1、矩陣變頻技術(shù)的實現(xiàn)原理及其優(yōu)勢
目前中國市場上的電梯控制產(chǎn)品基本上采用的矢量變頻控制方式，從其基本結(jié)構(gòu)上來分析主要有間接變頻和直接變頻兩種方式。間接變頻方式即交-直-交變頻方式，這也是當(dāng)前所有電梯所使用的一種變頻方式;直接變頻方式也即交-交變頻方式。電梯在運行過程中存在著動能與勢能的轉(zhuǎn)換，在電梯下降時，其勢能減少，傳統(tǒng)的交-直-交變頻裝置會將由勢能轉(zhuǎn)換來的再生能量反饋到制動電阻進行消耗，這白白浪費了巨大的能量。與傳統(tǒng)的交-直-交和交-交變頻裝置相比，矩陣變頻裝置具有明顯的優(yōu)勢：四象限運行、高功率因數(shù)、無中間儲能環(huán)節(jié)、諧波污染低、效率高、體積小等。
矩陣變頻裝置使用了三相電壓輸入來控制輸出電壓，這就不僅能吸收任何電流雜波，也能提供清潔的輸出電壓，這也是矩陣變頻裝置吸引人們的一個重要點。而且矩陣變頻裝置的電流幾乎是正弦波，即使在帶載情況下，也是如此。當(dāng)有再生發(fā)電時，電流能以180°轉(zhuǎn)換并反饋到電網(wǎng)中，而且也是以正弦波方式。在再生制動方式的工作中，矩陣變頻裝置不需要制動電阻或特殊的變換器，反饋回電網(wǎng)的電能亦無需額外的設(shè)備進行處理。
矩陣變頻裝置是由9組功率模塊按矩陣結(jié)構(gòu)組成的。每一組功率模塊由兩個開關(guān)管組成，并且是一個雙向?qū)ǖ膯卧?，該裝置將輸入的三相電源R、S、T與輸出給電動機的三相電U、V、W構(gòu)成一個3次方陣。因而三相輸入中的任意一相可與三相輸出的任意一線相連，通過計算機的控制，使到18個功率模塊按照電梯運行控制的需要輪流導(dǎo)通，采用一定的開關(guān)控制策略可使線間平均輸出電壓為所需頻率下的正弦調(diào)制電壓，同時可使輸入為電流正弦波并與輸入電壓同相。能量則可以在電源與電動機之間雙向流動，從而達到了節(jié)省功率模塊，降低成本，又可以將電梯大量的勢能回饋電網(wǎng)節(jié)約能源的目的。綜上所述，矩陣變頻技術(shù)如果應(yīng)用到電梯的控制系統(tǒng)中，可以滿足不同工況的需要，提高了運行效率，增強了能源的利用率。
2、矩陣變頻裝置在電梯中的應(yīng)用
隨著中國房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，城市化程度的不斷提高，高層建筑的數(shù)量不增加，市場對運行速度快、載重量大的電梯的需求量也不斷提高。當(dāng)前市場的一些先進電梯也已經(jīng)不能滿足需求。矩陣變頻裝置的出現(xiàn)滿足了這個需要，矩陣變頻裝置在高速、在載重量的電梯上使用有著非常明顯的經(jīng)濟效益。首先，矩陣變頻裝置是利用的直接變頻技術(shù)，只有一次換能，效率較高。矩陣變頻技術(shù)的一次換能特性，能夠很好的滿足電梯空間較小且運送客流量較多的情況，解決了電梯擁堵的問題。其次，由于不需要兩組逆變裝置或是制動電阻等元器件，因此體積小，節(jié)省空間，特別適合于小機房或是無機房的電梯。第三，電梯下降過程中的勢能被轉(zhuǎn)化為電能回饋電網(wǎng)，可以供其它設(shè)備使用，極大的節(jié)省了能源，特別適合應(yīng)用到大噸位的載貨電梯、病床電梯和額定載重量較大的乘客電梯上，如曳引機功率為30kW時，與原來相比能節(jié)能40%左右，每年一臺電梯大約可以節(jié)約用電10000元。
3、總結(jié)
本文對矩陣變頻技術(shù)的工作原理以及在電梯中應(yīng)用的優(yōu)勢進行了詳細(xì)的分析，從當(dāng)前的技術(shù)水平分析，該技術(shù)無疑是應(yīng)用在電梯中較好的節(jié)能與安全的可靠技術(shù)。除此之外，該技術(shù)性很能夠提供多種故障保護功能，可在電梯發(fā)生故障時及時停止電梯的運行。這即保證了電梯的安全運行，又節(jié)約了能源，同時又提升了電梯的舒適感。
