[发明专利]电梯节能逆变控制技术装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子、信息、能源多学科的技术领域，尤指一种利用现代科技手段，主要用于实现电梯节能的高科技技术产品及其方法。

背景技术

目前，在电梯运行控制系统中，几乎都在使用交直交变频器作为驱动电机的调速工具。这类变频器功率因数高、效率高、精度高、调速范围宽，所以获得广泛应用。

通用变频器多为电压型交-直-交变频器。这类变频器的原理是，三相交流电首先经过二极管不控整流桥得到脉动直流电，再经电解电容滤波稳压，最后经有源逆变输出电压、频率可调的交流电给电动机供电。但是通用变频器既不能直接用于需要快速起、制动和频繁正、反转的调速系统，又不能将电机发电状态产生的电能回馈电网。因为这种系统要求电机四象限运行，当电梯减速、制动以及电梯上行时，电机处于再生发电状态。由于变频器的二极管不控整流器能量传输不可逆，产生的再生电能传输到直流侧滤波电容上，产生泵升电压。而以绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated GateBipolar Transistor)为代表的全控型器件耐压较低；过高的泵升电压有可能损坏开关器件、电解电容，甚至会破坏电机的绝缘，从而威胁系统安全工作，目前只能通过能耗电阻把这部分能量以热能的形式浪费掉，同时由于电阻发热严重，使系统的工作可靠性、稳定性受到不良影响。

为了再利用电梯处于再生发电状态产生的再生能量，国内外相继研制了电梯节能系统。现有的有源逆变技术中，由直流到交流的逆变过程都是从如何控制产生三相相电压开始完成逆变过程。而本发明是以交流电网线电压为控制对象，按照直接产生交流线电压的策略完成直流电能到交流电能的转换。

发明内容

为了克服上述不足之处，本发明的主要目的旨在提供一种根据有源逆变原理和电梯再生发电能量回馈电网的技术要求，设计一种控制IGBT绝缘栅双极型晶体管逆变桥IGBT的开通与关闭控制为简捷有效的电梯节能逆变控制技术装置及其控制方法。

本发明要解决的技术问题是：主要解决电梯再生能量逆变回馈节能技术中的逆变控制技术及控制方法问题；包括如何直接以电网线电压为控制对象、以电网线电压的60度相位时刻作为逆变控制时刻及如何直接产生逆变线电压与电网线电压并网技术，以及如何实现各相线电压控制方法等有关技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该装置由滤波器、整流器、变频器、电机，电源及单片机等部件组成，该装置至少包括：

一逆变控制器模块和一IGBT逆变桥模块组合为一逆变控制技术装置；逆变同步信号传送到逆变控制器模块的输入端，逆变控制器模块的输出端与IGBT逆变桥模块的输入端相连接，IGBT逆变桥模块的输出端分别与三相电网的交流线电压的输入端相连接；其中：

一逆变控制器模块主要由单片机组成；

一IGBT逆变桥模块主要由三个桥臂六个IGBT绝缘栅双极型晶体管组成；逆变控制器的输入信号为三相交流电压的60度相位时刻的时间信号，经过逆变控制器后产生六个控制信号分别传递到IGBT逆变桥的六个IGBT绝缘栅双极型晶体管的控制端，控制六个IGBT绝缘栅双极型晶体管的导通与截止。

所述的电梯节能逆变控制技术装置的IGBT逆变桥的AB相线电压分别与IGBT绝缘栅双极型晶体管T1、T2、T3、T4相连接；在AB相线电压60度相位时刻开始使T1、T4导通，AB相线电压120度相位时刻使T1、T4截止；AB相线电压240度相位时刻使T2、T3导通，AB相线电压300度相位时刻使T2、T3截止；

所述的IGBT逆变桥的BC相线电压分别与IGBT绝缘栅双极型晶体管T3、T4、T5、T6相连接；在BC相线电压60度相位时刻开始使T3、T6导通，BC相线电压120度相位时刻使T3、T6截止；BC相线电压240度相位时刻使T4、T5导通，BC相线电压300度相位时刻使T4、T5截止；

所述的IGBT逆变桥的CA相线电压分别与IGBT绝缘栅双极型晶体管T5、T6、T1、T2相连接；在CA相线电压60度相位时刻开始使T5、T2导通，CA相线电压120度相位时刻使T5、T2截止；CA相线电压240度相位时刻使T6、T1导通，CA相线电压300度相位时刻使T6、T1截止。

一种电梯节能逆变控制技术方法，该方法是经过逆变控制器后产生六个控制信号分别传递到IGBT逆变桥的六个IGBT绝缘栅双极型晶体管的控制端，控制六个IGBT绝缘栅双极型晶体管的导通与截止，来分别实现AB相线电压控制、BC相线电压控制和CA相线电压控制逆变技术的，其中：