專利名稱：電梯用永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制方法，具體涉及一種用于變頻器驅(qū)動(dòng)永磁同步曳引機(jī)電梯系
統(tǒng)的齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償?shù)姆椒ā?
背景技術(shù)：
在電梯應(yīng)用中，使用永磁同步曳引機(jī)時(shí)，由于永磁同步電動(dòng)機(jī)存在齒槽轉(zhuǎn)矩，常常 會(huì)引起振動(dòng)、噪聲，降低系統(tǒng)的品質(zhì)。 多數(shù)電梯變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，把齒槽轉(zhuǎn)矩與其它各種原因造成的轉(zhuǎn)矩影響統(tǒng)一視 為擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩，通過提高控制帶寬、轉(zhuǎn)矩觀測(cè)等方法進(jìn)行抑制，這一方面對(duì)控制器硬件性能提 出了更高的要求，調(diào)試也很不方便，而且運(yùn)行中電梯曳引繩彈性形變變化會(huì)造成轉(zhuǎn)矩觀測(cè) 不正確；另一方面隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，齒槽轉(zhuǎn)矩的變化變快，一定程度后，就無法通過 上述方法進(jìn)行抑制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種電梯用永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ) 償方法，以解決現(xiàn)有使用中的變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，為了抑制曳引機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，而提高 控制硬件的性能，這不但增加了調(diào)試時(shí)的難度，也隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，而無法進(jìn)行有效 的抑制，等一系列問題 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) —種電梯用永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償方法，所述電梯用永磁同步曳引機(jī)齒 槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償方法時(shí)通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)的 (1)正常運(yùn)行永磁同步曳引機(jī)時(shí)，通過位置傳感器向變頻器的控制回路傳輸曳引 機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)； (2)在齒槽轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊中，對(duì)變頻器儲(chǔ)存單元中的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值表的數(shù)據(jù)進(jìn) 行查詢，從而得到對(duì)應(yīng)的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值， (3)將得到轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)折算到虛擬齒槽周期的對(duì)應(yīng)位置上，對(duì)查詢到的齒槽 轉(zhuǎn)矩影響值進(jìn)行齒槽轉(zhuǎn)矩的線性插值運(yùn)算，計(jì)算出相應(yīng)位置處的齒槽轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)碾娏髅?信號(hào)Iq2* ; (4)根據(jù)速度指令信號(hào)"*和速度信息"，速度調(diào)節(jié)器輸出電流命令信號(hào)Iql* ;
(5)齒槽轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊輸出的電流命令信號(hào)Iq2^與速度調(diào)節(jié)器輸出的電流命令 信號(hào)Iq^相結(jié)合，合成總的轉(zhuǎn)矩電流命令信號(hào)Iqt便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于永磁同步曳引機(jī)齒槽 轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償與控制。 所述齒槽轉(zhuǎn)矩影響值表是指在一個(gè)齒槽周期內(nèi)，根據(jù)精度要求與記錄空間限制對(duì) 齒槽周期進(jìn)行若干等分，從而按位置關(guān)系將檢測(cè)出來的對(duì)應(yīng)每一個(gè)位置的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值 依次記錄到變頻器中，所形成的一張數(shù)據(jù)表。 所述齒槽周期是指將曳引機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過的一個(gè)齒槽對(duì)應(yīng)的空間角度，所折算成的
3一個(gè)完整周期。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在變頻器對(duì)永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行補(bǔ)償控制時(shí)，無需 提高控制器硬件性能，便可以達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康?，而且在?qū)動(dòng)系統(tǒng)可運(yùn)行的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)對(duì)于 齒槽轉(zhuǎn)矩所帶來的影響，都有很好的抑制效果。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來詳細(xì)說明本發(fā)明；
圖1為本發(fā)明的簡(jiǎn)易框圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。 如圖l所示，為變頻器驅(qū)動(dòng)永磁同步曳引機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)易框圖，本發(fā)明是基于該曳 引機(jī)系統(tǒng)來實(shí)施的。 在這個(gè)變頻器的控制回路中，變頻器通過位置傳感器發(fā)來的位置信號(hào)e以及電 梯系統(tǒng)速度指令0*，經(jīng)內(nèi)部運(yùn)算，控制曳引機(jī)運(yùn)行，轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊轉(zhuǎn)換位置e信息為轉(zhuǎn)速
信息"輸出，電流傳感器用于得到輸出電流Iq，速度調(diào)節(jié)器根據(jù)速度命令"*和速度信息 o輸出電流命令I(lǐng)qlt齒槽轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊則將接收到的位置信號(hào)e ，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的齒槽轉(zhuǎn) 矩補(bǔ)償電流命令信號(hào)Iq2*，電流命令信號(hào)Iql*與Iq2*在控制回路中交匯合成總的電流命 令信號(hào)Iq*并輸入到到電流調(diào)節(jié)器中，且電流調(diào)節(jié)器根據(jù)電流命令信號(hào)Iq*和輸出電流Iq 輸出電壓命令U*，通過電壓源逆變器控制曳引機(jī)運(yùn)行。 本發(fā)明的目的在于，基于齒槽轉(zhuǎn)矩是隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的變化而進(jìn)行周期性變化 這一特點(diǎn)，在變頻器的控制系統(tǒng)中根據(jù)曳引機(jī)的轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行補(bǔ)償，從而抑制齒槽轉(zhuǎn)矩對(duì) 于電梯系統(tǒng)性能的影響。 為此，在本發(fā)明中會(huì)涉及到齒槽周期及齒槽轉(zhuǎn)矩影響值表這兩個(gè)概念，其中，齒槽 周期是指將曳引機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過的一個(gè)齒槽對(duì)應(yīng)的空間角度，所折算成的一個(gè)完整周期。齒 槽轉(zhuǎn)矩影響值表是指在一個(gè)齒槽周期內(nèi)，根據(jù)精度要求與記錄空間限制對(duì)齒槽周期進(jìn)行若 干等分，從而按位置關(guān)系將檢測(cè)出來的對(duì)應(yīng)每一個(gè)位置的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值依次記錄到變頻 器中，所形成的一張數(shù)據(jù)表。 且在本發(fā)明中還會(huì)使用一種齒槽轉(zhuǎn)矩插值運(yùn)算的方法，來對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩影響值進(jìn)行 計(jì)算。由于該齒槽轉(zhuǎn)矩插值運(yùn)算的方法為一種十分成熟的現(xiàn)有技術(shù)，在運(yùn)算前先設(shè)位置xl 處對(duì)應(yīng)的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值為yl，位置x2處對(duì)應(yīng)的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值為y2，便可以通過下面的 計(jì)算公式求出在位置xl與yl之間的xx的對(duì)應(yīng)齒槽轉(zhuǎn)矩影響值yx :
XX — = ^~7 x 02 — jl) + j;l 在本發(fā)明中，對(duì)于整個(gè)電梯用永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償，可以依靠以下步 驟來實(shí)現(xiàn) 第一步，正常運(yùn)行永磁同步曳引機(jī)時(shí)，通過位置傳感器向變頻器的控制回路傳輸 曳引機(jī)轉(zhuǎn)子的位置的信號(hào)；
第二步，在齒槽轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊中，對(duì)變頻器儲(chǔ)存單元中的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值表的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，且該齒槽轉(zhuǎn)矩影響值表是一張?jiān)陔娞輽z測(cè)時(shí)，變頻器中所記錄的齒槽周期中每個(gè)對(duì)應(yīng)位置上檢測(cè)出來的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值的數(shù)據(jù)表； 第三步，將得到轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)折算到虛擬齒槽周期的對(duì)應(yīng)位置上，從而通過代入齒槽轉(zhuǎn)矩影響值表，查詢到一組相應(yīng)的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值，并對(duì)該值進(jìn)行齒槽轉(zhuǎn)矩的線性插值運(yùn)算，計(jì)算出相應(yīng)位置處的齒槽轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)碾娏髅钚盘?hào)Iq2* ; 第四步，根據(jù)電梯系統(tǒng)中輸入速度指令信號(hào)"*和轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊輸出速度信息"，速度調(diào)節(jié)器輸出電流命令信號(hào)Iql* ; 第五步，齒槽轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊輸出的電流命令信號(hào)Iq2*，與速度調(diào)節(jié)器輸出的電流命令信號(hào)IqW相結(jié)合，合成總的轉(zhuǎn)矩電流命令信號(hào)Iqt便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償控制。 本發(fā)明的使用，無需通過那些較為傳統(tǒng)的依靠提高控制帶寬、轉(zhuǎn)矩觀測(cè)等方法來
進(jìn)行對(duì)于齒槽轉(zhuǎn)矩的影響的抑制，這不但減少了對(duì)于變頻器控制器硬件更高性能的需求，
增加了調(diào)試時(shí)的簡(jiǎn)便性，且也避免了由于運(yùn)行中電梯曳引機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，以至齒槽轉(zhuǎn)矩的
變化加快一定程度后，而無法用提高硬件性能的方法來仰止齒槽轉(zhuǎn)矩影響的問題。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)
人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本
發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變
化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其
等效物界定。
權(quán)利要求
一種電梯用永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償方法，其特征在于，所述電梯用永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償方法時(shí)通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)的(1)正常運(yùn)行永磁同步曳引機(jī)時(shí)，通過位置傳感器向變頻器的控制回路傳輸曳引機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)；(2)在齒槽轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊中，對(duì)變頻器儲(chǔ)存單元中的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值表的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，從而得到對(duì)應(yīng)的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值，(3)將得到轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)折算到虛擬齒槽周期的對(duì)應(yīng)位置上，對(duì)查詢到的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值進(jìn)行齒槽轉(zhuǎn)矩的線性插值運(yùn)算，計(jì)算出相應(yīng)位置處的齒槽轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)碾娏髅钚盘?hào)Iq2*；(4)根據(jù)速度指令信號(hào)ω*和速度信息ω，速度調(diào)節(jié)器輸出電流命令信號(hào)Iq1*；(5)齒槽轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊輸出的電流命令信號(hào)Iq2*，與速度調(diào)節(jié)器輸出的電流命令信號(hào)Iq1*相結(jié)合，合成總的轉(zhuǎn)矩電流命令信號(hào)Iq*，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償與控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l中所述的一種電梯用永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償方法，其特征 在于，所述齒槽轉(zhuǎn)矩影響值表是指在一個(gè)齒槽周期內(nèi)，根據(jù)精度要求與記錄空間限制對(duì)齒 槽周期進(jìn)行若干等分，從而按位置關(guān)系將檢測(cè)出來的對(duì)應(yīng)每一個(gè)位置的齒槽轉(zhuǎn)矩影響值依 次記錄到變頻器中，所形成的一張數(shù)據(jù)表。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一種電梯用永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償方法，其特征 在于，所述齒槽周期是指將曳引機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過的一個(gè)齒槽對(duì)應(yīng)的空間角度，所折算成的一 個(gè)完整周期。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電梯用永磁同步曳引機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償方法，其根據(jù)齒槽轉(zhuǎn)矩是隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的變化而進(jìn)行周期性變化這一特點(diǎn)，在變頻器的控制系統(tǒng)中根據(jù)曳引機(jī)的轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行補(bǔ)償，從而抑制齒槽轉(zhuǎn)矩對(duì)于電梯系統(tǒng)性能的影響。本發(fā)明使用的好處在于，可以在無需提高控制器硬件性能的前提下，進(jìn)行對(duì)于齒槽轉(zhuǎn)矩影響的補(bǔ)償，而且在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可運(yùn)行的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩影響都有很好的抑制效果。
文檔編號(hào)B66B11/04GK101723225SQ20091019951
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者吳志敢, 周根富, 黃洪劍 申請(qǐng)人:上海永大吉億電機(jī)有限公司