[发明专利]升降机再生电能回馈方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及塔机、电梯领域，尤其涉及一种既有利于塔机、电梯设备安全运行又能达到节能减排目的的升降机再生电能回馈方法及装置。

背景技术

塔机、电梯上的电动机在制动过程中会工作于发电状态，所产生的电能量经变频器制动工作状态产生泵升直流电压，该电压会破坏变频器的工作状态，对设备元件造成危害。

将电机制动时所产生的电能经整流后变成直流储存在大电容中，但过多的电荷积累会造成电压升高，从而影响变频器的正常工作。为此，传统方法是用电阻对多余电荷进行泄放。据资料介绍，我国现有91万台电梯，大部分为老旧工作方式，当其工作于发电状态时，采用的是利用电阻进行制动，即将所发出的电能让其在大功率电阻上消耗掉，同时产生很大的热量，对电机的运行十分不利。为了使电阻散热，还得有相应的降温设备，既增加了设备投资，还额外产生了更多的能耗，每年白白浪费掉大量电能。

发明内容

本发明主要解决原有塔机、电梯上的电动机在制动过程中产生的电能通过大功率电阻消耗掉，既不利于电动机的运行，会对设备元件造成危害，又浪费掉大量电能的技术问题；提供一种升降机再生电能回馈方法及装置，能将塔机、电梯上的电动机在制动过程中产生的电能进行处理再回馈给电网，有效利用这部份电能，达到节约能源的目的，而且对设备元件也起到很好的保护作用，有利于电动机的运行，降低维修、维护次数。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的升降机再生电能回馈方法，包括下述步骤：对升降机变频调速器的直流输出电压进行监测，当其达到所设定值时，结合给升降机变频调速器供电的电网电压的相位和频率进行综合运算后对连接在升降机变频调速器的直流输出电压和输入电压间的逆变器进行控制，使逆变器产生与该电网性质相匹配的电压，回馈给该电网，供给升降机变频调速器。

作为优选，对所述的逆变器的输出电压进行检测和分析，然后对逆变器进行控制，防止逆变器引入的直流分量注入电网。

作为优选，所述的测得的升降机变频调速器的实时直流电压值输送给DSP控制单元，所述的测得的给升降机变频调速器供电的电网电压的相位和频率值也输送给DSP控制单元，所述的测得的逆变器的输出电压也输送给DSP控制单元，由DSP控制单元进行综合运算，输出的控制信号通过IGBT驱动器驱动逆变器的IGBT可控桥式电路。

本发明的升降机再生电能回馈装置，包括由IGBT可控桥式电路和电抗器相连构成的逆变器以及电网电压检测单元、电网电流检测单元、DSP控制单元、直流电压测量单元，升降机变频调速器的直流输出端接所述的IGBT可控桥式电路的直流端，逆变器的输出电压经电抗器并入供升降机变频调速器工作的电网，所述的电网电压检测单元的输入端、电网电流检测单元的输入端分别连接到供升降机变频调速器工作的电网，电网电压检测单元的输出端、电网电流检测单元的输出端分别与所述的DSP控制单元相连，所述的DSP控制单元经IGBT驱动器与所述的IGBT可控桥式电路的控制端相连，升降机变频调速器的直流输出经直流电压测量单元和DSP控制单元相连。通过直流电压测量单元对升降机变频调速器的直流输出电压进行监测，通过电网电压检测单元、电网电流检测单元分别检测给升降机变频调速器供电的电网的电压和电流，上述测得值均输送给DSP控制单元。当升降机变频调速器的直流输出电压达到所设定值时，DSP控制单元结合该电网电压的相位和频率进行综合分析和运算后输出信号控制IGBT驱动器，进而对逆变器的IGBT可控桥式电路的工作状态进行控制，使逆变器产生与该电网性质相匹配的电压，回馈给供升降机变频调速器工作的电网，达到有效利用电动机在制动过程中产生的多余电能的目的，既节约能源，又对电动机、变频器中的设备元件起到很好的保护作用，有利于电动机的运行，降低维修、维护次数。本发明利用DSP控制单元进行数字处理，实现软件锁相环，从而可以很容易地进行灵活的软件分析和控制。因为用硬件实现锁相环的电路会变得较为复杂，因此我们利用快速DSP处理器对电网和逆变器输出进行控制检测分析，并可采用自适应最优控制方案，以使回馈电网的电能达到最优条件。

作为优选，所述的升降机再生电能回馈装置还包括逆变输出电压检测单元，所述的逆变输出电压检测单元的输入端连接到IGBT可控桥式电路的输出端，逆变输出电压检测单元的输出端与所述的DSP控制单元相连。实现对逆变器输出的直流分量等进行分析，以防逆变器引入的直流分量注入电网。