[發明專利]再生驅動器

在審

• 申請號: 201911393600.8
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111874766A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: S.格萊斯納;H.霍爾布呂格;A.特;U.舍瑙爾
• 申請（專利權）人: 奧的斯電梯公司
• 主分類號: B66B5/00
• 分類號: B66B5/00;B66B11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 萬欣;金飛

一種再生電梯驅動器布置成從外部電源接收電力并向其提供再生能量，并且布置成引導多余的再生能量通過動態制動電阻器。逆變器布置成接收從外部電源獲得的DC電壓，并且將DC電壓轉換成AC電壓以輸出到外部電動機。DC鏈路電容器跨接在逆變器的輸入處。斷路器單元布置成在提供逆變器和外部電源之間的連接的第一狀態和使逆變器與外部電源斷開連接的第二狀態之間切換。斷路器單元布置成僅在第二狀態下經由動態制動電阻器提供從DC鏈路電容器的放電路徑。驅動器還可通過使來自電池的電流通過動態制動電阻器來確定電池的健康狀態和/或預期壽命。

技術領域

本發明涉及用于電梯系統的再生驅動器(regenerative drive)，特別是使用動態制動電阻器來消耗無法回收的多余能量的再生驅動器。

背景技術

電梯系統可設計成在來自電源的特定輸入電壓范圍上操作。電梯的驅動器的構件具有額定電壓和電流，其可允許驅動器在電源保持在設計輸入電壓范圍內時連續地操作。然而，在一些情景下，公用事業網絡的本地電源不太可靠，如在其中公用事業電壓驟降、出現掉電情況(例如，低于電梯驅動器的公差帶的電壓情況)和/或功率損失情況變得普遍的情景。當發生此類公用事業故障時，驅動器會從電源吸取更多電流，以保持對升降電動機(hoist motor)的均勻功率。在常規系統中，當從電源吸取過量電流時，驅動器可能會關閉以避免損壞驅動器的構件。

在最近的電梯設計中，電梯的驅動器可采用再生混合驅動系統。混合驅動器在正常操作條件下從主電源向電動機供電，而在電源故障操作條件下(例如，功率突降、功率損失等)，則從備用電源輸電。再生驅動器利用來自系統的功率，例如在電梯制動或減速期間，并可使用該功率為電池充電或將能量再引導回電網。此驅動器可包括在輸入或公用電網側上的轉換器和在電動機側上的逆變器，其中逆變器的功率需求由轉換器上的適當功率容量來匹配。此類再生驅動器可能需要通過控制器進行嚴格調節，以為電動機和備用電源提供可用功率。在美國專利公開號2012/0261217(Regenerative Drive with Backup PowerSupply(帶有備用電源的再生驅動器))中進一步詳細描述了此類裝置的示例。在JP2004307133和US 7,227,323中也教導了再生驅動器。

針對電梯的再生驅動器具有正的和負的功率需求，這意味著當驅動器具有正的需求時，其可吸取外部功率(例如，從諸如電網或專用電池的本地電源)，而當其具有負的功率需求時，其作為發電機發電(然后將其饋送回到電網中或用于為電池充電)。

通常在再生方案中嚴格調節和管理橫跨各個構件的電壓，這是在負功率方案中電動機作為發電機產生能量的時候。在此系統中，可能會存在直流(DC)鏈路電容器，該電容器橋接逆變器和轉換器，并起到平滑功率輸出并緩沖逆變器和轉換器的輸出電流的作用。本領域技術人員將認識到，通常，提供DC鏈路電容器以便為高頻開關電流提供相對低的阻抗路徑。該DC鏈路電容器用作濾波電容器，在逆變器的輸入處提供穩定的DC電壓，這將在其輸入處的DC電壓轉換為在其輸出處的AC電壓，其提供給電動機。

發明內容

根據第一方面，本公開提供一種再生電梯驅動器，該再生電梯驅動器布置為從外部電源接收電力，該再生電梯驅動器包括：

逆變器，其布置成在其輸入處接收從外部電源獲得的DC電壓，并且將DC電壓轉換成AC電壓以輸出到外部電動機；

跨接在逆變器的輸入處的DC鏈路電容器；

動態制動電阻器；以及

斷路器單元，其布置成在第一狀態和第二狀態之間切換，其中第一狀態提供逆變器與外部電源之間的連接，并且其中第二狀態使逆變器與外部電源斷開；

其中再生電梯驅動器布置為將再生能量引導至外部電源，所述再生電梯驅動器進一步布置為引導多余的再生能量通過所述動態制動電阻器；以及

其中斷路器單元布置為使得斷路器單元僅在第二狀態下才經由動態制動電阻器從DC鏈路電容器提供放電路徑。