支持新能源接入的直驱式电梯控制系统的研究.pdf

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1、电气传动2015年第45卷第6期ELECTRICDRIVE2l0l5Vo1．45No．6支持新能源接入的直驱式电梯控制系统的研究周敏杰，史旺旺，冯均永(扬州大学水利与能源动力工程学院，江苏扬州225009)摘要：针对传统电梯仅由电网供电时耗能严重的问题，研究了支持新能源接人的电梯控制系统。系统采用了具有高功率因数、低谐波污染和能量可逆优点的双PWM结构。通过建立三相电压型PWM整流器和永磁同步电动机在两相同步旋转咖坐标系下的数学模型后，采用了双闭环控制策略。为了在新能源功率变化时，使系统具有更好的稳定性和更快的响应特性

2、，提出了采用基于反步法设计的非线性控制算法，提高了系统的控制性能。最后开发了新能源驱动的变频调速的实验平台，并进行了实验验证，实验结果验证了系统方案设计的正确性和有效性。关键词：直驱电梯；新能源驱动；双脉宽调制；Lyapunov函数中图分类号：TM46文献标识码：AResearchforNewEnergyPoweredSolarDirect-driveElevatorControlSystemZHOUMin-jie，SHIWang—wang，FENGJun—yong(HydraulicandEnergyEngineer

3、ingCollege，YangzhouUnwe~ity，Yangzhou225009，Jiangsu，China)Abstract：Whenthetraditionalelevatorispoweredbygrid，theenergyconsumptionisaseriousproblem．Newenergypoweredelevatorcontrolsystemwasdiscussed．Adualpulsewidthmodulation(PWM)structurewithadvantagesofhighpowerfa

4、ctor，lowharmonicpollutionandenergyreversiblewasadoptedinthesystem．Aftermathematicalmodelsofthethree·-phasevoltage．-sourcePWMrectifierandpermanentmagnetsynchronousmotorinthe咖synchronousframewereestablishedandanalyzed，dualclose-loopcontrolstrategywasapplied．Whenth

5、enewenergychanges，forbetterstabilityandfasterresponse，anonlinearcontrolstrategybasedonbacksteppingmethodwasputforward．Thenewenergypoweredexperimentplatformwasdeveloped，andexperimentalresultsvalidatethedesignofsystemscheme．Keywords：direct-driveelevator；newenergyp

6、ower；dualpulsewidthmodulation；Lyapunovfunction常用的电梯驱动技术中，其变频调速系统一1引言般采用交一直一交型主电路拓扑结构，并且已经随着经济的持续发展和科技水平的逐步提采用了双PWM控制方式，这使得变频调速系统高，高层建筑越来越多，电梯的应用越来越普具有高功率因数、低谐波污染和能量可逆的优及。由于电梯的用电量远远高于照明等其他行势[4-9~。整个系统采用双闭环PI调节的控制策业的用电量，电梯行业需要寻求新能源的支持。略，其中网侧变流器分别以电网电流和直流电采用接人太阳能、风

7、能等新能源来驱动电梯不仅压为内、外环控制对象进行调节，机侧变流器分大幅度提高了电梯行业的能源利用效率，有效地别以电机电流和电动机转速为内、外环控制对实现了电梯的节能，而且不会对环境造成污染，象进行调节。但是系统在新能源接人时，由于很好地实现了环保n】。新能源具有较大的波动性，容易引起直流侧功基金项目-6苏省高校自然科学研究项目资助(14KJB470010)作者简介：周敏杰(1989一)，男，硕士，Email：zh0umin_jie89@126．com10周敏杰，等：支持新能源接入的直驱式电梯控制系统的研究电气传动201

8、5年第45卷第6期率的不平衡，进而降低了直流电压的稳定度。电流传感器针对上述问题提出在网侧变流器外环控制中，引入网侧变流器负载电流补偿来实现网侧变流器、机侧变流器和新能源供电三者之间的功率快速平衡，从而实现直流电压的快速响应，增加直流电压的稳定度。同时针对整个系统是一个多变量耦合的非线性系统，采用基于反步法的非线性方法推导出控制算