CN105084179B - 使用并联电力变换器的电梯*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用并联电力变换器的电梯***，包括1号电力变换器、2号电力变换器、控制器、电机；1号电力变换器和2号电力变换器并联连接在交流电压源与电机之间，完成它们之间的电力变换工作，驱动电机的转子旋转；控制器对并联的1号电力变换器和2号电力变换器进行控制。本发明在控制器中增加了工作模式选择模块，用于在电梯运行过程中根据电机电流指令和电源电流指令选择工作模式，即并联电力变换器同时工作，或仅单台工作；并且电流指令分配模块根据工作模式的选择结果为并联的逆变器分配电流指令。

Description

使用并联电力变换器的电梯***

技术领域

本发明涉及一种电梯***，具体涉及一种使用并联电力变换器的电梯***。

背景技术

随着建筑物层高的持续增加，电梯的运行速度需要相应提高，同时载重量也逐步增大，这导致电梯电力变换器的电气容量不断增加。在输入/输出电压不变的情况下，电气容量的增加导致电流的增加。由于功率模块的制造工艺、成本等因素，单个电力变换器的电流容量成为了电力变换器大容量化的瓶颈。为此，让两个电力变换器并联运行，是一种可行的解决方案，如图1所示。

虽然并联电力变换器能提供更大的电流容量，但也带来以下问题：

第一，并联电力变换器同时工作时，相互之间无法彻底避免环流的存在。尽管可以利用环流抑制算法对环流进行控制，但是一方面，不可能将环流在所有时刻都控制为零；另一方面，频率高于PWM载波频率的环流得不到抑制。上述这些无法避免的环流对于电梯***是无用的，它们降低了电力变换器的效率。当电机或电源的电流基波幅值远小于电力变换器的额定电流值时，环流使得电力变换器的效率尤其低下。

第二，并联电力变换器同时工作时，相比于单个电力变换器，产生更大的电磁干扰。一方面，两个电力变换器的运行，相比单个电力变换器的运行，将生成双倍的谐波含量；另一方面，两个电力变换器之间的高频环流将导致额外的谐波含量。

第三，并联电力变换器同时工作时，其驱动电路、保护电路也需要工作，因此相比于单个电力变换器，耗费更多的能量。

并联电力变换器的额定电流是按照电梯***正常运行可能需要的最大电流值来选取的，所述最大电流值通常出现在轿厢满载且加速度向上，或轿厢空载且加速度向下时；而在其它情况下，电梯***运行所需要的电流较小，例如轿厢匀速运行时、轿厢内负载接近半载时；显而易见的是，在电梯***的一次运行过程中，往往存在部分时间段，在此时间段内，电梯***所需的电流仅由单台电力变换器提供即已足够；甚至在有的时间段内，电梯***所需的电流值远小于单台电力变换器的额定电流值。

目前的使用并联电力变换器的电梯***，在一次运行过程中，不改变并联电力变换器的工作模式，即要么始终并联工作，要么始终单台工作，直到此次运行过程结束。在其并联工作时，在运行过程中往往存在上述仅需单台电力变换器就足够的时间段；但在这部分时间段内，并联电力变换器仍将同时承担电力变换工作，进而带来上述的问题，即不可避免的环流、更大的电磁干扰和更多的能量消耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用并联电力变换器的电梯***，它可以根据电机电流指令和电源电流指令选择工作模式。

为解决上述技术问题，本发明使用并联电力变换器的电梯***的技术解决方案为：

包括1号电力变换器、2号电力变换器、控制器、电机；1号电力变换器和2号电力变换器并联连接在交流电压源与电机之间，完成它们之间的电力变换工作，驱动电机的转子旋转；控制器对并联的1号电力变换器和2号电力变换器进行控制；1号电力变换器包括1号网侧电抗器、1号整流器、1号逆变器、1号机侧电抗器，1号网侧电抗器串接在交流电压源与1号整流器的交流侧之间；1号整流器将交流电压源变换为1号直流电压；1号逆变器将1号直流电压变换为交流电压；1号机侧电抗器串接在1号逆变器的交流侧与电机之间；2号电力变换器包括2号网侧电抗器、2号整流器、2号逆变器、2号机侧电抗器，2号网侧电抗器串接在交流电压源和2号整流器的交流侧之间；2号整流器将交流电压源变换为2号直流电压；2号逆变器将2号直流电压变换为交流电压；2号机侧电抗器串接在2号逆变器的交流侧和电机之间；控制器包括控制模块、速度指令跟随模块、整流模块、电流指令分配模块、工作模式选择模块、电流指令跟随模块、PWM模块，控制模块负责电梯***启停、轿厢速度指令生成的运算，并将生成的轿厢速度指令发送给速度指令跟随模块；速度指令跟随模块负责轿厢速度指令跟随运算并生成电机电流指令，将生成的电机电流指令发送给工作模式选择模块和电流指令分配模块；整流模块负责1号整流器的电流指令和2号整流器的电流指令生成和输出电压指令生成运算，并将指令信号发送给工作模式选择模块和PWM模块；工作模式选择模块根据电机电流指令、1号整流器电流指令、2号整流器电流指令，计算并联电力变换器的工作模式，从而实现对工作模式的选择，并将选择结果发送给电流指令分配模块；电流指令分配模块根据工作模式将所述电机电流指令进行划分并分别指派给1号逆变器和2号逆变器，并将指令信号发送给电流指令跟随模块；同时还生成1号电力变换器和2号电力变换器的栅极驱动使能信号并发送给PWM模块；电流指令跟随模块负责1号逆变器的电流指令和2号逆变器的电流指令跟随运算，生成相应的输出电压指令，将生成的输出电压指令发送给PWM模块；PWM模块负责1号整流器触发信号、1号逆变器触发信号、2号整流器触发信号、2号逆变器触发信号的运算。

所述工作模式选择模块计算并联电力变换器的工作模式的方法如下：

在电梯运行过程中的第一个运算周期内，若电机电流指令幅值大于等于第一预设值，则将标志1置为真；否则将标志1置为假；并且，

在电梯运行过程中的其它运算周期内，若电机电流指令幅值大于等于第二预设值，则将标志1置为真；若电机电流指令值小于第三预设值，则将标志1置为假；否则，标志1的值不变；并且，

在电梯运行过程中的第一个运算周期内，若1号整流器的电流指令幅值和2号整流器的电流指令幅值之和大于等于第四预设值，则将标志2置为真；否则将标志2置为假；并且，

在电梯运行过程中的其它运算周期内，若1号整流器的电流指令幅值和2号整流器的电流指令幅值之和大于等于第五预设值，则将标志2置为真；若1号整流器的电流指令幅值和2号整流器的电流指令幅值之和小于第六预设值，则将标志2置为假；否则，标志2的值不变；并且，

当且仅当标志1和标志2都为假时，选择单台工作模式；否则选择并联工作模式；并且，

所述第一预设值小于等于所述第二预设值，且大于等于所述第三预设值；并且，

所述第三预设值大于零；并且，

所述第二预设值小于等于1号逆变器的额定电流值，且小于等于2号逆变器的额定电流值；并且，

所述第四预设值小于等于所述第五预设值，且大于等于所述第六预设值；并且，

所述第六预设值大于零；并且，

所述第五预设值小于等于1号整流器的额定电流值，且小于等于2号整流器的额定电流值；并且，

所述电流指令分配模块的运算逻辑是，按照下式为1号逆变器和2号逆变器分配电流指令：

其中，和分别是第k个运算周期内1号逆变器的电流指令和2号逆变器的电流指令；是第k个运算周期内的电机电流指令；的计算方法是，

在电梯运行过程中，从第一个运算周期开始，到工作模式首次发生变化的前一个运算周期，若工作模式为并联工作，则

否则若工作模式为单台工作，且仅1号电力变换器工作，则

否则若工作模式为单台工作，且仅2号电力变换器工作，则

若工作模式从第i个运算周期开始从单台工作变为并联工作，则从第i个运算周期开始，到工作模式再次发生变化的前一个运算周期，

若工作模式从第j个运算周期开始从并联工作变为单台工作，且仅1号电力变换器工作，则从第j个运算周期开始，到工作模式再次发生变化的前一个运算周期，

若工作模式从第l个运算周期开始从并联工作变为单台工作，且仅2号电力变换器工作，则从第l个运算周期开始，到工作模式再次发生变化的前一个运算周期，

所述dI的计算方法是，dI等于△I₁与△I₂之间较大者；

其中，若所述标志1为真，并且大于则△I₁等于与△I_pre之间较大者，否则△I₁等于△I_pre；

若所述标志2为真，并且|CI_refx|大于|I_pre5|，则△I₂等于与△I_pre之间较大者，否则△I₂等于△I_pre；

上述CI_refx等于CI_ref1与CI_ref2之间幅值较大者，CI_ref1与CI_ref2分别是1号整流的电流指令器和2号整流器的电流指令；I_pre5是所述第五预设值；U_s是所述电压源的电压，U_refx是CI_refx所指向的电力变换器的逆变器输出电压指令；△I_pre是大于零的常数。

或者，所述第一预设值小于所述第二预设值，且大于所述第三预设值。

或者，所述第四预设值小于所述第五预设值，且大于所述第六预设值。

优选地，所述整流模块由1号直流电压控制模块、2号直流电压控制模块、1号整流器电流指令跟随模块、2号整流器电流指令跟随模块组成，其中1号直流电压控制模块和2号直流电压控制模块分别负责控制1号直流电压值和2号直流电压值，并生成1号整流器的相电流幅值及其相位指令和2号整流器的相电流幅值及其相位指令；1号整流器电流指令跟随模块和2号整流器电流指令跟随模块分别负责1号整流器的电流指令和2号整流器的电流指令跟随运算，并生成相应的输出电压指令，将生成的输出电压指令发送给工作模式选择模块和PWM模块。

当所述工作模式需要切换为单台工作时，选择与上一次单台工作时不同的电力变换器投入工作，直到工作模式再次发生变化。

本发明可以达到的技术效果是：

与传统使用并联电力变换器的电梯***相比，本发明在控制器中增加了工作模式选择模块，用于在电梯运行过程中根据电机电流指令和电源电流指令选择工作模式，即并联电力变换器同时工作，或仅单台工作；并且电流指令分配模块根据工作模式的选择结果为并联的逆变器分配电流指令。

因此，基于本发明的电梯***可以在电梯运行过程中切换工作模式，即在电梯***所需电流仅由单台电力变换器提供即已足够的时间段内，允许电力变换器仅单台工作；在其它时间段内，电力变换器则并联工作。

相应地，在电力变换器仅单台工作时，可以解决如上所述的问题，即：

第一，没有环流；由于一台电力变换器的开关器件始终关断，所以在并联的电力变换器之间不可能产生环流；

第二，更小的电磁干扰；由于不工作的电力变换器不会诱发电流突变，所以不会生成电磁干扰；

第三，更少的能耗；电力变换器不工作时，其驱动电路、保护电路也不工作，所以不消耗能量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有技术使用并联电力变换器的电梯***的电机侧电流指令的波形示意图；

图2是本发明使用并联电力变换器的电梯***的示意图；

图3是本发明的控制器的示意图；

图4是本发明的控制器的工作模式选择模块的工作状态示意图；

图5是本发明的控制器的电流指令分配模块的工作状态示意图；

图6是本发明的控制器的PWM模块的工作状态示意图；

图7是本发明的第二实施方式的电机侧电流指令的波形示意图；

图8是本发明的第三实施方式的电机侧电流指令的波形示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明使用并联电力变换器的电梯***，包括1号电力变换器、2号电力变换器、控制器、电机、曳引轮、悬挂装置、轿厢及对重；1号电力变换器和2号电力变换器并联连接在交流电压源与电机之间，完成它们之间的电力变换工作，驱动电机的转子旋转，电机的转子驱动曳引轮旋转，并带动两端连接有轿厢和对重的悬挂装置工作；控制器对并联的1号电力变换器和2号电力变换器进行控制，从而实现对电梯***的控制；

1号电力变换器包括1号网侧电抗器、1号整流器、1号逆变器、1号机侧电抗器，1号网侧电抗器串接在交流电压源与1号整流器的交流侧之间；1号整流器将交流电压源变换为1号直流电压；1号逆变器将1号直流电压变换为交流电压；1号机侧电抗器串接在1号逆变器的交流侧与电机之间；

2号电力变换器包括2号网侧电抗器、2号整流器、2号逆变器、2号机侧电抗器，2号网侧电抗器串接在交流电压源和2号整流器的交流侧之间；2号整流器将交流电压源变换为2号直流电压；2号逆变器将2号直流电压变换为交流电压；2号机侧电抗器串接在2号逆变器的交流侧和电机之间；

如图3所示，控制器包括控制模块、速度指令跟随模块、整流模块、电流指令分配模块、工作模式选择模块、电流指令跟随模块、PWM(脉冲宽度调制)模块，控制模块负责电梯***启停、轿厢速度指令Vref生成的运算，并将生成的轿厢速度指令Vref发送给速度指令跟随模块；速度指令跟随模块负责轿厢速度指令跟随运算并生成电机电流指令Iref，将生成的电机电流指令Iref发送给工作模式选择模块和电流指令分配模块；

整流模块负责1号整流器的电流指令和2号整流器的电流指令生成和输出电压指令生成运算，并将指令信号发送给工作模式选择模块；其中，1号整流器的电流指令和2号整流器的电流指令分别是指为了保持1号直流电压值和2号直流电压值而需要的1号整流器的电流指令和2号整流器的电流指令；

工作模式选择模块根据电机电流指令Iref、1号整流器电流指令CIref1、2号整流器电流指令CIref2，计算并联电力变换器的工作模式mode(即并联工作模式或单台工作模式中的一种)，从而实现对工作模式的选择，并将选择结果发送给电流指令分配模块；工作模式是指并联工作模式或单台工作模式中的一种，其中并联工作模式是指1号电力变换器和2号电力变换器同时承担交流电压源与电机之间的电力变换工作，单台工作模式是指仅1号电力变换器或仅2号电力变换器承担交流电压源与电机之间的电力变换工作；上述Iref、CIref2、CIref2均指相电流指令；

工作模式选择模块的运算方法如下：

在电梯运行过程中的第一个运算周期内，若电机电流指令幅值大于等于第一预设值，则将标志1置为真；否则将标志1置为假；并且，

在电梯运行过程中的其它运算周期内，若电机电流指令幅值大于等于第二预设值，则将标志1置为真；若电机电流指令值小于第三预设值，则将标志1置为假；否则，标志1的值不变；并且，

在电梯运行过程中的第一个运算周期内，若1号整流器的电流指令幅值和2号整流器的电流指令幅值之和大于等于第四预设值，则将标志2置为真；否则将标志2置为假；并且，

在电梯运行过程中的其它运算周期内，若1号整流器的电流指令幅值和2号整流器的电流指令幅值之和大于等于第五预设值，则将标志2置为真；若1号整流器的电流指令幅值和2号整流器的电流指令幅值之和小于第六预设值，则将标志2置为假；否则，标志2的值不变；并且，

当且仅当标志1和标志2都为假时，选择单台工作模式；否则选择并联工作模式；并且，

所述第一预设值小于等于所述第二预设值，且大于等于所述第三预设值；并且，

所述第三预设值大于零；并且，

所述第二预设值小于等于1号逆变器的额定电流值，且小于等于2号逆变器的额定电流值；并且，

所述第四预设值小于等于所述第五预设值，且大于等于所述第六预设值；并且，

所述第六预设值大于零；并且，

所述第五预设值小于等于1号整流器的额定电流值，且小于等于2号整流器的额定电流值；并且，

所述电流指令分配模块的运算逻辑是，按照下式为1号逆变器和2号逆变器分配电流指令：

其中，和分别是第k个运算周期内1号逆变器的电流指令和2号逆变器的电流指令；是第k个运算周期内的电机电流指令；的计算方法是，

在电梯运行过程中，从第一个运算周期开始，到工作模式首次发生变化的前一个运算周期，若工作模式为并联工作，则

否则若工作模式为单台工作，且仅1号电力变换器工作，则

否则若工作模式为单台工作，且仅2号电力变换器工作，则

若工作模式从第i个运算周期开始从单台工作变为并联工作，则从第i个运算周期开始，到工作模式再次发生变化的前一个运算周期，

若工作模式从第j个运算周期开始从并联工作变为单台工作，且仅1号电力变换器工作，则从第j个运算周期开始，到工作模式再次发生变化的前一个运算周期，

若工作模式从第l个运算周期开始从并联工作变为单台工作，且仅2号电力变换器工作，则从第l个运算周期开始，到工作模式再次发生变化的前一个运算周期，

所述dI的计算方法是，dI等于△I₁与△I₂之间较大者；

其中，若所述标志1为真，并且大于则△I₁等于与△I_pre之间较大者，否则△I₁等于△I_pre；

若所述标志2为真，并且|CI_refx|大于|I_pre5|，则△I₂等于与△I_pre之间较大者，否则△I₂等于△I_pre；

上述CI_refx等于CI_ref1与CI_ref2之间幅值较大者，CI_ref1与CI_ref2分别是1号整流的电流指令器和2号整流器的电流指令；I_pre5是所述第五预设值；U_s是所述电压源的电压，U_refx是CI_refx所指向的电力变换器的逆变器输出电压指令；△I_pre是大于零的常数；

电流指令分配模块根据工作模式将所述电机电流指令划分为Iref1和Iref2并分别指派给1号逆变器和2号逆变器，并将指令信号发送给电流指令跟随模块；同时还生成1号电力变换器和2号电力变换器的栅极驱动使能信号EN1、EN2并发送给PWM模块；

电流指令跟随模块负责1号逆变器的电流指令Iref1和2号逆变器的电流指令Iref2跟随运算，生成相应的输出电压指令Uref1、Uref2，将生成的输出电压指令Uref1、Uref2发送给PWM模块；

整流模块由1号直流电压控制模块、2号直流电压控制模块、1号整流器电流指令跟随模块、2号整流器电流指令跟随模块组成，其中1号直流电压控制模块和2号直流电压控制模块分别负责控制1号直流电压值和2号直流电压值，并生成1号整流器的相电流幅值及其相位指令和2号整流器的相电流幅值及其相位指令；1号整流器电流指令跟随模块和2号整流器电流指令跟随模块分别负责1号整流器的电流指令和2号整流器的电流指令跟随运算，并生成相应的输出电压指令CUref1、CUref2，将生成的输出电压指令CUref1、CUref2发送给PWM模块；

PWM模块负责1号整流器触发信号TRconv1、1号逆变器触发信号TRinv1、2号整流器触发信号TRconv2、2号逆变器触发信号TRinv2的运算。

如图4所示，控制器的工作模式选择模块共有两个状态：

(1)默认状态“停止”，以及

(2)状态“行驶”；

若电梯启动，状态从“停止”变为“行驶”；若电梯停止，状态从“行驶”变为“停止”。从电梯进入行驶状态到电梯退出行驶状态，即为一次电梯运行过程。

以下分别对每个状态所需执行的任务进行解释：

处于“停止”状态时：无任务；

“行驶”状态中包含两个子状态：

(a)默认状态“首个运算周期”，以及

(b)状态“其它运算周期”；

若变量flgT的值大于等于2，状态从“首个运算周期”变为“其它运算周期”；所述变量flgT位于内存中的非堆栈区域；

进入状态“首个运算周期”时需依次执行：

1.将变量flgT置为0；

2.若Iref大于等于Ipre1，则将flg1置为TRUE；否则将flg1置为FALSE；

3.计算CIref1、CIref2绝对值之和，将结果赋值给变量CIref；

4. 若CIref大于等于Ipre4，则将flg2置为TRUE；否则将flg2置为FALSE。

处于状态“首个运算周期”时需执行：

变量flgT的值增1。

处于状态“其它运算周期”时需依次执行：

1.若Iref大于等于Ipre2，则将flg1置为TRUE；否则若Iref小于Ipre3，则将flg1置为FALSE；否则flg1的值保持不变；

2.计算CIref1、CIref2绝对值之和，将结果赋值给变量CIref；

3.若CIref大于等于Ipre5，则将flg2置为TRUE；否则若CIref小于Ipre6，则将flg2置为FALSE，否则flg2的值保持不变。

所述TRUE、FALSE是互不相等的预定义常数。

所述Ipre1是第一预设值，Ipre2是第二预设值，Ipre3是第三预设值，且Ipre2大于等于Ipre1，且Ipre3小于等于Ipre1。

所述Ipre4是第四预设值，Ipre5是第五预设值、5，Ipre6是第六预设值，且Ipre5大于等于Ipre4，且Ipre6小于等于Ipre4。

最后，处于状态“行驶”时需执行：

若flg1与flg2都等于FALSE，则将mode赋值为ONLY1；否则，将mode赋值为BOTH。

所述BOTH、ONLY1是互不相等的预定义常数。

如图5所示，控制器的电流指令分配模块共有两个状态：

(1)默认状态“停止”，以及

(2)状态“行驶”；

若电梯启动，状态从“停止”变为“行驶”；若电梯停止，状态从“行驶”变为“停止”；

以下分别对每个状态所需执行的任务进行解释：

处于“停止”状态时需依次执行：

1.将Iref1置为0；将Iref2置为0；

2.将EN1置为FALSE；将EN2置为FALSE。

而“行驶”状态包含四个子状态：

(a)默认状态“初始”，以及

(b)状态“仅1号”，以及

(c)状态“仅2号”，以及

(d)状态“并联工作”

若mode值发生变化，则状态从“初始”退出；并且若mode变为ONLY1，则状态变为“仅1号”；若mode变为ONLY2，则状态变为“仅2号”；若mode变为BOTH，则状态变为“并联工作”；所述NONE、BOTH、ONLY1、ONLY2是互不相等的预定义常数；

处于状态“初始”时需执行：

若mode等于BOTH，则将Irefs赋值为0；

否则若mode等于ONLY1，则将Irefs赋值为Iref；

否则若mode等于ONLY2，则将Irefs赋值为-Iref。

所述Irefs是1号逆变器电流指令与2号逆变器电流指令之差。

处于状态“仅1号”时需执行：

若Irefs大于等于Iref+dI，则Irefs的值减少dI；

否则若Irefs小于等于Iref-dI，则Irefs的值增加dI；

否则将Iref赋值给Irefs。

处于状态“仅2号”时需执行：

若Irefs大于等于-Iref+dI，则Irefs的值减少dI；

否则若Irefs小于等于-Iref-dI，则Irefs的值增加dI；

否则将-Iref赋值给Irefs。

处于状态“并联工作”时需执行：

若Irefs大于等于dI，则Irefs的值减少dI；

否则若Irefs小于等于dI，则Irefs的值增加dI；

否则将Irefs赋值为0。

最后，处于状态“行驶”中需依次执行：

1.计算变量dI的值；

2.计算Iref1，即Iref1＝0.5*(Iref+Irefs)；

3.计算Iref2，即Iref2＝0.5*(Iref-Irefs)；

4.若mode等于BOTH，则将EN1、EN2都赋值为TRUE；

否则若mode等于ONLY1并且Iref2等于0，则将EN1赋值为TRUE，且将EN2赋值为FALSE；

否则若mode等于ONLY2并且Iref1等于0，则将EN1赋值为FALSE，且将EN2赋值为TRUE；

dI的计算方法是，dI等于△I₁与△I₂之间较大者；

其中，若flg1等于TRUE，并且当前运算周期的Iref绝对值大于上一运算周期Iref的绝对值，则△I₁等于“当前运算周期的Iref与上一运算周期Iref之差的绝对值”与“△I_pre”之间较大者，否则△I₁等于△I_pre；

若flg2等于TRUE，并且|CI_refx|大于|Ipre5|，则△I₂等于与△I_pre之间较大者，否则△I₂等于△I_pre；

上述CI_refx等于CIref1与CIref2之间绝对值较大者；U_s是交流电压源的电压，U_refx是CI_refx所指向的电力变换器的逆变器输出电压指令；△I_pre是大于零的常数。

所述NONE、BOTH、ONLY1、ONLY2是互不相等的预定义常数。

如图6所示，控制器的PWM模块由两个正交区间组成，即“1号电力变换器”和“2号电力变换器”，所述正交区间的含义是，不同正交区间内的状态相互独立；

在区间“1号电力变换器”内共有两个状态：

(1)默认状态“禁用”，以及

(2)状态“使能”；

若EN1等于TRUE，状态从“禁用”变为“使能”；若EN1等于FALSE，状态从“使能”变为“禁用”；

以下分别对每个状态所需执行的任务进行解释：

处于“禁用”状态时需执行：

将TRconv1，即1号整流器所有开关器件的触发指令都设为OFF，即关断；

将TRinv1，即1号逆变器所有开关器件的触发指令都设为OFF，即关断。

所述OFF是预定义常数，其值表示开关器件关断逻辑。

处于“使能”状态时需执行：

根据CUref1计算TRconv1；

根据Uref1计算TRinv1。

上述任务，即根据电压指令生成电力变换器开关器件的触发逻辑，其实现方法属于电力变换器领域的公知技术，在此不再赘述。

区间“2号电力变换器”的情况与“1号电力变换器”类似，在此不再赘述。

本发明还可以采用另一实施方式，与第一实施方式相比，对Ipre1、Ipre2、Ipre3、Ipre4、Ipre5、Ipre6的约束条件有所不同，其它方面则完全一致；在第二实施方式中，所述Ipre3小于Ipre1；而且，所述Ipre6小于Ipre4；

如图7所示为工作模式有变化的电机侧电流指令波形图，图中分别显示了电机电流指令Iref、1号逆变器电流指令Iref1、2号逆变器电流指令Iref2；可以看出，工作模式依次经历了ONLY1、BOTH、ONLY1。而且，从单台工作切换为并联工作的电流指令阈值比从并联工作切换为单台工作的电流指令阈值更大，在此差值区间内的电流指令波动不会导致工作模式的切换；而且，当工作模式切换后，1号逆变器的电流指令和2号逆变器的电流指令会逐渐过渡到目标值，因此电流指令的突变得到抑制。

与如图1所示的现有技术使用并联电力变换器电梯***的电机侧电流指令波形图相比，可以看出，无论何时电机电流指令都由1号逆变器和2号逆变器各自承担一半。

本发明还可以采用第三实施方式，与第二实施方式相比，工作模式选择模块的运算逻辑有所不同，其它方面则完全一致；

第三实施方式与第二实施方式的工作模式选择模块的区别在于，当处于状态“行驶”时需依次执行：

1.在flg1和flg2都等于FALSE的情况下：

若变量Zmode等于ONLY1，则将mode赋值为ONLY2；

否则将mode赋值为ONLY1；

在flg1和flg2不都等于FALSE的情况下：

将mode赋值为BOTH；

2.若mode发生变化，且当前值为ONLY1或ONLY2，则将Zmode赋值为mode。

所述Zmode是上次单台运行时所使用的电力变换器代号。

如图8所示，当工作模式为单台工作时，1号逆变器和2号逆变器轮流接受电机电流指令。

本发明中控制器的电流指令分配模块、整流模块和PWM模块根据工作模式选择模块的选择结果驱动相互并联的1号电力变换器和2号电力变换器工作。

需要说明的是，本发明的目的并不是要确保并联电力变换器在所有“仅由单台电力变换器提供即已足够的时间段”内，都处于单台工作模式；本发明的目的是使得并联电力变换器在一部分这样的时间段内，处于单台工作模式。

尽管在电梯运行过程中切换工作模式会增加电力变换器动作的复杂程度，从而有可能降低电梯***的可靠性，但本发明所述的工作模式选择模块允许为两种工作模式之间不同方向的切换判断条件使用不同的电流阈值，即从单台工作切换为并联工作的电流阈值可以大于从并联工作切换为单台工作的电流阈值，从而避免了工作模式过于频繁地切换。进一步地，基于本发明的电梯***在一次运行过程中可以做到只在轿厢加速度指令发生变化时才切换工作模式。

考虑到在工作模式进行切换时可能出现的电流波动，本发明所述的电流指令分配模块在划分电流指令时，首先计算两路电流的差指令，再根据所述电流差指令，并结合电机电流指令来分别计算两路电流指令。其效果在于，能同时实现以下两个目标：第一，两路电流指令之和始终等于来自速度指令跟随模块的电机电流指令，不会因为工作模式的切换而引入任何额外的波动；第二，电流指令分配模块令两路电流的差指令随时间逐渐变化，从而使两路电流指令在工作模式刚切换后逐渐变化，避免了两路逆变器电流的剧烈波动。此外，电流指令分配模块为两路电流差指令的变化率设定了下限，可以确保两路电流指令逐渐变化的同时，不会超出电力变换器的额定电流范围。

本发明还在每次进入单台工作模式时，轮流使用不同的电力变换器投入工作；其作用是，让每一台并联的电力变换器承受相同的功率循环次数，从而避免了并联电力变换器之间过大的疲劳损伤程度，延长了并联电力变换器的总体寿命。

Claims (6)

1.一种使用并联电力变换器的电梯***，其特征在于：包括1号电力变换器、2号电力变换器、控制器、电机；1号电力变换器和2号电力变换器并联连接在交流电压源与电机之间，完成所述交流电压源和电机之间的电力变换工作，驱动电机的转子旋转；控制器对并联的1号电力变换器和2号电力变换器进行控制；

1号电力变换器包括1号网侧电抗器、1号整流器、1号逆变器、1号机侧电抗器，1号网侧电抗器串接在交流电压源与1号整流器的交流侧之间；1号整流器将交流电压源变换为1号直流电压；1号逆变器将1号直流电压变换为交流电压；1号机侧电抗器串接在1号逆变器的交流侧与电机之间；

2号电力变换器包括2号网侧电抗器、2号整流器、2号逆变器、2号机侧电抗器，2号网侧电抗器串接在交流电压源和2号整流器的交流侧之间；2号整流器将交流电压源变换为2号直流电压；2号逆变器将2号直流电压变换为交流电压；2号机侧电抗器串接在2号逆变器的交流侧和电机之间；

控制器包括控制模块、速度指令跟随模块、整流模块、电流指令分配模块、工作模式选择模块、电流指令跟随模块、PWM模块，控制模块负责电梯***启停、轿厢速度指令生成的运算，并将生成的轿厢速度指令发送给速度指令跟随模块；速度指令跟随模块负责轿厢速度指令跟随运算并生成电机电流指令，将生成的电机电流指令发送给工作模式选择模块和电流指令分配模块；

整流模块负责1号整流器的电流指令和2号整流器的电流指令生成和输出电压指令生成运算，并将指令信号发送给工作模式选择模块和PWM模块；

工作模式选择模块根据电机电流指令、1号整流器电流指令、2号整流器电流指令，计算并联电力变换器的工作模式，从而实现对工作模式的选择，并将选择结果发送给电流指令分配模块；

电流指令分配模块根据工作模式将所述电机电流指令进行划分并分别指派给1号逆变器和2号逆变器，并将指令信号发送给电流指令跟随模块；同时还生成1号电力变换器和2号电力变换器的栅极驱动使能信号并发送给PWM模块；

电流指令跟随模块负责1号逆变器的电流指令和2号逆变器的电流指令跟随运算，生成相应的输出电压指令，将生成的输出电压指令发送给PWM模块；

PWM模块负责1号整流器触发信号、1号逆变器触发信号、2号整流器触发信号、2号逆变器触发信号的运算。

2.根据权利要求1所述的使用并联电力变换器的电梯***，其特征在于：所述工作模式选择模块计算并联电力变换器的工作模式的方法如下：

在电梯运行过程中的第一个运算周期内，若电机电流指令幅值大于等于第一预设值，则将标志1置为真；否则将标志1置为假；并且，

在电梯运行过程中的其它运算周期内，若电机电流指令幅值大于等于第二预设值，则将标志1置为真；若电机电流指令值小于第三预设值，则将标志1置为假；否则，标志1的值不变；并且，

在电梯运行过程中的第一个运算周期内，若1号整流器的电流指令幅值和2号整流器的电流指令幅值之和大于等于第四预设值，则将标志2置为真；否则将标志2置为假；并且，

在电梯运行过程中的其它运算周期内，若1号整流器的电流指令幅值和2号整流器的电流指令幅值之和大于等于第五预设值，则将标志2置为真；若1号整流器的电流指令幅值和2号整流器的电流指令幅值之和小于第六预设值，则将标志2置为假；否则，标志2的值不变；并且，

当且仅当标志1和标志2都为假时，选择单台工作模式；否则选择并联工作模式；并且，

所述第一预设值小于等于所述第二预设值，且大于等于所述第三预设值；并且，

所述第三预设值大于零；并且，

所述第二预设值小于等于1号逆变器的额定电流值，且小于等于2号逆变器的额定电流值；并且，

所述第四预设值小于等于所述第五预设值，且大于等于所述第六预设值；并且，

所述第六预设值大于零；并且，

所述第五预设值小于等于1号整流器的额定电流值，且小于等于2号整流器的额定电流值；并且，

所述电流指令分配模块的运算逻辑是，按照下式为1号逆变器和2号逆变器分配电流指令：

$I_{ref1}^k=\frac{1}{2}(I_{ref}^k+I_{refs}^k)$

$I_{ref2}^k=\frac{1}{2}(I_{ref}^k-I_{refs}^k)$

其中，和分别是第k个运算周期内1号逆变器的电流指令和2号逆变器的电流指令；是第k个运算周期内的电机电流指令；的计算方法是，

在电梯运行过程中，从第一个运算周期开始，到工作模式首次发生变化的前一个运算周期，若工作模式为并联工作，则

$I_{refs}^k=0$

否则若工作模式为单台工作，且仅1号电力变换器工作，则

$I_{refs}^k=I_{ref}^k$

否则若工作模式为单台工作，且仅2号电力变换器工作，则

$I_{refs}^k=-I_{ref}^k$

若工作模式从第i个运算周期开始从单台工作变为并联工作，则从第i个运算周期开始，到工作模式再次发生变化的前一个运算周期，

$I_{refs}^k=\left\{\begin{array}{c}{I}_{refs}^{k-1}-dI,(I_{refs}^{k-1}-dI\&GreaterEqual;0)\\ I_{refs}^{k-1}+dI,(I_{refs}^{k-1}+dI\&le;0)\\ 0,(-dI<I_{refs}^{k-1}<dI)\end{array}\right.$

若工作模式从第j个运算周期开始从并联工作变为单台工作，且仅1号电力变换器工作，则从第j个运算周期开始，到工作模式再次发生变化的前一个运算周期，

$I_{refs}^k=\left\{\begin{array}{c}{I}_{refs}^{k-1}-dI,(I_{refs}^{k-1}-dI\&GreaterEqual;I_{ref}^k)\\ I_{refs}^{k-1}+dI,(I_{refs}^{k-1}+dI\&le;I_{ref}^k)\\ I_{ref}^k,(I_{ref}^k-dI<I_{refs}^{k-1}<I_{ref}^k+dI)\end{array}\right.$

若工作模式从第l个运算周期开始从并联工作变为单台工作，且仅2号电力变换器工作，则从第l个运算周期开始，到工作模式再次发生变化的前一个运算周期，

$I_{refs}^k=\left\{\begin{array}{c}{I}_{refs}^{k-1}-dI,(I_{refs}^{k-1}-dI\&GreaterEqual;-I_{ref}^k)\\ I_{refs}^{k-1}+dI,(I_{refs}^{k-1}+dI\&le;-I_{ref}^k)\\ -I_{ref}^k,(-I_{ref}^k-dI<I_{refs}^{k-1}<-I_{ref}^k+dI)\end{array}\right.$

所述dI的计算方法是，dI等于ΔI₁与ΔI₂之间较大者；

其中，若所述标志1为真，并且大于则ΔI₁等于与ΔI_pre之间较大者，否则ΔI₁等于ΔI_pre；

若所述标志2为真，并且|CI_refx|大于|I_pre5|，则ΔI₂等于与ΔI_pre之间较大者，否则ΔI₂等于ΔI_pre；

上述CI_refx等于CI_ref1与CI_ref2之间幅值较大者，CI_ref1与CI_ref2分别是1号整流的电流指令器和2号整流器的电流指令；I_pre5是所述第五预设值；U_s是所述电压源的电压，U_refx是CI_refx所指向的电力变换器的逆变器输出电压指令；ΔI_pre是大于零的常数。

3.根据权利要求2所述的使用并联电力变换器的电梯***，其特征在于：所述第一预设值小于所述第二预设值，且大于所述第三预设值。

4.根据权利要求2所述的使用并联电力变换器的电梯***，其特征在于：所述第四预设值小于所述第五预设值，且大于所述第六预设值。

5.根据权利要求1所述的使用并联电力变换器的电梯***，其特征在于：所述整流模块由1号直流电压控制模块、2号直流电压控制模块、1号整流器电流指令跟随模块、2号整流器电流指令跟随模块组成，其中1号直流电压控制模块和2号直流电压控制模块分别负责控制1号直流电压值和2号直流电压值，并生成1号整流器的相电流幅值及其相位指令和2号整流器的相电流幅值及其相位指令；1号整流器电流指令跟随模块和2号整流器电流指令跟随模块分别负责1号整流器的电流指令和2号整流器的电流指令跟随运算，并生成相应的输出电压指令，将生成的输出电压指令发送给工作模式选择模块和PWM模块。

6.根据权利要求1所述的使用并联电力变换器的电梯***，其特征在于：当所述工作模式需要切换为单台工作时，选择与上一次单台工作时不同的电力变换器投入工作，直到工作模式再次发生变化。