Пастаўшчыкі энергазберагальнага абсталявання для ліфтаў нагадваюць вам, што з пастаянным павышэннем экалагічнай свядомасці, энергазберажэнне і ахова навакольнага асяроддзя сталі фундаментальнай нацыянальнай палітыкай з практычным значэннем, якую прапагандуе Кітай. У сённяшняй усё больш канкурэнтнай ліфтавай індустрыі ўкараненне новых тэхналогій, больш высокія хуткасці і большыя грузы з'яўляюцца найбольш важнымі аспектамі, якія падкрэсліваюць перавагі прадукцыі. Аднак нельга адмаўляць, што эканамічныя і экалагічныя перавагі ліфтаў пасля іх уводу ў эксплуатацыю таксама з'яўляюцца фактарамі, якія неабходна ўлічваць пры куплі ліфтаў.
1. Асноўная структура і працоўны стан ліфтаў
1. Асноўная канструкцыя ліфта
У наш час ліфты ў асноўным складаюцца з сістэм цягавых машын, сістэм кіравання, сістэм кабіны і сістэм дзвярэй. Складаецца з сістэмы балансавання вагі, сістэмы электрапрывада, сістэмы электрычнага кіравання, сістэмы бяспекі і г.д. Гэтыя часткі ўсталёўваюцца адпаведна ў шахце і машынным аддзяленні будынка. Звычайна выкарыстоўваецца сталёвы трос, прычым сталёвы трос намотваецца вакол цягавага кола і злучае кабіну і процівагу на абодвух канцах. Цягавая машына прыводзіць у рух цягавае кола для пад'ёму і апускання кабіны.
2. Аналіз стану працы ліфта:
Калі ліфт рухаецца ўверх, ён спажывае энергію, а калі спускаецца з высокай вышыні, ён вызваляе энергію. Груз, які цягне цягавая машына ў ліфце, складаецца з пасажырскай кабіны і процівагі. Каб збалансаваць нагрузку супраціўлення, яны ўраўнаважваюцца толькі тады, калі нагрузка кабіны дадаецца да 50% ад намінальнай нагрузкі кабіны (напрыклад, пасажырскі ліфт з грузам 1050 кг мае каля 7 пасажыраў). Нягледзячы на тое, што гэты рух змяняе пікавую кропку спажывання энергіі, ён не можа змяніць сярэдняе спажыванне энергіі. У рэальных умовах эксплуатацыі частата ўзнікнення вагі процівагі адносна нізкая, бо вага кабіны плюс вага пасажыраў дакладна роўная вазе процівагі. Такім чынам, працоўны стан ліфта ў асноўным знаходзіцца ў неўраўнаважаным стане, і таксама вельмі верагодна, што кабіна будзе апускацца, калі пасажыраў шмат, і падымацца зноў, калі пасажыраў мала або няма. Калі першая сітуацыя ўзнікае пры вызваленні гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі пасажыраў, а другая сітуацыя ўзнікае пры вызваленні гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі процівагі, то з-за ўздзеяння патэнцыяльнай нагрузкі хуткасць вышэйшая за сінхронную хуткасць, гэта значыць, калі n>no, хуткасць слізгацення s=(no - n)/no<0, індуцыраваная ротарам электрарухальная сіла змененая на адваротную, абмотка статара вяртае электрычную энергію ў сетку, і кірунак T процілеглы кірунку хуткасці. Рухавік не толькі вяртае электрычную энергію, але і стварае механічны тармазны момант на вале. Сказ наступны:. Аднак з-за незваротнасці схемы выпрамлення пераменнага/пастаяннага току пераўтваральніка частаты ліфта, выпрацаваную электрычнасць нельга падаваць назад у сетку, што прыводзіць да павелічэння напружання на абодвух канцах кандэнсатара галоўнага ланцуга і генерацыі "напружання накачкі". Як правіла, ліфты са зменнай частатой выкарыстоўваюць рэзістары для спажывання назапашанай электрычнай энергіі ў кандэнсатарах, каб прадухіліць перанапружанне на кандэнсатарах. Падчас працы ліфта гэтыя рэзістары вылучаюць вялікую колькасць цяпла (з тэмпературай паверхні больш за 100 ℃), і гэтая марнаванне энергіі складае ад 25% да 45% ад агульнага спажывання электраэнергіі ліфта. Спажыванне энергіі рэзістарамі не толькі зніжае эфектыўнасць сістэмы, але і генеруе вялікую колькасць цяпла, што паскарае паток пылу ў паветры машыннага аддзялення, паглынае статычную электрычнасць і моцна ўплывае на навакольнае асяроддзе вакол шафы кіравання ліфтам. У той жа час павышэнне тэмпературы значна скароціць тэрмін службы першапачатковых кампанентаў ліфта, і старэнне і выхад з ладу кампанентаў будуць працягвацца. Каб знізіць тэмпературу ў камп'ютэрным аддзяленні да пакаёвай тэмпературы і прадухіліць няспраўнасці ліфта, выкліканыя высокімі тэмпературамі,Карыстальнікам неабходна ўсталёўваць кандыцыянеры або вентылятары з вялікім аб'ёмам выцяжкі; У машынных памяшканнях з высокай магутнасцю ліфтаў часта трэба адначасова запускаць некалькі кандыцыянераў і вентылятараў. Гэта робіць ліфты і кандыцыянеры самымі энергаспажывальнымі «электрычнымі тыграмі».
2. Прынцып працы прылады зваротнай сувязі па энергіі ліфта
Каб зэканоміць энергію ў ліфтах, галоўнае — выкарыстоўваць электрычную энергію, якая выпрацоўваецца цягавай машынай падчас выпрацоўкі энергіі. Энергія, якая выпрацоўваецца тармазным рэзістарам, затым пераўтвараецца назад у пераменны ток шляхам інверсіі, падаецца на іншае электрычнае абсталяванне або падаецца назад у электрасетку. Агульная эфектыўнасць інверсіі энергіі складае каля 85%, а спажыванне энергіі вышэйзгаданым тармазным рэзістарам складае ад 25% да 45% ад агульнага спажывання электраэнергіі ліфта. Чым вышэй паверх або хуткасць ліфта вышэй, тым больш відавочны эфект зваротнай сувязі па электрычнай энергіі. Асноўная схема сістэмы зваротнай сувязі па энергіі ў асноўным складаецца з фільтруючых кандэнсатараў, трох поўных мастоў IGBT, паслядоўных індуктыўных элементаў і перыферыйных ланцугоў. Уваходны канец сістэмы зваротнай сувязі па энергіі ліфта падключаны да боку шыны пастаяннага току пераўтваральніка частаты ліфта, а выхадны канец — да боку сеткі. Калі цягавая машына ліфта працуе ў электрычным рэжыме, усе перамыкачы сістэмы зваротнай сувязі па энергіі знаходзяцца ў выключаным стане. Калі цягавая машына працуе ў рэжыме выпрацоўкі энергіі, напружанне помпы на баку шыны пастаяннага току пераўтваральніка частаты павялічваецца і адпавядае іншым умовам інверсіі. Пасля гэтага пачынае працаваць сістэма зваротнай сувязі па энергіі. Па меры таго, як бягучая энергія пастаяннага току падаецца назад у сетку, напружанне на шыне пастаяннага току памяншаецца, пакуль не вернецца да зададзенага значэння, і сістэма перастае працаваць.
Актыўны інвертар, які пераўтварае пастаянны электрычны ток у пераменны, з'яўляецца сутнасцю зваротнай сувязі па энергіі ліфта. Мэта заключаецца ў зваротнай сувязі па электрычнай энергіі, якая выпрацоўваецца цягавай машынай падчас выпрацоўкі энергіі, праз інвертар, дасягаючы эканоміі энергіі і пазбягаючы забруджвання электрасеткі, выкліканага выхадной магутнасцю інвертара. Такім чынам, у працэсе зваротнай сувязі па энергіі, якая выпрацоўваецца цягавай машынай, павінны быць выкананы чатыры ўмовы кіравання з пункту гледжання фазы, напружання і току:
a) Сістэму нельга запускаць выпадкова. Інвертарная прылада запусціцца і забяспечыць зваротную сувязь па энергіі толькі тады, калі напружанне на шыне пастаяннага току перавысіць зададзенае значэнне;
б) Ток інвертара павінен адпавядаць патрабаванням да магутнасці зваротнай сувязі і не можа перавышаць максімальны ток, дазволены схемай інвертара;
c) Працэс інвертара павінен быць сінхранізаваны з фазай электрасеткі, а зваротная сувязь энергіі ў электрасетку павінна ажыццяўляцца на канцы высокага напружання электрасеткі;
г) Максімальна мінімізуйце забруджванне электрасеткі, выкліканае працэсам інвертара.
3. Распрацоўка апаратнага забеспячэння сістэмы зваротнай сувязі па энергіі ліфта
1. Схема інвертара харчавання
У схеме інвертара харчавання пастаянны ток, які назапашваецца на баку шыны пастаяннага току пераўтваральніка частаты ліфта падчас працы цягавай машыны ліфта ў рэжыме выпрацоўкі энергіі, пераўтвараецца ў пераменны ток шляхам кіравання ўключэннем/выключэннем перамыкача. Гэта асноўная схема сістэмы зваротнай сувязі па энергіі ліфта, якая мае розныя структуры ў залежнасці ад розных класіфікацый схем інвертара. Кіруючы ўключэннем/выключэннем перамыкача, пастаянны ток, які назапашваецца на баку шыны пастаяннага току пераўтваральніка частаты ліфта падчас працы цягавай машыны ў рэжыме выпрацоўкі энергіі, пераўтвараецца ў пераменны ток. У схеме верхні і ніжні перамыкачы на адным плячы моста не могуць праводзіць ток адначасова, і час праводнасці і працягласць кожнага элемента кіруюцца ў адпаведнасці з алгарытмам кіравання інвертарам.
2. Схема сінхранізацыі сеткі
Кіраванне фазавай сінхранізацыяй адыгрывае ключавую ролю ў тым, ці можа ліфт эфектыўна перадаваць энергію з шыны пастаяннага току ў электрасетку. Схема сінхранізацыі сеткі выкарыстоўвае сінхранізацыю напружання сеткі, і каб пазбегнуць эфектаў мёртвай зоны падчас камутацыі, перамыкачы працуюць пад вуглом 120 градусаў на адным плячы моста. Лагічная сувязь паміж сігналам сінхранізацыі сеткі і сігналам перасячэння нуля электрасеткі атрымліваецца з дапамогай кампаратара, а сувязь паміж сігналам сінхранізацыі сеткі кожнага камутацыйнага прылады і напружаннем электрасеткі атрымліваецца з дапамогай мадэлявання Multisim. Кожны перамыкач мае рабочы кут 120 градусаў і размешчаны на адлегласці 60 градусаў паслядоўна. У любы момант часу толькі дзве лямпы перамыкача ў інвертарным мосце праводзяць ток, што забяспечвае бяспечную і надзейную працу. Акрамя таго, кожныя два перамыкачы працуюць у дыяпазоне найвышэйшага напружання лініі электрасеткі, што прыводзіць да высокай эфектыўнасці інвертара.
3. Схема кіравання выяўленнем напружання
З-за высокага напружання на баку шыны пастаяннага току пераўтваральніка частаты ліфта неабходна спачатку выкарыстоўваць рэзістары для падзелу напружання, а затым ізаляваць і знізіць напружанне шыны праз датчыкі напружання Хола і пераўтварыць яго ў сігнал нізкага напружання. У схеме кіравання выяўленнем напружання выкарыстоўваецца метад параўнання з гістэрэзісам, які дадае станоўчую зваротную сувязь на аснове кампаратара і забяспечвае два значэнні параўнання для кампаратара, а менавіта верхняе і ніжняе парогі. Дзякуючы апаратнай рэалізацыі, кіраванне з'яўляецца хуткім і дакладным. Схема кіравання выяўленнем напружання можа не толькі пазбегнуць імгненнага накладання сігналаў перашкод на сігнал напружання, што прыводзіць да ваганняў выходнага стану кампаратара, але і прадухіліць занадта частыя запускі і замыканні сістэмы зваротнай сувязі па энергіі.
4. Схема кіравання выяўленнем току
У працэсе зваротнай сувязі па энергіі ток павінен адпавядаць патрабаванням да магутнасці, а магутнасць, якая падаецца ў сетку, павінна быць большай або роўнай максімальнай магутнасці, калі цягавая машына знаходзіцца ў стане генерацыі, інакш падзенне напружання на шыне пастаяннага току будзе працягваць расці. Калі напружанне электрасеткі пастаяннае, магутнасць зваротнай сувязі па энергіі сістэмы вызначаецца токам зваротнай сувязі. Акрамя таго, ток зваротнай сувязі павінен быць абмежаваны ў межах намінальнага дыяпазону прылады пераключэння харчавання інвертара. Больш за тое, рэактыўны дросель паміж электрасеткай і інвертарам дазваляе прапускаць вялікія токі, мінімізуючы пры гэтым аб'ём рэактара. Такім чынам, індуктыўнасць рэактара павінна быць невялікай, каб забяспечыць зваротную сувязь па энергіі. Хуткасць змены току вельмі высокая. Адначасовае выкарыстанне гістэрэзіснага кіравання токам можа эфектыўна кантраляваць ток зваротнай сувязі і прадухіляць перагрузкі па току.
5. Галоўны ланцуг кіравання
Цэнтральны працэсар сістэмы зваротнай сувязі па энергіі ліфта з'яўляецца асноўнай схемай кіравання, якая выкарыстоўваецца для кіравання працай усёй сістэмы. Асноўная схема кіравання складаецца з мікракантролера і перыферыйных схем, якія генеруюць высокадакладныя ШІМ-хвалі на аснове алгарытмаў кіравання; з іншага боку, на аснове сігналу сінхранізацыі сеткі, кантроль няспраўнасцей IPM забяспечвае бяспечную і эфектыўную рэалізацыю ўсяго працэсу зваротнай сувязі па энергіі.
6. Схема кіравання лагічнай абаронай
Сігнал сінхранізацыі для падключэння да сеткі, сігналы кіравання напружаннем і токам, сігнал няспраўнасці IPM і сігнал кіравання, які выходзіць з галоўнай схемы кіравання, павінны прайсці праз схему кіравання лагічнай абаронай для лагічнай працы і, нарэшце, быць адпраўлены ў схему інвертара харчавання для кіравання працэсам зваротнай сувязі. Такім чынам, ён можа гарантаваць сінхранізацыю выхаднога пераменнага току інвертара з сеткай, а таксама блакіраваць сігнал кіравання ў выпадку перагрузкі па току, перанапружання, паніжанага напружання і няспраўнасцяў IPM у схеме, спыняючы працэс зваротнай сувязі па энергіі.
Паколькі сістэма зваротнай сувязі па энергіі ліфта запускаецца толькі тады, калі цягавая машына знаходзіцца ў стане генерацыі, тэрмін яе службы даўжэйшы, чым у ліфта. З гэтага відаць, што прымяненне сістэм зваротнай сувязі па энергіі ліфта з пункту гледжання прынцыпаў, эфектаў энергазберажэння і прадукцыйнасці варта актыўна прасоўваць у сучасным асяроддзі ўсё большай дэфіцытнасці энергіі. Гэта не толькі стварае здаровае і добрае экалагічнае энергазберагальнае асяроддзе, але і адказвае на заклік краіны і ўрада да энергазберажэння і скарачэння спажывання, а таксама да будаўніцтва грамадства, арыентаванага на захаванне энергіі, спрыяючы намаганням краіны па энергазберажэнні і скарачэнні выкідаў.