CN105565090B - 试验源 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电梯节能装置调试领域，提供了一种试验源，包括：上位机、整流单元、脉宽调制单元、ADC采样模块和控制板；上位机接收用户选择的电梯运行数据设定信息后，将电梯运行数据设定信息发送给控制板；整流单元将市电380V交流电压整流为540V直流电压后，输出端与脉冲调制单元连接；脉冲调制单元在控制板的控制下对电压进行脉冲宽度调制，输出端为试验源的电梯母线端；ADC采样模块采集试验源的电梯母线的电压和电流信息发送给控制板；控制板根据采集的电梯母线端的电压和电流信息以及接收的电梯运行数据设定信息，控制脉冲调制单元进行调制。可以不需要在电梯实际运行环境下进行电梯节能装置调试试验，节省了大量的人力和时间。
Description
技术领域
本发明属于电梯节能装置调试领域，尤其涉及一种试验源。
背景技术
目前，电梯节能装置调试试验大都需要在电梯运行的实际环境中进行多次试验，然后采集、统计、分析数据。如果每次都会耗费大量的人力和时间进行试验，因此迫切的需要一种模拟电梯上升或下降的试验系统。
名称为“一种用于模拟电梯运行的装置”的实用新型专利(申请号为：201020208667.8)公开的技术方案中，模拟装置包括电梯曳引电机及同轴的编码器、PLC、操作面板和显示面板，PLC包括能模拟电梯井道数据的电梯井道数据模拟模块，但并没有具体公开如何模拟电梯运行数据。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电梯运行模拟试验源，至少可克服现有技术的部分缺陷。
本发明实施例涉及的一种电梯运行模拟试验源，包括：上位机、整流单元、脉冲调制单元、ADC采样模块和控制板；
所述上位机与所述控制板连接，接收用户选择的电梯运行数据设定信息后，将所述电梯运行数据设定信息发送给所述控制板；
所述整流单元一端连接市电，将市电380V交流电压整流为540V直流电压后，输出端与所述脉冲调制单元连接；
所述脉冲调制单元在所述控制板的控制下对电压进行脉冲宽度调制，输出端为所述试验源的电梯母线端；
所述ADC采样模块采集所述试验源的电梯母线的电压和电流信息发送给所述控制板；
所述控制板根据采集的所述电梯母线端的电压和电流信息以及接收的所述电梯运行数据设定信息，控制所述脉冲调制单元进行调制。
作为实施例一涉及的一种电梯运行模拟试验源，所述上位机接收的电梯运行数据设定信息包括设定电梯母线电压U设和设定电梯功率P设；
所述控制板根据所述设定电梯母线电压U设和所述设定电梯功率P设计算设定母线电流为I设＝P设/U设；
所述ADC采样模块实时采集测量电梯母线电压U测和电梯母线电流I测，计算实测的电梯功率为P测＝U测*I测；
所述控制板比较所述设定电梯功率P设和所述实测的电梯功率P测的大小：
在判断所述实测的电梯功率P测小于所述设定电梯功率P设时，输出设定电梯母线电压U设和设定电梯母线电流I设为基准电梯母线电压和基准电梯母线电流，控制板采用脉冲宽度调制的控制方式控制脉冲调制单元使其输出端电压为该基准母线电压；
在判断所述实测的电梯功率P测不小于所述设定电梯功率P设时，通过所述上位机减小所述设定母线电压U设，重新进行判断，直至得到所述基准母线电压。
所述整流单元和所述脉冲调制单元之间设置有LC滤波单元，过滤设定频率的谐波。
所述LC滤波单元包括两个电感和一个电容，两个所述电感串联在所述整流单元的正极输出线路上，所述电容一端与两个所述电感的连接端相连，另一端与所述整流单元的负极输出端相连。
所述脉冲调制单元包括晶闸管和驱动器，所述控制板和所述驱动器相连，控制所述驱动器改变所述晶闸管的通断调制输出端电压。
所述试验源还包括辅助源，所述辅助源为开关电源，为所述驱动器和所述控制板提供工作电源。
所述控制板还包括通讯单元，所述控制板通过所述通讯单元实现与所述上位机的串行通讯。
所述试验源还包括继电器和能耗电阻，所述能耗电阻一端与电梯母线输出端负极连接，继电器控制外部超级电容节能装置的正极与电梯母线输出端正极或者所述能耗电阻的另一端连接。
本发明实施例提供的一种电梯运行模拟试验源的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种试验源，模拟电梯运行实际运行，可以不需要在电梯实际运行环境下进行电梯节能装置调试试验，节省了大量的人力和时间。
在本发明实施例中提供的一种试验源，结合电梯的实际运行情况中，在发电状态下不同的电梯存在不同的母线电压的稳定值，通过上位机设定母线电压，并实际采样判断该设定母线电压是否合适，采用PWM的控制方式控制电梯母线电压，PWM固定开关的频率(675HZ)，通过改变脉冲宽度改变占空比，使母线电压和母线电流具有良好的输出电压电流基准，由于电梯母线电压是固定值，可以直接计算出占空比，得出电梯母线电压的脉冲宽度调制。采用智能控制具有良好的控制性能，精度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种电梯运行模拟试验源的原理框图；
图2是本发明实施例提供的控制板控制脉冲调制单元进行调制的流程图；
图3是本发明实施例提供的试验源的应用实施例的原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本发明提供的一种试验源包括：上位机、整流单元、脉冲调制单元、ADC采样模块和控制板。
上位机与控制板连接，接收用户选择的电梯运行数据设定信息后，将该电梯运行数据设定信息发送给控制板。
整流单元一端连接市电，将市电380V交流电压整流为540V直流电压后，输出端与脉冲调制单元连接。
脉冲调制单元在控制板的控制下对电压进行脉冲宽度调制(PWM)，输出端为试验源的电梯母线端。
ADC采样模块采集试验源的电梯母线的电压和电流信息发送给控制板。
控制板根据采集的电梯母线端的电压和电流信息以及接收的电梯运行数据设定信息，控制脉冲调制单元进行调制。
本发明实施例提供的一种试验源，模拟电梯运行实际运行，可以不需要在电梯实际运行环境下进行电梯节能装置调试试验，节省了大量的人力和时间。
实施例一
本发明提供的实施例一为本发明提供的一种试验源的具体实施例。如图1所示为本发明实施例提供的试验源的电路原理图，由图1可知，本发明提供的电梯运行模拟试验源的实施例中：
如图2所示为本发明提供的控制板控制脉冲调制单元进行调制的流程图，由图2可知：
上位机接收的电梯运行数据设定信息包括设定电梯母线电压U设和设定电梯功率P设。
控制板根据设定电梯母线电压U设和设定电梯功率P设计算设定母线电流I设＝P设/U设。
ADC采样模块实时采集测量电梯母线电压U测和电梯母线电流I测，计算实测的电梯功率P测＝U测*I测。
控制板比较设定电梯功率P设和实测的电梯功率P测的大小，在判断实测的电梯功率P测小于设定电梯功率P设时，输出设定电梯母线电压U设和设定电梯母线电流I设为基准电梯母线电压和基准电梯母线电流，控制板采用脉冲宽度调制的控制方式控制脉冲调制单元使其输出端电压为该基准母线电压；在判断实测的电梯功率P测不小于设定电梯功率P设时，通过上位机减小设定母线电压U设，重新进行判断，直至得到基准母线电压。
在本发明实施例中提供的一种试验源，结合电梯的实际运行情况中，在发电状态下不同的电梯存在不同的母线电压的稳定值，通过上位机设定母线电压，并实际采样判断该设定母线电压是否合适，采用PWM的控制方式控制电梯母线电压，PWM固定开关的频率(675HZ)，通过改变脉冲宽度改变占空比，使母线电压和母线电流具有良好的输出电压电流基准，由于电梯母线电压是固定值，可以直接计算出占空比，得出电梯母线电压的脉冲宽度调制。采用智能控制具有良好的控制性能，精度高。
进一步的，在本发明实施例中，整流单元和脉冲调制单元之间设置有LC滤波单元，该LC滤波单元包括两个电感和一个电容，两个电感串联在整流单元的正极输出线路上，电容一端与两个电感的连接端相连，另一端与整流单元的负极输出端相连，过滤设定频率的谐波。
脉冲调制单元包括晶闸管和驱动器，控制板和驱动器相连，控制驱动器改变晶闸管的通断调制输出端电压。
本发明实施例中，试验源还包括辅助源，该辅助源为开关电源，为驱动器和控制板提供工作电源。如图所示，辅助源为驱动器提供18V工作电压，为控制板提供12V工作电压。
控制板还包括通讯单元，控制板通过通讯单元实现与上位机的串行通讯。
实施例二
本发明提供的实施例二为本发明提供的一种试验源的应用的实施例。如图3所示为本发明实施例提供的试验源的应用实施例的原理图，由图1和图3可知，本发明提供的电梯运行模拟试验源的应用实施例中：
试验源1和试验源2分别模拟两个电梯的运行，两个试验源与同一个PC机通过串口通信，两个试验源的母线输出端与超级电容节能装置连接。
PC机作为上位机，与用户交互，接收用户在界面上选择的电梯运行数据设定信息，包括两个电梯的母线电压、电梯功率、电梯速度、功率曲线、楼层数、停靠次数和电梯上下行控制等数据。
电梯的运行过程可以分为以下几个阶段：1、电梯启动上升时，速度增加达到一定水平时保持不变。2、电梯匀速上升。3、电梯速度下降，直至为0。
电梯轻载上行、重载下行处于发电状态，此运行过程中直流母线电压由静态电压上升到一定值(电梯不同，此值不同)，稳定一段时间后，下降到静态母线电压。电梯回馈的能量送过超级电容装置的DC-DC变换器向超级电容充电，超级电容电压升高，当超级电容电压升高到上限阈值，双向DC-DC停止工作。
电梯重载上行、轻载下行处于耗电状态，超级电容节能装置的超级电容通过DC-DC变换器向电梯直流母线供电，超级电容电压不断减小，当电压下载到下线阈值，双向DC-DC停止工作，此后由电网直接给电梯供电。
试验源结合电梯的实际情况，根据电梯设定母线电压进行调试。
进一步的，试验源还设置有继电器和能耗电阻，能耗电阻一端与电梯母线输出端负极连接，继电器控制外部超级电容节能装置的正极与电梯母线输出端正极或者能耗电阻的另一端连接，如图1所示，继电器开关接入5脚表示试验源的输出能量送入到超级电容节能装置，接入3脚表示超级电容节能装置的能量给能耗电阻。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种试验源，其特征在于，所述试验源包括：上位机、整流单元、脉冲调制单元、ADC采样模块和控制板；
所述上位机与所述控制板连接，接收用户选择的电梯运行数据设定信息后，将所述电梯运行数据设定信息发送给所述控制板；
所述整流单元一端连接市电，将市电380V交流电压整流为540V直流电压后，输出端与所述脉冲调制单元连接；
所述脉冲调制单元在所述控制板的控制下对电压进行脉冲宽度调制，输出端为所述试验源的电梯母线端；
所述ADC采样模块采集所述试验源的电梯母线的电压和电流信息发送给所述控制板；
所述控制板根据采集的所述电梯母线端的电压和电流信息以及接收的所述电梯运行数据设定信息，控制所述脉冲调制单元进行调制；
所述脉冲调制单元包括晶闸管和驱动器，所述控制板和所述驱动器相连，控制所述驱动器改变所述晶闸管的通断调制输出端电压；
所述上位机接收的电梯运行数据设定信息包括设定电梯母线电压U设和设定电梯功率P设；
所述控制板根据所述设定电梯母线电压U设和所述设定电梯功率P设计算设定母线电流为I设＝P设/U设；
所述ADC采样模块实时采集测量电梯母线电压U测和电梯母线电流I测，计算实测的电梯功率为P测＝U测*I测；
所述控制板比较所述设定电梯功率P设和所述实测的电梯功率P测的大小：
在判断所述实测的电梯功率P测小于所述设定电梯功率P设时，输出设定电梯母线电压U设和设定电梯母线电流I设为基准电梯母线电压和基准电梯母线电流，控制板采用脉冲宽度调制的控制方式控制脉冲调制单元使其输出端电压为该基准母线电压；
在判断所述实测的电梯功率P测不小于所述设定电梯功率P设时，通过所述上位机减小所述设定母线电压U设，重新进行判断，直至得到所述基准母线电压。
2.如权利要求1所述的试验源，其特征在于，所述整流单元和所述脉冲调制单元之间设置有LC滤波单元，过滤设定频率的谐波。
3.如权利要求2所述的试验源，其特征在于，所述LC滤波单元包括两个电感和一个电容，两个所述电感串联在所述整流单元的正极输出线路上，所述电容一端与两个所述电感的连接端相连，另一端与所述整流单元的负极输出端相连。
4.如权利要求1所述的试验源，其特征在于，所述试验源还包括辅助源，所述辅助源为开关电源，为所述驱动器和所述控制板提供工作电源。
5.如权利要求1所述的试验源，其特征在于，所述控制板还包括通讯单元，所述控制板通过所述通讯单元实现与所述上位机的串行通讯。
6.如权利要求1所述的试验源，其特征在于，所述试验源还包括继电器和能耗电阻，所述能耗电阻一端与电梯母线输出端负极连接，继电器控制外部超级电容节能装置的正极与电梯母线输出端正极或者所述能耗电阻的另一端连接。
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