起重機(jī)能量回饋系統(tǒng)的研究.pdf

1、世界各國(guó)對(duì)能源的需求很大，如果能節(jié)約地使用能源，那么耗盡有限能源的速度就會(huì)放慢，所以合理使用現(xiàn)有能源尤為重要。在現(xiàn)有能源利用中，例如起重機(jī)械設(shè)備，其處于動(dòng)力負(fù)載工況下(位能性負(fù)載下放或者平移機(jī)構(gòu)緊急減速、順風(fēng)運(yùn)行等)時(shí)，異步電機(jī)將處于再生發(fā)電狀態(tài)，即產(chǎn)生再生能量。大多數(shù)情況下是通過(guò)能耗的方式將其消耗掉，造成了極大的浪費(fèi)。另一種方式是回饋，即將再生能量回送到交流電網(wǎng)中。目前現(xiàn)行的的成熟技術(shù)主要是基于全控型功率開(kāi)關(guān)器件(IGBT)的電能回饋

2、裝置，但無(wú)論是將其整合在變頻器內(nèi)部，還是成為獨(dú)立的單元，成本都是很高的。
　　 為了降低成本，本文提出了一種簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的再生能量回饋系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并采用正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行控制。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)獨(dú)立于起重機(jī)變頻系統(tǒng)，主要包括由半控型功率器件晶閘管組成的有源逆變橋和連接于變頻器直流母線與有源逆變橋直流側(cè)之間的輔助設(shè)施，其中輔助部分由一只電感L1、一只二極管D和一只全控型功率器件TR組成。電感是功率傳遞的媒介，二極管起

3、續(xù)流作用，全控型功率器件TR控制回饋能量傳遞的切斷與開(kāi)通。該系統(tǒng)工作流程包括儲(chǔ)能和釋能兩個(gè)環(huán)節(jié)。儲(chǔ)能環(huán)節(jié)由直流母線、全控型功率器件TR、電感L1和二極管D組成。釋能環(huán)節(jié)由電感L1、二極管D、有源逆變橋和交流電網(wǎng)組成。當(dāng)TR導(dǎo)通時(shí)，電感儲(chǔ)能，同時(shí)封鎖所有晶閘管；當(dāng)TR關(guān)斷時(shí)，相對(duì)應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通，儲(chǔ)存在電感上的能量通過(guò)有源逆變橋傳遞到交流網(wǎng)側(cè)。該系統(tǒng)通過(guò)軟件PSIM對(duì)其進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了其原理的可行性，并對(duì)由此產(chǎn)生的諧波進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。