[发明专利]电梯扶梯组群变频驱动统一供电节能运行方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电梯、扶梯组群节能运行方法及装置。特别是一种电梯、扶梯组群变频驱动统一供电节能运行方法及装置。其特点是将多台电梯、扶梯进行组群控制，利用统一供电的直流母线，使处于发电运行状态的电梯、扶梯反馈的电能供给处于电动运行状态的电梯、扶梯，有效利用回馈电能，达到节能目的。

背景技术

现代建筑业的发展使建筑物中电梯和扶梯的数量大量增加，一般都装有二台以上的电梯或扶梯，大型建筑有时可多达几十台电梯或扶梯。所谓组群是指两台及两台以上的电梯、扶梯系统。当两台以上的电梯、扶梯同时运行时，由于电梯、扶梯是位能型负载，各梯可能处于电动或发电不同的运行状态。现代电梯技术的发展，使电梯的驱动一般都使用变频调速(VVVF)技术，通常为AC-DC-AC方式。目前的方法是：每一台电梯或扶梯采用一台独立的变频调速器驱动，利用变频调速器从电网中取得交流电源，输出相同功率交流电到驱动电机，带动电梯或扶梯上下运行。由于电梯、扶梯是一种典型的位能型负载，所以一般情况下，在大约50％左右的运行时间中，电机处于电动运行状态，从电网中获取能量，在另外大约50％左右的运行时间中，电机处于发电运行状态，电机产生电能。在某些特殊情况下，如：下行的扶梯，在位能负载的作用下始终处于发电运行状态。由于各台电梯或扶梯的驱动装置都是独立的，它们之间没有能量交换的通道，因此发电运行状态电梯或扶梯所产生的能量必须通过某种方式释放掉。目前采用的VVVF技术，其方法是使用一制动单元监测变频器直流母线的电压，当电压高于其能承受的范围时，接通一制动电阻，使用制动电阻释放电机反馈的电能，将其白白消耗掉，造成能源的大量浪费。也有少部分采用独立的能量回馈装置将其回馈到电网，如申请号为200510105707.x的《电动机驱动装置》，其使用一回馈逆变装置，逆变装置监测直流母线的电压的升高超过承受范围时，启动回馈逆变装置将电能经逆变后回馈电网。但这种装置造价很高，且其回馈电网的能量由于波形畸变，有可能造成电网的污染，严重时会影响其他设备的运行，因此很少在现场采用。另外一种作为解决此类反馈能量问题的方法是由日本专利2000-1141440号公开的电机驱动装置，在直流母线上连接蓄电器，在电动机处于发电运行期间，存储部分电能，处于电动运行期间，提供部分电能，该方式需要大容量的蓄电单元(如大容量电容)。为了存储较大的能量，使用的蓄电单元必须承受高压，同时直流母线的电压也随之升高，电机的反电动势也要达到较高值，影响电机的运行。

就目前电梯变频调速的使用情况来看，90％以上的电梯使用制动电阻的方式消耗回馈电能。使用回馈逆变装置或蓄电单元在电梯变频调速上，由于其存在的技术难题，只能在部分实验或示范电梯上试用。

一台独立的变频调速器采用AC-DC-AC方式，将多台AC-DC-AC中的DC链路连接，也能形成本发明提供的公共直流母线统一供电的方法。但是目前独立的变频调速器，是按单台驱动设计的，如并接其DC链路，变频器将无法正常运行。其主要存在以下问题：1、无法解决单台上电充电问题，单台上电由于并接DC链路会同时给其他变频调速器上电，单台AC-DC由于过载会造成烧毁；2、由于并接DC链路，直流母线的电压有别于单台变频调速器，变频调速器会进行自我保护；3、其原有的制动单元工作不同步，会造成制动单元的过载烧毁。因此，现有变频调速器装置有待进一步改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种电梯扶梯组群变频驱动统一供电节能运行方法及装置，它有效地解决了现有独立驱动方法使用制动电阻所造成能量大量浪费以及使用能量回馈装置造价高且有可能造成电网污染等问题，其运行方法设计合理，结构简单，使用安全，与同类运行方法及装置相比，既能使下行扶梯反馈的电能全部被上行扶梯所利用，减少电网的供电，具有明显的节能效果，同时又能确保电网运行的稳定，降低装置的制造成本。

本发明的目的是这样实现的：该电梯扶梯组群变频驱动统一供电节能运行方法，包括电源变换器及通过公共直流母线连接的驱动电梯或扶梯运行的变频调速器和电机组成的通道，其技术要点是：采用同一个将电网交流电源转换成直流电源的AC/DC变换器，其与制动单元并联后，经公共直流母线将直流电源统一供给电梯、扶梯组群内的多台DC/AC变频调速器，以控制驱动相应电梯、扶梯运转的电机，使得电梯、扶梯组群内分别存储处于发电运行状态的电梯、扶梯的电能反馈至公共直流母线，再提供给电动运行状态的电梯、扶梯，由此形成电梯、扶梯组群中各驱动单元间能量交换的通道。