Los proveedores de dispositivos de retroalimentación de energía para ascensores le recuerdan que la energía mecánica (energía potencial, energía cinética) de la carga en movimiento se convierte en energía eléctrica (energía eléctrica regenerada) a través del dispositivo y se devuelve a la red eléctrica de CA para su uso por otros equipos eléctricos cercanos. Esto reduce el consumo de energía de la red eléctrica por unidad de tiempo del sistema de accionamiento del motor, logrando así el objetivo de ahorro energético. Los diversos componentes del dispositivo de retroalimentación de energía constituyen una base fundamental para el funcionamiento del sistema.
1. Circuito inversor de potencia
En el circuito inversor de potencia, la corriente continua almacenada en el bus de CC del convertidor de frecuencia del ascensor durante el funcionamiento de la máquina de tracción en el estado de generación de energía se convierte en corriente alterna controlando el encendido y apagado del interruptor. Este circuito es el principal del sistema de retroalimentación de energía del ascensor, cuyas estructuras varían según la clasificación de los circuitos inversores. Al controlar el encendido y apagado del interruptor, la corriente continua almacenada en el bus de CC del convertidor de frecuencia del ascensor durante el funcionamiento de la máquina de tracción en el estado de generación de energía se convierte en corriente alterna. En un circuito, los interruptores superior e inferior del mismo brazo del puente no pueden conducir simultáneamente, y el tiempo y la duración de conducción de cada elemento se controlan según el algoritmo de control del inversor.
2. Circuito de sincronización de red
El control de sincronización de fase desempeña un papel fundamental para que el elevador pueda realimentar eficazmente la energía del bus de CC a la red eléctrica. El circuito de sincronización de red adopta la sincronización de tensión de la línea de red y, para evitar zonas muertas durante la conmutación, los interruptores operan a 120 grados en el mismo brazo del puente. La relación lógica entre la señal de sincronización de red y la señal de cruce por cero de la red eléctrica se obtiene mediante un comparador, y la relación entre la señal de sincronización de red de cada dispositivo de conmutación y la tensión de la red eléctrica se obtiene mediante la simulación Multisim. Cada interruptor tiene un ángulo de trabajo de 120 grados y está espaciado 60 grados en secuencia. En todo momento, solo dos tubos de conmutación en el puente inversor son conductores, lo que garantiza un funcionamiento seguro y fiable. Además, cada dos interruptores operan en el rango de tensión más alto de la red eléctrica, lo que resulta en una alta eficiencia del inversor.
3. Circuito de control de detección de voltaje
Debido a la alta tensión en el bus de CC del convertidor de frecuencia del elevador, es necesario utilizar primero resistencias para la división de tensión, y luego aislar y reducir la tensión del bus mediante sensores de tensión Hall, convirtiéndola en una señal de baja tensión. El circuito de control de detección de tensión adopta el método de comparación por rastreo de histéresis, que añade retroalimentación positiva basada en el comparador y proporciona dos valores de comparación para este: los umbrales superior e inferior. Implementado mediante circuitos de hardware, el control es rápido y preciso. El circuito de control de detección de tensión no solo evita la superposición instantánea de señales de interferencia sobre la señal de tensión, lo que provoca oscilaciones en el estado de salida del comparador, sino que también evita que el sistema de retroalimentación de energía se inicie y cierre con demasiada frecuencia.
4. Circuito de control de detección de corriente
En el proceso de retroalimentación de energía, la corriente debe cumplir con sus requisitos de potencia, y la potencia realimentada a la red debe ser mayor o igual a la potencia máxima cuando la máquina de tracción está en estado de generación; de lo contrario, la caída de tensión en el bus de CC seguirá aumentando. Cuando la tensión de la red eléctrica es constante, la potencia de retroalimentación de energía del sistema está determinada por la corriente de retroalimentación. Además, la corriente de retroalimentación debe limitarse al rango nominal del dispositivo de conmutación de potencia del inversor. Además, la reactancia de choque entre la red eléctrica y el inversor permite el paso de grandes corrientes, minimizando al mismo tiempo el volumen del reactor. Por lo tanto, la inductancia del reactor debe ser pequeña para garantizar la retroalimentación de energía. La velocidad de cambio de corriente es muy rápida. El uso simultáneo del control de histéresis de corriente puede controlar eficazmente la corriente de retroalimentación y prevenir accidentes por sobrecorriente.
5. Circuito de control principal
La unidad central de procesamiento del sistema de retroalimentación de energía del ascensor es el circuito de control principal, que controla el funcionamiento de todo el sistema. Este circuito consta de un microcontrolador y circuitos periféricos que generan ondas PWM de alta precisión basadas en algoritmos de control. Por otro lado, el control de fallos IPM, basado en la señal de sincronización de la red, garantiza la implementación segura y eficaz de todo el proceso de retroalimentación de energía.
6. Circuito de control de protección lógica
La señal de sincronización para la conexión a la red, las señales de control de tensión y corriente, la señal de fallo de IPM y la señal de accionamiento emitida por el circuito de control principal deben pasar por el circuito de control de protección lógica para su funcionamiento lógico y, finalmente, enviarse al circuito inversor para controlar el proceso de retroalimentación. De esta manera, se garantiza la sincronización de la salida de CA del inversor con la red y se bloquea la señal de accionamiento en caso de sobrecorriente, sobretensión, subtensión y fallos de IPM en el circuito, deteniendo así el proceso de retroalimentación de energía.