电梯节能改造与设备配套

起重机(小功率提重机)、提升机等节能改造与设备配套

矿山直井、斜井，单沟道、双沟道等各种提升机配套和节能改造

各种起重机、港口提升机等设备配套和节能改造

其它势能设备的高可靠性回馈节能

淀粉厂、制药厂等工业离心机设备配套和节能改造

其它大惯性负载设备的节能改造

测功机等设备的配套和节能改造

其它连续发电并需要回馈电网的工业现场

油田抽油机的节能改造

小功率离心机、工业洗衣机等惯性机械的节能改造与设备配套

¥ 电压、功率范围:220V-380V;7.5-300kw。

¥ 替代性:制动单元+电阻的使用=能量回馈制动器，完全替代。

¥ 节能性:把再生能量回馈电网，效率高达97%，增加运行经济效益，节能环保。

¥ 安全性:采用先进的电力电子技术和高性能的IGBT作为开关器件;

采用PWM脉宽调制技术，输出相位准确、有效抑制高次谐波;

采用DSP中央处理器，速度快、精度高、稳定性好、抗干扰能力强;

电压畸变率<5%，符合IEC61000-3-2及GB/T14549对电网谐波的要求;

完善制动效果，适应快速制动和频繁制动的工程需求。

&yen; 回馈性:采用自诊断技术确保输出电压精确，防止电流回送，使变频器不受任何影响。

&yen; 实用性:系统节电效果好，发热量低、安全性高、维护工作量小。

&yen; 可以并联使用应用于较大功率场合

而采用先进的 IGBT 器件和相幅控制 PWM 算法，可用于提高变频器的减速制动能力，同时将电机在制动过程中产生并输入到变频器的能量回馈到电网，从而在满足变频器有效制动的同时，能把95% 以上的再生电能回收利用。

在电梯、矿山提升机、港口起重机、工厂离心机、油田抽油机等许多场合，都会伴随着负载势能、动能的变化。比如，提升机、起重机等在下放重物时势能会减小，离心机设备在停机时，动能会减小。而由能量守恒定律我们知道，能量是不会凭空消失的，那么这部分能量到哪里去了呢?答案是通过电机转换成为了再生电能。实际上，在采用变频调速的设备里，这部分电能一般是通过能耗制动电阻再转换为热能白白浪费掉了的。

设想如果能够有一种装置，将这部分再生电能利用起来回送到电网，那么不是可以省下这部分电能，起到节能降耗的效果吗?能量回馈装置就是这样一种产品。它使用的电力电子变换技术,其主要实现的作用就是将上述设备在运行过程中所产生的再生电能利用起来，并转换为同步的交流电能回送到电网，起到节电的效果。

万洲集团新推出的节能专用产品，适用于国民经济各行业具有位能负载、大惯量负载和长时间(频繁)减速制动的场合，产品配套与节能改造。WNK系列回馈节能装置采用了第三代电流控制算法，核心部分采用了美国TI的工业控制专用DSP处理器和高性能电力电子器件IGBT/IPM，使产品的回馈效率高，电流谐波极小，从而避免了常见回馈装置对现场设备控制系统的干扰，确保了加装回馈装置后不会影响现场设备的正常运行。

1、回馈节能基本原理

将运动中负载上的机械能(位能、动能)通过能量回馈装置变换成电能(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。

2、回馈节能解决方案

能量回馈装置的作用就是能有效的将电动机的再生电能高效回送给交流电网，供周边其它用电设备使用，节电效果十分明显，一般节电率可达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优的节电效果。

为了解决电动机处于再生发电状态产生的再生能量，德国和日本的公司都研制推出了电机四象限运行的变频器或电源再生装置，将再生能量回馈到电网中。但这些装置普遍存在的问题是这些装置价格昂贵，再加上一些产品对电网的要求很高，不适合我国的国情。而国内在中小容量系统中大都采用能耗制动方式，即通过内置或外加制动电阻的方法将电能消耗在大功率电阻器中，实现电机的四象限运行，该方法虽然简单，但缺点是显而易见的:(1)浪费能量，降低了系统的效率;(2)电阻发热严重，影响系统的其他部分正常工作;(3)简单的能耗制动有时不能及时抑制快速制动产生的泵升电压，限制了制动性能的提高。

通用变频器大都为电压型交-直-交变频器。三相交流电首先通过二极管不控整流桥得到脉动直流电，再经电解电容滤波稳压，最后经无源逆变输出电压、频率可调的交流电给电动机供电。这类变频器效率高、精度高、调速范围宽，所以在工业中获得广泛应用。但是通用变频器不能直接用于需要快速起、制动和频繁正、反转的调速系统，如高速电梯、矿用提升机、轧钢机、大型龙门刨床、卷绕机构张力系统及机床主轴驱动系统等。因为这种系统要求电机四象限运行，当电机减速、制动或者带位能性负载重物下放时，电机处于再生发电状态。由于二极管不控整流器能量传输不可逆，产生的再生电能传输到直流侧滤波电容上，产生泵升电压。而以IGBT为代表的全控型器件耐压较低，过高的泵升电压有可能损坏开关器件、电解电容，甚至会破坏电机的绝缘，从而威胁系统安全工作，这就限制了通用变频器的应用范围。

电梯的运行离不开电能，由于电梯在空载或轻载上行时以及满载或重载下行时曳引机会产生再生能量。并且这些再生能量必须要得到适当处理，而能量回馈技术正是解决再生能量的最佳处理方法。电梯能量回馈技术的研究就是要解决电梯运行过程中的能量浪费问题，降低电梯的能耗，这对于国民经济具有重要的社会意义和经济效益。

系统的主回路结构如图2所示，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。

当电梯曳引机工作在电动状态时，开关器件V1~V6全部被封锁，处于关断状态。当曳引机工作在发电状态，能量累积在变频器直流母线侧，产生泵升电压，当直流母线电压超过启动有源逆变电路的工作电压Ed并满足其它逆变条件后，能量回馈系统开始工作，将直流母线上的能量回馈电网。随着这部分能量的释放，直流母线电压逐渐下降，当回落到设定值后，回馈系统停止工作。另外，连接在逆变电路与三相交流电网之间的高频磁芯扼流电抗器将吸收直流母线电压和电网线电压的差值，以减小对电网电压的影响。

电梯运行时有四个工况分别是:(1)空车上行和满载下行，即轿箱或配重较轻的一边上升，此时是系统释放势能的过程，曳引机工作在发电状态。(2) 空车下行与满载上行，即轿箱或配重较轻的一边下降，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。(4)电梯在半载或在接近半载状态下运行，此时曳引机工作在平衡或接近平衡工况，这是电梯运行的最大概率工况。

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，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。