[01461411]电梯驱动控制与节能一体化技术

本项目属于节能环保领域,针对永磁同步无齿轮曳引机电梯系统研制驱动、控制及节能一体化系统,分别连续获得江苏省科技支撑（工业）项目立项支持,总经费305万元。 据中国电梯协会统计,我国电梯每年用电量据已经超过510亿度。而低能耗电梯在我国普及度较低,各类节能电梯数量仅占电梯总量的10%左右。节能是目前电梯行业发展的一个重要方向。我国从法律层面对电梯等特种设备提出了节能要求,《“十二五”高耗能特种设备节能发展规划》、《特种设备安全监察条例》和《特种设备安全中长期发展战略纲要》明确提出依靠科技进步,建立电梯等高耗能特种设备安全监察与节能监管相结合的制度,实现安全性与经济性的协调统一,促进社会可持续发展。 我国虽然是电梯制造大国,但目前国内市场70%的份额被奥的斯等外资品牌占据。国产电梯由于缺乏核心电梯驱动控制器的研发能力,以集成制造为主要生产模式,利润率和技术含量较低,也限制了我国电梯走向高端化的步伐。 因此展开电梯驱动控制、节能等关键技术研究,打破发达国家的技术和市场垄断,对于改变国产电梯行业现状向高附加值模式转变,由电梯制造大国升级为制造强国,实现可持续发展具有积极的作用。 本项目的核心创新成果包括： ① 针对采用永磁同步无齿轮曳引机的电梯,研制具有自主知识产权的驱动控制系统：采用高性能DSP作为控制核心单元,以CPLD作为外部信号及逻辑处理器件,配以高效储能模块,采用智能功率模块（IPM）作为逆变模块,实现高速电梯驱动控制;同时将三相PWM整流与三相PWM逆变结合在一起,可实现四象限运行,从而达到能量的双向传送,也为实现节能提供硬件支持。开发具有自主知识产权的高速电梯（2.5m/s）驱动控制系统并进行产业化。 ② 采用具有自主知识产权的电梯多模态智能控制算法,实现了电机驱动电流的快速平稳跟踪,解决电梯高速运行中不确定性扰动带来的驱动与控制难题,提高了电梯运行的平稳性,具有实时性好、参数调整简单等特点。 ③ 采用超级电容作为储能装置,综合电梯的上下行、载荷、电容储能状态等信息,进行智能决策和充放电切换,实现能量回收与利用,综合节能率达到28%左右;该系统具有充放电速度快、效率高、循环使用寿命长、正常工作温度范围宽和可靠性高等优点,并且由于不回馈电网而避免了传统回馈电网节能模式易对电网污染的危害。 ④ 采用多任务协同、多目标优化设计等技术,实现电梯驱动控制、节能一体化,解决相互独立引起的结构繁杂、成本高、电磁兼容匹配难、维护成本高等难题,系统体积减小30%以上,成本降低20%以上。本技术既能对已有的电梯系统进行节能改造,并可单独使用,便于安装维护和旧电梯节能改造,更符合电梯发展的趋势和市场需求。 本项目相关成果获得部级科技进步二等奖1项、三等奖1项,申请了25项发明专利,获授权发明专利18项。发表论文