Birgir orkuendurgjöfarbúnaðarins fyrir inverterinn minnir þig á að orkunotkun rafmótorsins sem knýr álagið nemur meira en 70% af heildarorkunotkuninni. Þess vegna hefur orkusparnaður rafmótorsins og álagsins sem hann knýr sérstaklega mikilvæga samfélagslega þýðingu og efnahagslegan ávinning.
Rafmótorar og álag þeirra geta sparað orku á tvær meginleiðir: önnur er að bæta rekstrarhagkvæmni mótorsins eða álagsins, svo sem að setja upp lyftu með „minnisheila“ - í byggingu ganga margar lyftur oft í sömu átt, sem eyðir mikilli rafmagni. Hvernig á að gera lyftur snjallar og orkusparandi? Nútíma stýritækni má segja að hafi leyst þetta vandamál. „Gervitaugafrumur“ eru eins og upplýsingavinnsla og minnisbankar, sem skrá virkni lyfta fyrir hverja viku sem tímabil. Samkvæmt skráðum upplýsingum mun „gervitaugan“ búa til orkusparandi rekstrarham, stjórna mörgum lyftum í byggingunni, gera þær með skýra verkaskiptingu, koma á réttan stað á réttum tíma, auðvelda farþegum að fara inn og út og draga úr fjölda ræsinga og keyrslna lyfta. Fyrir hóplyftur getur orkusparnaður náð yfir 30%. Að auki eru orkusparandi aðgerðir sem miða að því að bæta skilvirkni rekstrar rafmótora meðal annars sjálfvirk slökkvun á lyftulýsingu þegar enginn er á ferð, sjálfvirk stöðvun eða hægfara notkun rúllustiga o.s.frv.; Í öðru lagi er vélrænni orku sem mótorinn breytir í álagið breytt aftur í raforku og send aftur til raforkukerfisins, til að draga úr orkunotkun mótorsins og álagsins á tímaeiningu og ná þannig markmiði um orkusparnað. Orkuendurgjöf er dæmigerð tæki til að spara rafmagn í seinni flokknum.
Eins og vel þekkt er hafa rafmótorar vélræna hreyfiorku þegar þeir knýja álag til að snúast. Ef rafmótorar draga álag sem hreyfist upp og niður (eins og lyftur, krana, lónhlið o.s.frv.), hafa þeir stöðuorku. Þegar rafmótorinn knýr álagið til að hægja á sér losnar vélræn hreyfiorka hans; þegar stöðuorka álagsins minnkar í hreyfingu (stöðuorka minnkar), losnar einnig vélræna orka hans. Ef hægt er að breyta þessum tveimur hlutum vélrænnar orku á áhrifaríkan hátt í raforku og senda aftur til riðstraumsnetsins, er hægt að ná markmiðinu um orkusparnað.
Orkusparnaðargreining á lyftum
Lyftan sem notar tíðnibreytihraðastýringu hefur hámarks vélræna hreyfiorku eftir að hámarkshraða er náð. Áður en lyftan nær markhæðinni þarf hún að hægja smám saman á sér þar til hún hættir að hreyfast. Þetta ferli er sá tími þegar lyftuálagið losar vélræna hreyfiorku. Tíðnibreytirinn getur breytt vélrænni orkunni á þessu tímabili í raforku í gegnum rafmótorinn og geymt hana í stóra þéttinum á jafnstraumstengingu tíðnibreytisins. Á þessum tíma er stóri þéttinn eins og lítill geymir með takmarkaða geymslurými. Ef vatnið sem sprautað er í litla geyminn er ekki tæmt tímanlega geta yfirflæðisslys átt sér stað í geyminum. Á sama hátt, ef aflið í þéttinum er ekki tæmt tímanlega getur ofspenna einnig átt sér stað. Eins og er er aðferðin til að magna þétta í tíðnibreytum að nota hemlaeiningar eða ytri háaflsviðnám, sem sóa rafmagninu í stóru þéttunum í ytri háaflsviðnám. Inverterar geta skilað geymdri rafmagni í stórum þéttum aftur inn á raforkunetið án þess að það sé notað, og þannig náð markmiðinu um orkusparnað og útrýmt þörfinni fyrir háaflsviðnám sem neyta rafmagn og mynda hita, sem bætir rekstrarumhverfi kerfisins til muna.
Lyftan er enn hugsanleg byrði og til að draga byrðina jafnt er lyftubyrðin samsett úr farþegavagnum og mótvægisblokkum. Aðeins þegar burðargeta lyftuvagnsins er um 50% (eins og 1000 kg farþegalyfta með um 7 farþegum) er mótvægisblokk lyftuvagnsins í grunn jafnvægisástandi massa milli hliða. Annars verður massamunur á milli lyftuvagnsins og mótvægisblokkarinnar, sem mun mynda vélræna hugsanlega orku við notkun lyftunnar. Þegar þungir íhlutir lyftunnar hreyfast upp eykst vélræna hugsanlega orka sem rafmótorinn gleypir og umbreytir frá raforkukerfinu. Þegar þungir íhlutir lyftunnar hreyfast niður minnkar vélræna hugsanlega orka og minnkað vélræn hugsanleg orka losnar og umbreytist í raforku sem er geymd í stórum þétti á jafnstraumstengingu tíðnibreytisins í gegnum rafmótorinn. Orkuendurgjöfin sendir síðan þennan hluta raforkunnar aftur til raforkukerfisins.
Greiningar, útreikningar og frumgerðarprófanir sýna að því meiri sem lyftan er, því hærra sem gólfið er og því minni sem vélræn snúningsnotkunin er, því meiri orku er hægt að skila til raforkukerfisins. Rafmagnið sem skilað er til baka getur náð um 50% af heildarnotkun lyftunnar, sem þýðir að orkusparnaðurinn er allt að 50%.
Ofangreind greining bendir til þess að notkun orkuendurgjöfartækja hafi umtalsverð orkusparandi áhrif í hraðskreiðum búnaði eins og lyftum og krana. Þar að auki eru einnig umtalsverð orkusparandi áhrif í búnaði eins og rafmagnslokomotivum og lóðarvélum sem oft ræsast og bremsa.
Uppbygging og grunnreglur stjórnunar orkusparandi tækja
Aðalrásarbygging orkuendurgjöfarinnar er sýnd á mynd 1, aðallega samsett úr þriggja fasa IGBT (einangruðum hlið tvípólar smára) heildarbrú, raðspennu, síunarþétti og nokkrum jaðarrásum.
Notkun orkuendurgjöfartækja í orkusparnaði lyfta
Mynd 1: Aðalrásarbygging og tengiaðferð fyrir PFE orkuendurgjöfarbúnað
Útgangsklemmur þess er tengdur við inntaksklemmurnar R, S og T á tíðnibreyti lyftunnar; Tvær einangrunardíóður, VD1 og VD2, eru raðtengdar við inntaksendann og eru síðan tengdar við PN-línu tíðnibreytisins. Þegar lyftan framleiðir rafmagn með endurnýjun eykst rútuspenna tíðnibreytisins og eftir að hafa farið í gegnum VD1 og VD2 eykst rútuspenna afturvirks tækisins einnig. Þegar rútuspennan er hærri en stillt opnunargildi byrjar afturvirks tækið að virka og sendir raforku til raforkukerfisins.
Hægt er að lýsa virkni orkuendurgjöfarinnar með því að nota mynd 2. Stjórnrásin (innan strikamerkta kassans) samanstendur af forritanlegum örgjörva með einni örgjörva og jaðarmerkjasýnatökutæki, ásamt mjög afritunarhugbúnaði, sem gerir stjórnrásinni kleift að bera sjálfkrafa kennsl á fasaröð, fasa, spennu og straum augnabliksgildi þriggja fasa riðstraumsnetsins og stjórna IPM (Intelligent Power Module) skipulega til að starfa í PWM-ástandi, sem tryggir að jafnstraumur geti skilað sér tafarlaust til riðstraumsnetsins.
Notkun orkuendurgjöfartækja í orkusparnaði lyfta
Mynd 2 Virknirit af orkuendurgjöfartæki
Nú eru til orkuendurgjöfartæki sem hafa eftirfarandi eiginleika:
① Skipta um hitunarþætti eins og bremsuviðnám, útrýma hitagjöfum, bæta umhverfi vélarúmsins, draga úr skaðlegum áhrifum mikils hitastigs á íhluti eins og mótora og stjórnkerfi og lengja líftíma lyfta;
② Það getur útrýmt spennu dælunnar samstundis, bætt bremsuafköst lyftunnar á áhrifaríkan hátt og aukið þægindi hennar;
③ Með því að nota fasastýringaraðferð er hægt að bæla á áhrifaríkan hátt truflanir tíðnibreytisins sem knýr lyftuna á raforkukerfinu og hreinsa þannig raforkukerfið;
④ Útgangsspennuformið er gott, aflstuðullinn er hár, engin púlsandi hringrás er og spennan passar við rafspennuna;
⑤ Að hafa virka rafmagnseinangrunarráðstafanir sem trufla ekki annan rafbúnað eða verða fyrir truflunum af utanaðkomandi þáttum;
⑥ Varan hefur mikla greindargráðu, stöðugan rekstur, öryggi og áreiðanleika og ýmsar bilanavarnar- og viðvörunaraðgerðir eru fullkomnar;
⑦ Svo lengi sem valið er rétt, raflögnin er rétt og engin þörf er á villuleit, er hægt að nota það;
⑧ Varan er einföld í uppbyggingu, nett að stærð og auðveld í uppsetningu og viðhaldi.