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电梯能量回馈技术与其特点分析

日期: 2018-10-23
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  电梯节能设备供应商提醒您:绿色环保与能源消耗相辅相成,节能是全球的关注焦点。中国经济的发展使得城市建设日新月异,而能源问题变得越来越突出。制造使用节能型电梯已不仅仅是企业或者使用单位关心的问题,它已成为社会关注的节能型问题。随着电梯保有量的迅速增长,其用电消耗量日益增加,推进电梯节能具有良好的社会效益和经济效益。但是目前我国的电梯的节能技术处于发展时期,而且电梯购买者与使用者分开者占多,使得电梯购买者的节能意识不能得以普遍提高,所以在推进电梯节能上,要从技术、管理、过程以及探寻节能新措施等多个方面共同推进。


  我国建筑物的能耗约占全国总能耗的28%左右。其中电梯的用电量仅次于空调,远高于照明、供水等的用电量,电梯的能耗已经引起业界高度重视,因此电梯的节能具有非常重要的现实意义。电梯的耗电主要来自于驱动轿厢升降的曳引机,电动机拖动负载消耗的电能占总耗电量的70%以上。因此研究开发高效能的电机拖动系统,是电梯节能的关键。


  驱动系统是电梯技术中典型的运动控制系统,它控制电梯的起动、加速、恒速运行以及减速等运动方式。目前驱动系统采用的成熟变频调速技术淘汰了各类交流双速驱动系统、取代了直流无齿轮驱动,不仅使电梯的运行性能更加优越,同时也有效节约了电能。如何提高驱动系统的效率已经成为电梯驱动特性应用研究的一个重要方向。电梯系统在轻载上行(载重量不足额定值的一半)和重载下行(载重量超过额定值的一半时)两种状态运行时,曳引机作为发电机运行,此时发出了再生电能。作为客用电梯,在每天的正常运行中上述情况频繁发生,电梯中的能量回馈装置便有了可观的回馈电能用来回收。一般来说,电梯额定速度越快、提升高度越高,节能效果越显著,收回成本也越早,反之则节能效果不明显,收回成本时间较长,因此在低速电梯中应用较少。


  前期技术是采用逆变器将再生能量回馈到电网,当曳引机处于电动状态时,它与传统的交直交变频器工作方式相同;当曳引机处于发电状态时,通过左侧的逆变器将电梯再生能量回馈到电网。由于逆变PWM的脉宽调制,回馈的能量中其电流谐波畸变率约在5%~7%之间。这些高次谐波对电网及其用电设备都有不可忽视的影响,从而产生对电源、环境的电磁干扰(如增加电机铁损、铜耗,提高电机温度等)。采用电池吸收回馈能量电池组通过双向DC-DC与变频器的直流母线连接,当曳引机处于电动状态时,电池进行恒流放电;当曳引机处于发电状态并且直流母线电压超过某一预设值时,电池开始充电并且充电电流可以根据曳引机回馈功率进行控制。该方案可回收能量有限,并且电池需要按期更换,虽理论上存在可行性,但应用并不广泛。


  能量回馈技术则是采用IGBT做整流桥,IGBT功能模块可以实现能量的双向流动,同时用高速的DSP芯片产生PWM控制脉冲。一方面可以将电容中储存的电能反送到电网,达到节能的目的;另一方面也可以调整输入的功率因数,消除对电网的谐波污染,让变频器真正成为绿色产品。

  

  能量回馈技术的特点就是有效地将电容中储存的电能回送给交流电网,供周边其他用电设备消耗使用,节电效果十分明显,一般节电率可达25%~45%,采用自诊断技术确保输出电压精确,防止电流回送,使变频器不受任何影响。此外,由于无需电阻发热器件,机房温度下降,可以节省机房降温设备的购置费和耗电量。在许多地方,节约空调的耗电量往往会带来更大的节电效果。


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