Soluție de măsurare a feedback-ului energiei liftului

Ascensoarele sunt sarcini tipice cu energie potențială. În următoarele trei condiții specifice de lucru, mașina de tracțiune a ascenssauului (motorul) se transformă dintr-o stare consumatoare de energie într-o stare de generator, producând energie electrică regenerativă.

• Deplasare în jos cu sarcină grea: Greutatea mașinii depășește contragreutatea, gravitația trage mașina în jos, iar motorul este condus să se rotească și să genereze putere.
• Deplasare ascendentă cu sarcină ușoară/sarcină goală: Contragreutatea este mai grea decât mașina, trăgând mașina în sus, iar motorul este condus în mod similar în marșarier pentru a genera putere.
• Frana de decelerare: Liftul decelerează până se oprește înainte de a ajunge la etajul țintă, eliberând o energie cinetică mecanică masivă.

Figura 1: Diagrama schematică a condițiilor de generare a liftului

Pe baza frecvenței de utilizare a liftului, adăugarea unui dispozitiv de feedback energetic are ca rezultat o rată medie de economisire a energiei de 30% per lift, cu vârfuri care ajung la peste 40%, ceea ce este de o importanță semnificativă pentru eficiența energetică a clădirilor moderne cu volume mari de lift.

I. Principiul Recuperării Energiei

În ascensoarele convenționale fără modificări, energia electrică generată determină creșterea tensiunii magistralei DC a convertorului de frecvență. Sistemul poate disipa această energie doar sub formă de căldură printr-un rezistor de frânare, care nu numai că consumă energie, ci și crește temperatura camerei mașinilor, afectând funcționarea echipamentului, așa cum se arată în Figura 2.

După adăugarea unui dispozitiv de feedback energetic, recuperarea energiei constă în principal din următorii pași:

• Captură de energie: Puterea CA generată de lift este mai întâi rectificată în putere CC de către convertizorul de frecvență și stocată în condensatorul circuitului CC.
• Inversie inteligentă: Când tensiunea magistralei DC depășește pragul setat, dispozitivul de feedback al energiei (componentele de bază includ invertorul IGBT cu punte completă și microprocesorul DSP) se activează înainte de rezistența de frânare, transformând curent continuu în curent alternativ trifazat cu aceeași frecvență, fază și tensiune ca și rețeaua de joasă tensiune.
• Purificare și feedback: Curentul de ieșire inversat este purificat prin componente precum reactoarele de filtrare pentru a elimina poluarea armonică înainte de a fi trimis în siguranță înapoi la rețeaua de curent alternativ a clădirii.

Figura 2: Diagrama schematică a recuperării energiei liftului

II. Cerințe standard relevante

Un standard național dedicat tehnologiei de feedback energetic al ascensorului are ca scop reglementarea cerințelor tehnice, metodelor de testare și performanței de siguranță. Se aplică ascensoarelor cu frecvență variabilă controlată cu viteză cu redresare necontrolată conectate la sisteme TN-S cu tensiuni nominale de 400 V AC și mai mici. Standardul specifică indicatori de performanță stricti:

• Clasificarea eficienței: Împărțit în trei niveluri în funcție de sarcină; eficiență ≥85% la 25% sarcină, ≥90% la 50% sarcină și ≥95% la 100% sarcină.
• Calitatea puterii (limite armonice): Distorsiunea armonică totală (THDi) a curentului de feedback nu trebuie să depășească 5%, cu limite explicite pentru conținutul armonic par și impar.
• Factorul de putere: Nu mai puțin de 0,90 când puterea de ieșire este egală cu 50% din puterea nominală.
• Siguranță și protecție: Dispozitivul trebuie să prezinte protecție cuprinzătoare, inclusiv protecție anti-insulare, supratensiune, subtensiune, scurtcircuit, circuit deschis și protecție împotriva anomaliilor de frecvență a rețelei.

Standardul specifică construcția platformei de testare, condițiile de testare și metodele de măsurare, cum ar fi utilizarea contoarelor de energie bidirecționale de înaltă precizie pentru măsurarea sincronă pe partea DC (intrare) și pe partea AC (ieșire) pentru a calcula eficiența conversiei.

III. Schema de selectare a contorizării cu feedback de energie a liftului

În proiectele reale de modificare, contoarele trebuie să fie instalate atât pe partea de curent alternativ, cât și pe partea de curent continuu pentru a verifica eficiența și calitatea energiei.

Partea conectată la rețea de curent alternativ (consum statistic de energie și volum de feedback)

• Aplicație: Dulapul de distribuție a energiei liftului, intrare trifazată de 380 V sau punct de conectare la rețea de feedback.
• Scop: Calculați consumul total din rețea și energia regenerativă returnată în rețea pentru a evalua câștigurile cuprinzătoare de economisire a energiei.

Schemă de rețea prin cablu (standard de inginerie):

Model recomandat: DTSD1352 Contor de energie feroviar trifazat .

Caracteristici: Suportă contorizare bidirecțională trifazată, cu patru fire, clasa 0,5S, cu patru cadrane, asociată cu transformatoare de curent (CT) externe cu miez divizat, ideale pentru modernizarea în serie în lifturi noi rezidențiale sau comerciale.

Figura 3: Contor de energie pe șină de curent alternativ trifazat DTSD1352

Schemă IoT fără fir (pentru cablare dificilă):

Model recomandat: ADW300 serie de contoare de energie wireless IoT .

Caracteristici: module opționale 4G/WiFi, suport nativ pentru transmisie transparentă bidirecțională TCP. Datele se încarcă direct pe platformă, potrivite pentru zone rezidențiale vechi sau lifturi împrăștiate.

Figura 4: Contor de energie AC IoT trifazat ADW300

Pe partea magistralei de feedback DC (contorizare precisă regenerativă DC)

• Aplicație: Partea magistralei DC în interiorul dispozitivului de feedback de energie (de exemplu, magistrala DC540V/750V).
• Scop: Măsurați eficiența convertorului în mod independent sau, atunci când este asociat cu sistemele de stocare a energiei liftului (supercondensatori/baterii cu litiu), măsurați cu precizie procesul de încărcare/descărcare regenerativă DC.

Model recomandat: DJSF1352-RN Contor bidirecțional de energie pe șină DC .

Caracteristici: Acoperire de tensiune DC 0-1000V, suportă șunturi de 75mV sau senzori Hall 0-20mA/0-5V/0-10V, capabili de intrare duală DC, precizie 0,5 sau 1 clasă.

Figura 5: Contor de energie DC DJSF1352-RN și senzor Hall

Schema de achizitie a datelor

Modele recomandate: ANet-1E2SM-4G or AWT100-4G .

Caracteristici: Achiziție în aval de dispozitive de teren prin RS485 utilizând protocoale standard (de exemplu, Modbus-RTU), comunicare wireless în amonte prin 4G/WiFi sau Ethernet, montare pe șină.

Figura 6: Schema de achiziție de date ANet-1E2SM-4G și AWT100-4G

IV. Soluție de sistem de gestionare a feedbackului energetic al liftului

O platformă energetică IoT este o platformă cloud SaaS dezvoltată independent, care susține accesul multi-protocol și accesul la mai multe terminale, oferind monitorizarea energiei, analiza eficienței, analiza calității energiei, managementul alarmelor și generarea de rapoarte, realizând management vizual de la distanță și analiză inteligentă a feedback-ului energetic al ascensorului. Utilizatorii pot finaliza depanarea datelor prin scanarea unui cod QR printr-o aplicație după instalare, utilizând terminale WEB mobile sau PC pentru a obține serviciile de date necesare. Mai multe informații sunt disponibile la Platformă Energy IoT Cloud .

Figura 7: Platforma IoT Energy Cloud

Tabelul de selecție a echipamentului de feedback al energiei liftului

Imaginea produsului	Nume	Model	Funcția	Aplicație
	Trifazat Contor de energie AC	DTSD352	Trifazat current, voltage, time-of-use energy, positive/negative energy statistics, multi-rate settings, precision 0.5S, RS485 interface.	Intrarea distribuției liftului sau punct de feedback
	Contor multifuncțional	ADW300	Trifazat electrical parameters, time-of-use energy, split-core CT, hot-swappable, RS485, 4G wireless. Precision 0.5S class.	Intrarea distribuției liftului sau punct de feedback
	Contor de energie DC	DJSF1352-RN	Tensiune DC, curent, putere, energie pozitivă/negativă, suport senzor Hall.	Ieșire DC convertizor lift
	Senzor Hall	AHKC-EKA	Măsurare curent DC 0-(5-500)A, ieșire DC 4-20mA.	Contor de energie DC potrivit
	Gateway inteligent	ANet-2E4SM	Linux încorporat, suport pentru socket de rețea, compresie de date, securitate AES/MD5, suport pentru protocol: Modbus, ModbusTCP, DL/T645, 101, 103, 104.	Adaptabil la platforme Acrel-EIOT sau terțe părți
	Router fără fir	AWT100-4G	Achiziție de date și uplink 4G, transmisie transparentă.	Adaptabil la platforme Acrel-EIOT sau terțe părți
	Platformă Energy IoT Cloud	Acrel-EIOT	Dispune de funcții precum achiziția de date, analiza datelor, avertizare de erori, raportarea datelor și gestionarea activelor echipamentelor. Acceptă scanarea codurilor QR bazată pe APP pentru punere în funcțiune, care poate realiza, practic, funcționarea fără punere în funcțiune.	Opțiunile de implementare includ implementare cloud privat, implementare cloud public și servicii de găzduire a datelor.