具有可控整流器的电梯控制系统及其控制方法技术方案

技术编号:6843266 阅读:226 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术揭示了一种具有可控整流器的电梯控制系统,包括:预充电模块;连接所述预充电模块的可控整流器;连接所述可控整流器的逆变器;连接所述预充电模块、可控整流器、及所述逆变器的控制器。本发明专利技术还提供一种具有可控整流器的电梯控制系统的控制方法,包括所述控制器根据采集的信号,以控制所述整流IGBT模组中IGBT模块的通断,将输入所述可控整流器的三相电转换为直流电输出;及通过控制控制所述逆变IGBT模组中每组串联电路的上桥臂及下桥臂IGBT模块的通断,将输入所述逆变器的直流电转换为控制后续电机运转的可变交流电的步骤。本发明专利技术的有益效果在于:整流过程可控、无需独立于整流器的回馈设备、总的谐波分量低于3%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电梯控制系统及其控制方法,特别涉及一种。
技术介绍
在经济高速发展的今天,绿色节能成为社会可持续发展的重要体现,“绿色”概念也成为电梯市场的发展主流。绿色节能环保电梯极有可能成为今后电梯市场的主导性产品,拥有其核心技术,就能够掌握了下一步竞争的主动权。绿色节能环保电梯的研究主要集中在电梯制造、配置以及安装、使用过程中的节能和减少环境污染等方面。在电梯控制系统中,电梯变频器作为关键部件成为实现绿色节能环保电梯的重要因素。现有技术变频器中的整流部分,多为不可控整流器,如附图说明图1所示,现有技术的整流器,主要由二极管D1-D6构成,其中,Dl与D2串联,D3与D4串联,D5与D6串联,串联后的 Dl与D2、D3与D4、D5与D6互相并联,三相电Ua、Ub、U。分别连接Dl与D2、D3与D4、D5与 D6的连接点,充电电容C与分别构成串联的电路的Dl与D2、D3与D4、D5与D6并联。三相电波形图请参见图2,由于电流具有向最小阻力的路径流动的特性,使得六个二极管D1-D6中,始终只有2个处在导通状态,且同一串联电路中的两个二极管不会同时导通。在0-T/3的时间内,电压输出最大的为Ua相,而在前T/6的时间内,电压输出最小为Ub 相,后T/6时间内,电压输出最小的为Uc相。则在0-T/3的时间内,二极管Dl始终保持导通,而在前T/6的时间内,D4导通,后T/6时间内,切换至D6导通。也就是说,导通的二极管顺序为、。根据同样的原理,可以得到后续的二极管导通顺序为、 、、,如此完成一个周期。则整流器的输出波形请参阅图3,可以看到,整流器截取了波峰波形,该波峰波形可近似得被认为是直流电,整流器完成了从交流到直流的整流过程。可以看到,作为变频器中重要组成部分的整流器,现有技术中存在以下缺陷1、整流过程不可控,则由于转换过程中的损耗,后续逆变器的输出电压通常小于 0. 98Uin (Uin为变频器输入电压),限制了电机的可选范围。2、需要独立于整流器的回馈设备,来向电网回馈能源,如专利号为 200620014092,为双变频节能型电梯拖动装置的专利,就记载了以下内容一种双变频节能型电梯拖动装置,包括电梯运行控制柜、设置在控制柜内的第一变频器及控制和处理单元,其特征在于,还包括设置在所述机柜内的回馈型制动单元,回馈型制动单元的正负端与所述第一变频器的直流母线的正负端子相连接,其交流端并接在与第一变频器的交流输入端。可以看到,为了提高能源回馈率,需要额外的设备。3、由于电梯系统的电源通常直接连接到大楼的电源网络中,而现有技术的整流器不可控,回馈的电平容易产生不同步和谐波等问题,使得电梯系统成为较大的污染源之一。此外,现有技术中的控制系统多存在保护措施不足,在突发状况下容易产生错误等问题。因此,如何提供一种电梯控制系统及相应的控制方法,能够有效对整流器进行控制,提高电源回馈率及输出电平,保障回馈的电能具备同步、低谐波、无干扰,并提供充足的保护措施,已成为本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的所要解决的技术方案是提供一种,以解决现有技术的不足。为解决上述技术方案,本专利技术提供一种具有可控整流器的电梯控制系统,包括连接滤波后的三相电的预充电模块;连接所述预充电模块,将输入的三相电转换为电压高于所述三相电相电压三倍的直流电输出,并将高于设定值的输出电压的能量反馈回电网的可控整流器;连接所述可控整流器,将所述可控整流器输出的直流电转换为控制后续电机运转的可变交流电的逆变器;连接所述预充电模块、可控整流器、及所述逆变器,采集所述可控整流器的输入电流、输入电压及输出电压,控制所述预充电模块接通或短路,控制所述可控整流器同时进行三相电至直流电的转换及能量反馈,并控制所述逆变器进行直流电至可变交流电转换的控制器;其中,所述可控整流器包括由六个IGBT模块构成的整流IGBT模组,所述六个IGBT模块分别两两串联构成三组串联电路,所述三组串联电路并联在一起, 且每个IGBT模块均由一个IGBT管、及并联在所述IGBT管的源极及漏极两端的二极管构成,每个IGBT管均在所述控制器的控制下导通或关断。作为本专利技术的优选方案之一,所述预充电模块包括三个预充电单元,分别连接三相电的三个输入端,每个预充电单元包括一个电阻及与所述电阻并联并受控于所述控制器的开关。作为本专利技术的优选方案之一,所述可控整流器还包括三个由串联的电感及电阻构成的电抗,所述三个电抗的一端分别连接所述三个预充电单元,另一端分别连接构成同一串联电路的两个IGBT模块互相连接的一端;所述控制器通过采集流过所述电抗上的电流、 及所述电抗一端的电压,获得所述可控整流器的输入电流及输入电压。作为本专利技术的优选方案之一,所述逆变器包括与所述可控整流器的整流IGBT模组结构相同的逆变IGBT模组。作为本专利技术的优选方案之一,所述可控整流器及所述逆变器之间连接有充电电路,所述充电电路包括若干个串联的充电电容,及分别与所述若干个充电电容并联的若干个电阻。作为本专利技术的优选方案之一,所述具有可控整流器的电梯控制系统还包括输入端连接所述三相电,输出端连接所述控制器,以向所述控制器提供缺相信号的第一相位相序测量模块;输入端连接所述三相电,输出端连接所述控制器,以向所述控制器提供同步电压信号的第二相位相序测量模块;输入端连接在所述预充电模块及所述可控整流器之间,输出端连接所述控制器,以向所述控制器提供输入电流信号的第三相位相序测量模块;输入端连接在所述逆变器输出端,输出端连接所述控制器,以向所述控制器提供电机电流信号的第四相位相序测量模块。本专利技术还提供一种具有可控整流器的电梯控制系统的控制方法,采用如权利要求 1-8中任意一项所述的电梯控制系统,包括以下步骤步骤A、控制器根据所采集的可控整流器的输入电流是否平稳判断是否执行短路所述预充电模块的操作;步骤B、所述控制器根据采集的所述可控整流器的输入电流、输入电压、及输出电压,获得三路开关信号,以控制所述整流IGBT模组中每组串联电路的上桥臂及下桥臂IGBT模块的通断,将输入所述可控整流器的三相电转换为电压高于所述三相电相电压三倍的直流电输出;步骤C、所述控制器通过控制控制所述逆变IGBT模组中每组串联电路的上桥臂及下桥臂IGBT模块的通断,将输入所述逆变器的直流电转换为控制后续电机运转的可变交流电;其中,所述步骤B 具体为步骤Bi、所述控制器将所述可控整流器的输入电流及输入电压进行CLARKE变换, 获得两相静止坐标系下表示的α轴的电流、α、β轴的电流ke、a轴的电压U。、及β轴的电压,再对所述两相静止坐标系下的α轴的电流ka、β轴的电流ke、α轴的电压 H β轴的电压进行PARK变换,获得两相旋转坐标系下表示的d轴的电流iu、q轴的电流、、d轴的电压Uu、及q轴的电压Ukl ;步骤B2、所述控制器将采集的所述可控整流器的输出电压Udc与一给定的参考电压Udc ref相减,并将相减后的电压差值进行比例积分调节以获得有功参考电流id—,将所述d轴的电流与所述有功参考电流id 相减,并将相减后的电流差值进行比例积分调节后获得的电压Usd与所述d轴的电压ULd相减,获得空间矢量圹在α轴上的电压指令值Usa ;所述控制器将所述q轴的电流、与一本文档来自技高网
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【技术保护点】
个IGBT管、及并联在所述IGBT管的源极及漏极两端的二极管构成,每个IGBT管均在所述控制器的控制下导通或关断。电的转换及能量反馈,并控制所述逆变器进行直流电至可变交流电转换的控制器;其中,所述可控整流器包括由六个IGBT模块构成的整流IGBT模组,所述六个IGBT模块分别两两串联构成三组串联电路,所述三组串联电路并联在一起,且每个IGBT模块均由一器,将所述可控整流器输出的直流电转换为控制后续电机运转的可变交流电的逆变器;连接所述预充电模块、可控整流器、及所述逆变器,采集所述可控整流器的输入电流、输入电压及输出电压,控制所述预充电模块接通或短路,控制所述可控整流器同时进行三相电至直流1.一种具有可控整流器的电梯控制系统,其特征在于,包括:连接滤波后的三相电的预充电模块;连接所述预充电模块,将输入的三相电转换为电压高于所述三相电相电压三倍的直流电输出,并将高于设定值的输出电压的能量反馈回电网的可控整流器;连接所述可控整流

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱海光姜耀华何俊
申请(专利权)人:杰佛伦西威自动化科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:31

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