[发明专利]能耗可控式一体化节能电梯的能量控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能耗可控式一体化节能电梯的能量控制方法及装置。

背景技术

为了降低电梯主机的能耗，目前的电梯都在钢丝绳的一端固定轿箱，钢丝绳的另一端固定配重，然后将钢丝绳悬挂在电梯主机上，通过电梯主机，带动轿箱上下运动，完成载客任务。一般配重的重量是轿箱重量加上电梯额定载重量的45％之和。电梯主机一般采用永磁同步电机，永磁同步电机在带动负载运行时，永磁同步电机相当于一个电动机，将电能转换成机械能；而外力驱动永磁同步电机转运时，永磁同步电机相当于一个发电机，可将势能转换成电能。

一般电梯有以下几种运行状态，a、当轿箱侧重量小于配重侧重量，且轿箱上升时，这时电梯的运行是通过配重拉着轿箱上升，电梯主机处于发电状态，不但不消耗电能，反而产生电能。b、当轿箱侧重量小于配重侧重量，轿箱下降时，这时电梯的运行是在电梯主机的驱动下，将配重拉起，使轿箱下降的，电梯主机工作于电动机状态，消耗电能，提升配重的势能，等于是将电能转换成了势能储存起来了。c、当轿箱侧重量大于配重侧重量，且轿箱上升时，这时电梯的运行是在电梯主机的驱动下，将轿箱拉起，使配重下降的，电梯主机工作于电动机状态，消耗电能。d、当电梯每一次执行从高速运行到减速停站的过程，电梯主电机匀处于发电状态，不但不消耗电能，反而产生电能。e、当轿箱侧重量与配重侧重量平衡或基本平衡时，无论轿箱是上升还是下降，电梯主机只需要消耗较少的电能，克服运行阻力，使轿箱上升或下降。

综上所述可知，电梯主机在运行时，只是一个能量转换的过程。有时需要将电能转换为配重的势能，有时需要将配重的势能转换成电能。最初的电梯，增加配重的目的只是为了选用功率和体积较小的电机做为电梯主机，并未考虑到电机产生电能的再利用，为了保证电机的正常运转，在电梯主机上连接一组负载电阻，用于消耗主机产生的电能。目前，负载电阻上消耗的能量占到电梯总用电量的25％-35％，造成了能源浪费，也增加了负载电阻的运行成本。

为了达到节能目的，充分利用电梯主机产生的电能，目前的主要节能方法是将电梯主机产生的电能回馈至电网，供其他电气设备使用。这样虽然可以达到节能的目的，但由于电梯上普遍采用变频器作为逆变环节，即使有电抗器、电容器、去噪等滤波环节以及采用双PWM脉宽调制，其波形也不免有些畸变，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，从而产生对电源的污染以及电磁干扰。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能耗可控式一体化节能电梯的能量控制装置，该装置节能效果显著，不会对电网造成污染，可以适应当前电梯节能减排的需要。

本发明的技术方案：能耗可控式一体化节能电梯的能量控制方法，该方法是在现有电梯控制系统中，增加一个可以接收电机输出电能或向电机和电梯控制系统提供电能的蓄能器、一个可以控制蓄能器工作状态的一体化节能控制器；以实现电梯的节能减排。

上述的能耗可控式一体化节能电梯的能量控制方法中，一体化节能控制器包括：检测电梯工作状态并根据电梯工作状态发出控制蓄能器工作状态指令的SOC主控制器、控制蓄能器充放电工作状态的智能控制单元和在蓄能器与电机之间作交直流互相转换的能量变换器。

前述的能耗可控式一体化节能电梯的能量控制方法中，一体化节能控制器中，还包括一个与蓄能器相接可作直流变交流的逆变器和与逆变器相接的辅助电器。

前述的能耗可控式一体化节能电梯的能量控制方法中，所述SOC主控制器包括：为一体化节能控制器提供工作电源的电源单元、实现一体化节能控制器内部数据传递以及外部通信的通信单元；完成输入数据处理和提供控制指令的管理调度单元、提供人机交互界面的图形交互单元、实现输入和输出信号转换的I/O接口单元、对电梯运行的安全状态进行检测的安全检查单元、对轿厢和配重状况进行检测的重量检测单元和对轿厢位置进行辨认的位置判断单元。

实现前述的能量控制方法的装置，构成包括节能控制器和与节能控制器双向连接的蓄能器。

上述的装置中，所述节能控制器连接有电梯工作电源控制开关。

前述的装置中，所述节能控制器包括SOC主控制器、智能控制单元、能量变换器和逆变器；智能控制单元与能量变换器双向连接，智能控制单元与逆变器单向连接，智能控制单元与SOC主控制器单向连接。