CN204559459U - 一种用于升降机的电源控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于升降机的电源控制电路，包括交流电源、整流或逆变单元、公共直流母线、变频或逆变驱动单元和电动机；交流电源和整流或逆变单元连接，公共直流母线与整流或逆变单元的输出端连接，公共直流母线上并联连接有至少两组变频或逆变驱动单元；变频或逆变驱动单元与用于驱动升降机做升降运动的电动机连接；公共直流母线之间设置有若干个浪涌吸收单元。本实用新型的控制电路适用于多笼型升降机或者多轿厢的电梯，能够实现不同升降机或电梯之间的能量共享，进一步设置可反馈的供电电源，能够将多余的能量反馈回电网，实现能量的再生。

Description

一种用于升降机的电源控制电路

技术领域

本实用新型属于升降机控制系统技术领域，具体涉及一种用于升降机的电源控制电路。

背景技术

对于多笼型的升降机,包括电梯等多轿厢的升降机械，其中每一个升降机电机控制电路或控制系统采用的是一个AFE主动前端整流-逆变电源和电机逆变器的电气结构，AFE主动前端整流-逆变电源直接与三相交流电连接，升降机与升降机之间没有电气联系。这就造成了此类系统一个重要工态，即起升/降落并存时，降落负载的机械能量只能通过AFE主动前端流-逆变电源反馈回供电电网，实现能量反馈，这是唯一的途径，而不能在系统内部或多笼之间通过直流母线直接转化为起升负载的动力，实现能量共享，且通过AFE主动前端流-逆变电源反馈回供电电网，也增加了对电网的影响，例如谐波干扰，特别是一些场合，如电网不允许反馈电能、带接触网的供电电网等；况且AFE一次性投入成本高，综合节电的性价比并不突出，应用技术要求高，用户接受程度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有的多笼型升降机的控制系统中存在的问题，提供一种用于升降机的电源控制电路，升降机与升降机之间实现能量共享，实现对升降机系统的节能降耗。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于升降机的电源控制电路，包括交流电源、整流或逆变单元、公共直流母线、变频或逆变驱动单元和电动机；交流电源和整流或逆变单元连接，公共直流母线与整流或逆变单元的输出端连接，公共直流母线上并联连接有至少两组变频或逆变驱动单元；变频或逆变驱动单元与用于驱动升降机做升降运 动的电动机连接；公共直流母线之间设置有若干个浪涌吸收单元。

优选地，所述的整流或逆变单元包括依次电连接的输入电感和整流电路，所述的变频或逆变驱动单元还连接有制动单元和制动电阻；所述的整流电路为二极管整流电路或可控硅整流电路。

优选地，所述的整流或逆变单元包括依次电连接的电源线性滤波单元、输入电感和AFE主动前端整流逆变回馈单元，交流电源的输出端与电源线性滤波单元连接，AFE主动前端整流逆变回馈单元的输出端与公共直流母线连接。

优选地，还包括并联型反馈电源PRU或RCU，并联型反馈电源PRU或RCU的输入端与公共直流母线连接，并联型反馈电源PRU或RCU的输出端与交流电源的输出端连接；所述的整流或逆变单元包括依次电连接的输入电感和整流电路；所述的整流电路为二极管整流电路、可控硅整流电路或IGBT整流逆变电路。

优选地，所述的变频或逆变驱动单元与公共直流母线之间设置有快速熔断器和反向并联二极管对，变频或逆变驱动单元内部设置有支撑电容，公共直流母线依次连接快速熔断器、反向并联二极管对和支撑电容，并通过支撑电容与变频或逆变驱动单元连接。

优选地，所述的浪涌吸收单元采用单个的浪涌吸收电容，或者由电容和电阻串联而成的阻容吸收回路。

优选地，所述的变频或逆变驱动单元采用变频器或者直接使用逆变器。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种用于多笼型的升降机的电源控制电路，即两笼以上的升降机，采用公共直流母线为基础，解决了现有的长母线所带来的谐波干扰、负载不均衡和耗能等问题，实现了多笼升降机之间能量的平衡与共享，再结合制动单元和制动电阻组成的能耗设备、串联型的电源整流-回馈设备AFE、并联型反馈电源PRU或RCU等形式，实现能量的共享和能量的反馈，在不同应用场合下都能安全运行，同时满足客户的多种市场需求，进一步节约升降机的使用成本以及减少能源的消耗和拓宽其应用范围。

变频或逆变驱动单元与公共直流母线之间通过快速熔断器隔开，系统内任意一个升降机发生故障时，其自身的驱动电路会以最快速度脱离系统，避免对系统造成影响。

变频或逆变驱动单元与公共直流母线之间还设置有二极管对，通过二极管对吸收公共直流母线产生的浪涌电流、瞬间高压对主回路的可控硅或IGBT造成损害。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1电路框图。

图2是本实用新型的实施例2电路框图。

图3是本实用新型的实施例3电路框图。

图中标记：1-交流电源，3-整流或逆变单元，31-输入电感，32-整流电路，33-电源线性滤波单元，34-AFE主动前端整流单元，4-浪涌吸收单元，5-快速熔断器，6-反向并联二极管对，7-支撑电容，8-变频或逆变驱动单元，9-制动单元，11-制动电阻，12-电动机，13-公共直流母线，14-并联型反馈电源PRU或RCU。

具体实施方式

实施例1：

参照图1，本实施例的一种用于升降机的电源控制电路，包括交流电源1、整流或逆变单元3、公共直流母线13、变频或逆变驱动单元8和电动机12；交流电源1和整流或逆变单元3连接，公共直流母线13与整流或逆变单元3的输出端连接，公共直流母线13上并联连接有变频或逆变驱动单元8；变频或逆变驱动单元8与用于驱动升降机做升降运动的电动机12连接；公共直流母线13之间设置有若干个浪涌吸收单元4，浪涌吸收单元4采用单个的浪涌吸收电容，或者由电容和电阻串联而成的阻容吸收回路。

变频或逆变驱动单元8采用变频器或者直接使用逆变器。变频或逆变驱动 单元8以及电动机12设置有2组或2组以上。变频或逆变驱动单元8与公共直流母线13之间设置有快速熔断器5和反向并联二极管对6，变频或逆变驱动单元8内部设置有支撑电容7，公共直流母线13依次连接快速熔断器5、反向并联二极管对6和支撑电容7，并通过支撑电容7与变频或逆变驱动单元8连接。所述的反向并联二极管对6为双向触发二极管。

增大变频器或逆变器内部的支撑电容7容量，由于支撑电容7靠近主回路的可控硅或IGBT,对系统中存在的瞬间过压反应最快，对可控硅或IGBT瞬间过压保护作用明显；同时，增大了支撑电容7容量，对变频器或逆变器的储能作用也有所提高，利于各个变频器或逆变器之间能量的平衡转换，系统平稳启停。

每个变频器或逆变器自身都带有制动单元9和制动电阻11，由于它就近安装在主回路中，无论母线电压波动情况如何，其反应的都是主电路的过压状态，因此就更有效的保护了主回路免受系统浪涌过压的威胁；其规格大小由单体变频器或逆变器容量决定。

在公共直流母线13的始端、中端、末端也加强了对长线路可能引起的浪涌过压的吸收，设置有浪涌吸收单元4，浪涌吸收电容C主要是吸收浪涌的峰值；由电容和电阻串联而成的阻容吸收回路R-Cr还可吸收浪涌中的部分有功功率；其值的选择参考支撑电容7和制动电阻11。

整流或逆变单元3包括输入电感31和整流电路32，所述的变频或逆变驱动单元8还连接有制动单元9和制动电阻11，整流电路32为二极管整流电路或可控硅整流电路。

连接三相交流电的交流电源1，经过输入电感31后通过由整流电路32整流后，转换成直流电输入公共直流母线13，公共直流母线13为并联在公共直流母线13上的变频或逆变驱动单元8提供直流电，然后通过变频驱动电机将直流电转化成交流电供给电动机12。当其中一个升降机在下降时，其产生的电能通过公共直流母线13转化到其他升降机的变频或逆变驱动单元8的电能，从而实现能量的共享。一旦系统内部无法实现转化时，通过连接变频或逆变驱动单元8 的制动单元9和制动电阻11将其消耗。

本实施例的技术方案具有能量共享功能，不具有能量回馈功能，但系统成本低廉，经济适用，节能性价比高，对电网没有特殊要求和不产生谐波干扰。

实施例2：

参照图2，与实施例1不同之处在于：本实施例的一种用于升降机的电源控制电路，整流或逆变单元3包括依次电连接的电源线性滤波单元33、输入电感31和AFE主动前端整流或逆变单元34，交流电源1的输出端与电源线性滤波单元33连接，AFE主动前端整流逆变回馈单元32的输出端与公共直流母线13连接。同时，省略了连接在变频或逆变驱动单元8的制动单元9和制动电阻11。

由电源线性滤波单元33、输入电感31和AFE主动前端整流或逆变单元34构成的整流或逆变单元3是双向的，既能供给系统直流电源，又能向电网反馈能量。工作在整流供电还是能量反馈或逆变馈电形式取决于系统内部工作状态：当系统内部总功率是需要电能转化为机械能做机械功时，例如提升负载功率大于降落负载功率，电源工作在整流状态，供给系统电功率；当系统内部总功率是机械势能产生的功率大于机械动能所需功率时，例如降落负载功率大于提升负载功率，电源工作在再生馈电状态，向电网反馈电功率。不仅能够实现不同升降机驱动电路之间的能量共享，同时能够向电网反馈，实现能量的再生。

本实施例的技术方案，具有能量共享和回馈功能，对系统供电效果和功率因数都有所提高，节能效果明显。

实施例3：

参照图3，与实施例1不同之处在于：本实施例的一种用于升降机的电源控制电路，还包括并联型反馈电源PRU或RCU14。在此对PRU和RCU做出解释，PRU的全称为Power Regenerative Unit，中文解释为能量再生型反馈单元；RCU的全称为Regenerative Converter Unit，中文解释为再生转换型单元。无论是能量再生型反馈还是再生转换型，主要作用都是再生馈电。

并联型反馈电源PRU或RCU14的输入端与公共直流母线13连接，并联型反 馈电源PRU或RCU14的输出端与交流电源1的输出端连接；所述的整流或逆变单元3包括输入电感31和整流电路32。能量回馈由并联的PRU或RCU完成，同时，省略了连接在变频或逆变驱动单元8的制动单元9和制动电阻11。整流电力32为二极管整流电路、可控硅整流电路或IGBT整流逆变电路。

本实施例通过输入电感31和整流电流32构成的整流或逆变单元3为单向整流供电，同时设置有并联型反馈电源PRU或RCU14，通过并联型反馈电源PRU或RCU14反向馈电，从而构成双向的供电电源，既能供给系统直流电源，又能向电网反馈能量。工作在整流供电还是能量反馈或逆变馈电形式取决于系统内部工作状态：当系统内部总功率是需要电能转化为机械能做机械功时，例如提升负载功率大于降落负载功率，电源工作在整流状态，供给系统电功率；当系统内部总功率是机械势能产生的功率大于机械动能所需功率时，例如降落负载功率大于提升负载功率，电源工作在再生馈电状态，向电网反馈电功率。不仅能够实现不同升降机驱动电路之间的能量共享，同时能够向电网反馈，实现能量的再生。

本实施例的技术方案具有能量共享和回馈功能，对系统供电会产生一定的谐波影响；节能效果和使用维护成本居中，因此节能性价比居中。

Claims (7)

1.一种用于升降机的电源控制电路，其特征在于，包括交流电源(1)、整流或逆变单元(3)、公共直流母线(13)、变频或逆变驱动单元(8)和电动机(12)；交流电源(1)和整流或逆变单元(3)连接，公共直流母线(13)与整流或逆变单元(3)的输出端连接，公共直流母线(13)上并联连接有至少两组变频或逆变驱动单元(8)；变频或逆变驱动单元(8)与用于驱动升降机做升降运动的电动机(12)连接；公共直流母线(13)之间设置有若干个浪涌吸收单元(4)。

2.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述的整流或逆变单元(3)包括依次电连接的输入电感(31)和整流电路(32)，所述的变频或逆变驱动单元(8)还连接有制动单元(9)和制动电阻(11)；所述的整流电路(32)为二极管整流电路或可控硅整流电路。

3.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述的整流或逆变单元(3)包括依次电连接的电源线性滤波单元(33)、输入电感(31)和AFE主动前端整流逆变回馈单元(34)，交流电源(1)的输出端与电源线性滤波单元(33)连接，AFE主动前端整流逆变回馈单元(34)的输出端与公共直流母线(13)连接。

4.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，还包括并联型反馈电源PRU或RCU(14)，并联型反馈电源PRU或RCU(14)的输入端与公共直流母线(13)连接，并联型反馈电源PRU或RCU(14)的输出端与交流电源(1)的输出端连接；所述的整流或逆变单元(3)包括依次电连接的输入电感(31)和整流电路(32)；所述的整流电路(32)为二极管整流电路、可控硅整流电路或IGBT整流逆变电路。

5.根据权利要求2、3或4所述的电源控制电路，其特征在于，所述的变频或逆变驱动单元(8)与公共直流母线(13)之间设置有快速熔断器(5)和反向并联二极管对(6)，变频或逆变驱动单元(8)内部设置有支撑电容(7)，公共直流母线(13)依次连接快速熔断器(5)、反向并联二极管对(6)和支撑电容(7)，并通过支撑电容(7)与变频或逆变驱动单元(8)连接。

6.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述的浪涌吸收单元(4)采用单个的浪涌吸收电容，或者由电容和电阻串联而成的阻容吸收回路。

7.根据权利要求1、2、3或4所述的电源控制电路，其特征在于，所述的变频或逆变驱动单元(8)采用变频器或者直接使用逆变器。