电梯同步曳引机飞车防止装置及方法技术领域
本发明涉及一种电梯控制装置，具体的说，是涉及一种电梯同步曳引
机飞车防止装置及方法。
背景技术
目前，电梯经常会在初次安装接线后出现飞车的情况，原因是如图4
所示，现场安装人员容易把电梯曳引机的UVW三相与主控制器的UVW三相
之间连接的动力线交叉接反，因此在电梯主控制器初次上电运行时容易由
此导致飞车。又或者编码器线序出现错误时，主控制器由编码器检测到的
电机运转方向与实际电机运转方向相反，电梯曳引机在需要正向力矩的时
候会由此给出一个反向力矩导致电梯飞车。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，防止由于电梯曳引机动力线缆反接或编
码器线序错误，所导致的电梯主控制器初次上电易飞车，本发明提供一种
结构简单、操作方便，性能可靠的电梯飞车控制装置。
本发明所采取的技术方案是：
一种电梯同步曳引机飞车防止装置及方法，
包括：电梯主控制器、曳引机、编码器、曳引轮、抱闸装置、对重装
置、电梯轿厢、钢丝绳；所述同步曳引机驱动曳引轮带动钢丝绳使电梯轿
厢上行或下行；编码器设置在同步曳引机驱动轴上，电梯主控制器与曳引
机和编码器相连接，包括电梯飞车防止装置；所述曳引机为具有永磁磁极
的永磁同步电机。
编码器为：增量型编码器、正余弦编码器或绝对值型编码器。
一种电梯同步曳引机飞车防止方法，所述电梯飞车控制方法包括如下
步骤：
抱闸装置抱死曳引轮；
电梯主控制器对曳引机的U、V、W三相注入矢量电压；利用永磁同步
电机的凸极效应通过检测电流，电梯主控制器自学习得到同步曳引机的转
子初始磁极角度，学习2遍；
主控制器判断2次学得的误差相互之间是否超过30度；
如果两次学得的误差相互之间超过30度则两次自学习结果不准确，
主控制器发出报警指令；
如果两次学得的误差相互之间不超过30度则两次自学习结果准确；
直流制动状态下，即电梯主控制器对同步曳引机发出零频率直流电流
时，抱闸装置开闸，电梯主控制器驱动控制同步曳引机向顺时针或逆时针
方向小角度微动旋转，驱使曳引轮带动钢丝绳使电梯轿厢滑动运行一段距
离，编码器伴随同步曳引机微动旋转并向电梯主控制器发送其检测到的旋
转方向信号；
电梯主控制器判断其所标记的编码器旋转方向与当前驱动同步曳引机
向该方向旋转的UVW矢量方向是否一致；
如果两者方向不一致则电梯主控制器自动更改其所标记的编码器的旋
转方向，使编码器的旋转方向与当前驱动同步曳引机向该方向旋转的UVW
矢量方向保持一致；
如果两者方向一致则电梯主控制器自动保存其当前标记的同步曳引机
磁极角度和编码器的旋转方向。
本发明相对现有技术的有益效果：
本发明电梯同步曳引机飞车防止装置及方法，结构简单、操作方便，
适用于全部种类的绝对值编码器、正余弦编码器和增量式编码器；进一步
提高电梯安全性；可以在装置参数设置中选择打开或关闭该功能；电梯实
际运行方向可以在装置参数设置中调试，而不影响电梯运行安全，提高了
电梯调试、检修工作效率。
附图说明
图1为本发明一种电梯同步曳引机飞车防止装置及方法的控制流程
图；
图2为本发明一种电梯同步曳引机飞车防止装置及方法的结构图；
图3为本发明一种电梯同步曳引机飞车防止装置及方法的电梯主控制
器、同步曳引机和编码器连接结构示意图；
图4为背景技术中的电梯主控制器、同步曳引机和编码器交叉反接时
的连接结构示意图。
附图中主要部件符号说明：
图中：
1、电梯主控制器2、曳引机
3、编码器4、曳引轮
5、抱闸装置6、对重装置
7、电梯轿厢8、钢丝绳。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：
图1为本发明一种电梯同步曳引机飞车防止装置及方法的控制流程
图。本发明主要利用永磁同步型的电梯曳引机的凸极效应，使电梯在检修
状态下该装置初次上电后人工开启检修开关动作时，自动确定电机初始磁
极角度，通过调整使主控制器发出的UVW矢量方向与编码器旋转方向保持
一致即可避免两者方向不一致导致的电梯飞车问题。
一种电梯飞车控制方法，具体步骤包括：
SS1、步骤开始；
SS2、抱闸静止状态下，即抱闸装置5抱死曳引轮4时，电梯主控制器1
对同步曳引机2的U、V、W三相注入矢量电压，利用永磁同步电机的凸极效
应通过检测电流，电梯主控制器1自学习得到同步曳引机2的转子初始磁极
角度，学习2遍；
SS3、主控制器1判断2次学得的误差相互之间是否超过30度；如果两
次学得的误差相互之间不超过30度则两次自学习结果准确，并执行步骤
SS4；如果两次学得的误差相互之间超过30度则两次自学习结果不准确，
并跳转执行步骤SA1；
SS4、直流制动状态下，即电梯主控制器1对同步曳引机2发出零频率
直流电流时，抱闸装置5开闸，电梯主控制器1驱动控制同步曳引机2向顺
时针或逆时针方向小角度微动旋转，驱使曳引轮4带动钢丝绳8使电梯轿厢
7滑动运行一段距离，编码器3伴随同步曳引机2微动旋转并向电梯主控制
器1发送其检测到的旋转方向信号；在该步骤中，电梯主控制器1对同步曳
引机2发出零频率直流电流时，同步曳引机2的转子与定子保持静止状态，
产生一个类似于抱闸的效果，所以此时抱闸装置5开闸，能够保证电梯轿
厢7不会溜车；
SS5、电梯主控制器1判断其所标记的编码器3旋转方向与当前驱动同
步曳引机2向该方向旋转的UVW矢量方向是否一致；如果两者方向不一致则
执行步骤SS6；如果两者方向一致则跳转执行步骤SS7；
SS6、电梯主控制器1自动更改其所标记的编码器3的旋转方向，使编
码器3的旋转方向与当前驱动同步曳引机2向该方向旋转的UVW矢量方向保
持一致；
SS7、电梯主控制器1自动保存其当前标记的同步曳引机2磁极角度和
编码器3的旋转方向；
SS8、步骤结束；
子流程步骤：
SA1、主控制器发出报警指令后跳转步骤SS8，结束本步骤的流程。
图2为本发明一种电梯飞车控制装置的结构图；该装置主要由电梯主
控制器1、同步曳引机2、编码器3、曳引轮4、抱闸装置5、对重装置
6、电梯轿厢7、钢丝绳8构成；其中主控制器1发出UVW三相交流电驱动
同步曳引机2；编码器3与同步曳引机2伴随旋转并向主控制器1发回同
步曳引机2的转速及转子位置信号；同步曳引机2驱动曳引轮4带动钢丝
绳8使电梯轿厢7上行或下行，对重装置6在此过程中起到配重作用；抱
闸装置5受主控制器1控制，在需要抱闸的时候，主控制器1发出抱闸控
制信号使抱闸装置5抱紧曳引轮4，最终在抱死曳引轮4后通过钢丝绳8
的作用力使电梯轿厢7停止上下运行。
本发明一种电梯飞车控制系统，选用同步电机作为本装置的曳引机，
是因为永磁同步型的电机具有磁极凸极效应，才能使本发明方法中主控制
器1自学习同步曳引机2转子初始磁极角度能够实现。异步电机则不具备
这一特性。
图3本发明一种电梯同步曳引机飞车防止装置的电梯主控制器、同步
曳引机和编码器连接结构示意图。该图以ABZ增量型编码器为例。该型编
码器通常有三路信号输出(差分有六路信号)：A,B和Z，一般采用TTL
电平，A脉冲在前，B脉冲在后，A,B脉冲相差90度，每圈发出一个Z脉
冲，可作为参考机械零位。该例中编码器定义为轴端看编码器顺时针旋转
为正转，以A超前B为90°进行判向。
当主控制器1默认标记A超前B为90°为正向运转时。在主控制器1
和同步曳引机2的UVW接线正确的情况下，主控制器1驱动同步曳引机2
顺时针正向运转时会发出UVW矢量电压，如果将该组UVW矢量电压定义为
正向，编码器3伴随电机正向运转就会向主控制器1发回正向旋转信号，
则此时主控制器1发出的UVW矢量电压方向和主控制器1检测到的编码器
方向均为正向。
当主控制器1默认标记A超前B为90°为正向运转时。如果在主控制
器1和同步曳引机2的UVW接线存在某两相交叉反接的情况，那么主控制
器1发出正向UVW矢量时，同步曳引机2会反转。这就会造成主控制器1
在初次上电时导致电梯轿厢7飞车。此时在本发明的方法的步骤SS2中，
同步曳引机2小角度微动旋转，则编码器3会发出B超前A为90°的反
向信号，这与主控制器1默认A超前B为90°的标记信息刚好相反。因此
在不改变动力线UVW的实际接线的情况下，只需要将主控制器1中默认标
记的A超前B为90°为正向运转的定义，更改为默认标记的B超前A为
90°为正向运转的定义,这样就达到一个“负负得正”的效果，此后主控
制器1就可以根据编码器3对同步曳引机2检测方向作为依据，来根据电
机正转需要发出正向UVW电压矢量。这就是本发明需要实际达到的目的。
通过这种方法来防止电梯曳引机动力线缆反接，所导致的电梯主控制器初
次上电易飞车的情况。
图4为背景技术中的电梯主控制器、同步曳引机和编码器交叉反接时
的连接结构示意图。现场安装人员容易把电梯曳引机2的UVW三相与主控
制器的UVW三相之间连接的动力线交叉接反，此时主控制器1按照默认正
向发出UVW电压矢量时，电梯曳引机2会反转导致电梯轿厢7发生飞车事
故。所以当主控制器1检测到编码器的B脉冲超前A脉冲为90°与默认标
记的A脉冲超前B脉冲为90°的运转方向相反时。主控制器1可以将所标
记的编码器3的默认设置改为B脉冲超前A脉冲为90°为正向。这样主控
制器1可以依旧能够在动力线缆反接的情况下获得实际的电机转向依据，
从而发出正确的UVW矢量电压确保电梯正常运转以防止电梯发生飞车事
故。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任
何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简
单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的技术方案范围内。