到2012年底,中國電梯保有量已超過250萬臺,其中,交流雙速電梯、交流調(diào)壓調(diào)速等老舊電梯約有20萬~30萬臺;采用再生能量回饋技術(shù)的不足總量的5%,節(jié)能潛力巨大。對在用電梯進行節(jié)能技術(shù)改造,采用先進的變頻控制技術(shù)和永磁同步電機可節(jié)能20%~45%左右;如果同時采用能量回饋技術(shù),{zg}可節(jié)能70%。對傳統(tǒng)的變頻調(diào)速調(diào)壓電梯加裝能量回饋裝置,節(jié)電率可達21%~45%。
我們可以將電梯簡化為一個定滑輪及兩邊重物,一側(cè)懸掛轎廂及載客或物體,另一側(cè)懸掛對重,曳引機起到曳引作用。電梯工作時,曳引機實現(xiàn)兩側(cè)重物電能與重力勢能轉(zhuǎn)化。
當轎廂側(cè)的重量超過對重側(cè)重量,當電梯上行時,電動機處于電動狀態(tài),將電能轉(zhuǎn)化為重力勢能;下行時,轎廂拖著對重運動,將重力勢能轉(zhuǎn)化為電能。當轎廂側(cè)重量小于對重側(cè):電梯上行時,對重拉著轎廂運動,重力勢能轉(zhuǎn)化為電能;下行時,電機做功,將電能轉(zhuǎn)化為勢能。
當重力勢能轉(zhuǎn)化為電能時,電能通過電機進入電梯控制柜中變頻器直流電容中;若這些能量不及時消耗掉,累計超過電容容量,將會損壞變頻器。所以比較普遍的做法是,將這些電能通過散熱電阻轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)出去。但這種做法有以下缺點:(1)浪費能量,降低了系統(tǒng)效率;(2)電阻發(fā)熱嚴重,影響系統(tǒng)的其他部分正常工作;(3)簡單的能耗制動有時不能及時抑制快速制動產(chǎn)生的泵升電壓,限制了制動性能的提高。
通過使用能量回饋裝置,可以很好的解決這個問題。有源能量回饋器將變頻器直流環(huán)節(jié)的電能,變換成與電網(wǎng)同相位的交流正弦波,把電能反饋回電網(wǎng),實現(xiàn)再生利用。
2 一種新型電能回饋器介紹
新型有源能量回饋器的研制,主電路采用IPM功率模塊的開通、關(guān)斷,電流指令發(fā)生器產(chǎn)生和回饋能量成正比的正弦波電流信號,使回饋電網(wǎng)的電流接近正弦波,并采用了可編程邏輯器件,具有極強的抗干擾能力。