节能型电梯配电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102013754A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102013754A(43)申请公布日2011.04.13(21)申请号201010573041.1(22)申请日2010.11.30(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人祝长生王萌(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人陈昱彤(51)Int.Cl.H02K7/02(2006.01)H02J9/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称节能型电梯配电系统(57)摘要本发明公开一种节能型电梯配电系统，其飞轮储能装置中的信号采样单元用于采集电解电容、双向能量变换器、飞轮、飞轮电机、电网、电梯系统中的逆变器的状态参数，信号采样单元输出端与A/D转换器输入端连接，A/D转换器输出端与计算控制单元输入端连接，计算控制单元通信端口与通信单元连接，计算控制单元的控制信号输出端与隔离驱动单元输入端连接；隔离驱动单元输出端与双向能量变换器控制端连接；电解电容正端分别与三相整流器输出端口正端、双向能量变换器直流端口正端连接，电解电容负端分别与三相整流器输出端口负端、双向能量变换器直流端口的负端连接；飞轮电机的转子与飞轮同轴连接，飞轮电机的三相定子绕组与双向能量变换器的交流端电连接。CN1023754ACCNN102013754102013761AA权利要求书1/1页1.一种节能型电梯配电系统，其特征在于：包括三相整流器(1)、电解电容(2)和飞轮储能装置(9)，所述飞轮储能装置(9)包括飞轮(7)、飞轮电机(6)、双向能量变换器(5)和能量控制器(8)，所述能量控制器(8)包括信号采样单元(21)、A/D转换器(22)、计算控制单元(23)、隔离驱动单元(24)和通信单元(25)，所述信号采样单元(21)用于采集电解电容(2)、双向能量变换器(5)、飞轮(7)、飞轮电机(6)、电网、电梯系统中的逆变器的状态参数；信号采样单元(21)的输出端与A/D转换器(22)的输入端连接，A/D转换器(22)的输出端与计算控制单元(23)的输入端连接，计算控制单元(23)的通信端口与通信单元(25)连接，计算控制单元(23)的控制信号输出端与隔离驱动单元(24)的输入端连接，隔离驱动单元(24)的输出端与双向能量变换器(5)的控制端连接；所述电解电容(2)的正端分别与三相整流器(1)输出端口的正端、双向能量变换器(5)直流端口的正端连接，电解电容(2)的负端分别与三相整流器(1)输出端口的负端、双向能量变换器(5)直流端口的负端连接；飞轮电机(6)的转子与飞轮(7)同轴连接，飞轮电机(6)的三相定子绕组与双向能量变换器(5)的交流端电连接。2CCNN102013754102013761AA说明书1/5页节能型电梯配电系统技术领域[0001]本发明涉及一种节能型电梯配电系统，特别是公开一种使用飞轮储能装置作为电梯的辅助电源、能量回收单元和备用电源的技术方案，属于能源和电器领域。背景技术[0002]随着社会城市化进程的推进，高层建筑不断涌现。作为高楼的垂直交通工具，电梯的需求量也在日益增长。人们对电梯安全性、高效性、舒适性的不断追求推动了电梯技术的进步。在电梯广泛普及和发展的同时，电梯的耗能也以惊人的速度增长。随着能源问题的逐渐凸显，电梯的节能技术已经成为人们关心的话题之一。[0003]众所周知，电梯在工作过程中不仅位能发生变化，而且机械动能也发生变化。其工作过程并不是一个单方向消耗能量的过程，而是一个既有能量吸收、也有能量回馈的往复过程。[0004]电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械动能，电梯到达目标楼层前要逐步减速直到电梯停止运动为止，这一过程是电梯释放机械动能的过程。[0005]电梯还是一个位能性负载。为了减小拖动负荷，降低电梯电机的功率，电梯的轿厢都配有对重平衡块。对重平衡块的重量一般等于轿厢载重50％额定负载时的重量。当二者之间存在质量差时，电梯升降就会引起机械位能的改变。其中质量重的部件上行时，电梯电机从电网吸收能量，拖动电梯使电梯的机械位能增加；质量重的部件下行时，电梯的机械位能减少。[0006]电梯运行过程中释放的机械能(包括机械动能和机械位能)通过电梯电机和变频器转变成电能在变频器直流环节的电容中储存起来，使电容电压逐渐上升。由于该电容的容量有限，如不及时释放电容中的电能，就会产生过压故障，使变频器停止工作。目前释放电容中多余电量的方法是通过外加功率电阻将能量消耗掉或采用回馈单元将能量回馈到电网。外加功率电阻的方法简单实用，易于施行，但这种方式不仅使能量白白浪费掉，而且会导致电梯的工作环境温度升高，必须额外增加冷却装置，提高了成本。采用回馈