[发明专利]电梯节能逆变同步技术装置及其同步方法

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，并且由于电阻发热严重，使系统的工作可靠性、稳定性受到不良影响。

为了解决电梯处于再生发电状态产生的再生能量问题，相应地产生了电梯再生能量回馈装置。但是常用的电子逆变回馈系统中，一般都是利用三相交流电压的过零点作为逆变电压输出的相位同步时间。

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以电网线电压60度作为电梯节能逆变系统的并网同步信号，输出为逆变电压控制信号的电梯节能逆变同步技术装置及其同步方法。

本发明要解决的技术问题是：主要解决如何使变频调速电梯运行中电机发电状态下，电机输出能量回馈电网运行中逆变电压的并网同步的产品及其同步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、整流稳压器、电压比较器、隔离器，电源及单片机等部件组成，该装置至少包括：

一交流线电压60度相位同步电路和一单片机控制器组合为一逆变同步技术装置；交流线电压60度相位同步电路模块的输出脉冲信号传送到单片机控制器的外部中断源的输入端；

一交流线电压60度相位同步电路由滤波及信号处理、比较电路和光电隔离模块组成，滤波及信号处理模块的输入端与电网交流线电压经过同步变压器的15V交流电压信号的输出端相连接，滤波及信号处理模块的输出端与比较电路模块的输入端相连接，比较电路模块的输出端与光电隔离模块的输入端相连接，光电隔离模块的输出端与单片机控制器模块的输入端相连接。

所述的电梯节能逆变同步技术装置的交流线电压60度相位同步电路模块包括：交流输入滤波、整流稳压及滤波、60度相位设定及比较和光电隔离及电平转换电路等，其中：

交流输入滤波电路的输入端与同步变压器的15V交流电压信号的输出端相连接，交流输入滤波电路的输出端与整流稳压及滤波的输入端相连接，整流稳压及滤波电路的输出端与60度相位设定及比较的输入端相连接，60度相位设定及比较电路的输出端与光电隔离及电平转换电路的输入端相连接，光电隔离及电平转换电路的输出端为同步信号输出。

所述的电梯节能逆变同步技术装置的交流输入滤波电路的电阻R1的一端与交流线电压输入端相连接，另一端与整流稳压及滤波的一二极管的正端相连接；

所述的整流稳压及滤波电路的稳压管、电容和电阻R2的两端相互并接后，其一公共端同时与一二极管的负端和比较器U1正输入端相连接，另一公共端同时与另一二极管的正端和比较器U1负输入端相连接；

所述的60度相位设定及比较中的比较器U1正输入端同时与一二极管的负端和稳压管、电容和电阻R2的一公共端相连接，负输入端与电位器的中间抽头相连接，比较器U1负端的输入电压等于60度相位时比较器U1正输入端的电压值，比较器U1正输入端的电压值为电阻R2上的分压值；60度相位设定及比较中的电位器的一端与正电源相连接，另一端与负电源相连接；

所述的光电隔离及电平转换电路的光电隔离器U2的引脚2与60度相位设定及比较中的比较器U1的输出端相连接，引脚3与负电源相连接，引脚5接地，引脚6为同步信号输出端，引脚7和引脚8相互并接后与正电源相连接。

所述的电梯节能逆变同步技术装置的电位器的电阻选为不为零，且电位器的中间抽头与比较器U1的负输入端相连接。