Elevator Energy Feedback Metering Solution

Elevatellerer er typiske potentielle energibelastninger. Under de følgende tre specifikke arbejdsforhold omdannes elevatortraktionsmaskinen (motoren) fra en strømforbrugende tilstand til en generatortilstand og producerer regenerativ elektrisk energi.

• Nedadgående kørsel med tung belastning: Bilens vægt overstiger kontravægten, tyngdekraften trækker bilen nedad, og motoren drives til at rotere og generere strøm.
• Let-last/tom-last opadgående bevægelse: Modvægten er tungere end bilen og trækker bilen opad, og motoren køres på samme måde i bakgear for at generere strøm.
• Decelerationsbremsning: Elevatoren decelererer, indtil den stopper, før den når målgulvet, hvilket frigiver massiv mekanisk kinetisk energi.

Figur 1: Skematisk diagram af elevatorgenereringsforhold

Baseret på elevatorbrugsfrekvensen resulterer tilføjelse af en energifeedback-enhed i en gennemsnitlig strømbesparelse på 30 % pr. elevator, med peaks, der når over 40 %, hvilket er af væsentlig betydning for energieffektiviteten i moderne bygninger med høje elevatorvolumener.

I. Energigenvindingsprincip

I konventionelle elevatorer uden modifikation får den genererede elektriske energi DC-busspændingen i frekvensomformeren til at stige. Systemet kan kun sprede denne energi som varme gennem en bremsemodstand, som ikke kun forbruger energi, men også hæver maskinrummets temperatur, hvilket påvirker udstyrets drift, som vist i figur 2.

Efter tilføjelse af en energifeedback-enhed består energigenvinding hovedsageligt af følgende trin:

• Energiopsamling: Vekselstrøm genereret af elevatoren ensrettes først til jævnstrøm af frekvensomformeren og lagres i DC-kredsløbskondensatoren.
• Intelligent inversion: Når DC-busspændingen overstiger den indstillede tærskel, aktiveres energifeedback-enheden (kernekomponenter inkluderer IGBT fuldbro-inverter og DSP-mikroprocessor) før bremsemodstanden, og konverterer DC til trefaset vekselstrøm med samme frekvens, fase og spænding som lavspændingsnettet.
• Oprensning og feedback: Den inverterede udgangsstrøm renses gennem komponenter som filtreringsreaktorer for at eliminere harmonisk forurening, før den sendes sikkert tilbage til bygningens vekselstrømsnet.

Figur 2: Skematisk diagram af elevatorenergigenvinding

II. Relevante standardkrav

En national standard dedikeret til elevatorenergifeedbackteknologi har til formål at regulere tekniske krav, testmetoder og sikkerhedsydelse. Det gælder for hastighedsregulerede elevatorer med variabel frekvens med ukontrollerbar ensretning forbundet med TN-S-systemer med nominelle spændinger på AC 400V og derunder. Standarden specificerer strenge præstationsindikatorer:

• Effektivitetsvurdering: Opdelt i tre niveauer baseret på belastning; effektivitet ≥85 % ved 25 % belastning, ≥90 % ved 50 % belastning og ≥95 % ved 100 % belastning.
• Strømkvalitet (harmoniske grænser): Den totale harmoniske forvrængning (THDi) af feedbackstrømmen må ikke overstige 5 % med eksplicitte grænser for ulige og lige harmoniske indhold.
• Effektfaktor: Ikke mindre end 0,90, når udgangseffekten svarer til 50 % af den nominelle effekt.
• Sikkerhed og beskyttelse: Enheden skal have omfattende beskyttelse, herunder beskyttelse mod ø, overspænding, underspænding, kortslutning, åben kredsløb og netfrekvensanomalibeskyttelse.

Standarden specificerer testplatformkonstruktion, testbetingelser og målemetoder, såsom brug af højpræcisions tovejs energimålere til synkron måling på DC-siden (input) og AC-siden (output) til at beregne konverteringseffektivitet.

III. Elevator Energy Feedback Metering Selection Scheme

I egentlige modifikationsprojekter skal målere installeres på både AC- og DC-sider for at verificere effektivitet og strømkvalitet.

AC-netforbundet side (statistisk energiforbrug og feedbackvolumen)

• Ansøgning: Elevator strømfordelingsskab 3-faset 380V input eller feedback nettilslutningspunkt.
• Formål: Beregn det samlede forbrug fra nettet og regenerativ energi tilbageført til nettet for at vurdere omfattende energibesparende gevinster.

Kablet netværksskema (teknikstandard):

Anbefalet model: DTSD1352 Trefaset jernbaneenergimåler .

Funktioner: Understøtter trefaset fire-leder, 0.5S klasse fire-kvadrant tovejsmåling, parret med eksterne split-core strømtransformatorer (CT), ideel til batch eftermontering i nye bolig- eller kommercielle elevatorer.

Figur 3: DTSD1352 Trefaset AC Rail Energimåler

Trådløst IoT-skema (til vanskelig kabling):

Anbefalet model: ADW300 serie trådløs IoT energimåler .

Funktioner: Valgfri 4G/WiFi-moduler, indbygget understøttelse af TCP tovejs transparent transmission. Data uploades direkte til platformen, velegnet til gamle boligområder eller spredte elevatorer.

Figur 4: ADW300 trefaset AC IoT energimåler

DC Feedback Bus Side (præcis regenerativ DC-måling)

• Ansøgning: DC-bussiden inde i energifeedbacksenheden (f.eks. DC540V/750V-bus).
• Formål: Mål omformerens effektivitet uafhængigt eller, når den er parret med elevatorenergilagringssystemer (superkondensatorer/lithiumbatterier), måler den DC regenerative opladnings-/afladningsproces nøjagtigt.

Anbefalet model: DJSF1352-RN Tovejs DC Rail Energimåler .

Funktioner: Spændingsdækning DC 0-1000V, understøtter 75mV shunts eller 0-20mA/0-5V/0-10V Hall-sensorer, i stand til dobbelt DC-indgang, præcision 0,5 eller 1 klasse.

Figur 5: DJSF1352-RN DC energimåler og hallsensor

Dataopsamlingsskema

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

Funktioner: Nedstrøms anskaffelse af feltenheder via RS485 ved brug af standardprotokoller (f.eks. Modbus-RTU), opstrøms trådløs kommunikation via 4G/WiFi eller Ethernet, skinnemontering.

Figur 6: ANet-1E2SM-4G og AWT100-4G dataopsamlingsskema

IV. Elevator Energy Feedback Management System Solution

En IoT-energiplatform er en uafhængigt udviklet SaaS-cloudplatform, der understøtter multiprotokoladgang og multiterminaladgang, der giver energiovervågning, effektivitetsanalyse, strømkvalitetsanalyse, alarmstyring og rapportgenerering, hvilket opnår visuel fjernstyring og intelligent analyse af elevatorenergifeedback. Brugere kan fuldføre datafejlretning ved at scanne en QR-kode via en app efter installationen, ved at bruge mobil- eller PC-WEB-terminaler til at opnå de nødvendige datatjenester. Mere information findes på Energi IoT Cloud Platform .

Figur 7: IoT Energy Cloud Platform

Elevator Energitilbagemelding Udvalgstabel

Produktbillede	Navn	Model	Funktion	Ansøgning
	Tre-faset AC energimåler	DTSD352	Tre-faset current, voltage, time-of-use energy, positive/negative energy statistics, multi-rate settings, precision 0.5S, RS485 interface.	Elevator distribution input eller feedback punkt
	Multifunktionsmåler	ADW300	Tre-faset electrical parameters, time-of-use energy, split-core CT, hot-swappable, RS485, 4G wireless. Precision 0.5S class.	Elevator distribution input eller feedback punkt
	DC energimåler	DJSF1352-RN	DC spænding, strøm, effekt, positiv/negativ energi, Hall sensor support.	Elevator konverter DC udgang
	Hall sensor	AHKC-EKA	DC 0-(5-500)A strømmåling, DC 4-20mA udgang.	Matchende DC energimåler
	Smart Gateway	ANet-2E4SM	Indlejret Linux, netværkssocket-understøttelse, datakomprimering, AES/MD5-sikkerhed, protokolunderstøttelse: Modbus, ModbusTCP, DL/T645, 101, 103, 104.	Kan tilpasses til Acrel-EIOT eller tredjepartsplatforme
	Trådløs router	AWT100-4G	Dataindsamling og 4G uplink, transparent transmission.	Kan tilpasses til Acrel-EIOT eller tredjepartsplatforme
	Energi IoT Cloud Platform	Acrel-EIOT	Den indeholder funktioner som dataindsamling, dataanalyse, fejladvarsel, datarapportering og styring af udstyrsaktiver. Den understøtter APP-baseret QR-kode scanning til idriftsættelse, hvilket som udgangspunkt kan opnå idriftsættelsesfri drift.	Implementeringsmuligheder omfatter privat cloud-implementering, offentlig cloud-implementering og datahostingtjenester.