一种升降设备的电力控制装置，其特征在于其包括有： 一转换器，用以转换一电源的交流电力成直流电力； 一电容器，是连接于该转换器的输出侧； 一反相器，是转换该电容器的直流电力成变压变频交流电力予一电动机，该电动机接收该反相器的电力以驱动一负载上升或下降；以及 一控制集合，连接该电容器与该转换器的输入侧并切换于一第一状态与一第二状态中的一个，当该控制集合感测到该电容器的电压小于一预定值时，该控制集合位于该第一状态并消除该电源的交流电力中的谐波，以提供主动滤波功能，而当该控制集合感测到该电容器的电压大于该预定值时，该控制集合位于该第二状态并把该电容器的电力回馈予该电源，以提供回授电力转换功能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种升降设备的电力控制装置，特别是涉及一种可有效消除谐波与处理回授电力的升降设备的电力控制装置。
技术介绍
近十年来经济快速发展及生活品质的高度提升，工业用电及民生用电大幅成长。为符合供电品质，必须在适当地点大量增设发电厂及输配电设备。但由于环保意识的高涨的结果，发电厂与变电厂用地难觅，使电力公司对提高供电品质的计划无法按期推展。最近几年开始供电量更亮起了红灯，尤其炎夏尖峰用电时刻，几乎已经面临随时限电的危机，在电力调度已百般困难之际，焉能兼顾供电品质。今日为提高产品品质或工作效率，大多数工厂或办公室的机器设备，已采用自动化设备。这些自动化设备，操作运转时会产生大量谐波(Harmonic)或突波注入电力系统，影响邻近地区用户的供电品质。进一步来说，造成供电品质降低的交流电源干扰原因大致可分成瞬时压降与高次谐波两大类。瞬时压降的引起原因包括雷电交流、开关突破、短路或接地事故、工厂内大电力电动机、电焊机及电气体炉等启闭所引起的突波、大楼升降梯、空调机启闭所引起的突波等等。引起高谐波的原因则为大型闸流体应用机器，例如反相器(Inverter)、电动机调速器、电炉控温器、调光器、电磁炉、微波炉等。上述高谐波的困扰因素，日常生活中随处可见，对供电品质的影响非常大，轻者影响音质或映像，重者将伤及电器设备或缩短电气设备的使用寿命。所以，目前电气设备通常都搭配一电力控制装置，以尽量消除市电中的瞬时压降与高谐波等等的干扰成分，尤其对较不容许故障发生的电气设备来说电力控制装置更为重要，例如像电梯、手扶梯之类的升降设备。如图1，一种以往升降设备的电力控制装置1用以控制一电源11至一电动机12间的电力转换。此升降设备是以电梯为例，电源11所供应的电力是三相电力R、S、T。电动机12用以控制卷上机13的转动，并且把一端有车箱14与一端有平衡重锤15的钢丝索16绕设于卷上机13上。电力控制装置1具有一转换器(converter)17、一电容器18与一反相器19。如此，当电源11的交流电力馈入电力控制装置1后，转换器17会把其转换成直流电力，并经电容器18馈入反相器19，其后反相器19受PWM(Pulse width modulation，脉波宽度调变)控制电路191的控制而转换直流电力成变压变频交流电力输出至电动机12，以使电动机12因电力作动而驱动车箱14上升或下降。如此，以往电力控制装置1虽将电源11转换适合电动机12作动的电力，然而由于转换器17为二极管整流器，其只能有效把交流转换成直流并无法有效消除谐波。然而，诚如前述，日常生活中引起谐波的因素愈来愈多，而且即便电源11供应几乎无谐波的电力，电力控制装置1中的转换器17与反相器19的作动也可能引起谐波，致使以往电力控制装置1无法提供足够好品质的电力，连带使得升降设备发生故障的机率随之提高，使得因谐波而引起的升降设备故障甚至烧毁的新闻时有所闻。因此，为了安全性的考量，人们对电力控制装置1的要求不再只限于电力转换并且希望其能有效提高消除谐波的能力，使得多种有效消除谐波的方法纷纷出现，例如使用PWM开关电路(如图1中为PWM开关电路的反相器19)作为转换器17或者在电源11与转换器17间搭配一主动滤波器(Activefilter)等等。图2显示一种以往主动滤波器2的详细电路图。此主动滤波器2连接于电源11供应电力至转换器17的线路20上(若为图1的三相电力，则线路20应为三条线路，为说明方便在此则以一条代表)。首先假定馈入转换器17的负载电流IL波形如图3，其由电源11供给正弦波电流I1与谐波Ih所构成。如此，主动滤波器2的谐波运算器(Harmonicaccumulator)21会感测线路20的负载电流IL以分离出如图4的谐波电流Ih。同时，直流电压控制器23会依PWM开关电路22中的电容器221电压Vd(此电压Vd与电力控制装置1的电容器18的电压相同)、一预定电压Vdf和电源11的电压Vs来产生一比较信号Ia，而后把比较信号Ia与谐波电流Ih比较运算后与自PWM开关电路22感测所得的电流Ic馈入闸极脉波产生器24以产生令PWM开关电路22中的各晶体管222激活或关闭的控制信号输入PWM开关电路22，以使PWM开关电路22输出与谐波电流Ih反相的补偿电流Ic(如图5)以馈入线路20，如此线路20上的谐波电流Ih会与补偿电流Ic相互抵消。因而，可解决以往电力控制装置1的无法有效滤除的缺憾。另外，由于升降设备中电动机12可能因卷上机13转动方向与因车箱14侧重量与平衡重锤15的重量间的差异来决定驱动运转或回授运转。详细来说，当机箱14承载相当于定员的载重而上升时，电动机12为驱动运转而接收反相器19所提供的电力。相反地，相同情况下机箱14下降时，则电动机12会回授运转而产生回授电力至电容器18。如此，当回授电力大于电容器18所能负载时，则会导致组件烧毁。所以，目前存在多种解决回授电力的方法，其中一种即是由日商三菱电机股份有限公司于台湾第75200221号专利案提出的“一种控制升降机回授电力的处理装置”，其是将回授电力经一电力回授处理器回收使用。图6是一种PWM方式的电力回授处理器3。此处理器3大致具有直流电压控制器31、一闸极脉波产生器32与一PWM开关电路33。PWM开关电路33中的电容器331与图1中的电力控制装置1的电容器18并联而具有相同的电压Vd。当电容器331的电压高于一预定电压Vdf时，则直流电压控制器31会依PWM开关电路33中的电容器331电压Vd、预定电压Vdf和电源11的电压Vs来产生一同步比较信号Ia，而后把同步比较信号Ia与自PWM开关电路33感测所得的电流Ic比较运算后馈入闸极脉波产生器32，以产生令PWM开关电路33中的各晶体管332激活或关闭的控制信号输入PWM开关电路33，以使PWM开关电路33把储存于电容器331中的电力转换成与电源11的电力同相的回收电力馈入电源11，以供再使用。如此，不但可解决回授电力过高而导致故障的问题且也可将回授电力再生利用。另外，PWM电力回授处理器3可作为PWM转换器，以消除谐波，然而其所需的功率必需与电动机12的功率相当，例如原本若只作为回授电力处理用时则其功率可能只需电动机12的功率的二分之一，而作为转换器时，则须等于电动机12的功率，造成兼具消除谐波与回授电力处理的PWM电力回授处理器3的所需功率相当大，而体积与价格是随功率增加而数倍成长，致使回授电力处理器3的体积也相当大且价格不斐。所以，倘若利用PWM电力回授处理器3来处理谐波与回授电力的问题，则存在功率大、体积大与成本高的缺点。反观主动滤波器2可以较低功率容量(如电动机12的功率二分之一)来提供消除谐波的功能，相较于PWM电力回授处理器3的消除谐波功能，具有功率较低、体积小与成本低的优点，然而却无法解决回授电力再生的问题。因而，倘若消除谐波功能能由主动滤波器2来提供，则回授电力处理器3的所需功率只需符合回授电力要求即可，因而可解决功率大、体积大与成本高的缺点。然而，若直接令升降设备的电力控制装置搭配一主动滤波器2与一电力回授处理器3，以分别供消除谐波与电力再生时使用，以利用较低功率的主动滤波器2与电力回授处理器3来取代原本高本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：庄文伟，张兴三，王秋竹，颜睿廷，陈建仁，
申请(专利权)人：永大机电工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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