Leverandører av energisparende heisutstyr minner deg om at med den kontinuerlige forbedringen av miljøbevisstheten har energisparing og miljøvern blitt en grunnleggende nasjonal politikk med praktisk betydning som Kina forfekter. I dagens stadig mer konkurransepregede heisindustri er bruk av ny teknologi, høyere hastigheter og tyngre belastninger de mest fremtredende aspektene som fremhever produktfordelene. Det kan imidlertid ikke benektes at de økonomiske og miljømessige fordelene med heiser etter at de er tatt i bruk, også er faktorer som må vurderes ved kjøp av heiser.
1. Grunnleggende struktur og driftsstatus for heiser
1. Grunnleggende struktur av heis
I dag består heiser hovedsakelig av trekkmaskinsystemer, føringssystemer, heisstolsystemer og dørsystemer. De består av vektbalanseringssystem, elektrisk drivsystem, elektrisk kontrollsystem, sikkerhetssystem, osv. Disse delene er installert i henholdsvis sjakten og maskinrommet i bygningen. Vanligvis brukes ståltauoverføring, der ståltauet vikles rundt trekkhjulet og forbinder heisstolen og motvekten i begge ender. Trekkmaskinen driver trekkhjulet for å løfte og senke heisstolen.
2. Analyse av heisens driftsstatus:
Når heisen kjører oppover, forbruker den energi, og når heisen går ned fra et høyt sted, frigjør den energi. Lasten som dras av trekkmaskinen i heisen består av personvognen og motvekten. For å balansere draglasten, balanseres de to bare når vognlasten legges til 50 % av vognens nominelle last (for eksempel har en personvognheis med en last på 1050 kg omtrent 7 passasjerer). Selv om denne bevegelsen endrer topppunktet for energiforbruket, kan den ikke endre det gjennomsnittlige energiforbruket. I faktisk bruk er hyppigheten av forekomsten av vekten av motvekten relativt lav, ettersom vekten av vognen pluss vekten av passasjerene er nøyaktig lik vekten av motvekten. Så driftstilstanden til heisen er i utgangspunktet i en ubalansert tilstand, og det er også svært sannsynlig at vognen vil gå ned når det er mange passasjerer, og heve seg igjen når det er få eller ingen passasjerer. Hvis den første situasjonen oppstår når passasjerenes gravitasjonspotensielle energi frigjøres, og den andre situasjonen oppstår når motvektens gravitasjonspotensielle energi frigjøres, på grunn av effekten av den potensielle lasten, er hastigheten høyere enn den synkrone hastigheten, det vil si når n>no, slip rate s=(no - n)/no<0, reverseres den rotorinduserte elektromotoriske kraften, statorviklingen mater tilbake elektrisk energi til nettet, og T-retningen er motsatt av hastighetsretningen. Motoren mater ikke bare tilbake elektrisk energi, men genererer også mekanisk bremsemoment på akselen. Setningen er:. På grunn av irreversibiliteten til AC/DC-likeretterkretsen til heisens frekvensomformer, kan imidlertid ikke den genererte elektrisiteten mates tilbake til nettet, noe som resulterer i en økning i spenningen i begge ender av hovedkretskondensatoren og generering av "pump up voltage". Generelt bruker heiser med variabel frekvens motstander for å forbruke lagret elektrisk energi i kondensatorer for å forhindre overspenning av kondensatoren. Under heisdrift avgir disse motstandene store mengder varme (med en overflatetemperatur på over 100 ℃), og denne bortkastede energien står for 25 % til 45 % av heisens totale strømforbruk. Energiforbruket til motstandene reduserer ikke bare systemets effektivitet, men genererer også store mengder varme som akselererer støvstrømmen i luften i maskinrommet, absorberer statisk elektrisitet og påvirker miljøet rundt heisens kontrollskap i stor grad. Samtidig vil temperaturøkningen forkorte levetiden til de originale komponentene i heisen betydelig, og aldring og svikt i komponentene vil fortsette. For å senke temperaturen i datarommet til romtemperatur og forhindre heisfeil forårsaket av høye temperaturer,Brukere må installere klimaanlegg eller vifter med store eksosvolumer; I maskinrom med høy heiseffekt må ofte flere klimaanlegg og vifter startes samtidig. Gjør heiser og klimaanlegg til de mest energikrevende «elektriske tigrene».
2. Driftsprinsipp for heisens energitilbakemeldingsenhet
For å spare energi i heiser er nøkkelen å utnytte den elektriske energien som genereres av trekkmaskinen under strømproduksjon. Energien som genereres av bremsemotstanden konverteres deretter tilbake til vekselstrøm gjennom inversjon, leveres til annet elektrisk utstyr eller mates tilbake til strømnettet. Den generelle energiinversjonseffektiviteten er rundt 85 %, og energiforbruket til bremsemotstanden nevnt ovenfor utgjør 25 % til 45 % av heisens totale strømforbruk. Hvis etasjen er høyere eller heisens hastighet er raskere, vil tilbakekoblingseffekten av elektrisk energi være mer tydelig. Hovedkretsstrukturen til energitilbakekoblingssystemet består hovedsakelig av filterkondensatorer, tre IGBT-helbroer, serieinduktorer og perifere kretser. Inngangsenden av heisens energitilbakekoblingssystem er koblet til DC-bussiden av heisens frekvensomformer, og utgangsenden er koblet til nettsiden. Når heisens trekkmaskin opererer i elektrisk modus, er alle brytere i energitilbakekoblingssystemet i av-tilstand. Når trekkmaskinen opererer i strømproduksjonsmodus, øker pumpespenningen på DC-bussiden av frekvensomformeren og oppfyller andre inversjonsbetingelser. Etter det begynner energitilbakekoblingssystemet å fungere. Etter hvert som strømmen på likestrømsforsyningen mates tilbake til nettet, reduseres likestrømsbusspenningen til den faller tilbake til den innstilte verdien, og systemet slutter å virke.
Den aktive inverteren som konverterer likestrømsenergi til vekselstrømsenergi er essensen av heisens energitilbakemelding. Hensikten er å tilbakekoble den elektriske energien som genereres av trekkmaskinen under strømproduksjon gjennom inverteren, noe som oppnår energibesparelse og unngår forurensning av strømnettet forårsaket av inverterens utgang. Så i prosessen med energitilbakemelding generert av trekkmaskinens strømproduksjon, må fire kontrollbetingelser oppfylles når det gjelder fase, spenning og strøm:
a) Systemet kan ikke startes uforvarende. Omformerenheten vil bare starte og gi energitilbakemelding når DC-busspenningen overstiger den innstilte verdien;
b) Omformerstrømmen må dekke behovet for tilbakekoblingseffekt og kan ikke overstige den maksimale strømmen som er tillatt av omformerkretsen;
c) Inverterprosessen må synkroniseres med fasen i strømnettet, og energitilbakemeldingen til strømnettet bør være i høyspenningsenden av strømnettet;
d) Minimer forurensningen av strømnettet forårsaket av inverterprosessen så mye som mulig.
3. Maskinvaredesign av heisens energitilbakemeldingssystem
1. Strømomformerkrets
I kraftinverterkretsen blir likestrømmen som er lagret på DC-bussiden av heisfrekvensomformeren under drift av heistrekkmaskinen i kraftgenereringstilstand, konvertert til vekselstrøm ved å kontrollere av/på-bryteren. Dette er hovedkretsen i heisens energitilbakekoblingssystem, som har forskjellige strukturer i henhold til forskjellige klassifiseringer av inverterkretser. Ved å kontrollere av/på-bryteren blir likestrømmen som er lagret på DC-bussiden av heisfrekvensomformeren under drift av heistrekkmaskinen i kraftgenereringstilstand, konvertert til vekselstrøm. I en krets kan ikke de øvre og nedre bryterne på samme broarm lede samtidig, og ledningstiden og varigheten for hvert element styres i henhold til inverterkontrollalgoritmen.
2. Nettsynkroniseringskrets
Fasesynkroniseringskontrollen spiller en nøkkelrolle i om heisen effektivt kan tilbakekoble energien på DC-bussen til strømnettet. Nettsynkroniseringskretsen bruker nettspenningssynkronisering, og for å unngå dødsoneeffekter under kommutering, betjenes bryterne med 120 grader på samme broarm. Det logiske forholdet mellom nettsynkroniseringssignalet og nullkryssingssignalet til strømnettet oppnås gjennom en komparator, og forholdet mellom nettsynkroniseringssignalet til hver bryterenhet og strømnettspenningen oppnås gjennom Multisim-simulering. Hver bryter har en arbeidsvinkel på 120 grader og er plassert 60 grader i rekkefølge. Til enhver tid er det bare to bryterrør i inverterbroen som er ledende, noe som sikrer sikker og pålitelig drift. I tillegg opererer hver av de to bryterne i det høyeste spenningsområdet til strømnettet, noe som resulterer i høy invertereffektivitet.
3. Spenningsdeteksjonskontrollkrets
På grunn av den høye spenningen på DC-bussiden av heisfrekvensomformeren, er det nødvendig å først bruke motstander for spenningsdeling, og deretter isolere og redusere busspenningen gjennom Hall-spenningssensorer, og konvertere den til et lavspenningssignal. I spenningsdeteksjonskontrollkretsen brukes en hysteresesporingssammenligningskontrollmetode, som legger til positiv tilbakekobling basert på komparatoren og gir to sammenligningsverdier for komparatoren, nemlig øvre og nedre terskelverdier. Implementert av maskinvarekretser er kontrollen både rask og nøyaktig. Spenningsdeteksjonskontrollkretsen kan ikke bare unngå umiddelbar superposisjon av interferenssignaler på spenningssignalet, noe som forårsaker at komparatorens utgangstilstand rister, men også forhindre at energitilbakekoblingssystemet starter og lukker for ofte.
4. Strømdeteksjonskontrollkrets
I prosessen med energitilbakekobling må strømmen oppfylle effektkravene, og effekten som mates tilbake til nettet må være større enn eller lik den maksimale effekten når trekkmaskinen er i genererende tilstand, ellers vil spenningsfallet på DC-bussen fortsette å stige. Når spenningen i strømnettet er konstant, bestemmes systemets energitilbakekoblingseffekt av tilbakekoblingsstrømmen. I tillegg må tilbakekoblingsstrømmen begrenses innenfor det nominelle området til omformerens strømbryterenhet. Dessuten tillater reaktansdrosselen mellom strømnettet og omformeren store strømmer å passere gjennom samtidig som reaktorens volum minimeres. Derfor må reaktorens induktans være en liten verdi for å sikre energitilbakekobling. Hastigheten på strømendringen er svært rask. Samtidig bruk av strømhysteresekontroll kan effektivt kontrollere tilbakekoblingsstrømmen og forhindre overstrømsulykker.
5. Hovedkontrollkrets
Den sentrale prosesseringsenheten i heisens energitilbakemeldingssystem er hovedkontrollkretsen, som brukes til å styre driften av hele systemet. Hovedkontrollkretsen består av en mikrokontroller og perifere kretser, som genererer høypresisjons PWM-bølger basert på kontrollalgoritmer. På den annen side, basert på nettsynkroniseringssignalet, sikrer IPM-feilkontroll en sikker og effektiv implementering av hele energitilbakemeldingsprosessen.
6. Logikkbeskyttelseskontrollkrets
Synkroniseringssignalet for netttilkobling, kontrollsignaler for spenning og strøm, IPM-feilsignal og drivsignalutgang fra hovedkontrollkretsen må alle passere gjennom den logiske beskyttelseskontrollkretsen for logisk drift, og til slutt sendes til kraftomformerkretsen for å kontrollere tilbakekoblingsprosessen. På denne måten kan det sikres at vekselstrømutgangen fra omformeren er synkronisert med nettet, og også blokkere drivsignalet i tilfelle overstrøm, overspenning, underspenning og IPM-feil i kretsen, og dermed stoppe energitilbakekoblingsprosessen.
Fordi heisens energitilbakemeldingssystem bare starter når trekkmaskinen er i genererende tilstand, er levetiden lengre enn heisens. Ut fra dette kan man se at bruken av heisens energitilbakemeldingssystemer, når det gjelder prinsipper, energisparende effekter og ytelse, er verdt å fremme kraftig i dagens stadig knappere energimiljø. Dette skaper ikke bare et sunt og godt grønt energisparende miljø, men svarer også på landets og myndighetenes krav om energisparing og reduksjon av forbruk, og byggingen av et energisparende samfunn, som bidrar til landets energisparings- og utslippsreduksjonsinnsats.