变频调速能量回馈装置在节能中的应用
变频回馈节能技术在电梯中的应用
重量为额定载重量的 ４ ％ ～ ０ ０ ５ ％时，轿厢重平衡块才处于双方重量基本平衡状态 ，否则 ，轿厢重平衡块 就会 有 质量差 使 电梯 运行 时产 生机 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 为变
关键 词 ：节能技 术 ；能量 回馈 ；变频 回馈 ；电梯 中图分类 号 ：Ｔ ２ ２． Ｐ ０＋ ７ 文献标 志 码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ —８ ４２ １） ｌ ０ ００ ０ ９２ ５ （０ １一 ４ —４ ０ ０
当前 电梯 已成 为 耗 能大 户 ，电梯 节能 降 耗 已引 起社 会 各界 的关 注 ．电梯 行业 通 过 近几 年 的研 究 和 开 发 ，一 些 电梯 的节能技 术 也 日趋 成 熟 ，特 别是 永磁 同步（ＭＳ ￣ 动技 术与 制动 电能 回馈 利用 变频 回馈技 Ｐ Ｍ） 术的重 大突破 ，为 电梯 节 能带来 了巨大空 间 ．电动机及 其 负载节 约 电能 的途径 主要 有 两大类 ：１提 高 电动 ） 机 或负 载的运行 效率 ．如何让 电梯 变得聪 明而 省 电 ， 现代 控制 技术 解决 了这 一问题 ．人 工神 经元 ” 同一个 “ 如 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 ． 据记 载 的信 息 ，“ 工 神经 根 人 元 ” 生成 最 为省 电 的运 行 模式 ¨，控制 大楼 里 的多 台 电梯 ，让 它们分 ］明确 ，在 适 当 的时 间到达 适 当 的 会 Ｊ 二 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 ３ ％ 以上 ．另外 如无人 ０ 乘 坐时 电梯 照 明 自动关 闭 、 自动扶 梯 自动停 止 或低 速 运行 等 等 ，都是 以提 高 电动机 运 行效 率 为 目标 的节 能措 施 ；２￣用 变频 回馈器 将 大 电容 中储存 的 电量无 消耗地 回送 给 电网 ，使 电动 机 和负载 在单位 时 间 内消 ）ｌ Ｊ 耗 的电 网电能下 降 ，从 而达 到节 电的 目的．变频 回馈 即属于第 二类 节约 电能 的典 型装置 Ｊ ．
浅谈能量回馈型节能电梯的推广意义
科 黑江— 技信息 — 龙— —
浅 谈能 量 回馈 型节 能 电梯 的推 广 意 义
张 帆
（ 建 省特 种 设 备 检 验 院 ， 建 福 州 ３０ ０ ） 福 福 ５ ０ ３
摘 要： 具体分析 了采用永磁 同步 电机（ Ｍｓ 和 变频 变压调速 系统（ ｖｖ ） Ｐ Ｍ） ｖ Ｆ 相结合的方式 ， 并结合全数 字４ （ Ｓ 电能 回馈控制 系统实现 节 ￣ Ｄ Ｐ） ５ 能 目的 工 作 原 理 。 阐述 该 技 术 在 电梯 领 域 的 实 际应 用 和社 会 意 义 。 关键词 ： 电梯 ； 能量 回馈 ； 节能 ；ＭＳ Ｄ Ｐ Ｐ Ｍ；Ｓ 当前 电梯 已成为耗能大户， 电梯节能降耗 已 引起社会各界的关注。电梯行 业已比以往任何时 候都更为努力地为减少电梯的能耗进行探索 ， 通 过 近几 年 的研究 和开 发 ，一些 电梯 的节能 技术 也 日 趋成熟 ， 特别是永磁同步（ＭＳ 驱动技术与制 Ｐ Ｍ） 动电能 回馈利用技术的重大突破 ，对电梯产品总 能 耗产 生 了巨大 影响 ，为 电梯 节 能带 来 了巨 大空
间。
采 用最 新全 数字 化 （ Ｓ ） Ｄ Ｐ 电能 回馈 控制 系统 的永磁同步电梯解决了普通节能电梯变频器回馈 单元的功能较少，而且其大部分功能由硬件电路 实现 ， 造成硬件电路复杂 、 维护工作量大 、 输出电 能质量不够高等缺点。采用 Ｄ Ｐ控制变频器系统 Ｓ 框图如图 ｌ 所示。系统由变频器主回路 、 能量回馈 装置 、 控制电路 、 驱动电路 、 系统保护 电路和采样 电路等组成。 其工作原理是： 当电机处于发电状态 时 ， 相 交流 电压 通过 不可 控整 流模 块 整 流 ， 到 三 得 的脉动直流电经过 电解电容 ｃ滤波 ，输出稳定的 均 ３ ％以上 。 ０ 直流电压。ＩＭ逆变电路根据 Ｓ Ｐ Ｐ Ｖ ＷＭ信号对该 ２ ０世纪 末随 着科 学技术 发 展 ， 电梯 变频 变压 直流电压进行斩波，形成 电压和频率 口调的三相 ｒ 调速 技术 已经 普及 ， 来的 交流 双速 、 流 调压 比原 交 交流 电驱 动 Ｐ Ｍ运 行 ； 电机处 于发 电状 态 时 ， ＭＳ 当 检测直流侧电压 ， 当电压值超过设定值时， 启动能 调速电梯在舒适性和降低能耗方面都有了较大提 高。 采用 变频 调速 技术可 以节 能降 耗 、 改善 控制性 量 回镌｝ ， 生 能 量通过 能 量回馈 装置 反送 电 网。 器 再ｌ 图ｌ 中控 制与 驱动 电路 包括 Ｄ Ｐ系统 电路 、 Ｓ 能、 提高产品运行质量。其中应用得最为广泛是通 用变频器 ，通用变频器大都为电压型交一直一交 正常运行等缺点。目前 ， 仿 渡 ｌ电路 、ＷＭ驱动电路 、／ Ｙ ｌ Ｐ Ａ Ｄ转换 电路 、 码 变频器。＿相交流电首先通过二极管不控整流桥 梯和电能回 ＿ 馈型节能电梯普及率已经很高。为了 盘接 口电路等。采样电路包括变频器输出电流采 电机转速及转子磁极位置采样电路 、 直流 得到脉动直流电， 再经电解电容滤波稳压， 最后经 解决 电动机处 于再生发电状态产生 的再生能量 ， 样 电路、 无源逆变输出电压、频率可调的交流电给电动机 德国西门子公司推出了电机四象限运行的电 压型 侧 电压采样电路以及能量回馈器的输出电流采样 同步电压检测电路。 系统保护电路由启动限 供电。 这类变频器功率因数高、 效率高、 精度高 、 调 交 一 一 直 交变频器，日 本富士公司也成功研制 了 电路 、 速范围宽，所以在工业中获得广泛应用。进入 ２ 电源再生装置 ，如 Ｒ ｌ ＨＲ系列 、Ｒ Ｎ Ｃ系列电源 流电路 、 ＦＥＩ 过压保护电路 、 Ｍ故障保护电路 、 Ｉ Ｐ 过流 世纪低功耗永磁同步无齿轮 电梯在全球得到推 再生单元 ，它把有源逆变单元从变频器 中分离出 保护电路组成。 该电路集成度高 ， 回电网的电 且输 广 ，该 技术 电梯 从 ２ ０ 年 开 始进 人我 国办 公楼 、 来 ， ０１ 直接 作 为变频 器 的— 个外 围装 置 ， 并 联到 变 能 质 量稳 定 ，无高 次谐 波 干扰 ，同时节 能效 果 达 可 ０ 住宅楼 、 酒店等场所 ， 经过 １ ０年的发展， 全国的无 频器的直流侧， 将再生能量回馈到电网中。 这些装 ３ ％ 以上 。 齿轮电梯市场从原来的不足千台增长到近 ２ Ｏ万 置普遍存在的问题是价格昂贵 ，再加上一些产品 现 在 我 国 节 能 电梯 技 术 在 某些 方 面 已 经 达 台。 作为电梯的核心部件， 曳引机直接影响着电梯 对电网的要求很高， 不适合我国的国情。同时早期 到了国际领先水平 ，但是节能电梯的普及率还很 的 节能效率。 传统的电梯曳引机大多采用蜗轮 、 蜗 回馈节能技术也存在一些不足 ： 首先， 电梯能量回 低 ， 有关数据显示 ， 国约有 ８％的电梯为交流双 我 ０ 杆传动方式， 具有体积大 、 传动效率低 、 运行噪音 馈技术对电梯使用场合有要求。 —般来说， 电梯额 速 、 流调 压 调速 、 频 变压 调 速 的有 齿 轮 电 梯 ； 交 变 大， 耗能量大等缺点。永磁同步电机的转子采用了 定 速 度越 快 、 定 载 重 量越 大 、 升高 度 越 高 ， 额 提 节 低 功耗 永 磁 同步 无齿 轮 电梯 普 及率 不 及 ２ ％ ； ０ 可 永磁材料 ， 没有励磁 电流 ， 电机发热少， 无需阻尼 能效果越显著 ； 相反， 梯速越慢 、 额载越轻 、 提升高 以能源再生的造能回馈型节能电梯普及 率不及 绕组 ， 效率和功率因数都比较高， 在轻载运行时节 度越低 ， 节能效果则不明显。其次 ， 能量回馈装置 ２ ％。节能电梯的未来市场容量十分可观 ： 一是房 能效果明显 ， 长期使用可以大幅度节省电能。比外 节电效果虽然明显 ， Ｊ 但不易量化。最后 ， 能量回馈 地产市场快速发展 ，二是西部地区的开发建设速 该类 电梯还具有噪声低 、 污染少 、 结构紧凑 、 重量 装置采用变频器作为逆变环节， 即使有电抗器 、 电 度加快， 使得对电梯的需求继续扩大。中国电梯协 轻等优点。目前电梯市场上， 国际上知名的电梯公 容器、 去噪等滤波环节 ， 且使用双 Ｐ ＷＭ脉宽调制， 会相关负责人表示， 我国将在 ２ １ ０ ０年成为世界节 司如通力（ Ｏ Ｅ 、 ＫＮ ） 奥的斯（ Ｉ 、 、 Ｏ Ｓ 三菱 蒂森等相 其波形也不免有些畸变 ， Ｔ ） 在回馈的能量中， 其电流 能电梯推广使用最多的国家。国家有关部门也表 继推出永磁 同步驱动的无齿轮曳引机 的小机房 ／ 谐波畸变约在 ５ ～ ％之间。这些高次谐波对市 示， ％ ７ 将在一定时间内在全国范围内推广节能 电梯。 无机房电梯产品。永磁同步驱动无齿轮曳引机迅 电、 对电网及其用电设备都有不 可忽视的影响 ， 从 若在新电梯产品上广泛应用永磁同步电机 、制动 速成为电梯的主流传动方式 。 采用永磁同步电机 而产生对电源 、 环境的污染， 电磁干扰 。 电能 回馈等节能技术 ，全国仅 （ 下转 ３ ２页） ２
一种能量回馈制动方式在变频器中的应用
理 ， 计 了 以 Ｄ Ｐ为 核 心 的 能 量 回馈 制 动装 置 的软 硬 件 。 实 现 了 能量 的 回馈 制 动 。 设 Ｓ
关键词 能量 回馈
中图法分类号
Ｔ ３４６ Ｍ ４． ；
文献标志码
Ａ
通用变 频系 统 由 于采 用 了不 可 控 整 流 ， 能量 只
、 ＿ —一
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线电压继续升 高并超过 设定的允许启动逆 变器工
作 电压 ， 量 由有 源 逆 变 装 置 的 ６个 Ｉ Ｂ 能 Ｇ Ｔ流 回交
Ｎ
流 电 网侧 。 当直 流 母 线 电压 下 降 到 另 一 设 定 的关
图 １ 泵 升作用等值 电路
闭逆变器 工 作 电压 时 ， 闭有 源逆 变 装 置 ， 量 回 关 能 馈结 束 。
再生 发 电状 态 ， 差为 负 ， 管 反 电 势 多低 ， 个 续 滑 不 六
流二 极管 都 会 利 用 主 管 断 开 时 电机 漏 感 产 生 的 泵
升作 用将 电机 的再 生 电 能 回送 到 直 流 回路 。从 续 流 回路看 ， 流 回路 是 钳 位 电压 ， 管 每关 断 一 次 ， 直 主
Ｊ １
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态时， 能量 由变 频 器 电 机 侧 流 回直 流 侧 ， 致 直 流 导
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侧泵 升 电压 升 高 。 当直 流 母 线 电压 超 过 电 网 线 电
压峰 值后 ， 流 桥 由 于 承 受 反 压 而 关 断 ； 直 流母 整 当
Ａ —— ， — ——
回馈变频器直流侧。图 １ 所示为二极管续流时的等
电梯节能及能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用漫谈
１ 电梯 实现节 能的原 理 和可能性分析
能量 回馈装置 ， 虽然有 电容器、 电抗 器， 以及去噪等滤波环节，
Ｗ Ｍ 脉 宽调制， 还是会出现 波形的畸变。 当前， 在回馈的 在 实际使用过程 中， 电梯用 电量较大 的部分是 ： 用于驱动 或 者用Ｐ 电流谐波畸变大概为５ ％ 一 ７ ％ 。 产生的这些高次谐波直接 电梯轿厢运 行的电动机需要消耗过 大的能量。 调查表 明， 电梯 能量中， 影 响着 电网、 市电、 用电设备， 造成 电磁干扰 ， 环境 、 电源 的污 的电动机拽轿厢运行时消耗的电量约占总能量 的７ ２ ％ 。 那么， 电
动机拖 动系统 的高效节能将成为实现电梯 节能的核心。 在 实际 染 。
应用 当中， 有较 多的途 径可 以实现 电机 拖动系统 的节 能， 其 中 ３ 能 量回馈节 能技术 在电梯节 能中的时间应 用 非常值得 当前应用和研 究的一个 途径是： 通过能 量回馈器将 电 能量 回馈器是根据 能量回馈技术 在电梯节能 中实践应 用 梯运行时产生的机械能转变成 电能， 在通过交流 电网将这部分 而制造的一种装 置。 其主电路组成为高智能模块 Ｉ Ｐ Ｍ 、 隔离二极 电能应用在其他 用电设备上 ， 这样就可 以相应的降低电机 拽动 管Ｄ １ 、 Ｄ ２ 、 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 、电容、 滤波 电感 等电子元件。 能量 回馈器 的关 系统 的在 整个 电网电能的消耗量 ， 从实现 了电梯节 能的目的。
术 就 是 在 这 个 理论 和 原 理 的基 础 上 研 究 发 展 的 。
电， 并向电网中输送 ， 可达 到３ Ｏ ％ ～ ４ ０ ％ 的节能率。 没有电阻发热
进 一步使机房的环境温度 得以降低 ， 并 使电梯 控 目前 ， 基 本上使用的 电梯多为变 频 电梯 ， 当启动运行 速度 元件 的影 响， 制 系统 的运 行温 度得 以改善， 不 再会出现控制 系统 死机 的现 达 到最 大时， 也将产生出最大 的机械动 能； 当到达层站之前， 变 进一步使电梯 的使用寿命得到延长 。 同时， 机房 内不 再需要 频 电梯要逐渐减速， 此时的减速过程就是 电梯将机械动能释放 象， 使 用空调等 其他相关 的散热设备， 大量 的节省了机房 内各种散 的过程 。 变频 调速 器可 以借助电动机将 电梯运行 时产生的机械 环保、 节能 ， 进而使 电梯更 加省电。 这 能转化 为电能， 并在大 电容 中储存。 在实际应用 中， 当大电容中 热设备和空调的耗 电量， 类 Ｉ Ｐ Ｃ — Ｐ Ｆ 系列 电梯 中使用 的回馈 自动单元应用的是Ｄ Ｓ Ｐ 中央处 储存 的电能越多， 那么将会有过 高的电容 电压， 如未能将这些
电梯运行管理的节能措施
电梯运行管理的节能措施一、合理安排运行时间，减少空载率根据建筑物的使用规律和人流情况，合理安排电梯的运行时间，避免在非高峰时段电梯的空载运行。
可以通过智能调度系统，优化电梯的运行顺序和停靠楼层，减少电梯的空载率和等待时间。
二、实施变频调速，降低能耗采用变频器调速的电梯，可以在乘客数量较少时降低电梯的运行速度和电机功率，从而有效降低能耗。
变频调速能够根据实际负载情况调整电梯的运行速度，避免了不必要的能耗。
三、安装能量回馈装置，回收释放的能量在电梯的运行过程中，势能和电能会被释放出来。
通过安装能量回馈装置，可以将释放的能量转化为直流电并回馈到电网中，供其他电器使用。
这不仅可以减少能耗，还可以降低机房的温度，提高电梯的运行效率。
四、建立智能管理系统，实时监控调整电梯运行状态引入智能管理系统，实时监控电梯的运行状态和能耗情况，通过数据分析优化电梯的运行管理。
例如，智能管理系统可以根据实时客流情况自动调整电梯的运行状态，优化运行顺序和停靠楼层。
同时，管理人员可以通过智能管理平台实时掌握电梯的能耗情况和故障信息，及时进行维护和保养。
五、加强维护保养，确保电梯高效运行定期对电梯进行维护保养，确保电梯设备的正常运行和使用寿命。
通过定期检查和更换磨损部件，可以减少电梯运行中的摩擦和能量损失。
同时，对电梯的控制系统和传动系统进行定期调试和校准，确保电梯在最佳状态下运行。
六、优化电梯控制逻辑，减少无效往返优化电梯的控制逻辑，减少电梯在无乘客情况下的空载往返。
例如，通过智能算法分析预测乘客需求，提前调度电梯前往相应的楼层。
此外，优化电梯的召唤响应逻辑，减少电梯不必要的移动和停靠。
七、推广节能电梯，使用高效电机选择节能型的电梯设备和高效电机，能够从根本上降低电梯的能耗。
在采购电梯时，应优先选择节能认证的电梯产品，并采用高效电机和节能技术。
例如，永磁同步电机、能量回馈技术等可以提高电梯的能效。
八、提高操作人员节能意识，加强节能培训对电梯操作人员进行节能培训，提高他们的节能意识和操作技能。
能量反馈变频调速技术在提升绞车的改造
定 电流 的 ６％左 右 ， 这点 看 ， 有 ３％左 右 的 能量 ０串电阻存在 的 问题
丰海煤矿 ３０提升绞车原采用 １０ Ｗ／ ０ １ ３Ｋ ３ Ｖ绕 ８ 线 式 电机 串 电阻 调速 ，用 交流 真空 接 触器 实 现 五段 速 度 切 换 ； 成 了 低 速 降压 启 动 、 位 切换 加 速 、 形 档 全 速 运 行 、 位 切换 减 速 、 速 降 压 停 车 的工 作 过 程 。 档 低 这 种 运行 方 式 存 在 明显 的 缺点 ，主要 体 现在 以下几 个 方 面： （ ） 量 的 电能消 耗在 转 子 电阻上 ， 成 了严重 １大 造 的能源浪费。当料车空车下放时， 电机的转速超过了 同步转速 ， 电机 处于发电状态 ， 由于没有能量处理环 节， 大量 的电能消耗在转子 电阻上 ， 致使 电机能耗增 加， 不但浪费大量的 电能 ， 而且使 电机铜损 、 损增 ２ 能量反馈型变频调速 的工作原理 铁 加 ， 大 了 电机 的维 修 费用 。从现 场 情况 看 ， 放 时 增 下 电机 电流 与 提 升 时 基 本 相 同 ， 在 ２ ０ 都 ０Ａ左 右 ， 当 相 控制电路采用 Ｐ Ｃ精确控制 ，用变频调速系统 Ｌ 于电机的额定 电流 ，而空载时电机 电流大约应在额 替代原工频调速系统 ， 同时保 留工频调速系统 ， 两 使
在煤矿企业 的生产 中，矿井提升绞车担负着提 煤、 运料 、 运送人员等繁重任务 ， 在整个生产 中占据 着 十分重要的位置 ， 一旦出现故障 ， 就将影响全矿 的 运输 和生产 ，因此它的正 常运行起着至关重要 的作 用 ， 别 是 每年 也 消耗 掉 大 量 的 电能 ， 特 用在 提 升 绞车 上使用 的电费也是非常可观 的一笔经济账 ，如何可 以 减少 使 用 在 提升 绞 车上 生 产 成本 ，也是 一个 非 常 重 要 和需 要解 决 的 问题 。本 文 以丰 海 煤矿 ３０矸 场 １ 提 升绞车为例 ， 该矿井坡度为 ２ 度 ， ５ 坡长为 ２０ ， ５米 每年担负着 １０ ０ 部矸石 的提升任务， ８０ ０ 采用蓝海华 腾 Ｖ一 ５ Ｈ系列高性能矢量控制型变频器 ， 取得较好的 安 全 性 能及 节 能效果 。
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。
能量回馈技术在电梯上的应用分析和节能效果探讨
能量回馈技术在电梯上的应用分析和节能效果探讨文章从能量回馈技术入手，探讨了该技术在电梯节能中的实际应用，并对有源能量回馈器在电梯节能方面的效果和推广电梯节能的必要性进行了分析和介绍，以达到节电和改善系统运行环境的目的。
标签：能量回馈器；节能；电梯前言随着经济的快速发展，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。
使用能量回馈型节能电梯还可以节约开发成本和节省电费由于采用高效无齿轮节能主机和无齿轮曳引主机，使电机的功率和电梯的主电机功率大大减小，使消耗的电和变频器的功效均大幅度降低。
1 能量回馈技术的分析与研究1.1 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而可以被分为全控器件型结构以及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。
1.2 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、串联電感、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。
该有源能量回馈器的功能，如图2。
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。
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变频调速能量回馈装置在节能中的应用
1.概述
对于工业中使用大功率电动机的场合，若要节能和提高效率，通常我们会问以下两个问题：应用哪一种控制策略可以使变频驱动电机的损耗最小而效率最高？怎样才能使生产机械储存的能量及时高效地回馈到电网？我们的答案是：第一个环节通过变频调速技术及其优化控制技术实现“按需供能”，即在满足生产机械速度、转矩和动态响应要求的前提下，尽量减少变频装置的输入能量，使电机的损耗小而效率高；第二个环节是将由生产机械中储存的动能或势能转换而来的电能及时地、高效地“回收”到电网，即通过有源逆变装置将再生能量回馈到交流电网，一方面是节能降耗，另一方面是实现电动机的精密制动，提高电动机的动态性能。
因此，采用变频调速技术是节能降耗、改善控制性能、提高产品产量和质量的重要途径，已在应用中取得了良好的应用效果和显著的经济效益。
2.能量回馈装置在国内的应用现状
2.1 再生能量的处理方式
为了解决电动机处于再生发电状态产生的再生能量，德国和日本的公司都研制推出了电机四象限运行的变频器或电源再生装置，将再生能量回馈到电网中。
但这些装置普遍存在的问题是这些装置价格昂贵，再加上一些产品对电网的要求很高，不适合我国的国情。
而国内在中小容量系统中大都采用能耗制动方式，即通过内置或外加制动电阻的方法将电能消耗在大功率电阻器中，实现电机的四象限运行，该方法虽然简单，但缺点是显而易见的： (1)浪费能量，降低了系统的效率；(2)电阻发热严重，影响系统的其他部分正常工作；(3)简单的能耗制动有时不能及时抑制快速制动产生的泵升电压，限制了制动性能的提高。
2.2通用变频器在应用中存在的问题
通用变频器大都为电压型交-直-交变频器。
三相交流电首先通过二极管不控整流桥得到脉动直流电，再经电解电容滤波稳压，最后经无源逆变输出电压、频率可调的交流电给电动机供电。
这类变频器效率高、精度高、调速范围宽，所以在工业中获得广泛应用。
但是通用变频器不能直接用于需要快速起、制动和频繁正、反转的调速系统，如高速电梯、矿用提升机、轧钢机、大型龙门刨床、卷绕机构张力系统及机床主轴驱动系统等。
因为这种系统要求电机四象限运行，当电机减速、制动或者带位能性负载重物下放时，电机处于再生发电状态。
由于二极管不控整流器能量传输不可逆，产生的再生电能传输到直流侧滤波电容上，产生泵升电压。
而以IGBT为代表的全控型器件耐压较低，过高的泵升电压有可能损坏开关器件、电解电容，甚至会破坏电机的绝缘，从而威胁系统安全工作，这就限制了通用变频器的应用范围。
3.能量回馈技术的新发展—高压变频双PWM控制技术
综上所述，为了消除通用变频器对电网的谐波污染并提高功率因数，实现电机的四象限运行，并克服传统制动方法的并联电阻消耗能量造成的浪费，在变频器整流电路中采用自关断器件进行PWM控制，可使电网侧的输入电流接近正弦波并且功率因数达到1，消除网侧谐波污染，能量双向流动，使电机四象限运行；同时对于各种调速场合，使电机很快达到速度要求，动态响应快。
如图１所示。
双PWM控制技术的工作原理：①当电机处于拖动状态时，能量由交流电网经整流器中间滤波电容充电，逆变器在PWM控制下将能量传送到电机；
②当电机处于减速运行状态时，由于负载惯性作用进入发电状态，其再生能量经逆变器中开关元件和续流二极管向中间滤波电容充电，使中间直流电压升高，此时整流器中开关元件在PWM控制下将能量回馈到交流电网，完成能量的双向流动。
同时由于PWM整流器闭环控制作用，使电网电流与电压同频同相位，提高了系统的功率因数，消除了网侧谐波污染。
其优点是制动力矩大，调速范围宽，动态性能好。
图1 能量回馈装置的双PWM拓扑结构
4.变频调速能量回馈装置在煤矿提升机中的应用
图2为典型的煤矿提升机高压变频器系统。
提升机采用能量回馈制动方式，被控电动机可急起急停，在提升减速和重物下放过程，惯量越大，回馈能量越大，可产生不低于80％额定功率的能量回馈。
具有以下控制性能：
1）实现电机软启动，起动力矩和低速转矩大；
2）在电网波动±20%范围内，恒转矩提升，使负载提升不受电网波动影响；
3）实现无级调速，提升机按“S”速度曲线运行，启动和停止过程平稳，加速和运行平滑，减少机械冲击；
4）制动安全可靠，实现能耗制动或回馈制动、直流制动，并配合机械抱闸制动；
5）四象限运行，实现再生能量回馈，并控制功率因数为1；
6）完整、可靠的变频器自身保护及提升机安全防护。
图2 典型煤矿提升机高压变频器系统
据相关资料，我国矿井提升机使用变频技术进行节能改造，节约电费和设备维修费，潜力巨大。