حل قياس التغذية الراجعة لطاقة المصعد

المصاعد هي أحمال طاقة محتملة نموذجية. في ظل ظروف العمل الثلاثة المحددة التالية، تتحول آلة جر المصعد (المحرك) من حالة استهلاك الطاقة إلى حالة المولد، مما ينتج طاقة كهربائية متجددة.

• السفر بالحمل الثقيل إلى الأسفل: يتجاوز وزن السيارة الثقل الموازن، وتسحب الجاذبية السيارة إلى الأسفل، ويتم تشغيل المحرك للدوران وتوليد الطاقة.
• حمولة خفيفة/حمولة فارغة للأعلى: يكون ثقل الموازنة أثقل من السيارة، مما يؤدي إلى سحب السيارة إلى أعلى، ويتم تشغيل المحرك بالمثل في الاتجاه المعاكس لتوليد الطاقة.
• الكبح التباطؤ: يتباطأ المصعد حتى يتوقف قبل الوصول إلى الطابق المستهدف، مما يؤدي إلى إطلاق طاقة حركية ميكانيكية هائلة.

الشكل 1: رسم تخطيطي لظروف توليد المصعد

استنادًا إلى تردد استخدام المصعد، تؤدي إضافة جهاز تغذية مرتدة للطاقة إلى متوسط معدل توفير الطاقة بنسبة 30% لكل مصعد، مع وصول الذروة إلى أكثر من 40%، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لكفاءة الطاقة في المباني الحديثة ذات أحجام المصاعد الكبيرة.

I. مبدأ استعادة الطاقة

في المصاعد التقليدية بدون تعديل، تتسبب الطاقة الكهربائية المولدة في ارتفاع جهد ناقل التيار المستمر لمحول التردد. يمكن للنظام فقط تبديد هذه الطاقة كحرارة من خلال مقاومة الكبح، والتي لا تستهلك الطاقة فحسب، بل ترفع أيضًا درجة حرارة غرفة الآلة، مما يؤثر على تشغيل المعدات، كما هو موضح في الشكل 2.

بعد إضافة جهاز تغذية مرتدة للطاقة، تتكون عملية استعادة الطاقة بشكل أساسي من الخطوات التالية:

• التقاط الطاقة: يتم أولاً تصحيح طاقة التيار المتردد الناتجة عن المصعد إلى طاقة تيار مستمر بواسطة محول التردد وتخزينها في مكثف دائرة التيار المستمر.
• الانقلاب الذكي: عندما يتجاوز جهد ناقل التيار المستمر العتبة المحددة، يتم تنشيط جهاز التغذية المرتدة للطاقة (المكونات الأساسية تشمل عاكس الجسر الكامل IGBT ومعالج DSP الدقيق) قبل مقاومة الكبح، مما يحول التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد ثلاثية الطور بنفس التردد والطور والجهد مثل شبكة الجهد المنخفض.
• تنقية وردود الفعل: تتم تنقية تيار الإخراج المقلوب من خلال مكونات مثل مفاعلات الترشيح للقضاء على التلوث التوافقي قبل إعادته بأمان إلى شبكة طاقة التيار المتردد الخاصة بالمبنى.

الشكل 2: رسم تخطيطي لاستعادة طاقة المصعد

ثانيا. المتطلبات القياسية ذات الصلة

يهدف المعيار الوطني المخصص لتكنولوجيا التغذية المرتدة للطاقة في المصاعد إلى تنظيم المتطلبات الفنية وطرق الاختبار وأداء السلامة. تنطبق هذه المواصفة على المصاعد ذات التردد المتغير والتي يتم التحكم في سرعتها مع تصحيح لا يمكن التحكم فيه ومتصل بأنظمة TN-S ذات الفولتية المقدرة بـ AC 400V أو أقل. يحدد المعيار مؤشرات أداء صارمة:

• تصنيف الكفاءة: مقسمة إلى ثلاثة مستويات على أساس الحمل؛ الكفاءة ≥85% عند حمل 25%، ≥90% عند حمل 50%، و≥95% عند حمل 100%.
• جودة الطاقة (الحدود التوافقية): يجب ألا يتجاوز التشوه التوافقي الكلي (THDi) لتيار التغذية المرتدة 5%، مع وجود حدود واضحة للمحتوى الفردي والزوجي التوافقي.
• عامل الطاقة: لا يقل عن 0.90 عندما تساوي طاقة الخرج 50% من الطاقة المقدرة.
• السلامة والحماية: يجب أن يتميز الجهاز بحماية شاملة، بما في ذلك الحماية من العزل، والجهد الزائد، والجهد المنخفض، والدائرة القصيرة، والدائرة المفتوحة، والحماية من شذوذ تردد الشبكة.

يحدد المعيار بناء منصة الاختبار، وظروف الاختبار، وطرق القياس، مثل استخدام عدادات الطاقة ثنائية الاتجاه عالية الدقة للقياس المتزامن على جانب التيار المستمر (الإدخال) وجانب التيار المتردد (الإخراج) لحساب كفاءة التحويل.

ثالثا. مخطط اختيار قياس ردود فعل طاقة المصعد

في مشاريع التعديل الفعلية، يجب نشر العدادات على جانبي التيار المتردد والتيار المستمر للتحقق من الكفاءة وجودة الطاقة.

الجانب المتصل بشبكة التيار المتردد (استهلاك الطاقة الإحصائي وحجم ردود الفعل)

• التطبيق: خزانة توزيع طاقة المصعد 3 مراحل 380 فولت مدخلات أو نقطة اتصال شبكة التغذية المرتدة.
• الغرض: احسب إجمالي الاستهلاك من الشبكة والطاقة المتجددة التي يتم تغذيتها إلى الشبكة لتقييم المكاسب الشاملة لتوفير الطاقة.

مخطط الشبكات السلكية (المعيار الهندسي):

النموذج الموصى به: dtsd1352 عداد طاقة السكك الحديدية ثلاثي الطور .

الميزات: يدعم القياس ثنائي الاتجاه ثلاثي الطور بأربعة أسلاك، فئة 0.5S، رباعي الاتجاه، مقترنًا بمحولات تيار مقسمة خارجية (CT)، وهو مثالي لإعادة تجهيز الدُفعات في المصاعد السكنية أو التجارية الجديدة.

الشكل 3: DTSD1352 عداد طاقة السكك الحديدية AC ثلاثي الطور

نظام إنترنت الأشياء اللاسلكي (للكابلات الصعبة):

النموذج الموصى به: ADW300 سلسلة عداد الطاقة اللاسلكي لإنترنت الأشياء .

الميزات: وحدات 4G/WiFi اختيارية، دعم أصلي لنقل شفاف ثنائي الاتجاه TCP. يتم تحميل البيانات مباشرة إلى المنصة، وهي مناسبة للمناطق السكنية القديمة أو المصاعد المتفرقة.

الشكل 4: ADW300 عداد طاقة إنترنت الأشياء AC ثلاثي الطور

جانب ناقل التغذية العكسية DC (قياس دقيق للتيار المستمر DC)

• التطبيق: جانب ناقل التيار المستمر داخل جهاز التغذية المرتدة للطاقة (على سبيل المثال، ناقل DC540V/750V).
• الغرض: قم بقياس كفاءة المحول بشكل مستقل أو، عند إقرانه بأنظمة تخزين طاقة المصاعد (المكثفات الفائقة/بطاريات الليثيوم)، قم بقياس عملية الشحن/التفريغ المتجددة للتيار المستمر بدقة.

النموذج الموصى به: DJSF1352-RN عداد طاقة السكك الحديدية ثنائي الاتجاه DC .

الميزات: تغطية الجهد الكهربائي DC 0-1000V، يدعم تحويلات 75mV أو مستشعرات القاعة 0-20mA/0-5V/0-10V، قادرة على إدخال تيار مستمر مزدوج، دقة 0.5 أو 1 فئة.

الشكل 5: مقياس طاقة التيار المستمر DJSF1352-RN ومستشعر القاعة

خطة الحصول على البيانات

النماذج الموصى بها: ايه نت-1E2SM-4G أو AWT100-4G .

الميزات: الحصول على الأجهزة الميدانية عبر RS485 باستخدام البروتوكولات القياسية (على سبيل المثال، Modbus-RTU)، والاتصالات اللاسلكية الأولية عبر 4G/WiFi أو Ethernet، وتركيب السكك الحديدية.

الشكل 6: مخطط الحصول على البيانات ANet-1E2SM-4G وAWT100-4G

رابعا. حل نظام إدارة التغذية المرتدة لطاقة المصعد

منصة طاقة إنترنت الأشياء عبارة عن منصة سحابية SaaS تم تطويرها بشكل مستقل تدعم الوصول إلى البروتوكولات المتعددة والوصول إلى المحطات المتعددة، وتوفر مراقبة الطاقة، وتحليل الكفاءة، وتحليل جودة الطاقة، وإدارة الإنذارات، وإنشاء التقارير، وتحقيق الإدارة المرئية عن بعد والتحليل الذكي لتعليقات طاقة المصعد. يمكن للمستخدمين إكمال تصحيح أخطاء البيانات عن طريق مسح رمز QR عبر أحد التطبيقات بعد التثبيت، واستخدام محطات WEB للهاتف المحمول أو الكمبيوتر الشخصي للحصول على خدمات البيانات المطلوبة. مزيد من المعلومات متاحة على منصة سحابة إنترنت الأشياء للطاقة .

الشكل 7: النظام الأساسي السحابي لإنترنت الأشياء للطاقة

جدول اختيار معدات التغذية المرتدة لطاقة المصعد

صورة المنتج	الاسم	نموذج	وظيفة	التطبيق
	ثلاث مراحل مقياس طاقة التيار المتردد	dtsd352	ثلاث مراحل current, voltage, time-of-use energy, positive/negative energy statistics, multi-rate settings, precision 0.5S, RS485 interface.	مدخلات توزيع المصعد أو نقطة ردود الفعل
	متعددة الوظائف متر	ADW300	ثلاث مراحل electrical parameters, time-of-use energy, split-core CT, hot-swappable, RS485, 4G wireless. Precision 0.5S class.	مدخلات توزيع المصعد أو نقطة ردود الفعل
	مقياس الطاقة DC	DJSF1352-RN	جهد التيار المستمر، التيار، الطاقة، الطاقة الإيجابية/السلبية، دعم مستشعر القاعة.	مصعد محول إخراج العاصمة
	مستشعر القاعة	AHKC-EKA	تيار مستمر 0-(5-500) قياس تيار، تيار مستمر 4-20 مللي أمبير.	مطابقة متر الطاقة العاصمة
	البوابة الذكية	ايه نت-2E4SM	Linux المضمن، دعم مقبس الشبكة، ضغط البيانات، أمان AES/MD5، دعم البروتوكول: Modbus، ModbusTCP، DL/T645، 101، 103، 104.	قابل للتكيف مع أكريل-EIOT أو منصات الطرف الثالث
	جهاز التوجيه اللاسلكي	AWT100-4G	الحصول على البيانات والوصلة الصاعدة 4G ونقل شفاف.	قابل للتكيف مع أكريل-EIOT أو منصات الطرف الثالث
	منصة سحابة إنترنت الأشياء للطاقة	Acrel-EIOT	ويتميز بوظائف مثل الحصول على البيانات، وتحليل البيانات، والتحذير من الأخطاء، وإعداد تقارير البيانات، وإدارة أصول المعدات. وهو يدعم مسح رمز QR القائم على التطبيق للتشغيل، والذي يمكن أن يحقق بشكل أساسي عملية خالية من التشغيل.	تتضمن خيارات النشر نشر السحابة الخاصة ونشر السحابة العامة وخدمات استضافة البيانات.