Furnizorii de echipamente de economisire a energiei pentru ascensoare vă reamintesc că, odată cu creșterea continuă a conștientizării mediului, conservarea energiei și protecția mediului au devenit o politică națională fundamentală cu semnificație practică, susținută de China. În industria ascensoarelor din ce în ce mai competitivă de astăzi, adoptarea de noi tehnologii, vitezele mai mari și sarcinile mai mari sunt cele mai importante aspecte care evidențiază avantajele produsului. Cu toate acestea, nu se poate nega faptul că beneficiile economice și de mediu ale ascensoarelor după punerea lor în funcțiune sunt, de asemenea, factori care trebuie luați în considerare la achiziționarea de ascensoare.
1. Structura de bază și starea de funcționare a ascensoarelor
1. Structura de bază a liftului
În zilele noastre, ascensoarele sunt compuse în principal din sisteme de tracțiune, sisteme de ghidare, sisteme de cabină și sisteme de uși. Sunt compuse dintr-un sistem de echilibrare a greutății, un sistem de acționare electrică, un sistem de control electric, un sistem de protecție a siguranței etc. Aceste componente sunt instalate în puțul clădirii, respectiv în sala mașinilor. De obicei, se utilizează o transmisie cu cablu de oțel, cablul de oțel înfășurându-se în jurul roții de tracțiune și conectând cabina și contragreutatea la ambele capete. Mașina de tracțiune acționează roata de tracțiune pentru a ridica și coborî cabina.
2. Analiza stării de funcționare a liftului:
Când liftul urcă, consumă energie, iar când coboară dintr-un loc înalt, eliberează energie. Sarcina trasă de mașina de tracțiune în lift este compusă din cabina de pasageri și contragreutate. Pentru a echilibra sarcina de înaintare, cele două sunt echilibrate doar atunci când sarcina cabinei este adăugată la 50% din sarcina nominală a cabinei (de exemplu, un lift de pasageri cu o sarcină de 1050 kg are aproximativ 7 pasageri). Deși această mișcare modifică punctul de vârf al consumului de energie, nu poate modifica consumul mediu de energie. În utilizarea reală, frecvența de apariție a greutății contragreutății este relativ scăzută, deoarece greutatea cabinei plus greutatea pasagerilor este exact egală cu greutatea contragreutății. Deci, starea de funcționare a lifturilor este practic dezechilibrată și este, de asemenea, foarte probabil ca cabina să coboare atunci când sunt mulți pasageri și să se ridice din nou atunci când sunt puțini sau deloc pasageri. Dacă prima situație apare atunci când energia potențială gravitațională a pasagerilor este eliberată, iar a doua situație apare atunci când energia potențială gravitațională a contragreutății este eliberată, datorită efectului sarcinii potențiale, viteza este mai mare decât viteza sincronă, adică atunci când n > no, rata de alunecare s = (no - n)/no < 0, forța electromotoare indusă de rotor este inversată, înfășurarea statorului returnează energie electrică către rețea, iar direcția T este opusă direcției vitezei. Motorul nu numai că returnează energie electrică, dar generează și un cuplu mecanic de frânare pe arbore. Propoziția este:. Cu toate acestea, din cauza ireversibilității circuitului de rectificare AC/DC al convertorului de frecvență al ascensorului, electricitatea generată nu poate fi returnată către rețea, ceea ce duce la o creștere a tensiunii la ambele capete ale condensatorului circuitului principal și la generarea de „tensiune de pompare”. În general, ascensoarele cu frecvență variabilă utilizează rezistențe pentru a consuma energia electrică stocată în condensatoare pentru a preveni supratensiunea condensatorului. În timpul funcționării ascensorului, aceste rezistențe emit o cantitate mare de căldură (cu o temperatură a suprafeței de peste 100 ℃), iar această energie irosită reprezintă 25% până la 45% din consumul total de energie electrică al ascensorului. Consumul de energie al rezistențelor nu numai că reduce eficiența sistemului, dar generează și o cantitate mare de căldură care accelerează fluxul de praf în aerul din camera mașinilor, adsorbe electricitatea statică și afectează puternic mediul din jurul tabloului de comandă al ascensorului. În același timp, creșterea temperaturii va scurta semnificativ durata de viață a componentelor originale ale ascensorului, iar îmbătrânirea și defectarea componentelor vor continua. Pentru a reduce temperatura camerei din camera calculatoarelor la temperatura camerei și a preveni defecțiunile ascensorului cauzate de temperaturile ridicate,Utilizatorii trebuie să instaleze aparate de aer condiționat sau ventilatoare cu volume mari de evacuare; În sălile mașinilor cu putere mare a ascensoarelor, este adesea necesar să pornească simultan mai multe aparate de aer condiționat și ventilatoare. Faceți din ascensoare și din aparatele de aer condiționat cele mai consumatoare de energie „tigri electrici”.
2. Principiul de funcționare al dispozitivului de feedback energetic al liftului
Pentru a economisi energie în lifturi, esențială este utilizarea energiei electrice generate de mașina de tracțiune în timpul generării de energie. Energia generată de rezistența de frânare este apoi convertită înapoi în curent alternativ prin inversie, alimentată către alte echipamente electrice sau reintrodusă în rețeaua electrică. Eficiența generală a inversiei de energie este de aproximativ 85%, iar consumul de energie al rezistenței de frânare menționate mai sus reprezintă 25% până la 45% din consumul total de energie electrică al ascensorului. Dacă etajul este mai înalt sau viteza ascensorului este mai mare, efectul de feedback al energiei electrice va fi mai evident. Structura circuitului principal al sistemului de feedback energetic este compusă în principal din condensatoare de filtrare, trei punți complete IGBT, inductoare serie și circuite periferice. Capătul de intrare al sistemului de feedback energetic al ascensorului este conectat la partea de magistrală de curent continuu a convertorului de frecvență al ascensorului, iar capătul de ieșire este conectat la partea de rețea. Când mașina de tracțiune a ascensorului funcționează în modul electric, toate comutatoarele sistemului de feedback energetic sunt în starea oprit. Când mașina de tracțiune funcționează în modul de generare de energie, tensiunea pompei pe partea de magistrală de curent continuu a convertorului de frecvență crește și îndeplinește alte condiții de inversie. După aceea, sistemul de feedback energetic începe să funcționeze. Pe măsură ce energia curentă de pe curent continuu este retransmisă în rețea, tensiunea magistralei de curent continuu scade până când revine la valoarea setată, iar sistemul se oprește din funcționare.
Invertorul activ care transformă energia electrică continuă în energie electrică alternativă este esența feedback-ului energetic al liftului. Scopul este de a transmite feedback-ul energiei electrice generate de mașina de tracțiune în timpul generării de energie prin intermediul invertorului, realizând conservarea energiei și evitând poluarea rețelei electrice cauzată de ieșirea invertorului. Așadar, în procesul de feedback energetic generat de generarea de energie a mașinii de tracțiune, trebuie îndeplinite patru condiții de control în ceea ce privește faza, tensiunea și curentul:
a) Sistemul nu poate fi pornit accidental. Dispozitivul invertor va porni și va oferi feedback energetic doar atunci când tensiunea magistralei de curent continuu depășește valoarea setată;
b) Curentul invertorului trebuie să satisfacă cererea de putere de feedback și nu poate depăși curentul maxim admis de circuitul invertorului;
c) Procesul invertorului trebuie să fie sincronizat cu faza rețelei electrice, iar feedback-ul energetic către rețeaua electrică ar trebui să fie la capătul de înaltă tensiune al rețelei electrice;
d) Reducerea la minimum a poluării rețelei electrice cauzate de procesul invertorului.
3. Proiectarea hardware a sistemului de feedback energetic al liftului
1. Circuitul invertorului de putere
În circuitul invertorului de putere, curentul continuu stocat pe partea magistralei de curent continuu a convertorului de frecvență al ascensorului în timpul funcționării mașinii de tracțiune a ascensorului în starea de generare a energiei este convertit în curent alternativ prin controlul pornirii/opririi comutatorului. Acesta este circuitul principal al sistemului de feedback energetic al ascensorului, care are structuri diferite în funcție de diferitele clasificări ale circuitelor invertorului. Prin controlul pornirii/opririi comutatorului, curentul continuu stocat pe partea magistralei de curent continuu a convertorului de frecvență al ascensorului în timpul funcționării mașinii de tracțiune în starea de generare a energiei este convertit în curent alternativ. Într-un circuit, comutatoarele superior și inferior de pe același braț al punții nu pot conduce simultan, iar timpul de conducere și durata fiecărui element sunt controlate conform algoritmului de control al invertorului.
2. Circuit de sincronizare a rețelei
Controlul sincronizării fazelor joacă un rol cheie în a determina dacă ascensorul poate transmite eficient energia de pe magistrala de curent continuu către rețeaua electrică. Circuitul de sincronizare a rețelei adoptă sincronizarea tensiunii liniei de rețea și, pentru a evita efectele de zonă moartă în timpul comutației, comutatoarele sunt acționate la 120 de grade pe același braț al podului. Relația logică dintre semnalul de sincronizare a rețelei și semnalul de trecere prin zero al rețelei electrice este obținută printr-un comparator, iar relația dintre semnalul de sincronizare a rețelei fiecărui dispozitiv de comutare și tensiunea rețelei electrice este obținută prin simulare Multisim. Fiecare comutator are un unghi de lucru de 120 de grade și este distanțat la 60 de grade în secvență. În orice moment, doar două tuburi de comutare din puntea invertorului sunt conductoare, asigurând o funcționare sigură și fiabilă. În plus, fiecare două comutatoare funcționează în cel mai înalt interval de tensiune al liniei de rețea electrică, rezultând o eficiență ridicată a invertorului.
3. Circuit de control al detecției tensiunii
Datorită tensiunii ridicate pe partea magistralei de curent continuu a convertorului de frecvență al ascensorului, este necesar să se utilizeze mai întâi rezistențe pentru divizarea tensiunii, apoi să se izoleze și să se reducă tensiunea magistralei prin intermediul senzorilor de tensiune Hall și să se convertească într-un semnal de joasă tensiune. În circuitul de control al detecției tensiunii se adoptă metoda de control prin comparare a urmăririi histerezisului, care adaugă feedback pozitiv pe baza comparatorului și oferă două valori de comparație pentru acesta, și anume valorile pragului superior și inferior. Implementat prin circuite hardware, controlul este atât rapid, cât și precis. Circuitul de control al detecției tensiunii nu numai că poate evita suprapunerea instantanee a semnalelor de interferență peste semnalul de tensiune, provocând vibrațiile stării de ieșire a comparatorului, dar poate și preveni pornirea și închiderea prea frecventă a sistemului de feedback energetic.
4. Circuit de control al detecției curentului
În procesul de feedback energetic, curentul trebuie să îndeplinească cerințele sale de putere, iar puterea redate rețelei trebuie să fie mai mare sau egală cu puterea maximă atunci când mașina de tracțiune este în stare de generare, altfel căderea de tensiune pe magistrala de curent continuu va continua să crească. Când tensiunea rețelei electrice este constantă, puterea de feedback energetic a sistemului este determinată de curentul de feedback. În plus, curentul de feedback trebuie limitat în intervalul nominal al dispozitivului de comutare a puterii invertorului. Mai mult, bobina de reactanță dintre rețeaua electrică și invertor permite trecerea unor curenți mari, reducând în același timp volumul reactorului. Prin urmare, inductanța reactorului trebuie să aibă o valoare mică pentru a asigura feedback-ul energetic. Viteza de schimbare a curentului este foarte rapidă. Utilizarea simultană a controlului histerezisului curentului poate controla eficient curentul de feedback și poate preveni accidentele de supracurent.
5. Circuitul principal de comandă
Unitatea centrală de procesare a sistemului de feedback energetic al ascensorului este circuitul principal de control, care este utilizat pentru a controla funcționarea întregului sistem. Circuitul principal de control este format dintr-un microcontroler și circuite periferice, care generează unde PWM de înaltă precizie pe baza unor algoritmi de control; Pe de altă parte, pe baza semnalului de sincronizare a rețelei, controlul defecțiunilor IPM asigură implementarea sigură și eficientă a întregului proces de feedback energetic.
6. Circuit de control al protecției logice
Semnalul de sincronizare pentru conectarea la rețea, semnalele de control pentru tensiune și curent, semnalul de defect IPM și semnalul de acționare de la ieșirea circuitului principal de control trebuie să treacă prin circuitul de control al protecției logice pentru funcționarea logică și, în final, să fie trimise către circuitul invertorului de putere pentru a controla procesul de feedback. În acest fel, se poate asigura că ieșirea de curent alternativ de la invertor este sincronizată cu rețeaua și, de asemenea, se blochează semnalul de acționare în caz de supracurent, supratensiune, subtensiune și defecțiuni IPM în circuit, oprind procesul de feedback energetic.
Deoarece sistemul de feedback energetic al ascensorului pornește doar atunci când mașina de tracțiune este în stare de generare, durata sa de viață este mai lungă decât cea a ascensorului. Din aceasta, se poate observa că aplicarea sistemelor de feedback energetic al ascensorului, în ceea ce privește principiile, efectele de economisire a energiei și performanța, merită promovată energic în mediul energetic din ce în ce mai deficitar de astăzi. Acest lucru nu numai că creează un mediu sănătos și bun de economisire a energiei ecologice, dar răspunde și apelului țării și al guvernului pentru conservarea energiei și reducerea consumului și construirea unei societăți orientate spre conservare, contribuind la eforturile țării de conservare a energiei și reducere a emisiilor.