CN110299854A - 一种电梯控制系统稳定电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电梯控制系统稳定电源装置，包括三相EMI滤波及防雷模块、三相整流滤波模块、辅助电源系统和单相逆变输出模块；所述三相EMI滤波及防雷模块、所述三相整流滤波模块、所述辅助电源系统和所述单相逆变输出模块依次连接。通过实施本发明，由现有技术的单相输入改为三相输入，由于三相电压在遇到突发状况时，只要有其中两相电压甚至一相电压正常时，本装置仍能输出正常电压给后端电梯控制系统，从而能够保证电梯控制系统在外部电网异常时仍然稳定可靠地继续工作，有效避免了电梯停车等故障情况的出现。

Description

一种电梯控制系统稳定电源装置
技术领域
本发明涉及电源优化技术领域，具体涉及一种电梯控制系统稳定电源装置。
背景技术
目前大部分电梯控制系统电源基本由单相交流电源输入，经整流后经高频变压器生成12VDC，24VDC等直流电源提供给电梯控制系统，如图1所示。现有的这种电源输入，当遇到外部电网突然有异常如雷击短时跳闸、线路有大型马达类负载启动致电压短时下陷、接触器或开关触点弹跳等等突发状况，且刚好发生在电梯控制系统电源输入的单相上面，就会很容易造成电梯控制系统崩溃或停止工作，从而引起电梯停车等故障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电梯控制系统稳定电源装置，能够有效防止由于外部电网异常而造成的电梯控制系统不稳定现象的出现。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电梯控制系统稳定电源装置，包括三相EMI滤波及防雷模块、三相整流滤波模块、辅助电源系统和单相逆变输出模块；所述电梯控制系统稳定电源装置具有三相交流市电输入端以及电梯终端控制电源输出端；
所述三相EMI滤波及防雷模块的输入端连接所述三相交流市电输入端，所述三相EMI滤波及防雷模块的输出端与所述三相整流滤波模块的输入端连接，所述三相整流滤波模块的第一输出端与所述辅助电源系统的输入端连接，所述辅助电源系统的输出端与所述单相逆变输出模块的电源输入端连接，所述三相整流滤波模块的第二输出端与所述单相逆变输出模块的输入端连接，所述单相逆变输出模块的输出端与所述电梯终端控制电源输出端连接。
进一步地，所述三相EMI滤波及防雷模块包括第一EMI滤波单元、三相防雷单元和第二EMI滤波单元；
所述第一EMI滤波单元的输入端与所述三相EMI滤波及防雷模块的输入端连接，所述第一EMI滤波单元的输出端与所述三相防雷单元的输入端连接，所述三相防雷单元的输出端与所述第二EMI滤波单元的输入端连接，所述第二EMI滤波单元的输出端与所述三相EMI滤波及防雷模块的输出端连接。
进一步地，所述第一EMI滤波单元包括第一电容器、第二电容器、第三电容器、第一电感器、第二电感器、第三电感器和第四电感器；
所述第一电容器的第一端与三相交流市电的第一相线连接，所述第二电容器的第一端与三相交流市电的第二相线连接，所述第三电容器的第一端与三相交流市电的第三相线连接，所述第一电容器的第二端、所述第二电容器的第二端、所述第三电容器的第二端均连接到三相交流市电的零线上，所述第一电感器的第一端与所述第三电容器的第一端连接，所述第二电感器的第一端与所述第二电容器的第一端连接，所述第三电感器的第一端与所述第一电容器的第一端连接，所述第四电感器的第一端与所述第三电容器的第二端连接，所述第一电感器的第二端、所述第二电感器的第二端、所述第三电感器的第二端、所述第四电感器的第二端分别与所述第一EMI滤波单元的输出端连接。
进一步地，所述三相防雷单元包括第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻和气体放电管；
所述第一压敏电阻的第一端与所述第三电感器的第二端连接，所述第二压敏电阻的第一端与所述第二电感器的第二端连接，所述第三压敏电阻的第一端与所述第一电感器的第二端连接，所述第一压敏电阻的第二端、所述第二压敏电阻的第二端、所述第三压敏电阻的第二端、所述气体放电管的第一端均连接到所述第四电感器的第二端上，所述气体放电管的第二端连接到大地。
进一步地，所述第二EMI滤波单元包括第四电容器、第五电容器、第六电容器和第七电容器；
所述第四电容器的第一端与所述第三电感器的第二端连接，所述第五电容器的第一端与所述第二电感器的第二端连接，所述第六电容器的第一端与所述第一电感器的第二端连接，所述第四电容器的第二端、所述第五电容器的第二端、所述第六电容器的第二端、所述第七电容器的第一端均连接到所述第四电感器的第二端上，所述第七电容器的第二端连接到大地。
进一步地，所述三相整流滤波模块包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管、第五整流二极管、第六整流二极管和第八电容器；
所述第一整流二极管的负极、所述第二整流二极管的负极、所述第三整流二极管的负极、所述第八电容器的第一端均连接到所述三相整流滤波模块的输出端上，所述第一整流二极管的正极、所述第四整流二极管的负极均连接到所述第一电感器的第二端上，所述第二整流二极管的正极、所述第五整流二极管的负极均连接到所述第二电感器的第二端上，所述第三整流二极管的正极、所述第六整流二极管的负极均连接到所述第一电感器的第二端上，所述第一整流二极管的负极、所述第二整流二极管的负极、所述第三整流二极管的负极与所述第八电容器的第二端共接地。
进一步地，所述单相逆变输出模块包括第一全桥逆变管、第二全桥逆变管、第三全桥逆变管、第四全桥逆变管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电感器、第九电容器和逆变控制单元；
所述第一全桥逆变管的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述逆变控制单元的第一控制端连接，所述第二全桥逆变管的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述逆变控制单元的第二控制端连接，所述第三全桥逆变管的第一端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述逆变控制单元的第三控制端连接，所述第四全桥逆变管的第一端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述逆变控制单元的第四控制端连接；
所述第一全桥逆变管的第二端、所述第二全桥逆变管的第二端均连接到所述第八电容器的第一端上，所述第一全桥逆变管的第三端、所述第三全桥逆变管的第二端、所述第九电容器的第二端、所述逆变控制单元的第六控制端均连接到所述单相逆变输出模块的第一输出端上，所述第二全桥逆变管的第三端、所述第四全桥逆变管的第二端均连接到所述第五电感器的第一端上，所述第五电感器的第二端、所述第九电容器的第一端、所述逆变控制单元的第五控制端均连接到所述单相逆变输出模块的第二输出端上，所述第三全桥逆变管的第三端、所述第四全桥逆变管的第三端均与所述第八电容器的第二端共接地，所述逆变控制单元的第七控制端与所述三相整流滤波模块的输出端连接。
进一步地，所述辅助电源系统的电源输入端与所述三相整流滤波模块的输出端连接，所述辅助电源系统包括5V直流电压输出端和12V直流电压输出端，所述5V直流电压输出端和12V直流电压输出端均与所述逆变控制单元的电源输入端连接。
相比于现有技术，本发明提供的电梯控制系统稳定电源装置能够将三相输入电转换为直流电源供给电梯控制系统，通过实施本发明，将现有技术的单相输入改为三相输入，由于三相电压在遇到突发状况时，只要有其中两相电压甚至一相电压正常时，本装置仍能输出正常电压给后端电梯控制系统，从而能够保证电梯控制系统在外部电网异常时仍然稳定且可靠地继续工作，有效避免电梯停车等故障情况的出现。
附图说明
图1是现有技术中的电梯控制系统的示意图；
图2是本发明一实施例提供的电梯控制系统稳定电源装置的原理框图；
图3是本发明一实施例提供的电梯控制系统稳定电源装置的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请结合图2-图3，本发明实施例提供了一种电梯控制系统稳定电源装置，包括三相EMI滤波及防雷模块11、三相整流滤波模块22、辅助电源系统44和单相逆变输出模块33；所述电梯控制系统稳定电源装置具有三相交流市电输入端以及电梯终端控制电源输出端；
所述三相EMI滤波及防雷模块1的输入端连接所述三相交流市电输入端，所述三相EMI滤波及防雷模块1的输出端与所述三相整流滤波模块2的输入端连接，所述三相整流滤波模块2的第一输出端与所述辅助电源系统4的输入端连接，所述辅助电源系统4的输出端与所述单相逆变输出模块3的电源输入端连接，所述三相整流滤波模块2的第二输出端与所述单相逆变输出模块3的输入端连接，所述单相逆变输出模块3的输出端与所述电梯终端控制电源输出端连接。
针对现有技术中由于外部电网异常而容易造成电梯控制系统崩溃或停止工作的缺点，本发明实施例将原有电梯控制系统电源的单相输入改为三相或三相四线输入，经整流及逆变，变成单相交流电源，提供给电梯控制系统，作为电梯控制系统电源的输入电压源。
相比于现有技术，本发明由单相输入改为三相输入，三相电压在遇到外部电网突然有异常如雷击短时跳闸、线路有大型马达类负载启动致电压短时下陷、接触器或开关触点弹跳等等突发状况，只要有其中两相电压甚至一相电压正常时，本装置仍能输出正常电压给后端电梯控制系统，从而能保证电梯控制系统稳定且可靠地继续工作，有效避免电梯停车等故障情况的出现。
在本发明实施例中，外电网(三相或三相四线输入)R/S/T(/N)分别经保险丝F2、F3、F5作为本装置的输入电压；通过三相EMI滤波及防雷模块1进行滤波和防雷处理；通过三相整流滤波模块2进行整流和滤波得到直流电压；然后通过4个全桥逆变管将逆变控制单元经驱动电阻R1-R4送出的逆变信号转换为含有载波的逆变电压，再经过L5和C9构成的低通滤波器后转换为所需要的逆变正弦波，最后输出到电梯终端控制电源设备，作为其稳定的输入电源。辅助电源系统4是本稳压电源装置的内部工作电源系统，其由C8上直流电压经DC/DC直流变换得到12VDC、5VDC等直流电压提供给逆变控制单元。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
1.当电网某相或某两相瞬时缺相或电压瞬时下陷时，电梯控制系统不受影响
2.当电网有雷击或其他强烈干扰时，由于有本三进单出电源的多级缓冲，可以极大地保护后端电梯控制系统等核心部分，使其免受干扰甚至损坏。
在具体实施例中，进一步地，所述三相EMI滤波及防雷模块1包括第一EMI滤波单元101、三相防雷单元102和第二EMI滤波单元103；
所述第一EMI滤波单元101的输入端与所述三相EMI滤波及防雷模块1的输入端连接，所述第一EMI滤波单元101的输出端与所述三相防雷单元102的输入端连接，所述三相防雷单元102的输出端与所述第二EMI滤波单元103的输入端连接，所述第二EMI滤波单元103的输出端与所述三相EMI滤波及防雷模块1的输出端连接。
在具体实施例中，进一步地，所述第一EMI滤波单元101包括第一电容器CX1、第二电容器CX2、第三电容器CX3、第一电感器L1、第二电感器L2、第三电感器L3和第四电感器L4；
所述第一电容器CX1的第一端与三相交流市电的第一相线连接，所述第二电容器CX2的第一端与三相交流市电的第二相线连接，所述第三电容器CX3的第一端与三相交流市电的第三相线连接，所述第一电容器CX1的第二端、所述第二电容器CX2的第二端、所述第三电容器CX3的第二端均连接到三相交流市电的零线上，所述第一电感器L1的第一端与所述第三电容器CX3的第一端连接，所述第二电感器L2的第一端与所述第二电容器CX2的第一端连接，所述第三电感器L3的第一端与所述第一电容器CX1的第一端连接，所述第四电感器L4的第一端与所述第三电容器CX3的第二端连接，所述第一电感器L1的第二端、所述第二电感器L2的第二端、所述第三电感器L3的第二端、所述第四电感器L4的第二端分别与所述第一EMI滤波单元101的输出端连接。
在具体实施例中，进一步地，所述三相防雷单元102包括第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2、第三压敏电阻MOV3和气体放电管GDT1；
所述第一压敏电阻MOV1的第一端与所述第三电感器L3的第二端连接，所述第二压敏电阻MOV2的第一端与所述第二电感器L2的第二端连接，所述第三压敏电阻MOV3的第一端与所述第一电感器L1的第二端连接，所述第一压敏电阻MOV1的第二端、所述第二压敏电阻MOV2的第二端、所述第三压敏电阻MOV3的第二端、所述气体放电管GDT1的第一端均连接到所述第四电感器L4的第二端上，所述气体放电管GDT1的第二端连接到大地。
在具体实施例中，进一步地，所述第二EMI滤波单元103包括第四电容器CY1、第五电容器CY2、第六电容器CY3和第七电容器CY4；
所述第四电容器CY1的第一端与所述第三电感器L3的第二端连接，所述第五电容器CY2的第一端与所述第二电感器L2的第二端连接，所述第六电容器CY3的第一端与所述第一电感器L1的第二端连接，所述第四电容器CY1的第二端、所述第五电容器CY2的第二端、所述第六电容器CY3的第二端、所述第七电容器CY4的第一端均连接到所述第四电感器L4的第二端上，所述第七电容器CY4的第二端连接到大地。
在具体实施例中，进一步地，所述三相整流滤波模块2包括第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4、第五整流二极管D5、第六整流二极管D6和第八电容器C8；
所述第一整流二极管D1的负极、所述第二整流二极管D2的负极、所述第三整流二极管D3的负极、所述第八电容器C8的第一端均连接到所述三相整流滤波模块2的输出端上，所述第一整流二极管D1的正极、所述第四整流二极管D4的负极均连接到所述第一电感器L1的第二端上，所述第二整流二极管D2的正极、所述第五整流二极管D5的负极均连接到所述第二电感器L2的第二端上，所述第三整流二极管D3的正极、所述第六整流二极管D6的负极均连接到所述第一电感器L1的第二端上，所述第一整流二极管D1的负极、所述第二整流二极管D2的负极、所述第三整流二极管D3的负极与所述第八电容器C8的第二端共接地。
在具体实施例中，进一步地，所述单相逆变输出模块3包括第一全桥逆变管Q1、第二全桥逆变管Q2、第三全桥逆变管Q3、第四全桥逆变管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电感器L5、第九电容器C9和逆变控制单元；
所述第一全桥逆变管Q1的第一端与所述第一电阻R1的第一端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述逆变控制单元的第一控制端连接，所述第二全桥逆变管Q2的第一端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述逆变控制单元的第二控制端连接，所述第三全桥逆变管Q3的第一端与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述逆变控制单元的第三控制端连接，所述第四全桥逆变管Q4的第一端与所述第四电阻R4的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述逆变控制单元的第四控制端连接；
所述第一全桥逆变管Q1的第二端、所述第二全桥逆变管Q2的第二端均连接到所述第八电容器C8的第一端上，所述第一全桥逆变管Q1的第三端、所述第三全桥逆变管Q3的第二端、所述第九电容器C9的第二端、所述逆变控制单元的第六控制端均连接到所述单相逆变输出模块3的第一输出端上，所述第二全桥逆变管Q2的第三端、所述第四全桥逆变管Q4的第二端均连接到所述第五电感器L5的第一端上，所述第五电感器L5的第二端、所述第九电容器C9的第一端、所述逆变控制单元的第五控制端均连接到所述单相逆变输出模块3的第二输出端上，所述第三全桥逆变管Q3的第三端、所述第四全桥逆变管Q4的第三端均与所述第八电容器C8的第二端共接地，所述逆变控制单元的第七控制端与所述三相整流滤波模块2的输出端连接。
在具体实施例中，进一步地，所述辅助电源系统4的电源输入端与所述三相整流滤波模块2的输出端连接，所述辅助电源系统4包括5V直流电压输出端和12V直流电压输出端，所述5V直流电压输出端和12V直流电压输出端均与所述逆变控制单元的电源输入端连接。
在具体实施例中，可以理解的是，在实际应用中，在电梯控制系统稳定电源装置的输入端以及输出应当设置保险丝，具体如图3中所示，F2/F3/F5为输入端的保险丝，F4为输出端的保险丝。
相比于现有技术，本发明提供的电梯控制系统稳定电源装置能够将三相输入电转换为直流电源供给电梯控制系统，通过实施本发明，将现有技术的单相输入改为三相输入，由于三相电压在遇到突发状况时，只要有其中两相电压甚至一相电压正常时，本装置仍能输出正常电压给后端电梯控制系统，从而能够保证电梯控制系统在外部电网异常时仍然稳定且可靠地继续工作，有效减少电梯停车等故障情况的出现。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电梯控制系统稳定电源装置，其特征在于，包括三相EMI滤波及防雷模块、三相整流滤波模块、辅助电源系统和单相逆变输出模块；所述电梯控制系统稳定电源装置具有三相交流市电输入端以及电梯终端控制电源输出端；
所述三相EMI滤波及防雷模块的输入端连接所述三相交流市电输入端，所述三相EMI滤波及防雷模块的输出端与所述三相整流滤波模块的输入端连接，所述三相整流滤波模块的第一输出端与所述辅助电源系统的输入端连接，所述辅助电源系统的输出端与所述单相逆变输出模块的电源输入端连接，所述三相整流滤波模块的第二输出端与所述单相逆变输出模块的输入端连接，所述单相逆变输出模块的输出端与所述电梯终端控制电源输出端连接。
2.根据权利要求1所述的电梯控制系统稳定电源装置，其特征在于，所述三相EMI滤波及防雷模块包括第一EMI滤波单元、三相防雷单元和第二EMI滤波单元；
所述第一EMI滤波单元的输入端与所述三相EMI滤波及防雷模块的输入端连接，所述第一EMI滤波单元的输出端与所述三相防雷单元的输入端连接，所述三相防雷单元的输出端与所述第二EMI滤波单元的输入端连接，所述第二EMI滤波单元的输出端与所述三相EMI滤波及防雷模块的输出端连接。
3.根据权利要求2所述的电梯控制系统稳定电源装置，其特征在于，所述第一EMI滤波单元包括第一电容器、第二电容器、第三电容器、第一电感器、第二电感器、第三电感器和第四电感器；
所述第一电容器的第一端与三相交流市电的第一相线连接，所述第二电容器的第一端与三相交流市电的第二相线连接，所述第三电容器的第一端与三相交流市电的第三相线连接，所述第一电容器的第二端、所述第二电容器的第二端、所述第三电容器的第二端均连接到三相交流市电的零线上，所述第一电感器的第一端与所述第三电容器的第一端连接，所述第二电感器的第一端与所述第二电容器的第一端连接，所述第三电感器的第一端与所述第一电容器的第一端连接，所述第四电感器的第一端与所述第三电容器的第二端连接，所述第一电感器的第二端、所述第二电感器的第二端、所述第三电感器的第二端、所述第四电感器的第二端分别与所述第一EMI滤波单元的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的电梯控制系统稳定电源装置，其特征在于，所述三相防雷单元包括第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻和气体放电管；
所述第一压敏电阻的第一端与所述第三电感器的第二端连接，所述第二压敏电阻的第一端与所述第二电感器的第二端连接，所述第三压敏电阻的第一端与所述第一电感器的第二端连接，所述第一压敏电阻的第二端、所述第二压敏电阻的第二端、所述第三压敏电阻的第二端、所述气体放电管的第一端均连接到所述第四电感器的第二端上，所述气体放电管的第二端连接到大地。
5.根据权利要求4所述的电梯控制系统稳定电源装置，其特征在于，所述第二EMI滤波单元包括第四电容器、第五电容器、第六电容器和第七电容器；
所述第四电容器的第一端与所述第三电感器的第二端连接，所述第五电容器的第一端与所述第二电感器的第二端连接，所述第六电容器的第一端与所述第一电感器的第二端连接，所述第四电容器的第二端、所述第五电容器的第二端、所述第六电容器的第二端、所述第七电容器的第一端均连接到所述第四电感器的第二端上，所述第七电容器的第二端连接到大地。
6.根据权利要求5所述的电梯控制系统稳定电源装置，其特征在于，所述三相整流滤波模块包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管、第五整流二极管、第六整流二极管和第八电容器；
所述第一整流二极管的负极、所述第二整流二极管的负极、所述第三整流二极管的负极、所述第八电容器的第一端均连接到所述三相整流滤波模块的输出端上，所述第一整流二极管的正极、所述第四整流二极管的负极均连接到所述第一电感器的第二端上，所述第二整流二极管的正极、所述第五整流二极管的负极均连接到所述第二电感器的第二端上，所述第三整流二极管的正极、所述第六整流二极管的负极均连接到所述第一电感器的第二端上，所述第一整流二极管的负极、所述第二整流二极管的负极、所述第三整流二极管的负极与所述第八电容器的第二端共接地。
7.根据权利要求6所述的电梯控制系统稳定电源装置，其特征在于，所述单相逆变输出模块包括第一全桥逆变管、第二全桥逆变管、第三全桥逆变管、第四全桥逆变管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电感器、第九电容器和逆变控制单元；
所述第一全桥逆变管的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述逆变控制单元的第一控制端连接，所述第二全桥逆变管的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述逆变控制单元的第二控制端连接，所述第三全桥逆变管的第一端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述逆变控制单元的第三控制端连接，所述第四全桥逆变管的第一端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述逆变控制单元的第四控制端连接；
所述第一全桥逆变管的第二端、所述第二全桥逆变管的第二端均连接到所述第八电容器的第一端上，所述第一全桥逆变管的第三端、所述第三全桥逆变管的第二端、所述第九电容器的第二端、所述逆变控制单元的第六控制端均连接到所述单相逆变输出模块的第一输出端上，所述第二全桥逆变管的第三端、所述第四全桥逆变管的第二端均连接到所述第五电感器的第一端上，所述第五电感器的第二端、所述第九电容器的第一端、所述逆变控制单元的第五控制端均连接到所述单相逆变输出模块的第二输出端上，所述第三全桥逆变管的第三端、所述第四全桥逆变管的第三端均与所述第八电容器的第二端共接地，所述逆变控制单元的第七控制端与所述三相整流滤波模块的输出端连接。
8.根据权利要求1所述的电梯控制系统稳定电源装置，其特征在于，所述辅助电源系统的电源输入端与所述三相整流滤波模块的输出端连接，所述辅助电源系统包括5V直流电压输出端和12V直流电压输出端，所述5V直流电压输出端和12V直流电压输出端均与所述逆变控制单元的电源输入端连接。
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