电梯势能回收、逆变器的原理

一、电梯势能回收的原理（一句话版）

电梯重载下行、轻载上行、制动减速时，轿厢 / 对重的重力势能和动能反过来带动电机 “发电”，把机械能变成电能，再通过电力电子装置处理后送回电网或就地利用，而不是用电阻发热浪费掉。

传统做法：浪费掉（电阻发热）

老式电梯：直流电压高了 → 接通制动电阻→ 把电能变成热量散到机房里。

• 浪费电
• 机房温度高、空调耗电多
• 电阻长期高温易坏

并网 = 把回收来的电，安全、合规地送回交流电网，和市电（电网） “同步合并” 使用。

什么时候会产生 “势能电”？

电梯曳引机是电机可逆：既可电动、也可发电。

• 电梯满载下行：轿厢重 > 对重（牵引配重），重力带着轿厢往下跑 → 电机被拖着转 →发电

  轿厢的满载下行（重力势、动能}------带动曳引机反转发电（电能）—产生三相AC交流电------变频器整流成直流电DC，存在直流母线上（DC540V~DC700V）------IGBT逆变器（能量回收逆变单元）把直流逆变成和电网同频、同相、同压的三相交流电(市电：380v/50Hz三相交流电)

• 轻载 / 空载上行：对重更重，反而拉着轿厢上行 → 电机被拖着转 →发电

  轿厢空载上行，对重（配重）向下，带着轿厢往上跑

  对重（重力势能、动能）------带动曳引机反转发电（电能）------产生三相AC交流电------变频器整流成直流电DC，存在直流母线上（DC540V~DC700V）------IGBT逆变器（能量回收逆变单元）把直流逆变成和电网同频、同相、同压的三相交流电(市电：380v/50Hz三相交流电)

• 任何减速制动：要把运动的轿厢停下来 → 动能------电能

这些情况，电机变成发电机，往变频器直流母线 “倒送电”，导致直流母线电压升高（比如从 540V 涨到 600V、700V）。

老式电梯：直流电压高了 → 接通制动电阻→ 把电能变成热量散到机房里。(浪费电、机房温度高、电阻长期高温易坏)

能量回收装置怎么做？

核心三步：机械能→直流→交流→回电网 / 自用

1、势能→电能（发电）

• 轿厢 / 对重的势能 / 动能 → 带动曳引机反转发电 → 产生交流电 → 变频器整流成直流电，存在直流母线上

2、直流母线升压检测

• 母线电压超过阈值（如 600V/650V）→ 回馈装置自动启动。

3、逆变 + 滤波→交流电

• 用 IGBT 逆变器把直流逆变成和电网同频、同相、同压的三相交流电
• 经过电抗器、滤波器净化谐波。

4、并网回馈

• 把这部分 “干净的交流电” 送回大楼电网，给照明、空调、其他电梯用。

本质：把重力势能 → 电能 → 再利用，回收率一般15%～45%，效率约97%。

并网

并网 = 把回收来的电，安全、合规地送回交流电网，和市电 “同步合并” 使用。

• 大楼里的380V/50Hz 三相交流电网（市电），所有电器都并联在上面。

• 为什么不能直接把电怼回去？

  • 频率必须50Hz
  • 电压必须380V（±5%）
  • 相位必须和电网完全同步（不然会短路、炸设备）
  • 谐波要小，不能污染电网

• 并网装置做什么？并网逆变器（能量回馈单元）：

  • 采集电网电压、频率、相位
  • 把回收的直流电逆变成和电网一模一样的交流电
  • 锁相、稳压、滤波后并入电网

• 并网后电去哪了？

  • 优先自用：同一栋楼的照明、空调、其他电梯直接用掉
  • 用不完才会反向送到上一级配电（一般不允许送回供电局，只在楼内闭环用）

整体流程（极简总结）

势能释放：重载下 / 轻载上 / 制动 → 重力势能、动能释放

电机发电：曳引机被拖动 → 发电 → 整流成直流

母线升压：直流电压升高 → 触发回馈装置

逆变并网：直流→交流，与电网同步 →并网送回大楼电网

就地利用：其他设备直接用，节能、少发热