英威騰Goodrive300-29系列能量回饋變頻器在施工升降機上的應用

文:深圳市英威騰電氣股份有限公司技術服務中心 潘超 肖長征 徐進2021年第二期

  1、 引言

  目前施工升降機按速度可以分成三種,(1)0-40m/min的低速梯;(2)0-63m/min的中速梯;(3)0-100m/min的高速梯。隨著樓層的增高,施工升降機下放時通過制動電阻產(chǎn)生的熱量嚴重影響到籠內(nèi)舒適度,產(chǎn)生極大的能源浪費。通過使用Goodrive300-29系列能量回饋變頻器能達到更安全、更節(jié)能、更環(huán)保的目的。

  2、 設備/工藝介紹

  2.1 設備原理

  施工升降機,俗稱施工電梯,由設置齒輪驅(qū)動機構(gòu)和安全保護機構(gòu)的吊籠,裝載人員或物料,沿著支撐在基礎上和附著于建筑結(jié)構(gòu)的導軌架,以齒條為階梯,上升、下降或??吭谒竭_的樓層,從而達到安全、快捷實現(xiàn)人員跟物料垂直運輸?shù)脑O備。

  2.2 現(xiàn)場工況

  整套系統(tǒng)動作過程,是通過操作手柄給指令到PLC后,由PLC根據(jù)指令執(zhí)行相應動作,來控制單臺回饋整流變頻器,驅(qū)動兩臺13KW電機經(jīng)渦輪蝸桿減速機后,在標準節(jié)的齒條上面來進行上行、下行、減速停機操作的。而變頻器是通過空間電壓矢量模式,同時控制兩臺電機運行。

  整個過程如下所述:

  在吊籠上升時,變頻器開始進行松閘力矩檢查,達到松閘電流后剎車打開,否則報TPF故障;同時專用的IF功能介入,以電流控制為基準,能保證輸出電流恒定在設定值,從而保證低頻出力,當運行頻率到達IF切出頻率時,IF逐漸切出直到到達完全切除的設定頻率時才完全切除,從而達到IF切出時吊籠的平穩(wěn)性。

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圖 1 Goodrive300-29 系列能量回饋變頻器整流回饋工作流程

  下行時松閘打開瞬間力矩突變加上吊籠受重力影響會造成啟動過程中會有輕微晃動發(fā)生,對于這種晃動,我們通過正向力矩來保證來解決這一問題,從而達到上升、下降到停機中的安全與舒適并存的效果。但這種方案如果沒有整流回饋就會產(chǎn)生一個問題,下放跟減速中的能量轉(zhuǎn)換成電能后只能通過電阻來消耗,而電阻的熱量在籠內(nèi)散發(fā)后,會將籠內(nèi)溫度升高對司乘人員來說都是一種煎熬。下面將英威騰Goodrive300-29回饋過程及特點進行介紹。

  3、 Goodrive300-29系列能量回饋變頻器整流回饋特性描述及特點

  3.1 Goodrive300-29回饋特性描述

  六脈沖整流的工作過程如圖1所示,R、S、T為三相電壓,Q1為R相上管,Q2為S相上管,Q3為T相上管,Q4為R相下管,Q5為S相下管,Q6為T相下管。鎖相后,上管的開通情況:對應電網(wǎng)相電壓過零點的30度開通,150度關斷,開通時間為6.666ms;下管的開通情況:對應電網(wǎng)相電壓過零點的210度開通,330度關斷,開通時間為6.666ms,故輸出的PWM周期為20ms,頻率為50Hz。

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圖 2 英威騰 Goodrive300-29 系列能量回饋變頻器

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圖 3 主回路接線示意圖

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表 1 方案比較

  3.2 Goodrive300-29回饋特點

  1)控制簡單;

  2)功率密度高,占用空間小;

  3)節(jié)能高效。

  4、英威騰Goodrive300-29系列能量回饋變頻器系統(tǒng)方案特點

  4.1主要配置清單

  變頻器:Goodrive300-29-037-4PLC:IVC1L-2416MAR

  電機:2*13KW 電流:2*29.5A

  4.2以某升降機應用實驗場實測數(shù)據(jù)為例

  英威騰Goodrive300-29系列能量回饋變頻器能量回饋測試數(shù)據(jù):

  測試方式:1) 實驗分空籠,一噸,二噸三種情況,每種上下三十個來回為一組數(shù)據(jù),測三組數(shù)據(jù);2) 單次運行距離:吊籠上下一次為一個來回,上28米左右,下28米左右,共56米。數(shù)據(jù)對比相同載重量普通變頻電梯,在采用英威騰Goodrive300-29能量回饋一體機方案后,綜合節(jié)電率在50%以上。

  5.現(xiàn)場運行狀況

  英威騰Goodrive300-29系列能量回饋變頻器自2017年正式批量應用,目前經(jīng)過4年多的市場驗證,整體節(jié)電效果明顯,故障率低,維護方便。

  6.結(jié)束語

  節(jié)能技術的創(chuàng)新是整個行業(yè)永恒的主題,開展建機行業(yè)的節(jié)能減排工作必須依靠節(jié)能技術的進步,只有充分了解行業(yè)的生產(chǎn)實際情況,了解建機行業(yè)的技術需求,才能更好為建機產(chǎn)品的持續(xù)更新服務,英威騰在建機行業(yè)有著十余年研發(fā)跟應用經(jīng)驗,通過不斷創(chuàng)新一定會在現(xiàn)有的基礎上持續(xù)引領行業(yè)潮流。

  參考文獻

  [1] 《Goodrive300-29系列能量回饋變頻器產(chǎn)品說明書》深圳市英威騰電氣股份有限公司


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