專利名稱:電梯停電應急裝置的制作方法
本發明涉及電梯停電應急裝置。即使采用電流型逆變器，也能設置停電應急電路。
近些年來，隨著控制技術的發展，在電梯控制裝置中已采用了變壓和變頻(VVVF)的控制系統。這種VVVF控制系統的基本型式有兩種電壓型和電流型。
電壓型VVVF控制系統的電路如圖2所示。圖2示出在通用的電壓型VVVF控制系統中所用的停電應急電路的實例。圖2中字母R、S、T分別代表三相交流電源(圖2中未畫出)中的各相。
三相交流電源的R、S、T通過接觸器的接點1，與整流器2、3相應的輸入端相連。每個整流器都是由可控硅整流器(SCR)組成的三相橋式整流器電路，并且，整流器2、3互相并聯。
在整流器2、3的輸出端上跨接一個濾波電容器4，整流器將三相交流電源整流得到直流電壓，此直流電壓由濾波電容器4濾波。在感應電動機6反饋狀態期間，整流器3工作。
整流器2的輸出電壓加到逆變器5上。逆變器5是由幾個晶體管TR和幾個二極管D組成的，二極管D跨接在相應晶體管TR的發射極與集電極之間與該晶體管組成一個整體。
逆變器5將整流器2的輸出電壓變為具有預定頻率和預定電壓值的三相交流電壓，用它驅動感應電動機6。感應電動機6再去帶動電梯(圖中未畫出)運行。
另外，整流器2的輸入端還通過變壓器7與充電電路8的輸入端相連。充電電路8的輸出用來給電池9充電。電池9的正極通過接觸器的接點10與整流器2、3的正輸出端相連，其負極與整流器2、3的負輸出端相連。在外電故障時，電池9就成為應急電路的電源。
以下敘述先有技術系統的運行情況。在外電正常時，接觸器的接點1閉合，接點10敞開。由于接點1閉合，三相交流電源R、S、T各相電壓加到整流器2上變為直流電壓。
此直流電壓由濾波電容器4濾波，再加到逆變器5上。在逆變器5中，采用脈寬調制技術將此濾波的直流電壓再變為具有所需頻率和所需電壓的交流電源，然后再將這個電壓送至感應電動機6。于是感應電動機6運轉帶動電梯運行。由于VVVF控制技術眾所周知，這里不再贅述。
假設現在電梯往上走，整流器2用于供電狀態，整流器3用于反饋狀態。在這種方式下，濾波電容器4兩端的電壓極性保持不變。然而此直流電流的方向卻隨著整流器處于供電狀態還是反饋狀態而變。
當外電停電時，接觸器的接點1敞開，接點10閉合。這時，電池9的電源通過接觸器的接點10與此直流電路接通，并由逆變器5將其變為變壓變頻的交流電源。隨后的運行情況與正常供電時一樣。
圖2所示的直流電路的電壓極性是固定不變的，其電流方向隨著供電狀態和反饋狀態的4象限運行而變。
反之，在電流型VVVF控制系統中，直流電路的電流方向是固定不變的，其電壓極性隨著4象限運行而變。以圖3所示的電流型系統為例，圖中與圖2相同的部分采用同樣的符號表示。
三相交流電源R、S、T各相的電壓通過接觸器的接點1加到整流器2的輸入端。整流器2以這樣的方式即二極管D1與每個由三極管TR和二極管D組成的并聯電源相串聯的方式構成一個三相橋式電路。
整流器2的輸出經過扼流圈11送到逆變器5。與整流器2相似，逆變器5也是由晶體管TR及二極管D和D1組成的。逆變器5將整流器2的直流輸出變成變頻、變壓的交流電源，用它驅動感應電動機。
圖3系統與圖2系統不同之處在于因為二極管D1分別與整流器2和逆變器5的晶體管TR相連，所以電流方向保持不變，而直流電路的電壓極性隨供電狀態或反饋狀態而變。
與圖2中的電壓型逆變器相比，圖3中所示的電流型逆變器不包含壽命短的元器件，如電容器(電解質電容的壽命短)。
就其所用的元器件數目來講，電壓型逆變器要用可控硅和18個晶體管，而電流型逆變器只要用12個晶體管(因為二極管很便宜，不計算在內)。因此從經濟等方面來考慮，還是電流型好，將來會越來越多地得到應用。
然而電流型逆變器也有不足之處，即由于電壓極性變化，在停電的一瞬間，電池不能與直流電路連通。
本發明就是要解決上述的問題。本發明的目的是提出一種電梯停電應急裝置。采取簡單的措施，在外電停電時能將裝置內的應急電路連到電流型逆變器上。
本發明的電梯停電應急裝置包括一些串聯二極管(用來阻止反向電流，它們分別接在橋式連接晶體管組成的逆變器的上、下橋臂晶體管之間)和一些接觸器的接點(它們分別并在各串聯二極管電路上)。
在本發明中，當外電停電時，接觸器的接點閉合將各串聯二極管電路短路，使電池接到直流電路上。
圖1是本發明電梯停電應急裝置實施例的主要部分電路圖;
圖2是采用通用的電壓型變壓變頻控制系統逆變器的電梯停電應急裝置的電路圖;
圖3是采用通用的電流型變壓變頻控制系統逆變器的電梯停電應急裝置的電路圖。
現在參照附圖來說明本發明的電梯停電應急裝置的一個實施例。圖1為本實施例的電路圖。圖1與圖2、3中相同的部分均用同一符號表示。
在圖1實施例中，充電電路8、電池9、帶有接點10和12的接觸器和二極管D11和D12是補充到圖3電路圖中的新部分。雖然在圖1中沒畫出整流電源，但如圖3所示來自三相交流電源R、S、T的各相交流電壓經過接觸器的接點1加到整流器2上，通過整流器2將外電電源變成直流電源。然后，經過扼流圈11將此直流電源加到逆變器5上。這個整流器2與圖3中所示的一樣。
逆變器5將直流電源變成變頻變壓的交流電源，用它驅動感應電動機6。具體地說，逆變器5是將晶體管接成三相橋路，將阻止反向電流的二極管D11和D12的串聯電路串在每相晶體管TR的上、下臂之間。
二極管D11和D12之間結點連至感應電動機6。接觸器的接點12分別并在二極管D11和D12所組成的串聯電路上。
在外電正常時，接觸器的接點10和12是敞開;而外電停電時，它們閉合。根據電流檢測器有無輸出，來對擁有這些接點的一些接觸器進行控制。至少在三相交流電源的一相中設置這種電流檢測器。當電流檢測器有輸出時，表明外電正常，接觸器得電，其接點10和12敞開;反之，當電流檢測器無輸出時，表明外電電源故障，這時接觸器釋放，其接點10和12閉合。
另外，充電電路8的兩個輸出端與電池9的正極和負極相連接。在外電停電時，為了營救電梯里的人，電池9就是應急電路的電源。電池9的負極連至整流器2的負輸出端，其正極通過接觸器的接點10連至直流電路的正側，即扼流圈11和逆變器5的正輸入端之間的結點上。
由于這種安排，在外電停電時，接觸器的接點10和12同時閉合。于是電池9跨接在直流電路上，即跨接在逆變器5的兩個輸入端上。與此同時，由二極管D11和D12組成的串聯電路也被接觸器的接點12所短路。
因此，逆變器5由電流型轉變為電壓型，其工作過程與圖2所示的相似。從而電梯的應急運行由電池9供電。
如上所述，按照本發明精神，由于阻止反向電流的二極管串聯電路插在橋式連接的晶體管組成的逆變器的上、下臂之間。
當外電停電時，并聯在二極管串聯電路上的接觸器接點閉合，將這些串聯電路短路，從而實現了將逆變器從電流型變為電壓型的目的。由于這種簡單的安排，在外電停電時，即使采用電流型逆變器也能營救出電梯間內的乘客。
權利要求
1.在外電停電期間具有應急裝置的電梯，在外電交流電源停電時，此應急裝置的運行由一個應急電源供電，此應急裝置包括(a)一個將外電交流電源的交變電流變為直流電流的整流器，(b)一個與上述整流器相連接并將直流電流變為交流電源的逆變器；上述逆變器由一個橋式電路組成，在此橋式電路中，幾個橋臂是并聯的，每個橋臂由一對串聯的晶體管和插接在上述這對晶體管之間的一對二極管所組成，這一對二極管與所連晶體管連接時管腿的極性相同。分別與帶動電梯的電動機相連的每對二極管的結點，向電動機提供變壓變頻的交流電流，(c)一個跨接在上述逆變器的直流電流輸入電路上的應急直流電源，(d)一個插接在應急直流電源和上述逆變器之間的第一切換裝置，當上述外電交流電源正常時，此裝置處于開啟狀態，而當外電故障時，此裝置處于閉合狀態，將應急直流電源連至上述逆變器上，(e)一個與上述電橋臂的一對二極管并聯的第二切換裝置，當上述外電電源正常時，此裝置處于開啟狀態，使此二極管對工作，當外電電源故障時，此裝置處于閉合狀態使二極管對旁路，使逆變器直流側的電壓極性保持不變。
2.在根據權利要求
1提到的電梯中，與上述每對晶體管中的每一個晶體管相并聯的每個二極管接在該晶體管的發射極與集電極之間，并使其極性與相應晶體管的極性相反，上述第二切換裝置的二個端子插接到上述二極管對與上述與晶體管對并聯的二極管之間，因此該裝置與上述二極管對相并聯，上述與晶體管對并聯的二極管，其極性與相應的晶體管的極性相反。
3.在根據權利要求
1提到的電梯中，上述第一和第二切換裝置在上述外電交流電源故障時，同時處于閉合狀態。
4.在根據權利要求
1提到的電梯中，上述第一切換裝置插接在上述應急直流電源的正端和上述逆變器直流測的正端上。
5.在根據權利要求
1提到的電梯中，上述第一和第二切換裝置都是由同一個接觸器組成的，該接觸器受一個用來檢測上述外電電源狀態的電流檢測器控制。
6.在根據權利要求
5提到的電梯中，上述接觸器擁有一些常開接點，當此接觸器釋放時，這些接點閉合，有的接點插接在上述應急直流電源與上述逆變器之間，有的與上述二極管對并聯。
專利摘要
由阻止反向電流的二極管組成的串聯電路插接在橋式連接的晶體管組成的逆變器的上、下臂的中間。一些在外電停電時而閉合的接觸器接點分別與上述的串聯電路相并聯，使二極管串聯電路短路，因而在外電停電時，逆變器由電流型轉變成電壓型。即使在采用電流型逆變器的電梯中，由于應用了一種簡單的采用直流電源的供電的電路，在外電停電時，電梯的營救運行仍可進行。
文檔編號H02P27/04GK86101421SQ86101421
公開日1986年9月10日 申請日期1986年3月12日
發明者渡道英紀 申請人:三菱電機株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan