电源装置和电源布置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电源装置（１）以及一种电源布置。该电源装置包括至负载（２）的接口。该电源装置还包括至少一个可控的固态开关（３），用于在前述的负载和电源装置之间进行供电。该电源装置包括控制部件（７），其被安装来以所选择的开关频率控制前述的至少一个可控的固态开关（３）。选择开关频率使得与所选择的开关频率对应的负载噪声满足选择标准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术旨在提供一种在权利要求1的前序部分定义的电源装置，在权利要求8的 前序部分定义的输送系统的电源布置，以及在权利要求10的前序部分定义的控制电源装 置的方法。
技术介绍
当利用变频器例如向电动机供电时，变频器的开关的操作造成电动机电流中的开 关频率波动。电流的波动在电动机中产生噪声，这可能是烦人的。常规地，向电动机和变 频器之间的供电电缆添加单独的噪声滤波器，试图利用该噪声滤波器来减少前述的电流波动。在例如没有电机房的现代电梯系统中(其中电梯电动机被布置在电梯的提升间 (elevator hoistway)内)，电动机噪声也可能是烦人的。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决前述问题以及在以下对本专利技术的描述中公开的问题。由此， 在本专利技术中公开了一种电源装置，利用该电源装置向其供电的负载的噪声比在现有技术中更安静。根据本专利技术的电源装置的特征在于权利要求1的特征部分所公开的内容。根据本 专利技术的输送系统的电源布置的特征在于权利要求8的特征部分所公开的内容。根据本专利技术 的控制电源装置的方法的特征在于权利要求10的特征部分所公开的内容。本专利技术的其他 特点的特征在于由其他权利要求中所公开的内容。某些专利技术实施例还在本申请的描述部分 进行讨论。还可以按以下表示的与所附权利要求不同的方式来定义本申请的
技术实现思路
。特 别是如果按照表达式或隐含的子任务、或者从所实现的优点或者优点的类别的视点来考虑 本专利技术，则
技术实现思路
还可包含若干单独的专利技术。在这种情形下，从单独的专利技术构思的视点， 在权利要求中包含的某些属性可能是冗余的。可以改变根据本专利技术的电源装置中的主电路的拓扑。然而，该主电路包括至少一 个可控的固态开关，诸如IGBT晶体管、MOSFET晶体管、晶闸管、双极晶体管或者SCR(可控 硅整流器)开关。根据本专利技术的电源装置例如可以是DC/DC变换器、AC/DC变换器、DC/AC 变换器或者AC/AC变换器。电源装置例如可以是变频器、矩阵转换器或者具有H桥电路的 DC电动机的电源装置。根据本专利技术的负载例如可以是电动机、发电机或者其他感性负载，例如电磁制动 器的线圈、诸如电梯电机的制动器的线圈。根据本专利技术的一种电源装置可以连接到电源，该电源例如可以是电网，并且该电 源还可以是某些备用电源，诸如发电机、燃料电池、蓄电池或者超级电容器。根据本专利技术的输送系统例如可以是电梯系统、自动扶梯系统、自动人行道系统、直 接驱动电梯系统、起重机系统或者车辆系统。输送器械指输送系统的移动部分，诸如电梯轿厢、或者自动扶梯/自动人行道的移动轨道。根据本专利技术的电梯系统可以具有电机房或者 没有电机房。此外，该电梯系统可以具有配重或者没有配重。在本专利技术中所指的多个开关频率可以是离散的或者连续的。可以基于例如某些量测或者估算的电参数，诸如固态开关的电压、电流和瞬时功 率来进行固态开关的功率损耗(power loss)的确定。还可以基于例如对开关的温度或者 可能与开关连接的冷却元件的温度的量测或估算来进行该确定。如果必要，还可以对超过 一个固态开关进行根据本专利技术的功率损耗的确定。根据本专利技术的电动机可以例如是交流电动机或直流电动机。这种类型的电动机是 例如同步电动机、永磁电动机、鼠笼电动机、有刷或无刷直流电动机、磁阻电动机或步进电 动机。电动机可以是旋转电动机或直线电动机。当使用电动机来移动输送器械时，该电动机还可以包括用于在电动机和输送器械 之间传送功率的机械配件(fitting)。这种类型的配件可以是例如轴、齿轮箱，或者例如电 梯的牵引轮。在根据本专利技术的一个输送系统中，基于输送器械的负载来确定固态开关的功率损^^ ο在本专利技术中所指的固态开关可以是例如IGBT晶体管、MOSFET晶体管、晶闸管、 SCR(可控硅整流器)开关，或者双极晶体管。根据本专利技术的电源装置的控制部件可以通过例如利用微处理器编程或者利用可 编程逻辑电路来实现，并且还可以利用例如集成的或分立的模拟或数字电子装置来实现。根据本专利技术的固态开关的功率损耗的确定可以是单独的或者还可以被全部或者 部分地与电源装置的控制部件集成在一起。根据本专利技术的电源装置的控制部件的存储器可以是例如半导体存储器，诸如 EEI3ROM存储器。在交流电源的各相与DC中间电路之间安装有根据本专利技术的一个网桥。该网桥包 括被连接为用于将交流电源的电压整流为DC中间电路的电压的整流桥的二极管。根据本 专利技术的另一网桥另外包括与前述二极管并联连接的可控的固态开关，在此情形下，与前述 类型的网桥一起，可以在交流电源和DC中间电路之间双向供电。电源装置的固态开关的操作造成向负载提供开关频率波动的电流和电压。开关频 率及其谐波造成负载中谐振频率振动，其作为声音辐射。该振动还可以例如经由环绕负载 的支撑结构而从负载传导到环境。由此，例如电梯提升间中的电梯电动机的噪声可能从提 升间传到建筑物中的其他地方，或者例如传到电梯轿厢内部。当根据本专利技术基于与开关频 率对应的负载噪声来选择要使用的开关频率时，可以在没有单独的噪声滤波器的情况下实 现安静的负载噪声，或者当另外使用噪声滤波器时，可以实现比现有技术的负载噪声更安 静的负载噪声。电源装置的固态开关的功率损耗随着负载的增加而增加。功率损耗通常被划分为 导通损耗和开关损耗。开关损耗随开关的开关频率的增加而增加。在这种情形下，当负载 增加时，通过降低开关频率可以降低开关的功率损耗以及开关的温升。当基于对固态开关 的功率损耗的确定、按照本专利技术所表示的对所允许的多个开关频率进行限定(delimit)，并 且基于与开关频率对应的负载来进一步选择要使用的频率时，可以在大负载的情况下将所允许的开关频率限定地比在小负载的情况下更低。以此方式，可以在每个可能的负载情况 下实现可能的最安静的负载噪声。附图说明以下，参照附图借助本专利技术的实施例的几个示例来详细地描述本专利技术，在附图中，图1表示根据本专利技术的电源装置。图2表示根据本专利技术的与电动机的不同频率对应的噪声级。图3表示根据品质因数评估的开关频率。图4表示作为电源装置的负载的函数的所允许的多个开关频率。图5表示根据本专利技术的电动机的电源装置的负载桥的主电路的连接。图6表示根据本专利技术的电梯系统。具体实施例方式图1表示电源装置1。该电源装置连接在电动机2和电网20之间。该电源装置包 括连接到电网的各相的网桥5、以及连接到电动机的各相的负载桥4。所述网桥和负载桥通 过DC中间电路6，6’彼此连接。负载桥的主电路的连接例如是在图5中表示的类型。该负 载桥包括固态可控开关3。所述开关被安装来作为在DC中间电路6，6’的正极性和负极性 的中间电路母线之间的切换开关。电动机的各相连接到该切换开关的输出端25。控制部 件7将固态切换开关交替地连接到DC中间电路6，6’的正极性6和负极性6’的中间电路 母线上，以在电动机的各相中产生可变频率和可变幅度的供电电压。控制部件7被安装来 利用脉宽调制以所选择的开关频率控制固态切换开关。图2表示在不同开关频率处电动机2的噪声。在此情况下，该电动机的电源是例 如利用根据图1的电源装置1来布置的。该电动机的噪声被确定为声压量测，在该情况下， 所确定的噪声级的单位是dbA。根据图2表示的图形的噪声级具有局部极小点和极大点。 确定开关频率8、9、10、11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源装置（１），其包括至负载（２）的接口；并且该电源装置包括至少一个可控的固态开关（３），用于在所述负载和电源装置之间进行供电；　　该电源装置包括控制部件（７），其被安装来以所选择的开关频率（８）控制所述至少一个固态开关（３）；　　其特征在于，确定至少在两种不同的开关频率（８，９，１０，１１）处的负载噪声，并且其特征在于，选择所述至少一个固态开关（３）的开关频率使得与所选择的开关频率（８）对应的负载噪声（１６）满足选择标准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾西拉蒂恩马基，
申请(专利权)人：通力股份公司，
类型：发明
国别省市：FI