超級電容儲能的電梯驅(qū)動裝置研究與應(yīng)用.pdf

1、電梯的快速發(fā)展在給人們生活帶來巨大方便的同時也帶了了許多問題，其中最主要的就是能耗問題；目前我國電梯能耗約占整個建筑能耗的5％－15％，僅次于空調(diào)用電。而電梯作為一個位能式負(fù)載，在運行過程中具有巨大的節(jié)能空間。電梯節(jié)能技術(shù)的研究對于資源嚴(yán)重緊缺的今天已經(jīng)是迫在眉睫。目前電梯節(jié)能主要是從電梯回饋能量利用，電梯傳動系統(tǒng)和驅(qū)動方式，電梯群控，軟件管理和共用直流母線等五個方面考慮。其中電梯回饋電能利用方面可再利用能源最為可觀。在再生能源利用方面

2、，本文提出在整流器與逆變器之間的直流母線上通過雙向DC－DC變換器連接一個超級電容儲能裝置的節(jié)能方案，該方案即可以高效率的吸收電梯回饋能量，在需要時向電梯及其輔助裝置供電，實現(xiàn)回饋電能的就地利用，達(dá)到節(jié)能的目的；又可以平衡功率、減少對電網(wǎng)的沖擊；避免了能量向電網(wǎng)回饋對電網(wǎng)造成的負(fù)面影響；另外超級電容儲能裝置可以作為UPS使用，在突然斷電的情況下為電梯提供必要電能使其就近平層。而在電梯驅(qū)動方式方面，本文采用了基于空間電壓矢量的直接轉(zhuǎn)矩控制

3、。
　　 本文根據(jù)電梯運行方式以及能量回饋特點，提出了基于雙向DC－DC變換器的超級電容儲能裝置，在分析了超級電容數(shù)學(xué)模型以及電梯典型工況下能量轉(zhuǎn)換曲線的前提下，根據(jù)電梯基本參數(shù)，設(shè)計計算了超級電容容量，耐壓值以及單體選擇，單體串并聯(lián)組合方式等。在超級電容充放電控制方法上，根據(jù)超級電容充放電不同特性分別采用超級電容電壓和充電電流以及直流母線電壓和放電電流雙閉環(huán)控制方法；建立了雙向DC－DC變換器的小信號模型，并在MATLAB/S

4、imulink環(huán)境下建立了雙向DC－DC變換器的仿真模型，進行了充放電仿真驗證，仿真結(jié)果表明了該控制方案的可行性，在此基礎(chǔ)上進行了進一步的實驗驗證。在電梯驅(qū)動方式上，采用基于空間電壓矢量永磁同步電機的直接轉(zhuǎn)矩控制。介紹了永磁同步電機的動態(tài)數(shù)學(xué)模型以及空間電壓矢量調(diào)制基本原理與計算方法，并在此基礎(chǔ)提出了基于SVM的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制方法；并在MATLAB/Simulink工具箱下建立了基于SVM的永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制仿真模型，對