Elevator energy-saving equipment suppliers remind you that with the continuous enhancement of environmental awareness, energy conservation and environmental protection have become a fundamental national policy with practical significance advocated by China. In today's increasingly competitive elevator industry, the adoption of new technologies, faster speeds, and heavier loads are the most prominent aspects that highlight product advantages. However, it cannot be denied that the economic and environmental benefits of elevators after they are put into use are also factors that must be considered when purchasing elevators.
1、 Basic Structure and Operating Status of Elevators
1. Basic structure of elevator
Nowadays, elevators are mainly composed of traction machine systems, guidance systems, car systems, and door systems. Composed of weight balance system, electric drive system, electrical control system, safety protection system, etc. These parts are installed in the shaft and machine room of the building respectively. Usually, steel wire rope transmission is used, with the steel wire rope winding around the traction wheel and connecting the car and counterweight at both ends. The traction machine drives the traction wheel to lift and lower the car.
2. Analysis of elevator operation status:
When the elevator runs upwards, it consumes energy, and when the elevator descends from a high place, it releases energy. The load dragged by the traction machine in the elevator is composed of the passenger car and the counterweight. In order to balance the drag load, the two are only balanced when the car load is added to 50% of the rated load of the car (for example, a passenger elevator with a load of 1050kg has about 7 passengers). Although this move changes the peak point of energy consumption, it cannot change the average energy consumption. In actual use, the frequency of occurrence of the weight of the counterweight is relatively low, as the weight of the car plus the weight of the passengers is exactly equal to the weight of the counterweight. So the operating state of elevators is basically in an unbalanced state, and it is also very likely that the car will descend when there are many passengers, and rise again when there are few or no passengers. If the first situation occurs when the gravitational potential energy of passengers is released, and the second situation occurs when the gravitational potential energy of the counterweight is released, due to the effect of the potential load, the speed is higher than the synchronous speed, that is, when n>no, the slip rate s=(no - n)/no<0, the rotor induced electromotive force is reversed, the stator winding feeds back electrical energy to the grid, and the T direction is opposite to the speed direction. The motor not only feeds back electrical energy, but also generates mechanical braking torque on the shaft. The sentence is:. However, due to the irreversibility of the AC/DC rectification circuit of the elevator's frequency converter, the generated electricity cannot be fed back to the grid, resulting in an increase in the voltage at both ends of the main circuit capacitor and the generation of "pump up voltage". Generally, variable frequency elevators use resistors to consume stored electrical energy in capacitors to prevent capacitor overvoltage. During elevator operation, these resistors emit a large amount of heat (with a surface temperature of over 100 ℃), and this wasted energy accounts for 25% to 45% of the total electricity consumption of the elevator. The energy consumption of resistors not only reduces the efficiency of the system, but also generates a large amount of heat that accelerates the flow of dust in the air of the machine room, adsorbs static electricity, and greatly affects the environment around the elevator control cabinet. At the same time, the increase in temperature will significantly shorten the service life of the original components of the elevator, and the aging and failure of the components will continue. In order to lower the temperature of the computer room to room temperature and prevent elevator malfunctions caused by high temperatures, users need to install air conditioners or fans with large exhaust volumes; In machine rooms with high elevator power, multiple air conditioners and fans often need to be started simultaneously. Make elevators and air conditioning the most energy consuming "electric tigers".
2, লিফট শক্তি প্রতিক্রিয়া ডিভাইসের অপারেটিং নীতি
লিফটে শক্তি সাশ্রয় করার জন্য, বিদ্যুৎ উৎপাদনের সময় ট্র্যাকশন মেশিন দ্বারা উৎপন্ন বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার করাই মূল বিষয়। ব্রেকিং রেজিস্টর দ্বারা উৎপন্ন শক্তিকে আবার ইনভার্সনের মাধ্যমে এসি পাওয়ারে রূপান্তরিত করা হয়, অন্যান্য বৈদ্যুতিক সরঞ্জামে সরবরাহ করা হয়, অথবা পাওয়ার গ্রিডে ফিরিয়ে আনা হয়। সাধারণ এনার্জি ইনভার্সন দক্ষতা প্রায় 85%, এবং উপরে উল্লিখিত ব্রেকিং রেজিস্টরের শক্তি খরচ লিফটের মোট বিদ্যুৎ খরচের 25% থেকে 45%। যদি মেঝে বেশি হয় বা লিফটের গতি দ্রুত হয়, তাহলে বৈদ্যুতিক শক্তির প্রতিক্রিয়া প্রভাব আরও স্পষ্ট হবে। এনার্জি ফিডব্যাক সিস্টেমের প্রধান সার্কিট কাঠামো মূলত ফিল্টারিং ক্যাপাসিটর, তিনটি IGBT ফুল ব্রিজ, সিরিজ ইন্ডাক্টর এবং পেরিফেরাল সার্কিট দ্বারা গঠিত। লিফট এনার্জি ফিডব্যাক সিস্টেমের ইনপুট প্রান্তটি লিফট ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ডিসি বাস পাশের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং আউটপুট প্রান্তটি গ্রিড পাশের সাথে সংযুক্ত থাকে। যখন লিফট ট্র্যাকশন মেশিনটি বৈদ্যুতিক মোডে কাজ করে, তখন এনার্জি ফিডব্যাক সিস্টেমের সমস্ত সুইচ অফ অবস্থায় থাকে। যখন ট্র্যাকশন মেশিনটি বিদ্যুৎ উৎপাদন মোডে কাজ করে, তখন ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ডিসি বাস পাশের পাম্প ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায় এবং অন্যান্য ইনভার্সন শর্ত পূরণ করে। এর পরে, শক্তি প্রতিক্রিয়া সিস্টেমটি কাজ শুরু করে। ডিসিতে বর্তমান শক্তি গ্রিডে ফিরিয়ে আনার সাথে সাথে, ডিসি বাস ভোল্টেজ হ্রাস পায় যতক্ষণ না এটি সেট মানের দিকে ফিরে আসে এবং সিস্টেমটি কাজ করা বন্ধ করে দেয়।
ডিসি বৈদ্যুতিক শক্তিকে এসি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে এমন সক্রিয় বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল হল লিফট শক্তি প্রতিক্রিয়ার সারাংশ। উদ্দেশ্য হল ইনভার্টারের মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদনের সময় ট্র্যাকশন মেশিন দ্বারা উৎপন্ন বৈদ্যুতিক শক্তি প্রতিক্রিয়া করা, শক্তি সংরক্ষণ অর্জন করা এবং ইনভার্টার আউটপুট দ্বারা সৃষ্ট পাওয়ার গ্রিডে দূষণ এড়ানো। সুতরাং ট্র্যাকশন মেশিন বিদ্যুৎ উৎপাদনের মাধ্যমে উৎপন্ন শক্তি প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ায়, ফেজ, ভোল্টেজ এবং কারেন্টের ক্ষেত্রে চারটি নিয়ন্ত্রণ শর্ত পূরণ করতে হবে:
ক) সিস্টেমটি হঠাৎ করে শুরু করা যাবে না। ইনভার্টার ডিভাইসটি কেবল তখনই শুরু হবে এবং শক্তি প্রতিক্রিয়া প্রদান করবে যখন ডিসি বাস ভোল্টেজ নির্ধারিত মান অতিক্রম করবে;
খ) ইনভার্টার কারেন্টকে অবশ্যই ফিডব্যাক পাওয়ারের চাহিদা পূরণ করতে হবে এবং ইনভার্টার সার্কিট দ্বারা অনুমোদিত সর্বোচ্চ কারেন্ট অতিক্রম করতে পারবে না;
গ) ইনভার্টার প্রক্রিয়াটি পাওয়ার গ্রিডের ফেজের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা প্রয়োজন, এবং পাওয়ার গ্রিডে শক্তি প্রতিক্রিয়া পাওয়ার গ্রিডের উচ্চ ভোল্টেজ প্রান্তে হওয়া উচিত;
ঘ) ইনভার্টার প্রক্রিয়ার কারণে পাওয়ার গ্রিডের দূষণ যতটা সম্ভব কমিয়ে আনা।
৩, লিফট এনার্জি ফিডব্যাক সিস্টেমের হার্ডওয়্যার ডিজাইন
১. পাওয়ার ইনভার্টার সার্কিট
পাওয়ার ইনভার্টার সার্কিটে, লিফট ট্র্যাকশন মেশিনের বিদ্যুৎ উৎপাদন অবস্থায় চলাকালীন লিফট ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ডিসি বাস সাইডে সঞ্চিত সরাসরি বিদ্যুৎ প্রবাহ সুইচের অন/অফ নিয়ন্ত্রণ করে বিকল্প প্রবাহে রূপান্তরিত হয়। এটি লিফট এনার্জি ফিডব্যাক সিস্টেমের প্রধান সার্কিট, যার ইনভার্টার সার্কিটের বিভিন্ন শ্রেণীবিভাগ অনুসারে বিভিন্ন কাঠামো রয়েছে। সুইচের অন/অফ নিয়ন্ত্রণ করে, বিদ্যুৎ উৎপাদন অবস্থায় ট্র্যাকশন মেশিনের অপারেশন চলাকালীন লিফট ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ডিসি বাস সাইডে সঞ্চিত ডিসি পাওয়ারকে এসি পাওয়ারে রূপান্তরিত করা হয়। একটি সার্কিটে, একই ব্রিজ আর্মের উপরের এবং নীচের সুইচগুলি একই সাথে সঞ্চালিত হতে পারে না এবং প্রতিটি আইটেমের পরিবাহী সময় এবং সময়কাল ইনভার্টার নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদম অনুসারে নিয়ন্ত্রিত হয়।
2. গ্রিড সিঙ্ক্রোনাইজেশন সার্কিট
লিফটটি ডিসি বাসের শক্তিকে পাওয়ার গ্রিডে কার্যকরভাবে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে কিনা সে ক্ষেত্রে ফেজ সিঙ্ক্রোনাইজেশন নিয়ন্ত্রণ গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। গ্রিড সিঙ্ক্রোনাইজেশন সার্কিট গ্রিড লাইন ভোল্টেজ সিঙ্ক্রোনাইজেশন গ্রহণ করে এবং কমিউটেশনের সময় ডেড জোনের প্রভাব এড়াতে, একই ব্রিজ আর্ম-এ সুইচগুলি 120 ডিগ্রিতে পরিচালিত হয়। গ্রিড সিঙ্ক্রোনাইজেশন সিগন্যাল এবং পাওয়ার গ্রিডের জিরো ক্রসিং সিগন্যালের মধ্যে যৌক্তিক সম্পর্ক একটি তুলনাকারীর মাধ্যমে পাওয়া যায় এবং প্রতিটি সুইচিং ডিভাইসের গ্রিড সিঙ্ক্রোনাইজেশন সিগন্যাল এবং পাওয়ার গ্রিড ভোল্টেজের মধ্যে সম্পর্ক মাল্টিসিম সিমুলেশনের মাধ্যমে পাওয়া যায়। প্রতিটি সুইচের 120 ডিগ্রি কার্যকারী কোণ থাকে এবং ক্রমানুসারে 60 ডিগ্রি ব্যবধানে থাকে। যেকোনো সময়, ইনভার্টার ব্রিজে মাত্র দুটি সুইচ টিউব পরিবাহী, যা নিরাপদ এবং নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করে। অতিরিক্তভাবে, প্রতিটি দুটি সুইচ পাওয়ার গ্রিড লাইনের সর্বোচ্চ ভোল্টেজ পরিসরে কাজ করে, যার ফলে উচ্চ ইনভার্টার দক্ষতা তৈরি হয়।
3. ভোল্টেজ সনাক্তকরণ নিয়ন্ত্রণ সার্কিট
লিফট ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ডিসি বাস সাইডে উচ্চ ভোল্টেজের কারণে, প্রথমে ভোল্টেজ বিভাজনের জন্য প্রতিরোধক ব্যবহার করা প্রয়োজন, এবং তারপর হল ভোল্টেজ সেন্সরের মাধ্যমে বাস ভোল্টেজকে বিচ্ছিন্ন করে কমানো এবং এটিকে কম ভোল্টেজ সিগন্যালে রূপান্তর করা প্রয়োজন। ভোল্টেজ সনাক্তকরণ নিয়ন্ত্রণ সার্কিটে, হিস্টেরেসিস ট্র্যাকিং তুলনা নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি গ্রহণ করা হয়, যা তুলনাকারীর ভিত্তিতে ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া যোগ করে এবং তুলনাকারীর জন্য দুটি তুলনামূলক মান প্রদান করে, যথা উপরের এবং নিম্ন থ্রেশহোল্ড মান। হার্ডওয়্যার সার্কিট দ্বারা বাস্তবায়িত, নিয়ন্ত্রণ দ্রুত এবং নির্ভুল উভয়ই। ভোল্টেজ সনাক্তকরণ নিয়ন্ত্রণ সার্কিট কেবল ভোল্টেজ সিগন্যালে হস্তক্ষেপ সংকেতের তাৎক্ষণিক সুপারপজিশন এড়াতে পারে না, যার ফলে তুলনাকারীর আউটপুট অবস্থা কাঁপতে পারে, বরং শক্তি প্রতিক্রিয়া সিস্টেমকে খুব ঘন ঘন শুরু এবং বন্ধ হতে বাধা দেয়।
৪. কারেন্ট ডিটেকশন কন্ট্রোল সার্কিট
শক্তি প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ায়, কারেন্টকে অবশ্যই তার পাওয়ার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে এবং ট্র্যাকশন মেশিন যখন উৎপাদিত অবস্থায় থাকে তখন গ্রিডে ফিরে আসা শক্তি সর্বোচ্চ পাওয়ারের চেয়ে বেশি বা সমান হতে হবে, অন্যথায় ডিসি বাসে ভোল্টেজ ড্রপ বাড়তে থাকবে। যখন পাওয়ার গ্রিডের ভোল্টেজ স্থির থাকে, তখন সিস্টেমের শক্তি প্রতিক্রিয়া শক্তি প্রতিক্রিয়া কারেন্ট দ্বারা নির্ধারিত হয়। উপরন্তু, প্রতিক্রিয়া বর্তমান ইনভার্টার পাওয়ার সুইচ ডিভাইসের রেট করা পরিসরের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকতে হবে। অধিকন্তু, পাওয়ার গ্রিড এবং ইনভার্টারের মধ্যে রিঅ্যাক্ট্যান্স চোক রিঅ্যাক্টরের আয়তন কমিয়ে বৃহৎ স্রোতকে অতিক্রম করতে দেয়। অতএব, শক্তি প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত করার জন্য রিঅ্যাক্টরের ইন্ডাক্ট্যান্স একটি ছোট মান হতে হবে। কারেন্ট পরিবর্তনের গতি খুব দ্রুত। একই সাথে কারেন্ট হিস্টেরেসিস নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে কার্যকরভাবে প্রতিক্রিয়া বর্তমান নিয়ন্ত্রণ করা যায় এবং ওভারকারেন্ট দুর্ঘটনা রোধ করা যায়।
৫. প্রধান নিয়ন্ত্রণ বর্তনী
লিফট এনার্জি ফিডব্যাক সিস্টেমের কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট হল প্রধান নিয়ন্ত্রণ সার্কিট, যা সমগ্র সিস্টেমের ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। প্রধান নিয়ন্ত্রণ সার্কিটে একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং পেরিফেরাল সার্কিট থাকে, যা নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদমের উপর ভিত্তি করে উচ্চ-নির্ভুলতা PWM তরঙ্গ তৈরি করে; অন্যদিকে, গ্রিড সিঙ্ক্রোনাইজেশন সিগন্যালের উপর ভিত্তি করে, IPM ফল্ট নিয়ন্ত্রণ সমগ্র শক্তি প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ার নিরাপদ এবং কার্যকর বাস্তবায়ন নিশ্চিত করে।
6. লজিক সুরক্ষা নিয়ন্ত্রণ সার্কিট
গ্রিড সংযোগের জন্য সিঙ্ক্রোনাইজেশন সিগন্যাল, ভোল্টেজ এবং কারেন্টের জন্য নিয়ন্ত্রণ সিগন্যাল, আইপিএম ফল্ট সিগন্যাল এবং প্রধান নিয়ন্ত্রণ সার্কিট থেকে ড্রাইভ সিগন্যাল আউটপুট, লজিক্যাল অপারেশনের জন্য লজিক্যাল প্রোটেকশন কন্ট্রোল সার্কিটের মধ্য দিয়ে যেতে হবে এবং অবশেষে প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের জন্য পাওয়ার ইনভার্টার সার্কিটে পাঠানো হবে। এইভাবে, এটি নিশ্চিত করতে পারে যে ইনভার্টার থেকে এসি পাওয়ার আউটপুট গ্রিডের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয়েছে, এবং সার্কিটে ওভারকারেন্ট, ওভারভোল্টেজ, আন্ডারভোল্টেজ এবং আইপিএম ত্রুটির ক্ষেত্রে ড্রাইভ সিগন্যালকেও ব্লক করে, শক্তি প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া বন্ধ করে দেয়।
যেহেতু লিফট এনার্জি ফিডব্যাক সিস্টেমটি কেবল তখনই শুরু হয় যখন ট্র্যাকশন মেশিনটি জেনারেটিং অবস্থায় থাকে, তাই এর পরিষেবা জীবন লিফটের তুলনায় দীর্ঘ হয়। এ থেকে দেখা যায় যে নীতি, শক্তি-সাশ্রয়ী প্রভাব এবং কর্মক্ষমতার দিক থেকে লিফট এনার্জি ফিডব্যাক সিস্টেমের প্রয়োগ আজকের ক্রমবর্ধমান দুর্লভ শক্তি পরিবেশে জোরালোভাবে প্রচার করা মূল্যবান। এটি কেবল একটি স্বাস্থ্যকর এবং ভাল সবুজ শক্তি-সাশ্রয়ী পরিবেশ তৈরি করে না, বরং দেশ এবং সরকারের শক্তি সংরক্ষণ এবং খরচ হ্রাসের আহ্বানে সাড়া দেয়, এবং একটি সংরক্ষণমুখী সমাজ গঠন করে, যা দেশের শক্তি সংরক্ষণ এবং নির্গমন হ্রাস প্রচেষ্টায় অবদান রাখে।