采用变频调速的电梯要求电机四象限运行,当电梯制动以及电梯上行时,传菜电梯的驱动电机处于 发电状态,产生的 电能传输到变频器的直流侧滤波电容上,产生泵升电压,严重威胁系统的工作 。目前,控制泵升电压的普遍方法是:通过在直流母线上接一个能耗电阻,将能量释放。这种方法由于电梯在工作中制动频繁并带位势负载运行,一方面造成能量严重浪费;另一方面电阻发热,使得环境温度升高,影响系统工作的性。
传菜电梯节能能量回馈系统的作用就是将储存在变频器直流侧电容中的电能及时逆变为交流电,并回馈给电网,从而达到节能的目的。
1、能量回馈系统组成
传菜电梯节能能量回馈的本质是将直流电能转换为交流电能的有源逆变,其目的是将电动机在发电状态下产生的直流电能回馈到交流电网,实现节能并尽量避免对电网的污染。
电梯直流电能逆变回馈过程中,系统要求在相位、电压、电流等方面应满足的控制条件如下:(1)逆变过程 与电网相位保持同步关系;(2)当直流母线电压超过设定值时,才启动逆变装置进行能量回馈;(3)逆变电流 满足回馈功率的要求,但不大于逆变电路所允许的 大电流;(4)应尽量减少逆变过程对电网的污染。
2、工作原理
当传菜食梯上升负载较轻或制动时,电梯由于系统配重使电梯的驱动电机工作于发电状态,此时能量的传输反向,由电机将机械能反传给变频器。这部分能量将累积在滤波电容上,产生泵升电压,滤波电容两端电压即直流母线电压升高到超过电网线电压峰值后,整流桥反向阻断。当直流母线电压继续升高,超过启动有源逆变电路的工作电压时,逆变电路开始工作,将直流母线上的能量逆变回馈电网。同时连接在能量回馈系统与三相交流电网之间的高频磁芯扼流电抗器将吸收直流母线电压和电网线电压的差值,以减小对电网电压的影响。随着这部分能量的释放,当直流母线电压回落到设定值后,逆变电路停止工作。
系统中的功率电路采用新型功率器件IPM(智能功率模块)。IPM内部集成了高速、低耗的IGBT(绝缘门双 晶体管)和优化的门 驱动及过流、短路、欠压和过热保护电路,它提高了逆变电路的性能和工作性,降低了系统成本,缩短了产品周期。
传菜梯为系统 工作,逆变回馈控制系统中还设置了过流、过压、等多种保护功能。只要任何一种保护起作用,都将封锁逆变控制信号的输出,及时对IPM驱动电路进行封锁,保护IPM模块及其他电路不致损坏,提 量回馈系统的 性。