[发明专利]再生驱动器

说明书

一种再生电梯驱动器布置成从外部电源接收电力并向其提供再生能量，并且布置成引导多余的再生能量通过动态制动电阻器。逆变器布置成接收从外部电源获得的DC电压，并且将DC电压转换成AC电压以输出到外部电动机。DC链路电容器跨接在逆变器的输入处。断路器单元布置成在提供逆变器和外部电源之间的连接的第一状态和使逆变器与外部电源断开连接的第二状态之间切换。断路器单元布置成仅在第二状态下经由动态制动电阻器提供从DC链路电容器的放电路径。驱动器还可通过使来自电池的电流通过动态制动电阻器来确定电池的健康状态和/或预期寿命。

技术领域

本发明涉及用于电梯系统的再生驱动器(regenerative drive)，特别是使用动态制动电阻器来消耗无法回收的多余能量的再生驱动器。

背景技术

电梯系统可设计成在来自电源的特定输入电压范围上操作。电梯的驱动器的构件具有额定电压和电流，其可允许驱动器在电源保持在设计输入电压范围内时连续地操作。然而，在一些情景下，公用事业网络的本地电源不太可靠，如在其中公用事业电压骤降、出现掉电情况(例如，低于电梯驱动器的公差带的电压情况)和/或功率损失情况变得普遍的情景。当发生此类公用事业故障时，驱动器会从电源吸取更多电流，以保持对升降电动机(hoist motor)的均匀功率。在常规系统中，当从电源吸取过量电流时，驱动器可能会关闭以避免损坏驱动器的构件。

在最近的电梯设计中，电梯的驱动器可采用再生混合驱动系统。混合驱动器在正常操作条件下从主电源向电动机供电，而在电源故障操作条件下(例如，功率突降、功率损失等)，则从备用电源输电。再生驱动器利用来自系统的功率，例如在电梯制动或减速期间，并可使用该功率为电池充电或将能量再引导回电网。此驱动器可包括在输入或公用电网侧上的转换器和在电动机侧上的逆变器，其中逆变器的功率需求由转换器上的适当功率容量来匹配。此类再生驱动器可能需要通过控制器进行严格调节，以为电动机和备用电源提供可用功率。在美国专利公开号2012/0261217(Regenerative Drive with Backup PowerSupply(带有备用电源的再生驱动器))中进一步详细描述了此类装置的示例。在JP2004307133和US 7,227,323中也教导了再生驱动器。

针对电梯的再生驱动器具有正的和负的功率需求，这意味着当驱动器具有正的需求时，其可吸取外部功率(例如，从诸如电网或专用电池的本地电源)，而当其具有负的功率需求时，其作为发电机发电(然后将其馈送回到电网中或用于为电池充电)。

通常在再生方案中严格调节和管理横跨各个构件的电压，这是在负功率方案中电动机作为发电机产生能量的时候。在此系统中，可能会存在直流(DC)链路电容器，该电容器桥接逆变器和转换器，并起到平滑功率输出并缓冲逆变器和转换器的输出电流的作用。本领域技术人员将认识到，通常，提供DC链路电容器以便为高频开关电流提供相对低的阻抗路径。该DC链路电容器用作滤波电容器，在逆变器的输入处提供稳定的DC电压，这将在其输入处的DC电压转换为在其输出处的AC电压，其提供给电动机。

发明内容

根据第一方面，本公开提供一种再生电梯驱动器，该再生电梯驱动器布置为从外部电源接收电力，该再生电梯驱动器包括：

逆变器，其布置成在其输入处接收从外部电源获得的DC电压，并且将DC电压转换成AC电压以输出到外部电动机；

跨接在逆变器的输入处的DC链路电容器；

动态制动电阻器；以及

断路器单元，其布置成在第一状态和第二状态之间切换，其中第一状态提供逆变器与外部电源之间的连接，并且其中第二状态使逆变器与外部电源断开；

其中再生电梯驱动器布置为将再生能量引导至外部电源，所述再生电梯驱动器进一步布置为引导多余的再生能量通过所述动态制动电阻器；以及

其中断路器单元布置为使得断路器单元仅在第二状态下才经由动态制动电阻器从DC链路电容器提供放电路径。