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      建筑機械
      英威騰Goodrive300-29系列能量回饋變頻器在施工升降機上的應用
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      一、 項目背景

      施工升降機是建筑中常用的載人載貨施工機械,在安全快捷實現人員跟物料垂直運輸方面發揮著至關重要的作用。目前施工升降機驅動方案主流應用的是普通變頻器+制動電阻方案,使用該方案的施工升降機在下放時會通過制動電阻,從而產生熱量嚴重影響到籠內舒適度,且電阻消耗會造成極大的電能浪費。

      二、英威騰Goodrive300-29系列能量回饋變頻器解決方案

      使用英威騰GD300-29系列能量回饋變頻器,控制簡單,功率密度高,占用空間小, 并且英威騰GD300-29能夠在回饋整流和逆變集成后,將下放時電能回饋到電網,省去了制動電阻,從而實現低發熱和低功耗,達到節能高效的目的。施工升降機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生。對于這種晃動,英威騰通過正向力矩來解決這一問題,從而達到上升下降到停機中的安全跟舒適并存的效果,精準控制施工升降機的升與降,更安全、舒適、穩定。

      2.1 Goodrive300-29回饋特性描述

      整流回饋IGBT通斷時序圖

      圖1 整流回饋IGBT通斷時序圖

      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。

      2.2 升降機動作流程

      整套系統動作過程是通過操作手柄發送指令到PLC,由PLC根據指令執行相應動作控制單臺回饋整流變頻器,驅動兩臺13KW電機經渦輪蝸桿減速機后,在標準節的齒條上進行上行、下行、減速停機等操作。

      升降機動作流程

      2.3 方案系統拓撲圖

      方案系統拓撲圖

      1)HMI:提供現場限位狀態,變頻狀態,施工梯工作狀態故障信息的界面顯示

      2)PLC:提供施工梯狀態給到HMI、語音播報系統,控制限位、等

      3)Goodrive300-29系列變頻器:給升降機上下提供驅動,并將下放時電機產生的電能回饋到電網,且控制抱閘動作控制轎籠啟停

      4)電機:通過渦輪渦桿在標準節齒條上,上下停運行,并帶抱閘線圈

      5)語音播報:提供升降機狀態的語音信息,故障信息

      2.4 方案特點

      1. 集成專用濾波功能、干擾較小 5. 無級調速機械損耗小,無需接觸器
      2. 可將動能轉換成電能降低能耗,省掉電阻成本 6. 電網沖擊小
      3. 標配輸入電抗器,功率因素高 7. 專用抱閘邏輯通過變頻器控制安全系數高
      4. 語音播報、維護較簡單 8.專用IF功能啟停平穩,舒適度高

      三、客戶價值

      英威騰Goodrive300-29能量回饋一體機方案具有節能高效、控制簡單,可靠性高的優點。自2017年正式批量應用以來,目前已經過了4年多的市場驗證,整體節電效果明顯,故障率低,維護方便。以某升降機應用現場實測數據為例,采用英威騰能量回饋一體機方案后,綜合節電率在50%以上

      3.1 能量回饋測試配置清單:

      變頻器
      PLC
      電機
      電流
      Goodrive300-29-037-4
      IVC1L-2416MAR
      2*13KW
      2*29.5A  

      3.2能量回饋測試方式:

      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據,測三組數據;

      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。

      3.3 能量回饋測試數據:

      測試發現在采用英威騰Goodrive300-29能量回饋一體機方案后,綜合節電率在50%以上, 具體數據如下表:

      Goodrive300-29/齒輪齒條減速機/2*13KW:電量計量
      節能:相對于Goodrive300-69/制動單元/齒輪齒條減速機/2*13KW(反向總有功電度/正向總有功電度) 
      載重
      上升電流
      下降電流
      正向總有功電度
      反向總有功電度
      凈有功電度
      空籠
      33.0-33.8A
      32.9-33.3A
      8.8
      4.6
      4.2
      0.5227
      一噸
      44-44.5A
      38.5-39.8A
      12.4
      7
      5.4
      0.5645
      二噸
      54.2-58.5A
      44.5-45.2A
      16.4
      9.4
      7
      0.5732

      節能技術的創新是整個行業永恒的主題,開展建機行業的節能減排工作必須依靠節能技術的進步,只有充分了解行業的生產實際情況,了解建機行業的技術需求,才能更好的為建機產品的持續更新服務,英威騰在建機行業有著十余年研發跟應用經驗,未來也將通過不斷創新持續為客戶提供優質的產品與服務。

      Goodrive300-29現場應用視頻

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