基于超級電容的電梯節(jié)能控制技術(shù)與能效評價方法研究.pdf

1、電梯作為高耗能特種設(shè)備，節(jié)能潛力巨大。目前，國內(nèi)電梯節(jié)能技術(shù)以及電梯能效評價方法研究總體處于起步階段，尚未出臺相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，若照搬國外電梯能耗評價方法對國內(nèi)電梯開展分等級的能效評價，將得出不合實際的結(jié)論；考慮碳排放和貿(mào)易保護(hù)措施，我國電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展將受制約。圍繞這一課題，本文對基于超級電容的電梯節(jié)能技術(shù)和能效評價方法進(jìn)行深入研究，以促進(jìn)我國電梯節(jié)能技術(shù)發(fā)展，提高電梯節(jié)能降耗水平，為電梯能耗審查和監(jiān)督管理提供技術(shù)支撐。
　　首先采用基

2、于FFT的諧波檢測方法，對目前國內(nèi)在用的12臺典型曳引電梯分別在有、無能量反饋情況下進(jìn)行電壓和電流諧波的檢測，比較分析了電梯反饋能量的諧波特點以及能量反饋裝置對電能質(zhì)量的影響。研究結(jié)果表明，電梯反饋能量會對電網(wǎng)諧波產(chǎn)生不可忽視的影響，應(yīng)加強電梯能量反饋裝置的質(zhì)量控制和監(jiān)管，減少諧波污染。
　　其次，確立超級電容節(jié)能型電梯的組成結(jié)構(gòu)，在靜態(tài)條件下分別建立超級電容debyepolarizationcell模型，transmission

3、line模型，集總參數(shù)電路模型等超級電容等效電路模型，并在此基礎(chǔ)上，建立超級電容儲能系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；對雙向DC/DC電路的控制策略展開研究，確立雙向DC/DC電路的兩種工作模式，采用上下橋臂獨立控制方式，設(shè)計PI控制器進(jìn)行仿真分析，模擬電梯運行過程中能量流動狀態(tài)。
　　再次，詳細(xì)推導(dǎo)分析輕載上行/重載下行、輕載上行/輕載下行、重載上行/輕載下行和重載上行/重載下行四種典型工況下功率流狀況，結(jié)合轉(zhuǎn)矩曲線分析出電梯上行和下行過程中每一

4、個啟停和恒速運行階段的電梯工作狀態(tài)(電動耗能狀態(tài)或再生發(fā)電狀態(tài))，根據(jù)推導(dǎo)結(jié)果證明一個參考行程下電梯最大再生能量與電梯額定載荷從頂層運行底層的勢能相等，并據(jù)此給出超級電容參數(shù)設(shè)計的步驟和方法。
　　最后，將電梯曳引系統(tǒng)的動力學(xué)模型和永磁同步電機的電磁學(xué)模型相結(jié)合，建立機電耦合的永磁同步電機驅(qū)動的曳引電梯的運行能耗計算模型，通過大量實驗數(shù)據(jù)與理論模型的計算結(jié)果進(jìn)行比較，驗證能耗計算模型可靠性；以該能耗計算模型和大量實測及調(diào)查數(shù)據(jù)為基