电梯节能逆变同步技术装置及其同步方法制造方法及图纸

一种涉及电子、信息、能源多学科的技术领域，尤指一种利用现代科技手段，主要用于实现电梯节能的高科技技术的电梯节能逆变同步技术装置及其同步方法。该装置由滤波器及单片机等部件组成，至少包括：交流线电压６０度相位同步电路和一单片机控制器组合为一逆变同步技术装置；该方法是利用交流线电压的６０度相位时间点作为逆变电压输出的同步信号；主要解决如何使变频调速电梯运行中电机发电状态下，电机输出能量回馈电网运行中逆变电压的并网同步等有关技术问题。本发明专利技术的积极效果是：该装置利用交流线电压的６０度作为逆变电压输出的同步信号，简化了控制程序，同时在专利产品＜电梯大功率电子节能装置＞中成功得到应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电子、信息、能源多学科的
，尤指一 种利用现代科技手段，主要用于实现电梯节能的高科技技术产品及 方法。
技术介绍
目前，在电梯运行控制系统中，几乎都在使用交直交变频器作 为驱动电机的调速工具。这类变频器功率因数高、效率高、精度高、 调速范围宽，所以获得广泛应用。通用变频器多为电压型交-直-交变频器。这类变频器的原理是， 三相交流电首先经过二极管不控整流桥得到脉动直流电，再经电解 电容滤波稳压，最后经有源逆变输出电压、频率可调的交流电给电 动机供电。但是通用变频器既不能直接用于需要快速起、制动和频 繁正、反转的调速系统，又不能将电机发电状态产生的电能回馈电 网。因为这种系统要求电机四象限运行，当电梯减速、制动以及电 梯上行时，电机处于再生发电状态。由于变频器的二极管不控整流 器能量传输不可逆，产生的再生电能传输到直流侧滤波电容上，产生泵升电压。而以绝缘栅双极型晶体管IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)为代表的全控型器件耐压较低，过高的泵升 电压有可能损坏开关器件、电解电容，甚至会破坏电机的绝缘，从 而威胁系统安全工作，目前只能通过能耗电阻把这部分能量以热能的形式浪费掉，并且由于电阻发热严重，使系统的工作可靠性、稳 定性受到不良影响。为了解决电梯处于再生发电状态产生的再生能量问题，相应地 产生了电梯再生能量回馈装置。但是常用的电子逆变回馈系统中， 一般都是利用三相交流电压的过零点作为逆变电压输出的相位同步 时间。
技术实现思路
为了克服上述不足之处，本专利技术的主要目的旨在提供一种以电网线电压60度作为电梯节能逆变系统的并网同步信号，输出为逆变 电压控制信号的。本专利技术要解决的技术问题是主要解决如何使变频调速电梯运 行中电机发电状态下，电机输出能量回馈电网运行中逆变电压的并 网同步的产品及其同步方法等有关技术问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是该装置由滤波器、 整流稳压器、电压比较器、隔离器，电源及单片机等部件组成，该装 置至少包括一交流线电压60度相位同步电路和一单片机控制器组合为一逆变 同步技术装置；交流线电压60度相位同步电路模块的输出脉冲信号传 送到单片机控制器的外部中断源的输入端；一交流线电压60度相位同步电路由滤波及信号处理、比较电路和光电隔离模块组成，滤波及信号处理模块的输入端与电网交流线电压 经过同步变压器的15V交流电压信号的输出端相连接，滤波及信号处理模块的输出端与比较电路模块的输入端相连接，比较电路模块的输 出端与光电隔离模块的输入端相连接，光电隔离模块的输出端与单片 机控制器模块的输入端相连接。所述的电梯节能逆变同步技术装置的交流线电压60度相位同步 电路模块包括交流输入滤波、整流稳压及滤波、60度相位设定及比 较和光电隔离及电平转换电路等，其中交流输入滤波电路的输入端与同步变压器的15V交流电压信号的输出端相连接，交流输入滤波电路的输出端与整流稳压及滤波的输入端相连接，整流稳压及滤波电路的输出端与60度相位设定及比较的输 入端相连接，60度相位设定及比较电路的输出端与光电隔离及电平转换电路的输入端相连接，光电隔离及电平转换电路的输出端为同步信 号输出。所述的电梯节能逆变同步技术装置的交流输入滤波电路的电阻Rl的一端与交流线电压输入端相连接，另一端与整流稳压及滤波的 一二极管的正端相连接；所述的整流稳压及滤波电路的稳压管、电容和电阻R2的两端相 互并接后，其一公共端同时与一二极管的负端和比较器U1正输入端 相连接，另一公共端同时与另一二极管的正端和比较器U1负输入端 相连接；所述的60度相位设定及比较中的比较器U1正输入端同时与一 二极管的负端和稳压管、电容和电阻R2的一公共端相连接，负输入 端与电位器的中间抽头相连接，比较器Ul负端的输入电压等于60 度相位时比较器U1正输入端的电压值，比较器U1正输入端的电压 值为电阻R2上的分压值；60度相位设定及比较中的电位器的一端 与正电源相连接，另一端与负电源相连接；所述的光电隔离及电平转换电路的光电隔离器U2的引脚2与 60度相位设定及比较中的比较器Ul的输出端相连接，引脚3与负 电源相连接，引脚5接地，引脚6为同步信号输出端，引脚7和引 脚8相互并接后与正电源相连接。所述的电梯节能逆变同步技术装置的电位器的电阻选为不为零， 且电位器的中间抽头与比较器U1的负输入端相连接。一种电梯节能逆变同步方法，该方法是通过交流线电压60度相 位同步电路模块的输出脉冲信号传送到单片机控制器的外部中断源的输入端；利用交流线电压的60度相位时间点作为逆变电压输出的 同步信号，用电网线电压的60度时刻作为逆变桥六个绝缘栅双极型 晶体管IGBT导通的同步时间，并通过交流线电压60度相位同步信 号产生同步电路，产生该同步信号来实现同步的，该方法具体工作 步骤是步骤1.同步变压器的连接将三相交流线电压的任一相接到输入380V输出15V的单相交流同步变压器的输入端上，同步变压器的输出端15V交流电压连接 到交流线电压60度相位同步信号产生电路中的交流电压输入端上； 步骤2.计算分压值通过电阻R1、 R2分压原理计算60度相位时，交流线电压60度相位同步信号产生电路中输入端的输入交流电压在比较器输入端 R2上的分压值；步骤3.调整电位器调整交流线电压60度相位同步信号产生电路中与比较器相 连的电位器，使其到比较器负端的输入电压等于60度相位时，比较 器正输入端的电压值为由第二步计算出的R2上的分压值；步骤4.同步信号的输出将光电隔离器的输出信号端与单片机89C52的外部中断引脚 相连，地端与单片机89C52的地端相连。本专利技术的有益效果是该装置及方法解决了变频调速电梯运行 中电机发电状态下，电机输出能量回馈电网运行中逆变电压的并网 同步等技术问题；该装置利用交流线电压的60度作为逆变电压输 出的同步信号，从而简化了控制程序，同时在专利产品<电梯大功 率电子节能装置>中成功得到应用。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。附图1为本专利技术整体结构方框示意图-，附图2为本专利技术交流线电压60度相位同步电路原理图;附图中标号说明l一滤波及信号处理；2— 比较电路；3— 光电隔离；5— 交流输入滤波；6— 整流稳压及滤波；7— 60度相位设定及比较；8— 光电隔离及电平转换；IO—交流线电压60度相位同步电路; 20—单片机控制器；具体实施方式请参阅附图1、 2所示，本专利技术由滤波器、整流稳压器、电压比 较器、隔离器，电源及单片机等部件组成，该装置至少包括一交流线电压60度相位同步电路10和一单片机控制器20组合为 一逆变同步技术装置；交流线电压60度相位同步电路10模块的输出脉 冲信号传送到单片机控制器20的外部中断源的输入端；一交流线电压60度相位同步电路10由滤波及信号处理1、比较电 路2和光电隔离3模块组成，滤波及信号处理l模块的输入端与电网交 流线电压经过同步变压器的15V交流电压信号的输出端相连接，滤波 及信号处理1模块的输出端与比较电路2模块的输入端相连接，比较电 路2模块的输出端与光电隔离3模块的输入端相连接，光电隔离3模块 的输出端与单片机控制器20模块的输入端相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯节能逆变同步技术装置，该装置有滤波器、整流稳压器、电压比较器、隔离器，电源及单片机，其特征在于：该装置至少包括：　　　　一交流线电压６０度相位同步电路（１０）和一单片机控制器（２０）组合为一逆变同步技术装置；交流线电压６０度相位同步电路（１０）模块的输出脉冲信号传送到单片机控制器（２０）的外部中断源的输入端；　　　　一交流线电压６０度相位同步电路（１０）由滤波及信号处理（１）、比较电路（２）和光电隔离（３）模块组成，滤波及信号处理（１）模块的输入端与电网交流线电压经过同步变压器的１５Ｖ交流电压信号的输出端相连接，滤波及信号处理（１）模块的输出端与比较电路（２）模块的输入端相连接，比较电路（２）模块的输出端与光电隔离（３）模块的输入端相连接，光电隔离（３）模块的输出端与单片机控制器（２０）模块的输入端相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张自强，李传江，徐素莉，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]