电梯能量回馈装置原理及检验内容探讨
电梯能量回馈装置原理及检验内容探讨
摘要:近年来房地产热潮以及国家大张旗鼓的基础设施建设,带动了电梯业的发展。
本文通过对电梯节能枝术基本原理的研究和对一种典型电梯能量回馈装置的检测,分析了电梯节能的实际效果,提出了电梯节能的必要性。
关键词:电梯;能量回馈装置;原理;检验内容。
一、前言
随着我国经济的快速发展,电梯的使用也越来越普遍,当然由电梯消耗的电能也日益增多,如何节约资源,降低能耗是我们研究的重点。
在全球性能源紧缺,世界各国、各行、各业都在提倡绿色节能的今天,做好电梯的节能降耗意义重大。
能量回馈技术节能效果明显,因此,针对电梯能量回馈装置原理及检验内容进行深入的研究和探讨。
二、能量回馈技术的分析与研究
1.电梯能量回馈技术的节能原理
有源能量回馈器主回路结构主要由滤波电容、串联电感、三相IGBT全桥和外围电路组成,如图1。
电梯变频器的输入端和有源能量回馈器的输出端相连,有两个隔离二极管VD1和VD2与输入端相串联后与变频器的PN线相接。
图中虚线框内的控制电路的软件设计冗余度高,该电路是由外围信号采样器以及单片微机可编程逻辑芯片组成的,这种设计和结构能够使控制电路自动地识别三相交流电网的相位、相序、电流及电压的瞬时值,确保直流电可以立即回馈到交流电网,有序地控制智能功率模块即IPM的工作状态。
由于电梯在启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械动能,电梯到达目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止,这一过程电梯就会释放机械动能。
同时,曳引式电梯还是一个势能性负载,轿厢载重与对重装置之间有质量差时,电梯运行时会产生机械势能,特别是当电梯空载上行和电梯满载下行时均会释放出大量的机械势能。
对于采用变频变压调速的电梯,运行中释放的机械能(含位能和动能)通过电动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路的电容中。
此时电容就好比是一个小水库,回送到电容中的电能越多,电容电压就越高,如不及时释放电容中储存的电能,就会产生过压保护,最终导致电梯停止运行。
目前国内绝大多数变频调速电梯采用制动电阻消耗电容中储存电能的方法来防止电容过电压,但这种方法不仅降低了系统能耗的效率,电阻产生的大量热量还恶化了电梯控制柜周边的环境。
因此,电梯节能的第二类方法就是将运动中负载上的机械能(含位能和动能)通过专用装置变换成电能并回馈给交流局域电网,供附近其他用电设备使用,使系统在单位时间内消耗电量下降。
从而达到节约电能的
目的。
电梯节能在电梯技术的研究和发展中一直被广泛关注,主要有关于电梯驱动控制系统、能量回馈系统和电梯曳引机驱动技术方面的节能。
电梯节能的关键是收集和利用电梯曳引机在发电的过程中产生的电能。
现阶段处理这部分能量的方法是采取能耗制动,也就是在大功率电阻中利用外加的或者内置的制动电阻消耗电能。
这样由电阻产生的热量不仅对电梯控制柜周围的环境造成污染,而且还会造成能量的损毁。
有数据统计,25%至35%的电梯用电总量被制动电阻消耗了,有源能量回馈系统的功能是把制动电阻消耗的电能逆变转化成交流电,而后回输到电气设备中或附近的电网中继续利用,通常能量逆变的效率为85%左右。
由此得出,电梯能量回馈系统可以节约21%至30%的能量,而且节能的效果会随着电梯速度的加快和楼层增高而提升。
2.能量回馈技术的特点能量回馈技术在国内已经有了研究和发展,并且有与之相关的产品已经问世。
能量回馈系统中的拓扑结构,由于其功率开关的器件不同可以分为全控器件型结构和半控器件型结构两大类。
全控型器件,如IPM、GTR、IGBT或MOSFET的结构特点为动态响应迅速、集成度和开关频率高,并且利用这类全控型器件还能够使系统的效率大大提升。
半控器件型结构又称晶闸管型器件结构,这类结构中的晶闸管具有超强的耐浪涌冲击、耐流和耐压能力,这是比全控型功率器优越的地方,并且价格较低,保护和驱动电路简单。
三、对一种典型电梯能量回馈装量的跟踪检测
为了了解电梯能量回馈装置的实际使用情况,我们在市场上选取了一种典型的电梯能量回馈装置,从2008年5月开始连续1年对其进行跟踪检测。
该台装置安装在某商务中心一台28层28站、额定载重量1350Kg、额定速度2.5m/s 的电梯上,该电梯全天24小时运行,使用频繁。
检测内容主要包括三个方面:
(1)电梯安装能量回馈装置后的安全性能
(2)电梯安装能量回馈装置后的节能效果
(3)电梯能量回馈装置后所反馈电能的质量
同期,我们也选取了其它电梯进行了类似测试,发现不同型号规格的电梯安装能量回馈装置后节能效果不尽相同,有的甚至无明显的节能效果。
据中国电梯行业协会统计,2013年上半年电梯行业依旧延续了近年来高速发展的态势,全国电梯产量同比增长40%左右。
据电梯的实际运行频率计算,一部普通的电梯每天大约用电50~150度,而前我国的电梯保有量已超过250万台,因此,下面笔者就电梯能量回馈装置技术在电梯节能中的实践应用进行了分析。
四、有源能量回馈器在电梯节能方面的应用分析
能量回馈技术通常在高速电梯和超高速电梯上被运用。
高速电梯及超高速电梯因快速制动会产生泵升电压,而一般的外加制动电阻的能耗制动却无法立即将其控制,此时就会造成电极的绝缘、电解电容和开关器件的损坏,甚至整个系统的安全都会因此受到威胁。
1.电梯运行过程中的能量流动
电梯通过变频调速达到最高运行速度后,此时电梯的机械功能最大,而电梯若要抵达目标层,则需要逐渐减小运行速度至电梯静止,整个过程电梯进行了机械能的释放。
在整个过程中,电动机能够利用变频调速器把机械能转化为电能在直流环节变频器的大电容中存储,而大电容的容量也是有限的,由机械功能转化而来的电能也会发生满溢事故。
然而,若没能及时地释放储存在大电容之中的电量,则也可能发生电容过压现象。
电梯这一势能性负载由对重平衡块与载客轿厢构成,可以均匀地将负荷拖动。
欲使对重平衡块与轿厢的质量平衡,那么此时的轿厢载重量就要保持在50%左右,在电梯运行的过程中,若没有达到这种情况则对重平衡块与轿厢之间就会产生机械势能和质量差。
电梯质量较重的装备在下行的过程中,机械势能会逐渐减小,这部分变化的机械势能经电动机被转化成为变频器直流环节大电容器储备的电能。
电梯质量较重的装备在上行的过程中,机械能增大,这部分能量是通过电动机由电网的电能转化而来。
2.能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用
制动高速电梯和超高速电梯制动时,如果使用一般的外加制动电阻,消耗的能量会很多,并且电阻的发热现象也会很严重。
改善发热和系统制动的问题是能量反馈技术在高速电梯和超高速电梯上得以运用的关键。
大多数中低速电梯采用能量回馈技术没有很大的意义,因为它们使用的是蜗轮蜗杆减速的驱动主机,然而这种主机反传动的效率不高。
目前,在中低速电梯上运用永磁同步无齿传动技术是为能量回馈技术的使用奠定基础。
现在很多电梯公司都已经陆续发现了在中低速电梯上运用永磁同步无齿传动技术的重要性。
五、推广电梯节能的必要性
目前,存在着持续性的、全国范围的电能紧张问题,我国经济的发展受能源问题的制约,为此党中央和国务院提出把节约放在首位的经济工作任务,构建节约型的消费与产业结构。
能量回馈型节能电梯绿色环保,它可以改善环境,利用特定的回馈装置把电梯在运行时产生的再生制动能量回收到电网,确保源侧电流是标准的正弦波波形,而且免维护、高效率的无齿轮曳引机的使用,使电梯无需加油,是真正的绿色产品,不仅保护环境,而且节能。
我们可以针对全国电梯耗电量假设性地估算一下,如果全国实际运行的有100万台电梯,单位数量的电梯每日运行3小时,单台电梯消耗的功平均为15千瓦,则一天中全国所有电梯的功耗为4500万度,一年的功耗可至160亿度,大约为中等城市全年的居民生活和工农业生产的用电量之和。
然而,若应用节能电梯,且电梯都采用能量回馈技术,则全年的节电量就可达到65亿度。
六、结束语
综上所述,能量回馈型节能技术在电梯节能的实际应用中举足轻重,节电效果显著,能为我国带来巨大的社会效益与经济效益,从而为我国政府构建节约型社会贡献力量。
所以,针对电梯能量回馈装置原理及检验内容进行深入的研究和探讨是有着十分重要的意义。
参考文献:
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能量回馈型节能电梯的应用分析与阐述
能量回馈型节能电梯的应用分析与阐述摘要:在当前社会水平全面提升背景下,建筑行业得到了显著提升,在建筑物高度不断提升背景下,对电梯的应用也有了进一步增加。
在建筑工程中对电梯的应用为群众生活提供了极大便利。
特别是当前节能环保理念提出背景下,要想实现对能源资源的节约,就要加强对能量回馈型电梯的推广和应用。
传统电梯的应用方式是借助大功率电阻进行热能传送和耗散,而能量回馈型节约电梯则可以实现对部分再生资源的回收利用,通过相关技术处理可以在电网中进行有效应用,并为其他电器设备运行提供电能帮助,实现能源节约的目标。
为此,本文将对能量回馈型节能电梯的应用进行详细研究,希望对电梯运行中的能源节约提供有效帮助。
关键词:能量回馈型;节能电梯;应用随着当前社会发展水平的全面提升,电力能源问题逐渐成为了群众关注的重点问题。
特别是当前我国电梯应用数量提升背景下,电梯能耗问题也成为了研究的重点问题。
据不完全统计,由于我国电梯行业发展速度不断提升,全国电梯产量平均每年都在以百分之四十的速度进行增长。
并且一个普通的电梯每天的用电量可达到150度以上。
所以作为电能资源消耗大户,电梯节能降耗问题也成为了当前社会关注的重点问题,相关单位和工作人员只有进一步认识到当前问题所在,才能借助合理应对方案实现对问题的解决。
基于此,本文就将对能量回馈型节能电梯的应用展开进一步研究。
一、能量回馈型节能电梯的节能原理在发明电梯并对电梯进行使用后,电梯节能问题就始终与电梯技术的发展进行连接,比如电梯中所采用的电梯曳引机驱动技术、驱动控制系统和能量回馈技术在电梯中的应用,都是节能的重要表现。
要想进一步推进电梯节能目标的达成,就需要在电梯曳引机工作过程中对电能资源进行充分应用。
目前,基于该部分能量的处理,主要采用的就是能耗制动方式[1]。
也就是在工作中借助内置或是制动电阻的工作方式,将大功率电阻中对电能进行消耗。
这种工作方式很容易造成能源的无故流失,并且电阻在实际工作中也将产生大量热能资源,对电梯控制柜环境的提升将产生较大的负面影响,出现环境污染问题,这也违背了节能环保的目标要求。
电梯能量回收系统工作原理
电梯能量回收系统工作原理嘿,咱来讲讲电梯能量回收系统的工作原理。
你知道电梯运行的时候,它有上升和下降两种状态。
当电梯带着人或者货物上升的时候,就像一个人背着东西爬山,得消耗能量。
但电梯下降的时候呢,就有点像从山上往下走,它其实是有能量可以利用的。
电梯能量回收系统就是专门抓住电梯下降这个过程的。
电梯在下降的时候,轿厢和里面的东西因为重力的作用会往下落。
这时候,电梯的曳引机就开始发挥作用了。
曳引机就像是一个小发电机,它会被轿厢的运动带动着转起来。
当曳引机转动的时候,就会产生电能。
就好像你摇动手摇发电机,能发出电来一样。
这些电能可不是一点点,而是挺可观的呢。
那这些产生的电能去哪儿呢?它们会被送到一个特殊的装置里,这个装置就像是一个电能的小仓库。
它可以把这些电能储存起来,就像把粮食储存在粮仓里。
在这个小仓库里,电能可以经过一些处理,让它变得更稳定、更适合使用。
比如说把电压调整到合适的大小。
当电梯需要能量的时候,比如说上升的时候或者电梯里的一些电器设备需要用电的时候,这些储存起来的电能就可以派上用场啦。
它可以被重新送回电梯的供电系统里,给电梯提供动力或者给其他设备供电。
这就像是一个能量的循环。
电梯下降的时候把重力势能转化成电能储存起来,电梯需要的时候再把电能拿出来用。
你可以想象一下,电梯就像一个勤劳的小工人,它在工作的过程中,把本来会浪费掉的能量回收起来,然后再利用。
这样既节约了能源,又让电梯的运行更加高效。
而且,电梯能量回收系统还能减少电梯对电网的依赖。
就像一个人有时候可以靠自己储存的粮食生活,不需要老是从外面买粮食。
总之,电梯能量回收系统就是通过巧妙地利用电梯运行过程中的能量变化,实现了能源的回收和再利用,是一个非常聪明的设计呢。
电梯能量回馈原理
电梯能量回馈原理电梯能量回馈原理是指在电梯运行过程中,将制动能量或减速过程中产生的能量通过逆变器等设备回馈给电网的过程。
它是一种节能环保的技术,在提高电梯能效和减少能源消耗方面起到了积极的作用。
电梯能量回馈原理的关键在于逆变器。
逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置。
在电梯中,逆变器主要用于控制电机的启动、制动和调速等运动过程。
在正常状态下,电梯运行时产生的制动能量或减速过程中产生的能量会转化为热能通过制动电阻消耗掉,造成能源的浪费。
而利用能量回馈技术,这些能量可以通过逆变器转化为电能并反馈给电网,实现节能减排的目的。
一种常见的电梯能量回馈装置是逆变器-电网电能回馈系统。
该系统由逆变器、电容器、电路控制单元和电网组成。
电梯运行时,制动或减速过程中产生的能量首先通过逆变器转换为交流电能,然后经过电容器储存,最后由电路控制单元控制将这些能量回馈给电网。
逆变器以其高效、可靠的特点,能够实现能量的高效转换和回馈,对于提高电梯的能效和减少能源消耗具有重要意义。
电梯能量回馈原理的实现离不开对电梯运行过程中能量转换和控制的精确计算和控制。
针对电梯的不同工况,需要设计相应的能量回馈策略和控制算法。
例如,在电梯上行过程中,逆变器通过控制电机进行能量回馈,在电梯下行过程中,则可以通过对制动装置的控制实现能量的回馈。
这样不仅可以将电梯运行过程中产生的能量回馈给电网,降低对外部电源的依赖,还可以提高电梯的运行效率和稳定性。
电梯能量回馈原理的应用可以有效降低电梯的能耗,减少对电网的负荷压力,具有明显的节能效果。
此外,电梯能量回馈技术还可以改善电梯的运行平稳性和安全性。
例如,在电梯制动过程中,能量回馈装置可以提供制动力矩,有效地减缓电梯的运动速度,使乘客感受到更加平稳的停靠过程。
因此,电梯能量回馈技术在电梯行业的推广应用具有广阔的前景。
总之,电梯能量回馈原理是一种利用逆变器将电梯运行中的制动能量或减速过程中产生的能量回馈给电网的技术。
电梯能量回馈装置的节能性研究
(3)
式中Q为额定载重量,kg;H为提升高度,m。所以综合工作
|5I6]o本文选用的能量回馈装置能够独立安装于电梯变频器与电 能效6为 网之间,方便进行电梯节电率测试。
2电梯能量回馈装置节电率研究 电梯的能耗效果以单位输送量的电量&表示,计算公式巾如 下:
节电率T的公式如下:
-142-科学技术创新2019.08
乘积的总和,t*km。 电梯工作能效测试采用综合模拟工况法,测试点为电梯主
电源输出端,采用三相四线制连接电梯能效测试仪。此方法的
要保证以下几点:a.选取额定载荷的0%、25%、50% ,75% ,100%; b.负载所占比例为10%、25%、30%、25%、10% ;c.电梯从下端站 至上端站正常运行两次为一个测试周期,按上述载荷依次装载 不同载荷。综合输入电能为:
图1
(1)
式中:6是一定工作周期内单位输电量,kWh/(t*km);E是一 定工作周期内电网输入电量,kWh;W是一定工作周期内电梯运 输载荷的工作量,也就是每一次运输载荷与所需提升距离之间
机消耗电能来增加负载的重力势能,既电梯进行轻载下行和重 载荷上行时的工作状态。而被动做功是电梯处于重载下行和轻 载上行工作状态,负载在万有引力的作用下,使得电机的实际 转速大于变频器输出的同步转速,此时重力势能转化为电能, 电机处于发电状态,而变频器中的整流二极管的单向导通性, 使再生电能储存在变频器的直流母线侧的滤波电容中。这就是 能量回馈系统中能量的来源。
参考文献
对电梯的额定载重、提升高度、曳引驱动方式三个影响因素进
行实验样本的选取,尽量排除其他影响因素。额定载重量选取
630kg~825kg和1350kg~1600kg两组形成对照;提升高度分为
电梯能量回馈技术浅析
一、电梯能量回馈技术浅析
• 1.2.5 电能回馈至储能元件
一、电梯能量回馈技术浅析
一、电梯能量回馈技术浅析
• 1.2.1 能量回馈单元
普通变频器
能量回馈单元
一、电梯能量回馈技术浅析
• 1.2.2 双PWM变频器
一、电梯能量回馈技术浅析
• 1.2.3 矩阵变频器原理
一、电梯能量回馈技术浅析
• 1.2.4 电能回馈至储能元件
普通变频器
储能元件 及其控制
动能
总能量
电能 势能
重载上行 轻载下行
奥的斯电梯能量回馈
能量回馈装置录相-江阴-西奥
市场上的能量回馈装置
前景光电
加能IPC
中秀科技
地铁中应用能量回馈装置
• 使用了能量回馈系统,郑州地铁每辆车等于去掉了4个制 动电阻,减1号线试运行后,每年有1000万 度电的回馈,若全国都这样,会节约近20亿元。”马子彦 说。
电梯能量回馈技术浅析
一、电梯能量回馈技术浅析
• 2007年10月28日通过的《中华人民共和国节约能源 法》中规定,“对高耗能的特种设备,按照国务院的规定 实行节能审查和监管。” 国家质检总局质检特函〔2007〕29号文件提出:要 对锅炉、换热压力容器、电梯等高耗能特种设备实行能效 测试,加强特种设备使用环节的节能监管。 据资料介绍,我国仅三星级以上的酒店,空调和电梯 两项耗电量就占酒店耗电量的三分之一,电梯是现代建筑 最大的用电设备之一。
什么是能量回馈装置
• 应用于垂直升降电梯,将 电梯运行过程中产生的再 生能量回收到电网,重新 利用。一般节电率在 20~45%之间。 • 电梯的能量守恒定律:
动能
总能量
电能 势能
电梯节能反馈装置工作原理
电梯节能改造技术原理及方案
一、技术原理
在电气传动系统中,电机都不可避免地存在发电过程,即电机转子在外力的拖动或负载自身转动惯量的维持下,使得电机的实际转速大于变频器输出的同步转速,电机所发出的电能将会储存在变频器内的稳压电容中,如果不把这部分电能消耗掉,那么直流母线电压就会迅速升高,影响变频器的正常工作。
通常处理这部分能量的方法是增加制动单元或制动电阻,将这部分能量消耗在电阻上变成热能浪费掉,而采用可替代制动单元和制动电阻,并且可以将这部分能量回馈给电网,达到绿色、环保、节能的目的。
电梯电能回馈装置,通过自动检测变频器的直流母线电压,将变频器的直流环节的直流电逆变成与电网电压同频同相的交流电,经多重噪声滤波环节后连接到交流电网,从而达到能量回馈电网的目的,能量转换率达到97%以上,有效节省电能。
节能装置结构图如下图(1)。
图(1)电梯电能回馈单元工作原理图
二、技术方案
通过在电梯变频器的直流母线端将曳引机在轻载上行、重载下行及平层制动时发的电能回收,彻底取代制动电阻工作,这方面的节能效果在15%到45%之间;同时由于制动电阻不再工作,机房可以不开空调。
节能改造前后的电梯的耗能情况如图(2)、图(3)。
图(2)轻载上行时电梯节能改造前后的效果对比图
图3:重载下行时电梯节能改造前后的效果对比图。
升降梯能量回馈技术
升降梯能量回馈技术
升降梯能量回馈技术是一种新型的节能技术,它通过将电梯在下行过
程中产生的能量回馈到电网中,从而实现能源的再利用。
这种技术不
仅可以减少电梯的能耗,还可以为城市节约大量的能源,具有非常广
阔的应用前景。
升降梯能量回馈技术的原理是利用电梯在下行过程中产生的动能将电
机转换成发电机,将产生的电能回馈到电网中。
这种技术需要安装一
些特殊的设备,如变频器、电容器等,以实现电能的回馈和调节。
在
实际应用中,这种技术可以与太阳能、风能等其他可再生能源相结合,形成一个完整的能源回收系统,实现能源的最大化利用。
升降梯能量回馈技术的优点非常明显。
首先,它可以大大减少电梯的
能耗,从而降低了电梯的运行成本。
其次,它可以为城市节约大量的
能源,减少能源的浪费和污染。
最后,它可以提高电梯的安全性能,
减少电梯的故障率和维修成本。
当然,升降梯能量回馈技术也存在一些问题和挑战。
首先,这种技术
需要安装一些特殊的设备,增加了电梯的成本和维护难度。
其次,这
种技术需要与电网进行协调和调节,需要一定的技术和管理能力。
最后,这种技术的应用范围和效果也受到一些限制,需要根据不同的环
境和条件进行适当的调整和改进。
总的来说,升降梯能量回馈技术是一种非常有前途的节能技术,它可以为城市节约大量的能源,提高电梯的安全性能,减少电梯的运行成本。
随着技术的不断发展和完善,相信这种技术将会得到更广泛的应用和推广,为人们的生活和环境带来更多的益处。
电梯能量回馈装置的节能性研究
电梯能量回馈装置的节能性研究摘要:电梯的运行是一个系统且对稳定性和安全性的要求较高的工作,在持续应用的背景下,电梯运行的总体能量消耗也是相对较大的。
通过辅助装置的安装达到电梯能量回馈的目的,是现代电梯运行状态所追求的主要目标,电力能量回馈装置的结构和运行状态直接影响着装置的节能效果,因此,需要结合具体的运行系统和能量回馈装置的结构对节能效果进行分析,为在运行过程中取得更好地节能效果提供支持。
关键词:曳引电梯;能量回馈;节能分析0 引言回馈装置实际上是对能量实现二次循环利用的先进技术性装置。
在节能环保和可持续发展作为基本要求和基本政策提出的大背景下,各行各业在工作开展中都应当重视节能降耗的问题,通过引进先进的技术和设备达到提高节能效果的目的,而且对于资源的最大化利用也是降低运行成本的一种关键性措施。
对于本文研究的电梯能量回馈装置而言,要想充分发挥其作用,就需要对装置的基本结构、运行原理以及运行线路上各个装置的功能发挥要点进行全面的了解。
从本质上来说,电梯运行的过程本身就是一个能量相互转换的过程。
具体的能量转换形式为重力势能以及电能之间的转换。
能量回馈装置的工作状态也具有一定的系统性,主要是依托变频器装置实现将直流侧储存在电容中的电力资源向交流电的方向转变,当直流电转变为交流电后,电力资源就具备了二次应用的价值,这部分交流电可以通过直接反馈的形式回归到电网系统中[1]。
在整个系统中,电路上锁包含的装置设备有二极管、串联电感设备、三相IGBT全桥以及滤波电容。
在连接方式上,是将回馈装置的输入端与变频器的直流电源母线进行连接发挥作用的,另外,为了消除其他设备和整个电力系统网络的干扰作用,还需要在线路内部装上扼流电抗器。
当对装置本身的运行状态有了整体上的了解,才能为进一步的节电率测试工作提供便利。
1.电梯的四象限运行在曳引驱动电梯的工作过程中,电梯的额定载重量、对重重量、轿厢自重之间的关系为:其中,为轿厢自重,为对重重量,为电梯的额定载重量,为电梯的平衡系数。
电梯能量回馈装置研究综述
电梯能量回馈装置研究综述摘要:电梯能量回馈装置作为电梯节能的重要途径之一,缺乏统一的技术规范以及检测方法的问题制约了其产业化的发展。
文章主要从电梯节能的必要性及现实意义,电梯能量回馈装置的产生和发展,标准形成的现实需求进行综述。
关键词:电梯能量回馈装置;标准;综述1.电梯节能的必要性及现实意义文献[1] 给出了这样一组数据:2011年中国电梯产销量约45万台,相比2010年增长幅度约23%,电梯保有量已超过200万台,我国已经成为世界上最大的电梯生产国和消费国。
但是在中国电梯行业蓬勃发展的同时,也开始面临能耗过大的问题。
文献[2]显示,建筑物的能耗约占全国总能耗的1/3左右,而据文献[3]中数据可知,电梯用电量已经占到建筑物总用电量的17%以上,远远高于照明和供水等对电能的消耗,已属“耗能大户”。
面对全球能源的逐渐减少,我国政府提出建设资源节约型社会的基本国策,从中央到地方,各级政府都对节能减排制定了行之有效的实施和鼓励措施,加大了对于节能技术研发的资金投入。
电梯行业抓住形势,做出了有力的探索,取得了不少的成果。
2.电梯能量回馈装置的原理和应用文献[4]介绍了电梯能量回馈装置的原理。
曳引电机一般分为两种工作状态,在正常工作状态下,电机处于电动状态,需要从电网吸收能量,将电能转化为机械能。
当电梯轻载上行或重载下行,以及电梯达到满速后接近停靠层站制动减速时,电机处于再生发电状态,将机械能转化为电能。
这些电能可以通过制动电阻消耗掉,或者回馈到电网上。
对于前者,文献[5]指出通过制动电阻发热来消耗电能,不仅浪费了能量,也导致控制柜周围温度升高,将会影响电梯控制系统的可靠运行,缩短电梯的使用寿命,通常为了降低机房高温对电梯控制系统的影响,用户需要在电梯机房安装通风或制冷设备,这样造成电梯能量浪费严重,又增加了降温设备的耗电量。
而对于后者,文献[4]提出能量回馈装置是采用IGBT模块组成的一个有源逆变单元,可以直接作为变频器的一个外围装置,并联到变频器的直流侧,取消能耗制动电阻。
DTDH技术文件(原理等)资料
一、电梯能量回馈装置的工作原理:电梯回馈装置是把电梯在不平衡载荷情况下曳引机所产生的电能经过逆变,变成为与电网同频、同相优质交流电并回馈到局域电网的设备。
供电梯主板、井道及轿厢照明、轿厢风扇等附近有负载的地方(或其它电梯及附属设备)使用。
电梯结构示意图由上示意图或知,电梯由曳引机拖动负载上下运行,而曳引机拖动的负载由轿厢和对重平衡块组成,只有当轿厢载重量约为50%(1吨载客电梯乘客为7人左右)时,轿厢和对重平衡块才相互平衡,否则轿厢和对重就会产生质量差。
电梯运行过程就是电能与机械能转换的过程,当电梯电梯重载上行或轻载下行时,需要给电梯提供能量使机械势能增加,电梯通过曳引机将电能转换为机械势能,曳引机处于耗电状态;当电梯轻载上行或重载下行时,运行过程需要使机械势能减少,电梯机械势能通过曳引机转换为电能,曳引机处于发电状态。
另外电梯在从高速运行到制动停止的过程,是机械动能消耗的过程,其中一部分动能则通过曳引机转换为电能,曳引机也处于发电过程。
曳引机发电过程产生的电能需要及时处理,不然对曳引机有严重的危害。
对于变频电梯,曳引机发电过程产生的电能通过变频器的三相逆变桥反向回到变频器的直流端,存储到储能电容里,而电容的容量有限,当曳引机产生的电能足够大,超过电容的容量,将造成电容损坏,所以多出的电能部分必须消耗掉。
常规的变频电梯处理此部分电能的方法是在电容端加装制动单元和制动电阻,当电容两端的电压到达一定值,制动单元动作,多余的电能通过制动电阻转换为热能散发到空中。
电能回馈装置替代制动单元和制动电阻,通过自动检测变频器的直流母线电压,将变频器的直流环节的直流电逆变成与交流电网同频同相的交流电,经多重噪声滤波环节后连接到交流电网,达到绿色、环保、节能的目的。
二、主要功能:PROPECT-DTDH电梯电能回馈装置是把电梯在不平衡载荷情况下曳引机所产生的电能经过逆变,变成为与电网同频、同相优质交流电返回到局域电网。
