【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及电气制动方法，特别涉及一种用于安全地控制具有永磁同步电机的驱动系统的永磁同步电机的电气制动方法。
技术介绍
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技术介绍
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1、随着电梯技术的发展，对电梯的安全性要求越来越高。而在一些使用场景中可能发生溜梯的情形，例如由于电梯的制动器无法完全制动曳引轮而发生溜梯。
2、为了保障电梯能够有效的减速或限制电梯溜车速度，通常采用短接电机三相输入，利用永磁同步电机(pm电机)永磁体产生的制动力使电梯减速或限制电梯溜车速度(即“封星技术”，安全的电气制动的一种)。
3、目前电梯控制系统常用的封星方法之一是采用“封星接触器”，在变频器与pm电机之间增加封星接触器，实现短接电机三相输入。但该封星接触器必须选择为承受电动机电流并且能够连接和/或切断这种电流。这些接触器往往很大并且成本高。此外，包括移动部件的接触器具有一定的有限寿命，必须在一些相对较少数量的操作之后进行更换。
4、常用的封星方法之二是采用“电子封星”，即在变频器封锁上(下)桥臂驱动信号的同时，控制下(上)桥臂的开关管导通，实现短接电机三相输入。
5、但是永磁同步电机(pm电机)磁钢用量相对较小的情况下，封星制动的最大转矩不足以保证电梯的溜梯速度不超过规定范围。需要将永磁同步电机(pm电机)更换成具有更大磁钢用量的永磁同步电机(pm电机)来限制电梯的溜梯速度，但这将以高昂的经济成本为代价。
6、中国专利技术专利申请公布号cn 114835048 a公开了在封星接触器回路串入电容器，利用电容器的容
7、另外，封星技术的制动转矩呈现出随着永磁同步电机(pm电机)转速的增大而先增大后减小的变化特性，导致在高速时，封星的制动转矩很小；另外该转矩只取决于永磁同步电机(pm电机)的设计以及转速，无法进行制动转矩的有效控制，不适用于快速制动或紧急制动的场合。
8、中国专利技术专利授权公告号cn101512891b公开了一种用于制动电机的方法和装置，在该方法中，通过利用短脉冲(即斩波)仅断开和闭合频率转换器的逆变器的负变换触点，或者，仅断开和闭合该频率转换器的逆变器的正变换触点，来控制同步电机的制动电流。
9、该专利是为了让停电时，通过pwm将变频器的母线电压升高，从而可以使得控制系统有电，另外该专利通过测量电机电流进行控制的目的是为了最小化电机的电流。
10、但是本专利技术所要求保护的技术方案在上述专利中没有予以公开。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于安全地控制具有永磁同步电机的驱动系统的永磁同步电机的电气制动方法，其能够安全地产生能够受控制的制动力矩，且制动转矩较封星制动转矩更大，可适用于安全地快速制动或紧急制动的场合。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术的永磁同步电机的电气制动方法，包括驱动系统，其中所述驱动系统具有永磁同步电机和变频器，其在变频器的上桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号；或者，在变频器的下桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机相电流流出变频器时的对应的上桥臂开关管的驱动信号，来控制该永磁同步电机的相电流；在这种情况下，同时防止从变频器的中间电路向永磁电机供电。
3、在本专利技术的一个优选实施例中，在变频器的上桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号，使得永磁同步电机的相电流提前过零，或者，在变频器的下桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机相电流流出变频器时的对应的上桥臂开关管的驱动信号，使得永磁同步电机的相电流提前过零，从而改善封星制动回路中的电流滞后于感应电压e的情况，从而提高制动转矩。
4、在本专利技术的一个优选实施例中，在变频器的上桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，下桥臂开关管pwm控制时，通过提前关断永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号，使得永磁同步电机的相电流提前过零，或者，在变频器的下桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，上桥臂开关管pwm控制时，通过提前关断永磁同步电机相电流流出变频器时的对应的上桥臂开关管的驱动信号，使得永磁同步电机的相电流提前过零，从而改善封星制动回路中的电流滞后于感应电压e的情况，从而提高制动转矩。
5、在本专利技术的一个优选实施例中，通过制动时，将所述变频器同电网脱离，同时通过中间电路的制动igbt将母线电压降低，使得在提高制动转矩的同时，降低转矩脉动。
6、在本专利技术的一个优选实施例中，所述变频器为采用pam方式控制的变频器或者采用pwm方式控制的变频器。
7、在本专利技术的一个优选实施例中，所述永磁同步电机的相电流提前过零先于封星制动时的电流过零。
8、在本专利技术的一个优选实施例中，通过选择驱动信号的时间点来调整制动转矩的大小。
9、在本专利技术的一个优选实施例中，所述永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号或者永磁同步电机的相电流流出变频器时的对应的上桥臂开关管的驱动信号依次在相应的反电势正向过零30°时触发导通，导通持续时间为120°；所述永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号或者永磁同步电机的相电流流出变频器时的对应的上桥臂开关管的驱动信号在所述反电势过零前关断。
10、在本专利技术的一个优选实施例中，所述驱动系统为前端带接触器、中间电路带制动单元和制动电阻的永磁同步电机的驱动系统。
11、在本专利技术的一个优选实施例中，所述通过提前关断永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号在一个电周期只给一次。
12、本专利技术的方法的一个优点在于：实现电气制动不需要单独的开关，而可以纯粹的通过变频器而实现电气制动。这节省了成本和空间。此外，如果组件的数目减少，则系统的总的可靠性也提高。此外，本专利技术的方法可以用于快速制动或用于紧急制动。在电梯应用中，可减少抱闸关断延时时电机的失控时间，从而减少制停距离。此外，制动转矩在高速和低速都可控制其大小，在电梯应用中，高速时抱闸失效也能控制电机减速。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.永磁同步电机的电气制动方法，包括驱动系统，其中所述驱动系统具有永磁同步电机和变频器，其在变频器的上桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号；或者，在变频器的下桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机相电流流出变频器时的对应的上桥臂开关管的驱动信号，来控制该永磁同步电机的相电流。
2.如权利要求1所述的永磁同步电机的电气制动方法，其特征在于，在变频器的上桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号，使得永磁同步电机的相电流提前过零，或者，在变频器的下桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机相电流流出变频器时的对应的上桥臂开关管的驱动信号，使得永磁同步电机的相电流提前过零，从而改善相电流与相应相反电势的功率因数，从而提高制动转矩。
3.如权利要求1所述的永磁同步电机的电气制动方法，其特征在于，在变频器的上桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，下桥臂开关管PWM控制时，通过提前关断永磁同步电机的相
4.如权利要求1所述的永磁同步电机的电气制动方法，其特征在于，电气制动时，在将所述变频器与电网脱离的前提下，通过变频器的制动单元将母线电压降低，使得在提高制动转矩的同时，降低转矩脉动。
5.如权利要求1所述的永磁同步电机的电气制动方法，其特征在于，所述变频器为采用PAM方式控制的变频器或者采用PWM方式控制的变频器。
6.如权利要求1所述的永磁同步电机的电气制动方法，其特征在于，所述永磁同步电机的相电流提前过零先于封星制动时的电流过零。
7.如权利要求1所述的永磁同步电机的电气制动方法，其特征在于，通过选择驱动信号的时间点来调整制动转矩的大小。
8.如权利要求1所述的永磁同步电机的电气制动方法，其特征在于，所述永磁同步电机的相电流流向(出)变频器时的对应的下(上)桥臂开关管的驱动信号依次在相应的反电势正向过零到之后30°区间内触发导通；所述永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下(上)桥臂开关管的驱动信号在所述反电势过零前关断。
9.如权利要求1所述的永磁同步电机的电气制动方法，其特征在于，所述驱动系统为前端带接触器、中间电路带制动单元和制动电阻的永磁同步电机的驱动系统。
10.如权利要求1所述的永磁同步电机的电气制动方法，其特征在于，所述通过提前关断永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号只给一次。
...【技术特征摘要】
1.永磁同步电机的电气制动方法，包括驱动系统，其中所述驱动系统具有永磁同步电机和变频器，其在变频器的上桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号；或者，在变频器的下桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机相电流流出变频器时的对应的上桥臂开关管的驱动信号，来控制该永磁同步电机的相电流。
2.如权利要求1所述的永磁同步电机的电气制动方法，其特征在于，在变频器的上桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号，使得永磁同步电机的相电流提前过零，或者，在变频器的下桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，通过提前关断永磁同步电机相电流流出变频器时的对应的上桥臂开关管的驱动信号，使得永磁同步电机的相电流提前过零，从而改善相电流与相应相反电势的功率因数，从而提高制动转矩。
3.如权利要求1所述的永磁同步电机的电气制动方法，其特征在于，在变频器的上桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，下桥臂开关管pwm控制时，通过提前关断永磁同步电机的相电流流向变频器时的对应的下桥臂开关管的驱动信号，使得永磁同步电机的相电流提前过零，或者，在变频器的下桥臂开关管的驱动信号封锁的前提下，上桥臂开关管pwm控制时，通过提前关断永磁同步电机相电流流出变频器时的对应的上桥臂开关管的驱动信号，使得永磁同步电机的相电流提前过零，从而改善相电...
【专利技术属性】
技术研发人员：周根富，张东，杨亚军，
申请(专利权)人：永大电梯设备中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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