Para pemasok peralatan hemat energi lift mengingatkan Anda bahwa dengan peningkatan kesadaran lingkungan yang berkelanjutan, konservasi energi dan perlindungan lingkungan telah menjadi kebijakan nasional fundamental dengan signifikansi praktis yang diusung oleh Tiongkok. Dalam industri lift yang semakin kompetitif saat ini, adopsi teknologi baru, kecepatan yang lebih tinggi, dan beban yang lebih berat merupakan aspek paling menonjol yang menonjolkan keunggulan produk. Namun, tidak dapat dipungkiri bahwa manfaat ekonomi dan lingkungan dari lift setelah digunakan juga merupakan faktor yang harus dipertimbangkan saat membeli lift.
1、 Struktur Dasar dan Status Operasional Lift
1. Struktur dasar lift
Saat ini, lift terutama terdiri dari sistem mesin traksi, sistem pemandu, sistem gerbong, dan sistem pintu. Terdiri dari sistem penyeimbang beban, sistem penggerak elektrik, sistem kendali elektrik, sistem proteksi keselamatan, dan sebagainya. Komponen-komponen ini masing-masing dipasang di ruang poros dan ruang mesin gedung. Biasanya, transmisi tali kawat baja digunakan, dengan tali kawat baja melilit roda traksi dan menghubungkan gerbong dan beban penyeimbang di kedua ujungnya. Mesin traksi menggerakkan roda traksi untuk mengangkat dan menurunkan gerbong.
2. Analisis status operasi lift:
Ketika lift bergerak ke atas, ia mengonsumsi energi, dan ketika lift turun dari tempat yang tinggi, ia melepaskan energi. Beban yang ditarik oleh mesin traksi di dalam lift terdiri dari gerbong penumpang dan penyeimbang. Untuk menyeimbangkan beban hambat, keduanya hanya seimbang ketika beban gerbong ditambahkan ke 50% dari beban pengenal gerbong (misalnya, lift penumpang dengan beban 1050 kg memiliki sekitar 7 penumpang). Meskipun gerakan ini mengubah titik puncak konsumsi energi, itu tidak dapat mengubah konsumsi energi rata-rata. Dalam penggunaan aktual, frekuensi kemunculan berat penyeimbang relatif rendah, karena berat gerbong ditambah berat penumpang sama persis dengan berat penyeimbang. Jadi keadaan operasi lift pada dasarnya dalam keadaan tidak seimbang, dan juga sangat mungkin gerbong akan turun ketika ada banyak penumpang, dan naik lagi ketika ada sedikit atau tidak ada penumpang. Jika situasi pertama terjadi ketika energi potensial gravitasi penumpang dilepaskan, dan situasi kedua terjadi ketika energi potensial gravitasi penyeimbang dilepaskan, akibat pengaruh beban potensial, kecepatannya lebih tinggi daripada kecepatan sinkron, yaitu ketika n>no, laju slip s=(no - n)/no<0, gaya gerak listrik induksi rotor terbalik, belitan stator mengumpan balik energi listrik ke jaringan listrik, dan arah T berlawanan dengan arah kecepatan. Motor tidak hanya mengumpan balik energi listrik, tetapi juga menghasilkan torsi pengereman mekanis pada poros. Kalimatnya adalah:. Namun, karena ireversibilitas rangkaian penyearah AC/DC pada konverter frekuensi lift, listrik yang dihasilkan tidak dapat diumpan balikkan ke jaringan listrik, sehingga mengakibatkan peningkatan tegangan di kedua ujung kapasitor sirkuit utama dan menghasilkan "tegangan pompa". Umumnya, lift frekuensi variabel menggunakan resistor untuk mengonsumsi energi listrik yang tersimpan dalam kapasitor guna mencegah tegangan berlebih pada kapasitor. Selama pengoperasian lift, resistor-resistor ini memancarkan sejumlah besar panas (dengan suhu permukaan lebih dari 100℃), dan energi yang terbuang ini menyumbang 25% hingga 45% dari total konsumsi listrik lift. Konsumsi energi resistor tidak hanya mengurangi efisiensi sistem, tetapi juga menghasilkan sejumlah besar panas yang mempercepat aliran debu di udara ruang mesin, menyerap listrik statis, dan sangat memengaruhi lingkungan di sekitar kabinet kontrol lift. Pada saat yang sama, peningkatan suhu akan secara signifikan memperpendek masa pakai komponen asli lift, dan penuaan serta kegagalan komponen akan terus berlanjut. Untuk menurunkan suhu ruang komputer ke suhu ruangan dan mencegah malfungsi lift yang disebabkan oleh suhu tinggi,Pengguna perlu memasang AC atau kipas angin dengan volume pembuangan yang besar; Di ruang mesin dengan daya lift yang tinggi, beberapa AC dan kipas angin seringkali perlu dinyalakan secara bersamaan. Hal ini menjadikan lift dan AC sebagai "macan listrik" yang paling boros energi.
2、 Prinsip pengoperasian perangkat umpan balik energi lift
Untuk menghemat energi pada lift, kuncinya adalah memanfaatkan energi listrik yang dihasilkan oleh mesin traksi selama pembangkitan daya. Energi yang dihasilkan oleh resistor pengereman kemudian diubah kembali menjadi daya AC melalui inversi, disalurkan ke peralatan listrik lain, atau diumpankan kembali ke jaringan listrik. Efisiensi inversi energi secara umum sekitar 85%, dan konsumsi energi resistor pengereman yang disebutkan di atas menyumbang 25% hingga 45% dari total konsumsi listrik lift. Jika lantai lebih tinggi atau kecepatan lift lebih cepat, efek umpan balik energi listrik akan lebih terasa. Struktur rangkaian utama sistem umpan balik energi terutama terdiri dari kapasitor penyaring, tiga jembatan penuh IGBT, induktor seri, dan rangkaian periferal. Ujung masukan sistem umpan balik energi lift terhubung ke sisi bus DC konverter frekuensi lift, dan ujung keluaran terhubung ke sisi jaringan listrik. Ketika mesin traksi lift beroperasi dalam mode elektrik, semua sakelar sistem umpan balik energi berada dalam keadaan mati. Ketika mesin traksi beroperasi dalam mode pembangkit daya, tegangan pompa pada sisi bus DC konverter frekuensi meningkat dan memenuhi kondisi inversi lainnya. Setelah itu, sistem umpan balik energi mulai beroperasi. Ketika energi arus pada DC diumpankan kembali ke jaringan, tegangan bus DC menurun hingga kembali ke nilai yang ditetapkan, dan sistem berhenti bekerja.
Inverter aktif yang mengubah energi listrik DC menjadi energi listrik AC merupakan inti dari umpan balik energi lift. Tujuannya adalah untuk memberikan umpan balik energi listrik yang dihasilkan oleh mesin traksi selama pembangkitan daya melalui inverter, sehingga mencapai konservasi energi dan menghindari polusi pada jaringan listrik yang disebabkan oleh keluaran inverter. Oleh karena itu, dalam proses umpan balik energi yang dihasilkan oleh pembangkitan daya mesin traksi, empat kondisi kontrol harus dipenuhi, yaitu fase, tegangan, dan arus:
a) Sistem tidak dapat dinyalakan begitu saja. Perangkat inverter hanya akan menyala dan memberikan umpan balik energi ketika tegangan bus DC melebihi nilai yang ditetapkan;
b) Arus inverter harus memenuhi kebutuhan daya umpan balik dan tidak dapat melebihi arus maksimum yang diizinkan oleh rangkaian inverter;
c) Proses inverter perlu disinkronkan dengan fase jaringan listrik, dan umpan balik energi ke jaringan listrik harus berada di ujung tegangan tinggi jaringan listrik;
d) Meminimalkan pencemaran jaringan listrik yang disebabkan oleh proses inverter sebanyak mungkin.
3、 Desain Perangkat Keras Sistem Umpan Balik Energi Lift
1. Rangkaian inverter daya
Dalam rangkaian inverter daya, arus searah yang tersimpan di sisi bus DC konverter frekuensi elevator selama pengoperasian mesin traksi elevator dalam keadaan pembangkitan daya diubah menjadi arus bolak-balik dengan mengendalikan nyala/mati sakelar. Ini adalah rangkaian utama sistem umpan balik energi elevator, yang memiliki struktur berbeda sesuai dengan klasifikasi rangkaian inverter yang berbeda. Dengan mengendalikan nyala/mati sakelar, daya DC yang tersimpan di sisi bus DC konverter frekuensi elevator selama pengoperasian mesin traksi dalam keadaan pembangkitan daya diubah menjadi daya AC. Dalam suatu rangkaian, sakelar atas dan bawah pada lengan jembatan yang sama tidak dapat menghantarkan arus secara bersamaan, dan waktu serta durasi konduksi setiap item dikontrol sesuai dengan algoritma kontrol inverter.
2. Sirkuit sinkronisasi grid
Kontrol sinkronisasi fase memainkan peran kunci dalam menentukan apakah elevator dapat secara efektif memberikan umpan balik energi pada bus DC ke jaringan listrik. Rangkaian sinkronisasi jaringan mengadopsi sinkronisasi tegangan jaringan, dan untuk menghindari efek zona mati selama komutasi, sakelar dioperasikan pada sudut 120 derajat pada lengan jembatan yang sama. Hubungan logis antara sinyal sinkronisasi jaringan dan sinyal zero crossing jaringan listrik diperoleh melalui pembanding, dan hubungan antara sinyal sinkronisasi jaringan setiap perangkat switching dan tegangan jaringan listrik diperoleh melalui simulasi Multisim. Setiap sakelar memiliki sudut kerja 120 derajat dan berjarak 60 derajat secara berurutan. Setiap saat, hanya dua tabung sakelar di jembatan inverter yang konduktif, memastikan operasi yang aman dan andal. Selain itu, masing-masing dua sakelar beroperasi pada rentang tegangan tertinggi dari jaringan listrik, sehingga menghasilkan efisiensi inverter yang tinggi.
3. Rangkaian kontrol deteksi tegangan
Karena tegangan tinggi pada sisi bus DC konverter frekuensi elevator, resistor harus digunakan terlebih dahulu untuk membagi tegangan, kemudian tegangan bus harus diisolasi dan dikurangi melalui sensor tegangan Hall, lalu diubah menjadi sinyal tegangan rendah. Rangkaian kontrol deteksi tegangan menggunakan metode kontrol perbandingan pelacakan histeresis, yang menambahkan umpan balik positif pada basis komparator dan memberikan dua nilai perbandingan untuk komparator, yaitu nilai ambang batas atas dan bawah. Diimplementasikan oleh rangkaian perangkat keras, kontrolnya cepat dan akurat. Rangkaian kontrol deteksi tegangan tidak hanya dapat menghindari superposisi sinyal interferensi sesaat pada sinyal tegangan, yang menyebabkan status keluaran komparator berguncang, tetapi juga mencegah sistem umpan balik energi terlalu sering menyala dan mati.
4. Rangkaian kontrol deteksi arus
Dalam proses umpan balik energi, arus harus memenuhi kebutuhan dayanya, dan daya yang diumpan balik ke jaringan harus lebih besar atau sama dengan daya maksimum saat mesin traksi dalam keadaan pembangkit, jika tidak, penurunan tegangan pada bus DC akan terus meningkat. Ketika tegangan jaringan listrik konstan, daya umpan balik energi sistem ditentukan oleh arus umpan balik. Selain itu, arus umpan balik harus dibatasi dalam rentang pengenal perangkat sakelar daya inverter. Selain itu, choke reaktansi antara jaringan listrik dan inverter memungkinkan arus besar untuk melewatinya sambil meminimalkan volume reaktor. Oleh karena itu, induktansi reaktor harus bernilai kecil untuk memastikan umpan balik energi. Kecepatan perubahan arus sangat cepat. Secara bersamaan menggunakan kontrol histeresis arus dapat secara efektif mengontrol arus umpan balik dan mencegah kecelakaan arus lebih.
5. Sirkuit kontrol utama
Unit pemrosesan pusat (CPU) dari sistem umpan balik energi elevator adalah sirkuit kontrol utama, yang digunakan untuk mengendalikan operasi seluruh sistem. Sirkuit kontrol utama terdiri dari mikrokontroler dan sirkuit periferal, yang menghasilkan gelombang PWM presisi tinggi berdasarkan algoritma kontrol; Di sisi lain, berdasarkan sinyal sinkronisasi grid, kontrol kesalahan IPM memastikan implementasi seluruh proses umpan balik energi yang aman dan efektif.
6. Rangkaian kontrol proteksi logika
Sinyal sinkronisasi untuk koneksi jaringan, sinyal kontrol untuk tegangan dan arus, sinyal gangguan IPM, dan keluaran sinyal penggerak dari sirkuit kontrol utama semuanya harus melewati sirkuit kontrol proteksi logika untuk operasi logis, dan akhirnya dikirim ke sirkuit inverter daya untuk mengendalikan proses umpan balik. Dengan cara ini, dapat dipastikan bahwa keluaran daya AC dari inverter tersinkronisasi dengan jaringan, dan juga dapat memblokir sinyal penggerak jika terjadi arus lebih, tegangan lebih, tegangan kurang, dan gangguan IPM di sirkuit, sehingga menghentikan proses umpan balik energi.
Karena sistem umpan balik energi elevator hanya aktif ketika mesin traksi berada dalam kondisi pembangkit, masa pakainya lebih panjang daripada masa pakai elevator. Dari sini, dapat disimpulkan bahwa penerapan sistem umpan balik energi elevator, baik dari segi prinsip, efek penghematan energi, maupun kinerjanya, patut dipromosikan secara aktif di tengah situasi energi yang semakin langka saat ini. Hal ini tidak hanya menciptakan lingkungan hemat energi hijau yang sehat dan baik, tetapi juga menjawab seruan negara dan pemerintah untuk konservasi energi dan pengurangan konsumsi, serta membangun masyarakat yang berorientasi konservasi, yang berkontribusi pada upaya konservasi energi dan pengurangan emisi negara.