电梯能量回馈原理及系统控制方案设计
电梯一体化能量回馈原理及应用
电梯一体化能量回馈原理及应用摘要：电梯作为一种垂直运输工具，在人们的日常生活中发挥着不可替代的作用。
随着电梯数量的不断增加，电梯能耗问题越来越受到人们的重视。
面对日益强化的资源环境约束，人们的危机意识不断增强，绿色低碳发展理念深入人心。
因此，利用能量回馈原理提高电梯的电能利用率具有重要意义。
关键词：电梯；能量回馈；原理；应用电梯作为一种高能耗的特种设备，人们在享受电梯带来便利的同时，电梯的节能问题也越来越突出。
而能量回馈技术是降低电梯能耗最具潜力的技术，它是将制动电阻原消耗的电能，通过逆变器转换为交流电能，送回交流电网进行再生运行或供附近其他用电设备使用，使电动机拖动系统单位时间内消耗的电能减少，以达到节约电能的目的。
一、电梯的概念依照电梯在实际生活中的运用及特征，电梯的含义分为广义和狭义。
狭义的电梯是指对规定楼层进行服务，具有轿厢等垂直或倾斜的升降设备，不包括自动人行道及自动扶梯等。
对广义的电梯而言，其主要是指具有动力驱动，可沿着刚性导轨进行运行的箱体或沿着固定的线路进行运行的梯级、踏步等，可对人或货物进行升降或平行运送的机电设备。
此外，按运行速度电梯可分为超高速、高速、快速及慢速几种类型。
同时，还可按用途的不同加以区分，如客梯、观光梯等，随着科技的发展，还出现了一些较为特殊的电梯，如立体停车场中所使用的电梯等。
二、能量回馈原理电梯作为垂直交通运输设备，其向上运送与向下运送的工作量大致相等，驱动电动机通常是工作在拖动耗电或制动发电状态下。
当电梯轻载上行及重载下行及电梯平层前逐步减速时，驱动电动机工作在发电制动状态下。
此时是将机械能转化为电能，过去这部分电能要么消耗在电动机的绕组中，要么消耗在外加的能耗电阻上。
前者会引起驱动电动机严重发热，后者需要外接大功率制动电阻，不仅浪费了大量的电能，还会产生大量的热量，导致机房升温。
有时候还需要增加空调降温，从而进一步增加了能耗。
电能回馈技术利用变频器交-直-交的工作原理，将机械能产生的交流电(再生电能)转化为直流电，再通过电能回馈技术将直流电逆变成交流电回馈到电网，供电网其他设备使用，从而使总耗电量下降，以起到电梯节能的目的。
电梯回馈节能方案1
电梯回馈节能方案一、升降电梯节能原理及优势采用变频调速的电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械动能，电梯到达目标层前，要逐步减速直到电梯停止运动为止，这一过程是电梯曳引机释放机械动能的过程。
升降电梯还是一个势能性负载。
为了均匀拖动负载，电梯曳引机拖动的负载由载客轿厢和对重平衡块组成，只有当轿厢载重量约为50%（１吨载客电梯乘客为７人左右）时，轿厢和对重平衡块才相互平衡，否则，轿厢和对重平衡块就会有质量差，使电梯运行时产生机械势能（电梯重载下行和轻载上行）。
电梯运行中多余的机械能（含势能和动能），通过曳引机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中。
此时电容就好比是一个小水库，回送到电容中的电能越多，电容电压就越高（好比水库水位超高），如不及时释放电容器储存的电能，就会产生过压故障，造成变频器停止工作，电梯无常运行。
目前，国绝大多数变频调速电梯均采用电阻消耗电容中储存电能的方法来防止电容过压，但是电阻耗能不仅降低了系统的效率，电阻产生的大量热量还恶化了电梯控制柜周边的环境。
电梯回馈节能产品的出现很好地解决了这一难题。
电梯电能回馈器的工作原理所谓回馈就是将上述多余的电能经过逆变变成与低压电网（局域电网）相同相位，相同频率，相同电压，相同相序交流电送回低压电网。
这与风力发电和太阳能发电向低压电网并网送电的过程非常相像。
原理图如下（见下页）：电能回馈器的主电路采用IGBT 功率模块，控制电路中产生的控制脉冲列，经性能可靠的驱动电路控制IGBT 功率单元的开通、关断。
电流指令发生器产生和回馈能量成正比的正弦波电流信号，使回馈电网的电流接近正弦波。
主电路由I GBT、智能模块IPM、隔离二极管、滤波电感、电容，外围信号采样器等元件组成。
模块是主电路中的核心元件，它将直流电能逆变为与交流电网同步的三相电流回送电网。
隔离二极管可防止能量回馈器反送电能给变频器，确保系统安全运行。
电感和电容构成高次谐波滤波器，阻止模块高频开关产生的高次谐波电流进入电网，提高电能回馈器的电磁兼容（EMC）性能。
电梯能量回收系统工作原理
电梯能量回收系统工作原理嘿，咱来讲讲电梯能量回收系统的工作原理。
你知道电梯运行的时候，它有上升和下降两种状态。
当电梯带着人或者货物上升的时候，就像一个人背着东西爬山，得消耗能量。
但电梯下降的时候呢，就有点像从山上往下走，它其实是有能量可以利用的。
电梯能量回收系统就是专门抓住电梯下降这个过程的。
电梯在下降的时候，轿厢和里面的东西因为重力的作用会往下落。
这时候，电梯的曳引机就开始发挥作用了。
曳引机就像是一个小发电机，它会被轿厢的运动带动着转起来。
当曳引机转动的时候，就会产生电能。
就好像你摇动手摇发电机，能发出电来一样。
这些电能可不是一点点，而是挺可观的呢。
那这些产生的电能去哪儿呢？它们会被送到一个特殊的装置里，这个装置就像是一个电能的小仓库。
它可以把这些电能储存起来，就像把粮食储存在粮仓里。
在这个小仓库里，电能可以经过一些处理，让它变得更稳定、更适合使用。
比如说把电压调整到合适的大小。
当电梯需要能量的时候，比如说上升的时候或者电梯里的一些电器设备需要用电的时候，这些储存起来的电能就可以派上用场啦。
它可以被重新送回电梯的供电系统里，给电梯提供动力或者给其他设备供电。
这就像是一个能量的循环。
电梯下降的时候把重力势能转化成电能储存起来，电梯需要的时候再把电能拿出来用。
你可以想象一下，电梯就像一个勤劳的小工人，它在工作的过程中，把本来会浪费掉的能量回收起来，然后再利用。
这样既节约了能源，又让电梯的运行更加高效。
而且，电梯能量回收系统还能减少电梯对电网的依赖。
就像一个人有时候可以靠自己储存的粮食生活，不需要老是从外面买粮食。
总之，电梯能量回收系统就是通过巧妙地利用电梯运行过程中的能量变化，实现了能源的回收和再利用，是一个非常聪明的设计呢。
电梯驱动与能量回馈一体化控制系统设计
于负载惯性作用进入发 电状态 ， 使滤波 电容 电压升高 ，
广 东省科技 攻 关基金 资助 项 目（ 编号 ： ０ Ｂ １９０ ３ ） ２ ９ ００００ ７ 。 ０
修 改 稿收 到 日期 ：０ ０— ２—１ 。 ２１ １ ３
此时整流器中开关元件 在 Ｐ ＷＭ 控制下 将能量 回馈到 交流 电网 ， 现能 量 的双 向流 动。同时 由于 Ｐ 实 ＷＭ 整 流器闭环控制作 用 ， 电网电流与 电压 同频 同相位 ， 使 提
ｓｒａ ．Ｔｈｅｔｓ ｅ ｕｔ ｈ ｗ ｔｔｅ ｏ ｔｕｔ ｕｒ ｎ ｏ ｒｆ ｃｏ ｆｔｅｅ ｅｇ ｅ ｄ ａ ｋ ｃ ｎ ｒｌｓ ｓｅ ｉ ｐ ｒ ｘｍａｅ ｔ ｅ １ ｉ ｅ ｔ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ｈ ｕｐ ｒｅ ｔｐ ｗｅ ａ ｔｒｏ ｈ ｎ ｒｙｆｅ ｂ ｃ ｏ ｔｏ ｙｔｍ ｓａ ｐ ｏ ｉ ｔ ｏ１，ｔｅｄ ｓｕｂａ ｃ ｆｔｅ ｒ ｓ ｈａ ｃ ｈ ｉｔｒ ｎ ｅｏ ｈ
过程必须与电网相位保持 同步关 系 ； 当直流母 线 电 ② 压超过设定值 时 ， 才启动逆变装置进行能量 回馈 ； ③逆
变 电流必须满足 回馈功 率 的要 求 ， 但不 大于逆 变 电路 所允许 的最大 电流 ； ④应 尽量减 少逆变 过程对 电 网的
污染 。
制技术 ； 国内， 在 上海交通 大学 和上海三菱 电梯有 限公
整流器 软件 ） 电梯 电机变频 驱 动软件 （ 和 即矢 量控 制
Ｐ Ｍ 软件） Ｗ 。驱动模块结构如图２所示。
ＦＧ Ｐ Ａ硬 件结 构 。 ， Ｃ Ｕ通 过 并行 通信 高速 交换 ］两 Ｐ
数据 ， 电梯 主控板 与呼梯工作站通过 Ｃ Ｎ总线 串行交 Ａ
换 信息 ］ 。这种硬件 结构包 含一 个能 量 回馈 装 置 ， 可以采用双 Ｐ ＷＭ控 制 技术 ， 现节 能 和降 低 电梯 系 实
电梯能量回馈原理
电梯能量回馈原理电梯能量回馈原理是指在电梯运行过程中，将制动能量或减速过程中产生的能量通过逆变器等设备回馈给电网的过程。
它是一种节能环保的技术，在提高电梯能效和减少能源消耗方面起到了积极的作用。
电梯能量回馈原理的关键在于逆变器。
逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置。
在电梯中，逆变器主要用于控制电机的启动、制动和调速等运动过程。
在正常状态下，电梯运行时产生的制动能量或减速过程中产生的能量会转化为热能通过制动电阻消耗掉，造成能源的浪费。
而利用能量回馈技术，这些能量可以通过逆变器转化为电能并反馈给电网，实现节能减排的目的。
一种常见的电梯能量回馈装置是逆变器-电网电能回馈系统。
该系统由逆变器、电容器、电路控制单元和电网组成。
电梯运行时，制动或减速过程中产生的能量首先通过逆变器转换为交流电能，然后经过电容器储存，最后由电路控制单元控制将这些能量回馈给电网。
逆变器以其高效、可靠的特点，能够实现能量的高效转换和回馈，对于提高电梯的能效和减少能源消耗具有重要意义。
电梯能量回馈原理的实现离不开对电梯运行过程中能量转换和控制的精确计算和控制。
针对电梯的不同工况，需要设计相应的能量回馈策略和控制算法。
例如，在电梯上行过程中，逆变器通过控制电机进行能量回馈，在电梯下行过程中，则可以通过对制动装置的控制实现能量的回馈。
这样不仅可以将电梯运行过程中产生的能量回馈给电网，降低对外部电源的依赖，还可以提高电梯的运行效率和稳定性。
电梯能量回馈原理的应用可以有效降低电梯的能耗，减少对电网的负荷压力，具有明显的节能效果。
此外，电梯能量回馈技术还可以改善电梯的运行平稳性和安全性。
例如，在电梯制动过程中，能量回馈装置可以提供制动力矩，有效地减缓电梯的运动速度，使乘客感受到更加平稳的停靠过程。
因此，电梯能量回馈技术在电梯行业的推广应用具有广阔的前景。
总之，电梯能量回馈原理是一种利用逆变器将电梯运行中的制动能量或减速过程中产生的能量回馈给电网的技术。
电梯节能反馈装置工作原理
电梯节能改造技术原理及方案
一、技术原理
在电气传动系统中，电机都不可避免地存在发电过程，即电机转子在外力的拖动或负载自身转动惯量的维持下，使得电机的实际转速大于变频器输出的同步转速，电机所发出的电能将会储存在变频器内的稳压电容中，如果不把这部分电能消耗掉，那么直流母线电压就会迅速升高，影响变频器的正常工作。
通常处理这部分能量的方法是增加制动单元或制动电阻，将这部分能量消耗在电阻上变成热能浪费掉，而采用可替代制动单元和制动电阻，并且可以将这部分能量回馈给电网，达到绿色、环保、节能的目的。
电梯电能回馈装置，通过自动检测变频器的直流母线电压，将变频器的直流环节的直流电逆变成与电网电压同频同相的交流电，经多重噪声滤波环节后连接到交流电网，从而达到能量回馈电网的目的，能量转换率达到97%以上，有效节省电能。
节能装置结构图如下图（1）。
图（1）电梯电能回馈单元工作原理图
二、技术方案
通过在电梯变频器的直流母线端将曳引机在轻载上行、重载下行及平层制动时发的电能回收，彻底取代制动电阻工作，这方面的节能效果在15%到45%之间；同时由于制动电阻不再工作，机房可以不开空调。
节能改造前后的电梯的耗能情况如图（2）、图（3）。
图（2）轻载上行时电梯节能改造前后的效果对比图
图3：重载下行时电梯节能改造前后的效果对比图。
电机控制系统中的能量回馈技术
电机控制系统中的能量回馈技术电机控制系统中的能量回馈技术在现代工业自动化领域中起着至关重要的作用。
能量回馈技术是指通过某种方式将电机系统产生的能量进行回馈利用，以达到能效优化、节能减排的目的。
在电机控制系统中，能量回馈技术可以有效降低系统的能耗，提高系统的运行效率，延长设备的使用寿命，是一种非常重要的技术手段。
一、能量回馈技术的工作原理能量回馈技术主要包括能量回馈装置和能量回馈控制系统两部分。
能量回馈装置通过不同的原理将电机系统产生的能量进行回馈利用，如惯性回馈装置、发电回馈装置、机械回馈装置等。
能量回馈控制系统则通过检测和分析能量回馈装置输出的能量状况，对电机控制系统进行智能调控，实现能量的高效利用。
通过这种方式，能量回馈技术可以将电机系统产生的惯性能量、制动能量等在一定程度上回馈到电网中，减少电机系统的能量损耗，提高系统的整体能效。
二、能量回馈技术的应用领域能量回馈技术广泛应用于各种电机控制系统中，包括电梯系统、风力发电系统、电动汽车系统等。
在电梯系统中，能量回馈技术可以将电梯在下行过程中产生的制动能量回馈到电网中，减少了电梯系统的能耗，提高了系统的整体运行效率。
在风力发电系统中，能量回馈技术可以通过智能控制系统将风力发电机产生的多余电能回馈到电网中，实现风力发电系统的能量储存和再利用。
在电动汽车系统中，能量回馈技术可以将电动汽车制动时产生的能量回馈到电池中，延长了电动汽车的续航里程，提高了电动汽车的能效。
三、能量回馈技术的发展趋势随着节能减排的国家政策日益严格，能量回馈技术在电机控制系统中的应用前景十分广阔。
未来，随着智能控制技术的不断发展和完善，能量回馈技术将会变得越来越智能化、高效化。
同时，随着新能源技术和储能技术的不断创新，能量回馈技术将会在电机控制系统中得到更加广泛的应用，并对整个工业自动化领域产生深远的影响。
总的来说，电机控制系统中的能量回馈技术是一种具有重要意义的技术手段，可以有效提高系统的能效，降低系统的能耗，延长设备的使用寿命。
升降梯能量回馈技术
升降梯能量回馈技术
升降梯能量回馈技术是一种新型的节能技术，它通过将电梯在下行过
程中产生的能量回馈到电网中，从而实现能源的再利用。
这种技术不
仅可以减少电梯的能耗，还可以为城市节约大量的能源，具有非常广
阔的应用前景。
升降梯能量回馈技术的原理是利用电梯在下行过程中产生的动能将电
机转换成发电机，将产生的电能回馈到电网中。
这种技术需要安装一
些特殊的设备，如变频器、电容器等，以实现电能的回馈和调节。
在
实际应用中，这种技术可以与太阳能、风能等其他可再生能源相结合，形成一个完整的能源回收系统，实现能源的最大化利用。
升降梯能量回馈技术的优点非常明显。
首先，它可以大大减少电梯的
能耗，从而降低了电梯的运行成本。
其次，它可以为城市节约大量的
能源，减少能源的浪费和污染。
最后，它可以提高电梯的安全性能，
减少电梯的故障率和维修成本。
当然，升降梯能量回馈技术也存在一些问题和挑战。
首先，这种技术
需要安装一些特殊的设备，增加了电梯的成本和维护难度。
其次，这
种技术需要与电网进行协调和调节，需要一定的技术和管理能力。
最后，这种技术的应用范围和效果也受到一些限制，需要根据不同的环
境和条件进行适当的调整和改进。
总的来说，升降梯能量回馈技术是一种非常有前途的节能技术，它可以为城市节约大量的能源，提高电梯的安全性能，减少电梯的运行成本。
随着技术的不断发展和完善，相信这种技术将会得到更广泛的应用和推广，为人们的生活和环境带来更多的益处。
电梯节能能量回馈控制系统设计
电梯节能能量回馈控制系统设计发布时间：2022-03-09T01:59:01.161Z 来源：《城市建设》2021年11月中32期作者：杨力伟周国平杨国华[导读] 近年来,电梯能量回馈控制系统得到了快速发展和广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。
文章首先阐述了能源回馈控制器的工作原理,系统分析了电梯能源回馈节能技术,并根据有关实践经验,从多方位探究了有源电能回馈装置在电梯节能方面的运用,阐述了个人看法,希望有助于相关设计工作的实践。
森赫电梯股份有限公司杨力伟周国平杨国华浙江省湖州市 313013摘要:近年来,电梯能量回馈控制系统得到了快速发展和广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。
文章首先阐述了能源回馈控制器的工作原理,系统分析了电梯能源回馈节能技术,并根据有关实践经验,从多方位探究了有源电能回馈装置在电梯节能方面的运用,阐述了个人看法,希望有助于相关设计工作的实践。
关键词:电梯节能；能量回馈；控制系统引言:作为电梯使用中的关键工作,其对节能问题的重要地位不言而喻。
这个课题的深入研究,将会更进一步地增强对能量回馈控制器设计的掌握力度,并采取合理化的举措和办法,优化电梯节能的整体效果。
1、能量回馈控制系统的工作原理通过变频器的自动调压取代了交流或异步电动机的调压调速之后,当电梯启动并到达最高的运转转速时机械动力也最高了,众所周知,电梯在实现目标层以前就必须通过减速器直到电梯停下来,在这种流程中电梯的负荷会放出比较多的机械动力,而电梯的变频器调速器就可以将这一阶段放出的机械能转化为能量贮存到变频器的电容中,但由于该电容器的能量储存值是有限的,在电容器中所贮存的能量在超过了相应的储值时就需要尽快的释放出来,不然会引起高压保护工作,所以通常都会通过加电流的形式使能量耗尽,这样就造成了能量的浪费。
为节省能源,有关的研发人员还设计出了有源能量回馈装置,把能量直接回馈到局域网络中,同时,在通过回馈的节能技术以后,就不需要电阻等加热器件,机房的周围环境气温有了显著的下降,也不需大量或长期的使用空调,就可以合理地节省能源。
电梯驱动与能量回馈一体化控制系统设计
电梯驱动与能量回馈一体化控制系统设计发表时间：2017-03-10T09:52:23.020Z 来源：《电力设备》2017年第1期作者：朱佳军[导读] 在本文中，将就电梯驱动与能量回馈一体化控制系统设计进行一定的研究。
(广东寰宇电子科技股份有限公司广东省广州市 510000)摘要：电梯是现今建筑当中不可缺少的一部分，但在实际运行中，能耗一直是困扰人们的一项问题。
在本文中，将就电梯驱动与能量回馈一体化控制系统设计进行一定的研究。
关键词：电梯驱动；能量回馈一体化；控制系统设计1 引言在现今城市不断发展的情况下，电能供需矛盾逐渐突出。
在该种情况下，电梯厂商也对电梯的节能问题具有了重视。
目前，较多电梯都是以永磁同步无齿轮主机的应用实现节能，因为永磁材料可在电机中产生磁场，节省部分电能，但其效果并不太明显。
近年来，也有部分电梯安装有能量回馈装置，但受到算法方面的影响，对其质量以及运行稳定性产生了较大的影响，进而对用电设备产生干扰。
在该种情况下，就需要能够做好技术研究与能量回馈控制系统的设计。
2 系统工作原理电梯节能能量回馈的本质，即将直流电能转变为交流电能，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，在起到较好节能效果的情况下减少电力污染。
在电梯电能逆变回馈中，系统在电流以及相位方面需要满足以下控制条件：第一，在逆变过程中，需要能够同电网保持良好的同步关系；第二，当电压超出设定值后，再将逆变装置启动实现能量回馈；第三，保证电流能够满足回馈功率方面要求，但需要小于逆变电路最大电流；第四，减少逆变过程对电网的污染。
为了能够对以上要求进行满足，在本系统中，通过双PWM技术的应用实现能量回馈目标，该装置由PWM逆变以及整流两方面组成，在工作中，当电机处于拖动状态下时，能量将通过整流器实现向滤波电容的充电，能量在经过逆变器之后到达电机。
当电机在运行中处于重载向下、减速运行时，受到负载惯性作用影响，则将在进入发电状态后提升滤波电容电压。
双PWM控制能量回馈在电梯系统应用
双PWM控制能量回馈在电梯系统应用摘要：随着我国城市建设的发展，高层建筑的越来越多，对高性能电梯的电力拖动系统提出了新的要求。
更加舒适、节能、可靠和精确有效的速度控制是其发展方向。
本文针对双PWM能量回馈控制技术在电梯控制系统中的应用进行了分析。
关键词：电梯传动；双PWM；控制技术；能量回馈电梯是高层建筑中耗电量较高的设备之一，其用电量远远高于照明和供水的用电量，仅次于空调的用电量。
同时由于全球能源紧张问题日益突出，人们对电梯能耗的关注越来越大。
深入强化节能减排是应对能源短缺问题的重要措施之一，是人类可持续发展的必由之路，因此节能绿色环保的电梯成为电梯业的发展趋势。
电梯是一个带有平衡对重的曳引系统，主要依靠电动机提供动力。
电梯节能主要有以下几种途径：（1）采用永磁同步无齿轮曳引机和变频器调速取代异步电动机调压调速，以提高电动机运行效率达到节能。
该方法具有一定的节能效果，但没有利用电梯运行过程中产生的电能。
（2）将电梯运行过程中产生的电能通过逆变装置回馈给交流电网，使电动机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降。
该方法可以充分利用电梯的再生能量，具有较好的节能效果。
1 能量回馈控制系统设计1.1 能量回馈原理电梯在运行的过程中有时处于耗电状态，有时处于发电状态。
根据能量守恒定律，当电梯空载下行、轻载下行或重载上行时，电梯处于耗电状态，这时电能转化为载荷的位能；当电梯处于空载上行、轻载上行或重载下行时，电梯处于发电状态，这时载荷的位能转化为电能。
这些所产生的电能存储在一个电容中，随着时间的增加电容中蓄积的电能越来越多，电容电压越来越高，如果不及时把电容储存的这些电能释放掉，可能会导致电梯无法正常运行。
传统的电梯大都采用能耗制动方式，用大功率电阻以热能形式将这部分能量消耗掉。
该方法虽然简单，但浪费能量，降低了系统的效率，同时电阻发热还会影响系统其他部分的正常工作。
而节能电梯将这部分再生电能通过逆变元件处理后反馈到电网，供电梯或其他电器设备使用，从而达到节能目的，这就是能量回馈的基本原理。
电梯节能能量回馈控制系统设计
Ｖｏ． Ｎｏ． １ ３ｌ １ Ｆｅ ｂ． ２ ０ ０ｌ
文 章 编 号 ：６ ２— ８ １ ２ １ ） １ ０ ２ Ｏ １ ７ ６ ７ （０ ０ Ｏ — ０ ７一 ４
电梯 节 能 能 量 回 馈 控 制 系统 设 计
申 瑞 张 自强 ， ，董 燕 叶 立 ，
（ ． 海 师 范 大 学 信 息 与 机 电 工 程 学 院 ， 海 ２ ０ ３ ；． 克苏 职 业 技 术 学 院 机 电 系 ， 疆 阿 克 苏 ８ ３０ ） １上 上 ０ ２４ ２ 阿 新 ４ ００
中 图分 类号 ： Ｍ ２ Ｔ ９ 文献 标 识 码 ： Ａ
０ 前 言
采用 变频调速 的电梯要 求 电机 四象 限运 行 ， 当电梯 快速制 动 以及 电梯上行 时 ， 电梯 的驱动 电机处 于 再生 发 电状 态 ， 生 的再 生 电能传输 到 变频器 的直 流侧 滤 波 电容 上 ， 产 产生 泵 升 电压 ， 重威 胁 系统 的工 严
量减 少逆 变过程 对 电网的污 染 。
根据 以上要求 ， 文设计 了一种 利 用单 片机为 控制 核 心 的 电梯 节能 能量 逆 变 系统 。该 系统 主要 由 本
中央 处理单 元 （ Ｖ Ａ Ｒ单 片机 ） 直 流母线 电流 检测 单元 、 、 直流 母 线 电压 检 测单 元 、 同步信 号 检 测单 元 、 逻
理， 并对 该逆 变节 能控 制 系统 进 行 了仿 真 实 验 研 究 。结 果 表 明 ： 系统 设 计 合 理 ， 电 梯 节 能 能 量 回馈 系统 中 该 在 采用 Ｓ Ｐ Ｖ ＷＭ 技 术 ， 能 提 高 能量 回馈 逆 变 电路 对 直 流 电压 的利 用 率 ， 能 减 少 逆 变 电 能 总谐 波失 真 。 既 又 关键 词 ： 梯 节 能 ； 算 机 仿 真 ； 量 逆 变 ；Ｖ ＷＭ 电 计 能 ＳＰ
电梯能量回馈装置电气原理
电梯能量回馈装置电气原理
电梯能量回馈装置是一种将电梯运行时产生的负载能量回馈到电网中的装置。
其电气原理主要包括以下几个方面：
1. 逆变器原理：电梯能量回馈装置首先通过电动机将机械能转化为电能，然后通过逆变器将直流电能转换为交流电能。
逆变器通常采用高频开关电源，将直流电源转换为高频交流电源。
2. 逆变器控制原理：逆变器的开关管通过控制信号控制开关状态，从而实现直流电能到交流电能的转换。
在能量回馈装置中，逆变器的控制原理主要是根据电梯的负载情况和电网的需求来控制逆变器的输出功率和频率。
3. 电网并联原理：能量回馈装置通常与电网并联运行，通过并联电路将回馈能量注入到电网中。
在并联运行时，需要考虑电网的电压、频率和功率因数等参数，确保电梯能量回馈装置与电网的匹配。
4. 控制系统原理：电梯能量回馈装置需要配备相应的控制系统，用于监测电梯的运行状态和回馈装置的工作状态，并实现对逆变器输出功率和频率的控制。
控制系统通常采用微处理器或PLC进行逻辑控制，根据预设的运行模式和电网需求来进行
相应的控制操作。
总的来说，电梯能量回馈装置通过电动机、逆变器、控制系统等组件实现负载能量的回馈，利用电梯运行过程中产生的动能转化为电能，通过逆变器将直流电能转换为交流电能，并通过
并联电路将回馈能量注入到电网中。
控制系统通过监测和控制逆变器的输出功率和频率，确保能量回馈装置与电网的匹配，并实现有效的能量回馈。
电梯能量回馈原理及系统控制方案设计
128科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N工 业 技 术1 电梯工作原理我们可以把电梯简单理解成一个两端分别悬挂轿厢和配重的定滑轮组,起滑轮作用的曳引机实际上就是一部电动机。
当电动机正向或者反向旋转时,轿厢会相应的上行或者下行,实现了电梯运送乘客或者货物的目的。
位于电梯控制系统中的变频器是驱动电动机运行的装置。
一般来讲,电梯平衡系数为45%左右,即轿厢内放置45%左右载重时,轿厢与电梯配重的重量相当。
我们可以将电梯的运行分为以下几种工况:(1)轿箱或配重较轻的一边上升,比如空车上行和满载下行,这是系统释放势能的过程,此时曳引机工作在发电状态。
(2)轿箱或配重较轻的一边下降,比如空车下行与满载上行,此时系统势能在不断增加,曳引机工作在电动状态。
(3)当电梯到达所在楼层减速制动时,系统释放动能,此时曳引机也工作在发电状态[1]。
当电梯运行在(1)、(3)工况时,曳引机工作在发电状态,所产生的能量通过电动机和变频器转化为变频器直流母线上的直流电能。
这些能量被临时存储在变频器直流回路的大电容中,随着电梯工作时间的持续,电容中的电能和电压会逐渐升高,导致过压故障,使电梯停止工作。
2 能量回馈原理及系统设计方案能量回馈系统是将电梯变频器直流侧大电容中储存的直流电能转换为交流电,并回送到电网,系统的主回路结构,主要由滤波电容、三相IGBT全桥、串联电感及一些外围电路组成。
电梯能量回馈系统的输入端与电梯变频器的直流母线侧相连,输出端与电网侧相连。
电梯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,其目的是将曳引机在发电状态下产生的直流电能通过逆变回馈交流电网,实现节能并尽量避免逆变输出电能对电网的污染。
根据以上要求,本文设计了以A V R 单片机为控制核心的电梯能量回馈系统。
该系统主要由中央处理单元(AVR单片机)、同步信号检测单元、逻辑保护控制单元及功率逆变单元(IP M模块)组成,外加直流母线电流检测单元、直流母线电压检测单元等多种保护功能,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I P M 驱动电路进行封锁,保护I P M 模块及其他电路不致损坏,提高能量回馈系统的安全性[3]。
双PWM控制能量回馈电梯传动系统的设计
双PWM控制能量回馈电梯传动系统的设计摘要：传动系统是电梯运行中的重要组成部分，在本文中，将就双PWM控制能量回馈电梯传动系统进行一定的研究。
关键词：双PWM控制；能量回馈；电梯传动系统；1 引言近年来，交流调速技术获得了较快的发展，使得以矢量变换电压调速为主要技术的电梯产品成为了主流。
而在很多电梯中，都以单PWM方式进行控制，即通过不可控整流器件的应用对电源整流处理，在经过电容滤波稳压后，通过逆变器将交流电实现向电梯曳引机的传递，以此实现对电梯的控制。
此控制方式在实际应用中具有谐波污染严重，功率因数低以及无法再生利用能量的特点。
采用PWM逆变器同PWM整流器组成的双PWM整流控制系统，不需增加附加电路，再以一定控制规律实现开关期间的通断控制即可实现网侧谐波污染的消除。
在实现能量双向流动和高功率因素的基础上，便于实现电机4象限运行，且具有响应时间短的特征，可以说是能量回馈技术的新型研究。
在该种情况下，我们对双PWM控制的电梯传动系统进行一定的研究。
2 工作原理该系统由两部分组成，即异步电机变频调速变频驱动系统以及能量回馈单元。
其中，主电路由电网侧变换器、电梯曳引电动机以及变频驱动系统组成，使用共6个全控功率开关器件对三相二级管整流桥进行替代。
其工作原理为：第一，从三相交流电网实现能量向电梯曳引机的流动。
当曳引机运行时，电机侧变换器工作在逆变状态，电网侧变换器工作在整流状态。
电网侧变换器通过PWM整流方式实现交流电网电压、电流相位的控制。
在电机侧PWM逆变控制下使工作频率同电机输出电压保持正比。
同时，进入到电动机的电流为正弦波，并以此实现谐波电流损耗的降低；第二，曳引机再生的能量回馈到三相电网。
当曳引机处于放电状态时，PWM整流电路处于有源逆变状态，将曳引机再生输出到直流电容上的能量变换成符合并网条件的交流电，回馈给电网的情况下保持电压恒定。
对于该系统，其功率因数约等于 1，此时，储能电容器也将对漏抗的无功电流形成较好的补偿作用。
电梯节能系统及其控制体会
电梯节能系统及其控制体会电梯作为现代城市生活不可或缺的交通设施，其能耗一直备受社会关注。
为了降低电梯的能耗，人们将目光投向了电梯节能系统。
本文将介绍电梯节能系统的原理、构成以及控制体会。
一、电梯节能系统的原理电梯节能系统的实现原理主要包括两个方面：能量回收和控制器调节。
首先了解能量回收原理。
1. 能量回收原理在正常使用过程中，电梯上行或下行时会消耗能量，当电梯减速、停车时，这部分能量将变成热能散失。
能量回收技术常用的是变频器能量回收方式、超级电容能量回收方式以及动态制动等方式。
1.变频器能量回收方式利用变频器将电梯电能转化为交流电力，再将回馈的电流通过变频器直接送入变压器，实现能量回收。
这种方法利用了电梯在上行或下行过程中的动能，最有效地利用电能，降低了能量的浪费。
2.超级电容能量回收方式超级电容储存能量的方式类似于电池。
在电梯下降时，超级电容器可以接收电梯的动能并储存能量。
当需要消耗能量的时候，可以利用超级电容器释放能量。
能量回收后的动能可以提供一部分电梯的维护电能，从而减少了电梯的能耗。
3.动态制动动态制动是利用电梯机房中的JAM制动器动能吸收装置将电梯下降时的动能转化为产生制动力的静电力。
通过这种方式，可以将电梯下行时的动能直接化为能量，从而减少了电梯能量的浪费。
2. 控制器调节能量回收解决了电梯能源的浪费问题，但是如何控制能量回收装置的运作，就需要用到节能控制器。
目前常用节能控制器有开关型和变频型两种控制器。
1.开关型节能控制器开关型节能控制器的核心原理是通过控制电梯运行的开始、转折和停止等过程中流过电机的电流大小，以调节变压器电压的高低。
这种方式存在不能满足电梯运行过程的精确需要问题，且在节能和防止电梯撞顶等方面效果不佳。
2.变频型节能控制器变频型节能控制器将电梯开关型节能控制器的电流控制转变为电压控制。
在电梯运行过程中，控制器会根据需要调整输出电压大小，以确保电梯在运行过程中的顺畅和统一。
升降梯能量回馈技术
升降梯能量回馈技术介绍升降梯能量回馈技术是指通过将升降梯系统中产生的能量进行回馈利用，以实现能量的节约和环境的保护。
该技术利用刹车能量回馈装置将升降梯下行时产生的旋转惯量转化为电能，供给其他设备或者馈回电网。
升降梯能量回馈技术既可以降低能源的消耗，又可以减少对环境的负荷，具有较高的经济效益和环境效益。
优势与应用1.节能减排：通过升降梯能量回馈技术，可以最大限度地回收并利用升降梯下行时产生的能量，从而减少对传统能源的依赖，降低能源消耗，减少二氧化碳等温室气体的排放。
2.成本降低：能量回馈技术的应用可以将升降梯系统的运行成本大幅降低，节省电费支出。
此外，还可以减少零部件的磨损和维护成本。
3.环境友好：能量回馈技术减少了对传统能源的需求，降低了对环境的负荷，促进了可持续发展和绿色建筑的实施。
4.应用广泛：升降梯能量回馈技术适用于各类升降梯系统，包括住宅楼梯、商业大厦、机场、地铁站等场所的升降梯系统。
技术原理升降梯能量回馈技术的主要原理是通过电机驱动系统将升降梯下行时产生的惯性能量转化为电能，再将电能供给其他设备或者馈回电网。
具体应用中，可以采用电容器等储能装置将产生的电能进行暂时储存，再通过逆变器将直流电转换为交流电，以供给其他设备或者馈回电网。
这样一来，就实现了能量的回馈利用和电能的节约。
技术实现升降梯能量回馈技术的实现需要安装相应的能量回馈装置和调控系统。
主要包括以下几个方面：1. 能量回馈装置能量回馈装置通常由电机、刹车、电容器、逆变器等组成。
其中，电机负责驱动升降梯的运行，刹车负责通过摩擦将其下行时的旋转惯量转化为电能，电容器用于储存电能，逆变器负责将直流电转换为交流电。
2. 调控系统调控系统是升降梯能量回馈技术的核心，用于控制能量的回馈、储存和释放。
调控系统可以根据升降梯的运行状态和电容器的电量进行智能调整，以实现能量的最大回馈和利用。
3. 安全保护系统升降梯能量回馈技术需要配备相应的安全保护系统，以确保升降梯运行的安全性。
电梯专用能量回馈制动器原理-专业论文-中国工控网
电梯专用能量回馈制动器原理一电梯节电原理电机拖动系统节约电能的途径主要有两大类：〔1〕提高电机拖动系统的运行效率，如风机．水泵调速是以提高负载运行效率为目标的节能措施，再如电梯曳引机采用变频器调速取代异步电动机调压调速是以提高电动机运行效率为目标的节能措施〔2〕将运动中负载上的机械能〔位能．动能〕通过电梯专用能量回馈器变换成电能〔再生电能〕并回送给交流电网，供附近其它用电设备使用，使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降，从而达到节约电能的目的。
〔3〕采用变频调速的电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械功能，电梯达到目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止，这一过程是电梯曳引机释放机械功能量的过程。
此外，升降电梯还是一个位能性负载，为了均匀拖动负载，电梯由曳引机拖动的载是由载客轿厢和对重平衡块组成，只有当轿厢载重量约为50％〔1吨载客电梯乘客为7人左右〕时，轿厢和对重平衡块才相互平衡，否则，轿厢和对重平衡块就会有质量差，使电梯运行时产生机械位能。
电梯运行中多余的机械能〔含位能．动能〕通过电动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中，此时电容就好比是一个小水库，回送到电容中的电能越多，电容电压就越高，〔好比水库水位超高〕，如不及时释放电容器储存的电能，就会产生过压故障，使变频器停止工作，电梯无法正常运行。
目前国内绝大多数变频调速电梯均采用电阴消耗电容中储存的电能的方法来防止电容过电压，但是电阻耗能不仅降低了系统的效率，电阻产生的大量热量还恶化了电梯控制柜周边的环境。
电梯专用能量回馈器的作用就是能有效的将电容中储存的电能回送给交流电网供周边其它用电设备使用，节电效果十分明显，一股节电率可达15％～45％。
此外，由于无电阻发热元件，机房温度下降，可以节省机房空调的耗电量，在许多场合，节约空调耗电量往往带来更大的节电效果。
二电梯专用能量回馈器介绍〔l）简迷电梯专用回馈器的原理与服务：电梯专甲能量回馈器采用先进的电力电子技术和高性能的工IGBT为开关器件，品质可靠安全，全智能运转，简单到无需客户做任何操作。
浅析电梯控制系统中能量回馈的应用
浅析电梯控制系统中能量回馈的应用摘要：随着当今社会的经济与高科技的飞速发展，高层建筑也随之越来越多，电梯的数量也相应增多，本位旨在对电梯的原理进行分析，并对其控制系统中能量回馈应用进行探讨。
关键词：电梯电梯控制系统能量回馈应用电梯控制系统（Elevator control system）主要是指电梯的拖动与控制系统，它经历了由简单到复杂的演变，目前的电梯拖动系统主要在单、双交流电动机拖动系统、交流电动机定子调压调速系统等一系列拖动系统中得到广泛应用。
由于电梯的耗电量是建筑物各种耗电设备中消耗最多的设备之一，且远远高于照明以及供水等设施的耗电量，仅次于空调的用电量。
由于全世界能源高度紧张，电梯的耗电量则越来越被人们所重视，因此，电能的节约是人类能源问题的重要解决方式之一，节能的电梯将成为电梯行业的主要发展趋势。
电梯的基本工作原理其实电梯的主要构造原理是一个在上下两端分别固定的载重厢和配重的定滑轮组，引擎是一部电动机。
电动机有规律性的按照不同方向旋转致使载重厢相应的上行下行，从而达到了运载乘客以及货物的目的，在电梯控制系统中，对电动机起驱动作用的装置是变频器。
一般电梯的平衡系数在45%左右，当载重厢承担额定载重量的45%时，载重厢与电梯的配重装置重量则保持持平。
电梯的运行课分如下几种情况。
1、当载重厢或者电梯配重重量较大的一边处于下降状态时，此时的发动机处于发电状态，是整个系统释放重力势能的过程。
这就好比一辆满载货物的卡车下坡的过程，发动机根本不必过于吃力的运转，或者可以关闭发动机也能做到顺势而下。
2、当载重厢与电梯配重装置重量相对大的一边处于上升状态时，此时发动机处于电动工作状态，并需要大量电能的消耗，此时系统的势能不断增加，犹如一辆满载的卡车走上坡路的阶段，汽车的发动机必然要加大运转力度，使车身能够顺利通过上坡路。
3、当电梯即将达到目标楼层时，会出现减速制动，此时的电动机处于发电状态，原因在于此时的系统正在释放动能，犹如汽车疾驰之后的减速制动，由于疾驰之后形成惯性，发动机的紧张运转可以得到缓解。
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电梯能量回馈原理及系统控制方案设计
摘要:本文介绍了电梯工作的基本原理,分析电梯能量回馈系统的工作原理,给出能量回馈过程中系统应满足的控制条件,最后根据控制要求给出电梯能量回馈系统的控制方案。
在此基础上设计实验电路,搭建实验平台,并给出一些主要实验波形。
关键词:电梯能量回馈原理控制方案
1 电梯工作原理
我们可以把电梯简单理解成一个两端分别悬挂轿厢和配重的定滑轮组,起滑轮作用的曳引机实际上就是一部电动机。
当电动机正向或者反向旋转时,轿厢会相应的上行或者下行,实现了电梯运送乘客或者货物的目的。
位于电梯控制系统中的变频器是驱动电动机运行的装置。
一般来讲,电梯平衡系数为45%左右,即轿厢内放置45%左右载重时,轿厢与电梯配重的重量相当。
我们可以将电梯的运行分为以下几种工况:(1)轿箱或配重较轻的一边上升,比如空车上行和满载下行,这是系统释放势能的过程,此时曳引机工作在发电状态。
(2)轿箱或配重较轻的一边下降,比如空车下行与满载上行,此时系统势能在不断增加,曳引机工作在电动状态。
(3)当电梯到达所在楼层减速制动时,系统释放动能,此时曳引机也工作在发电状态[1]。
当电梯运行在(1)、(3)工况时,曳引机工作在发电状态,所产生的能量通过电动机和变频器转化为变频器直流母线上的直流电能。
这些能量被临时存储在变频器直流回
路的大电容中,随着电梯工作时间的持续,电容中的电能和电压会逐渐升高,导致过压故障,使电梯停止工作。
2 能量回馈原理及系统设计方案
能量回馈系统是将电梯变频器直流侧大电容中储存的直流电能转换为交流电,并回送到电网,系统的主回路结构,主要由滤波电容、三相IGBT全桥、串联电感及一些外围电路组成。
电梯能量回馈系统的输入端与电梯变频器的直流母线侧相连,输出端与电网侧相连。
电梯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,其目的是将曳引机在发电状态下产生的直流电能通过逆变回馈交流电网,实现节能并尽量避免逆变输出电能对电网的污染。
根据以上要求,本文设计了以A VR单片机为控制核心的电梯能量回馈系统。
该系统主要由中央处理单元(A VR单片机)、同步信号检测单元、逻辑保护控制单元及功率逆变单元(IPM模块)组成,外加直流母线电流检测单元、直流母线电压检测单元等多种保护功能,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,提高能量回馈系统的安全性[3]。
3 能量回馈系统实验及分析
本文制作实验电路板,包括主电路板和IPM的隔离接口电路板。
主电路板主要包括并网同步电路,直流母线电压检测电路,直流母线电流检测电路,ATmega128单片机及其外围电路,可编程逻辑器件
EPM7032s及其外围电路,以及电源和下载接口。
隔离接口电路板是用来驱动IPM模块工作。
实验平台为电网电压先经过变压器接入到主电路板的输入端,主电路板的输出端连接隔离接口电路板,隔离接口电路板的输出再连接到IPM模块,电路板中的所有电源由电源模块提供。
最终制作好电梯能量回馈系统的装置。
系统上电后工作正常,电网电压经变压器后,输出A相过零点信号。
三相过零点信号经过可编程逻辑器件后,开关器件T1和T6的并网同步信号与电网线电压UAB 的关系分别如图1和图2所示。
开关器件T1和T6同步信号的关系如图3所示。
同一桥臂上的开关器件T1和T4同步信号的关系如图4所示。
采用基于调制函数的SVPWM算法对ATmega128单片机编程,单极性调制,工作角120°,开关频率为9kHz,调制度为0.5,编程后开关器件T1的驱动信号波形如图5所示,图6是开关器件T1和T4的驱动信号波形。
图7是开关器件T1的驱动信号放大后的波形。
由于时间和条件的限制,隔离接口电路输出的T1～T6的驱动信号没有接入到IPM模块上进行测试。
参考文献
[1] 丁宝,乔久鹏.基于能量回馈与最小励磁电流的电梯节能研究[J].建筑电气,2007(5).
[2] 马炜,李杰.基于改进型幅相控制的单位功率因数电梯能量回馈器研究[J].电工电能新技术,2008(1).。