[发明专利]同步电机封星控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种同步电机封星控制系统及方法，所述封星控制系统包括主控制器、驱动逻辑单元、封星逻辑单元及电机驱动单元，其中：所述主控制器，用于生成电机驱动脉冲和封星信号；所述驱动逻辑单元，用于根据所述电机驱动脉冲生成上桥臂驱动脉冲和下桥臂控制脉冲；所述封星逻辑单元，用于根据封星信号和下桥臂控制脉冲生成下桥臂驱动脉冲；所述电机驱动单元，用于根据上桥臂驱动脉冲和下桥臂驱动脉冲控制变频器的上桥臂和下桥臂实现电机驱动或封星。本发明通过将电机驱动脉冲与封星信号结合，实现同步电机的封星控制，从而无需封星接触器即可实现同步电机封星，可有效避免封星接触器的封星延迟。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，更具体地说，涉及一种同步电机封星控制系统及方法。

背景技术

永磁同步曳引机中，通过将三相绕组引出线用导线或者串联电阻按星形连接，使得电机内部形成一个独立的电气回路，在电枢绕组回路中引起感应电流，同时在电机永磁体磁场作用下产生制动的电磁力矩，从而防止同步曳引机失电而产生电梯溜车或飞车，该技术在行业内称为“封星”。从永磁同步曳引机在电梯上应用开始，其“封星”制动功能就一直被作为优点宣传和应用。

目前电梯控制系统中通常使用单独的封星接触器K2实现封星，例如通过继电器常闭触点将永磁同步电机U、V、W三相短接，实现封星功能，如图1所示。

上述封星方法成本低，控制简单。但该上述封星方案存在以下问题：

(1)封星接触器的动作存在延时。当变频器需要输出，而此时封星接触器仍然短接同步电机的三相绕组，这时会造成变频器短路过流，从而损坏变频器。

(2)在变频器故障停机时，同步电机由于惯性，仍然存在较高的速度，而封星接触器此时已经短接同步电机三相绕组，这样同步电机将存在很大的短路电流，对同步电机造成冲击，影响电机的寿命，同时封星接触器也有一定的容量，冲击电流也将对封星接触造成不可修复的故障。

(3)在不同额定负载条件下，需要的封星接触器容量也不同，而随着容量的增大，封星接触器的成本将上升，并且在某些条件下可能选择不到合适的封星接触器。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述封星接触器存在延时的问题，提供一种同步电机封星控制系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种同步电机封星控制系统，包括主控制器、驱动逻辑单元、封星逻辑单元及电机驱动单元，其中：所述主控制器，用于生成电机驱动脉冲和封星信号；所述驱动逻辑单元，用于根据所述电机驱动脉冲生成上桥臂驱动脉冲和下桥臂控制脉冲；所述封星逻辑单元，用于根据封星信号和下桥臂控制脉冲生成下桥臂驱动脉冲；所述电机驱动单元，用于根据上桥臂驱动脉冲和下桥臂驱动脉冲控制变频器的上桥臂和下桥臂实现电机驱动或封星；

所述封星控制系统还包括过流检测单元，用于在主控制器的封星信号有效时检测同步电机三相线间电流是否超过预设值；所述主控制器包括过流控制子单元，用于在过流检测单元测得同步电机三相线间电流超过预设值时，使主控制器输出无效的电机驱动脉冲和斩波模式的封星信号，所述斩波模式的封星信号中有效电平持续的时间与所述同步电机三相线间电流的大小成反比。

在本发明所述的同步电机封星控制系统中，所述主控制器包括封星控制子单元，用于在接收到停机指令时，使主控制器输出无效的电机驱动脉冲和有效的封星信号。

在本发明所述的同步电机封星控制系统中，所述封星控制系统还包括用于检测变频器是否存在故障的故障检测单元；所述封星控制子单元仅在故障检测单元检测变频器无故障且停机命令有效时，使主控制器输出无效的电机驱动脉冲和有效的封星信号。

在本发明所述的同步电机封星控制系统中，所述过流控制子单元在过流检测单元测得的同步电机三相线间电流超过预设值的次数达到预设次数时，使主控制器输出无效的封星信号。