专利名称：电梯用变频器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变频技术领域，特别是涉及一种用于电梯控制系统的电梯用变频器。
背景技术：
变频器是电梯控制系统的重要组成部分，用于驱动曳引机按照要求的速度带动轿厢运行。在电梯控制系统中，变频器需要与电梯控制器配合使用。电梯控制器连接外招、内招和轿顶板等，用于电梯运行逻辑控制和电梯保护等。变频器接收电梯控制器的运行命令 和速度控制指令，控制曳引机按照要求运行。传统的变频器与电梯控制器之间通过输入输出数字量和模拟量来传递信息，在电梯控制器和传统的变频器之间传递使能、上行、下行、多段速、变频器故障、变频器运行中和编码器信号等信号，需要使用的连接线较多，接线复杂、可靠性差。
实用新型内容基于此，有必要针对传统的变频器与电梯控制器之间连接线较多的问题，提供一种用于电梯控制系统的电梯用变频器。一种电梯用变频器，包括整流模块，用于接收第一交流电，并将所述第一交流电转换为直流电；逆变模块，与所述整流模块耦接，包括多个功率开关管，所述逆变模块将来自所述整流模块的所述直流电转换为第二交流电；处理模块，与所述逆变模块耦接，所述处理模块接收来自电梯控制器的运行指令并输出相应的PWM信号，所述逆变模块中的功率开关管基于所述PWM信号输出预设频率和预设幅值的第二交流电；以及CAN通讯模块，与所述处理模块相连接，所述处理模块与所述电梯控制器以所述CAN通讯模块进行双向数据传输。在其中一个实施例中，还包括开关电源，所述开关电源与所述整流模块及所述处理模块耦接，所述开关电源接收来自所述整流模块的直流电，并将所述直流电转换为所述处理模块的直流工作电压。在其中一个实施例中，还包括驱动放大电路，所述驱动放大电路与所述处理模块及所述逆变模块相连接，所述驱动放大电路将所述处理模块输出的所述PWM信号进行放大，并将放大后的PWM信号传送至所述逆变模块中的功率开关管。在其中一个实施例中，还包括检测电路，所述检测电路与所述处理模块相连接，所述检测电路检测所述电梯用变频器的电压和电流，并将所检测的电压和电流送入所述处理模块。在其中一个实施例中，还包括编码器接口电路，所述编码器接口电路与所述处理模块相连接，所述编码器接口电路接收来自曳引机电机轴上的编码器测速信号，并将所述编码器测速信号送入所述处理模块。在其中一个实施例中，还包括操作面板接口电路，所述操作面板接口电路与所述处理模块相连接，外部操作面板通过所述操作面板接口电路对电梯用变频器功能码进行读写操作。在其中一个实施例中，还包括用于降低所述直流电上电瞬间的冲击电流的软启动电路，所述软启动电路设置于所述整流模块的输出端。在其中一个实施例中，所述软启动电路包括开关和软启动电阻，所述开关与所述软启动电阻并联连接，所述处理模块为DSP微处理器。在其中一个实施例中，还包括用于对所述直流电进行滤波并存储所述直流电的直流母线电容，所述直流母线电容并联连接于所述整流模块的输出端。 在其中一个实施例中，所述电梯用变频器包括电路板与外壳，所述电路板上集成主电路和控制电路，所述主电路包括整流模块、逆变模块、软启动电路及母线电容，所述整流模块与所述逆变模块相连，所述软启动电路串联连接于整流模块的输出端，所述母线电容并联连接于所述整流模块的输出端；所述控制电路包括处理器、CAN通讯模块、开关电源、驱动放大电路、检测电路、编码器接口电路以及操作面板接口电路，所述开关电源的输入端与所述整流模块的输出端相连，所述开关电源的输出端连接于所述处理器；所述驱动放大电路的一端与所述逆变模块相连，另一端与所述处理器相连；所述CAN通讯模块、检测电路、编码器接口电路以及操作面板接口电路连接于所述处理器。上述电梯用变频器，处理模块与电梯控制器之间通过CAN通讯模块进行连接，在电梯控制器和电梯用变频器之间通过CAN通讯模块传递使能、上行、下行、多段速、电梯用变频器故障、电梯用变频器运行中和编码器信号等信号，接线结构简单，可靠性较高。
图I为一实施例的电梯用变频器的电路原理图。
具体实施方式
为了解决传统的电梯用变频器与电梯控制器之间连接线较多的问题，提供一种用于电梯控制系统的电梯用变频器。如图I所示，一实施例的电梯用变频器100，包括整流模块110、逆变模块120、处理模块130以及CAN (Controller Area Network,控制器局域网络)通讯模块140。整流模块110接收第一交流电并将第一交流电转换成直流电。通常，整流模块110的输入端连接市电采集端的三相交流电(LI、L2、L3)，交流电经过整流后输出直流电。不难理解，整流模块110的输入端也可以连接单项交流电。在本实施例中，电梯用变频器100还包括软启动电路(未标示)。软启动电路设置于整流模块110的输出端，用于降低直流电上电瞬间的冲击电流。软启动电路包括开关K和软启动电阻R，开关K与软启动电阻R并联连接。此外，电梯用变频器100还包括用于对直流电进行滤波并存储所述直流电的直流母线电容C，直流母线电容C并联连接于整流模块110的输出端。通常。整流模块110为桥式整流电路，第一交流电经过整流模块110整流后，输出电流通过软启动电阻R给直流母线电容C充电，软启动电阻R减小了瞬间电流的冲击。直流母线电容C用于储能和滤波。等到直流母线电容C充电满，开关K闭合，软启动电阻R被旁路。逆变模块120与整流模块110耦接。逆变模块120包括多个功率开关管，逆变模块120将来自整流模块110的直流电转换为用于驱动曳引机电机M的交第二交流电。处理模块130与整流模块110以及逆变模块120耦接。整流模块110将第一交流电转换成直流电，输出的直流电一路输送至逆变模块120，另一路为处理模块130供电。处理模块130接收来自电梯控制器的运行指令并输出相应的PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)信号，逆变模块120中的功率开关管基于该PWM信号输出预设频率和预设幅值的第二交流电。CAN通讯模块140，与处理模块130相连接。处理模块130与电梯控制器以CAN通讯模块140进行双向数据传输。 上述电梯用变频器100，处理模块130与电梯控制器之间通过CAN通讯模块140进行连接，在电梯控制器和电梯用变频器100之间通过CAN通讯模块140传递使能、上行、下行、多段速、电梯用变频器故障、电梯用变频器运行中和编码器信号等信号，接线结构简单，可靠性较高。在本实施例中，处理模块130为DSP (Digital Signal Processing,数字信号处理)微处理器。电梯用变频器100还包括开关电源150，通常。开关电源150为DC/DC转换器。开关电源150与整流模块110及处理模块130耦接，通常，并联连接于直流母线电容C的两端。开关电源150接收来自整流模块110的直流电，并将该直流电转换为处理模块130的直流工作电压。在本实施例中，电梯用变频器100还包括驱动放大电路160。驱动放大电路160与处理模块130及逆变模块120相连接。驱动放大电路160将处理模块120输出的PWM信号进行放大，并将放大后的PWM信号传送至逆变模块120中的功率开关管，是逆变模块120将直流电压逆变成曳引机电机M运行需要的频率和幅值的交流电压，实现变频调速目的。在本实施例中，电梯用变频器100还包括检测电路170。检测电路170与处理模块130相连接。检测电路170检测电梯用变频器100的电压和电流，并将所检测的电压和电流送入处理模块130。处理模块130根据检测电路170所检测的电压和电流进行电流控制和过流、过载、过压等保护。在本实施例中，电梯用变频器100还包括编码器接口电路180。编码器接口电路180与处理模块130相连接。编码器接口电路180接收来自曳引机电机M轴上的编码器测速信号，并将该编码器测速信号送入处理模块130。编码器接口电路180用于接收曳引机电机M主轴编码器的测速信号，并送到处理模块130，用于速度计算和控制。在本实施例中，电梯用变频器100，还包括操作面板接口电路190。操作面板接口电路190与处理模块130相连接，外部操作面板通过操作面板接口电路190对电梯用变频器100功能码进行读写操作。操作面板接口电路190可用于外引外部操作面板，实现功能码设置和状态查询。为了对功能码进行读写等操作，传统的电梯用变频器通常内置操作面板。电梯用变频器100在CAN通讯模块140的通讯协议中提供了功能码的读写操作等功能，利用电梯控制器的操作面板通过CAN通讯模块140对电梯用变频器100进行读写功能码等操作，无需集成操作面板。若是需要使用操作面板，可以利用操作面板接口电路190，通过外引外部操作面板进行功能码的读写操作。上述电梯用变频器100由一块电路板及外壳组成，电路板上集成了主电路和控制电路。主电路包括整流模块110、逆变模块120、软启动电路(未标示)及母线电容C，整流模块110与逆变模块120相连，软启动电路串联连接于整流模块110的输出端，母线电容C并联连接于整流模块110的输出端。控制电路包括处理器130、CAN通讯模块140、开关电源150、驱动放大电路160、检测电路170、编码器接口电路180以及操作面板接口电路190。开关电源150的输入端与整流模块110的输出端相连,开关电源150的输出端连接于处理器130。驱动放大电路160的一端与逆变模块120相连，另一端与处理器130相连。CAN通讯模块140、检测电路170、编码器接口电路180以及操作面板接口电路190连接于处理器130。主电路和控制电路集成在一个电路板上使得结构更加紧凑，节省了主电路和控制电路之间的接口，节省了系统成本，减小了电梯用变频器的体积，方便产品的使用和维护。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通 技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种电梯用变频器，其特征在于，包括 整流模块，用于接收第一交流电，并将所述第一交流电转换为直流电； 逆变模块，与所述整流模块耦接，包括多个功率开关管，所述逆变模块将来自所述整流模块的所述直流电转换为第二交流电； 处理模块，与所述逆变模块耦接，所述处理模块接收来自电梯控制器的运行指令并输出相应的PWM信号，所述逆变模块中的功率开关管基于所述PWM信号输出预设频率和预设幅值的第二交流电；以及 CAN通讯模块，与所述处理模块相连接，所述处理模块与所述电梯控制器以所述CAN通讯模块进行双向数据传输。
2.根据权利要求I所述的电梯用变频器，其特征在于，还包括开关电源，所述开关电源与所述整流模块及所述处理模块耦接，所述开关电源接收来自所述整流模块的直流电，并将所述直流电转换为所述处理模块的直流工作电压。
3.根据权利要求I所述的电梯用变频器，其特征在于，还包括驱动放大电路，所述驱动放大电路与所述处理模块及所述逆变模块相连接，所述驱动放大电路将所述处理模块输出的所述PWM信号进行放大，并将放大后的PWM信号传送至所述逆变模块中的功率开关管。
4.根据权利要求I所述的电梯用变频器，其特征在于，还包括检测电路，所述检测电路与所述处理模块相连接，所述检测电路检测所述电梯用变频器的电压和电流，并将所检测的电压和电流送入所述处理模块。
5.根据权利要求I所述的电梯用变频器，其特征在于，还包括编码器接口电路，所述编码器接口电路与所述处理模块相连接，所述编码器接口电路接收来自曳引机电机轴上的编码器测速信号，并将所述编码器测速信号送入所述处理模块。
6.根据权利要求I所述的电梯用变频器，其特征在于，还包括操作面板接口电路，所述操作面板接口电路与所述处理模块相连接，外部操作面板通过所述操作面板接口电路对电梯用变频器功能码进行读写操作。
7.根据权利要求I至6中任意一项所述的电梯用变频器，其特征在于，还包括用于降低所述直流电上电瞬间的冲击电流的软启动电路，所述软启动电路设置于所述整流模块的输出端。
8.根据权利要求7所述的电梯用变频器，其特征在于，所述软启动电路包括开关和软启动电阻，所述开关与所述软启动电阻并联连接；所述处理模块为DSP微处理器。
9.根据权利要求I所述的电梯用变频器，其特征在于，还包括用于对所述直流电进行滤波并存储所述直流电的直流母线电容，所述直流母线电容并联连接于所述整流模块的输出端。
10.根据权利要求I所述的电梯用变频器，其特征在于，所述电梯用变频器包括电路板与外壳，所述电路板上集成主电路和控制电路，所述主电路包括整流模块、逆变模块、软启动电路及母线电容，所述整流模块与所述逆变模块相连，所述软启动电路串联连接于整流模块的输出端，所述母线电容并联连接于所述整流模块的输出端；所述控制电路包括处理器、CAN通讯模块、开关电源、驱动放大电路、检测电路、编码器接口电路以及操作面板接口电路，所述开关电源的输入端与所述整流模块的输出端相连，所述开关电源的输出端连接于所述处理器；所述驱动放大电路的一端与所述逆变模块相连，另一端与所述处理器相连；所述 CAN通讯模块、检测电路、编码器接口电路以及操作面板接口电路连接于所述处理器。
专利摘要一种电梯用变频器，包括整流模块、逆变模块、处理模块与CAN通讯模块。整流模块用于接收第一交流电，并将所述第一交流电转换为直流电；逆变模块，与所述整流模块耦接，包括多个功率开关管，所述逆变模块将来自所述整流模块的所述直流电转换为第二交流电；处理模块，与所述逆变模块耦接，所述处理模块接收来自电梯控制器的运行指令并输出相应的PWM信号，所述逆变模块中的功率开关管基于所述PWM信号输出预设频率和预设幅值的第二交流电；CAN通讯模块，与所述处理模块相连接，所述处理模块与所述电梯控制器以所述CAN通讯模块进行双向数据传输。上述电梯用变频器，接线结构简单，可靠性较高。
文档编号H02M5/453GK202713168SQ20122024686
公开日2013年1月30日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者钟玉涛, 郑伟, 曹力研, 王国锋 申请人:深圳市海浦蒙特科技有限公司