[发明专利]一种电梯驱动控制、节能一体化系统及方法有效
| 申请号： | 201610846776.4 | 申请日： | 2016-09-23 |
| 公开（公告）号： | CN106276445B | 公开（公告）日： | 2019-07-02 |
| 发明（设计）人： | 郭健;朱孟韬;吴益飞;杨杰;沈宏丽;陈庆伟;樊卫华;李胜;汤冯伟;林立斌 | 申请（专利权）人： | 南京理工大学 |
| 主分类号： | B66B1/30 | 分类号： | B66B1/30;B66B5/02;H02J3/32;H02J7/34 |
| 代理公司： | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人： | 马鲁晋 |
| 地址： | 210094 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种电梯驱动控制、节能一体化系统，该系统采用基于双DSP和FPGA的主控单元，采集曳引机电压电流、速度位置等信息，综合判断后，完成对电梯曳引机控制。同时采用超级电容器组作为再生制动能量存储器件和电梯驱动控制子系统运行的供电电源，在电梯子系统运行的制动过程中存储能量。超级电容器通过双向直流变换器直接并联直流母线，主控单元利用电梯信号采集单元实时监测电梯运行状态，完成超级电容模块充放电模式的转变，达到节能目的。本系统充分利用超级电容器放电电流大、使用寿命长、充放电时间短和电容密度大等特点，提高了电梯运行的节能效率和安全性，具有很高的社会效益和经济效益，符合环保和可持续发展的观念。 | ||
| 搜索关键词： | 电梯驱动 超级电容器 一体化系统 主控单元 节能 双向直流变换器 超级电容模块 超级电容器组 电梯运行状态 再生制动能量 充放电模式 电梯曳引机 电梯子系统 控制子系统 采集单元 存储能量 存储器件 电梯信号 电梯运行 电压电流 放电电流 供电电源 节能效率 实时监测 使用寿命 速度位置 直接并联 直流母线 制动过程 综合判断 充放电 曳引机 电容 双DSP 采集 环保 | ||
【主权项】：
1.一种电梯驱动控制、节能一体化系统，其特征在于，包括AC/DC整流器(2)，直流母线(3)，DC/AC逆变器(4)，曳引机驱动系统(6)，电梯曳引机(7)，超级电容器组(11)，双向DC/DC变换器(8)，DC/DC电源模块(5)，主控制单元(9)，电梯运行信息采集单元(10)，制动单元(12)；外部交流电网(1)通过AC/DC整流器(2)与直流母线(3)相连，直流母线(3)通过DC/AC逆变器(4)与曳引机驱动系统(6)连接，曳引机驱动系统(6)和电梯曳引机(7)相连，其中AC/DC整流器(2)与外部交流电网(1)相连，直流母线连接AC/DC整流器(2)与DC/AC逆变器(4)，电梯曳引机(7)运行时，外部交流电网(1)通过AC/DC整流器(2)、DC/AC逆变器(4)给曳引机驱动系统(6)提供能量；电梯运行信息采集单元(10)分别与曳引机驱动系统(6)和电梯曳引机(7)相连，采集电梯运行时的电压、电流、速度、位置信息，并与主控制单元(9)相连，将上述电梯运行信息发送给主控制单元(9)，主控制单元(9)根据上述信息通过双DSP以及可编程逻辑器件FPGA对曳引机驱动系统(6)进行控制，曳引机驱动系统(6)带动电梯曳引机运行；超级电容器组(11)通过双向DC/DC变换器(8)与直流母线(3)相连，超级电容器组(11)通过双向DC/DC变换器(8)吸收和存储电梯曳引机(7)运行过程中产生的制动能量，并在电梯曳引机(7)电动状态下将存储的能量回馈；双向DC/DC变换器(8)与主控制单元(9)相连，主控制单元(9)根据信号采样电路采集超级电容器组(11)和双向DC/DC变换器(8)的运行参数信号，并将所述信号存储在主控制单元(9)中；主控制单元(9)通过电梯运行信息采集单元(10)的输出信号以及双向DC/DC变换器(8)的运行信息综合判断来控制双向DC/DC变换器(8)，从而对超级电容器组(11)的充放电进行控制；DC/DC电源模块(5)从直流母线(3)上获取直流电压，并与主控制单元(9)相连，为其提供工作电压，在外部交流电网(1)发生故障停电时，利用超级电容器组(11)储存的能量，维持主控制单元(9)运行，主控制单元(9)发出故障报警，完成断电前的现场恢复，切换到紧急平层工作状态，利用超级电容器组(11)存储的能量对曳引机驱动系统(6)进行控制，实现电梯曳引机(7)的平稳安全运行，主控制单元(9)连接制动单元(12)，在发生紧急情况时通过抱闸将曳引机抱死；所述主控制单元(9)以双DSP和FPGA为核心，采集电梯驱动子系统和电梯节能子系统的信息，分别对双向DC/DC变换器(8)和曳引机驱动系统(6)加以控制，实现电梯驱动控制；主控制单元(9)包括主DSP模块、从DSP模块、FPGA模块信号采样电路、信号调理电路、辅助电源电路、驱动电路，通过信号采样电路和调理电路对电梯运行信息采集单元(10)各传感器输出的信号进行处理，结果输出给DSP和FPGA模块进行处理，FPGA实现双DSP模块的数据交换和SPI通信，FPGA模块对故障信号进行处理，根据随行电缆得到的各传感器信号得到继电器输出控制信号，DSP根据曳引机速度、位置、电压电流等信息通过控制算法得到曳引机控制决策信号，完成对曳引机驱动系统(6)的控制。
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- 2017-10-17 - 2018-07-10 - B66B1/30
- 本实用新型公开了一种用于电梯的平衡稳定系统，所述平衡稳定系统包括信号稳定系统、转速/加速度匹配系统；并通过电梯的压力传感器、传送机构与PLC控制器之间的合理的连接方式，使信号传输稳定，避免失真、丢失等；同时，压力传感器的输出值、伺服电机的转速、电梯的加速度之间满足一定的关系，使电梯在运行的过程中平稳、舒适、避免顿挫，并减少电梯运行过程中对零部件之间的磨损，提高电梯的使用寿命。
- 一种液压电梯停电自动解困装置-201721332410.1
- 李顺贤 - 四川泰升液压电梯制造有限公司
- 2017-10-17 - 2018-05-01 - B66B1/30
- 本实用新型公开了一种液压电梯停电自动解困装置，总继电器的线圈与电梯控制电源连接；多个楼层继电器的线圈与多个平层行程开关构成楼层继电器控制电路；总继电器的第一常闭触点、多个楼层继电器的常闭触点、下行液压电磁开关阀的线圈形成电梯下行控制电路；多个楼层继电器的常开触点和门机形成门机控制电路；解困直流电源分别与楼层继电器控制电路、电梯下行控制电路和逆变器连接，逆变器与门机控制电路连接。本实用新型具有自动检测停电事故、自动控制电梯轿厢下行到最近平层位置并停止、自动控制门机运行从而开启电梯门的功能，避免了乘客因意外停电而长时间被困的安全事故，而且不需要外部救援，节约了因救援而产生的成本。
- 一种基于红外线人体感应的电梯自动呼叫装置-201711260253.2
- 区纪宜 - 三洋电梯（珠海）有限公司
- 2017-12-04 - 2018-03-27 - B66B1/30
- 本发明公开了一种基于红外线人体感应的电梯自动呼叫装置，安装在电梯的门套上，包括红外线人体感应开关、电梯电源及控制器，所述红外线人体感应开关与控制器电连接，所述红外线人体感应开关通过设置在门套内的电源线与电梯电源连接，所述控制器与安装在门套上的电梯按钮电连接，当红外线感应开关感应到电梯门前有人时，控制器控制电梯按钮呼叫电梯停靠本层。本红外线人体感应的自动呼电梯装置采用红外线感应开关感应电梯门前是否有人，并通过控制器控制电梯按钮停靠本层，极大的方便了人们的出行。
- 电梯的控制装置-201510866450.3
- 野岛秀一 - 东芝电梯株式会社
- 2015-12-01 - 2018-03-09 - B66B1/30
- 本发明涉及电梯的控制装置。检测具有电力充电/辅助功能的电池装置中的电力转换器所搭载的半导体开关元件的异常状态并立即进行保护动作。一实施方式涉及的电梯的控制装置(30)具备电压检测部(41)、电压预测部(42)、异常判定部(43)和保护动作部(44)。电压预测部(42)基于轿厢(4)的运行模式来预测电池装置(20)的电力辅助量或电力充电量，根据该预测出的电力来预测在IGBT(22a)中流动的电流模式，根据该预测出的电流模式来预测IGBT(22a)的Vce电压值。电压检测部(41)在轿厢(4)的运行时检测IGBT(22a)的Vce电压值。异常判定部(43)将Vce的预测值与检测值进行比较，判定IGBT(22a)的异常状态。保护动作部(44)基于异常判定部(43)的判定结果来实施IGBT(22a)的保护动作。
- 一种用于电梯的平衡稳定系统-201710961522.1
- 翁倩 - 郑州琼佩电子技术有限公司
- 2017-10-17 - 2018-01-16 - B66B1/30
- 本发明公开了一种用于电梯的平衡稳定系统，所述平衡稳定系统包括信号稳定系统、转速/加速度匹配系统；并通过电梯的压力传感器、传送机构与PLC控制器之间的合理的连接方式，使信号传输稳定，避免失真、丢失等；同时，压力传感器的输出值、伺服电机的转速、电梯的加速度之间满足一定的关系，使电梯在运行的过程中平稳、舒适、避免顿挫，并减少电梯运行过程中对零部件之间的磨损，提高电梯的使用寿命。
- 一种高可靠性的电梯自动控制装置-201720353953.5
- 覃钰婷;师艳子;席博博 - 陕西尚品信息科技有限公司
- 2017-04-06 - 2018-01-12 - B66B1/30
- 本实用新型公开了一种高可靠性的电梯自动控制装置，用H桥式驱动电路驱动直流电机，从而控制电梯的起降。本设计主要介绍电梯自动控制模型，设计包括硬件电路和软件调试。硬件部分我们使用的是单片机控制直流电机，及一些外围电路组成高度为5层的电梯控制系统。当有呼叫信号时，软件部分中的程序中立即进入定层，取向，判断，启动电梯等，通过调用各项子程序完成各楼层的升降控制。同时数码管显示电梯所在的层数，和电梯运行时间。
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