[实用新型]一种多电平四象限电梯驱动系统无效

专利信息
申请号: 201020181945.5 申请日: 2010-05-07
公开(公告)号: CN201808977U 公开(公告)日: 2011-04-27
发明(设计)人: 王政;程明 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: B66B1/30 分类号: B66B1/30;B66B1/32
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 柏尚春
地址: 210009 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 平四 象限 电梯 驱动 系统
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及一种多电平四象限电梯驱动系统,属于基于混沌参数估计开关遍历预测控制的有源中点箝位式多电平四象限电梯驱动系统的技术领域。 

背景技术

当前,电梯的节能降耗已经引起业界的高度重视。传统的电梯驱动系统由于采用二极管不控整流方式,因此驱动系统只具有单向功率传送能力,电梯在减速制动过程电机的能量无法回馈到电网中,而通过电阻之类耗能元件浪费掉。在电梯节能的实践应用中,能量回馈节能要求将电梯运动过程中产生的机械能通过能量回馈器转换成电能,然后把这些电能输送回交流电网供给其他用电设备来使用,这样一来电梯使用过程中的节电效果是相当明显的,真正做到了绿色环保。一般认为,使用能量回馈技术之后,电梯节电率在15-50%范围之内。另一方面,传统的基于两电平变频器的电梯驱动系统dv/dt较大,导致电梯电机共模电压较大、电压输出波形较差、谐波量畸变率较大。 

在电机控制方面,预测控制常被用于电机驱动系统来减小系统开关延时,提高系统动态性能。但是预测控制需要依赖系统的参数,而系统参数往往会随环境的变化而有所变化。但目前基于模型参考自适应、扩展型卡尔曼、模糊以及神经元网络等参数估计方法多少仍存在一些技术难题:1、较易针对系统中某部分参数设计估算方法和收敛准则而保持其他参数不变,对设计针对系统中较多参数同时估算的方法和收敛准则比较复杂;2、在估算过程中对控制参数的优化成为难点,用传统的优化方法如梯度法易陷于局部优化而非全局优化;3、估算方法复杂、计算量较大。 

实用新型内容

发明目的:传统电梯驱动系统只具有单功率流向特性,电梯电机能量不能回馈到电网中。而且传统单功率流向电梯驱动系统电网侧由于采用了不控整流方式,因此在电网侧的输出波形较差、谐波较大,而且其功率因数无法灵活调节。为了使得电梯驱动系统具有能量回馈的功能,系统需要增加附加的能量回馈电路,但这种方式会增加系统的成本。基于有源中点箝位式多电平变频器的电机驱动系统不仅可以改善系统的输出波形,而且可以有效平衡桥臂上不同器件的功率 损耗。但是有源中点箝位式多电平变频器的开关数目多造成了其传统开关策略设计十分复杂。本实用新型目的是为了解决传统多电平变频器开关策略设计复杂的难题,提供一种多电平四象限电梯驱动系统,将开关策略设计和控制集成为一体。 

技术方案:本实用新型多电平四象限电梯驱动系统,包括入网电感,电网侧变频器,直流母线,电机侧变频器,电梯电机,用于电网侧开关遍历选择的成本函数模块,电网侧桥臂上器件最高结温计算函数模块,电网侧功率计算函数模块,电网侧模型的混沌参数估计模块,基于电网侧模型的系统状态量的预测模块,直流侧电容的混沌参数估计模块,电机侧所需负载功率的计算模块,电机侧桥臂上器件最高结温计算函数模块,基于电机侧模型的系统状态量的预测模块,电机侧模型的混沌参数估计模块,用于电机侧开关遍历选择的成本函数模块,三相至两相的变换模块;其中入网电感的输入端接电网,入网电感的输出端依次串接电网侧变频器、直流母线、电机侧变频器和电梯电机。电网侧模型的混沌参数估计模块的输出端动态调整基于电网侧模型的系统状态量的预测模块,预测模块的输出端接电网侧桥臂上器件最高结温计算函数模块和电网侧功率计算函数模块的输入端。电网侧桥臂上器件最高结温计算函数模块和电网侧功率计算函数模块的输出端分别串接用于电网侧开关遍历选择的成本函数模块后接电网侧变频器的开关信号输入端。直流侧电容的混沌参数估计模块的输出端动态调整直流侧电容数值。电机侧变频器的电流信号输出端串接三相至两相的变换模块后与基于电机侧模型的系统状态量的预测模块的输入端串接。电机侧模型的混沌参数估计模块动态调整基于电机侧模型的系统状态量预测模块。预测模块,电机侧桥臂上器件最高结温计算函数模块和基于电机侧模型的系统状态量的预测模块的输出端分别串接用于电机侧开关遍历选择的成本函数模块后接电机侧变频器的开关信号输入端。 

电梯驱动系统电网侧和电机侧都采用了有源中点箝位式多电平变频器,包括: 

电网侧变频器采用了有源中点箝位式多电平变频器,同一桥臂上的开关通过有源器件和直流母线电容相连,电网侧功率可双向流动; 

电机侧变频器采用了有源中点箝位式多电平变频器,同一桥臂上的开关通过有源器件和直流母线电容相连,电机侧功率可双向流动。 

优选地,所述各混沌参数估计模块结构相同,包括: 

状态量比较差值初始设定模块,设置初始比较差值; 

混沌映射状态量初始设定模块,设置初始混沌映射状态量; 

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