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Fonctionnement de l'alimentation d'urgence avec entraînements régénératifs

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Figure 1 : Unité de régénération KEB R6

Les systèmes régénératifs de ligne, comme l'entraînement régénératif KEB R6 (Figure 1), sont devenus des options populaires dans les applications d'ascenseur ces dernières années. L'utilisation accrue de moteurs sans engrenages à aimants permanents efficaces dans les immeubles de grande hauteur et le potentiel d'économies d'énergie font des unités de régénération de ligne une option attrayante. Cela est particulièrement vrai pour les applications d'ascenseur, car le moteur agit comme un générateur pendant environ la moitié de son utilisation.

Avant que les entraînements régénératifs ne soient disponibles, l'excès d'énergie régénérée du moteur était dissipée à travers une résistance de freinage. Bien que cette méthode de transfert d'énergie soit simple, toute l'énergie excédentaire est transformée en chaleur, ce qui peut augmenter les coûts de refroidissement de la salle des machines. En récupérant l'énergie excédentaire et en la réinjectant dans la ligne, les propriétaires et exploitants de bâtiments peuvent économiser de l'argent, tout en rendant leurs bâtiments plus écoénergétiques. Selon l'application, les systèmes de régénération de ligne peuvent s'amortir en aussi peu que deux ans.

Les systèmes régénératifs sont relativement faciles à installer et, une fois configurés correctement, fonctionnent sans problème. Ils peuvent être placés juste à côté de l'entraînement de l'ascenseur dans le panneau de commande et fonctionner avec tous les autres composants du panneau.

Certains bâtiments, tels que les hôpitaux, les soins infirmiers homes et complexes d'appartements, peuvent nécessiter une alimentation électrique de secours pendant une panne. En règle générale, cela est accompli avec un générateur de secours ou une unité d'alimentation sans coupure (UPS). Les entraînements régénératifs peuvent se régénérer vers un générateur pendant le fonctionnement d'alimentation d'urgence, en supposant qu'il y ait une charge suffisante pour consommer l'énergie, mais les bâtiments qui dépendent d'une unité UPS pour l'alimentation d'urgence constituent une situation propice pour les entraînements régénératifs.

L'UPS est essentiellement une grosse batterie CC qui fournit une alimentation de secours à l'ascenseur et au contrôleur en cas de panne de courant. Régénérer l'alimentation CA vers un onduleur actif n'est pas une option, car la régénération vers l'alimentation CC pourrait causer des dommages. Pour utiliser en toute sécurité un variateur régénératif dans ce type d'application, le variateur régénératif doit être désactivé pour empêcher le retour de l'alimentation CA vers l'onduleur. La figure 2 montre comment cette configuration peut être implémentée.

Avec cette configuration, l'entraînement régénératif peut être désactivé en ayant un contact de relais ouvrant le signal d'activation pendant que l'UPS est activé. De plus, un autre contact de relais peut activer une entrée programmée en tant que condition de défaut externe pour empêcher davantage la modulation par l'entraînement régénératif. Cette configuration comporte une redondance à deux niveaux qui garantit que le lecteur régénératif reste dans un état « passif » et ne module/régénère pas vers l'unité UPS. Le variateur agit toujours en tant que redresseur, même sans le signal d'activation, fournissant à l'unité d'entraînement pour continuer à entraîner le moteur.

L'énergie régénérée produite par le moteur (par exemple, voiture vide vers le haut) peut être dissipée par une résistance de freinage sur l'unité d'entraînement à fréquence variable (VFD) pendant le fonctionnement de l'ASI. En fonctionnement normal, aucun contacteur n'est nécessaire pour désactiver la résistance de freinage, car le variateur régénératif commence généralement la modulation à un niveau de déclenchement du bus continu inférieur au niveau d'activation du transistor de freinage ; par exemple, 103 % de VDC inactif contre 760 VDC. L'utilisation de cette configuration garantit que le variateur régénératif fonctionne en toute sécurité avec l'onduleur en cas d'alimentation d'urgence.

Alors que la hauteur des bâtiments continue d'augmenter et que l'efficacité énergétique joue un rôle plus important dans les nouveaux projets de construction et de modernisation, les systèmes de régénération en ligne continueront de jouer un rôle important. Les entraînements régénératifs capables de fonctionner avec des générateurs d'alimentation de secours et des onduleurs offrent aux propriétaires de bâtiments la flexibilité de choisir le bon système d'alimentation de secours pour leurs applications.

Figure 2 : Schéma de câblage de l'ASI avec une unité régénérative KEB R6 et une unité d'entraînement VFD : (1) unité ASI, (2) fusible de ligne UL classe J, (3) filtre EMI (en option), (4) self régénératrice (filtre harmonique peut être utilisé comme substitut), (5) R6 régénératrice (6) unité d'entraînement VFD, (7) moteur, (8) résistance de freinage et (9) connexions de commande régénérative R6
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