Lifti energiasäästlike seadmete tarnijad tuletavad teile meelde, et keskkonnateadlikkuse pideva täiustamisega on energia säästmisest ja keskkonnakaitsest saanud Hiina poolt propageeritav praktilise tähtsusega riiklik poliitika. Tänapäeva üha konkurentsitihedamas liftitööstuses on uute tehnoloogiate kasutuselevõtt, kiirem kiirus ja raskemad koormused kõige silmapaistvamad aspektid, mis toovad esile toote eeliseid. Siiski ei saa eitada, et liftide majanduslikud ja keskkonnaalased eelised pärast nende kasutuselevõttu on samuti tegurid, mida liftide ostmisel tuleb arvestada.
1. Liftide põhistruktuur ja tööseisund
1. Lifti põhistruktuur
Tänapäeval koosnevad liftid peamiselt veojõusüsteemidest, juhtimissüsteemidest, liftikabiinisüsteemidest ja uksesüsteemidest. Need koosnevad tasakaalustussüsteemist, elektrilisest ajamissüsteemist, elektrilisest juhtimissüsteemist, ohutuskaitsesüsteemist jne. Need osad on paigaldatud vastavalt hoone šahti ja masinaruumi. Tavaliselt kasutatakse terastrossiülekannet, kus terastross kerib ümber veojõuratta ja ühendab liftikabiini vastukaaluga mõlemas otsas. Veojõumasin paneb veojõuratta lifti tõstma ja langetama.
2. Lifti tööoleku analüüs:
Kui lift liigub ülespoole, tarbib see energiat ja kui lift kõrgelt laskub, vabaneb see energiat. Lifti veojõumasina poolt veetav koormus koosneb reisijakabiinist ja vastukaalust. Lohistuskoormuse tasakaalustamiseks on need kaks tasakaalus alles siis, kui kabiini koormus moodustab 50% kabiini nimikoormusest (näiteks reisijate liftil, mille koormus on 1050 kg, on umbes 7 reisijat). Kuigi see muutus muudab energiatarbimise tipphetke, ei saa see muuta keskmist energiatarbimist. Tegelikkuses on vastukaalu raskuse esinemissagedus suhteliselt madal, kuna kabiini kaal koos reisijate kaaluga on täpselt võrdne vastukaalu kaaluga. Seega on lifti tööseisund põhimõtteliselt tasakaalustamata ja on väga tõenäoline, et kabiin laskub, kui reisijaid on palju, ja tõuseb uuesti, kui reisijaid on vähe või üldse mitte. Kui esimene olukord tekib reisijate gravitatsioonilise potentsiaalse energia vabanemisel ja teine olukord tekib vastukaalu gravitatsioonilise potentsiaalse energia vabanemisel, siis potentsiaalse koormuse mõjul on kiirus suurem kui sünkroonkiirus, st kui n > no, siis libisemiskiirus s = (no - n) / no < 0, siis rootori indutseeritud elektromotoorjõud pöördub ümber, staatori mähis suunab elektrienergiat tagasi võrku ja T-suund on kiiruse suunaga vastupidine. Mootor mitte ainult ei suuna elektrienergiat tagasi, vaid tekitab ka võllile mehaanilise pidurdusmomendi. Lause on järgmine:. Lifti sagedusmuunduri vahelduvvoolu/alalisvoolu alaldiahela pöördumatuse tõttu ei saa aga tekitatud elektrit võrku tagasi suunata, mille tulemuseks on pinge suurenemine peaahela kondensaatori mõlemas otsas ja "pump-up pinge" teke. Üldiselt kasutavad muutuva sagedusega liftid takisteid, et tarbida kondensaatorites salvestatud elektrienergiat, et vältida kondensaatori ülepinget. Lifti töötamise ajal eraldavad need takistid suures koguses soojust (pinnatemperatuuriga üle 100 ℃) ja see raisatud energia moodustab 25–45% lifti kogu elektritarbimisest. Takistite energiatarve mitte ainult ei vähenda süsteemi efektiivsust, vaid tekitab ka suure hulga soojust, mis kiirendab tolmu liikumist masinaruumi õhus, adsorbeerib staatilist elektrit ja mõjutab oluliselt lifti juhtkapi ümbritsevat keskkonda. Samal ajal lühendab temperatuuri tõus oluliselt lifti originaalkomponentide kasutusiga ning komponentide vananemine ja rike jätkuvad. Arvutiruumi temperatuuri alandamiseks toatemperatuurini ja kõrgete temperatuuride põhjustatud lifti rikete vältimiseks tuleksKasutajad peavad paigaldama suure heitgaasimahuga kliimaseadmeid või ventilaatoreid; Suure liftivõimsusega masinaruumides tuleb sageli käivitada mitu kliimaseadet ja ventilaatorit samaaegselt. See teeb liftidest ja kliimaseadmetest kõige energiat tarbivamad "elektrilised tiigrid".
2. Lifti energia tagasiside seadme tööpõhimõte
Lifti energia säästmiseks on oluline ära kasutada veojõumasina poolt energia tootmise ajal tekitatud elektrienergiat. Pidurdustakisti poolt tekitatud energia muundatakse seejärel inversiooni abil tagasi vahelduvvooluks, edastatakse teistele elektriseadmetele või suunatakse tagasi elektrivõrku. Üldine energia inversiooni efektiivsus on umbes 85% ja eespool nimetatud pidurdustakisti energiatarve moodustab 25–45% lifti kogu elektritarbimisest. Kui korrus on kõrgem või lifti kiirus on suurem, on elektrienergia tagasisideefekt ilmsem. Energia tagasisidesüsteemi põhistruktuur koosneb peamiselt filtreerimiskondensaatoritest, kolmest IGBT täissillast, jadapoolustest ja välisvooluahelatest. Lifti energia tagasisidesüsteemi sisendots on ühendatud lifti sagedusmuunduri alalisvoolu siini poolega ja väljundots on ühendatud võrgu poolega. Kui lifti veojõumasin töötab elektrirežiimis, on kõik energia tagasisidesüsteemi lülitid välja lülitatud olekus. Kui veojõumasin töötab energia tootmise režiimis, suureneb sagedusmuunduri alalisvoolu siini poolel olev pumba pinge ja vastab teistele inversioonitingimustele. Pärast seda hakkab tööle energia tagasiside süsteem. Kui alalisvoolu praegune energia suunatakse tagasi võrku, väheneb alalisvoolusiinil olev pinge, kuni see langeb tagasi seatud väärtuseni, ja süsteem lakkab töötamast.
Aktiivmuundur, mis muundab alalisvoolu elektrienergia vahelduvvooluks, on lifti energia tagasiside põhiolemus. Selle eesmärk on tagasisidestada veojõumasina tekitatud elektrienergiat inverteri kaudu elektrienergia tootmise ajal, saavutades energiasäästu ja vältides inverteri väljundi põhjustatud elektrivõrgu saastamist. Seega peavad veojõumasina tekitatud energia tagasiside protsessis olema täidetud neli juhtimistingimust faasi, pinge ja voolu osas:
a) Süsteemi ei saa juhuslikult käivitada. Inverter käivitub ja annab energia tagasisidet ainult siis, kui alalisvoolusiinil olev pinge ületab seatud väärtuse.
b) Inverteri vool peab vastama tagasisidevõimsuse nõudlusele ega tohi ületada inverteri vooluahela lubatud maksimaalset voolutugevust;
c) Inverteri protsess peab olema sünkroniseeritud elektrivõrgu faasiga ning energia tagasiside elektrivõrku peaks toimuma elektrivõrgu kõrgepinge otsas;
d) Minimeerige inverteriprotsessi põhjustatud elektrivõrgu saastamist nii palju kui võimalik.
3. Lifti energia tagasiside süsteemi riistvaraline disain
1. Toitemuunduri vooluring
Inverteri vooluringis muundatakse lifti sagedusmuunduri alalisvoolusiinil salvestatud alalisvool lifti veomasina töötamise ajal energiatootmise olekus vahelduvvooluks lüliti sisse-/väljalülitamise juhtimise abil. See on lifti energia tagasisidesüsteemi põhiahel, millel on inverteri vooluringide erinevate klassifikatsioonide kohaselt erinevad struktuurid. Lüliti sisse-/väljalülitamise juhtimise abil muundatakse lifti sagedusmuunduri alalisvoolusiinil salvestatud alalisvool vahelduvvooluks lüliti sisse-/väljalülitamise juhtimise abil. Ahelas ei saa sama sillaharu ülemine ja alumine lüliti samaaegselt juhtida ning iga elemendi juhtivusaega ja kestust juhitakse inverteri juhtimisalgoritmi abil.
2. Võrgu sünkroniseerimisahel
Faasi sünkroniseerimise juhtimine mängib võtmerolli selles, kas lift suudab alalisvoolusiinil olevat energiat tõhusalt elektrivõrku tagasisidestada. Võrgu sünkroniseerimisahel kasutab võrguliini pinge sünkroniseerimist ja surnud tsooni efektide vältimiseks kommuteerimise ajal juhitakse lüliteid samal sillaharul 120 kraadi nurga all. Võrgu sünkroniseerimissignaali ja elektrivõrgu nullpunkti signaali loogiline seos saadakse komparaatori abil ning iga lülitusseadme võrgu sünkroniseerimissignaali ja elektrivõrgu pinge vaheline seos saadakse Multisim-simulatsiooni abil. Igal lülitil on 120-kraadine töönurk ja need on paigutatud üksteisest 60-kraadise järjestusega. Igal ajahetkel on invertersillas ainult kaks lülititoru juhtivad, mis tagab ohutu ja usaldusväärse töö. Lisaks töötavad kõik kaks lülitit elektrivõrgu liini kõrgeimas pingevahemikus, mille tulemuseks on inverteri kõrge efektiivsus.
3. Pinge tuvastamise juhtimisahel
Lifti sagedusmuunduri alalisvoolu siini poolel on kõrge pinge, mistõttu on vaja esmalt kasutada pinge jagamiseks takisteid ning seejärel isoleerida ja vähendada siini pinget Halli pingeandurite abil ja teisendada see madalpinge signaaliks. Pinge tuvastamise juhtimisahelas kasutatakse hüstereesil põhinevat võrdlusjuhtimismeetodit, mis lisab võrdlusanduri põhjal positiivset tagasisidet ja annab võrdlusandurile kaks võrdlusväärtust, nimelt ülemise ja alumise läviväärtuse. Riistvara abil rakendatud juhtimine on nii kiire kui ka täpne. Pinge tuvastamise juhtimisahel suudab mitte ainult vältida häiresignaalide hetkelist superpositsiooni pinge signaalil, mis põhjustab võrdlusanduri väljundoleku värisemist, vaid ka takistada energia tagasisidesüsteemi liiga sagedast käivitumist ja sulgumist.
4. Voolu tuvastamise juhtimisahel
Energia tagasiside protsessis peab vool vastama oma võimsusnõuetele ja võrku tagasi antav võimsus peab olema suurem või võrdne veojõumasina genereerimisolekus oleva maksimaalse võimsusega, vastasel juhul jätkab pingelang alalisvoolusiinil tõusmist. Kui elektrivõrgu pinge on konstantne, määrab süsteemi energia tagasiside võimsuse tagasisidevool. Lisaks peab tagasisidevool olema piiratud inverteri toitelüliti seadme nimivahemikus. Lisaks võimaldab elektrivõrgu ja inverteri vaheline reaktants-drosseli läbilaskevõime suurtel vooludel, minimeerides samal ajal reaktori mahtu. Seetõttu peab reaktori induktiivsus olema väike, et tagada energia tagasiside. Voolu muutumise kiirus on väga kiire. Voolu hüstereesi juhtimise samaaegne kasutamine võimaldab tõhusalt kontrollida tagasisidevoolu ja vältida ülevooluõnnetusi.
5. Peamine juhtimisahel
Lifti energia tagasisidesüsteemi keskseade on peamine juhtimisahel, mida kasutatakse kogu süsteemi töö juhtimiseks. Peamine juhtimisahel koosneb mikrokontrollerist ja perifeersetest vooluringidest, mis genereerivad juhtimisalgoritmide põhjal ülitäpseid PWM-laineid; Teisest küljest tagab IPM-rikkekontroll võrgu sünkroniseerimissignaali põhjal kogu energia tagasiside protsessi ohutu ja tõhusa rakendamise.
6. Loogilise kaitse juhtimisahel
Loogilise töö tagamiseks peavad võrguühenduse sünkroniseerimissignaal, pinge ja voolu juhtsignaalid, IPM-vea signaal ja peamise juhtimisahela ajami signaal läbima loogilise kaitse juhtimisahela ning lõpuks edastama need inverteri ahelale tagasisideprotsessi juhtimiseks. Sel viisil saab tagada, et inverteri vahelduvvoolu väljund on sünkroniseeritud võrguga, ning blokeerida ajami signaali ülevoolu, ülepinge, alapinge ja IPM-vea korral ahelas, peatades energia tagasisideprotsessi.
Kuna lifti energia tagasisidesüsteem käivitub alles siis, kui veojõumasin on genereerivas olekus, on selle kasutusiga pikem kui liftil. Sellest nähtub, et lifti energia tagasisidesüsteemide rakendamist tasub tänapäeva üha napima energiakeskkonna tingimustes jõuliselt edendada nii põhimõtete, energiasäästuefektide kui ka jõudluse osas. See mitte ainult ei loo tervislikku ja head rohelist energiasäästlikku keskkonda, vaid vastab ka riigi ja valitsuse üleskutsele energia säästmiseks ja tarbimise vähendamiseks ning säästlikkusele orienteeritud ühiskonna ülesehitamiseks, aidates kaasa riigi energia säästmise ja heitkoguste vähendamise jõupingutustele.