酒店传菜梯技术中,驱动系统是典型的运动控制系统,它控制电梯的起动、加速、稳速运行以及减速等运动方式。电梯驱动系统采用成熟的变频调速技术早己成为当今 电梯驱动控制性能、提高电梯运行质量的主要途径。变频调速技术淘汰了各类交流双速驱动系统、取代了直流无齿轮驱动,不仅使电梯的运行性能优越,同时也 节约了能源、降低了损耗。如何来进一步挖掘酒店传菜电梯变频调速系统节能潜力以及进一步提高驱动系统的应用效率问题己成为电梯驱动特性应用 的一个重要课题。
1、变频器 能量同馈方式
酒店传菜电梯属于位能负载,要求频繁的起停,随养载客量多少的变化、上下行的变换,要求电动机四象限运行。在电梯运行过程中,空载(轻载)上行或者满载下行时电动机由需要消耗电能转为发电状态,电机将处于 发电制动状态。为解决电动机处于 发电状态产生的 能量,现有的方法是在变频器的直流母线两端并接上能量同馈装置,采用有源逆变技术将 能量及时 地逆变为与电网同频率、同相位的交流电反送电网。
一般能量同馈器都是根据变频器母线两端的电压Upn的大小来决定是否同馈电能,同馈电压采用固定值Uhk。在制动状态时,电动机 能量向中间直流环节电容进行充电,当电容的电压超过设定值Uhk时,逆变器开启馈电功能,将 能量逆变后反送电网。由于电网电压波动,当电压偏高引起Upn大于Uhk,逆变器会产生误同馈。当电压偏低时,同馈到直流母线的电压储于电容中,该储能会被电阻提前消耗,使同馈下降。新型能量同馈器,采用电压自适应控制,即无论电网电压如何波动,只有当酒店传菜电梯机械能转换成电能送入直流同路电容中时,新型能量同馈器才及时将电容中的储能同送电网, 解决原有能量同馈的缺陷。能量同馈装置通常采用PWM控制模式,使同馈至电源电网的电能谐波污染少、功率因数高,节约了大量的能源,满足了电梯驱动系统对速度跟随的性和 性要求,使曳引驱动电动机在四象限内运行时的工作效率 高。
传菜升降机能量同馈技术的利用场合,一般来说,电梯额定速度越快、额定载重量越大、提升高度越高,节能效果越显著,收同成木也越早。相反,梯速越慢、额载越轻、提升高度越低,节能效果则不明显,收同成木的时间相对较长。因此,目前在中低速电梯中的应用较少。
2、共直流母线的电梯控制系统
即使能量同馈装置有电抗器、电容器、去噪等滤波环节,使用SPWM脉宽调制,其波形也不免有些畸变,用傅立叶级数分解,其 的波形虽然是以基波(止弦波)为主,其中参杂养高次谐波(幅值很低),但仍与市电的止弦波、频率(50HZ)有微小差别的,目前同馈的能量中,其电流谐波畸变约在5%~7%之间。这些高次谐波对市电、对电网及其用电设备都有不可忽视的影响,从而产生对电源、环境的污染,电磁干扰。因此,希望尽量减少能量同馈次数,减少对电网的影响。
在酒店传菜电梯使用频率较大的地方,一般都是使用2台或者多台电梯,这对电梯的节能提供了一种新思路——共直流母线的节能方式,即将梯群的各驱动变频器中直流部分并联。共直流母线传动控制系统,它主要包括变频器、直流接触器、直流熔断器、能量同馈装置等。
共直流母线系统比较鲜明的特点是电动机的电动状态和发电状态可以能量互享,即连接在直流母线上的任何一台电梯重载下降和轻载上升时产生的能量,都通过各自的逆变器反馈到直流母线上,连接在直流母线上的食品升降梯就可以充分利用这部分能量,减少了从电力系统中消耗的能量,达到节约能源的目的。另外直流母线中各电容组并联后使整个系统中间直流环节的储能容量成倍加大,构成直流电压源以钳制中间环节直流电压的瞬时脉动,提高了整个系统的稳定性与性。