ES2371847B1 - Sistema de ahorro energético para ascensores en corriente continua. - Google Patents
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Abstract
Sistema de ahorro energético para ascensores en corriente continua, cuyo sistema puede ser conexionado a todo tipo de variadores de frecuencia acoplados al motor de un ascensor y que incorpora al menos, una fuente de corriente y una de tensiones; un dispositivo de almacenamiento de energía, y una unidad electrónica de control, con objeto de almacenar la energía generada en el frenado, comprendiendo el sistema un primer convertidor DC/DC (6) que opera como cargador en corriente de energía; un medio de almacenamiento (7) de energía; un segundo convertidor DC/DC (8) que transfiere la energía almacenada a los elementos auxiliares (9), y una unidad electrónica de control del flujo de energía (10), de forma que el primer convertidor DC/DC (6) y el segundo convertidor DC/DC (8) operen en serie y toda la energía que se genera en el frenado del ascensor es almacenada en los medios de almacenamiento (7) para su posterior uso en los elementos auxiliares (9).
Description
SISTEMA DE AHORRO ENERGÉTICO PARA ASCENSORES EN CORRIENTE CONTINUA.OBJETO DE LA INVENCiÓN.
La siguiente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema de ahorro energético para ascensores en corriente continua, cuyo sistema puede ser conexionado a todo tipo de variadores de frecuencia acoplados al motor de un ascensor, teniendo como objetivo esencial el almacenamiento de toda la energía generada en el frenado para alimentar, únicamente, a los distintos elementos auxiliares, es decir, actuando como un "buffer" energético.
Así, el sistema de ahorro energético objeto de la invención suministra energía únicamente a los elementos auxiliares del ascensor, retrasando la entrada de esos elementos en estado de "stand-by", con lo que los elementos auxiliares se ven sometidos a un menor número de ciclos de encendido/apagado, alargando la vida útil de los mismos.
Asimismo, como los elementos auxiliares consumen menos energía de la red, representa un importante ahorro energético. CAMPO DE APLICACiÓN.
En la presente memoria se describe un sistema de ahorro energético para ascensores en corriente continua, el cual es de especial aplicación para su conexión a todo tipo de variadores de frecuencia acoplados al motor de accionamiento de ascensores.
ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN.
Con el paso del tiempo la tecnología relativa a los aparatos elevadores, tales como los ascensores, han tenido un importante avance con objeto de obtener un mayor confort y seguridad para los usuarios.
Así, los ascensores venían utilizando motores de dos velocidades sin variador de frecuencia, de forma que aunque cumplían su función adecuadamente la variación de la velocidad en la aceleración y frenado podían ser apreciadas y carecían de exactitud en las paradas.
Con objeto de mejorar sus prestaciones se incorporo con posterioridad los variadores de frecuencia, con objeto permitir una velocidad de aceleración y frenado en continuo, sin apreciar cambios bruscos, y mejorar la exactitud de las paradas, así como de otras prestaciones como aumentar su vida útil y suponer un ahorro energético.
Por otra parte, como es conocido, convencionalmente, la 5 energía generada en el frenado de los ascensores es disipada por el variador de frecuencia a través de la resistencia de frenado.
De esta forma, uno de los objetos a obtener viene siendo el ahorro energético, de forma que mediante la utilización de variadores regenerativos la energía generada en la frenada es devuelta a la red, no
10 aportando ninguna ventaja económica al propietario. Por otra parte, con este objetivo podemos considerar diferentes documentos como EP 2336068 en el que se describe un "sistema de gestión energética para motores eléctricos", cuyo sistema presenta una configuración de un convertidor DCIDC y otro convertidor
15 DC/AC en paralelo, de forma que para la alimentación del ascensor y de los elementos auxiliares asociados aprovecha la energía en AC. La energía de frenado presente en el Bus de continua puede ser utilizada para alimentar a los medios de almacenaje de energía y/o a los elementos auxiliares. A su vez, la energía de los medios de almacenaje
20 puede alimentar tanto al motor como a los elementos auxiliares. Además, el sistema utiliza un elemento a modo de interruptor previo a los elementos auxiliares permitiendo alimentar los mismos desde la red
o desde los medios de almacenaje de energía. Asimismo, se precisaría incorporar un transformador entre el convertidor DC/AC y los elementos 25 auxiliares a alimentar.
Otros documentos relacionados con el objeto de la invención que podemos considerar son WO 2010019126 Y WO 2010019122, de forma que en WO 2010019126 se describe un "método para la gestión energética en un sistema elevador", disponiendo de un suministro
30 primario de energía de la red, un sistema de almacenamiento de energía y un sistema de detección de nivel de la energía almacenada con un controlador, de forma que el aporte de energía procederá bien de la red, del sistema de almacenaje o combinación de ambos, mientras que en WO 2010019122 se describe un "control de almacenamiento de energía
35 y línea de corriente para un motor de un ascensor", mediante el cual se controlan las intensidades de la red y del sistema de almacenamiento, así como el nivel de almacenamiento energético y la demanda de intensidad del motor.
Asimismo, podemos considerar los documentos ES 2317890 5 Y ES 2320094, de forma que en el documento ES 2317890 se describe un
"dispositivo y procedimiento para reducir la potencia de la conexión a la red de instalaciones de ascensor", el cual incorpora unos supercondensadores como medio de almacenamiento de energía procedente del frenado del ascensor y cuya energía almacenada sirve 10 para minimizar los picos de energía que se producen en el arranque del ascensor, mientras que en el documento ES 2320094 se describe un
"dispositivo de suministro de emergencia para instalaciones de ascensores", el cual dispone de un medio de almacenaje de energía que se nutre de la energía de la red o del frenado sirviendo también de
15 fuente energética en condiciones normales para mitigar los picos de potencia en los arranques. DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN.
En la presente memoria se describe un sistema de ahorro energético para ascensores en corriente continua, cuyo sistema puede 20 ser conexionado a todo tipo de variadores de frecuencia acoplados al
motor de un ascensor y que incorpora: al menos, una fuente de corriente y una de tensiones; un dispositivo de almacenamiento de energía, y; una unidad electrónica de control;
25 con objeto de almacenar la energía generada en el frenado, de manera que el sistema comprende:
- •
- un primer convertidor DCIDC que opera como cargador en corriente de energía;
- •
- al menos, un medio de almacenamiento de energía;
30 • un segundo convertidor DCIDC que transfiere la energía almacenada a los elementos auxiliares mediante la adaptación de la tensión de operación de estos con la tensión de operación del medio de almacenamiento de energía, y;
• una unidad electrónica de control del flujo de energía a partir del estado de cada uno de los componentes del sistema de ahorro energético y de los parámetros coordinados con el "stand-by" del ascensor,
5 de forma que el primer convertidor DCIDC y el segundo convertidor DCIDC operen en serie y toda la energía que se genera en el frenado del ascensor es almacenada en los medios de almacenamiento para su posterior uso en los elementos auxiliares del mismo.
La unidad electrónica de control está comunicada
10 bidireccionalmente con la propia electrónica de control del ascensor para el control de "stand-by" de los diferentes elementos auxiliares a alimentar.
Además, la unidad electrónica de control también está conexionada a los convertidores DCIDC, permitiendo supervisar y variar 15 la tensión de entrada y salida del medio de almacenamiento de la
energía.
En una variante preferente de ejecución practica de la invención el medio de almacenamiento de energía se define por, al menos, un supercondensador.
20 Asimismo, en otra variante de ejecución practica de la invención el medio de almacenamiento de energía puede basarse en, al menos, una batería.
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
25 características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos, en cuya única figura de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más característicos de la invención. BREVE DESCRIPCiÓN DE LOS DISEÑOS.
30 Figura 1. M uestra una vista esquemática de un diagrama de bloques del SISTEMA DE AHORRO energético para ascensores en corriente continua.
DESCRIPCiÓN DE UNA REALIZACiÓN PREFERENTE. A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la 35 numeración adoptada podemos observar como el sistema de ahorro
energético para ascensores en corriente continua parte de una convencional estructura en la que al motor 1 de un ascensor se ha acoplado un variador de frecuencia 2, el cual presenta un rectificador 3 y un inversor 4, y cuyo variador de frecuencia 2 está alimentado de la
5 red general eléctrica 5 e incorporando la correspondiente resistencia de frenado.
A partir de esta genérica estructura se incorpora el sistema de ahorro energético para ascensores en corriente continua objeto de la invención, cuyo sistema se constituye por un primer convertidor DCIDC
10 6 que opera como cargador en corriente de energía de un medio de almacenamiento 7 y un segundo convertidor DCIDC 8 que transfiere la energía almacenada en el medio de almacenamiento 7 a los elementos auxiliares 9 del ascensor mediante la adaptación de la tensión de operación de los elementos auxiliares 9 con la tensión de operación del
15 medio de almacenamiento 7 de energía.
Por otra parte, el sistema incorpora una unidad electrónica de control del flujo de energía 10 a partir del estado de cada uno de los componentes del sistema de ahorro energético y de los parámetros coordinados con el "stand-by" del ascensor. Así, la unidad electrónica
20 de control del flujo de energía 10 esta comunicada con la propia electrónica de control del ascensor 11. Una característica del sistema es que el primer convertidor DCIDC 6 y el segundo convertidor DCIDC 8 operan en serie trabajando en corriente continua y toda la energía que se genera en el frenado del
25 ascensor es almacenada en los medios de almacenamiento 7 para su posterior uso, únicamente, en los elementos auxiliares 9. De esta forma, el sistema de ahorro energético no precisa el uso de ningún transformador por lo que se reduce costes y se simplifica su topología.
30 Así, se puede decir, que el sistema actúa como un "buffer" energético, ya que, almacena toda la energía generada en el frenado del ascensor en el medio de almacenamiento 7 y la distribuye a los elementos auxiliares 9, según las necesidades. En una ejecución preferente de la invención los medios de
35 almacenamiento de la energía se basan en, al menos, un supercondensador 7. Además la unidad electrónica de control del flujo de energía 10 estará conexionada a los convertidores DCIDC, con objeto de controlar la carga de los medios de almacenamiento de la energía y actuar en función de ello.
5 De esta forma, la unidad electrónica de control de flujo de energía 10 limita la intensidad y la tensión máxima de carga de los medios de almacenamiento 7, paralizando su carga al alcanzar el límite superior e iniciando la carga cuando hay tensión de entrada disponible y la tensión de los medios de almacenamiento 7 es baja.
10 En otra variante de ejecución practica de la invención los medios de almacenamiento 7 pueden basarse en, al menos, una batería.
El sistema de ahorro energético para ascensores en corriente continua objeto de la presente invención permite la utilización de cualquier modelo de variador de frecuencia sin necesidad de efectuar
15 modificación alguna en el mismo. En definitiva, características fundamentales del sistema son que trabaja en continua y que toda la energía generada en el frenado del ascensor es almacenada para su posterior uso, únicamente, en los elementos auxiliares del propio ascensor.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES1a ._ SISTEMA DE AHORRO ENERGÉTICO PARA ASCENSORESEN CORRIENTE CONTINUA, cuyo sistema puede ser conexionado a todo tipo de variado res de frecuencia acoplados al motor de un ascensor y que incorpora:al menos, una fuente de corriente y una de tensiones;un dispositivo de almacenamiento de energía, y;una unidad electrónica de control; con objeto de almacenar la energía generada en el frenado, de manera que el sistema se caracteriza por que comprende:
- •
- un primer convertidor OC/OC (6) que opera como cargador en corriente de energía;
- •
- al menos, un medio de almacenamiento (7) de energía;
- •
- un segundo convertidor OC/OC (8) que transfiere la energía almacenada a los elementos auxiliares (9) mediante la adaptación de la tensión de operación de los elementos auxiliares con la tensión de operación del medio de almacenamiento (7) de energía, y;
- •
- una unidad electrónica de control del flujo de energía
(10) a partir del estado de cada uno de los componentes del medio de ahorro energético y de los parámetros coordinados con el "stand-by" del ascensor,de forma que el primer convertidor OC/OC (6) y el segundo convertidor OC/OC (8) operen en serie y toda la energía que se genera en el frenado del ascensor es almacenada en los medios de almacenamiento (7) para su posterior uso en los elementos auxiliares (9).2a ._ SISTEMA DE AHORRO DE ENERGíA PARA ASCENSORES EN CORRIENTE CONTINUA, según reivindicación 1a, caracterizado por que la unidad electrónica de control del flujo de energía (10) está comunicada bidireccionalmente con la electrónica de control del ascensor(11) para el control de "stand-by" de los elementos auxiliares (9). 3a._ SISTEMA DE AHORRO DE ENERGíA PARA ASCENSORES EN CORRIENTE CONTINUA, según reivindicación 1a, caracterizado por que el medio de almacenamiento (7) de energía es, al menos, un supercondensador.O')ro-------------lIIL ____________________ ____ .J
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