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电梯能量回馈系统有哪些硬件设计?

电梯能量回馈系统有哪些硬件设计?

作者:
2019/05/13 15:22

  电梯能量回馈装置供应商提醒您:将运动中负载上的机械能(位能、动能)通过能量回馈装置变换成电能(再生电能)并回送给交流电网,供附近其它用电设备使用,使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降,从而达到节约电能的目的。能量回馈装置的各个系统硬件则组成了能量回馈系统运行的重要基础。

 

  1.功率逆变电路

  功率逆变电路中通过控制开关的通断,把电梯曳引机工作在发电状态时存储在电梯变频器直流母线侧的直流电转换为交流电。是电梯能量回馈系统的主回路,根据逆变电路不同分类,均有不同的结构。通过控制开关的通断,把曳引机工作在发电状态时存储的在电梯变频器直流母线侧的直流电转换为交流电。在电路中,同一桥臂上的上下两个开关不能同时导通,每一项的导通时刻和时间根据逆变控制算法进行控制。

 

  2.并网同步电路

  电梯能否有效的将直流母线上的能量回馈到电网,相位同步控制起到关键作用。并网同步电路采用电网线电压同步,同时为了避免换相时的死区影响,在同一个桥臂上下开关工作120度。通过比较器得到并网同步信号与电网过零点信号的逻辑关系,通过Multisim仿真得到各开关器件的并网同步信号和电网电压的关系,每个开关工作角为120度,且依次间隔60度。逆变桥中任何时候只有两只开关管导通,工作安全可靠,且每两个开关都在电网线电压的最高电压段工作,逆变效率高。

 

  3.电压检测控制电路

  由于电梯变频器直流母线侧的电压较高,需先利用电阻进行分压,再通过霍尔电压传感器将母线电压隔离降压,并转换为低电压信号,在电压检测控制电路中采用滞环跟踪比较控制方式,滞环比较是在比较器的基础上又增加了正反馈,给比较器提供了两个比较值,即上下阀值。由硬件电路实现,控制即迅速又准确。电压检测控制电路不仅可以避免干扰信号瞬间叠加在电压信号上,造成比较器的输出状态出现抖动,还可以避免能量回馈系统过于频繁的启动关闭。

 

  4.电流检测控制电路

  能量回馈过程中,电流必须满足其功率的要求,回馈电网的功率必须大于或等于曳引机处于发电状态时的最大功率,否则直流母线上的电压降继续升高。当电网电压一定时,系统能量回馈功率由回馈电流决定,另外,回馈电流须限定在逆变器功率开关器件的额定范围内,而且电网和逆变器之间电抗扼流,容许大电流通过又希望电抗器的体积尽可能的小,所以电抗器的电感量必须是一个较小的值,这样能量回馈时。电流变化速度就很快。同时采用电流滞环控制方式也能有效控制回馈电流防止过流事故。

 

  5.主控制电路

  电梯能量回馈系统的中央处理单元是主控制电路,它用来控制整个系统的工作。主控电路由单片机和外围电路组成,一方面根据控制算法产生高精度的PWM波;另一方面根据并网同步信号,IPM故障控制整个能量回馈过程中的安全和有效的进行。

 

  6.逻辑保护控制电路

  并网同步信号,电压、电流的控制信号,IPM故障信号,以及主控制电路输出的驱动信号都需要进过逻辑保护控制电路,进行逻辑运算,最终送入功率逆变电路,控制回馈过程的进行。这样,既可以保证逆变输出的交流电与电网同步,又可以在电路过流,过压,欠压和IPM故障时,封锁驱动信号,使能量回馈过程停止。