專利名稱：電梯用變頻曳引設備節能系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬電梯節能控制領域，具體為電梯用變頻曳引設備節能系統。
背景技術：
隨著科技的高速發展和房地產業的倔起，電梯工業隨之呈井噴式成長，人們的日常生活和工業物流等領域都大量使用了高效的變頻曳引系統，變頻曳引系統給生產生活提供了便利，提高了效率；但與此同時，變頻曳引系統也存在一個嚴重的共性問題，那就是運用變頻曳引系統的電梯、系統都采用能耗電阻來耗能，這樣使大量可利用的能源浪費掉，并由此產生了熱污染問題，該熱污染問題產生的原因是變頻曳引系統中的設備在上升或下降運行中所產生的勢能與制動能量是由發熱電阻以熱能的形式來消耗的，如果產生的能量不及時地消耗就會使變頻器母線電壓升高影響設備的正常運行，造成故障，由此就造成了能源的嚴重浪費。近年來人們在變頻曳引系統的能源回收方面做了很多改進，但都是把本來消耗在能耗電阻上的電能經過DC/AC逆變直接回送到電網中，這樣設備自身不能使用這部份電能，同時電能在回送時因逆變會造成高次諧波，而高次諧波會對電網造成一定程度的沖擊， 影響供電電網的安全穩定運行，存在安全隱患。
實用新型內容實用新型目的為了解決現有技術中的問題，本實用新型提供了一種以超級電容為電能儲存設備，在電梯發電時儲存電能在電梯負載運行時反補變頻器直流母線的節能系統。技術方案為了實現上述目的，本實用新型所述的電梯用變頻曳引設備節能系統， 它包括與變頻器連接的DC/DC模塊A，超級電容組件、DC/DC模塊B、檢測控制模塊、輔助電源、DC/AC模塊。上述各部件的連接關系如下所述DC/DC模塊A與超級電容組件連接；超級電容組件分別與DC/DC模塊B、DC/AC模塊連接；用于檢測超級電容組件端電壓的控制模塊與 DC/DC模塊A、DC/DC模塊B連接；控制DC/AC模塊和輔助電源運行的檢測控制模塊與DC/ AC模塊、輔助電源連接。本實用新型所述的電梯用變頻曳引設備節能系統工作時，首先設定超級電容臨界電壓第一臨界電壓和第二臨界電壓；將滿足電梯控制箱運行的電壓值設定為第一臨界電壓；T2大于等于T1*W滿足超級電容儲存電梯回饋電能的條件；所以當T2>=T1時，中間電壓的電壓值就是第二臨界電壓的電壓值。其中Tl為電梯單程運行時間；Tl=樓層高度/運行速度；Τ2:超級電容從中間電壓到最高電壓的儲能時間；儲能時間近似計算公式 C= (Vwork+ Vmin)It/( Vwork2 -Vmin2)[0011]其中，C 超電容的標稱容量；Vwork 最高工作電壓；Vmin 截止工作電壓；t 在電路中要求持續工作時間；I 負載電流；當電梯開機后由市電(即220V電壓)建立工作環境，當與電梯用變頻曳引設備節能系統連接的變頻器有輸出時(母線電壓超過設定的650V)，DC/DC模塊A工作，對超級電容組件進行充電儲能，檢測控制模塊通過檢測DC/DC模塊A的電壓進而確定超級電容組件的端電壓，當超級電容組件的端電壓大于設定的第一臨界電壓時，DC/AC模塊工作，同時輔助電源切換為逆變供電，超級電容組件通過DC/AC模塊為電梯中的控制箱的運行供電；當超級電容組件的端電壓大于設定的第二臨界電壓時，并且同時滿足“檢測控制模塊判定變頻器處于負重運行”這個條件時，檢測控制模塊啟動DC/DC模塊B工作，DC/DC模塊B輸出至變頻器直流母線并跟隨母線電壓與市電并行供電，這樣就降低了電梯負重運行時對市電的供電需求，有效的節約了能源，為用戶節省了電費支出，并且不對電網造成干擾。有益效果本實用新型提供的電梯用變頻曳引設備節能系統，與現有技術相比具有如下優點1、本實用新型中使用了一套超級電容組件，降低了產品的制造成本，同時避免了因高次諧波對電網造成的干擾，使本實用新型所述電梯用變頻曳引設備節能系統工作更為
安全穩定可靠。2、采用本實用新型所述電梯用變頻曳引設備節能系統，使電梯運行能夠節約30% 以上的能耗，節能效果明顯。3、本實用新型所述電梯用變頻曳引設備節能系統結構簡單、安裝方便，適合各種類型的電梯及變頻曳引設備使用。
圖1為本實用新型所述電梯用變頻曳引設備節能系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定。
實施例如圖1所述的電梯用變頻曳引設備節能系統，它包括DC/DC模塊A，超級電容組件、DC/DC模塊B、檢測控制模塊、輔助電源、DC/AC模塊和控制箱；電梯用變頻曳引設備節能
系統與變頻器連接。上述部件的連接關系如下所述變頻器與電梯用變頻曳引設備節能系統中的DC/ DC模塊A、B電連接；DC/DC模塊A與超級電容組件電連接；超級電容組件分別與DC/DC模塊B、DC/AC模塊電連接；檢測控制模塊與DC/DC模塊A、DC/DC模塊B連接檢測超級電容組件端電壓；并且檢測控制模塊與DC/AC模塊、輔助電源電連接，控制DC/AC模塊和輔助電源的運行。本實施例中所述電梯用變頻曳引設備節能系統屬于一幢16層電梯(13人限重)，將超級電容端電壓60V設定為第一臨界電壓值；超級電容端電壓80V設定為第二臨界電壓值；電梯的運行速度為1. 75米/秒，樓層高度為3米每層共48米，單程運行約需要觀秒， 也就是單程電梯空載上行為發電狀態時，輸出電力約為5KW (實側) 秒時間，這部分電能原來是通過發熱電阻消耗的，現在將這部分電能用超級電容進行回收儲存，設定本實施例中選用的超級電容為45F/125V;DC/DC模組A對超級電容的輸出電流為50A，按照公式得出 t約為40秒，也就是說超級電容從80V用50A電流充到125V約要40秒的時間，這時超級電容充電用時大于電梯單程的時間，系統在安全運行區間，所以80V為第二臨界值。本實施例中，電梯啟動工作時，首先由市電建立工作環境，變頻器直流母線電壓超過設定的650V時，DC/DC模塊A工作對超級電容組件進行充電，檢測控制模塊通過檢測DC/ DC模塊A的電壓進而確定超級電容組件的端電壓，當超級電容組件的端電壓大于設定的第一臨界電壓60V時，DC/AC模塊工作，同時輔助電源切換為逆變供電，同時為電梯控制箱的輔助運行供電，這就降低了電梯控制箱對市電的供電需求，降低了能源的使用，節約了電能。當超級電容組件的端電壓大于設定的第二臨界電壓時，超級電容組件中的電壓超過了電梯控制箱的運行需求，可以為電梯負載運行提供電能，所以在超級電容組件的電壓超過第二臨界值，并且滿足檢測控制模塊判定變頻器處于負重運行時，檢測控制模塊啟動 DC/DC模塊B工作，DC/DC模塊B輸出至變頻器直流母線并跟隨母線電壓與市電并行供電， 這就降低了電梯運行對市電的供電需求，有效的節約了能源；在超級電容組件通過DC/DC 模塊B為電梯負載運行供電時，超級電容組件同時也通過DC/AC模塊為電梯中控制箱的運行供電。
權利要求1. 一種電梯用變頻曳引設備節能系統，其特征在于它包括與變頻器連接的DC/DC 模塊A，超級電容組件、DC/DC模塊B、檢測控制模塊、輔助電源和DC/AC模塊；所述DC/DC模塊A與超級電容組件連接；超級電容組件分別與DC/DC模塊B、DC/AC模塊連接；用于檢測超級電容組件端電壓的控制模塊與DC/DC模塊A、DC/DC模塊B連接；控制DC/AC模塊和輔助電源運行的檢測控制模塊與DC/AC模塊、輔助電源連接。
專利摘要本實用新型公開了一種電梯用變頻曳引設備節能系統，它包括與變頻器連接的DC/DC模塊A,超級電容組件、DC/DC模塊B、檢測控制模塊、輔助電源和DC/AC模塊；所述DC/DC模塊A與超級電容組件連接；超級電容組件分別與DC/DC模塊B、DC/AC模塊連接；用于檢測超級電容組件端電壓的控制模塊與DC/DC模塊A、DC/DC模塊B連接；控制DC/AC模塊和輔助電源運行的檢測控制模塊與DC/AC模塊、輔助電源連接。本實用新型中使用了一套超級電容組件，降低了產品的制造成本，同時避免了因高次諧波對電網造成的干擾，使系統工作更為穩定可靠；采用本實用新型，電梯運行能夠節約30%以上的能耗，節能效果明顯。
文檔編號B66B1/06GK201961913SQ20112005839
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月8日 優先權日2011年3月8日
發明者徐強, 施宏基, 沈國平, 金保國 申請人:蘇州圣元電器有限公司