成功案例

英威腾Goodrive300-29系列能量回馈变频器在施工升降机上的应用

发布时间:2022-11-01点击量: 2776

一、 项目背景

施工升降机是建筑中常用的载人载货施工机械,在安全快捷实现人员跟物料垂直运输方面发挥着至关重要的作用。目前施工升降机驱动方案主流应用的是普通变频器+制动电阻方案,使用该方案的施工升降机在下放时会通过制动电阻,从而产生热量严重影响到笼内舒适度,且电阻消耗会造成极大的电能浪费。

二、英威腾Goodrive300-29系列能量回馈变频器解决方案

使用英威腾GD300-29系列能量回馈变频器,控制简单,功率密度高,占用空间小, 并且英威腾GD300-29能够在回馈整流和逆变集成后,将下放时电能回馈到电网,省去了制动电阻,从而实现低发热和低功耗,达到节能高效的目的。施工升降机下行时松闸打开瞬间力矩突变加上吊笼受重力影响会造成启动过程中会有轻微晃动发生。对于这种晃动,英威腾通过正向力矩来解决这一问题,从而达到上升下降到停机中的安全跟舒适并存的效果,精准控制施工升降机的升与降,更安全、舒适、稳定。

2.1 Goodrive300-29回馈特性描述

整流回馈IGBT通断时序图

图1 整流回馈IGBT通断时序图

六脉冲整流的工作过程如图1所示,R、S、T为三相电压,Q1为R相上管,Q2为S相上管,Q3为T相上管,Q4为R相下管,Q5为S相下管,Q6为T相下管。锁相后,上管的开通情况:对应电网相电压过零点的30度开通,150度关断,开通时间为6.666ms;下管的开通情况:对应电网相电压过零点的210度开通,330度关断,开通时间为6.666ms,故输出的PWM周期为20ms,频率为50Hz。

2.2 升降机动作流程

整套系统动作过程是通过操作手柄发送指令到PLC,由PLC根据指令执行相应动作控制单台回馈整流变频器,驱动两台13KW电机经涡轮蜗杆减速机后,在标准节的齿条上进行上行、下行、减速停机等操作。

升降机动作流程

2.3 方案系统拓扑图

方案系统拓扑图

1)HMI:提供现场限位状态,变频状态,施工梯工作状态故障信息的界面显示

2)PLC:提供施工梯状态给到HMI、语音播报系统,控制限位、等

3)Goodrive300-29系列变频器:给升降机上下提供驱动,并将下放时电机产生的电能回馈到电网,且控制抱闸动作控制轿笼启停

4)电机:通过涡轮涡杆在标准节齿条上,上下停运行,并带抱闸线圈

5)语音播报:提供升降机状态的语音信息,故障信息

2.4 方案特点

1. 集成专用滤波功能、干扰较小

5. 无级调速机械损耗小,无需接触器

2. 可将动能转换成电能降低能耗,省掉电阻成本

6. 电网冲击小

3. 标配输入电抗器,功率因素高

7. 专用抱闸逻辑通过变频器控制安全系数高

4. 语音播报、维护较简单

8.专用IF功能启停平稳,舒适度高

三、客户价值

英威腾Goodrive300-29能量回馈一体机方案具有节能高效、控制简单,可靠性高的优点。自2017年正式批量应用以来,目前已经过了4年多的市场验证,整体节电效果明显,故障率低,维护方便。以某升降机应用现场实测数据为例,采用英威腾能量回馈一体机方案后,综合节电率在50%以上:

3.1 能量回馈测试配置清单:

变频器

PLC

电机

电流

Goodrive300-29-037-4

IVC1L-2416MAR

2*13KW

2*29.5A  

3.2能量回馈测试方式:

1) 实验分空笼,一吨,二吨三种情况,每种上下三十个来回为一组数据,测三组数据;

2) 单次运行距离:吊笼上下一次为一个来回,上28米左右,下28米左右,共56米。

3.3 能量回馈测试数据:

测试发现在采用英威腾Goodrive300-29能量回馈一体机方案后,综合节电率在50%以上, 具体数据如下表:

Goodrive300-29/齿轮齿条减速机/2*13KW:电量计量

节能:相对于Goodrive300-69/制动单元/齿轮齿条减速机/2*13KW(反向总有功电度/正向总有功电度) 

载重

上升电流

下降电流

正向总有功电度

反向总有功电度

净有功电度

空笼

33.0-33.8A

32.9-33.3A

8.8

4.6

4.2

0.5227

一吨

44-44.5A

38.5-39.8A

12.4

7

5.4

0.5645

二吨

54.2-58.5A

44.5-45.2A

16.4

9.4

7

0.5732

节能技术的创新是整个行业永恒的主题,开展建机行业的节能减排工作必须依靠节能技术的进步,只有充分了解行业的生产实际情况,了解建机行业的技术需求,才能更好的为建机产品的持续更新服务,英威腾在建机行业有着十余年研发跟应用经验,未来也将通过不断创新持续为客户提供优质的产品与服务。

Goodrive300-29现场应用视频


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该应用现场为广西某建筑机械公司,现场施工梯传动机构为3电机蜗轮蜗杆传动系统。电磁制动三相异步电动机,具体电机参数未:11KW 380V 24A 50HZ 1390RPM。配置变频器型号:英威腾GD300-69-037-4,变频器额定功率37KW,额定输出电流75A。

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