CN211405449U - 一种四象限电梯变频器抗电网电压波动装置 - Google Patents

Abstract

本实施例公开了四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，包括：电流比较模块与信号触发模块连接，用于将运行时的电流与预设的电流值比较，并向信号触发模块输出触发信号；信号触发模块分别与驱动模块和定时模块连接，用于接收触发信号后向驱动模块输出封锁信号，以及向定时模块输出计时启动信号；驱动模块，用于在接收到封锁信号后，断开驱动连接以使与驱动模块连接的四象限电梯变频器中的整流功率半导体关闭；定时模块，用于在接收到计时启动信号后进行计时，并达到在预设的时间段后向信号触发模块发送复位信号，所述信号触发模块向驱动模块输出封锁关闭信号，使驱动模块驱动功率半导体运行。该装置在短时电网电压不稳定时不会停机。

Description

一种四象限电梯变频器抗电网电压波动装置

技术领域

本实用新型实施例涉及电子电路技术领域，尤其是一种四象限电梯变频器抗电网电压波动装置。

背景技术

现有技术中，四象限电梯变频器使用可控整流，即采用功率半导体替代二极管(功率半导体可以是IGBT或者晶闸管等)通过脉冲宽波调制(PWM)信号控制将三相输入交流电源可控整流为直流，把能源回馈到电网上进行再生利用同时实现能量的双向流动，从而实现电梯的四象限运行。

但是，在实际现场中由于电网电压不稳定会出现电压波动，尤其在电网电压跌落时，电网电流会出现过流现象,该过流电流可能会损坏功率半导体，现有技术在电网电流达到过流点时关闭整流PWM即可控整流所有功率半导体关闭可控整流不工作，此时，驱动器报故障电梯急停，如此会为乘梯人员带来不便。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型创造的实施例采用的一个技术方案是：提供一种四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，包括：电流比较模块、信号触发模块、定时模块和驱动模块；

所述电流比较模块与所述信号触发模块连接，用于将四象限电梯变频器的可控整流运行时的电流与预设的抗电压波动电流值进行比较，并向所述信号触发模块输出触发信号；

所述信号触发模块分别与所述驱动模块和所述定时模块连接，用于接收所述触发信号后向所述驱动模块输出封锁信号，以及向所述定时模块输出计时启动信号；

所述驱动模块，用于在接收到所述封锁信号后，断开驱动连接以使与所述驱动模块连接的所述四象限电梯变频器中的整流功率半导体关闭；

所述定时模块，用于在接收到计时启动信号后进行计时，并达到在预设的时间段后向所述信号触发模块发送复位信号，以使所述信号触发模块向所述驱动模块输出封锁关闭信号，使所述驱动模块驱动所述功率半导体运行。

可选地，还包括：计数模块；

所述计数模块与所述定时模块连接，用于记录所述定时模块连续发送复位信号的次数，在达到预设次数时，向控制所述驱动电路运行的脉冲宽度调制控制器发送故障信号，以使所述四象限电梯变频器停止运行。

可选地，还包括：计时模块；

所述计时模块与所述定时模块连接，用于记录所述定时模块连续发送复位信号的时长，在达到预设时长时，向控制所述驱动电路运行的脉冲宽度调制控制器发送故障信号，以使所述四象限电梯变频器停止运行。

可选地，还包括：滤波模块；

所述滤波模块与所述比较模块连接，用于对所述四象限电梯变频器的可控整流运行时的电流进行滤波。

可选地，还包括：电流检测模块；

所述电流检测模块与所述滤波模块连接，用于检测所述四象限电梯变频器的可控整流运行时的电流的数值。

可选地，所述滤波电路包括：第一电阻R1和第一电容C1；

所述第一电阻R1的一端与所述电流检测模块连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电容C1的第二端接地。

可选地，所述比较模块包括：第一运算放大器U1A、第二运算放大器U2A、第一反相器U3A、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第二电容C2、第三电容C3和二极管D1；

所述第一运算放大器U1A的反相输入端2与所述四象限电梯变频器的可控整流运行时电流的输入端连接，所述第一运算放大器U1A的同相输入端3分别与所述第二电阻R2的一端、所述第三电阻R3的一端以及与所述第二电容C2的一端连接，所述第一运算放大器U1A的输出端1分别与所述第四电阻R4的一端和所述二极管D1的输入端2连接；

所述第二电阻R2的另一端与电源输入端连接、所述第三电阻R3的另一端和所述第二电容C2的另一端接地，所述第四电阻R4的另一端连接电源输入端；

所述第二运算放大器U2B的同相输入端5与所述四象限电梯变频器的可控整流运行时电流的输入端连接，所述第二运算放大器U2B的反相输入端6分别与所述第五电阻R5的一端、所述第六电阻R6的一端以及与所述第三电容C3的一端连接，所述第二运算放大器U2B的输出端7分别与所述第七电阻R7的一端和所述二极管D1的输入端1连接；

所述第五电阻R5的另一端与电源输入端连接、所述第六电阻R6的另一端和所述第三电容C3的另一端接地，所述第七电阻R7的另一端连接电源输入端；

所述第一反相器U3A的输入端1分别与所述二极管的输出端3和所述第八电阻R8的一端连接，所述第一反相器U3A的输出端2与所述信号触发模块连接，所述第八电阻R8的另一端接地。

可选地，所述信号触发模块包括：第一芯片U4A、第九电阻R9和第十电阻R10；

所述第一芯片U4A的第一引脚CLR与所述第九电阻R9的一端连接，所述第一芯片U4A的第二引脚D与第四引脚PRE与所述第十电阻R10的一端连接，所述第一芯片U4A的第5引脚Q与所述驱动模块连接，所述第一芯片U4A的第六引脚Q-与所述定时模块连接；

所述第九电阻的另一端与所述第一反相器U3A的输出端连接，所述第十电阻的另一端连接电源输入端。

可选地，所述驱动模块包括：第二芯片OC7、与非门U5D和第十一电阻R11；

所述第二芯片OC7的第三引脚CATHODE与所述与非门U5D的输出端11连接，所述与非门U5D的第一输入端12分别与所述第十一电阻R11一端和所述第一芯片U4A的的第五引脚Q连接，所述与非门U5D的第二输入端与脉冲宽度调制控制器连接。

可选地，所述定时模块为集成电路模块。

本实用新型实施例的有益效果是：由于在线路电压不稳定时会出现过流，通过比较模块将四象限电梯变频器的电流与预设的电流值进行比较，在大于预设的电流值，即发生过流时，通过信号触发模块发送封锁信号给驱动电路关闭功率半导体，如此通过在过流时封锁对应的功率半导体运行减小过流值，在短暂的关闭后继续开通，可以实现在短时电网电压不稳定时不会停机，进而避免为乘坐电梯的人员带来的不便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种四象限电梯变频器抗电网电压波动装置示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种四象限电梯变频器抗电网电压波动装置的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种四象限电梯变频器抗电网电压波动装置示意图，包括：电流比较模块1、信号触发模块2、定时模块3和驱动模块4；其中，

电流比较模块1与信号触发模块2连接，用于将四象限电梯变频器的可控整流运行时的电流与预设的抗电网电压电流值进行比较，并向信号触发模块2输出触发信号；

信号触发模块2分别与驱动模块3和定时模块4连接，用于接收触发信号后向驱动模块4输出封锁信号，以及向定时模块3输出计时启动信号；

驱动模块4，用于在接收到封锁信号后，断开驱动连接以使与驱动模块4连接的四象限电梯变频器中的整流功率半导体关闭；

定时模块3，用于在接收到计时启动信号后进行计时，并达到在预设的时间段后向信号触发模块2发送复位信号，以使信号触发模块2向驱动模块4输出封锁关闭信号，使驱动模块4驱动功率半导体运行。

需要解释的是，本实施例中，触发信号用于使信号触发模块2启动。封锁信号用于使驱动模块4断开与四象限电梯变频器中的功率半导体的连接。复位信号用于使驱动模块4进行复位，即重新驱动功率半导体运行。

本实施例中，由于在线路电压不稳定时会出现过流，通过比较模块将四象限电梯变频器的电流与预设的电流值进行比较，在大于预设的电流值，即发生过流时，通过信号触发模块发送封锁信号给驱动电路关闭功率半导体，如此通过在过流时封锁对应的功率半导体运行减小过流值，在短暂的关闭后继续开通，可以实现在短时线路电压不稳定时不会停机，进而避免为乘坐电梯的人员带来的不便。

在一些实施方式中，还包括：计数模块；

计数模块与定时模块连接，用于记录定时模块连续发送复位信号的次数，在达到预设次数时，向控制驱动电路运行的脉冲宽度调制控制器发送故障信号，以使四象限电梯变频器停止运行。

在一些实施方式中，还包括：计时模块；

计时模块与定时模块连接，用于记录定时模块连续发送复位信号的时长，在达到预设时长时，向控制驱动电路运行的脉冲宽度调制控制器发送故障信号，以使四象限电梯变频器停止运行。

在实际应用中，对于连续出现多次电压波动，即仍需要终止电梯运行，此时，通过计时模块或者计数模块对定时模块发送复位信号的时长或次数进行记录，当达到预设值时，向脉冲宽度调制控制器发送故障信号，电梯停机，实现可控整流保护。

在一些实施方式中，还包括：电流检测模块；

电流检测模块与滤波模块连接，用于检测四象限电梯变频器的可控整流运行时的电流的数值。

在一些实施方式中，还包括：滤波模块与比较模块连接，用于对四象限电梯变频器的可控整流运行时的电流进行滤波。

如图2所示，图2为电路结构示意图，其中，滤波电路包括：第一电阻R1和第一电容C1；第一电阻R1的一端与电流检测模块连接，第一电阻R1的另一端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端接地。

在一些实施方式中，比较模块1包括：第一运算放大器U1A、第二运算放大器U2A、第一反相器U3A、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第二电容C2、第三电容C3和二极管D1；

第一运算放大器U1A的反相输入端2与四象限电梯变频器的可控整流运行时电流的输入端连接，第一运算放大器U1A的同相输入端3分别与第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端以及与第二电容C2的一端连接，第一运算放大器U1A的输出端1分别与所述第四电阻R4的一端和二极管D1的输入端2连接；

第二电阻R2的另一端与电源输入端连接、第三电阻R3的另一端和第二电容C2的另一端接地，第四电阻R4的另一端连接电源输入端；

第二运算放大器U2B的同相输入端5与四象限电梯变频器的可控整流运行时电流的输入端连接，第二运算放大器U2B的反相输入端6分别与第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端以及与第三电容C3的一端连接，第二运算放大器U2B的输出端7分别与第七电阻R7的一端和二极管D1的输入端1连接；

第五电阻R5的另一端与电源输入端连接、第六电阻R6的另一端和第三电容C3的另一端接地，第七电阻R7的另一端连接电源输入端；

第一反相器U3A的输入端1分别与二极管的输出端3和第八电阻R8的一端连接，第一反相器U3A的输出端2与信号触发模块连接，第八电阻R8的另一端接地。

在一些实施方式中，信号触发模块包括：第一芯片U4A、第九电阻R9和第十电阻R10；

第一芯片U4A的第一引脚CLR与第九电阻R9的一端连接，第一芯片U4A的第二引脚D与第四引脚PRE与第十电阻R10的一端连接，第一芯片U4A的第5引脚Q与驱动模块连接，第一芯片U4A的第六引脚Q-与定时模块连接；

第九电阻的另一端与第一反相器U3A的输出端连接，第十电阻的另一端连接电源输入端。

在一些实施方式中，驱动模块4包括：第二芯片OC7、与非门U5D和第十一电阻R11；

第二芯片OC7的第三引脚CATHODE与与非门U5D的输出端11连接，与非门U5D的第一输入端12分别与第十一电阻R11一端和第一芯片U4A的第五引脚Q连接，与非门U5D的第二输入端与脉冲宽度调制控制器连接。

需要说明的是，定时模块可以也采用计时模块或者计数模块，其中，计时模块或者计数模块可以是集成电路模块。

本实施例的实现原理如下所述：

当电梯的可控整流正常运行时，通过电流检测模块检测输入电流，经过滤波模块后输入到比较模块中，比较模块将输入的电流与预设的抗电网电压波动电流值进行比较判断是否出现电压波动，当输入电流大于抗电网电压抗电网电压波动电流值时，出现过电流，比较模块输出触发信号，使信号触发模块运行，即输出封锁信号到驱动模块使驱动模块单路断开以关闭电梯运行的功率半导体，以此减小过电流值，定时模块启动后是按照固定的频率进行工作的，在一个周期结束后发送复位信号到信号触发模块，使信号触发模块发送封锁关闭信号到驱动模块，驱动模块连接功率半导体运行。该装置可以实现在短时电网电压不稳定时不会停机，进而避免为乘坐电梯的人员带来的不便。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，其特征在于，包括：电流比较模块、信号触发模块、定时模块和驱动模块；

所述电流比较模块与所述信号触发模块连接，用于将四象限电梯变频器的可控整流运行时的电流与预设的抗电压波动电流值进行比较，并向所述信号触发模块输出触发信号；

所述信号触发模块分别与所述驱动模块和所述定时模块连接，用于接收所述触发信号后向所述驱动模块输出封锁信号，以及向所述定时模块输出计时启动信号；

所述驱动模块，用于在接收到所述封锁信号后，断开驱动连接以使与所述驱动模块连接的所述四象限电梯变频器中的整流功率半导体关闭；

所述定时模块，用于在接收到计时启动信号后进行计时，并达到在预设的时间段后向所述信号触发模块发送复位信号，以使所述信号触发模块向所述驱动模块输出封锁关闭信号，使所述驱动模块驱动所述功率半导体运行。

2.根据权利要求1所述的四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，其特征在于，还包括：计数模块；

所述计数模块与所述定时模块连接，用于记录所述定时模块连续发送复位信号的次数，在达到预设次数时，向控制所述驱动电路运行的脉冲宽度调制控制器发送故障信号，以使所述四象限电梯变频器停止运行。

3.根据权利要求1所述的四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，其特征在于，还包括：计时模块；

所述计时模块与所述定时模块连接，用于记录所述定时模块连续发送复位信号的时长，在达到预设时长时，向控制所述驱动电路运行的脉冲宽度调制控制器发送故障信号，以使所述四象限电梯变频器停止运行。

4.根据权利要求1所述的四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，其特征在于，还包括：滤波模块；

所述滤波模块与所述比较模块连接，用于对所述四象限电梯变频器的可控整流运行时的电流进行滤波。

5.根据权利要求4所述的四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，其特征在于，还包括：电流检测模块；

所述电流检测模块与所述滤波模块连接，用于检测所述四象限电梯变频器的可控整流运行时的电流的数值。

6.根据权利要求5所述的四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，其特征在于，所述滤波电路包括：第一电阻R1和第一电容C1；

所述第一电阻R1的一端与所述电流检测模块连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电容C1的第二端接地。

7.根据权利要求1所述的四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，其特征在于，所述比较模块包括：第一运算放大器U1A、第二运算放大器U2A、第一反相器U3A、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第二电容C2、第三电容C3和二极管D1；

所述第一运算放大器U1A的反相输入端2与所述四象限电梯变频器的可控整流运行时电流的输入端连接，所述第一运算放大器U1A的同相输入端3分别与所述第二电阻R2的一端、所述第三电阻R3的一端以及与所述第二电容C2的一端连接，所述第一运算放大器U1A的输出端1分别与所述第四电阻R4的一端和所述二极管D1的输入端2连接；

所述第二电阻R2的另一端与电源输入端连接、所述第三电阻R3的另一端和所述第二电容C2的另一端接地，所述第四电阻R4的另一端连接电源输入端；

所述第二运算放大器U2B的同相输入端5与所述四象限电梯变频器的可控整流运行时电流的输入端连接，所述第二运算放大器U2B的反相输入端6分别与所述第五电阻R5的一端、所述第六电阻R6 的一端以及与所述第三电容C3的一端连接，所述第二运算放大器U2B的输出端7分别与所述第七电阻R7的一端和所述二极管D1的输入端1连接；

所述第五电阻R5的另一端与电源输入端连接、所述第六电阻R6的另一端和所述第三电容C3的另一端接地，所述第七电阻R7的另一端连接电源输入端；

所述第一反相器U3A的输入端1分别与所述二极管的输出端3和所述第八电阻R8的一端连接，所述第一反相器U3A的输出端2与所述信号触发模块连接，所述第八电阻R8的另一端接地。

8.根据权利要求7所述的四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，其特征在于，所述信号触发模块包括：第一芯片U4A、第九电阻R9和第十电阻R10；

所述第一芯片U4A的第一引脚CLR与所述第九电阻R9的一端连接，所述第一芯片U4A的第二引脚D与第四引脚PRE与所述第十电阻R10的一端连接，所述第一芯片U4A的第5引脚Q与所述驱动模块连接，所述第一芯片U4A的第六引脚Q-与所述定时模块连接；

所述第九电阻的另一端与所述第一反相器U3A的输出端连接，所述第十电阻的另一端连接电源输入端。

9.根据权利要求8所述的四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，其特征在于，所述驱动模块包括：第二芯片OC7、与非门U5D和第十一电阻R11；

所述第二芯片OC7的第三引脚CATHODE与所述与非门U5D的输出端11连接，所述与非门U5D的第一输入端12分别与所述第十一电阻R11一端和所述第一芯片U4A的第五引脚Q连接，所述与非门U5D的第二输入端与脉冲宽度调制控制器连接。

10.根据权利要求7所述的四象限电梯变频器抗电网电压波动装置，其特征在于，所述定时模块为集成电路模块。

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