一种带谐波处理的乘客电梯及其滤波方法与流程

1.本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种带谐波处理的乘客电梯及其滤波处理方法。


背景技术：

2.随着现代工业的发展，高层建筑的大量建设，使其各种电梯的使用以爆炸式增长， 进而引起各种非线性和时变性电力电子装置(如整流器、逆变器及各种开关电源等)的广泛 应用。这些电力电子装置的开关动作向电网中注入了大量的谐波和次谐波分量，导致了交 流电网中电压和电流波形的严重失真，降低了电网的功率因数，严重影响了电网的供电质量。
3.对于高层建筑电梯行业的特殊应用和发展，要求其有更高的安全性和可靠性，特 别是对其设备的供电质量，提出了更高的要求。传统电梯控制系统的正常启动、运行和制动，是配有能耗制动单元，系统在制动过程中，能量以热的形式通过制动单元由制动电阻消耗掉，电能利用率很低。随着技术的发展和节能减排政策的实施，能量回馈装置在电梯行业中正逐步替代传统的能耗制动单元，实现电梯运行制动过程中产生的电能送回电网，供给周边其他设备使用，提高电能利用率。
4.但是能量回馈装置本身也会对电网有谐波污染，加之电梯控制器本身、整流器、逆变器及各种开关电源等对电网已经具有的谐波污染，电网污染进一步加重，严重影响电梯运行的可靠性和稳定性的问题。


技术实现要素：

5.本发明是为了解决现有技术的电梯控制器会产生高次谐波从而造成电网污染影响电梯及周围设备稳定运行的问题，提供一种具针对性抑制高次谐波的带谐波处理的乘客电梯及其滤波方法。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种带谐波处理的乘客电梯，包括电梯控制系统，谐波检测单元、控制单元和谐波冲抵单元；所述谐波检测单元检测电梯控制系统馈电线中的高次谐波；所述控制单元将高次谐波根据谐波次数分为若干高次谐波组；所述谐波冲抵单元分别产生用于抑制对应各组高次谐波的高次谐波抑制电流。在工作时的装配状态下，包含有谐波检测单元、控制单元和谐波冲抵单元的电路集中且有规则地布设在具有电气屏蔽功能的盒体内电路板上，并通过电气接口接入电网与电梯控制系统之间。
7.作为优选，还包括通信单元，所述通信单元用于谐波检测单元与控制单元之间发送接收信号；所述控制单元根据接收到的信号控制所述谐波冲抵单元。控制单元根据所述信号确定所述谐波冲抵单元产生高次谐波抑制电流的值，并且生成表示所述谐波抑制电流的值的指令信号并传输给谐波冲抵单元，从而起到谐波抑制效果，保证电梯及周边设备稳定运行。
8.作为优选，所述信号包含通过所述谐波检测单元测定出的谐波电流、谐波电压以
及谐波相位信息。谐波电流、谐波电压即谐波相位是指电梯控制系统与电力电网之间流过的电流中的谐波的谐波电流、谐波电压和谐波相位信息。
9.作为优选，所述谐波冲抵单元为至少一个并联在系统馈电线上的阻尼电路，所述阻尼电路与控制单元电连接；控制单元根据所述信号确定所述谐波冲抵单元产生高次谐波抑制电流的值，并且生成表示所述谐波抑制电流的值的指令信号并传输给谐波冲抵单元。至少一个阻尼电路产生高次谐波抑制电流，控制单元通过向谐波冲抵单元发送控制信号控制谐波冲抵单元开启控制信号对应的阻尼电路产生高次谐波抑制电流。
10.本申请提供一种带谐波处理的乘客电梯滤波方法，所述滤波方法用于本申请提供的一种带谐波处理的乘客电梯。
11.作为优选，包括如下步骤：步骤s1：检测电梯控制系统馈电线中的谐波电流、谐波电压和谐波相位信息；步骤s2：对检测到的谐波根据谐波次数分为若干谐波组；步骤s3：针对各个谐波组的谐波次数产生对应的谐波抑制电流。
12.作为优选，所述步骤s1包括采用傅里叶变换算法提取馈电线路的中的谐波波形。
13.因此，本发明具有如下有益效果：本申请在电梯控制系统和电网之间设置谐波检测单元、控制单元和谐波冲抵单元，检测采集电路中的高次谐波，正对不同谐波次数的对高次谐波进行分类，并通过谐波冲抵单元的阻尼电路产生的谐波抑制电流对高次谐波进行抑制，从而将电梯控制系统和电网之间的高次谐波消除，保证电梯及其周围的电气设备平稳运行，减少电网谐波污染。
附图说明
14.图1是本发明一实施例带谐波处理的乘客电梯的框图。
15.图2是本发明一实施例带谐波处理的乘客电梯谐波冲抵单元连接图。
16.图中：1、谐波检测单元 2、通信单元 3、控制单元 4、谐波冲抵单元。
具体实施方式
17.下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
18.实施例：如图1所示的一种谐波处理的乘客电梯，包括电梯控制系统，谐波检测单元1、控制单元3、通信单元2和谐波冲抵单元4；在工作时的装配状态下，包含有谐波检测单元1、控制单元3和谐波冲抵单元4的电路集中且有规则地布设在具有电气屏蔽功能的盒体内电路板上，并通过电气接口接入电网与电梯控制系统之间。
19.所述谐波检测单元1检测电梯控制系统馈电线中的高次谐波；谐波检测单元1通过预设周期自主启动检测。所述控制单元3将高次谐波根据谐波次数分为若干高次谐波组；所述谐波冲抵单元4分别产生用于抑制对应各组高次谐波的高次谐波抑制电流。所述通信单元2用于谐波检测单元1与控制单元3之间发送接收信号；信号包含通过所述谐波检测单元1测定出的谐波电流、谐波电压以及谐波相位信息。控制单元3根据所述信号确定所述谐波冲抵单元4产生高次谐波抑制电流的值，并且生成表示所述谐波抑制电流的值的指令信号并
传输给谐波冲抵单元4控制所述谐波冲抵单元4的阻尼电路产生的谐波抑制电流对高次谐波进行抑制。
20.如图2 所示谐波冲抵单元4为至少一个并联在系统馈电线上的阻尼电路，所述阻尼电路与控制单元3电连接；控制单元3根据所述信号确定所述谐波冲抵单元4产生高次谐波抑制电流的值，并且生成表示所述谐波抑制电流的值的指令信号并传输给谐波冲抵单元4。至少一个阻尼电路产生高次谐波抑制电流，控制单元3通过向谐波冲抵单元4发送控制信号控制谐波冲抵单元4开启控制信号对应的阻尼电路产生高次谐波抑制电流。从而起到谐波抑制效果，保证电梯及周边设备稳定运行。
21.本申请还公开了一种谐波处理的乘客电梯滤波方法，包括如下步骤：步骤s1：检测电梯控制系统馈电线中的谐波电流、谐波电压和谐波相位信息；采用傅里叶变换算法提取馈电线路的中的谐波波形。
22.步骤s2：对检测到的谐波根据谐波次数分为若干谐波组；步骤s3：针对各个谐波组的谐波次数产生对应的谐波抑制电流。从而将电梯控制系统和电网之间的高次谐波消除，保证电梯及其周围的电气设备平稳运行，减少电网谐波污染。
23.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
24.尽管本文较多地使用了谐波、馈电线、谐波冲抵、傅里叶变换等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。


技术特征：
1.一种带谐波处理的乘客电梯，包括电梯控制系统，其特征是，包括谐波检测单元、控制单元和谐波冲抵单元；所述谐波检测单元检测电梯控制系统馈电线中的高次谐波；所述控制单元将高次谐波根据谐波次数分为若干高次谐波组；所述谐波冲抵单元分别产生用于抑制对应各组高次谐波的高次谐波抑制电流。2.根据权利要求1所述的一种带谐波处理的乘客电梯，其特征是，还包括通信单元，所述通信单元用于谐波检测单元与控制单元之间发送接收信号；所述控制单元根据接收到的信号控制所述谐波冲抵单元。3.根据权利要求2所述的一种带谐波处理的乘客电梯，其特征是，所述信号包含通过所述谐波检测单元测定出的谐波电流、谐波电压以及谐波相位信息。4.根据权利要求1所述的一种带谐波处理的乘客电梯，其特征是，所述谐波冲抵单元为至少一个并联在系统馈电线上的阻尼电路，所述阻尼电路与控制单元电连接；控制单元根据所述信号确定所述谐波冲抵单元产生高次谐波抑制电流的值，并且生成表示所述谐波抑制电流的值的指令信号并传输给谐波冲抵单元。5.一种带谐波处理的乘客电梯滤波方法，其特征是，所述滤波方法用于权利要求1-4任一项所述的带谐波处理的乘客电梯。6.根据权利要求5所述的一种带谐波处理的乘客电梯滤波方法，其特征是，包括如下步骤：步骤s1：检测电梯控制系统馈电线中的谐波电流、谐波电压和谐波相位信息；步骤s2：对检测到的谐波根据谐波次数分为若干谐波组；步骤s3：针对各个谐波组的谐波次数产生对应的谐波抑制电流。7.根据权利要求6所述的一种带谐波处理的乘客电梯滤波方法，其特征是，所述步骤s1包括采用傅里叶变换算法提取馈电线路的中的谐波波形。

技术总结
本发明公开了一种带谐波处理的乘客电梯及其滤波方法，包括电梯控制系统，谐波检测单元、控制单元和谐波冲抵单元；所述谐波检测单元检测电梯控制系统馈电线中的高次谐波；所述控制单元将高次谐波根据谐波次数分为若干高次谐波组；所述谐波冲抵单元分别产生用于抑制对应各组高次谐波的高次谐波抑制电流。本申请在电梯控制系统和电网之间设置谐波检测单元、控制单元和谐波冲抵单元，检测采集电路中的高次谐波，正对不同谐波次数的对高次谐波进行分类，并通过谐波冲抵单元的阻尼电路产生的谐波抑制电流对高次谐波进行抑制，从而将电梯控制系统和电网之间的高次谐波消除，保证电梯及其周围的电气设备平稳运行，减少电网谐波污染。减少电网谐波污染。减少电网谐波污染。


技术研发人员：唐方平 田茂军 尚庆阳 朱国建 金婷 朱昊杰 黄旭斌 蔡肖肖
受保护的技术使用者：浙江威特电梯有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/8/16