Lösning för mätning av hissenergiåterkoppling

Hissar är typiska potentiella energibelastningar. Under följande tre specifika arbetsförhållanden omvandlas hisstraktionsmaskinen (motellern) från ett energiförbrukande tillstånd till ett generatortillstånd, vilket producerar regenerativ elektrisk energi.

• Körning nedåt med tung last: Bilens vikt överstiger motvikten, gravitationen drar bilen nedåt och motorn drivs för att rotera och generera kraft.
• Lättlast/tomlast uppåtgående: Motvikten är tyngre än bilen och drar bilen uppåt, och motorn körs på samma sätt i back för att generera kraft.
• Retardationsbromsning: Hissen bromsar in tills den stannar innan den når målgolvet, vilket frigör massiv mekanisk kinetisk energi.

Figur 1: Schematiskt diagram över hissgenereringsförhållanden

Baserat på hissanvändningsfrekvensen, resulterar tillägg av en energiåterkopplingsenhet i en genomsnittlig energibesparing på 30 % per hiss, med toppar som når över 40 %, vilket är av stor betydelse för energieffektiviteten i moderna byggnader med höga hissvolymer.

I. Energiåtervinningsprincip

I konventionella hissar utan modifiering orsakar den genererade elektriska energin att DC-bussspänningen i frekvensomformaren stiger. Systemet kan bara avleda denna energi som värme genom ett bromsmotstånd, vilket inte bara förbrukar energi utan också höjer maskinrumstemperaturen, vilket påverkar utrustningens funktion, som visas i figur 2.

Efter att ha lagt till en energiåterkopplingsenhet består energiåtervinningen huvudsakligen av följande steg:

• Energiupptagning: Växelström som genereras av hissen likriktas först till likström av frekvensomformaren och lagras i likströmskretskondensatorn.
• Intelligent inversion: När DC-bussspänningen överstiger det inställda tröskelvärdet, aktiveras energiåterkopplingsenheten (kärnkomponenterna inkluderar IGBT helbryggomriktare och DSP-mikroprocessor) före bromsmotståndet, vilket omvandlar DC till trefas växelström med samma frekvens, fas och spänning som lågspänningsnätet.
• Rening och feedback: Den inverterade utströmmen renas genom komponenter som filtreringsreaktorer för att eliminera harmoniska föroreningar innan den säkert skickas tillbaka till byggnadens växelströmsnät.

Figur 2: Schematiskt diagram över hissens energiåtervinning

II. Relevanta standardkrav

En nationell standard tillägnad hissenergiåterkopplingsteknik syftar till att reglera tekniska krav, testmetoder och säkerhetsprestanda. Det gäller för varvtalsreglerade hissar med variabel frekvens med okontrollerbar likriktning kopplade till TN-S-system med märkspänning AC 400V och lägre. Standarden specificerar strikta prestandaindikatorer:

• Effektivitetsgradering: Indelad i tre nivåer baserat på belastning; verkningsgrad ≥85 % vid 25 % belastning, ≥90 % vid 50 % belastning och ≥95 % vid 100 % belastning.
• Strömkvalitet (harmoniska gränser): Den totala harmoniska distorsionen (THDi) för återkopplingsströmmen får inte överstiga 5 %, med explicita gränser för udda och jämna övertonsinnehåll.
• Effektfaktor: Inte mindre än 0,90 när uteffekten är lika med 50 % av märkeffekten.
• Säkerhet och skydd: Enheten måste ha ett omfattande skydd, inklusive skydd mot öar, överspänning, underspänning, kortslutning, öppen krets och nätfrekvensavvikelse.

Standarden specificerar testplattformskonstruktion, testförhållanden och mätmetoder, som att använda dubbelriktade energimätare med hög precision för synkron mätning på DC-sidan (ingång) och AC-sidan (utgång) för att beräkna konverteringseffektivitet.

III. Valschema för hissenergiåterkopplingsmätning

I faktiska modifieringsprojekt måste mätare användas på både AC- och DC-sidor för att verifiera effektivitet och strömkvalitet.

AC-nätansluten sida (statistisk energiförbrukning och återkopplingsvolym)

• Applikation: Hiss kraftfördelningsskåp 3-fas 380V ingång eller anslutningspunkt för återkopplingsnät.
• Syfte: Beräkna den totala förbrukningen från nätet och regenerativ energi som matas tillbaka till nätet för att bedöma omfattande energibesparingsvinster.

Wired Networking Scheme (ingenjörsstandard):

Rekommenderad modell: DTSD1352 Trefas järnvägsenergimätare .

Funktioner: Stöder trefas fyrtrådig, 0,5S klass fyrkvadrant dubbelriktad mätning, ihopkopplad med externa strömtransformatorer med delad kärna (CT), idealisk för batch eftermontering i nya bostads- eller kommersiella hissar.

Figur 3: DTSD1352 Trefas AC Rail Energimätare

Trådlöst IoT-schema (för svåra kablar):

Rekommenderad modell: ADW300 serie trådlös IoT energimätare .

Funktioner: Valfria 4G/WiFi-moduler, inbyggt stöd för TCP dubbelriktad transparent överföring. Data laddas upp direkt till plattformen, lämplig för gamla bostadsområden eller spridda hissar.

Figur 4: ADW300 trefas AC IoT energimätare

DC Feedback Bus Side (Exakt regenerativ DC-mätning)

• Applikation: DC-busssidan inuti energiåterkopplingsenheten (t.ex. DC540V/750V buss).
• Syfte: Mät omvandlarens effektivitet oberoende eller, när den är ihopkopplad med hissenergilagringssystem (superkondensatorer/litiumbatterier), mät exakt den regenerativa DC-laddnings-/urladdningsprocessen.

Rekommenderad modell: DJSF1352-RN Dubbelriktad DC Rail Energimätare .

Funktioner: Spänningstäckning DC 0-1000V, stöder 75mV shunts eller 0-20mA/0-5V/0-10V Hall-sensorer, kapabel till dubbel DC-ingång, precision 0,5 eller 1 klass.

Figur 5: DJSF1352-RN DC energimätare och hallsensor

Datainsamlingsschema

Rekommenderade modeller: ANet-1E2SM-4G or AWT100-4G .

Funktioner: Nedströmsinhämtning av fältenheter via RS485 med standardprotokoll (t.ex. Modbus-RTU), trådlös kommunikation uppströms via 4G/WiFi eller Ethernet, skenmontering.

Figur 6: ANet-1E2SM-4G och AWT100-4G datainsamlingsschema

IV. Hiss Energy Feedback Management System Solution

En IoT-energiplattform är en oberoende utvecklad SaaS-molnplattform som stöder åtkomst med flera protokoll och åtkomst till flera terminaler, tillhandahåller energiövervakning, effektivitetsanalys, energikvalitetsanalys, larmhantering och rapportgenerering, för att uppnå visuell fjärrstyrning och intelligent analys av hissenergiåterkoppling. Användare kan slutföra datafelsökning genom att skanna en QR-kod via en app efter installationen, använda mobila eller PC WEB-terminaler för att erhålla nödvändiga datatjänster. Mer information finns på Energi IoT-molnplattform .

Figur 7: IoT Energy Cloud Platform

Tabell för val av utrustning för hissenergiåterkoppling

Produktbild	Namn	Modell	Funktion	Ansökan
	Trefas AC energimätare	DTSD352	Trefas current, voltage, time-of-use energy, positive/negative energy statistics, multi-rate settings, precision 0.5S, RS485 interface.	Hissdistributionsingång eller återkopplingspunkt
	Multifunktionsmätare	ADW300	Trefas electrical parameters, time-of-use energy, split-core CT, hot-swappable, RS485, 4G wireless. Precision 0.5S class.	Hissdistributionsingång eller återkopplingspunkt
	DC energimätare	DJSF1352-RN	DC-spänning, ström, effekt, positiv/negativ energi, Hall-sensorstöd.	Hissomvandlare DC-utgång
	Hallsensor	AHKC-EKA	DC 0-(5-500)A strömmätning, DC 4-20mA utgång.	Matchande DC energimätare
	Smart Gateway	ANet-2E4SM	Inbyggt Linux, nätverksuttag, datakomprimering, AES/MD5-säkerhet, protokollstöd: Modbus, ModbusTCP, DL/T645, 101, 103, 104.	Anpassningsbar till Acrel-EIOT eller tredjepartsplattformar
	Trådlös router	AWT100-4G	Datainsamling och 4G upplänk, transparent överföring.	Anpassningsbar till Acrel-EIOT eller tredjepartsplattformar
	Energi IoT-molnplattform	Acrel-EIOT	Den innehåller funktioner som datainsamling, dataanalys, felvarning, datarapportering och hantering av utrustningstillgångar. Den stöder APP-baserad QR-kodskanning för driftsättning, vilket i princip kan uppnå driftsättningsfri drift.	Implementeringsalternativ inkluderar privat molndistribution, offentlig molndistribution och datavärdtjänster.