双

PWM

控制能量回馈电梯传动系统的设计

3

孔伟荣

1

　朱武标

2

　姜建国

1

1. 上海交通大学 　2. 上海三菱电梯有限公司

　　摘要

:

双

PWM

交流传动系统由于其高功率因数 、

低谐波污染和能量可逆已成为“绿色电能变换”

的新星之

一

,

而空间矢量

PWM

与普通的

SPWM

控制相比具有直流电压利用率高

,

开关频率低

,

动态性能好的优点 。给

出了一种基于

TMS320L F2407A

和

IPM (

智能功率模块

)

全数字双

SVPWM

控制能量回馈电梯传动系统的实现

方案 。首先介绍了主电路及其工作原理

,

然后着重描述了两个变换器的控制方案和系统硬件电路设计

;

最后给

出了原型机的运行结果 。实验结果表明

,

该系统电路简单

,

功率因数高

,

电流电压谐波小

,

节能效果明显 。

关键词

:

能量回馈 　双空间矢量脉宽调制 　数字信号处理器 　电梯传动

Design of the Dual

2PWM Control Energy Feed2back Elevator Drive

System Based on DSP and IPM

Ko ng Weiro ng 　Zhu Wubiao 　J iang J ianguo

Abstract :Dual

2

PWM AC drive system is a new star in t he family of green co nversio n techniques fo r t he

merit s of high power facto r , low harmo nic pollutio n and energy feed

2

back. Co mpared to co nventio nal SPWM ,

space vecto r p ulse widt h mo dulatio n ( SV PWM) has higher DC voltage utilizatio n ratio , low switching lo sses

and better dynamic perfo rmances. A scheme of t he energy feed

2

back elevato r drive system was p resented ,

which is based o n TMS320L F2407A and IPM. At first , t he main circuit and p rinciple was int roduced. Seco nd

2

ly , it focused o n t he co nt rol met ho ds of t wo co nverters and t he hardware st ruct ure of t he system. At last , t he

experimental result of t he p rotot ype was given. It shows t hat t he co nt rol system has higher power facto r , low

2

er current , voltage harmo nic and lower power lo ss , what

′

s mo re , t he effect of saving energy is distinct and t he

circuit is simple.

Keywords :energy feed

2

back

　

do uble space vecto r p ulse widt h modulatio n ( SV PWM)

　

digital signal p ro

2

cesso r (DSP)

　

elevato r drive

1

　引言

随着交流调速技术的不断发展 ,基于矢量变

换控制变压变频调速技术的电梯产品已成为目前
市场上的主流 。但是在绝大多数的 VVV F 控制
电梯中 ,特别是对于 2. 5 m/ s ,1 350 kg (22 kW) 及
以下规格的电梯 , 调速几乎无一例外地采用单

PWM 控制 ,即由二极管等不可控整流器件对交

流电源进行整流 ,经过中间电容的滤波稳压 ,最后
通过 PWM 控制逆变器输出电压频率可变的交流
电给电梯曳引机 ,从而控制电梯 。这种调速系统
存在如下缺点 :1) 功率因数低 ;2) 网侧谐波污染严

重 ;3) 无法实现能量的再生利用 。由 PWM 整流
器和 PWM 逆变器构成的双 PWM 可逆整流控制
系统无需增加任何附加电路 ,通过对变换器的开
关器件按照一定的控制规律进行通断控制就可消
除网侧谐波污染 ,实现高功率因数及能量双向流
动 ,方便电机 4 象限运行

[ 1 ]

,并且电机动态响应时

间短 ,是高质量能量回馈技术的最新技术之一 。
目前国际上只有知名的电梯厂商 ,如日本三菱 、

美

国 O TIS 等少数几家公司在大规格电梯中采用了
双 PWM 控制技术 。在国内 ,还没有一个电梯厂
家拥有和掌握自主知识产权的双 PWM 控制技
术 。本文 阐 述 了 一 种 基 于 TMS320F2407A 和

8

电气传动 　

2007

年 　第

37

卷 　第

8

期 　

双

PWM

控制能量回馈电梯传动系统的设计 　

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973

项目

(2005CB221505) ,

高等学校博士学科点专项科研基金

(20050248058)