一种改进的电梯驱动控制装置及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种改进的电梯驱动控制装置，包括连接至供电母线的整流装置，整流装置通过逆变装置连接至驱动电机，驱动电机上连接有负载检测器，整流装置上连接有第一储能装置，逆变装置上连接有第二储能装置，第一储能装置和第二储能装置之间通过转换装置相连；整流装置上设置有第一电流检测器和第一电压检测器，逆变装置上设置有第二电流检测器和第二电压检测器；还包括一个控制器，控制器与上述各器件进行通讯连接。本发明还公开了一种用于上述的改进的电梯驱动控制装置的控制方法，使用两个储能装置对电流和电压的尖峰信号进行补偿。本发明能够改进现有技术的不足，对尖峰干扰进行了有效地控制。
【专利说明】一种改进的电梯驱动控制装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电梯控制【技术领域】，尤其是一种改进的电梯驱动控制装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002]电梯是人们日常生活中不可缺少的设备。在电梯的控制系统中，通常使用能量回收系统和变频系统对电梯的运行进行控制。但是，现有的控制系统仅仅是对驱动频率的调节，从而实现电梯运行速度的变化。不过，在电梯运行过程中，由于外接电网和电梯系统本身的问题，会对驱动电压和电流造成尖峰干扰，尖峰干扰会对电梯轿厢的平稳运行造成影响，降低乘坐舒适性。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种改进的电梯驱动控制装置及其控制方法，能够解决现有技术的不足，对尖峰干扰进行了有效地控制。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
[0005]一种改进的电梯驱动控制装置，包括连接至供电母线的整流装置，整流装置通过逆变装置连接至驱动电机，驱动电机上连接有负载检测器，整流装置上连接有第一储能装置，逆变装置上连接有第二储能装置，第一储能装置和第二储能装置之间通过转换装置相连；整流装置上设置有第一电流检测器和第一电压检测器，逆变装置上设置有第二电流检测器和第二电压检测器；还包括一个控制器，控制器与上述各器件进行通讯连接。
[0006]一种用于上述的改进的电梯驱动控制装置的控制方法，包括以下步骤:
[0007]A、负载检测器对电梯负荷进行取样，然后控制器根据电梯轿厢内按键面板设定的经停楼层设定逆变装置的输出频率；
[0008]B、整流装置将母线上的交流电整流为直流电，输入逆变装置，逆变装置根据控制器的设定输出相应功率和频率的驱动电能，从而使驱动电机运转；
[0009]C、当驱动电机需要减速时，第一储能装置和第二储能装置分别通过电能的回收，从而对驱动电机施加制动力；当驱动电机需要加速时，根据第一储能装置和第二储能装置的储能情况，使用储存的能量供给驱动电机能量；
[0010]D、通过第一电流检测器、第一电压检测器、第二电流检测器和第二电压检测器对整流装置和逆变装置的电流信号以及电压信号的检测，对其电压和电流信号中的尖峰部分进行捕捉，然后使用第一储能装置和/或第二储能装置储存的能量对尖峰信号进行补偿；
[0011]E、在进行补偿过程中，转换装置根据第一储能装置和第二储能装置的储能情况，在控制器的调解下对两个储能装置的储能数量进行双向地传输调节。
[0012]作为优选，步骤D中，第一电流检测器对整流装置的输入侧电流和输出侧电流分别进行检测，第一电压检测器对整流装置的输入侧电压、输出侧电压和第一储能装置的电压分别进行检测，第二电流检测器对逆变装置的输入侧电流和输出侧电流分别进行检测，第二电压检测器对逆变装置的输入侧电压、输出侧电压和第二储能装置的电压分别进行检测。
[0013]作为优选，所述步骤D中，对尖峰信号的补偿包括如下情形，
[0014]情形1，仅整流装置的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，使用第一储能装置进行补偿；对于电流尖峰信号，采用实时吸收尖峰能量，然后延时释放的方式补偿；对于电压尖峰信号，采用单一的尖峰能量吸收的方式补偿；
[0015]情形2，仅逆变装置的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，使用第二储能装置进行补偿；对于电流尖峰信号，采用实时吸收尖峰能量，然后延时释放的方式补偿；对于电压尖峰信号，采用单一的尖峰能量吸收的方式补偿；
[0016]情形3，整流装置的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，同时逆变装置的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，则同时使用第一储能装置以及第二储能装置进行补偿，若仅出现电流尖峰信号或电压尖峰信号，使用第一储能装置和第二储能装置先后对尖峰信号进行补偿，若同时出现电流尖峰信号和电压尖峰信号，使用第一储能装置对电压尖峰信号进行补偿，使用第二储能装置对电流尖峰信号进行补偿。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明一个【具体实施方式】的结构图。
[0018]图中:1、供电母线；2、整流装置；3、逆变装置；4、驱动电机；5、第一储能装置；6、第二储能装置；7、转换装置；8、第一电流检测器；9、第一电压检测器；10、第二电流检测器；11、第二电压检测器；12、控制器；13、负载检测器。
【具体实施方式】
[0019]参照图1，一种改进的电梯驱动控制装置，包括连接至供电母线I的整流装置2，整流装置2通过逆变装置3连接至驱动电机4，驱动电机4上连接有负载检测器13，整流装置2上连接有第一储能装置5，逆变装置3上连接有第二储能装置6，第一储能装置5和第二储能装置6之间通过转换装置7相连；整流装置2上设置有第一电流检测器8和第一电压检测器9，逆变装置3上设置有第二电流检测器10和第二电压检测器11 ;还包括一个控制器12，控制器12与上述各器件进行通讯连接。
[0020]一种用于上述的改进的电梯驱动控制装置的控制方法，包括以下步骤:
[0021]A、负载检测器13对电梯负荷进行取样，然后控制器12根据电梯轿厢内按键面板设定的经停楼层设定逆变装置3的输出频率；
[0022]B、整流装置2将母线上的交流电整流为直流电，输入逆变装置3，逆变装置3根据控制器12的设定输出相应功率和频率的驱动电能，从而使驱动电机4运转；
[0023]C、当驱动电机4需要减速时，第一储能装置5和第二储能装置6分别通过电能的回收，从而对驱动电机4施加制动力；当驱动电机4需要加速时，根据第一储能装置5和第二储能装置6的储能情况，使用储存的能量供给驱动电机4能量；
[0024]D、通过第一电流检测器8、第一电压检测器9、第二电流检测器10和第二电压检测器11对整流装置2和逆变装置3的电流信号以及电压信号的检测，对其电压和电流信号中的尖峰部分进行捕捉，然后使用第一储能装置5和/或第二储能装置6储存的能量对尖峰信号进行补偿；
[0025]E、在进行补偿过程中，转换装置7根据第一储能装置5和第二储能装置6的储能情况，在控制器12的调解下对两个储能装置的储能数量进行双向地传输调节。
[0026]其中，步骤D中，第一电流检测器8对整流装置2的输入侧电流和输出侧电流分别进行检测，第一电压检测器9对整流装置2的输入侧电压、输出侧电压和第一储能装置5的电压分别进行检测，第二电流检测器10对逆变装置3的输入侧电流和输出侧电流分别进行检测，第二电压检测器11对逆变装置3的输入侧电压、输出侧电压和第二储能装置6的电压分别进行检测。对尖峰信号的补偿包括如下情形，
[0027]情形1，仅整流装置2的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，使用第一储能装置5进行补偿；对于电流尖峰信号，采用实时吸收尖峰能量，然后延时释放的方式补偿；对尖峰能量进行吸收时，将超过额定电流20%的能量标定为吸收部分，吸收能量的速度y(x) = f (x)*k(dx/dt), f (X)为以采样时间点为中点，共50ms时长的电流平局值，k为比例常数，优选为0.75 ;然后当检测到的实时电流低于额定电流20%时或吸收能量时间超过5s时，进行能量释放，释放时采用第一储能装置5上一个储能周期所吸收能量的多少控制释放速度，释放速度逐渐减小，使得第一储能装置5上一个储能周期所吸收能量与释放速度的比值保持一个定值，这个定值优选为Imin ;对于电压尖峰信号，采用单一的尖峰能量吸收的方式补偿，吸收时，将吸收后的输出电压限定为额定电压的110% ；
[0028]情形2，仅逆变装置3的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，使用第二储能装置6进行补偿；对于电流尖峰信号，采用实时吸收尖峰能量，然后延时释放的方式补偿，吸收尖峰能量时，瞬时吸收速度与尖峰能量的释放速度相等，当检测到的实时电流低于额定电流时，第二储能装置6进行能量释放，释放速度与实测电流的减小速度相等；对于电压尖峰信号，采用单一的尖峰能量吸收的方式补偿，吸收时，将吸收后的输出电压限定为额定电压；
[0029]情形3，整流装置2的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，同时逆变装置3的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，则同时使用第一储能装置5以及第二储能装置6进行补偿，若仅出现电流尖峰信号或电压尖峰信号，使用第一储能装置5和第二储能装置6先后对尖峰信号进行补偿，第一储能装置5首先将出现在整流装置2处的尖峰信号进行补偿，然后，第二储能装置6再根据补偿后在逆变装置3处的输出信号的波动，进行二次补偿，在第二储能装置6进行补偿时，第一储能装置5根据第二储能装置6进行的补偿，进行反馈补偿；若同时出现电流尖峰信号和电压尖峰信号，使用第一储能装置5对电压尖峰信号进行补偿，使用第二储能装置6对电流尖峰信号进行补偿，将处于不同位置的电压尖峰信号和电流尖峰信号分别合并为一个综合电压尖峰信号和一个综合电流尖峰信号，第一储能装置5首先对中和综合电压尖峰信号进行补偿，然后第二储能装置6根据第一储能装置5的补偿结果再对综合电流尖峰信号进行补偿，在第二储能装置6进行补偿时，第一储能装置5根据第二储能装置6进行的补偿，进行反馈补偿；其中单个储能装置的补偿方式与其单独补偿时相同。
[0030]进行反馈补偿时，转换装置7对于第一储能装置5和第二储能装置6中储存的能量进行双向交换。通过双向交换，可以改变第一储能装置5和第二储能装置6的储能时序曲线，从而改变第一储能装置5和第二储能装置6的补偿曲线。
[0031]另外，在补偿过程中，根据负载检测器13所检测到的负载大小，使用惯性系数对补偿速度进行优化，以额定满载的70%时的惯性系数设定为1，根据实际负载的多少对惯性系数进行比例变化，原补偿速度一惯性系数相乘后得到实际补偿速度。
[0032]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种改进的电梯驱动控制装置，其特征在于:包括连接至供电母线(1)的整流装置(2)，整流装置⑵通过逆变装置(3)连接至驱动电机(4)，驱动电机(4)上连接有负载检测器(13)，整流装置(2)上连接有第一储能装置(5)，逆变装置(3)上连接有第二储能装置(6)，第一储能装置(5)和第二储能装置(6)之间通过转换装置(7)相连；整流装置(2)上设置有第一电流检测器(8)和第一电压检测器(9)，逆变装置(3)上设置有第二电流检测器(10)和第二电压检测器(11);还包括一个控制器(12)，控制器(12)与上述各器件进行通讯连接。
2.一种用于权利要求1所述的改进的电梯驱动控制装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤: A、负载检测器(13)对电梯负荷进行取样，然后控制器(12)根据电梯轿厢内按键面板设定的经停楼层设定逆变装置(3)的输出频率； B、整流装置(2)将母线上的交流电整流为直流电，输入逆变装置(3)，逆变装置(3)根据控制器(12)的设定输出相应功率和频率的驱动电能，从而使驱动电机(4)运转；C、当驱动电机(4)需要减速时，第一储能装置(5)和第二储能装置(6)分别通过电能的回收，从而对驱动电机(4)施加制动力；当驱动电机(4)需要加速时，根据第一储能装置(5)和第二储能装置(6)的储能情况，使用储存的能量供给驱动电机⑷能量； D、通过第一电流检测器(8)、第一电压检测器(9)、第二电流检测器(10)和第二电压检测器(11)对整流装置⑵和逆变装置⑶的电流信号以及电压信号的检测，对其电压和电流信号中的尖峰部分进行捕捉，然后使用第一储能装置(5)和/或第二储能装置(6)储存的能量对尖峰信号进行补偿； E、在进行补偿过程中，转换装置(7)根据第一储能装置(5)和第二储能装置￠)的储能情况，在控制器(12)的调解下对两个储能装置的储能数量进行双向地传输调节。
3.根据权利要求2所述改进的电梯驱动控制装置的控制方法，其特征在于:步骤D中，第一电流检测器(8)对整流装置(2)的输入侧电流和输出侧电流分别进行检测，第一电压检测器(9)对整流装置(2)的输入侧电压、输出侧电压和第一储能装置(5)的电压分别进行检测，第二电流检测器(10)对逆变装置(3)的输入侧电流和输出侧电流分别进行检测，第二电压检测器(11)对逆变装置(3)的输入侧电压、输出侧电压和第二储能装置(6)的电压分别进行检测。
4.根据权利要求3所述改进的电梯驱动控制装置的控制方法，其特征在于:步骤D中，对尖峰信号的补偿包括如下情形， 情形1，仅整流装置(2)的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，使用第一储能装置(5)进行补偿；对于电流尖峰信号，采用实时吸收尖峰能量，然后延时释放的方式补偿；对于电压尖峰信号，采用单一的尖峰能量吸收的方式补偿； 情形2，仅逆变装置(3)的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，使用第二储能装置(6)进行补偿；对于电流尖峰信号，采用实时吸收尖峰能量，然后延时释放的方式补偿；对于电压尖峰信号，采用单一的尖峰能量吸收的方式补偿； 情形3，整流装置(2)的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，同时逆变装置(3)的输入侧电流和/或输入侧电压出现尖峰信号，则同时使用第一储能装置(5)以及第二储能装置(6)进行补偿，若仅出现电流尖峰信号或电压尖峰信号，使用第一储能装置(5)和第二储能装置(6)先后对尖峰信号进行补偿，若同时出现电流尖峰信号和电压尖峰信号，使用第一储能装置(5)对电压尖峰信号进行补偿，使用第二储能装置(6)对电流尖峰信号进行补偿。
【文档编号】B66B1/30GK104401825SQ201410560384
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】许卫东, 许江宁, 蔡伟 申请人:宁夏通宇电梯制造发展有限公司