基于超級電容的電梯節(jié)能控制系統(tǒng).pdf

1、電梯是一種以電機(jī)為動力的垂直升降機(jī)，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運(yùn)貨物。由于電梯用曳引機(jī)處于四象限工作狀態(tài)，因此曳引機(jī)在運(yùn)行過程中存在兩種工作方式，電動機(jī)方式和發(fā)電機(jī)方式。當(dāng)曳引機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)，回饋的能量使得變頻器直流母線電壓升高，通常的處理方法是使用制動電阻將母線大電容中的電量消耗掉，于是便有了可觀的裕量用來節(jié)能。
　　由于超級電容具有高功率密度、長充放電循環(huán)壽命、充放電時(shí)間短、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，在分析了目前的電梯能量回饋

2、技術(shù)與其特點(diǎn)后，采用超級電容通過雙向DC-DC與直流母線連接這種結(jié)構(gòu)作為電梯能量回饋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)可以充分發(fā)揮超級電容的比功率高的優(yōu)勢。在滿足吸收電梯回饋能量前提下進(jìn)行了超級電容的計(jì)算，選用100只Maxwell公司的BCAP2000單體串聯(lián)。
　　通過分析國內(nèi)車用復(fù)合電源和國外相似類型的電梯節(jié)能系統(tǒng)的控制策略可以得到本系統(tǒng)的具體控制方法。當(dāng)曳引機(jī)處于電動狀態(tài)時(shí)，若直流母線電壓低于530V或者整流器輸出電流超過1A，并且此時(shí)超級

3、電容電壓高于135V，超級電容通過雙向DC-DC進(jìn)行恒流放電；當(dāng)曳引機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)，若直流母線電壓超過閾值，并且此時(shí)超級電容未充滿電，直流母線通過雙向DC-DC對超級電容進(jìn)行恒流轉(zhuǎn)恒壓充電。
　　針對電梯節(jié)能系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，選擇了雙向Buck-Boost變換器作為主電路拓?fù)?，并分析其工作原理和設(shè)計(jì)其主要元件參數(shù)。通過對變換器的仿真分析可知，其能夠恒壓恒流輸出滿足電梯節(jié)能系統(tǒng)中超級電容的充電需求。
　　雙向DC-DC變換器采

4、用TMS320C2812 DSP芯片作為控制核心，控制算法通過C語言編程實(shí)現(xiàn)，升級方便。此控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)超級電容充放電時(shí)電壓電流的數(shù)字閉環(huán)控制以及出現(xiàn)異常情況時(shí)進(jìn)行有效保護(hù)?；赟KYPER320PRO設(shè)計(jì)的驅(qū)動電路驅(qū)動能力強(qiáng)并且能夠可靠工作。
　　本文搭建了實(shí)驗(yàn)平臺并進(jìn)行了雙向DC-DC變換器的雙向閉環(huán)電壓輸出實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了大功率時(shí)采用交替工作方式控制的可行性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明變換器在電梯節(jié)能系統(tǒng)中滿足超級電容恒壓充電和超級電容