[实用新型]永磁同步电机电容延时封星回路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电梯安全技术领域，特别是涉及一种永磁同步电机电容延时封星方法及封星回路。

背景技术

近年来，电梯领域有一电机新锐----永磁同步电机做成的永磁同步曳引机，它的低速大扭矩特点使其刚一问世就得到迅猛发展。根据永磁同步电机的短路发电机特性，可在电梯停梯时电气线路把电极线圈短路，运行前再先断开短截回路，可以使电机在抱闸失灵而电梯溜车时，始终处于很低的速度，不会因越溜越快而造成事故。

根据永磁同步电机的短路发电机特性，很多电梯厂利用这一特性在输出接触器上增加常闭辅助触点，在曳引机断电时短路永磁同步电机三相绕组（俗称封星），起到电梯超速或紧急手动松闸溜车救援时制动作用，使电梯轿厢限制在同步低转速下移动。

这种电气设计的优点是毋庸置疑的，但是在电梯高速满载的情况下运行突然断电，这种设计给永磁同步无齿轮曳引机所带来的风险也是巨大的。

第一,如果接触器动作时两个接触器同步不好，即短接的接触器或辅助触点还未断（由于电梯停车时，曳引机内的能量还较大，这时短接接触器闭合会有拉弧，或平时检修时停车也会拉弧，造成电梯起动时，短接接触器触点断开时有很短时间的延迟），输出接触器就闭合上了，直接导致把变频器输出短路，造成变频器的损坏。

第二,封星接触器在电梯停车时如果马上上去短路电机绕组，这时绕组上的能量还很高，会造成封星接触器触点拉弧，运行频繁，接触器触点也会拉弧损坏。以上两种情况使永磁马达电梯封星接触器的损坏率相当高。

目前在电梯领域,电梯控制系统常用的封星方法有四种：

如图1所示，以主接触器KM1的辅助触点来实现封星，其特点是成本低，控制简单。风险有两个，一是主接触器KM1主触点和辅助触点同时动作，辅助触点的动作稍超前主触点，就有可能导致变频器短路；二是接触器的辅助触点容量不足以通过短路溜车时的电流，可能使触点在动断时损坏。

如图2所示，以永磁曳引机专用的接触器KM1来实现封星，接触器KM1自身的主触点有两组，一组作为主触点来控制变频器输出（通常是常开点），另一组自带常闭触点功能实现封星，接触器的机械结构能保证两组触点不会同时闭合，同时能保证常闭触点断开后延时接通常开触点，常开触点断开后接通常闭触点，此方法可靠性较高。但仍无法解决瞬间断电时的短接问题。如遇停电等意外情况难以保证两个接触器同时断开，导致曳引机带速短路。

如图3所示，使用一个封星接触器KM2来实现封星，由电梯控制主板或者时序控制板来控制两个接触器的时序关系。电梯正常运行过程能保证不出现安全事故，如遇停电等意外情况难以保证两个接触器同时断开，导致曳引机带速短路。

如图4所示，使用封星接触器KM2来封星，主接触器KM1是专用接触器，其失电后主触点立即断开，其辅助触点延时动作断开KM2，实现延时封星的功能。

上述四种曳引机“封星”方法的目的，都是为了增加电梯运行安全，简单的说就是利用同步曳引机封星的特性，在电梯抱闸不起作用或抱不死而导致溜车时，可以使电梯曳引机处于发电制动状态，使电梯即使溜车也是很慢的速度（小于0.25米/秒），不会伤及轿厢内的人员；

但是同时都没能很好解决如下隐患：

（1）在变频器有输出的情况下封星都会对变频器造成短路，有可能会损坏变频器；

（2）在曳引机带速的情况下封星都会对电机造成冲击，导致电机永磁体有失磁、绝缘损坏、定子结构变形、磁钢失磁或脱落等风险，甚至控制柜有着火引起机房火灾的风险。（比如，电梯由于安全回路原因导致急停时，这在电梯的使用运行期内会经常碰到，轿内人员在电梯高速运行时扒门，撞门，电梯门刀擦碰门球等，都会导致电梯高速运行时急停而对电机造成冲击）按一台6.7kw的曳引机、梯速为1m/s为例，如果检修速度为0.3m/s，则0.3m/s速度时瞬间短路绕组的电流可达50A，是额定电流的3.5倍。如果一台17kw的曳引机、梯速为2.5m/s，在额定速度下出现了封星情况，即刻“封星”短路时的短路电流可达530A，是额定电流的14倍。线路故障、接触器故障、安全回路动作、停电、误操作，都有可能导致带速封星的可能。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种永磁同步电机电容延时封星回路，能够在任何情况下都能够起到延时作用，从而保护接触器、变频器或曳引机。