电梯节能设备改造方案

电梯节能设备改造方案

——前景光电DTDH电梯电能回馈装置改造为例

[导读]

DTDH系列电梯电能回馈装置自动测量再生发电量的大小，并自动作出响应，用户除阈值外无需设定任何参数。适用的电机功率按连续工作制确定，这些参数于海拔1000米以下有效。

电梯节能改造解决方案

一、电梯工作原理：

电梯由曳引机拖动负载上下运行，而曳引机拖动的负载由载客轿厢和对重平衡块组成，只有当轿厢载重量约为50%（１吨载客电梯乘客为７人左右）时，轿厢和对重平衡块才相互平衡，否则轿厢和对重就会产生质量差。电梯运行过程就是电能与机械能转换的过程，当电梯电梯重载上行或轻载下行时，需要给电梯提供能量使机械势能增加，电梯通过曳引机将电能转换为机械势能，曳引机处于耗电状态；当电梯轻载上行或重载下行时，运行过程需要使机械势能减少，电梯机械势能通过曳引机转换为电能，曳引机处于发电状态。

另外电梯在从高速运行到制动停止的过程，是机械动能消耗的过程，其中一部分动能则通过曳引机转换为电能，曳引机处于发电过程。曳引机发电过程产生的电能需要及时处理，不然对曳引机有严重的危害。对于交流变频电梯，曳引机发电过程产生的电能通过变频器的三相逆变桥反向回到变频的直流端，存储到直流电容里面，而直流电容的容量有限，当曳引机产生的电能足够大，超过直流电容的容量，将造成直流电容损坏，所以多出的电能部分必须消耗掉。常规的交流变频电梯处理此部分电能的方法是在直流电容端加装制动单元和制动电阻，当电容两端的电压到达一定值，制动单元动作，多余的电能通过制动电阻转换为热能散发到空中。电能回馈装置与电梯制动单元并联，通过自动检测变频器的直流母线电压，将变频器的直流环节的直流电逆变成与电网电压同频同相的交流电，经多重噪声滤波环节后连接到交流电网，达到绿色、环保、节能的目的。因加装回

馈装置后，机房散热电阻不再发热，机房温度将大大降低，用于降温的空调或散热风机可以不启用或少启用，从而达到间接节能的目的。

二、电梯节能设备技术性能：

(1)、电梯电能回馈装置采用了先进DSP内核的微控制芯片，该芯片具有快速、实时、可靠性高等特点。

我们用IPM模块构成全桥逆变电路，利用具有DSP体系结构的微控制器SPMCCPU对IPM的控制，完成了逆变器的设计和调试，采用了驱动电路、缓冲电路和基于SPMCCPU控制的软件IPM保护电路。设计实践表明：使用IPM可简化系统硬件电路、缩短系统开发时间、提高可靠性、缩小体积，提高保护能力。

(2)、电梯电能回馈装置采用了双向电压跟踪的PWM脉宽调制控制输出正弦波，减少了高次谐波电流的损耗。

电梯电能回馈装置内置电抗器和隔离变压器，滤除高次谐波，保证输出波形的纯正。其中电抗器需是高频电抗器，感抗在几毫亨，在高频下，电抗器不应发热。为解决容性负载问题，采用加装须加隔离变压器。隔离变压器须带漏抗。

(3)、逆变电压与电网电压同步。

电能回馈对电网电压频率，幅值，相位，电流方向进行采样。使用精密电压、电流互感器把交流信号逆变成直流信号，再送如A/D进行转换，以便实现输出的跟踪调整。

逆变电压与电网电压同步包括相位同步和幅值同步，采用全电压自动跟踪技术，配以冗余度高的软件设计，使控制电路能自动识别三相交流电网的相序、相位、电压、电流瞬时值，有序的控制IPM工作在PWM（PulseWidthModulation脉宽调制）状态，保证直流电能及时的回送到交流电网。

当电网电压突变，导致系统与电网电压不同步，系统通过计算过零点信号，得到电网电压的频率，保证3个周期内系统调整输出交流电压，使之与电网电压恢复同步。

电梯电能回馈还包括有逆变器故障检测电路和逆变器输出交流电流检测电路；逆变器故障检测电路的输入端接逆变器的故障信号输出端，逆变器故障检测电路的输出端接自动控制电路的输入端；逆变器输出交流电流检测电路的输入端接逆变器的交流输出端，逆变器输出交流电流检测电路的输出端接自动控制电路的输入端。

同时电能回馈具有过温、过压、缺相、过流保护，以及相间短路、停振、输出关闭、高阻保护等功能。

三、电梯电能回馈装置技术参数：

1、产品型号：DTDH系列

2.使用条件：

我公司回馈装置产品适合安装在曳引机功率异步30Kw、同步20Kw以下的交流变频直梯，变频器输入电压在AC150-400V之间，回馈装置DTDH-P3为通用型产品，适合安装在满足条件的电梯上，如果曳引机功率在异步30Kw、同步20Kw以上，需两台及以上DTDH-P3并联使用。

3.运行原理

DTDH系列电梯电能回馈装置，通过自动检测变频器的直流母线电压，将变频器的直流环节的直流电压逆变成与电网电压同频同相的交流电压，经多重噪声滤波环节后连接到交流电网，从而达到能量回馈电网的目的，能量转换率达到97%以上，有效节省电能。其原理方框如下图所示：

4、技术参数（以下介绍如不加说明均以DTDH-P3产品为例）

制动方式双向自动电压跟踪方式制动响应时间﹤2ms变频器输入电压AC300V～460V，45～56HZAC150V～230V,45～56HZ适用电机功率0～40kW输入动作电压DC560～760V（可调），误差2VDC280～380V（可调），误差2V输出方式正弦波电流方式电压畸变﹤5％制动转矩150%设计工作制长期保护过热，过电流环境温度－10℃～60℃大气压力86kPa～106kPa相对湿度不大于90％RH振动1g(10～20Hz时),0.2g(20～50Hz时)防护等级IP00

DTDH系列电梯电能回馈装置自动测量再生发电量的大小，并自动作出响应，用户除阈值外无需设定任何参数。适用的电机功率按连续工作制确定，这些参数于海拔1000米以下有效。