專利名稱：變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)，尤其適用于變頻電梯 行業(yè)。
背景技術(shù)：
隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟(jì)和生活中 有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生 活密不可分。如今，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，電網(wǎng)范圍越來越大，利用電梯"造"能(能 源再生電梯)，將會開拓建筑行業(yè)綠色環(huán)保和節(jié)約資源的新途徑；同時(shí)因電梯使 用的頻繁性和電梯空間的密閉性，對電梯使用的安全性和可靠性有著很嚴(yán)格的 要求。
傳統(tǒng)的電梯能量回饋系統(tǒng)包括主電路和控制電路，其主電路包括三相電抗 器，六個(gè)開關(guān)管，驅(qū)動電路和采樣電路，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，控制電路發(fā)射六 個(gè)正弦波信號給主電路，，主電路的六個(gè)開關(guān)管導(dǎo)通，此時(shí)與主電路相連的變頻 器的直流母線電壓通過空間矢量逆變成交流電壓通過三相電抗器反饋到電網(wǎng) 中，起著能源再生的作用；但是當(dāng)能量回饋系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)將從電網(wǎng)中 斷開，此時(shí)與主電路相連的電梯變頻器也無法正常工作，導(dǎo)致電梯不能正常運(yùn) 行。
能不能有這樣的一個(gè)能量回饋系統(tǒng)，當(dāng)能量回饋系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，能量回 饋系統(tǒng)起著能源再生的作用， 一旦能量回饋系統(tǒng)發(fā)生故障，能量回饋系統(tǒng)自動 從電網(wǎng)中斷開，自動切換到另外一個(gè)電路即制動電路單元工作，電梯運(yùn)行時(shí)產(chǎn) 生的電能轉(zhuǎn)化成熱能通過制動電阻散發(fā)出去，電梯不會受到任何影響，繼續(xù)正 常運(yùn)行，從而可以達(dá)到節(jié)能和安全的雙重效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種變頻電梯的能量回饋-制動單元一體積控制系統(tǒng)， 正常情況下，該系統(tǒng)起著節(jié)電的作用，異常情況下，該系統(tǒng)自動切換到制動單 元，通過制動單元的制動電阻將電梯運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化成熱能散發(fā)出去， 保證電梯安全、可靠運(yùn)行。
本發(fā)明的變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)，包括主電路和控 制電路，其主電路包括三相電抗器，六個(gè)開關(guān)管，驅(qū)動電路和采樣電路，其特 征是還包括制動單元電路，制動單元電路包括晶體開關(guān)管，晶體開關(guān)管驅(qū)動電路，二極管，比較器和或門，晶體開關(guān)管的門極與晶體開關(guān)管驅(qū)動電路的一個(gè) 輸出端相連，晶體開關(guān)管的集電極與二極管的陽極及第一電阻的一端相連，晶 體開關(guān)管的發(fā)射極與主電路六個(gè)開關(guān)管的發(fā)射極以及晶體開關(guān)管驅(qū)動電路的另 一個(gè)輸出端連接，二極管的陰極及第一電阻的另一端與連接變頻器的直流母線 相連，比較器的正極與第二、第三和第四電阻的一端相連，第二電阻的另一端 與連接變頻器的直流母線相連，第三電阻的另一端接地，第四電阻的另一端與 比較器的反饋端及或門的一個(gè)輸入端相連，或門的另一個(gè)輸入端與控制電路的 輸入端連接，或門的輸出端與晶體開關(guān)管驅(qū)動電路的輸入端相連。
本發(fā)明的變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)，正常工作狀態(tài)， 該系統(tǒng)將連接在變頻器的直流母線上的直流電壓逆變成與電網(wǎng)同頻同相的交流 電壓反饋回電網(wǎng)中，具有節(jié)電作用；當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)自動切換到制動單元 工作，此時(shí)直流母線上的電壓通過制動單元上的電阻將電能轉(zhuǎn)化成熱能散發(fā)出 去，電梯能夠照常運(yùn)行，保證電梯使用者的日常生活不受影響。本發(fā)明接線簡 單，無需調(diào)試，運(yùn)行安全可靠。
圖1是變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。 具體實(shí)施方法
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
參照圖1，變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)，包括主電路1 和控制電路2，其主電路包括三相電抗器LA、 LB、 LC,六個(gè)開關(guān)管T1 T6， 驅(qū)動電路A和采樣電路C，其特征是還包括制動單元電路3，制動單元電路3 包括晶體開關(guān)管T7，晶體開關(guān)管驅(qū)動電路B， 二極管D，比較器U1和或門U2， 晶體開關(guān)管T7的門極與晶體開關(guān)管驅(qū)動電路B的一個(gè)輸出端相連，晶體開關(guān)管 T7的集電極與二極管D的陽極及第一電阻R1的一端相連，晶體開關(guān)管T7的發(fā) 射極與主電路六個(gè)開關(guān)管的發(fā)射極以及晶體開關(guān)管驅(qū)動電路B的另一個(gè)輸出端 連接，二極管D的陰極及第一電阻Rl的另一端與連接變頻器的直流母線相連， 比較器U1的正極與第二、第三和第四電阻R2、 R3、 R4的一端相連，第二電阻 R2的另一端與連接變頻器的直流母線相連，第三電阻R3的另一端接地，第四 電阻R4的另一端與比較器U1的反饋端及或門U2的一個(gè)輸入端相連，或門U2 的另一個(gè)輸入端與控制電路2的輸入端連接，或門U2的輸出端與晶體開關(guān)管驅(qū) 動電路B的輸入端相連。
主電路l中，六個(gè)開關(guān)管T1 T6的門極分別與驅(qū)動電路A的輸出端相連， 第一、第二、第三開關(guān)管T1 T3的發(fā)射極分別與第四、第五、第六開關(guān)管T4 T6的集電極及各相電抗器LA、 LB、 LC的一端相連，第一、第二、第三開關(guān)管 T1 T3的集電極與連接變頻器的直流母線及采樣電路C的一端相連，采樣電路 C的另一端與控制電路相連，三相電抗器LA、 LB、 LC的另一端分別接三相電 源的A相，B相，C相；第四、第五、第六開關(guān)管T4 T6的發(fā)射極連接，驅(qū)動 電路A的輸入端與控制電路的輸出端相連。
工作原理連接電梯變頻器上的直流母線電壓正常運(yùn)行的電壓為Udc，變 頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)軟件的閥值電壓設(shè)定為U0，變頻電 梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)軟件參數(shù)設(shè)定啟動制動電阻工作的閥值 電壓為Vref，制動單元從直流母線上采樣的電壓設(shè)定為Vi。
當(dāng)變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)正常工作狀態(tài)，連接在電 梯變頻器上的直流母線電壓為Udc,變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制 系統(tǒng)通過采樣電路C從連接在電梯變頻器上的直流母線電壓Udc采樣到一個(gè)電 壓，當(dāng)這個(gè)采樣電壓等于變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè) 定閥值電壓U0時(shí)，變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制控系統(tǒng)的控制電 路2輸出六個(gè)PWM信號，通過驅(qū)動電路A啟動開關(guān)管T1 T6，并控制六個(gè)開關(guān) 管T1 T6的工作模式。通過空間矢量調(diào)試將連接在變頻器的直流母線上的直流 電壓逆變成與電網(wǎng)同頻同相的交流電壓，從電抗器LA LC回饋到三相電網(wǎng)中， 供給電網(wǎng)其他設(shè)備用電，達(dá)到節(jié)能的作用。此時(shí)制動單元電路3的第二個(gè)電阻 R2從連接在變頻器的直流母線采樣的電壓Vi小于比較器閥值電壓Vref，比較器 Ul反饋端輸出一個(gè)低電平給或門U2，或門U2輸出一個(gè)低平信號，低平信號通過 晶體開關(guān)管驅(qū)動電路B無法開啟晶體開關(guān)管T7導(dǎo)通，制動單元在系統(tǒng)中屬于斷 開狀態(tài)，不參與系統(tǒng)工作。
當(dāng)變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)屬于異常情況，連接在變 頻器上的直流母線上的直流電壓Udc因變頻電梯的能量回饋-制動控制系統(tǒng)無法 工作，導(dǎo)致變頻器的直流母線電壓Udc—直升高，當(dāng)變頻電梯的能量回饋-制動 單元一體機(jī)控制系統(tǒng)從直流母線采樣電壓大于設(shè)定的閾值電壓U0時(shí)，控制電路 2停止輸出六個(gè)PWM信號，主電路的六個(gè)開關(guān)管T1 T6處于關(guān)斷狀態(tài)，能量 回饋從電網(wǎng)中斷開。隨著連接在變頻器的直流母線的電壓因能量不能逆變成交 流電壓反饋到電網(wǎng)中而電壓逐步升高，制動單元通過第二個(gè)電阻R2從直流母線 采樣的電壓Vi大于比較器閥值電壓Vref時(shí)，比較器U1的反饋端輸出一個(gè)高平 信號給或門U2，或門U2輸出高平信號，經(jīng)過晶體開關(guān)管驅(qū)動電路B開啟晶體開 關(guān)管T7，晶體開關(guān)管T7導(dǎo)通，此時(shí)，二極管D和第一電阻R1工作，直流母線 上的電壓轉(zhuǎn)化為在第一電阻R1產(chǎn)生的熱能散發(fā)出去，使變頻器繼續(xù)正常運(yùn)行， 從而使電梯正常運(yùn)行。
權(quán)利要求
1. 變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)，包括主電路(1)和控制電路(2)，其主電路包括三相電抗器(LA、LB、LC)，六個(gè)開關(guān)管(T1～T6)，驅(qū)動電路(A)和采樣電路(C)，其特征是還包括制動單元電路(3)，制動單元電路(3)包括晶體開關(guān)管(T7)，晶體開關(guān)管驅(qū)動電路(B)，二極管(D)，比較器(U1)和或門(U2)，晶體開關(guān)管(T7)的門極與晶體開關(guān)管驅(qū)動電路(B)的一個(gè)輸出端相連，晶體開關(guān)管(T7)的集電極與二極管(D)的陽極及第一電阻(R1)的一端相連，晶體開關(guān)管(T7)的發(fā)射極與主電路六個(gè)開關(guān)管的發(fā)射極以及晶體開關(guān)管驅(qū)動電路(B)的另一個(gè)輸出端連接，二極管(D)的陰極及第一電阻(R1)的另一端與連接變頻器的直流母線相連，比較器(U1)的正極與第二、第三和第四電阻(R2、R3、R4)的一端相連，第二電阻(R2)的另一端與連接變頻器的直流母線相連，第三電阻(R3)的另一端接地，第四電阻(R4)的另一端與比較器(U1)的反饋端及或門(U2)的一個(gè)輸入端相連，或門(U2)的另一個(gè)輸入端與控制電路(2)的輸入端連接，或門(U2)的輸出端與晶體開關(guān)管驅(qū)動電路(B)的輸入端相連。
全文摘要
本發(fā)明公開的變頻電梯的能量回饋-制動單元一體機(jī)控制系統(tǒng)，包括主電路、控制電路和制動單元電路，制動單元電路包括晶體開關(guān)管，晶體開關(guān)管驅(qū)動電路，二極管，比較器和或門。正常工作狀態(tài)，該系統(tǒng)將連接在變頻器的直流母線上的直流電壓逆變成與電網(wǎng)同頻同相的交流電壓反饋回電網(wǎng)中，具有節(jié)電作用；當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)自動切換到制動單元工作，此時(shí)直流母線上的電壓通過制動單元上的電阻將電能轉(zhuǎn)化成熱能散發(fā)出去，電梯能夠照常運(yùn)行，保證電梯使用者的日常生活不受影響。本發(fā)明接線簡單，無需調(diào)試，運(yùn)行安全可靠。
文檔編號B66B1/00GK101456500SQ20081016420
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者呂曉東, 張會永, 波 揚(yáng), 燁 梅 申請人:杭州浙大太陽電氣有限公司