[發明專利]電梯節能逆變控制技術裝置及其控制方法

無效

• 申請號: 200710045965.2
• 申請日: 2007-09-13
• 公開（公告）號: CN101123416A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 張自強;徐素莉;李傳江
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02M7/48;H02M7/5387;H02J3/38
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明涉及一種電子、信息、能源多學科的技術領域，尤指一種利用現代科技手段，主要用于實現電梯節能的高科技技術產品及其方法。

背景技術

目前，在電梯運行控制系統中，幾乎都在使用交直交變頻器作為驅動電機的調速工具。這類變頻器功率因數高、效率高、精度高、調速范圍寬，所以獲得廣泛應用。

通用變頻器多為電壓型交-直-交變頻器。這類變頻器的原理是，三相交流電首先經過二極管不控整流橋得到脈動直流電，再經電解電容濾波穩壓，最后經有源逆變輸出電壓、頻率可調的交流電給電動機供電。但是通用變頻器既不能直接用于需要快速起、制動和頻繁正、反轉的調速系統，又不能將電機發電狀態產生的電能回饋電網。因為這種系統要求電機四象限運行，當電梯減速、制動以及電梯上行時，電機處于再生發電狀態。由于變頻器的二極管不控整流器能量傳輸不可逆，產生的再生電能傳輸到直流側濾波電容上，產生泵升電壓。而以絕緣柵雙極型晶體管IGBT(Insulated?GateBipolar?Transistor)為代表的全控型器件耐壓較低；過高的泵升電壓有可能損壞開關器件、電解電容，甚至會破壞電機的絕緣，從而威脅系統安全工作，目前只能通過能耗電阻把這部分能量以熱能的形式浪費掉，同時由于電阻發熱嚴重，使系統的工作可靠性、穩定性受到不良影響。

為了再利用電梯處于再生發電狀態產生的再生能量，國內外相繼研制了電梯節能系統。現有的有源逆變技術中，由直流到交流的逆變過程都是從如何控制產生三相相電壓開始完成逆變過程。而本發明是以交流電網線電壓為控制對象，按照直接產生交流線電壓的策略完成直流電能到交流電能的轉換。

發明內容

為了克服上述不足之處，本發明的主要目的旨在提供一種根據有源逆變原理和電梯再生發電能量回饋電網的技術要求，設計一種控制IGBT絕緣柵雙極型晶體管逆變橋IGBT的開通與關閉控制為簡捷有效的電梯節能逆變控制技術裝置及其控制方法。

本發明要解決的技術問題是：主要解決電梯再生能量逆變回饋節能技術中的逆變控制技術及控制方法問題；包括如何直接以電網線電壓為控制對象、以電網線電壓的60度相位時刻作為逆變控制時刻及如何直接產生逆變線電壓與電網線電壓并網技術，以及如何實現各相線電壓控制方法等有關技術問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該裝置由濾波器、整流器、變頻器、電機，電源及單片機等部件組成，該裝置至少包括：

一逆變控制器模塊和一IGBT逆變橋模塊組合為一逆變控制技術裝置；逆變同步信號傳送到逆變控制器模塊的輸入端，逆變控制器模塊的輸出端與IGBT逆變橋模塊的輸入端相連接，IGBT逆變橋模塊的輸出端分別與三相電網的交流線電壓的輸入端相連接；其中：

一逆變控制器模塊主要由單片機組成；

一IGBT逆變橋模塊主要由三個橋臂六個IGBT絕緣柵雙極型晶體管組成；逆變控制器的輸入信號為三相交流電壓的60度相位時刻的時間信號，經過逆變控制器后產生六個控制信號分別傳遞到IGBT逆變橋的六個IGBT絕緣柵雙極型晶體管的控制端，控制六個IGBT絕緣柵雙極型晶體管的導通與截止。

所述的電梯節能逆變控制技術裝置的IGBT逆變橋的AB相線電壓分別與IGBT絕緣柵雙極型晶體管T1、T2、T3、T4相連接；在AB相線電壓60度相位時刻開始使T1、T4導通，AB相線電壓120度相位時刻使T1、T4截止；AB相線電壓240度相位時刻使T2、T3導通，AB相線電壓300度相位時刻使T2、T3截止；

所述的IGBT逆變橋的BC相線電壓分別與IGBT絕緣柵雙極型晶體管T3、T4、T5、T6相連接；在BC相線電壓60度相位時刻開始使T3、T6導通，BC相線電壓120度相位時刻使T3、T6截止；BC相線電壓240度相位時刻使T4、T5導通，BC相線電壓300度相位時刻使T4、T5截止；

所述的IGBT逆變橋的CA相線電壓分別與IGBT絕緣柵雙極型晶體管T5、T6、T1、T2相連接；在CA相線電壓60度相位時刻開始使T5、T2導通，CA相線電壓120度相位時刻使T5、T2截止；CA相線電壓240度相位時刻使T6、T1導通，CA相線電壓300度相位時刻使T6、T1截止。

一種電梯節能逆變控制技術方法，該方法是經過逆變控制器后產生六個控制信號分別傳遞到IGBT逆變橋的六個IGBT絕緣柵雙極型晶體管的控制端，控制六個IGBT絕緣柵雙極型晶體管的導通與截止，來分別實現AB相線電壓控制、BC相線電壓控制和CA相線電壓控制逆變技術的，其中：