[实用新型]一种位能负载及能量回收再利用的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机拖动及再生能量的回收领域，特别是一种适用于起重机械、各类升降机的位能负载及能量回收再利用的装置。本实用新型的装置也可以用于矿山机械及电力运输机械。

背景技术

随着社会的发展和进步，人们对节能降耗、绿色环保越来越关注，各行各业在节能降耗、绿色环保方面均不同程度进行了大量的研究和应用。电机拖动在工程起重运输机械中得到广泛应用，研究工程起重运输机械中具有位能负载或制动再生能量的回收及应用有着积极意义。

传统工程起重运输机械中，起重机械重物下降过程和电机制动的能量全部或部分转变成热能，消耗在电阻或制动器上，这既浪费了能源，又增加了维护成本，也缩短了机构传动零部件的寿命，且具有噪音大、振动大等缺点。

目前，起重机械重物下降过程的能量回收是采用逆变方式直接回馈到接入的电网，节能经济效果难以体现在同一设备上，谐波污染不同程度的降低了供电质量和影响供电装置的稳定性。另外，采用具备能量回馈功能的控制装置，必须满足最大拖动功率要求，采用具备能量回馈功能与不具备回馈功能的设备对吸收电源供电设备的电能是相同，再之具备能量回馈功能的装置成本高，营运成本居高不下，技术维护困难等，因此限制了它的应用。采用直流母线超级电容储能方式的再生能量技术虽能有效降低电源供电容量，但由于生产成本高昂，是传统电控系统价格的10倍以上，因此使产品缺乏竞争力。

中国专利201020237216.7公开了一种起重机的自馈式电能回收系统，可以回收重物下降时的位能，从而达到节能的效果。存在的问题是电机只能采用直流电机，电控系统复杂，性价比不高。

中国专利201120203379.8公开了一种用于电动车的能量回收控制系统，通过单独设置的驱动电机和发电机，可以回收在减速过程中产生的能量，但是发电机在驱动时空转，既不驱动也不发电，仍存在设备和能量浪费的状况。

中国专利201010197265.7公开了一种机床能量回收系统，通过在电机轴上设置的绕组轴线圈及永磁体，并配合空载检测装置回收空载能量。存在问题同样是该绕组线圈也仅在回收空载能量时起作用，而驱动时不动作。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种位能负载及能量回收再利用的装置，可以最大限度的利用设备，并降低设备配置成本，提高整个装置的性价比。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种位能负载及能量回收再利用的装置，包括拖动电动机和回馈电动机，回馈电动机与拖动电动机的输出轴机械连接，用于同时驱动负载；

拖动电动机独立地与拖动电机驱动装置电连接；

回馈电动机为直流串励电动机，回馈电动机与储能单元电连接，用于回收能量并在驱动负载时为回馈电动机提供电能。

所述的储能单元中，回馈电动机通过导向二极管与电能储放器电连接，电能储放器与辅助充电装置电连接。

所述的电能储放器为蓄电池、超级电容器或普通电容器，或者前述元件的组合。

所述的拖动电机驱动装置由单独的电源供电。

拖动电动机为交流电动机或直流电动机。

拖动电动机与回馈电动机之间的功率配比为2.5~1:1。

本实用新型提供的一种位能负载及能量回收再利用的装置，通过由拖动电动机和回馈电动机组成复合电机，既可满足拖动时所需功率，又能实现倒拖时回馈能量的回收和应用，且回馈电动机驱动系统是独立电控系统，对拖动电机供电控制系统无干涉。在同等负载情况下，本实用新型所选拖动电动机功率可减少50%以上，大大降低拖动电动机主回路电控系统容量，从而大幅降低成本。同时，系统回馈能量又可再应用，可降低能耗40%以上，这既降低了设备制造成本和营运成本，也实现了节能降耗的效果。

且本实用新型中的拖动电动机可以采用交流电动机或直流电动机，从而配置更为灵活，也有利于降低成本。