制动器总成(包括电磁铁、制动弹性元件、机械制动部件、被制动 部件、基本部件、电源及控制板、状态检测装置等)应当进行不少于200万次的动作试验;试 验过程中不得进行任何维护,试验期间制动器不允许出现任何故障;动作试验周期为(5± 1)s且连续不间断,通电持续率取40%和电梯驱动主机通电持续率的较大值。 目前用于制动器动作试验的驱动装置主要是通过变压器整流实现200万次的动作 过程,其不足其一是试验室固定式设备,因此采用较为笨重的变压器方式,整个装置是个柜 体,不方便携带至现场开展检验;其二是调压方式单一、脉动电压较大,谐波干扰严重,尤其 是功率因数很低,对电网和其他在网的用电设备造成干扰;其三是功能单一,仅能输出和记 录动作次数,尤其是缺乏制动器失效时的参数记录,不利于开展后续质量鉴定分析。
技术实现要素:
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供基于高频调制的电梯制 动器动作可靠性测试电路,以实现不同规格型号的制动器的提起和释放控制,具有很强的 通用性和多测试一体的功能。 本发明的另一目的在于提供基于高频调制的电梯制动器动作可靠性测试方法。 本发明的主要目的通过以下的技术方案实现: 基于高频调制的电梯制动器动作可靠性测试电路,其特征在于,包括输入整流桥、 第一开关管、第一续流二极管、稳压电感、第二开关管、第二续流二极管、稳压电容、第三开 关管、制动器动作到位检测电路、逻辑控制单元、驱动电路;其中,输入整流桥输入端口连接 至电网;稳压电感一端与输入整流桥输出端口正极和第一续流二极管的正极连接,稳压电 感另一端与第二开关管一端连接;第二开关管另一端与第二续流二极管负极连接,并与第 三开关管连接;电路输出端口正极与第二续流二极管正极连接,电路输出端口负极与第一 4 CN 111551810 A 说 明 书 2/5 页 开关管、第三开关管、第一续流二极管的负极连接,稳压电容与输出端口正极和负极并联; 制动器动作到位检测电路安装与待测电梯制动器上,逻辑控制单元用于控制驱动电路驱动 第一开关管、第二开关管和第三开关管,同时接收制动器动作到位检测电路信息、电路电压 与电流参数,包括输出电压、输出电流、输入电压、输入电流。 进一步地,所述测试电路还包括人机输入电路和结果输出电路,用于参数录入和 测试结果输出。 进一步地,所述电路输出端正极和负极连接至待测电梯制动器的驱动线圈。 进一步地,所述电流输入端为220V交流电网、380V线电压、其他同等级的电源电压 其中之一或组合。 进一步地,所述输入整流桥为整流桥、三相整流桥其中之一。 进一步地,所述整流桥包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、 第四整流二极管。 进一步地,所述第一开关管、第二开关管、第三开关管为功率开关器件MOSFET、 IGBT、碳化硅晶体管其中之一。 进一步地,所述功率开关器件不是自带反向续流二极管时,在电路输出端正极和 负极之间连接一个补充续流二极管,所述补偿续流二极管正极与第二续流二极管负极连 接,所述补偿续流二极管负极与电路输出负极连接。 本发明的另一目的通过以下技术方案实现: 基于高频调制的电梯制动器动作可靠性测试方法,其特征在于,包括以下步骤: 交流输入电源经过整流桥变换成脉动直流电源,为后级电流提供直流电源;后级 电路通过逻辑控制单元,产生有序的驱动信号控制第一开关管、第二开关管和第三开关管, 产生符合不同制动器规格参数需求的励磁电压;同时,通过产生有序的驱动信号控制第一 开关管、第二开关管和第三开关管,产生测试需要的动作试验周期和持续导通时间,以实现 符合制动器的测试参数; 其中,通过安装在制动器上的制动器动作到位检测电路,将测试时制动器的动作 情况反馈至逻辑控制单元,对受测制动器的动作情况记录,实现电梯制动器动作可靠性检 测; 通过对测试电路切断制动器励磁电源时间与制动器达到完全制动位置时间的差 值,实现制动响应时间符合性检测功能; 通过测试电路由低往高逐步抬升输出电压,实现制动器启动电压符合性检测; 通过制动器处于动作状态下,测试电路由高往低逐步降低输出电压,实现制动器 释放电压符合性检测。 10、根据权利要求9所述的基于高频调制的电梯制动器动作可靠性测试方法,其特 征在于,所述电梯制动器动作可靠性检测具体如下: (1)通过输出励磁电压控制方式获得待测制动器设定的励磁电压,当加载励磁电 压时,制动器提起,即制动器处于松开状态; (2)当到达设定的导通时间时,使测试电路关断输出,制动器因失电释放,即制动 器处于抱紧状态,测试电路关断制动器的过程如下: (2a)测试电路输出励磁电压,电路在关断前制动器因励磁电压处于连续励磁电流 5 CN 111551810 A 说 明 书 3/5 页 状态,电梯制动器处于提起状态;此时关断第一开关管,保持第二开关管和第三开关管导 通,在此状态下分别形成两个单独的电流回路:回路A是电感电流通过稳压电感、第二开关 管、第三开关管和第一续流二极管形成回路,稳压电感电流迅速线性下降;回路B是流经制 动器励磁线圈的励磁电流通过输出端口正极和负极、第三开关管、第二续流二极管形成回 路,励磁电流迅速下降; (2b)稳压电感电流下降为0A时,关断第二开关管; (2c)励磁电流下降为0A时,制动器已失电释放; (2d)由于该关断周期内,制动器励磁再无外部电源供电而继续保持失电抱闸,直 到下个动作周期的开始; (3)根据测试电路主动输出预设的动作试验周期时间和持续导通时间,同时由制 动器动作到位检测电路获取制动器动作可靠性信息,可判断制动器动作失效的时刻,且可 自动锁定故障次数; (4)根据制动器电源断电时间与制动器达到完全制动位置时间的差值,可实现制 动器制动响应时间符合性检测; (5)在开展可靠性测试前置阶段,通过电路高频调制方法,使测试电路依次增加电 路输出端口正极和负极的励磁电压,从而可获得制动器电磁铁的最低启动电压; (6)在开展可靠性测试前置阶段,通过电路高频调制方法,使测试电路依次从最低 启动电压依次降低输出的励磁电压,从而可获得制动器电磁铁的最低释放电压。 本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果: 1、本发明实现制动器动作可靠性检测、制动响应时间符合性检测、启动和释放电 压符合性检测三个测试项目“一机全测”,解决了测试仪器种类繁多,现场携带不便的不足; 2、本发明采用双输入电压等级,可同时兼容220VAC和380VAC,自适应过压报警,灵 活应对电梯现场接线取电难题; 3、本发明利用高频调制技术,通过控制算法可实现110VDC~24VDC的大变比无级 调节输出,大变比范围高达2~15倍,能有效覆盖现有大多数制动器型号的驱动电压等级, 真正实现“一机通行”; 4、本发明通过高频调制技术,一改现有的变压器调压的笨重驱动方式,实现高度 的轻量化、小型化,为现场便携性提供基础条件。 附图说明 图1是本发明所述基于高频调制的电梯制动器动作可靠性测试电路图; 图2为本发明所述实施例中测试方法流程图。 D1-第一整流二极管、D2-第二整流二极管、D3-第三整流二极管、D4-第四整流二极 管、Q1-第一开关管、D5-第一续流二极管、L1-稳压电感、Q2-第二开关管、D6-第二续流二极 管、C1-稳压电容、Q3-第三开关管、SN1-制动器动作到位检测电路、U1-逻辑控制单元、U2-驱 动电路、U3-人机输入电路、U4-结果输出电路。
分享到:
收藏