專利名稱：基于嵌入式技術的自動扶梯節能控制系統的制作方法
基于嵌入式技術的自動扶梯節能控制系統技術領域
本發明屬于自動扶梯控制，特別涉及一種基于嵌入式技術的自動扶梯節能控制系 統。
背景技術：
自動扶梯控制傳統直接轉矩控制(DTC)采用滯環的方式比較磁鏈和轉矩同給定 值之間的偏差，并依據比較的結果，通過查表選擇逆變器生成的基本空間電壓矢量，雖然其 轉矩的動態響應快，但存在轉矩、磁鏈和電流脈動大，逆變器開關頻率不恒定等缺點。為此， 各國學者探索新的方法來改善傳統DTC存在的轉矩脈動等問題。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種基于嵌入式技術的自動扶梯節能控制系 統。
本發明的技術方案是
一種基于嵌入式技術的自動扶梯節能控制系統，其特征在于
1)其基于嵌入式技術的自動扶梯節能控制整流裝置電路
其供電主回路為三相電源的各相(Ua、Ub、Uc)分別依次經過電感(La、Lb、Lc) 和電阻(Ra、Rb, Re)后連接兩組星形連接的脈沖寬度調制控制器(PWM1H、PWM2H、PWM3H ； PWM1L、PWM2L、PWM3L)每組脈沖寬度調制控制器的中心點分別為正電極和負電極的輸出端， 正電極輸出端和負電極輸出端之間跨接電容(Co)；
其控制電路為分別從三相電源的各相(Ua、Ub、Uc)采樣取出三相電源的各相電 壓(Ua.Ub.Uc)信號和電流(ia、ib、ic)信號，各相電壓(Ua.Ub.Uc)信號和電流(ia、ib、 ic)信號經整形與隔離電路連接微處理器；分別從正電極輸出端和負電極輸出端之間采樣 出輸出電壓(Udc)，輸出電壓(Udc)經采樣隔離電路連接微處理器；微處理器的三相脈沖 寬度調制PWM輸出經驅動器與隔離器分別連接每個脈沖寬度調制控制器(PWM1H、PWM2H、 P麗3H ；PWM1L、PWM2L、P麗3L)；微處理器連接故障保護電路、鍵盤及顯示電路和通信接口電 路。
2)采用基于嵌入式技術的自動扶梯逆變裝置的控制方式利用模糊直接轉矩控 制，由電壓型PWM整流裝置連接的三相電機，三相電流值經傳感器直接采集而來，三相電壓 值由采集的直流母線電壓和開關狀態，經查表計算得到，再分別經坐標變換得到兩相電壓 和兩相電流值，然后采用U-I模型觀測出定子磁鏈，進一步得到電磁轉矩值；其模糊直接轉 矩控制的交流永磁同步電機調速系統的原理結構即是基于DSMV技術的交流永磁同步電 機模糊直接轉矩控制結構
三相電流值經傳感器直接采集而來，三相電壓值由采集的直流母線電壓和開關狀 態，經查表計算得到，再分別經坐標變換得到兩相電壓和兩相電流值，然后采用U-I模型觀 測出定子磁鏈，進一步得到電磁轉矩值；計算公式如下10
定子磁鏈觀測公式為
Φ,3 = / (Uqs-R1Iqs)Clt (32)
Φ 3 = / (Uds-R1Ijdt (33)
電磁轉矩的觀測公式為
Te = p(iq^ds-id^qs) (34)
式中Φ 分別為d、q坐標系中定子磁鏈的分量；
uds, Uqs分別為d、q坐標系中定子電壓分量；
ids、iqs分別為d、q坐標系中定子電流分量；
Te為電磁轉矩；
R1為定子電阻；
ρ為電機極對數；
得到定子磁鏈觀測值和電磁轉矩的觀測值后，分別用他們的參考值減去這兩個觀 測值得到兩個誤差值&ε，Evs，然后再用d、q坐標系中的磁鏈分量得到磁通的空間位置角 θ，這三個量作為下一步模糊控制器的輸入量，經模糊控制器輸出逆變器的開關狀態，最終 來控制電機，從而構成閉環控制；
1)電壓空間矢量調制技術原理
三相電壓型逆變器各對橋臂的狀態可用1或0表示1表示上橋臂導通，下橋臂關斷；0表示下橋臂導通，上橋臂關斷；則三相逆變器的開關模式共有八種，即000，100，110，
權利要求
1. 一種基于嵌入式技術的自動扶梯節能控制系統，其特征在于1)其基于嵌入式技術的自動扶梯節能控制整流裝置電路其供電主回路為三相電源的各相(Ua、Ub、Uc)分別依次經過電感(La、Lb、Lc)和電 阻(Ra、Rb、Rc)后連接兩組星形連接的脈沖寬度調制控制器(PWM1H、PWM2H、PWM3H ；PWM1L、 PWM2L.PWM3L)每組脈沖寬度調制控制器的中心點分別為正電極和負電極的輸出端，正電極 輸出端和負電極輸出端之間跨接電容0 )；其控制電路為分別從三相電源的各相(Ua、Ub、Uc)采樣取出三相電源的各相電壓 (Ua、Ub、Uc)信號和電流(ia、ib、ic)信號，各相電壓(Ua、Ub、Uc)信號和電流(ia、ib、ic) 信號經整形與隔離電路連接微處理器；分別從正電極輸出端和負電極輸出端之間采樣出輸 出電壓(Udc)，輸出電壓(Udc)經采樣隔離電路連接微處理器；微處理器的三相脈沖寬度調 制PWM輸出經驅動器與隔離器分別連接每個脈沖寬度調制控制器(PWM1H、PWM2H、PWM3H ； PWM1L、PWM2L、PWM3L)；微處理器連接故障保護電路、鍵盤及顯示電路和通信接口電路。2)采用基于嵌入式技術的自動扶梯逆變裝置的控制方式利用模糊直接轉矩控制，由 電壓型PWM整流裝置連接的三相電機，三相電流值經傳感器直接采集而來，三相電壓值由 采集的直流母線電壓和開關狀態，經查表計算得到，再分別經坐標變換得到兩相電壓和兩 相電流值，然后采用U-I模型觀測出定子磁鏈，進一步得到電磁轉矩值；其模糊直接轉矩控 制的交流永磁同步電機調速系統的原理結構即是基于DSMV技術的交流永磁同步電機模 糊直接轉矩控制結構三相電流值經傳感器直接采集而來，三相電壓值由采集的直流母線電壓和開關狀態， 經查表計算得到，再分別經坐標變換得到兩相電壓和兩相電流值，然后采用U-I模型觀測 出定子磁鏈，進一步得到電磁轉矩值；計算公式如下 定子磁鏈觀測公式為 Φ,3 = / (Uqs-R1Iqs)Clt (32) Ctds = / (Uds-R1Ijdt (33) 電磁轉矩的觀測公式為 Te = Ρ( (13Φ(ι3- (ι3Φ(13) (34) 式中$ds、Φ 分別為d、q坐標系中定子磁鏈的分量； uds、Uqs分別為d、q坐標系中定子電壓分量； ids、iqs分別為d、q坐標系中定子電流分量； Te為電磁轉矩； R1為定子電阻； P為電機極對數；得到定子磁鏈觀測值和電磁轉矩的觀測值后，分別用他們的參考值減去這兩個觀測值 得到兩個誤差值&ε，Evs，然后再用d、q坐標系中的磁鏈分量得到磁通的空間位置角θ，這 三個量作為下一步模糊控制器的輸入量，經模糊控制器輸出逆變器的開關狀態，最終來控 制電機，從而構成閉環控制；1)電壓空間矢量調制技術原理三相電壓型逆變器各對橋臂的狀態可用1或0表示1表示上橋臂導通，下橋臂關斷； 0表示下橋臂導通，上橋臂關斷；則三相逆變器的開關模式共有八種，即000，100，110，010，；在100狀態下，逆變器輸出的三相電壓用空間矢量表示時，其值為
2.根據權利要求1所述的基于嵌入式技術的自動扶梯節能控制系統，其特征在于其 具體的控制器結構由邏輯控制單元分別連接運行模式選擇模塊、電機運行狀態檢測模塊、 故障診斷及維修單元模塊、上平臺漫反射傳感器、上平臺對射傳感器、下平臺漫反射傳感 器、下平臺對射傳感器、上平臺運行標志模塊、下平臺運行標志模塊及變頻裝置接口單元模 塊；變頻裝置接口單元模塊分別連接整流控制單元和逆變控制單元；整流控制單元連接整 流單元，整流單元連接電壓型PWM整流裝置；、逆變控制單元連接逆變電源，逆變電源連接 逆變電壓型PWM整流裝置。
全文摘要
一種基于嵌入式技術的自動扶梯節能控制系統，主回路為三相電源的各相分別依次經過電感和電阻后連接兩組星形連接的脈沖寬度調制控制器每組脈沖寬度調制控制器的中心點分別為正、負電極輸出端，正電極和負電極輸出端跨接電容；控制電路為分別從三相電源的各相采樣取出各相電壓和電流信號經整形與隔離電路連接微處理器；從正、負電極輸出端輸出電壓經隔離電路連接微處理器；微處理器的三相脈沖寬度調制輸出經驅動器與隔離器分別連接每個脈沖寬度調制控制器；微處理器連接故障保護電路、鍵盤及顯示和通信接口電路。最大特點是節能。使自動扶梯平均節約能源40％以上。平均能耗為單速運行時的50％。同時降低了機械磨損，延長了零配件和整機的使用壽命。
文檔編號B66B25/00GK102030251SQ20101053168
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月4日 優先權日2010年11月4日
發明者楊金榮, 龔威 申請人:天津市南奧電梯技術有限公司