[發明專利]一種位能負載及能量回收再利用的裝置

有效

• 申請號: 201210117433.6
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102638109A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 胡玲華;張焱清
• 申請（專利權）人: 宜昌力道起重機械有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02P3/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及電機拖動及再生能量的回收領域，特別是一種適用于起重機械、各類升降機的位能負載及能量回收再利用的裝置。本發明的裝置也可以用于礦山機械及電力運輸機械。

背景技術

隨著社會的發展和進步，人們對節能降耗、綠色環保越來越關注，各行各業在節能降耗、綠色環保方面均不同程度進行了大量的研究和應用。電機拖動在工程起重運輸機械中得到廣泛應用，研究工程起重運輸機械中具有位能負載或制動再生能量的回收及應用有著積極意義。

傳統工程起重運輸機械中，起重機械重物下降過程和電機制動的能量全部或部分轉變成熱能，消耗在電阻或制動器上，這既浪費了能源，又增加了維護成本，也縮短了機構傳動零部件的壽命，且具有噪音大、振動大等缺點。

目前，起重機械重物下降過程的能量回收是采用逆變方式直接回饋到接入的電網，節能經濟效果難以體現在同一設備上，諧波污染不同程度的降低了供電質量和影響供電裝置的穩定性。另外，采用具備能量回饋功能的控制裝置，必須滿足最大拖動功率要求，采用具備能量回饋功能與不具備回饋功能的設備對吸收電源供電設備的電能是相同，再之具備能量回饋功能的裝置成本高，營運成本居高不下，技術維護困難等，因此限制了它的應用。采用直流母線超級電容儲能方式的再生能量技術雖能有效降低電源供電容量，但由于生產成本高昂，是傳統電控系統價格的10倍以上，因此使產品缺乏競爭力。

中國專利201020237216.7公開了一種起重機的自饋式電能回收系統，可以回收重物下降時的位能，從而達到節能的效果。存在的問題是電機只能采用直流電機，電控系統復雜，性價比不高。

中國專利201120203379.8公開了一種用于電動車的能量回收控制系統，通過單獨設置的驅動電機和發電機，可以回收在減速過程中產生的能量，但是發電機在驅動時空轉，既不驅動也不發電，仍存在設備和能量浪費的狀況。

中國專利201010197265.7公開了一種機床能量回收系統，通過在電機軸上設置的繞組軸線圈及永磁體，并配合空載檢測裝置回收空載能量。存在問題同樣是該繞組線圈也僅在回收空載能量時起作用，而驅動時不動作。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種位能負載及能量回收再利用的裝置，可以最大限度的利用設備，并降低設備配置成本，提高整個裝置的性價比。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種位能負載及能量回收再利用的裝置，包括拖動電動機和回饋電動機，回饋電動機與拖動電動機的輸出軸機械連接，用于同時驅動負載；

拖動電動機獨立地與拖動電機驅動裝置電連接；

回饋電動機為直流串勵電動機，回饋電動機與儲能單元電連接，用于回收能量并在驅動負載時為回饋電動機提供電能。

所述的儲能單元中，回饋電動機通過導向二極管與電能儲放器電連接，電能儲放器與輔助充電裝置電連接。

所述的電能儲放器為蓄電池、超級電容器或普通電容器，或者前述元件的組合。

所述的拖動電機驅動裝置由單獨的電源供電。

拖動電動機為交流電動機或直流電動機。

拖動電動機與回饋電動機之間的功率配比為2.5~1:1。

本發明提供的一種位能負載及能量回收再利用的裝置，通過由拖動電動機和回饋電動機組成復合電機，既可滿足拖動時所需功率，又能實現倒拖時回饋能量的回收和應用，且回饋電動機驅動系統是獨立電控系統，對拖動電機供電控制系統無干涉。在同等負載情況下，本發明所選拖動電動機功率可減少50%以上，大大降低拖動電動機主回路電控系統容量，從而大幅降低成本。同時，系統回饋能量又可再應用，可降低能耗40%以上，這既降低了設備制造成本和營運成本，也實現了節能降耗的效果。

且本發明中的拖動電動機可以采用交流電動機或直流電動機，從而配置更為靈活，也有利于降低成本。