1矩阵变频技术的实现原理及其优势
目前中国市场上的电梯控制产品基本上采用的矢量变频控制方式，从其基本结构上来分析主要有间接变频和直接变频两种方式。间接变频方式即交-直-交变频方式，这也是当前所有电梯所使用的一种变频方式；直接变频方式也即交-交变频方式。电梯在运行过程中存在着动能与势能的转换，在电梯下降时，其势能减少，传统的交-直-交变频装置会将由势能转换来的再生能量反馈到制动电阻进行消耗，这白白浪费了巨大的能量。与传统的交-直-交和交-交变频装置相比，矩阵变频装置具有明显的优势：四象限运行、高功率因数、无中间储能环节、谐波污染低、效率高、体积小等。矩阵变频装置使用了三相电压输入来控制输出电压，这就不仅能吸收任何电流杂波，也能提供清洁的输出电压，这也是矩阵变频装置吸引人们的一个重要点。而且矩阵变频装置的电流几乎是正弦波，即使在带载情况下，也是如此。当有再生发电时，电流能以180°转换并反馈到电网中，而且也是以正弦波方式。在再生制动方式的工作中，矩阵变频装置不需要制动电阻或特殊的变换器，反馈回电网的电能亦无需额外的设备进行处理。矩阵变频装置是由9组功率模块按矩阵结构组成的。每一组功率模块由两个开关管组成，并且是一个双向导通的单元，该装置将输入的三相电源R、S、T与输出给电动机的三相电U、V、W构成一个3次方阵。因而三相输入中的任意一相可与三相输出的任意一线相连，通过计算机的控制，使到18个功率模块按照电梯运行控制的需要轮流导通，采用一定的开关控制策略可使线间平均输出电压为所需频率下的正弦调制电压，同时可使输入为电流正弦波并与输入电压同相。能量则可以在电源与电动机之间双向流动，从而达到了节省功率模块，降低成本，又可以将电梯大量的势能回馈电网节约能源的目的。综上所述，矩阵变频技术如果应用到电梯的控制系统中，可以满足不同工况的需要，提高了运行效率，增强了能源的利用率。
2矩阵变频装置在电梯中的应用
随着中国房地产业的快速发展，城市化程度的不断提高，高层建筑的数量不增加，市场对运行速度快、载重量大的电梯的需求量也不断提高。当前市场的一些先进电梯也已经不能满足需求。矩阵变频装置的出现满足了这个需要，矩阵变频装置在高速、在载重量的电梯上使用有着非常明显的经济效益。首先，矩阵变频装置是利用的直接变频技术，只有一次换能，效率较高。矩阵变频技术的一次换能特性，能够很好的满足电梯空间较小且运送客流量较多的情况，解决了电梯拥堵的问题。其次，由于不需要两组逆变装置或是制动电阻等元器件，因此体积小，节省空间，特别适合于小机房或是无机房的电梯。第三，电梯下降过程中的势能被转化为电能回馈电网，可以供其它设备使用，极大的节省了能源，特别适合应用到大吨位的载货电梯、病床电梯和额定载重量较大的乘客电梯上，如曳引机功率为30kW时，与原来相比能节能40%左右，每年一台电梯大约可以节约用电10000元。
3总结
本文对矩阵变频技术的工作原理以及在电梯中应用的优势进行了详细的分析，从当前的技术水平分析，该技术无疑是应用到电梯中的最节能和最安全可靠的技术。除此之外，该技术性很能够提供多种故障保护功能，可在电梯发生故障时及时停止电梯的运行。这即保证了电梯的安全运行，又节约了能源，同时又提升了电梯的舒适感中国农业论文。
作者：王英刚 单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院连云港分院
