能量回馈器在电梯节能方面的应用.docx

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1、能量回馈器在电梯节能方面的应用中国传动网导语：采用有源逆变器能量回馈器可将大电容中电量无消耗地回送给电网，到达节电目的，同时又无耗电发热的大功率电阻，大大改善了系统的运行环境。1、引言据有关统计数据说明，电动机拖动负载的消耗电能占总耗电量的70%以上，因此，电动机及其所拖动负载的节能具有十分重要的社会意义和经济效益。电动机及其负载节约电能的途径主要有两大类:一是进步电动机或者负载的运行效率，如装上记忆大脑的电梯一幢大楼内，多台电梯经常同上同下，特别耗电。怎样让电梯变得聪明而省电？当代控制技术可以讲解决了这一问题，人工神经元如同一个信息处理和记忆库，它以每一周为时间段，记载着这一周电梯的运行情况

2、。根据记载的信息，人工神经元会生成最为省电的运行形式，控制大楼里的多台电梯，让它们分工明确，在适当的时间到达适当的位置，方便乘客上下，又减少了电梯启动、运行次数。对群梯而言，节约电能可达30%以上。另外如无人乘坐时电梯照明自动关闭、自动扶梯自动停顿或者低速运行等等，都是以进步电动机运行效率为目的的节能措施;二是将电机以转换到负载上的机械能反变换成电能回送电网，使电动机和负载在单位时间内消耗的电网电能下降，进而到达节电的目的。有源能量回馈即属于第二类节约电能的典型装置。众所周知，电动机拖动负载旋转运动即具备了机械动能，假如电动机拽引上、下运动的负载(如电梯、吊车、水库闸门等)便具备了位能。当电动

3、机拖动负载减速运动时，其机械动能将释放出来;当位能性负载下降运动时(位能减少)，其机械为能也将释放出来。假如能将这两局部机械能有效转换成电能并回送给沟通电网，就可到达节约电能的目的。2、电梯节能分析采用变频调速的电梯启动到达最高运行速度后具有最大的机械动能，电梯到达目的层前要逐步减速直到电梯停顿运动为止，这一经过是电梯负载释放机械动能的时段。变频调速器通过电动机可以将这一时段的机械能变成电能存储在变频器直流环节的大电容中，此时大电容好比一座储量有限的小水库。如不及时排放小水库中注入的水量，那么水库回发生溢失事故。同理，如不及时泄放大电容中的电量，也会发生过压。目前变频器泄放大电容的方法是采用制

4、动单元或者外加大功率电阻，将大电容中电量消耗到外加大功率电阻上白白浪费掉。有源逆变器那么可以将大电容中储存的电量无消耗地回送给电网，进而既到达节电目的，又无耗电发热的大功率电阻，大大改善了系统的运行环境。电梯还是一个位能性负载，为了均匀拖动负荷，电梯负载由载客轿厢和对重平衡块组成。只有当轿厢载重量约为50%(如1000kg载客电梯乘客为7人左右)时，轿厢对重平衡块才处于双方质量根本平衡状态，否那么，轿厢和对重平衡块就会有质量差，使电梯运行时产活力械位能。电梯质量重的部件上行时，由电动机吸收电网电能转换的机械位能增加，电梯质量重的部件下行时，机械位能减少，这减少的机械位能释放出来通过电动机转变为

5、变频器直流环节大电容储存的电能，有源能量回馈器再将这局部电能回送给电网。分析计算和样机实测说明，电梯的梯速越快，楼层越高，机械转动消耗越小，那么可以回送电网的能量越多，最多回送电量可达电梯总消耗量的40%，即节电效率达40%之高。以上分析说明，在电梯、吊车等快速上、下运动装备中，采用有源能量回馈用具有明显的节能效果。此外，在电力机车、龙门刨床等频繁起、制动运行的装备中，也有较明显的节能效果。3、节能装置的构造及根本控制原理有源能量回馈器主回路构造如图1所示,主要由三相IGBT绝缘栅双级晶体管全桥、串联电感、滤波电容及一些外围电路组成。图1电梯有源能量回馈器主回路构造及连接方式图它的输出端与电梯

6、变频器的输入端子R、S、T相连;输入端串联有两个隔离二极管VD1、VD2,再连接到变频器的PN线上。该二极管保证了能量只能由变频器母线流经能量回馈器输送到电网上。其工作经过是:上电后,J1、J2接触器吸合,并延时合上J3切除上电电阻。当电梯电动运行时,开关管VT1VT6全部被封闭,处于关断状态。当电梯再生发电时,电梯变频器母线电压升高,经VD1、VD2后使回馈器母线电压也升高。当母线电压高于设定开启值后,回馈器开场工作,将电能回馈到网侧。有源能量回馈器的功能可以用图2来描绘，控制电路(虚线框内)由单片微机可编程逻辑芯片、外围信号采样器构成，配以冗余度高的软件设计，使控制电路能自动识别三相沟通电

7、网的相序、相位、电压、电流瞬时值，有序地控制IPM智能功率模块工作在PWM状态，保证直流电可以及时地回送到沟通电网。图2有源能量回馈器的功能框图4、结语如今已有有源能量回馈器产品，该产品有如下几个特点:取代制动电阻等发热元件，消除了发热源，改善机房环境，减少了高温对电动机、控制系统等部件的不良影响，延长电梯的使用寿命；能即时消除泵升电压，进而有效改善电梯制动性能，进步电梯舒适性能；通过相位控制策略，可有效抑制驱动电梯的变频器对电网的谐波干扰，净化电网；输出电压波形好、功率因素高、无脉动环流，其电压与电网电压相匹配；具备有效的电气隔离措施，不会干扰其他电气设备或者被外界干扰；产品智能化程度高、工作稳定、平安可靠，各种故障保护和故障报警功能齐全；只要选型正确，接线无误，无需调试即可投入使用；产品构造简单、体积小巧、安装维护方便。采用有源能量回馈器节电效果特别明显，从目前已经进展过节能改造的单位看，一般节电率可达15-50，根据电梯使用的频繁程度不同，回收获本周期约为612个月，由于没有了电阻发热源，电梯机房温度明显下降，也就节省了机房降温设备的耗电量。