專利名稱：一種節(jié)能電梯控制柜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電梯控制柜，特別是一種節(jié)能電梯控制柜。
背景技術：
現(xiàn)有的主流電梯控制柜主要有以下兩種 1、電阻制動型電梯控制柜采用制動電阻將電梯曳引機制動時產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化成 熱能消耗掉，該種電梯控制柜的缺點是，制動電阻產(chǎn)生熱量大，沒有對電梯曳引機制動能量 加以利用，故耗能比較大。 2、回饋電網(wǎng)型電梯控制柜利用三相并網(wǎng)逆變技術將電梯曳引機制動時產(chǎn)生的能 量回饋給電網(wǎng)，可以節(jié)約很大一部分電能，其缺點是回饋給電網(wǎng)的電能質(zhì)量難以保證，存 在較大的諧波電流，容易對電網(wǎng)造成污染。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，本實用新型要設計一種能耗小且對電網(wǎng)無污染 的節(jié)能電梯控制柜。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下一種節(jié)能電梯控制柜包括整流 單元、逆變單元，所述的整流單元由整流主電路模塊和整流控制電路模塊組成，所述的逆變 單元由逆變主電路模塊和逆變控制電路模塊組成，所述的整流控制電路模塊和逆變控制電 路模塊集成為電梯主控電路模塊，在所述的整流單元和逆變單元之間還連接有HYBRID節(jié) 能單元，所述的HYBRID節(jié)能單元由HYBRID主電路模塊和HYRBID控制電路模塊組成，所述 的HYBRID主電路模塊包含蓄電池組；所述的HYBRID主電路模塊的兩個輸入端通過直流電 纜與整流主電路模塊的兩個輸出端連接、兩個輸出端通過直流電纜與逆變主電路模塊的兩 個輸入端連接，所述的HYRBID控制電路模塊通過控制信號電纜與HYBRID主電路模塊連接、 通過485總線與電梯主控電路模塊連接。 本實用新型所述的HYBRID主電路模塊包括兩組H全橋直流變換器，P1、N1端子接 整流單元的輸出端，P2、N2端子接逆變單元的輸入端；其中一組H全橋直流變換器由IGBT 管Ql 、 Q2、 Q3、 Q4，變壓器Tl ，快恢復二極管Dl 、 D2、 D3、 D4，濾波電感器LI ，濾波電解電容器 CI，霍耳電流傳感器PA1 ，霍耳電壓傳感器PV2組成，構成一路典型的H全橋DC-DC開關電 源主電路，當電梯曳引機制動時對蓄電池組進行充電；另一組H全橋直流變換器由IGBT管 Q5、 Q6、 Q7、 Q8，變壓器T2，快恢復二極管D5、 D6、 D7、 D8，濾波電感器L2，濾波電解電容器C2， 霍耳電流傳感器PA2，霍耳電壓傳感器PV3組成，構成另外一路典型的H全橋DC-DC開關電 源主電路，當電梯曳引機啟動時對蓄電池組進行放電；霍耳電壓傳感器PVl，用來檢測電梯 逆變單元直流母線電壓；普通二極管D9用來做電壓源并聯(lián)隔離。 本實用新型所述的HYBRID主電路模塊的結構為雙向H全橋直流變換器，P1、N1端 子接整流單元的輸出端，P2、N2端子接逆變單元的輸入端；當電梯曳引機制動，需要對蓄電 池組充電時，能量依次通過IGBT管Q5、Q6、Q7、Q8，變壓器Tl， IGBT管Q1、Q2、Q3、Q4的快恢復二極管部分，濾波電感器Ll ，濾波電解電容器Cl 、C2，霍耳電流傳感器PA1 ，霍耳電壓傳感 器PV1傳遞，給蓄電池組充電；當電梯曳引機啟動，需要對蓄電池組放電時，能量依次通過 IGBT管Ql、 Q2、 Q3、 Q4，變壓器Tl， IGBT管Q5、 Q6、 Q7、 Q8的快恢復二極管部分，濾波電感器 L2，濾波電解電容器C3、 C4，霍耳電流傳感器PA2，霍耳電壓傳感器PV2傳遞，給蓄電池組放 電。 本實用新型所述的HYBRID主電路模塊的結構為雙向非隔離直流變換器，P1、N1端 子接整流單元的輸出端，P2、N2端子接逆變單元的輸入端；當電梯曳引機制動，需要對蓄電 池組充電時，能量依次通過IGBT管Q2中的IGBT部分、電感器Ll， IGBT管Ql的快恢復二極 管部分，濾波電解電容器Cl ，霍耳電流傳感器PA1 ，霍耳電壓傳感器PV1傳遞，給蓄電池組充 電；當電梯曳引機啟動，需要對蓄電池組放電時，能量依次通過IGBT管Q1中的IGBT部分、 電感器L1， IGBT管Q2的快恢復二極管部分，逆變單元中的直流母線電容，霍耳電流傳感器 PA2，霍耳電壓傳感器PV1傳遞，給蓄電池組放電。 本實用新型所述的HYBRID主電路模塊的運行是通過HYRBID控制電路模塊來控制 的，所述的HYBRID控制電路模塊采用美國TI公司的32位浮點DSP處理器TMS320F28335 作為主處理器，其內(nèi)部含有6個EP麗增強脈寬調(diào)制模塊，每個EP麗模塊可以控制一個IGBT 橋臂的上下兩個對管；其內(nèi)部還含有12位ADC模塊用于將HYBRID主電路模塊中的模擬電 壓、模擬電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果 1、由于本實用新型工作時，當電梯曳引機制動時將其回饋的能量利用電梯HYBRID 節(jié)能單元存儲于蓄電池組中，當電梯曳引機電動時再利用HYBRID節(jié)能單元將蓄電池組存 儲的能量放給電梯曳引機供其使用，從而達到了節(jié)能的目的。 2、由于本實用新型采用HYBRID節(jié)能控制單元代替了電阻制動型電梯控制柜中的 制動電阻，解決了其發(fā)熱量大、能耗大的問題。 3、由于本實用新型同時利用蓄電池組來存儲電梯曳引機制動電能，不會對電網(wǎng)造 成諧波污染，同時也起到了節(jié)約能量的作用。
本實用新型共有附圖6張，其中圖1是電阻制動型電梯控制柜的電路示意圖。圖2是回饋電網(wǎng)型電梯控制柜的電路示意圖。圖3是本實用新型電梯控制柜的電路示意圖。圖4是本實用新型電梯控制柜的HYBRID主電路之-一示意圖。圖5是本實用新型電梯控制柜的HYBRID主電路之—二示意圖。圖6是本實用新型電梯控制柜的HYBRID主電路之—三示意圖。圖中1、整流單元，2、逆變單元，3、HY服ID節(jié)能單元，4、蓄電池組。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行進一步地描述。如圖3所示，一種節(jié)能電梯控制 柜包括整流單元1、逆變單元2，所述的整流單元1由整流主電路模塊和整流控制電路模塊組成，所述的逆變單元2由逆變主電路模塊和逆變控制電路模塊組成，所述的整流控制 電路模塊和逆變控制電路模塊集成為電梯主控電路模塊，在所述的整流單元1和逆變單 元2之間還連接有HY服ID節(jié)能單元3，所述的HY服ID節(jié)能單元3由HY服ID主電路模塊和 HYRBID控制電路模塊組成，所述的HYBRID主電路模塊包含蓄電池組4 ;所述的HYBRID主電 路模塊的兩個輸入端通過直流電纜與整流主電路模塊的兩個輸出端連接、兩個輸出端通過 直流電纜與逆變主電路模塊的兩個輸入端連接，所述的HYRBID控制電路模塊通過控制信 號電纜與HYBRID主電路模塊連接、通過485總線與電梯主控電路模塊連接。 如圖3、4所示，本實用新型所述的HYBRID主電路模塊包括兩組H全橋直流變換 器，Pl、 Nl端子接整流單元1的輸出端，P2、 N2端子接逆變單元2的輸入端；其中一組H全 橋直流變換器由IGBT管Ql、 Q2、 Q3、 Q4，變壓器Tl，快恢復二極管Dl、 D2、 D3、 D4，濾波電感 器LI ，濾波電解電容器CI ，霍耳電流傳感器PA1 ，霍耳電壓傳感器PV2組成，構成一路典型的 H全橋DC-DC開關電源主電路，當電梯曳引機制動時對蓄電池組4進行充電；另一組H全橋 直流變換器由IGBT管Q5、 Q6、 Q7、 Q8，變壓器T2，快恢復二極管D5、 D6、 D7、 D8，濾波電感器 L2，濾波電解電容器C2，霍耳電流傳感器PA2，霍耳電壓傳感器PV3組成，構成另外一路典型 的H全橋DC-DC開關電源主電路，當電梯曳引機啟動時對蓄電池組4進行放電；霍耳電壓傳 感器PV1，用來檢測電梯逆變單元2直流母線電壓；普通二極管D9用來做電壓源并聯(lián)隔離。 如圖3、5所示，本實用新型所述的HYBRID主電路模塊的結構為雙向H全橋直流變 換器，P1、N1端子接整流單元1的輸出端，P2、N2端子接逆變單元2的輸入端；當電梯曳引 機制動，需要對蓄電池組4充電時，能量依次通過IGBT管Q5、 Q6、 Q7、 Q8，變壓器T1， IGBT 管Ql 、 Q2、 Q3、 Q4的快恢復二極管部分，濾波電感器Ll ，濾波電解電容器Cl 、 C2，霍耳電流傳 感器PA1，霍耳電壓傳感器PV1傳遞，給蓄電池組4充電；當電梯曳引機啟動，需要對蓄電池 組4放電時，能量依次通過IGBT管Ql、 Q2、Q3、 Q4，變壓器Tl， IGBT管Q5、 Q6、Q7、 Q8的快恢 復二極管部分，濾波電感器L2，濾波電解電容器C3、C4，霍耳電流傳感器PA2，霍耳電壓傳感 器PV2傳遞，給蓄電池組4放電。如圖3、6所示，本實用新型所述的HYBRID主電路模塊的 結構為雙向非隔離直流變換器，P1、N1端子接整流單元1的輸出端，P2、N2端子接逆變單元 2的輸入端；當電梯曳引機制動，需要對蓄電池組4充電時，能量依次通過IGBT管Q2中的 IGBT部分、電感器L1， IGBT管Q1的快恢復二極管部分，濾波電解電容器Cl，霍耳電流傳感 器PA1，霍耳電壓傳感器PV1傳遞，給蓄電池組4充電；當電梯曳引機啟動，需要對蓄電池組 4放電時，能量依次通過IGBT管Ql中的IGBT部分、電感器Ll， IGBT管Q2的快恢復二極管 部分，逆變單元2中的直流母線電容，霍耳電流傳感器PA2，霍耳電壓傳感器PV1傳遞，給蓄 電池組4放電。 如圖3所示，本實用新型所述的HYBRID主電路模塊的運行是通過HYRBID控制電 路模塊來控制的，所述的HYBRID控制電路模塊采用美國TI公司的32位浮點DSP處理器 TMS320F28335作為主處理器，其內(nèi)部含有6個EP麗增強脈寬調(diào)制模塊，每個EP麗模塊可以 控制一個IGBT橋臂的上下兩個對管；其內(nèi)部還含有12位ADC模塊用于將HYBRID主電路模 塊中的模擬電壓、模擬電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 下面以圖4所示的HYBRID主電路為例介紹HYBRID控制電路模塊的工作過程對 于圖4所示的HYBRID主電路，使用DSP處理器中的ADC模塊把霍爾電壓傳感器PV1 、霍爾電 流傳感器PA1兩路模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進行處理，完成第一路DC-DC直流轉(zhuǎn)換器輸出電壓、電流信號的采集。使用DSP處理器中EP麗1、EP麗2模塊控制Q1、Q2、Q3、Q4四個IGBT 管，完成占空比調(diào)制以達到控制第一路DC-DC直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，完成對蓄電池組4的 充電電壓與充電電流的控制。使用DSP處理器中EP麗4、 EP麗5模塊控制Q5、 Q6、 Q7、 Q8四 個IGBT管，完成占空比調(diào)制以達到控制第二路DC-DC直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，完成對蓄電 池組4的放電電壓與放電電流的控制。同時DSP處理器還要采集逆變單元2直流母線電 壓，根據(jù)母線電壓來判斷電梯曳引機的工作狀態(tài)，即判斷其是處于電動狀態(tài)還是再生制動 狀態(tài)，然后由DSP來判斷是回收電能還是釋放電能。DSP處理器中的UART異步通信接口模 塊用來完成與電梯控制電路模塊的485總線通信，傳遞信息。所述的DSP處理器的所有控 制功能都是由固化于其中的軟件程序自動實現(xiàn)的。換句話說就是由HYBRID控制電路模塊 中的DSP處理器來完成對HY服ID主電路模塊的整體控制，所有控制功能是由軟件程序自動 完成控制。
權利要求一種節(jié)能電梯控制柜包括整流單元(1)、逆變單元(2)，所述的整流單元(1)由整流主電路模塊和整流控制電路模塊組成，所述的逆變單元(2)由逆變主電路模塊和逆變控制電路模塊組成，所述的整流控制電路模塊和逆變控制電路模塊集成為電梯主控電路模塊，其特征在于在所述的整流單元(1)和逆變單元(2)之間還連接有HYBRID節(jié)能單元(3)，所述的HYBRID節(jié)能單元(3)由HYBRID主電路模塊和HYRBID控制電路模塊組成，所述的HYBRID主電路模塊包含蓄電池組(4)；所述的HYBRID主電路模塊的兩個輸入端通過直流電纜與整流主電路模塊的兩個輸出端連接、兩個輸出端通過直流電纜與逆變主電路模塊的兩個輸入端連接，所述的HYRBID控制電路模塊通過控制信號電纜與HYBRID主電路模塊連接、通過485總線與電梯主控電路模塊連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的節(jié)能電梯控制柜，其特征在于所述的HYBRID主電路模塊包 括兩組H全橋直流變換器，Pl、 Nl端子接整流單元(1)的輸出端，P2、 N2端子接逆變單元 (2)的輸入端；其中一組H全橋直流變換器由IGBT管Q1、Q2、Q3、Q4，變壓器T1，快恢復二極 管D1、 D2、 D3、 D4，濾波電感器L1，濾波電解電容器C1，霍耳電流傳感器PA1，霍耳電壓傳感 器PV2組成，構成一路典型的H全橋DC-DC開關電源主電路，當電梯曳引機制動時對蓄電池 組(4)進行充電；另一組H全橋直流變換器由IGBT管Q5、Q6、Q7、Q8，變壓器T2，快恢復二 極管D5、 D6、 D7、 D8，濾波電感器L2，濾波電解電容器C2，霍耳電流傳感器PA2，霍耳電壓傳 感器PV3組成，構成另外一路典型的H全橋DC-DC開關電源主電路，當電梯曳引機啟動時對 蓄電池組(4)進行放電；霍耳電壓傳感器PV1，用來檢測電梯逆變單元(2)直流母線電壓； 普通二極管D9用來做電壓源并聯(lián)隔離。
3. 根據(jù)權利要求1所述的節(jié)能電梯控制柜，其特征在于所述的HYBRID主電路模塊的 結構為雙向H全橋直流變換器，P1、N1端子接整流單元(1)的輸出端，P2、N2端子接逆變單 元(2)的輸入端；當電梯曳引機制動，需要對蓄電池組(4)充電時，能量依次通過IGBT管 Q5、 Q6、 Q7、 Q8，變壓器T1 ， IGBT管Ql 、 Q2、 Q3、 Q4的快恢復二極管部分，濾波電感器Ll ，濾波 電解電容器C1、 C2，霍耳電流傳感器PA1，霍耳電壓傳感器PV1傳遞，給蓄電池組(4)充電； 當電梯曳引機啟動，需要對蓄電池組(4)放電時，能量依次通過IGBT管Q1、Q2、Q3、Q4，變壓 器Tl， IGBT管Q5、Q6、Q7、Q8的快恢復二極管部分，濾波電感器L2，濾波電解電容器C3、C4， 霍耳電流傳感器PA2，霍耳電壓傳感器PV2傳遞，給蓄電池組(4)放電。
4. 根據(jù)權利要求1所述的節(jié)能電梯控制柜，其特征在于所述的HYBRID主電路模塊的 結構為雙向非隔離直流變換器，P1、N1端子接整流單元(1)的輸出端，P2、N2端子接逆變單 元(2)的輸入端；當電梯曳引機制動，需要對蓄電池組(4)充電時，能量依次通過IGBT管Q2 中的IGBT部分、電感器Ll， IGBT管Ql的快恢復二極管部分，濾波電解電容器Cl，霍耳電流 傳感器PA1，霍耳電壓傳感器PV1傳遞，給蓄電池組(4)充電；當電梯曳引機啟動，需要對蓄 電池組(4)放電時，能量依次通過IGBT管Ql中的IGBT部分、電感器Ll， IGBT管Q2的快恢 復二極管部分，逆變單元(2)中的直流母線電容，霍耳電流傳感器PA2，霍耳電壓傳感器PV1 傳遞，給蓄電池組(4)放電。
5. 根據(jù)權利要求1所述的節(jié)能電梯控制柜，其特征在于所述的HYBRID主電路模塊的 運行是通過HYRBID控制電路模塊來控制的，所述的HYBRID控制電路模塊采用美國TI公司 的32位浮點DSP處理器TMS320F28335作為主處理器，其內(nèi)部含有6個EP麗增強脈寬調(diào)制 模塊，每個EP麗模塊可以控制一個IGBT橋臂的上下兩個對管；其內(nèi)部還含有12位ADC模塊用于將HYBRID主電路模塊中的模擬電壓、模擬電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,
專利摘要本實用新型公開了一種節(jié)能電梯控制柜，包括整流單元、逆變單元、HYBRID節(jié)能單元，所述的HYBRID節(jié)能單元由HYBRID主電路模塊和HYRBID控制電路模塊組成，所述的HYBRID主電路模塊包含蓄電池組；所述的HYBRID主電路模塊的兩個輸入端通過直流電纜與整流主電路模塊的兩個輸出端連接、兩個輸出端通過直流電纜與逆變主電路模塊的兩個輸入端連接，所述的HYRBID控制電路模塊通過控制信號電纜與HYBRID主電路模塊連接、通過485總線與電梯主控電路模塊連接。由于采用HYBRID節(jié)能控制單元代替了電阻制動型電梯控制柜中的制動電阻，解決了其發(fā)熱量大、能耗大的問題，且不會對電網(wǎng)造成諧波污染。
文檔編號B66B1/00GK201534734SQ20092024799
公開日2010年7月28日 申請日期2009年11月7日 優(yōu)先權日2009年11月7日
發(fā)明者權文浩, 李陽元 申請人:大連山億電子有限公司