随着城市化进程的加快,高层建筑的涌现,作为高层建筑物必备交通工具的电梯也在不断提速,高速电梯的需求日益增加。同时电梯提速带来的能耗问题也不容忽视,如何降低高速电梯系统的耗能,研发节能型高速电梯系统逐渐成为研究热点。本文针对高速电梯系统的节能和驱动需求,从实际应用角度出发,设计并实现了高速电梯节能驱动一体化系统。具体内容如下:首先,对电梯系统工作原理进行了深入分析,针对系统设计性能指标,进行了高速电梯节能驱动控制一体化系统总体设计。针对高速电梯曳引机驱动需求,设计了基于传统交-直-交变频技术的驱动系统;针对高速电梯系统的节能需求,设计了以超级电容为储能元件的节能系统,利用双向直流变换器,即Buck-Boost变换器,实现对电梯驱动系统反馈能量的回收和再利用;设计了以双DSP和FPGA为控制核心的主控制系统完成对驱动系统和节能系统的控制;并对节能、驱动和控制系统进行了一体化集成。其次,在完成对每个系统核心器件选型的基础上,采用模块化设计思想分别对主控制系统、驱动系统和节能系统的硬件电路进行了设计。具体包括:以双DSP+FPGA为核心架构,辅以数据采集处理、控制信号输出以及数据交互通信等外围电路,进行了主控制系统硬件设计开发;以整流器件和智能逆变模块为基础,辅以过流保护、电压电流采集等电路完成驱动系统硬件设计开发;以Buck-Boost变换器为核心完成了节能系统硬件设计开发。分别完成了电路原理图和PCB的设计与制作。然后,完成了高速电梯节能驱动控制一体化系统的算法和软件设计,算法部分主要包括:曳引机初始角检测算法和节能控制算法。软件部分主要包括:主、从DSP和FPGA的软件设计,其中主DSP和FPGA主要完成电梯系统的楼层决策控制、门控信号控制以及故障信号处理,从DSP完成曳引机驱动控制和节能控制。最后,完成了系统调试,主要包括系统各个模块的调试,并在江苏通用电梯有限公司的高速电梯试验塔上完成高速电梯节能驱动一体化系统的整体调试,通过电梯轿厢运行平稳的速度曲线验证了驱动系统的可靠性,通过观测电梯在加入超级电容装置后能耗的降低,验证了节能系统的节能效率。