[实用新型]一种变频调速电梯节电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电梯节电装置，尤其是一种对变频调速电梯运行中的制动电能进行回收利用的节电装置。

背景技术

我国在用电梯总量在2008年底已经超过100万部，年耗电量约300亿度。国务院《特种设备监察条例》与国家质检总局新颁布的《高耗能特种设备节能监督管理办法》提出了电梯节能降耗要求。

电梯是一种垂直运输设备，其特点是向上运送与向下运送的运送总量大体相当，驱动电动机经常在“拖动用电工况”与“制动发电工况”短时交替工作，例如电梯满载上行时驱动电动机处于“拖动用电工况”，满载下行时处于“制动发电工况”。在“拖动用电工况”，电梯驱动电动机要消耗电能；在“制动发电工况”，电梯驱动电动机要发出电能。对于广泛使用的变频调速电梯，当电梯驱动电动机处于“拖动用电工况”时，交流电源由电网引入变频器，经整流滤波成为直流电，再由逆变电路输出频率与电压可控的三相交流电，驱动电动机按工作要求运转，改善了机械性能与节电效果。当电梯驱动电动机处于“制动发电工况”时，电动机的制动电能经逆变电路加载到变频器的直流母线上。目前有二种处理制动电能的方案：其一是加设制动单元把制动电能泻放，缺点是制动电能不仅全部浪费，而且制动单元放电发热会造成环境温度升高；其二是另设逆变电路把加载到变频器直流母线上的制动电能再变换成三相交流电反馈至电网，提高了电能使用效率，缺点是反馈电能的谐波对电网存在干扰问题，以及反馈电能的计量未得到供电部门的普遍认同，回收电费在一部分地区或部门不能兑现，影响了推广应用。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术状况，提供一种能够回收利用变频调速电梯制动电能的节电装置。

本实用新型的技术方案是：

在目前广泛使用的变频调速电梯电力拖动电路中，增设一个超级电容储能模块，经充放电控制单元接入该电路的变频器。

所述充放电控制单元的放电二极管，其阳极接变频器直流母线DC(+)，阴极接超级电容储能模块(+)端；超级电容储能模块(-)端接变频器直流母线DC(-)。

所述充放电控制单元的充电控制IGBT，其C极接变频器直流母线DC(+)，E极接超级电容储能模块(+)端，G极与触发控制电路连接。

由于采用上述技术方案，本实用新型提供的变频调速电梯节电装置具有这样的有益效果：可以把电梯驱动电动机制动工况发出的电能储存，供电动机在电动工况使用，提高了能源使用效率，可显著地节省电梯运行电费，对电网不存在谐波干扰问题。

附图说明

图1是现有技术的变频调速电梯电力拖动电路结构框图。

图2是本实用新型的电路结构框图。

图3是本实用新型实施例的电路原理框图。

图中：1.电动机，2.变频器，3.制动单元，4.充放电控制单元，5.超级电容储能模块，6.整流器，7.电容，8.制动电阻，9.制动二极管，10.逆变电路，11.变频器直流母线DC(+)，12.放电二极管，13.充电控制IGBT，14.制动控制IGBT，15.变频器直流母线DC(-)，16.驱动控制电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

在图1中，交流电源经变频器2接电动机1，以及接入变频器2的制动单元3，构成了目前广泛使用的变频调速电梯电力拖动系统。其工作过程是：变频器2把接入的交流电源整流为直流电，再逆变成频率与电压可控的交流电，驱动电动机1带动电梯上下运行；当电动机1处于制动发电工况时，其制动电能反馈到变频器2，经制动单元3释放。

图2是本实用新型的电气结构框图，与图1相比，增设了超级电容储能模块5，经充放电控制单元4接入变频器2。超级电容是一种新型电能存贮器件，具有充放电速度快、使用寿命长、免维护无污染等优点，其作用是：在电梯驱动电动机1处于制动发电工况时，制动电能反馈到变频器2，经充放电控制单元4向超级电容储能模块5充电，将电梯的制动电能存储起来。在电动机1处于拖动用电工况时，由充放电控制单元4控制，先由超级电容储能模块5供电，直至其放电电压到达规定值，然后再由交流电源整流的直流电供电。

制动单元3作过充电保护。受超级电容储能模块5的容量限制，在特殊工况有可能出现超级电容储能模块5充电电压到达规定值时电梯驱动电动机1仍然处于制动发电状态，此时，由制动单元放电做过充电保护，最高充电电压被限制在制动单元的放电电压值。