本实用新型专利技术公开了一种采用蓄能器的变频驱动液压电梯的节能装置，在常规变频驱动液压电梯装置的主回路和负载回路中增设蓄能器回路和蓄能器补油回路。由主回路电动机、大泵／马达与蓄能器回路小泵／马达和蓄能器共同构成压力一能量转换装置。在电梯上行时，将蓄能器储存的压力能转化为机械能作用于主回路电动机轴，提供附加力矩；在电梯下行时，将电梯势能和动能转换为机械能再转换成压力能存储在蓄能器中，从而实现能量流的相互转换和存储，降低电动机的输出转矩。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及用液压程序控制的装置，是一种采用蓄能器的变频驱动液压电梯的节能装置。从液压电梯产生到现今，经历了阀控液压系统到变频控制液压系统的发展历程。阀控液压电梯是现今应用最成熟的液压电梯，它主要是应用液压技术中的节流调速技术来控制液压电梯的运行速度。其最大的优势就是系统简洁，控制方便，但缺点明显采用节流调速系统溢流损失较大，特别是电梯下行的全部势能都损失在节流阀口，导致系统效率较低，油液温升很快；导致频繁运行时需要使用昂贵的冷却系统来降低温度的升高；而且油温的升高也使得电梯的速度控制性能不稳定，必须采用比较复杂的控制方法来取得良好的控制性能。常规变频驱动的液压电梯是通过采用变压变频技术来控制三相交流异步电动机的转速，从而控制定量液压泵/马达的输出/输入流量，达到按一定规律控制液压缸顶升轿厢向上运行速度，或者控制轿厢下行速度的目的。如附图说明图1所示，常规的变频驱动液压电梯简单的工作原理如下1)上行接到层站或轿内的上行召唤信号后，计算机控制检测控制器11发出两路信号，一路是控制变频器的PWM信号16；一路是电机的正转方向信号17；变频器1根据输入的控制信号16产生相应频率和电压的交流电21驱动异步电动机3带动泵/马达2旋转输出压力油，经管路14顶开电磁阀7中的单向阀，从而推动轿厢向上运行；在电梯起动前，通过压力传感器12主回路压力，通过信号线19送到计算机控制检测单元11，与软件中预定的设置值比较，来确定加载理想速度曲线的时刻。同时，电动机轴侧的光电编码器4检测电机的转速并把转速信号反馈给变频器，构成闭环矢量控制。当电梯靠站时，计算机控制检测单元11给变频器1发出停车信号，电机3转速降为零，泵/马达2的出口压力也迅速降低，靠轿厢10的自重使电磁阀7中的单向阀关断，电梯停站。如果主回路压力超过安全阀9的设置值，则大泵/马达输出的压力油通过管路15，安全阀9旁路回油箱43。2)下行接到层站或轿内的下行召唤信号后，计算机控制检测单元11首先输出控制信号17使变频器驱动电动机3正向低速运转，给系统补油，使泵/马达2出口管路14、15压力迅速升高，当压力传感器12检测到泵/马达2的出口压力达到设定值时，计算机控制检测单元11发出三路信号，一路是控制电磁阀7的电磁铁通电，使电磁阀7打开；一路是电动机的旋转方向信号17，驱动异步电动机3从正向低速运转过渡到反向运转；一路是控制变频器1的PWM信号16，变频器1根据输入的控制信号16向电动机3提供相应的制动力矩来控制柱塞下降的速度，此时电机由电动机状态转变为发电机状态运行，所产生的能量经回馈制动单元返回电网(图中未示出)；当电梯靠站时，计算机控制检测单元11使电磁阀7电磁铁断电，电磁阀7关闭，为避免冲击，期间变频器1带动电动机3低速反转，等轿厢10完全停止不动时让变频器1停车；电动机3反转过程中泵/马达2经单向阀8、管路25和管路15从油箱43中吸油以维持运转。在轿厢10上、下运行过程中，轿厢速度信号经轿厢10上的光电码盘24检测，通过信号线22实时反馈给计算机控制检测单元11记录下来，并实时地显示在计算机屏幕上，以供实验分析。同时轿厢的速度反馈也可以构成轿厢速度反馈大闭环对轿厢速度进行控制。作为一种变转速容积调速方式，变频调速能按系统的需要来提供流量从而将系统溢流的损失降到最低限度，与阀控液压电梯系统相比，这种变频驱动容积调速液压电梯系统无论负载如何变化，输入功率都能适应负载需求的变化，因此可大幅度降低液压电梯上、下行能耗，提高系统的效率，使系统的温升大幅度降低。与阀控系统一样变频驱动容积调速液压电梯系统中元件的选择也必须按最大功率消耗原则来选，就是在相同设计参数的前提下，变频驱动容积调速系统所需功率元件与阀控系统所需功率元件的最大承载功率是一致的，即它不能降低系统装机功率；而目前生产应用中较大功率的变频器价格昂贵，由于批量较小，这就使标准变频(VVVF)液压控制系统成本较高。另外采用变频驱动的液压电梯在下行过程中电动机3做发电机产生电能，此时若要将产生的电能回馈电网以达到节能的目的则必须用一逆变器及相关的滤波、整流电路构成回馈电路，这样，一来又增加了系统构成成本，二来回馈的电能品质取决于回馈电路，品质的提高意味着回馈电路复杂性和成本的增加，电梯下行的能量回收是降低变频控制液压电梯能耗的关键，若不能很好解决，则变频控制液压电梯能耗虽然比阀控制系统小，但是与曳引电梯相比，仍然较大。本技术的目的在于采用蓄能器的变频驱动液压电梯的节能装置，能解决背景
中的变频驱动液压电梯下行的能量回收，并且电梯上行过程中释放出来，能降低液压电梯的能耗和装机功率。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案如下它包括交流矢量变频器，大泵/马达，交流异步电动机，电机轴侧的光电编码器，柱塞缸及柱塞，主回路电磁阀，主回路防吸空单向阀，主回路溢流阀，电梯轿厢，控制检测单元，压力传感器，轿厢上的测速光电编码器，井道及导轨，交流异步电动机与大泵/马达的联轴器组成的主回路和负载回路。它还包括小泵/马达，辅助回路防吸空单向阀，辅助回路电磁阀，皮囊式蓄能器，补油用交流异步电动机，补油泵，补油回路防倒灌单向阀，辅助和补油回路溢流阀组成的蓄能器回路和蓄能器补油回路；小泵/马达与交流异步电动机用联轴器连接，小泵/马达一路接辅助回路防吸空单向阀，另一种经辅路回路电磁阀接皮囊式蓄能器，辅助和补油回路溢流阀一路经补油回路防倒灌单向阀接补油泵，另一路接皮囊式蓄能器，计算机控制检测单元经控制信号线接辅助回路电磁阀。本技术的优点是它由主回路电动机、大泵/马达与蓄能器回路小泵/马达和蓄能器共同构成压力一能量转换装置。在电梯轿厢上行时，将蓄能器中储存的压力能通过小泵/马达转换为机械能为主回路电动机或大泵/马达的轴提供附加力矩；而在电梯轿厢下行时，将轿厢势能和动能通过大泵/马达转换为机械能，再通过小泵/马达将机械能转换为压力能存储在蓄能器中，从而实现能量流的相互转换和存储，降低了电动机的输出转矩。本技术不仅具有变频驱动系统效率高，能耗少的优点，而且还大幅度降低了液压电梯的装机功率。以下结合附图对本技术作进一步说明。图1为常规的变频驱动液压电梯装置原理图；图2为采用蓄能器的变频驱动液压电梯节能装置原理图。如图2所示，它包括交流矢量变频器1，大泵/马达2，交流异步电动机3，电机轴侧的光电编码器4，柱塞缸及柱塞5、6，主回路电磁阀7，主回路防吸空单向阀8，主回路溢流阀9，电梯轿厢10，计算机控制检测单元11，压力传感器12，轿厢上的测速光电编码器23，井道及导轨24，交流异步电动机3与大泵/马达2的联轴器26组成的主回路和负载回路。它还包括小泵/马达27，辅助回路防吸空单向阀28，辅助回路电磁阀29，皮囊式蓄能器30，补油用交流异步电动机36，补油泵37，补油回路防倒灌单向阀38，辅助和补油回路溢流阀39组成的蓄能器回路和蓄能器补油回路；小泵/马达27与交流异步电动机3用联轴器42连接，小泵/马达27一路接辅助回路防吸空单向阀28，另一种经辅路回路电磁阀29接皮囊式蓄能器30，辅助和补油回路溢流阀39一路经补油回路防倒灌单向阀38接补油泵37，另一路接皮囊式蓄能器30，计算机控制检测单元11本文档来自技高网...
【技术保护点】
采用蓄能器的变频驱动液压电梯的节能装置，它包括交流矢量变频器［１］，大泵／马达［２］，交流异步电动机［３］，电机轴侧的光电编码器［４］，柱塞缸及柱塞［５、６］，主回路电磁阀［７］，主回路防吸空单向阀［８］，主回路溢流阀［９］，电梯轿厢［１０］，计算机控制检测单元［１１］，压力传感器［１２］，压力传感器信号线［１９］，轿厢上的测速光电编码器［２３］，井道及导轨［２４］，交流异步电动机［３］与大泵／马达［２］的联轴器［２６］组成的主回路和负载回路；其特征在于：还包括小泵／马达［２７］，辅助回路防吸空单向阀［２８］，辅助回路电磁阀［２９］，皮囊式蓄能器［３０］，补油用交流异步电动机［３６］，补油泵［３７］，补油回路防倒灌单向阀［３８］，辅助和补油回路溢流阀［３９］组成的蓄能器回路和蓄能器补油回路；小泵／马达［２７］与交流异步电动机［３］用联轴器［４２］连接，小泵／马达［２７］一路接辅助回路防吸空单向阀［２８］，另一种经辅路回路电磁阀［２９］接皮囊式蓄能器［３０］，辅助和补油回路溢流阀［３９］一路经补油回路防倒灌单向阀［３８］接补油泵［３７］，另一路接皮囊式蓄能器［３０］，计算机控制检测单元［１１］经控制信号线［３１］接辅助回路电磁阀［２９］。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐兵，杨华勇，王亮，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]
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