技术领域
[0001] 本
发明涉及
电梯变频调速系统，特别是涉及一种保护制动电阻过热的方法以及一种保护制动电阻过热的系统。
背景技术
[0002] 在电梯变频调速系统中，制动过程中产生的
能量会被制动电阻以
热能的形式释放掉。在频繁制动的情况下，制动电阻的
温度会逐渐升高，如不加以控制，温度的升高有可能会超过制动电阻的容许温度，甚至会引起燃烧。因此，如何保护电梯的制动电阻过热是一个非常值得研究的问题。
[0003] 传统的应对制动电阻温度过热的方法主要有以下几种：其一是采取加装
风扇，强制风冷；其二是采用测温电阻，实时监测电阻温度，一旦超过保护温度，即刻停梯；其三是选用较大功率的电阻，做大幅度的降额使用。
[0004] 然而，上述应对制动电阻温度过热的方法均是采用
硬件的方式。采用硬件的方式来应对制动电阻温度过热一方面直接带来了成本的增加；另一方面，由于所采用的硬件寿命会受一定的时间限制，因此容易发生电梯故障。
发明内容
[0005] 基于此，有必要针对传统方案中采用硬件方式来应对制动电阻温度过热所带来的成本及故障概率增加的问题，提供一种保护制动电阻过热的方法及系统。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
[0007] 一种保护制动电阻过热的方法，包括以下步骤：
[0008] 计算制动电阻在预定时间内的平均
制动功率；
[0009] 判断所述平均制动功率是否超过恶劣工况下的制动功率；
[0010] 若是，则降低电梯的运行速度。
[0011] 一种保护制动电阻过热的系统，包括：
[0012] 平均制动功率计算模
块，用于计算制动电阻在预定时间内的平均制动功率；判断模块，用于判断所述平均制动功率是否超过恶劣工况下的制动功率；
[0013] 速度控
制模块，用于在所述判断模块的判断结果为是的情况下，降低电梯的运行速度。
[0014] 由以上方案可以看出，本发明的一种保护制动电阻过热的方法及系统，提供了一种可靠的
软件控制方式，其首先计算制动电阻在预定时间内的平均制动功率，并将该平均制动功率与恶劣工况下的制动功率进行比较，然后根据比较的结果来降低电梯的运行速度，电梯的运行速度降低即代表了制动电阻温度的降低，从而保护了制动电阻不会超过限定温度。由于本发明中没有采用额外的硬件，因此有效降低了硬件成本；并且随着硬件数量的减少，对硬件的维护要求也相应降低，从而减少了故障发生的概率，提高了电梯运行效率。
附图说明
[0015] 图1为本发明
实施例中一种保护制动电阻过热的方法的流程示意图；
[0016] 图2为本发明实施例中所产生的一系列波幅相等的方波示意图；
[0017] 图3为本发明实施例中制动电阻在恶劣工况运行下的功率-温升曲线示意图；
[0018] 图4为本发明实施例中一种保护制动电阻过热的系统的结构示意图。
具体实施方式
[0019] 参见图1所示，一种保护制动电阻过热的方法，包括以下步骤：
[0020] 步骤S101，计算制动电阻在预定时间内的平均制动功率，然后进入步骤S102。
[0021] 制动功率的消耗是通过导通-截止制动电阻
串联的晶闸管而产生的一系列的波幅相等的方波，如图2所示，在整个时间T内，t1、t2、t3、t4分别为
电流导通时间。作为一个较好的实施例，所述计算平均制动功率的过程具体可以包括如下：
[0022] 根据
变频器母线泄放
电压、占空比、制动电阻阻值来计算所述平均制动功率。具体的，因为电压有效值 式中，D为占空比；U为变频器母线泄放电2
压，定值；并且制动电阻阻值R已知，所以制动电阻在时间T内的
平均功率为：P=UD/R。
[0023] 作为一个较好的实施例，还可以通过另外一种方法来计算一定时间内的平均制动功率，即：根据通过所述制动电阻的电流I、占空比D、制动电阻阻值R来计算所述平均制动2
功率。此时，平均制动功率的计算公式如下：P=IDR。
[0024] 步骤S102，判断所述平均制动功率是否超过恶劣工况下的制动功率，若是进入步骤S103，若否则返回步骤S101重新进行计算。
[0025] 需要说明的是，所述恶劣工况下的制动功率是可以经过计算后存储在电梯系统中的，后续每次进行判断时，直接读取该存储的恶劣工况下的制动功率与所述平均制动功率进行比较即可。作为一个较好的实施例，所述恶劣工况下的制动功率的计算过程具体可以包括如下：
[0026] 步骤S1021，计算制动匀速转矩TY，并根据所述制动匀速转矩TY计算制动匀速过程消耗功率PY；具体可以采用如下公式：
[0027] TY=(9.8*D*[((100-BP)/100)*L*η_g-Loss/2])/(2*K*i) ；（1）
[0028] P Y = T Y * ( 2 * π * N ) / 6 0 * η _ m * η _ I N V ； （2）
[0029] 步骤S1022，计算制动减速转矩TZ，并根据所述制动减速转矩TZ计算制动减速过程消耗功率PZ；具体可以采用如下公式：
[0030] TZ=α*GD2*i*K/(2*D)+Gt+(9.8*D*[((100-BP)/100)*L*η_g-Loss/2])/(2*K*i)； （3）
[0031] P Z= T Z* ( 2 * π * N ) / 6 0 * ( 2 * η _ m - 1 ) * η _ I N V ； （4）
[0032] 步骤S1023，根据所述制动匀速过程消耗功率PY、制动减速过程消耗功率PZ计算所述恶劣工况下的制动功率P。具体可以采用如下公式：
[0033]
[0034] 上述公式中，所用参数表示如下：
[0035] 额定载重L(kg)；吊挂比K；
[0036] 额定速度V(m/min)；
转动惯量:GD2；
[0038] 额定速度运行时间te(s)；运行周期Tz(s)；
[0039] 平衡系数BP(%)；加减速时间tr(s)；
[0040] 行驶损失loss(kg)；曳引轮直径D(mm)；
[0041] 减速比i；
钢丝绳
不平衡轴换算转矩Gt；
[0042] 变频器效率η_INV；加减速度a。
[0043] 步骤S103，若所述平均制动功率超过所述恶劣工况下的制动功率，则降低电梯的运行速度。电梯运行速度的降低即意味着制动电阻的温度也将随之降低，从而限制了制动电阻的温度超过限定温度，有效保护了制动电阻温度过热。
[0044] 作为一个较好的实施例，所述降低电梯的运行速度的过程具体可以包括如下：当判断得出所述平均制动功率超过所述恶劣工况下的制动功率时，发出降低速度指令，并根据该降低速度指令降低变频器的输出
频率，从而降低电梯的运行速度。
[0045] 为更好的理解本发明方案，下面通过一个具体的实施例来进行描述：
[0046] 如图3所示为本实施例中制动电阻在电梯恶劣工况运行下的功率-温升曲线。图中横轴表示时间，单位10秒；竖轴表示温度，单位℃。
[0047] 电梯在一般工况下运行，实测制动电阻的温度在C1以下，假设限定制动电阻的最高允许温度为C2，则由功率-温升曲线可知制动电阻从C1到C2，需要的时间是定值n。本实施例中假设C1为200℃，C2为400℃，并且通过查询功率-温升曲线可知时间定值n为6分钟。连续计算出电梯在时间n（本实施例中为6分钟）间隔内的平均制动功率，如果超过恶劣工况下的制动功率P，说明制动电阻温度超出最高允许温度C2，这时降低电梯的运行速度，使电梯在较低功率下运行，从而就限制了制动电阻温度超过限定温度。
[0048] 与上述一种保护制动电阻过热的方法相对应，本发明还提供一种保护制动电阻过热的系统，如图4所示，包括：
[0049] 平均制动功率计算模块101，用于计算制动电阻在预定时间内的平均制动功率；
[0050] 判断模块102，用于判断所述平均制动功率是否超过恶劣工况下的制动功率；
[0051] 速度
控制模块103，用于在所述判断模块的判断结果为是的情况下，降低电梯的运行速度。电梯运行速度的降低即意味着制动电阻的温度也将随之降低，从而限制了制动电阻的温度超过限定温度，有效保护了制动电阻温度过热。
[0052] 作为一个较好的实施例，所述平均制动功率计算模块可以根据变频器母线泄放电压、占空比、制动电阻阻值来计算所述平均制动功率。
[0053] 作为一个较好的实施例，所述平均制动功率计算模块可以根据通过所述制动电阻的电流、占空比、制动电阻阻值来计算所述平均制动功率。
[0054] 需要说明的是，上述平均制动功率计算模块中计算平均制动功率的过程可以与本发明一种保护制动电阻过热的方法中的计算过程相同。
[0055] 另外，作为一个较好的实施例，所述一种保护制动电阻过热的系统还可以包括：
[0056] 制动匀速过程消耗功率计算模块，用于计算制动匀速转矩，并根据所述制动匀速转矩计算制动匀速过程消耗功率；
[0057] 制动减速过程消耗功率计算模块，用于计算制动减速转矩，并根据所述制动减速转矩计算制动减速过程消耗功率；
[0058] 恶劣工况下的制动功率计算模块，用于根据所述制动匀速过程消耗功率、制动减速过程消耗功率计算所述恶劣工况下的制动功率。
[0059] 需要说明的是，上述计算恶劣工况下的制动功率的过程可以与本发明一种保护制动电阻过热的方法中的计算过程相同。
[0060] 作为一个较好的实施例，所述速度控制模块中可以包括：指令发送模块，用于在所述判断模块的判断结果为是的情况下，发出降低速度指令；
[0061] 变频器根据所述降低速度指令降低输出频率，从而降低电梯的运行速度，限制制动电阻的温度超过限定温度
[0062] 上述一种保护制动电阻过热的系统的其它技术特征与本发明一种保护制动电阻过热的方法相同，此处不予赘述。
[0063] 通过以上方案可以看出，本发明的一种保护制动电阻过热的方法及系统，提供了一种可靠的软件控制方式，其首先计算制动电阻在预定时间内的平均制动功率，并将该平均制动功率与恶劣工况下的制动功率进行比较，然后根据比较的结果来降低电梯的运行速度，电梯的运行速度降低即代表了制动电阻温度的降低，从而保护了制动电阻不会超过限定温度。由于本发明中没有采用额外的硬件，因此有效降低了硬件成本；并且随着硬件数量的减少，对硬件的维护要求也相应降低，从而减少了故障发生的概率，提高了电梯运行效率。
[0064] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明
专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
