简介:适合变频器电梯论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关变频器电梯开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
（迅达管理（上海）有限公司研发部,上海 200070）
摘 要：能量反馈型电梯是通过电能回馈装置把直流电路中存储的电能逆变成与电网电压同频率同相的交流电,使原本消耗在制动电阻上的电能反馈给电网上,可供大楼照明和空调等使用,并且不污染电网.能量反馈型电梯是电梯节能的发展方向,随着我国城市化进程推进,对电梯需求量迅猛增长,总量跃居世界城市首位.而电梯又是楼宇中耗能最大的产品,因此节能在电梯领域有着特别重要的研究意义.
关键词：能量反馈；电梯变频器；电梯节能；电能回馈装置；交流电
中图分类号：TP202 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）35-0061-02
能量反馈型电梯是通过电能回馈装置把直流电路中存储的电能逆变成与电网电压同频率同相的交流电,使原本消耗在制动电阻上的电能反馈给电网上,可供大楼照明和空调等使用,并且不污染电网.据统计,能量反馈型电梯能量转换率超过97%,节电率可达到15%～45%,非常适合高层电梯使用.
普通的电梯变频器通过二极管整流桥将交流电转化成直流,然后采用IGBT模块逆变将直流转化成电压频率可调电供交流电动机.该变频器只工作在电动状态,由于变频器采用二极管整流桥无法实现能量的双向流动,所以无法将电机回馈的能量送到电网上,只能在变频器上增加制动电阻来消耗电梯回馈的能量.而且二极管整流桥还会对电网产生严重的谐波污染.目前在变频器输入侧同样使用IGBT模块技术,PWM控制,输出相位精准,还能有效控制高次谐波.IGBT模块可以实现能量的双向流动,不仅能提高输入的功率因素,而且将电动机回馈产生的能量反馈电网,达到电梯的节能效果.
电梯负载由轿厢和对重平衡块组成.只有当轿厢载重为50%时,轿厢和对重平衡块才处于基本平衡状态,否则轿厢和对重就会产生质量差,使电梯运行时产生机械位能.当电梯轿厢重量小于对重块重量时,电梯上行曳引机发电,下行耗电；反之,上行耗电,下行发电.当电梯重载下行和轻载上行时,所产生的机械能会通过曳引机和变频器转化成直流电能,能量反馈单元再将这部分电能回馈到电网.供用电设备,起到节约电能的目的.也可以简单理解为曳引机拖动负载做功,完成机械能和电能相互转化的过程.
下面介绍能量反馈型变频器的原理：
1. 变频器功能结构图
（1）三相进线处FEN滤波器能减少主电源侧由变频器产生的传导性干扰,降低到可以接受的程度；（2）变频器直流侧的主要任务是将输入侧交流电压转化成直流环电压（中间回路CZK）.直流侧电流由印板“PIOFCR和PVEC”共同控制,采用PWM调制解调,在电动机和发电机模式下功率因素为1.另外,电流次谐波能较大程度减少,达到谐波失真量（THD_i）小于5%.简单来说,变频器功率因素为1的功能相当于从直流侧看为电阻性负载或发电机.输入电压的范围允许从380～460V,不需要外部电压适配器是其一大优势；（3）直流环中间回路（CZK）储存电压可达到750V,它能解耦从变频器马达侧交流电压到变频器的直流侧；（4）变频器马达侧的主要功能是将直流环电压（UZK）转化成调压调频交流电.由印板“PIOVEC和PVEC”来控制IGBT模块产生PWM调制信号,优化控制电机电流,电机力矩的矢量控制以及良好的电梯舒适感.
2. 变频器内部电路图
2.1 功能
变频器是将三相恒压恒频电转化成调压调频三相电.
2.2 输入回路
输入侧电路由主电源滤波器（FEN）、充电电阻（WGR）、充电接触器（SGRW）、主电源接触器（SGR）和直流电感（LN）组成.
2.3 变频器直流侧
变频器直流侧电路是由PIOFCR/PVEC进行调频控制.由于较高的切换频率和相对大的直流侧电感作用,所以在额定负载下直流侧电流次谐波被降低到5%（THD_i）.
直流侧的IGBT模块具有较高的使用寿命和较低的维护成本.由于精确的电流控制和使用IGBT模块,所以允许在设计上输入侧电路不需要加保险丝.变频器内部变压器M1/M2/M3用来监测主电源,确保和主电源的同步性,电流由IGBT内部控制,直流环电压由DCLI2或DCL1-FCR来控制.直流侧PIOFCR由马达侧PIOVEC发出的“enable”信号来控制.
2.4 变频器马达侧
变频器将平滑的直流环电压分解成三相电压频率可变交流电,由马达侧IGBT模块通过适当的切换频率来控制,控制电路设计成为三相桥式电路.变频器马达侧输出完全由PIOVEC/PVEC来控制,通过接口印板SDS分配并驱动IGBT模块,并包含有保护电路（如过流、过压、高温、短路等）,这些都由PIOVEC/PVEC印板直接或间接来监控和处理,风扇和接触器由PIOVEC来控制.输出电流由IGBT模块来控制.
电梯变频器论文范文:东元A510变频器在电梯上应用案例
2.5 输出回路
输出侧的三个电流感应器用来记录电机电流的实际值并反馈给变频器用来矢量控制.输出侧的接触器（论文范文）用作每次运行后切断马达和变频器电路.
2.6 输入侧控制模块PIOFCR/PVEC
在电梯启动前,由主接触器SGRW和充电电阻WGR来给直流环充电.只要当直流环电压达到设定值,PIOVEC会给出使能信号到PIOFCR进行电压和相位控制.当处于电动机状态下相位参考值为0°或者处于发电机状态下相位为180°,这是重要的前提条件来获得直流侧功率因素1.实际的相位输入信号由变压器M1/M2/M3来获取并处理.
参考相位和实际相位由变频器内部的相位控制器来处理.变频器直流侧控制单元PIOVEC&,PVEC通过参考电压控制直流环电压达到默认值750V.参考直流环电压值,实际电压值和实际电流值都是由变频器内部电压控制器来处理.
脉宽调制PWM最终产生相应的控制信号,根据电压控制调节器来控制IGBT模块使直流环电压稳定.
2.7 输出侧控制模块PIOVEC/PVEC
变频器马达侧控制器PIOVEC&,PVEC从电梯控制器接受电梯速度参考值,并同时从马达编码器上接受速度的实际值.电梯速度的参考值和实际值之间误差由变频器内部的速度控制器来处理.
电机内的磁通量参考值由马达驱动参数和直流环回路电压形成.磁通量的参考值和实际值的误差由变频器内部的磁通量控制器来处理.
电流参考值通过磁通控制器输出量和速度控制器输出量计算得到,并且传送给电流控制器并产生电压参考信号.脉宽调制PWM最终产生相应的控制信号给IGBT模块,使马达电压精确跟随预设定好的参考值.
集成智能功率模块IGBT已经用于电梯变频器的输入及输出侧,由强大的变频器控制单元来控制并由数字矢量来控制马达的速度.该技术运用于电梯上有如下的优点：（1）电梯从静止到满速,能够充分并精确控制马达的速度和力矩；（2）论文范文的电梯运行舒适感；（3）减少马达的噪音；（4）较低的能耗；（5）论文范文的电源谐波处理；（6）电梯静止时负载力矩补偿；（7）高性能的数字矢量控制；（8）较低的启动电流；（9）电路短路保护功率元器件.
能量反馈型电梯的驱动系统目前使用永磁同步无齿曳引机.永磁同步无齿曳引机与传统的涡轮、蜗杆传动的曳引机相比具有如下优点：（1）永磁同步无齿曳引机是直接驱动,没有涡轮、蜗杆传动副,永磁同步电机没有异步电机所需非常占地方的定子线圈,而制作永磁同步电机的主要材料是高能量密度的高剩磁感应钕铁硼,其气隙密度一般达到0.75T以上,所以可以做到体积小和重量轻；（2）传动效率高.由于采用了永磁同步电机直接驱动,没有涡轮、蜗杆副,其传动效率可以提高20%～30%；（3）永磁同步无齿曳引机由于不存在一个异步电机在高速运行时轴承所产生的噪声和不存在涡轮蜗杆副接触传动所产生噪声,所以整机噪声可降低5～10dBA；（4）能耗低.从永磁同步电机工作原理可知道励磁是由永磁铁来实现的,不需要定子额外提供励磁电流,因而电机的功率因素可以达到很高（理论上可以达到1）.同时永磁同步电机的转子无电流通过,不存在转子损耗问题.一般比异步电机降低45%～60%损耗.由于没有效率低,高能耗涡轮蜗杆传动副,能耗进一步降低；（5）永磁同步无齿曳引机不存在齿廓磨损问题和不需要定期更换润滑油,因此其使用寿命长,且基本不用维修.
以上基本介绍完电梯变频器及驱动构成的能量反馈系统及原理.在电梯向高技术发展的将来,市场迫切需要论文范文低、可靠性高、使用寿命长、使用成本低的产品,能量反馈型电梯必将得到普及和市场的认可,前景看好.
参考文献
[1] 陶鹏．节能电梯再生能量馈网系统研究[D]．武汉理工大学,2010．
[2] 侯明．基于DeviceNet的电梯监控系统[D]．昆明理工大学,2004．
[3] 李泓良,林志．无齿轮永磁同步曳引机应用问题探讨[J]．企业文化（中旬刊）,2013,（3）．
作者简介：朱宏（1982-）,男,迅达管理（上海）有限公司研发部研发工程师.
总结：本论文主要论述了变频器电梯论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
电梯变频器论文范文引用文献:
[1] 变频器论文范文参考 变频器毕业论文范文[精选]
[2] 变频器论文范文 关于变频器论文范文检索8000字
[3] 变频器论文范文 关于变频器类学年毕业论文范文2万字
