本發(fā)明屬于節(jié)能電梯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)電電梯的節(jié)能系統(tǒng)及節(jié)能方法。

背景技術(shù)：

普通變頻器大都采用二極管整流橋?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換成直流，然后采用IGBT逆變技術(shù)將直流轉(zhuǎn)化成電壓頻率皆可調(diào)整的交流電控制交流電動(dòng)機(jī)。這種變頻器只能工作在電動(dòng)狀態(tài)，所以稱之為兩象限變頻器。由于兩象限變頻器采用二極管整流橋，無法實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，所以沒有辦法將電機(jī)回饋系統(tǒng)的能量送回電網(wǎng)。

曳引繩（鋼絲繩）兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)動(dòng)，達(dá)到運(yùn)輸目的。

電動(dòng)機(jī)在快速停車過程中（也就是減速的時(shí)候或者急停），由于慣性作用，會(huì)產(chǎn)生大量的再生電能，直接作用于變頻器的中間直流部分，如不消耗這部分電能會(huì)造成變頻器報(bào)故障或者變頻器損壞。常規(guī)電梯采用制動(dòng)電阻來消耗掉這部分電能的。

在一些電動(dòng)機(jī)要回饋能量的應(yīng)用中，比如電梯、提升機(jī)、離心機(jī)系統(tǒng)、抽油機(jī)等，只能在兩象限變頻器上增加電阻制動(dòng)單元，將電動(dòng)機(jī)回饋的能量消耗掉。另外，二極管整流橋會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重諧波污染。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：現(xiàn)有電梯無法實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，沒有辦法將電機(jī)回饋系統(tǒng)的能量送回電網(wǎng)，將電動(dòng)機(jī)回饋的能量消耗掉，而且控制電梯的變頻器中二極管整流橋會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重諧波污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)電電梯的節(jié)能系統(tǒng)及節(jié)能方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種發(fā)電電梯的節(jié)能方法，所述發(fā)電電梯的節(jié)能方法包括以下步驟：

利用IGBT功率模塊實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，采用IGBT做整流橋，用高速度、高運(yùn)算能力的DSP產(chǎn)生SVPWM控制脈沖；一方面調(diào)整輸入的功率因數(shù)，消除對(duì)電網(wǎng)的諧波污染；另一方面將電動(dòng)機(jī)回饋產(chǎn)生的能量反送到電網(wǎng)。

進(jìn)一步，所述發(fā)電電梯的節(jié)能方法包括：

設(shè)轎廂質(zhì)量為P，額定載重質(zhì)量為Q；配重體質(zhì)量為P+0.5Q；

當(dāng)轎廂滿載下行時(shí)，轎廂滿載質(zhì)量＞配重體質(zhì)量；多余0.5Q的質(zhì)量用于發(fā)電；并反饋于電網(wǎng)；

當(dāng)轎廂空載下行時(shí)，轎廂空載質(zhì)量＜配重體質(zhì)量；此時(shí)該電梯處于用電狀態(tài)；

當(dāng)轎廂滿載上行時(shí)，轎廂滿載質(zhì)量＞配重體質(zhì)量；此時(shí)該電梯處于用電狀態(tài)；

當(dāng)轎廂空載上行時(shí)，轎廂空載質(zhì)量＜配重體質(zhì)量；多余0.5Q的質(zhì)量用于發(fā)電；并反饋于電網(wǎng)。

本發(fā)明另一目的在于提供一種發(fā)電電梯的節(jié)能系統(tǒng)，包括：

用于實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，采用IGBT做整流橋的IGBT功率模塊；

用于產(chǎn)生SVPWM控制脈沖，一方面調(diào)整輸入的功率因數(shù)，消除對(duì)電網(wǎng)的諧波污染；另一方面將電動(dòng)機(jī)回饋產(chǎn)生的能量反送到電網(wǎng)的DSP控制器；

用于調(diào)整電梯上下運(yùn)行速度的驅(qū)動(dòng)變頻器；

與驅(qū)動(dòng)變頻器連接，用于制動(dòng)電梯上下運(yùn)行慣性的制動(dòng)電阻；

與驅(qū)動(dòng)變頻器連接，用于帶動(dòng)電梯上下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)。

進(jìn)一步，所述發(fā)電電梯的節(jié)能系統(tǒng)還包括：

用于承載貨物的電梯轎廂；

通過鋼絲與電梯轎廂連接，用于調(diào)整電梯轎廂上下運(yùn)行狀態(tài)的配重體。

進(jìn)一步，所述IGBT功率模塊通過導(dǎo)線與DSP控制器連接；所述IGBT功率模塊通過導(dǎo)線與驅(qū)動(dòng)變頻器連接；所述電動(dòng)機(jī)通過導(dǎo)線與DSP控制器連接。

本發(fā)明提供的發(fā)電電梯的節(jié)能系統(tǒng)及節(jié)能方法，節(jié)能的電用于業(yè)主內(nèi)部公共照明、風(fēng)扇、空調(diào)、水泵等設(shè)備，采用本發(fā)明的四象限產(chǎn)品，業(yè)主每個(gè)月能節(jié)省30%以上的電費(fèi)。以下情況節(jié)省更明顯：樓層越高的電梯，制動(dòng)頻繁，節(jié)能越多；②越新安裝使用的電梯，機(jī)械慣性大，節(jié)能越多；使用時(shí)間越久的電梯，摩擦力大，節(jié)能越多；速度越快的電梯，制動(dòng)頻繁，節(jié)能越多；使用越頻繁的電梯，制動(dòng)頻繁，節(jié)能越多。本發(fā)明根據(jù)測(cè)量不同梯速和載重的結(jié)果，平均節(jié)電率如下：空載上行時(shí)，節(jié)電45.82%；25%額定載重上行時(shí)，節(jié)電30.63%；40%額定載重上行（下行）時(shí)，節(jié)電22.76%；50%額定載重上行（下行）時(shí)，節(jié)電20.89%；75%額定載重下行時(shí)，節(jié)電36.64%；100%滿載下行時(shí)，節(jié)電47.52%。綜合節(jié)電率30.04%。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電電梯的節(jié)能方法流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的轎廂滿載下行時(shí)狀態(tài)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的轎廂空載下行時(shí)狀態(tài)示意圖

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的轎廂滿載上行時(shí)狀態(tài)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的轎廂空載上行時(shí)狀態(tài)示意圖。

圖中：1、轎廂；2、配重體；3、電動(dòng)機(jī)；4、IGBT功率模塊；5、DSP控制器；6、驅(qū)動(dòng)變頻器；7、制動(dòng)電阻。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電電梯的節(jié)能方法，包括以下步驟：

S101：利用IGBT功率模塊實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，采用IGBT做整流橋，用高速度、高運(yùn)算能力的DSP產(chǎn)生SVPWM控制脈沖；

S102：一方面調(diào)整輸入的功率因數(shù)，消除對(duì)電網(wǎng)的諧波污染；另一方面將電動(dòng)機(jī)回饋產(chǎn)生的能量反送到電網(wǎng)。

如圖2至圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電電梯的節(jié)能系統(tǒng)，包括：

用于實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，采用IGBT做整流橋的IGBT功率模塊4；

用于產(chǎn)生SVPWM控制脈沖，一方面調(diào)整輸入的功率因數(shù)，消除對(duì)電網(wǎng)的諧波污染；另一方面將電動(dòng)機(jī)回饋產(chǎn)生的能量反送到電網(wǎng)的DSP控制器5；

用于調(diào)整電梯上下運(yùn)行速度的驅(qū)動(dòng)變頻器6；

與驅(qū)動(dòng)變頻器連接，用于制動(dòng)電梯上下運(yùn)行慣性的制動(dòng)電阻7；

與驅(qū)動(dòng)變頻器連接，用于帶動(dòng)電梯上下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)3。

進(jìn)一步，所述發(fā)電電梯的節(jié)能系統(tǒng)還包括：

用于承載貨物的電梯轎廂1；

通過鋼絲與電梯轎廂連接，用于調(diào)整電梯轎廂上下運(yùn)行狀態(tài)的配重體2。

所述IGBT功率模塊4通過導(dǎo)線與DSP控制器5連接；所述IGBT功率模塊4通過導(dǎo)線與驅(qū)動(dòng)變頻器6連接；所述電動(dòng)機(jī)6通過導(dǎo)線與DSP控制器5連接。

本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電電梯的節(jié)能方法，設(shè)轎廂質(zhì)量為P，額定載重質(zhì)量為Q；配重體質(zhì)量為P+0.5Q；

由圖2所示， 當(dāng)轎廂滿載下行時(shí)，轎廂1滿載質(zhì)量＞配重體2質(zhì)量；多余0.5Q的質(zhì)量用于發(fā)電；并反饋于電網(wǎng)；通過電動(dòng)機(jī)3帶動(dòng)轎廂1運(yùn)行。

如圖3所示，當(dāng)轎廂1空載下行時(shí)，轎廂1空載質(zhì)量＜配重體2質(zhì)量；此時(shí)該電梯處于用電狀態(tài)；通過電動(dòng)機(jī)3帶動(dòng)轎廂1運(yùn)行。

如圖4所示，當(dāng)轎廂1滿載上行時(shí)，轎廂1滿載質(zhì)量＞配重體2質(zhì)量；此時(shí)該電梯處于用電狀態(tài)；通過電動(dòng)機(jī)3帶動(dòng)轎廂1運(yùn)行。

如圖5所示，當(dāng)轎廂1空載上行時(shí)，轎廂1空載質(zhì)量＜配重2體質(zhì)量；多余0.5Q的質(zhì)量用于發(fā)電；并反饋于電網(wǎng)；通過電動(dòng)機(jī)3帶動(dòng)轎廂1運(yùn)行。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。

本發(fā)明實(shí)施例中的UN-5000節(jié)電率測(cè)試統(tǒng)計(jì)：

測(cè)試設(shè)備：每臺(tái)電梯各安裝1個(gè)機(jī)械式電表和電子式電表；

機(jī)械式電表特點(diǎn)：在電梯耗電狀態(tài)下機(jī)械表正轉(zhuǎn)，數(shù)字累加，在電梯處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)機(jī)械表反轉(zhuǎn)，數(shù)字遞減；

電子式電表特點(diǎn)：不管在電梯耗電狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)，數(shù)字均累加；

發(fā)電量計(jì)算方法為：{（當(dāng)前電子式電表數(shù)字-上次電子式數(shù)字表）-（當(dāng)前機(jī)械式電表數(shù)字-機(jī)械式電表數(shù)字）}/2 ；

耗電量的計(jì)算方法為：當(dāng)前機(jī)械式電表數(shù)字-上次機(jī)械式電表數(shù)字+發(fā)電量 或當(dāng)前電子式電表數(shù)字-上次電子式數(shù)字表-發(fā)電量；

節(jié)電率計(jì)算方法為：發(fā)電量/（耗電量+發(fā)電量）*100%；

測(cè)節(jié)電率計(jì)算方法如下：

發(fā)電量計(jì)算方法為：{（當(dāng)前電子式電表數(shù)字-上次電子式數(shù)字表）-（當(dāng)前機(jī)械式電表數(shù)字-機(jī)械式電表數(shù)字）}/2 ={（166-63）-（51-11） }/2=(103-40)=31.5；

耗電量為:166-63-31.5=71.5；

節(jié)電率為：節(jié)電率計(jì)算方法為：發(fā)電量/（耗電量+發(fā)電量）*100%=31.5/(71.5+31.5)*100%=30.5%。

本發(fā)明節(jié)能的電用于業(yè)主內(nèi)部公共照明、風(fēng)扇、空調(diào)、水泵等設(shè)備，因此對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來說是節(jié)省電的，也就是說如果同樣的工況下，采用四象限產(chǎn)品，業(yè)主每個(gè)月能節(jié)省30%以上的電費(fèi)。以下情況節(jié)省更明顯：

①樓層越高的電梯，制動(dòng)頻繁，節(jié)能越多；②越新安裝使用的電梯，機(jī)械

②慣性大，節(jié)能越多；

③使用時(shí)間越久的電梯，摩擦力大，節(jié)能越多；

④速度越快的電梯，制動(dòng)頻繁，節(jié)能越多；

⑤使用越頻繁的電梯，制動(dòng)頻繁，節(jié)能越多。

本發(fā)明根據(jù)測(cè)量不同梯速和載重的結(jié)果，平均節(jié)電率如下：

空載上行時(shí)，節(jié)電45.82%；25%額定載重上行時(shí)，節(jié)電30.63%；40%額定載重上行（下行）時(shí)，節(jié)電22.76%；50%額定載重上行（下行）時(shí)，節(jié)電20.89%；75%額定載重下行時(shí)，節(jié)電36.64%；100%滿載下行時(shí)，節(jié)電47.52%。綜合節(jié)電率30.04%。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。