Dodavatelé zařízení pro zpětnou vazbu energie výtahů připomínají, že mechanická energie (potenciální energie, kinetická energie) pohybujícího se nákladu se prostřednictvím zařízení pro zpětnou vazbu energie přeměňuje na elektrickou energii (regenerovanou elektrickou energii) a odesílá se zpět do střídavé elektrické sítě pro použití jinými blízkými elektrickými zařízeními. Tím se snižuje spotřeba energie v elektrické síti pohonným systémem motoru za jednotku času, čímž se dosahuje cíle úspory energie. Různé hardwarové komponenty zařízení pro zpětnou vazbu energie tvoří důležitý základ pro provoz systému zpětné vazby energie.
1. Obvod měniče výkonu
V obvodu výkonového měniče se stejnosměrný proud uložený na straně stejnosměrné sběrnice frekvenčního měniče výtahu během provozu trakčního stroje výtahu ve stavu výroby energie přeměňuje na střídavý proud ovládáním spínače. Jedná se o hlavní obvod systému zpětné vazby energie výtahu, který má různé struktury podle různých klasifikací obvodů měničů. Ovládáním spínače se stejnosměrný proud uložený na straně stejnosměrné sběrnice frekvenčního měniče výtahu během provozu trakčního stroje ve stavu výroby energie přeměňuje na střídavý proud. V obvodu horní a dolní spínač na stejném rameni můstku nemohou vést současně a doba vedení a trvání každé položky jsou řízeny podle algoritmu řízení měniče.
2. Obvod synchronizace sítě
Řízení fázové synchronizace hraje klíčovou roli v tom, zda je výtah schopen efektivně zpětně přenášet energii ze stejnosměrné sběrnice do elektrické sítě. Obvod synchronizace sítě využívá synchronizaci napětí sítě a aby se zabránilo efektům mrtvých zón během komutace, jsou spínače provozovány v úhlu 120 stupňů na stejném rameni můstku. Logický vztah mezi signálem synchronizace sítě a signálem průchodu nulou elektrické sítě se získává pomocí komparátoru a vztah mezi signálem synchronizace sítě každého spínacího zařízení a napětím elektrické sítě se získává pomocí simulace Multisim. Každý spínač má pracovní úhel 120 stupňů a je uspořádán v pořadí o 60 stupňů. V můstku střídače jsou v každém okamžiku vodivé pouze dvě spínací trubice, což zajišťuje bezpečný a spolehlivý provoz. Kromě toho každé dva spínače pracují v nejvyšším rozsahu napětí elektrické sítě, což vede k vysoké účinnosti střídače.
3. Obvod řízení detekce napětí
Vzhledem k vysokému napětí na straně stejnosměrné sběrnice frekvenčního měniče výtahu je nutné nejprve použít rezistory pro dělení napětí a poté izolovat a snížit napětí sběrnice pomocí Hallových napěťových senzorů a převést ho na nízkonapěťový signál. V řídicím obvodu detekce napětí je použita metoda řízení s hysterezním sledováním, která přidává kladnou zpětnou vazbu na základě komparátoru a poskytuje dvě porovnávací hodnoty pro komparátor, a to horní a dolní prahové hodnoty. Řízení je implementováno hardwarovými obvody a je rychlé a přesné. Řídicí obvod detekce napětí nejenže zabraňuje okamžité superpozici rušivých signálů na napěťovém signálu, což způsobuje chvění výstupního stavu komparátoru, ale také zabraňuje příliš častému spouštění a zapínání systému energetické zpětné vazby.
4. Obvod řízení detekce proudu
V procesu energetické zpětné vazby musí proud splňovat požadavky na výkon a výkon dodávaný zpět do sítě musí být větší nebo roven maximálnímu výkonu, když je trakční stroj v generátorovém stavu, jinak bude úbytek napětí na stejnosměrné sběrnici nadále stoupat. Pokud je napětí v elektrické síti konstantní, je výkon zpětné vazby systému určen zpětnovazebním proudem. Zpětnovazební proud musí být navíc omezen v rámci jmenovitého rozsahu spínacího zařízení měniče. Reaktanční tlumivka mezi elektrickou sítí a měničem navíc umožňuje průchod velkých proudů a zároveň minimalizuje objem reaktoru. Proto musí být indukčnost reaktoru malá, aby byla zajištěna energetická zpětná vazba. Rychlost změny proudu je velmi vysoká. Současné použití hysterezní regulace proudu může účinně řídit zpětnovazební proud a zabránit nadproudovým nehodám.
5. Hlavní řídicí obvod
Centrální procesorová jednotka systému zpětné vazby energie výtahu je hlavní řídicí obvod, který slouží k řízení provozu celého systému. Hlavní řídicí obvod se skládá z mikrokontroléru a periferních obvodů, které generují vysoce přesné PWM vlny na základě řídicích algoritmů. Na druhou stranu, na základě signálu synchronizace sítě, řízení poruch IPM zajišťuje bezpečnou a efektivní implementaci celého procesu zpětné vazby energie.
6. Obvod řízení logické ochrany
Synchronizační signál pro připojení k síti, řídicí signály pro napětí a proud, signál poruchy IPM a výstupní signál pohonu z hlavního řídicího obvodu musí pro logickou operaci projít obvodem logické ochrany a nakonec být odeslány do obvodu výkonového měniče pro řízení procesu zpětné vazby. Tímto způsobem lze zajistit synchronizaci výstupního střídavého proudu ze měniče se sítí a také blokovat signál pohonu v případě nadproudu, přepětí, podpětí a poruch IPM v obvodu, čímž se zastaví proces zpětné vazby energie.