Поставщики устройств обратной связи по энергии для лифтов напоминают, что механическая энергия (потенциальная энергия, кинетическая энергия) движущегося груза преобразуется в электрическую энергию (рекуперированную электрическую энергию) с помощью устройства обратной связи по энергии и возвращается в сеть переменного тока для использования другим близлежащим электрооборудованием. Это снижает потребление энергии электросетью системой электропривода в единицу времени, тем самым достигая цели энергосбережения. Различные аппаратные компоненты устройства обратной связи по энергии составляют важную основу для работы системы обратной связи по энергии.
1. Схема силового инвертора
В схеме силового инвертора постоянный ток, накопленный на стороне шины постоянного тока преобразователя частоты лифта во время работы тяговой машины лифта в состоянии выработки электроэнергии, преобразуется в переменный ток путем управления включением/выключением переключателя. Это основная схема системы обратной связи по энергии лифта, которая имеет различную структуру в соответствии с различными классификациями схем инверторов. Управляя включением/выключением переключателя, постоянная мощность, накопленная на стороне шины постоянного тока преобразователя частоты лифта во время работы тяговой машины в состоянии выработки электроэнергии, преобразуется в переменную мощность. В схеме верхний и нижний переключатели на одном плече моста не могут проводить одновременно, а время и длительность проводимости каждого элемента контролируются в соответствии с алгоритмом управления инвертором.
2. Схема синхронизации сети
Управление фазовой синхронизацией играет ключевую роль в том, сможет ли лифт эффективно передавать энергию по шине постоянного тока в электросеть. Схема синхронизации сети использует синхронизацию напряжения сети, и чтобы избежать эффектов мертвой зоны во время коммутации, переключатели работают под углом 120 градусов на одном плече моста. Логическая связь между сигналом синхронизации сети и сигналом пересечения нуля электросети получается с помощью компаратора, а связь между сигналом синхронизации сети каждого коммутационного устройства и напряжением электросети получается с помощью моделирования Multisim. Каждый переключатель имеет рабочий угол 120 градусов и расположен последовательно с интервалом 60 градусов. В любой момент времени только две трубки переключателя в мосту инвертора являются проводящими, что обеспечивает безопасную и надежную работу. Кроме того, каждые два переключателя работают в самом высоком диапазоне напряжения электросети, что обеспечивает высокую эффективность инвертора.
3. Схема управления обнаружением напряжения
Из-за высокого напряжения на стороне шины постоянного тока преобразователя частоты лифта необходимо сначала использовать резисторы для деления напряжения, а затем изолировать и уменьшить напряжение на шине с помощью датчиков напряжения Холла и преобразовать его в сигнал низкого напряжения. В схеме управления обнаружением напряжения принят метод управления с отслеживанием гистерезиса, который добавляет положительную обратную связь на основе компаратора и обеспечивает два значения сравнения для компаратора, а именно верхнее и нижнее пороговые значения. Реализованное аппаратными схемами управление является быстрым и точным. Схема управления обнаружением напряжения может не только избежать мгновенного наложения сигналов помех на сигнал напряжения, вызывающего дрожание выходного состояния компаратора, но и предотвратить слишком частый запуск и закрытие системы обратной связи по энергии.
4. Схема управления обнаружением тока
В процессе обратной связи по энергии ток должен соответствовать его требованиям по мощности, а мощность, возвращаемая в сеть, должна быть больше или равна максимальной мощности, когда тяговая машина находится в состоянии генерации, в противном случае падение напряжения на шине постоянного тока будет продолжать расти. Когда напряжение энергосети постоянно, мощность обратной связи по энергии системы определяется током обратной связи. Кроме того, ток обратной связи должен быть ограничен в пределах номинального диапазона устройства переключения мощности инвертора. Более того, дроссель реактивного сопротивления между энергосетью и инвертором позволяет проходить большим токам, минимизируя при этом объем реактора. Поэтому индуктивность реактора должна быть малой величиной, чтобы обеспечить обратную связь по энергии. Скорость изменения тока очень высокая. Одновременное использование управления гистерезисом тока может эффективно контролировать ток обратной связи и предотвращать аварии из-за сверхтока.
5. Основная схема управления
Центральный процессор системы обратной связи по энергии лифта является основной схемой управления, которая используется для управления работой всей системы. Основная схема управления состоит из микроконтроллера и периферийных схем, которые генерируют высокоточные ШИМ-сигналы на основе алгоритмов управления. С другой стороны, система управления неисправностями IPM, основанная на сигнале синхронизации с сетью, обеспечивает безопасную и эффективную реализацию всего процесса обратной связи по энергии.
6. Схема управления логической защитой
Сигнал синхронизации для подключения к сети, сигналы управления напряжением и током, сигнал неисправности IPM и выходной сигнал привода из главной схемы управления должны пройти через схему управления логической защитой для выполнения логической операции и, наконец, быть переданы в схему силового инвертора для управления процессом обратной связи. Таким образом, он может обеспечить синхронизацию выходного переменного тока инвертора с сетью, а также блокировать сигнал привода в случае перегрузки по току, перенапряжения, пониженного напряжения и неисправностей IPM в схеме, останавливая процесс обратной связи по энергии.