CN201530653U - 电梯电能回馈装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电梯节电设备，特别公开了一种电梯电能回馈装置。该装置包括直流输入电路、回馈输出电路以及位于两电路间并联的控制电路和主电路，其特征在于：所述控制电路由直流电压检测电路、脉宽调制逆变器、同步控制电路、电网相位检测依次连接而成；所述主电路由IGBT模块、滤波电抗器和滤波电容组成。本实用新型速率高、精度高、稳定性能好、抗干扰能力强，节能的效果好，非常适合高层、高速电梯使用。

Description

电梯电能回馈装置

(一)技术领域

本实用新型属于电梯节电设备，特别涉及一种电梯电能回馈装置。

(二)背景技术

我们把电梯简单理解成一个两端分别悬挂轿厢和对重块的定滑轮组，其滑轮作用的曳引机实际上就是一部电动机。电梯在工作状态下，由曳引机拖动负载做功，完成机械能和电能相互转化的过程。

当电梯轿厢重量小于对重块重量时，电梯上行时曳引机发电，下行耗电；反之，则上行耗电下行发电。当电梯重载下行和轻载上行时，所产生的机械能也会通过曳引机和变频器转化成直流电能。这些多余能量被临时存储在变频器直流回路的电容中，随着电梯工作时间的持续，电容中的电能和电压越来越高，这就好比是一个水池中的水位越来越高，如果不及时释放就会溢出，导致过压故障，使电梯停止工作。

释放电容中的电能最普遍的方法是，通过外接发热电阻使电能转化成热能散发出来。这种方法效率很低，而且对周围环境的影响很大，为了给机房散热，必需加装空调和风机设备。有些情况下，给机房降温的空调耗电量甚至超过了电梯本身。

(三)发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种可靠性好、转换效率高的电梯电能回馈装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种电梯电能回馈装置，包括直流输入电路、回馈输出电路以及位于两电路间并联的控制电路和主电路，其特殊之处在于：所述控制电路由直流电压检测电路、脉宽调制逆变器、同步控制电路、电网相位检测依次连接而成；所述主电路由IGBT模块、滤波电抗器和滤波电容组成；脉宽调制逆变器和IGBT模块之间通过输出驱动装置连通，回馈电流控制装置与脉宽调制逆变器并联并连通，电网相位检测和滤波电抗器分别与滤波电容、回馈输出电路三相连通。

本实用新型通过主电路上的IGBT模块将直流电转化为交流电，在此过程中，控制电路上的脉宽调制逆变器通过直流电压检测电路反映出的电压数据进行调制，以保持准确的输出相位，有效抑制高次谐波；之后滤波电抗器对从IGBT模块输出的三相交流信号进行谐波抑制，以保证回馈输出电路上的电压正常。

与此同步，电网相位检测通过检测回馈输出电路上的相序，再通过同步控制电路回馈到回馈电路控制装置，使逆变后的交流电压与交流电网达到同频率、同相位，然后反馈到回馈输出电路上，达到节约电能的目的。

本实用新型所述回馈电流控制装置并联有回馈电压锁定跟踪控制。回馈电压锁定跟踪控制具有自诊断功能，能够确保输出电压精确，防止电流回送，使变频器不受任何影响，它取代了之前的电位器调整电压的操作，使电能回馈装置的运行更加迅捷。

本实用新型所述直流输入电路上连接有直流电容。直流电容连接在直流输入电路上保证了电梯电能回馈装置的持续运行，而不会因在电梯耗电时断开而停止运行。

以普通住宅电梯为例：一部变频电梯，如果出于发电状态运行，在空载运行的时候，每次发出来的电能约为0.2度左右；送回电网中的电能可以用在大楼的照明、空调等地方。据有关数据统计，每年每台电梯平均运行次数大概在20～30万次，这样就有约10万次左右出于发电状态。如果楼层不高，按每次发电0.1度来计算，每年每台电梯能节电1万度左右。

本实用新型能够自动检测变频器和供电网的电压及频率，并将直流电路中存储的电能逆变成与电网电压同频同相的交流电，使原本消耗在制动电阻上的电能回馈到局域电网中，供局域网周边设备用电，而且不会污染电网。

本实用新型的能量转化率超过了97％，节电率可达15～45％，而且楼层越高，功率越大，使用越频繁，节能的效果越好，非常适合高层、高速电梯使用。

(四)附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型与变频器接线示意图。

图中，1直流输入电路，2回馈输出电路，3控制电路，4直流电压检测电路，5脉宽调制逆变器，6同步控制电路，7电网相位检测，8IGBT模块，9滤波电抗器，10滤波电容，11输出驱动装置，12回馈电流控制装置，13回馈电压锁定跟踪控制，14直流电容，15电梯电能回馈装置，16变频器，17制动电阻，18短路片，19感应电机。

(五)具体实施方式

附图为本实用新型的一种具体实施例。

如图1所示，该实施例包括直流输入电路1、回馈输出电路2以及位于两电路间并联的控制电路3和主电路，其特征在于：所述控制电路3由直流电压检测电路4、脉宽调制逆变器5、同步控制电路6、电网相位检测7依次连接而成；所述主电路由IGBT模块8、滤波电抗器9和滤波电容10组成；脉宽调制逆变器5和IGBT模块8之间通过输出驱动装置11连通，回馈电流控制装置12与脉宽调制逆变器5并联并连通，电网相位检测7和滤波电抗器9分别与滤波电容10、回馈输出电路2三相连通；所述回馈电流控制装置12并联有回馈电压锁定跟踪控制13；所述直流输入电路1上连接有直流电容14。

直流电压检测电路4检测直流输入电路1中的电压，IGBT模块将直流输入电路1中的的直流电压逆变为交流电压，并通过滤波电抗器9抑制谐波，使交流电压储存入滤波电容10或直接从回馈输出电路2输出；同时电网相位检测7对回馈输出电路2中的交流电进行相位、频率的检测，由同步控制电路6和回馈电流控制装置12调整使逆变后的交流电压与交流电网达到同频率、同相位，然后反馈到回馈输出电路2中，达到节约电能的目的。

回馈电压锁定跟踪控制13的自诊断功能提高了整体设备的效率和稳定性，有助于提高转化电流的精度。

如图2所示，电梯电能回馈装置15的输出端A、B、C与变频器16的主回路输入端R、S、T并联连接，并接380V电压；电梯电能回馈装置15输出端与变频器16主回路输入端之间保证无任何控制电器设备(接触器、继电器、断路器等)。

电梯电能回馈装置15输入端P1、N1与变频器16直流母线相连，并并接有制动电阻17，防止电梯电能回馈装置15发生故障时，因电压停止输出而造成的电梯不能运行。

Claims (3)

1.一种电梯电能回馈装置，包括直流输入电路(1)、回馈输出电路(2)以及位于两电路间并联的控制电路(3)和主电路，其特征在于：所述控制电路(3)由直流电压检测电路(4)、脉宽调制逆变器(5)、同步控制电路(6)、电网相位检测(7)依次连接而成；所述主电路由IGBT模块(8)、滤波电抗器(9)和滤波电容(10)组成；脉宽调制逆变器(5)和IGBT模块(8)之间通过输出驱动装置(11)连通，回馈电流控制装置(12)与脉宽调制逆变器(5)并联并连通，电网相位检测(7)和滤波电抗器(9)分别与滤波电容(10)、回馈输出电路(2)三相连通。

2.根据权利要求1所述的电梯电能回馈装置，其特征在于：所述回馈电流控制装置(12)并联有回馈电压锁定跟踪控制(13)。

3.根据权利要求1或2所述的电梯电能回馈装置，其特征在于：所述直流输入电路(1)上连接有直流电容(14)。