本文针对能源紧缺,电梯节能的迫切需要,基于技术创新,节能环保的设计思想,在现有逆变技术的基础上,本课题设计了以AVR单片机为核心的电梯能量回馈系统。该系统可以将变频器直流侧电容中储存的直流电逆变为交流电,并回送给电网,从而既达到了节能的目的,又无耗电发热大功率电阻,大大改善了系统的运行环境。本文设计的电梯能量回馈系统主要由硬件电路和控制软件实现。硬件电路主要包括功率逆变电路,并网同步电路,电压、电流检测控制电路,主控制电路和逻辑保护控制电路。功率逆变电路采用先进的IPM智能模块,外加隔离接口电路;并网同步电路使三相电压型逆变电路中的每个开关器件工作120°,逆变电路中任何时候只有两只开关器件工作,工作安全可靠,实现逆变输出电压与电网电压同步。本课题中设计了由滞环比较电路组成电压、电流检测电路,控制简单、准确,实现系统的欠压、过压及过流保护。主控制电路的核心是ATmega128单片,主要利用单片机丰富的外部中断源,具有预分频器和比较功能的16位定时/计数器。一方面根据控制算法产生高精度的PWM波;另一方面根据并网同步信号和IPM故障信号控制整个能量回馈过程安全、有效地进行。本课题设计了由可编程逻辑器件CPLD实现的保护控制电路,将并网同步信号、电流、电压控制信号、IPM故障信号以及单片机输出的驱动信号进行逻辑运算,保证逆变过程顺利进行。CPLD可将系统中所有的逻辑运算集成在一起,以减少系统延时,方便系统设计。本文在逆变控制技术的基础上,提出了一种新的基于调制函数的SVPWM算法。该算法在电梯能量控制系统中具有直流电压利用率高,逆变输出波形谐波含量少,计算简单等优点。本文的硬件电路设计和软件算法实现,首先通过相应的软件进行仿真分析,然后制作系统实验电路,搭建实验平台,最后进行软、硬件调试,并给出一些主要实验波形,取得了较好的成果。实验结果表明,设计的硬件电路可靠,软件实现了预定的各种功能。电梯能量回馈系统能安全、有效地回馈能量,并且逆变输出波形的谐波含量较少,对电网的谐波污染和无功污染减少。