儲能型升降的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種儲能型升降機，該儲能型升降機包括整流濾波電路及至少一個變頻驅(qū)動單元；整流濾波電路用于將三相輸入電源的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出；整流濾波電路的輸出端經(jīng)直流母線連接至少一個變頻驅(qū)動單元；直流母線上還連接有用于存儲直流母線上再生能量的儲能單元。本實用新型通過整流濾波電路將三相輸入電源的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出給至少一個變頻驅(qū)動單元，實現(xiàn)了一個以上變頻驅(qū)動單元的直流供電，且直流母線上還連接有存儲直流母線上再生能量的儲能單元，從而使得由直流母線供電的變頻驅(qū)動單元在制動情形下生成的再生能量經(jīng)儲能單元實現(xiàn)回收利用，既提高了整個系統(tǒng)的節(jié)能效率，又保證了直流母線供電電壓的穩(wěn)定性。
【專利說明】儲能型升降機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及升降機【技術(shù)領(lǐng)域】，特別地，涉及一種儲能型升降機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，交流電機變頻調(diào)速技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。如施工升降機領(lǐng)域，由于施工升降機啟動時的啟動電流大，且在下行過程中存在較大的勢能，每次停機時機械沖擊大，將變頻調(diào)速應(yīng)用于施工升降機后，施工升降機由變頻調(diào)速器控制逐漸加速至給定速度，運行平穩(wěn)、機械沖擊小，且施工升降機的耗電量由小逐漸變大，無沖擊電流。當(dāng)施工升降機下行時，利用施工升降機自身的勢能拖動電動機運行，耗電量小。因此，變頻控制的施工升降機與普通的采用交流接觸器直接控制電動機驅(qū)動的升降機相比，節(jié)能效率在40 %以上。
[0003]一般一臺施工升降機有兩個吊籠同時延標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上下運行，兩邊吊籠有兩套獨立的電控裝置，也就是說在變頻施工升降機中有兩套獨立的變頻控制系統(tǒng)。目前，對低壓變頻器來說，其主電路模式幾乎是統(tǒng)一的電壓型，交一直一交電路，即整流一交流轉(zhuǎn)直流電路，濾波電路，IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)逆變電路一直流變交流電路的原理來完成電動機的調(diào)速，從而驅(qū)動變頻施工升降機調(diào)速運行。在變頻施工升降機運行中，施工升降機上行時，變頻器向外輸出功率，當(dāng)施工升降機下行時，由于吊籠、吊籠內(nèi)載重的勢能拖動電動機運行，這時電動機處在發(fā)電狀態(tài)，電動機所發(fā)的電量通過IGBT的續(xù)流二極管整流后疊加在變頻器的整流電路上，從而引起變頻器直流母線電壓升高，習(xí)慣上常常把施工升降機下行時電動機所發(fā)的這部分電能叫再生能量。如果電動機發(fā)出的這部分再生能量不被消耗掉，會引起變頻器直流母線側(cè)電壓的升高，從而影響變頻器的正常運行。
[0004]現(xiàn)有的通用的變頻器再生能量處理方式為能耗制動，即當(dāng)再生能量引起變頻器母線電壓升高到某一值時，制動單元控制再生能量以熱能方式通過能耗制動單元來消耗。因此，變頻器的再生能量就被白白浪費掉了，而且由于能耗制動單元在消耗這部分再生能量時會產(chǎn)生大量熱量，嚴(yán)重影響施工升降機和變頻器的運行環(huán)境。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型目的在于提供一種儲能型升降機，以解決現(xiàn)有的升降機在被動運行情形下再生能量無法回收利用的技術(shù)問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種儲能型升降機，包括整流濾波電路及至少一個變頻驅(qū)動單元；
[0008]整流濾波電路用于將三相輸入電源的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出；
[0009]整流濾波電路的輸出端經(jīng)直流母線連接至少一個變頻驅(qū)動單元；
[0010]直流母線上還連接有用于存儲直流母線上再生能量的儲能單元。
[0011]進一步地，變頻驅(qū)動單元為多個，多個變頻驅(qū)動單元并聯(lián)連接至直流母線上。
[0012]進一步地，儲能單元包括處理器、直流轉(zhuǎn)換電路、儲能裝置和檢測電路；[0013]處理器經(jīng)檢測電路連接至三相輸入電源，檢測電路用于將三相輸入電源經(jīng)整流濾波處理后的電源電壓信號輸入處理器；
[0014]處理器用于接收直流母線上的電壓信號及檢測電路輸出的電源電壓信號，并生成指令給直流轉(zhuǎn)換電路；
[0015]直流轉(zhuǎn)換電路用于連接直流母線與儲能裝置，并根據(jù)處理器的指令來控制儲能裝置儲存直流母線上的再生能量或者向直流母線供電。
[0016]進一步地,儲能裝置為超級電容或者蓄電池。
[0017]進一步地，直流轉(zhuǎn)換電路為升降壓斬波電路。
[0018]進一步地，儲能裝置還包括SOC檢測單元，SOC檢測單元連接至處理器。
[0019]進一步地，變頻驅(qū)動單元用于連接驅(qū)動升降機做升降運動的電動機。
[0020]本實用新型具有以下有益效果:
[0021]本實用新型儲能型升降機，通過整流濾波電路將三相輸入電源的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出給至少一個變頻驅(qū)動單元，實現(xiàn)了一個以上變頻驅(qū)動單元的直流供電，且直流母線上還連接有存儲直流母線上再生能量的儲能單元，從而使得由直流母線供電的變頻驅(qū)動單元在制動情形下生成的再生能量經(jīng)儲能單元實現(xiàn)回收利用，既提高了整個系統(tǒng)的節(jié)能效率，又保證了直流母線供電電壓的穩(wěn)定性。
[0022]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0024]圖1是本實用新型優(yōu)選實施例儲能型升降機的原理方框示意圖；以及
[0025]圖2是本實用新型優(yōu)選實施例儲能型升降機的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:
[0027]10、整流濾波電路；20、直流母線；30、變頻驅(qū)動單元；
[0028]40、儲能單元；41、處理器；42、直流轉(zhuǎn)換電路；
[0029]43、儲能裝置；44、檢測電路；50、電動機；60、三相輸入電源。
【具體實施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0031]參照圖1，本實用新型的優(yōu)選實施例提供了一種儲能型升降機，包括整流濾波電路10及至少一個變頻驅(qū)動單元30 ;整流濾波電路10用于將三相輸入電源60的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出；整流濾波電路10的輸出端經(jīng)直流母線20連接至少一個變頻驅(qū)動單元30 ;變頻驅(qū)動單元30將直流母線20上的直流電經(jīng)IGBT逆變?yōu)轭l率、電壓可調(diào)的交流電輸出，以驅(qū)動電動機50帶動升降機做升降運動。本實施例中，直流母線20上還連接有用于存儲直流母線20上再生能量的儲能單元40，該再生能量由升降機在被動運行情形下經(jīng)變頻驅(qū)動單元30產(chǎn)生。由于升降機下行時，吊籠、吊籠內(nèi)載重的勢能拖動電動機50運行，這時電動機50處于發(fā)電狀態(tài)，電動機50所發(fā)的電量通過IGBT的續(xù)流二極管整流后疊加在直流母線20上，從而引起為變頻驅(qū)動單元30供直流電的直流母線20上的電壓升高。本實施例經(jīng)與直流母線20相連的儲能單元40將直流母線20上的再生能量儲存起來，從而現(xiàn)了升降機在被動運行情形下變頻驅(qū)動單元30產(chǎn)生的再生能量的回收利用，節(jié)能效果顯著。較于傳統(tǒng)的制動電阻能耗制動，還避免了制動電阻在消耗再生能量時會產(chǎn)生大量熱量對變頻驅(qū)動單元30運行環(huán)境的影響。
[0032]在本實施例中，升降機包括位于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)兩側(cè)的兩個吊籠，相應(yīng)地，每個吊籠均連接有一組驅(qū)動其作升降運動的電動機50，兩組電動機50分別對應(yīng)連接有驅(qū)動電動機50動作的變頻驅(qū)動單元30。在本實施例中，兩個變頻驅(qū)動單元30并聯(lián)后連接至直流母線20上，以共用直流母線20上的直流電，并將被動運行情形下生成的再生能量回饋至直流母線20上。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本實施例中電動機50及變頻驅(qū)動單元30還可以為兩組以上，即兩組以上的電動機50及變頻驅(qū)動單元30并聯(lián)后共用直流母線20上的直流電。儲能單元40相應(yīng)地可對兩組以上的變頻驅(qū)動單元30生成的再生能量進行回收利用。
[0033]參照圖2，在本實施例中，儲能單元40包括處理器41、直流轉(zhuǎn)換電路42、儲能裝置43及檢測電路44。其中，處理器41經(jīng)檢測電路44連接至三相輸入電源60，檢測電路44用于將三相輸入電源60經(jīng)整流濾波處理后的電源電壓信號輸入處理器41 ;處理器41用于接收直流母線20上的電壓信號及檢測電路44輸出的電源電壓信號，并生成指令給直流轉(zhuǎn)換電路42 ;直流轉(zhuǎn)換電路42用于連接直流母線20與儲能裝置43，并根據(jù)處理器41的指令來控制儲能裝置43儲存直流母線20上的再生能量或者向直流母線20供電。優(yōu)選地，儲能裝置43設(shè)有SOC (State ofcharge，充電狀態(tài))檢測單元，SOC檢測單元連接至處理器41，處理器41經(jīng)SOC檢測單元監(jiān)測儲能裝置43的電能狀態(tài)。
[0034]儲能單元40的工作原理如下:直流母線20作為變頻驅(qū)動單元30的直流電源，如果變頻驅(qū)動單元30需要輸出能量給電動機50，則直流母線20上的電壓下降；若電動機50在發(fā)電狀態(tài)下，與變頻驅(qū)動單元30相連的直流母線20因有再生能量的輸入而電壓升高。處理器41接收直流母線20上的電壓信號及檢測電路44檢測三相輸入電源60側(cè)經(jīng)整流濾波處理后的直流電壓，并將直流母線20的電壓信號與三相輸入電源60側(cè)經(jīng)整流濾波處理后的電壓信號進行比較，若直流母線20的電壓高于經(jīng)整流濾波處理后的電壓信號一定值時，處理器41發(fā)出指令以控制直流轉(zhuǎn)換電路42開始對儲能裝置43進行充電；當(dāng)直流母線20的電壓低于經(jīng)整流濾波處理后的電壓信號一定值時，處理器41先控制直流轉(zhuǎn)換電路42利用儲能裝置43給變頻驅(qū)動單元30輸出直流電源，且處理器41經(jīng)SOC檢測單元監(jiān)測儲能裝置43的電能狀態(tài)，當(dāng)儲能裝置43的能量降低到一定值時，處理器41經(jīng)直流轉(zhuǎn)換電路42停止儲能裝置43向外輸出電能，而轉(zhuǎn)為三相輸入電源60給變頻驅(qū)動單元30提供電源。
[0035]在本實施例中，儲能裝置43為超級電容或者蓄電池。優(yōu)選地，直流轉(zhuǎn)換電路42為升降壓斬波電路，升降壓斬波電路通過控制占空比實現(xiàn)直流電壓的升降壓調(diào)節(jié)，以控制直流母線20向儲能裝置43充電及儲能裝置43經(jīng)直流母線20輸出電能之間的轉(zhuǎn)換。處理器41根據(jù)三相輸入電源60經(jīng)整流濾波后的電壓與直流母線20的電壓比較結(jié)果來決定是否進行儲能裝置43的充電或者儲能裝置43向外輸出電能。
[0036]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種儲能型升降機，其特征在于，包括整流濾波電路(10)及至少一個變頻驅(qū)動單元(30)； 所述整流濾波電路(10)用于將三相輸入電源(60)的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出； 所述整流濾波電路(10)的輸出端經(jīng)直流母線(20)連接所述至少一個變頻驅(qū)動單元(30)； 所述直流母線(20)上還連接有用于存儲所述直流母線(20)上再生能量的儲能單元(40)； 所述儲能單元(40)包括處理器(41)、直流轉(zhuǎn)換電路(42)、儲能裝置(43)和檢測電路(44)； 所述處理器(41)經(jīng)所述檢測電路(44 )連接至所述三相輸入電源(60 )，所述檢測電路(44)用于將所述三相輸入電源(60)經(jīng)整流濾波處理后的電源電壓信號輸入所述處理器(41)； 所述處理器(41)用于接收所述直流母線(20 )上的電壓信號及所述檢測電路(44 )輸出的所述電源電壓信號，并生成指令給所述直流轉(zhuǎn)換電路(42 ); 所述直流轉(zhuǎn)換電路(42 )用于連接所述直流母線(20 )與所述儲能裝置(43 )，并根據(jù)所述處理器(41)的指令來控制所述儲能裝置(43)儲存所述直流母線(20)上的再生能量或者向所述直流母線(20)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能型升降機，其特征在于， 所述變頻驅(qū)動單元(30)為多個，多個所述變頻驅(qū)動單元(30)并聯(lián)連接至所述直流母線(20)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的儲能型升降機，其特征在于， 所述儲能裝置(43)為超級電容或者蓄電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲能型升降機，其特征在于， 所述直流轉(zhuǎn)換電路(42)為升降壓斬波電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲能型升降機，其特征在于， 所述儲能裝置(43)還包括SOC檢測單元，所述SOC檢測單元連接至所述處理器(41)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲能型升降機，其特征在于， 所述變頻驅(qū)動單元(30 )用于連接驅(qū)動所述升降機做升降運動的電動機(50 )。
【文檔編號】B66B11/04GK203667772SQ201320764207
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】王少何, 陳喜生, 王心正, 馬繼安, 劉自雄, 孟偉 申請人:湖南中建建科機械有限公司