Пастаўшчык прылады зваротнай сувязі па энергіі інвертара нагадвае вам, што спажыванне энергіі электрарухавіком, які прыводзіць у рух нагрузку, складае больш за 70% ад агульнага спажывання энергіі. Такім чынам, энергазберажэнне электрарухавіка і нагрузкі, якую ён прыводзіць у рух, мае асабліва важнае сацыяльнае значэнне і эканамічныя перавагі.
Існуе два асноўныя спосабы эканоміі энергіі для электрарухавікоў і іх нагрузак: адзін з іх — павышэнне эфектыўнасці працы рухавіка або нагрузкі, напрыклад, усталёўка ліфта з «памяццю мозгу» — у будынку некалькі ліфтаў часта рухаюцца ў адным кірунку, што спажывае шмат электраэнергіі. Як зрабіць ліфты разумнымі і энергаэфектыўнымі? Можна сказаць, што сучасныя тэхналогіі кіравання вырашылі гэтую праблему. «Штучныя нейроны» падобныя да апрацоўкі інфармацыі і банкаў памяці, якія запісваюць працу ліфтаў за кожны тыдзень у якасці перыяду часу. Згодна з запісанай інфармацыяй, «штучны нейрон» будзе генераваць найбольш энергаэфектыўны рэжым працы, кіраваць некалькімі ліфтамі ў будынку, забяспечваць ім выразны падзел працы, прыбываць у патрэбнае месца ў патрэбны час, спрашчаць пасадку і выхад пасажыраў і скароціць колькасць запускаў і прагонаў ліфта. Для групавых ліфтаў эканомія энергіі можа дасягаць больш за 30%. Акрамя таго, энергазберагальныя меры, накіраваныя на павышэнне эфектыўнасці працы электрарухавіка, ўключаюць аўтаматычнае выключэнне асвятлення ліфта, калі ніхто не едзе, аўтаматычную прыпынак або працу эскалатараў на нізкай хуткасці і г.д.; Другі спосаб — пераўтварыць механічную энергію, якая пераўтвараецца рухавіком у нагрузку, назад у электрычную энергію і адправіць яе назад у электрасетку, каб знізіць спажыванне энергіі рухавіком і нагрузкай за адзінку часу, тым самым дасягаючы мэты эканоміі энергіі. Зваротная сувязь па энергіі — тыповая прылада для эканоміі электраэнергіі ў другой катэгорыі.
Як добра вядома, электрарухавікі валодаюць механічнай кінетычнай энергіяй, калі прыводзяць грузы ў рух. Калі электрарухавікі цягнуць грузы, якія рухаюцца ўверх і ўніз (напрыклад, ліфты, краны, засаўкі рэзервуараў і г.д.), яны маюць патэнцыяльную энергію. Калі электрарухавік прыводзіць у рух груз, які запавольваецца, яго механічная кінетычная энергія вызваляецца; калі патэнцыяльная энергія грузу памяншаецца падчас руху (патэнцыяльная энергія памяншаецца), яе механічная энергія таксама вызваляецца. Калі гэтыя дзве часткі механічнай энергіі можна эфектыўна пераўтварыць у электрычную энергію і адправіць назад у сетку пераменнага току, можна дасягнуць мэты энергазберажэння.
Аналіз энергазберажэння ліфтаў
Ліфт, які выкарыстоўвае рэгуляванне хуткасці з пераўтварэннем частаты, мае максімальную механічную кінетычную энергію пасля дасягнення максімальнай рабочай хуткасці. Перад дасягненнем мэтавага паверха ліфт павінен паступова запавольвацца, пакуль не спыніцца. Гэты працэс - гэта перыяд, калі нагрузка ліфта вызваляе механічную кінетычную энергію. Пераўтваральнік частаты можа пераўтварыць механічную энергію на працягу гэтага перыяду ў электрычную энергію праз электрарухавік і назапашваць яе ў вялікім кандэнсатары пастаяннага току пераўтваральніка частаты. У гэты час вялікі кандэнсатар падобны на невялікі рэзервуар з абмежаванай ёмістасцю захоўвання. Калі вада, якая ўводзіцца ў малы рэзервуар, не разраджаецца своечасова, у ім могуць адбыцца аварыі перапаўнення. Аналагічна, калі энергія ў кандэнсатары не разраджаецца своечасова, можа таксама ўзнікнуць перанапружанне. У цяперашні час метадам узмацнення кандэнсатараў у пераўтваральніках частаты з'яўляецца выкарыстанне тармазных блокаў або знешніх магутных рэзістараў, якія марнуюць электрычнасць у вялікіх кандэнсатарах на знешнія магутныя рэзістары. Інвертары могуць вяртаць назапашаную ў вялікіх кандэнсатарах электрычнасць у электрасетку без яе спажывання, тым самым дасягаючы мэты эканоміі энергіі і ліквідуючы неабходнасць у магутных рэзістарах, якія спажываюць электрычнасць і выпрацоўваюць цяпло, значна паляпшаючы ўмовы працы сістэмы.
Ліфт усё яшчэ з'яўляецца патэнцыйнай нагрузкай, і для раўнамернага перацягвання грузу нагрузка ліфта складаецца з пасажырскіх кабін і проціваг. Толькі калі грузападымальнасць кабіны ліфта складае каля 50% (напрыклад, пасажырскі ліфт вагой 1000 кг з каля 7 пасажырамі), проціваг кабіны ліфта знаходзіцца ў стане базавай раўнавагі масы паміж двума бакамі. У адваротным выпадку будзе розніца ў масе паміж кабінай ліфта і проціваг, што будзе генераваць механічную патэнцыяльную энергію падчас працы ліфта. Калі цяжкія кампаненты ліфта рухаюцца ўверх, механічная патэнцыяльная энергія, якая паглынаецца электрарухавіком і пераўтвараецца з электрасеткі, павялічваецца. Калі цяжкія кампаненты ліфта рухаюцца ўніз, механічная патэнцыяльная энергія памяншаецца, і зніжаная механічная патэнцыяльная энергія вызваляецца і пераўтвараецца ў электрычную энергію, якая захоўваецца ў вялікім кандэнсатары пастаяннага току пераўтваральніка частоты праз электрарухавік. Прылада зваротнай сувязі па энергіі затым адпраўляе гэтую частку электрычнай энергіі назад у электрасетку.
Аналіз, разлікі і выпрабаванні прататыпаў паказваюць, што чым вышэйшая хуткасць ліфта, чым вышэй паверх і чым меншае спажыванне механічнага кручэння, тым больш энергіі можа быць вернута ў электрасетку. Колькасць вернутай электраэнергіі можа дасягаць каля 50% ад агульнага спажывання ліфта, што азначае эфектыўнасць энергазберажэння да 50%.
Прыведзены вышэй аналіз паказвае, што выкарыстанне прылад зваротнай сувязі па энергіі мае значны эфект эканоміі энергіі ў хутка рухаючымся ўверх і ўніз абсталяванні, такім як ліфты і краны. Акрамя таго, назіраецца таксама значны эфект эканоміі энергіі ў абсталяванні, такім як электравозы і партальныя фуговальныя станкі, якія часта запускаюцца і тармазяць.
Структура і асноўныя прынцыпы кіравання энергазберагальнымі прыладамі
Асноўная схема прылады зваротнай сувязі па энергіі паказана на малюнку 1 і ў асноўным складаецца з трохфазнага поўнага моста IGBT (біпалярнага транзістара з ізаляваным затворам), паслядоўнай індуктыўнасці, фільтруючага кандэнсатара і некаторых перыферыйных ланцугоў.
Прымяненне прылад зваротнай сувязі па энергіі ў энергазберажэнні ліфтаў
Малюнак 1: Схема структуры галоўнай схемы і спосабу падключэння прылады зваротнай сувязі па энергіі PFE
Яго выхадны вывад падлучаны да ўваходных вывадаў R, S і T пераўтваральніка частаты ліфта. На ўваходным канцы ёсць два ізаляцыйныя дыёды VD1 і VD2, злучаныя паслядоўна, якія затым падлучаныя да лініі PN пераўтваральніка частаты. Калі ліфт выпрацоўвае электрычнасць шляхам рэгенерацыі, напружанне на шыне пераўтваральніка частаты ліфта павялічваецца, і пасля праходжання праз VD1 і VD2 таксама павялічваецца напружанне на шыне прылады зваротнай сувязі. Калі напружанне на шыне вышэй за ўстаноўленае значэнне адкрыцця, прылада зваротнай сувязі пачынае працаваць і падае электрычную энергію назад у сетку.
Функцыя прылады зваротнай сувязі па энергіі можа быць апісана з дапамогай малюнка 2. Схема кіравання (унутры штрыхаванай рамкі) складаецца з аднакрыштальнага праграмуемага лагічнага чыпа мікракамп'ютара і перыферыйнага сэмплера сігналу, у спалучэнні з высокарэзерваваным праграмным забеспячэннем, што дазваляе схеме кіравання аўтаматычна вызначаць паслядоўнасць фаз, імгненныя значэнні фазы, напружання і току трохфазнай сеткі пераменнага току і спарадкавана кіраваць IPM (інтэлектуальным сілавым модулем) для працы ў рэжыме ШІМ, забяспечваючы неадкладнае вяртанне пастаяннага току ў сетку пераменнага току.
Прымяненне прылад зваротнай сувязі па энергіі ў энергазберажэнні ліфтаў
Малюнак 2. Функцыянальная блок-схема прылады зваротнай сувязі па энергіі
У цяперашні час даступныя прылады з зваротнай сувяззю па энергіі, якія маюць наступныя характарыстыкі:
① Замена награвальных элементаў, такіх як тармазныя рэзістары, ліквідацыя крыніц цяпла, паляпшэнне асяроддзя ў машынным аддзяленні, зніжэнне негатыўнага ўздзеяння высокіх тэмператур на такія кампаненты, як рухавікі і сістэмы кіравання, і падаўжэнне тэрміну службы ліфтаў;
② Гэта можа імгненна ліквідаваць напружанне помпы, эфектыўна палепшыць тармазную эфектыўнасць ліфта і павысіць камфортнасць працы ліфта;
③ Выкарыстоўваючы стратэгію фазавага кіравання, можна эфектыўна падаўляць гарманічныя перашкоды пераўтваральніка частаты, які кіруе ліфтам у электрасетцы, што дазваляе ачысціць электрасетку;
④ Форма хвалі выходнага напружання добрая, каэфіцыент магутнасці высокі, няма пульсуючай цыркуляцыі, а яго напружанне адпавядае напружанню сеткі;
⑤ Наяўнасць эфектыўных мер электрычнай ізаляцыі, якія не будуць перашкаджаць іншаму электрычнаму абсталяванню або падвяргацца ўздзеянню знешніх фактараў;
⑥ Прадукт мае высокую ступень інтэлекту, стабільную працу, бяспеку і надзейнасць, а таксама розныя функцыі абароны ад няспраўнасцяў і сігналізацыі;
⑦ Пакуль выбар правільны, праводка правільная і няма неабходнасці ў адладцы, яго можна выкарыстоўваць;
⑧ Прадукт мае простую канструкцыю, кампактны памер, а таксама просты ў мантажы і абслугоўванні.