本文摘要：摘要：本文分析了直線電機的基本結構以及工作原理，并在此基礎上研究了直線電機的電梯門機控制系統設計工作細節，希望能夠為相關工作的展開提供合理參考和幫助。 關鍵詞：直線電機;電梯門機;控制系統 引言：電梯門機控制系統指的是在電機驅動電梯門扇運行的
摘要：本文分析了直線電機的基本結構以及工作原理，并在此基礎上研究了直線電機的電梯門機控制系統設計工作細節，希望能夠為相關工作的展開提供合理參考和幫助。
關鍵詞：直線電機;電梯門機;控制系統
引言：電梯門機控制系統指的是在電機驅動電梯門扇運行的過程中，保障能夠嚴格按照設計要求執行安全開關門指令。但實際上由于電梯門機控制系統本身的不完善，導致在開關和運行過程中產生安全問題是常見情況，為保障人們造使用電梯時的安全系數，有關行業和部門需要深入研究直線電機電梯門控制系統的設計。
一、直線電機基本結構及工作原理
(一)基本結構
直線電機是由傳統旋轉電機的結構簡單演化而來，將傳統的旋轉電機延徑分開后，可以將電機的圓周展開成直線。其中定子演化而成的一側稱為初級，而轉子演化成的一側叫做次級。
(二)工作原理
直線電機的三相初級繞組中連接三相對稱的正旋電流之后，就會產生氣隙行波磁場。其中次級導條在行波磁場的切割作用下將感應電動勢，同時產生電流。但導條的電流和氣隙磁場的相互作用下會產生電磁推力，在此種推力的作用下，若初級和次級中有一個處于固定不動的狀態，那么另一個就會由于行波磁場的作用產生直線運動，即直線電機的基礎工作原理[1]。
二、直線電機的電梯門機控制系統設計
(一)系統初始化和主循環
軟件需要對處理器和外接口展開基礎設置，設置完成后就能夠開放中斷，此時工作人員可以進一步設置電梯門機控制系統運行需要的參數，并實現理想的預期控制。
在初始化結束后，若硬件設備產生中斷信號，同時被CPU接收響應，門機系統軟件將自主進入中斷對應的子程序繼續運行，達到完成相關軟件所需功能的目的。
系統初始化結束后，系統軟件控制程序就會主動進入主循環體，并按照設定好的門機系統參數以及數據對門機產生合理控制。
系統軟件當中的DSP器件中共有40個雙向I/O引腳，在設計過程中，工作人員需要進行正確的引腳設置之后，才能保障門機正常工作。在設置時，應先設置引腳功能，即確定引腳功能在運行過程中是作為特殊功能還是I/O功能使用。若作為I/O功能使用，則要設置引腳屬于輸入引腳還是輸出引腳。
系統軟件當中的定時器設置也是初始化工作的一部分，定時器設置的作用在于保障設置門機運行過程的加減速時間，最終得出S曲線運行所需時間。若想使逆變器的PWM輸出波形產生改變，可以改變電機電壓，最終達到對電機進行調速的目的。
此外，還有鍵盤和顯示接口，主顯示的內容主要是門機系統工作狀態以及相關參數，工作人員可以利用此部件對電機運行數據展開適當的修改和優化，為后續工作奠定基礎。
(二)系統軟件主要功能實現的相關程序
系統軟件主要功能實現的相關程序以某系統為例，具體設計細節如下：
1.電機驅動和控制
一方面，該系統軟件的電機開門過程，即由控制器控制逆變器，再改變PWM的輸出值，促使電機的初始速度，從0開始加速，直至n4之后，開始保持時間不變，從而繼續改變PWM輸出值，促使電機能夠減速到n6，當遲到門扇與限位開關相遇后，電機的運行速度會從n6轉化為n7，并保持不變，為電梯門提供持續的開關門動力。
另一方面是該系統軟件的關門過程，即先將逆變器的PWM輸出改變，促使電機斷電后，轉速迅速轉變為0，并將原有的開門堵轉力撤銷，隨后系統會控制電機反轉按照關門曲線所對應的加減速執行最終的關門動作。當遲到門扇遇到發出關門到位信號的限位開關，就會將PWM的輸出轉化為0，門機也會依靠慣性運行，直到關門動作完成。
2.門機運行和S加、減速曲線
為保障門機運行工過程中的機械沖擊能夠降低，同時系統穩定性提高，即增加人們使用電梯的舒適性，在門機加減速的過程中需要使用S曲線，即DSP控制電機的加減速，其本質是周期寄存器和比較寄存器的控制。若定時器的數值與周期寄存器的周期值相同，則定時器就會按照原有的計數方式進行復位，或展開遞減操作，并生成周期中斷的申請。在定時器中計數器的值和比較值相同時，比較輸出引腳會產生跳變，或者啟動轉換，同樣，也會產生比較中斷的請求。簡單講就是改變比較值可以改變PWM波的占空比。而改變周期值則能夠改變PWM波的頻率，也能對門機運行速度起到調整效果。
3.人機交互功能程序
人機交互功能程序指的是操作者可以通過鍵盤和顯示電路對系統的參數進行設定。系統當中的鍵盤和顯示控制主要由芯片實現，則顯示器在一般情況下能夠體現出電機轉速、電流、加減速時間等，一旦有按鍵被觸發，KEY就會轉化成低電平，同時芯片響應中斷，最終執行按鍵觸發所對應的中斷服務電子程序。
4.系統監測功能程序
系統軟件需要對門窗的開關過程存在的開關門到位極限位置信號，發出的過流、過熱等相關報警信號，向電機發出反轉開門信號，最終實現連續監測。
當電機開門運行過程中遇到開門極限時，控制器控制逆變器會對PWM輸出造成改變，促使電機速度降低指導n7并保持，而當電機關門運行與關門極限相遇，則控制器會此時逆變器的PWM輸出降為0。
同樣，當硬件電路存在過流、短路以及欠壓等報警信號時，抱緊信號送到DSP時就會產生中斷響應，即執行中斷服務子程序，此時電機停止運轉，保障設備安全。
在電梯門正常關閉時，一旦遇到突發外力，就會及時產生門扇關門遇堵的信號，同時控制器也會立即控制電機反轉，按照第二加速時間進行開門運行。在開開門到后，經過短時間的等待，門扇又會按照第一加減速關門運行。此外，電機的運行方向主要是由開關門指令確定，若電機正轉時是開門運行，而電機反轉，則為關門運行，單根山按照正常的第一加減速開門，系統默認等待時間一般是30s，一旦出現等待結束后依舊沒有發出關門指令的情況，門機系統依然會正常關門運行[2]。
設備運行論文投稿刊物：《中國設備工程》曾用刊名：(中國設備管理;設備管理)1985年創刊是中國工業領域的國家級宣傳平臺，國家一級刊物。以宣傳報道國家工業發展工作的戰略、政策、法規，關注全球工業、設備管理等全面解決方案的專業載體。
結束語：綜上所述，與傳統的直流和交流電機相比，本文所研究的電機能夠直接驅動電梯門扇，展開直線運行。除此之外，穩重提到的電機作電梯門機的優勢還有體積小、結構簡單等，因此具有較高的研究價值。
參考文獻：
[1]陳剛,趙衍杰.電梯門機裝配線自動化輸送系統設計與開發論述[J].中國設備工程,2020(09):125-126.
[2]馬越.電梯門機控制系統研發[D].蘇州大學,2018.
作者：張杰
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