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工作单位： 广州市特种机电设备检测研究院
摘要：随着自动扶梯的广泛应用在各种场合，节能环保理念越来越引起人们的关注，采用双PWM控制技术，及时将自动扶梯中的电能反馈回电网中，使扶梯的控制性能更加优越，同时节能环保降低损耗，延长扶梯的使用寿命，在现实应用中取得很好的经济效益。
关键词：自动扶梯，双PWM控制技术，节能降耗
一：引言
自动扶梯作为公共场所运送乘客的一种典型的特种设备，已经越来越多在商场、机场、码头、地铁、宾馆等场所广泛地运用。当扶梯处在带载下行的情形下，扶梯的电机就会产生再生能量，传统的自动扶梯通常采用了制动单元加电阻的能量转化方式，即利用能耗电阻将再生能量转化为热量白白消耗掉。本文介绍一种双PWM变流器，将再生能量通过适当处理，使其符合并网条件并回馈給电网，从而达到节能的目的。
二： 双PWM变流器在能量回馈技术中的应用
1： 双PWM变流器工作原理
当今主流的扶梯调速系统，往往采用了单PWM变频控制，由二极管等不可控整流器件对交流电源进行整流，然后经过中间电容的滤波稳压，最后通过PWM 控制逆变器输出电压频率可变的交流电，供给扶梯驱动马达。这种调速系统存在功率因数低、网侧谐波污染严重、无法实现能量的再生利用等缺陷。而双PWM变流器，它包含PWM整流器和PWM逆变器两部分。
PWM整流器按输入回路和负载的不同，可分为电压型PWM 整流器（ VSR） 和电流型PWM 整流器（ CSR），由于电压型PWM 整流器可以四象限工作，所以扶梯往往采用电压型PWM 整流器（ VSR）。其工作模式如图1所示， 为正半周时， 导通，电感通过 和 储能； 关断，电源 通过二极管 和 向直流电源供电，同时存储在电感中的能量通过 和 向直流电源释能。 为负半周时， 导通，电感通过 和 储能， 关断，电源 通过二极管 和 向直流负载供电，本相电感通过电路向负载释能。当6个开关管轮流导通时，就得到整流器对电源输出电压 即各桥臂中点间AB、BC、CA的电压。该整流属脉冲整流，有消减谐波的功能。
如果PWM整流器工作在相反状态，就起到了逆变作用，PWM逆变器最常用的是电压型三相桥式逆变电路，其电路如图2所示，原理与PWM整流器大致相同，对T1-T6是IGBT开关管进行合适的正弦波PwM控制，使其轮流导通，可得正弦波且与电压相位相反的三相电流反馈电网。
1.2 双PWM变流器在电梯中的应用
能量回馈技术即能量回馈单元采用双PWM 控制技术。能量回馈原理如图3所示。（1）当扶梯处于带载上行状态时，能量由交流电网经整流器中间滤波电容充电，逆变器在PWM 控制下将能量传送到电机。（2）当扶梯处于带载下行状态时，由于负载惯性作用进入发电状态，其再生能量经逆变器中开关元件和续流二极管向中间滤波电容充电，使中问直流电压升高。此时，整流器中开关元件在PWM 控制下将能量回馈到工频电网，完成能量的双向流动。（3）同时由于PWM 整流器闭环控制作用，使电网电流与电压同频同相位，提高了系统的功率因数，消除了网侧谐波污染。
图3 双PWM能量回馈原理图
测试结果表明：（1）当扶梯在负载率为40%以上时下行，驱动电机能量消耗为负值，系统输入的电能也为负值。这充分说明在扶梯下行时电机处于发电状态，有大量的电能回馈到了电网。（2）随着扶梯下行负载率的增加，电机产生的能量回馈随之不断加大，回馈电网的转化率也不断提高，从45%提高到了90%左右。
3.结论
扶梯的使用给人们的生活带来极大的方便，随着我国经济的发展，扶梯的数量每年都在急剧增长，扶梯节能降耗问题越来越引起人们普遍的关注。党的十七大明确了建设资源节约型社会为我国的基本国策； 2007年10月28日通过修订后的《中华人民共和国节约能源法》中规定，“对高耗能的特种设备，按照国务院的规定实行节能审查和监管”；国家质检总局质检特函〔2007〕29号文件提出：要对锅炉、换热压力容器、电梯等高耗能特种设备实行能效测试，加强特种设备使用环节的节能监管。由此看来，能量回馈技术未来将会在扶梯节能降耗中发挥重要的作用。
参考文献：
[1]王锦坤.论电梯节能及能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用.中国科技财富，2009（14）.
[2]张崇巍，张兴.PWM 整流器及其控制[M].北京：机械工业出版
社，2003（3）：16-18.
[3]张家胜 努尔泰 陈飞，有源能量回馈器在电梯节能方面的应用，建筑节能，2008
摘要：随着自动扶梯的广泛应用在各种场合，节能环保理念越来越引起人们的关注，采用双PWM控制技术，及时将自动扶梯中的电能反馈回电网中，使扶梯的控制性能更加优越，同时节能环保降低损耗，延长扶梯的使用寿命，在现实应用中取得很好的经济效益。
关键词：自动扶梯，双PWM控制技术，节能降耗
一：引言
自动扶梯作为公共场所运送乘客的一种典型的特种设备，已经越来越多在商场、机场、码头、地铁、宾馆等场所广泛地运用。当扶梯处在带载下行的情形下，扶梯的电机就会产生再生能量，传统的自动扶梯通常采用了制动单元加电阻的能量转化方式，即利用能耗电阻将再生能量转化为热量白白消耗掉。本文介绍一种双PWM变流器，将再生能量通过适当处理，使其符合并网条件并回馈給电网，从而达到节能的目的。
二： 双PWM变流器在能量回馈技术中的应用
1： 双PWM变流器工作原理
当今主流的扶梯调速系统，往往采用了单PWM变频控制，由二极管等不可控整流器件对交流电源进行整流，然后经过中间电容的滤波稳压，最后通过PWM 控制逆变器输出电压频率可变的交流电，供给扶梯驱动马达。这种调速系统存在功率因数低、网侧谐波污染严重、无法实现能量的再生利用等缺陷。而双PWM变流器，它包含PWM整流器和PWM逆变器两部分。
PWM整流器按输入回路和负载的不同，可分为电压型PWM 整流器（ VSR） 和电流型PWM 整流器（ CSR），由于电压型PWM 整流器可以四象限工作，所以扶梯往往采用电压型PWM 整流器（ VSR）。其工作模式如图1所示， 为正半周时， 导通，电感通过 和 储能； 关断，电源 通过二极管 和 向直流电源供电，同时存储在电感中的能量通过 和 向直流电源释能。 为负半周时， 导通，电感通过 和 储能， 关断，电源 通过二极管 和 向直流负载供电，本相电感通过电路向负载释能。当6个开关管轮流导通时，就得到整流器对电源输出电压 即各桥臂中点间AB、BC、CA的电压。该整流属脉冲整流，有消减谐波的功能。
如果PWM整流器工作在相反状态，就起到了逆变作用，PWM逆变器最常用的是电压型三相桥式逆变电路，其电路如图2所示，原理与PWM整流器大致相同，对T1-T6是IGBT开关管进行合适的正弦波PwM控制，使其轮流导通，可得正弦波且与电压相位相反的三相电流反馈电网。
1.2 双PWM变流器在电梯中的应用
能量回馈技术即能量回馈单元采用双PWM 控制技术。能量回馈原理如图3所示。（1）当扶梯处于带载上行状态时，能量由交流电网经整流器中间滤波电容充电，逆变器在PWM 控制下将能量传送到电机。（2）当扶梯处于带载下行状态时，由于负载惯性作用进入发电状态，其再生能量经逆变器中开关元件和续流二极管向中间滤波电容充电，使中问直流电压升高。此时，整流器中开关元件在PWM 控制下将能量回馈到工频电网，完成能量的双向流动。（3）同时由于PWM 整流器闭环控制作用，使电网电流与电压同频同相位，提高了系统的功率因数，消除了网侧谐波污染。
图3 双PWM能量回馈原理图
测试结果表明：（1）当扶梯在负载率为40%以上时下行，驱动电机能量消耗为负值，系统输入的电能也为负值。这充分说明在扶梯下行时电机处于发电状态，有大量的电能回馈到了电网。（2）随着扶梯下行负载率的增加，电机产生的能量回馈随之不断加大，回馈电网的转化率也不断提高，从45%提高到了90%左右。
3.结论
扶梯的使用给人们的生活带来极大的方便，随着我国经济的发展，扶梯的数量每年都在急剧增长，扶梯节能降耗问题越来越引起人们普遍的关注。党的十七大明确了建设资源节约型社会为我国的基本国策； 2007年10月28日通过修订后的《中华人民共和国节约能源法》中规定，“对高耗能的特种设备，按照国务院的规定实行节能审查和监管”；国家质检总局质检特函〔2007〕29号文件提出：要对锅炉、换热压力容器、电梯等高耗能特种设备实行能效测试，加强特种设备使用环节的节能监管。由此看来，能量回馈技术未来将会在扶梯节能降耗中发挥重要的作用。
参考文献：
[1]王锦坤.论电梯节能及能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用.中国科技财富，2009（14）.
[2]张崇巍，张兴.PWM 整流器及其控制[M].北京：机械工业出版
社，2003（3）：16-18.
[3]张家胜 努尔泰 陈飞，有源能量回馈器在电梯节能方面的应用，建筑节能，2008