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電梯能量回饋系統有哪些硬件設計?

日期: 2019-05-13
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  電梯能量回饋裝置供應商提醒您:將運動中負載上的機械能(位能、動能)通過能量回饋裝置變換成電能(再生電能)并回送給交流電網,供附近其它用電設備使用,使電機拖動系統在單位時間消耗電網電能下降,從而達到節約電能的目的。能量回饋裝置的各個系統硬件則組成了能量回饋系統運行的重要基礎。

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  1.功率逆變電路

  功率逆變電路中通過控制開關的通斷,把電梯曳引機工作在發電狀態時存儲在電梯變頻器直流母線側的直流電轉換為交流電。是電梯能量回饋系統的主回路,根據逆變電路不同分類,均有不同的結構。通過控制開關的通斷,把曳引機工作在發電狀態時存儲的在電梯變頻器直流母線側的直流電轉換為交流電。在電路中,同一橋臂上的上下兩個開關不能同時導通,每一項的導通時刻和時間根據逆變控制算法進行控制。

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  2.并網同步電路

  電梯能否有效的將直流母線上的能量回饋到電網,相位同步控制起到關鍵作用。并網同步電路采用電網線電壓同步,同時為了避免換相時的死區影響,在同一個橋臂上下開關工作120度。通過比較器得到并網同步信號與電網過零點信號的邏輯關系,通過Multisim仿真得到各開關器件的并網同步信號和電網電壓的關系,每個開關工作角為120度,且依次間隔60度。逆變橋中任何時候只有兩只開關管導通,工作安全可靠,且每兩個開關都在電網線電壓的最高電壓段工作,逆變效率高。

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  3.電壓檢測控制電路

  由于電梯變頻器直流母線側的電壓較高,需先利用電阻進行分壓,再通過霍爾電壓傳感器將母線電壓隔離降壓,并轉換為低電壓信號,在電壓檢測控制電路中采用滯環跟蹤比較控制方式,滯環比較是在比較器的基礎上又增加了正反饋,給比較器提供了兩個比較值,即上下閥值。由硬件電路實現,控制即迅速又準確。電壓檢測控制電路不僅可以避免干擾信號瞬間疊加在電壓信號上,造成比較器的輸出狀態出現抖動,還可以避免能量回饋系統過于頻繁的啟動關閉。

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  4.電流檢測控制電路

  能量回饋過程中,電流必須滿足其功率的要求,回饋電網的功率必須大于或等于曳引機處于發電狀態時的最大功率,否則直流母線上的電壓降繼續升高。當電網電壓一定時,系統能量回饋功率由回饋電流決定,另外,回饋電流須限定在逆變器功率開關器件的額定范圍內,而且電網和逆變器之間電抗扼流,容許大電流通過又希望電抗器的體積盡可能的小,所以電抗器的電感量必須是一個較小的值,這樣能量回饋時。電流變化速度就很快。同時采用電流滯環控制方式也能有效控制回饋電流防止過流事故。

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  5.主控制電路

  電梯能量回饋系統的中央處理單元是主控制電路,它用來控制整個系統的工作。主控電路由單片機和外圍電路組成,一方面根據控制算法產生高精度的PWM波;另一方面根據并網同步信號,IPM故障控制整個能量回饋過程中的安全和有效的進行。

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  6.邏輯保護控制電路

  并網同步信號,電壓、電流的控制信號,IPM故障信號,以及主控制電路輸出的驅動信號都需要進過邏輯保護控制電路,進行邏輯運算,最終送入功率逆變電路,控制回饋過程的進行。這樣,既可以保證逆變輸出的交流電與電網同步,又可以在電路過流,過壓,欠壓和IPM故障時,封鎖驅動信號,使能量回饋過程停止。

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