電梯節能技術分析論文
電梯節能技術分析論文
摘要：高層建築的不斷建設，電梯的重要性也日益凸顯。電梯在執行的過程中需要消耗大量的電力資源，實現電梯節能由此也成為當前電梯公司搶佔市場份額的核心競爭力。本文對當前節能技術進行分析，為當前電梯行業的節能工作提供借鑑。
關鍵詞：電梯節能技術；分析
前言
據相關資料顯示電梯用電量佔高層建築使用者電總量的17%，由此也成為當前節能工作中的重點環節[1]。日前，西繼迅達公司電梯產品順利透過荷蘭LIFTINSTITUUT節能認證機構的稽核，被國際VDI授予A級節能電梯證書，成為電梯行業中的節能先鋒，提高了自身的市場競爭力。電梯節能技術的應用成為電梯企業尋求自身發展的關鍵，各家電梯公司也紛紛將節能電梯作為搶佔市場份額的競爭點。
一．永磁同步曳引機節能系統節能分析
電梯的執行是在電動機帶動曳引機上下驅動來進行的。永磁同步曳引機是一種將無軸承技術與永磁同步曳引機相結合的研法而成的新型無軸承電動機。曳引機分為有輪與無輪兩種，其中無齒輪永磁同步曳引機無需減速箱進行減速。目前的大多數電梯通常將大扭矩交流永磁同步電動機作為電梯執行的驅動。永磁同步電動機具有低速大轉矩的特性，體積相對較小但是執行平穩，能夠避免頻繁維護、節省能源，降低執行成本，成為當前電梯行業的主要發展趨勢。而有齒機曳引機通常使用蝸輪一蝸桿技術，為提高執行效率通常採用永磁同步電動機作為驅動，減速比例通常在35:2左右，相比交流非同步電動機效率將電梯的效率提高10%以上，由此將永磁同步電動機作為有齒機曳引機電梯節能研究的主要方向[2]。此外，多極低速直接驅動永磁同步曳引機的出現改變了曳引機用電方式，提高了節能效果。與常規的曳引機系統相比，永磁同步曳引機系統可避免向電網中汲取無功電流，獲取能量的方法較為安全，因而功率因數相對高。同時該系統不存在勵磁損耗，因為執行過程中發熱小，因而也不需要冷卻風扇，減少耗電裝置，其執行效率可以提高20%～40%。
二．變頻器再生能量回饋技術節能分析
電梯在執行的過程中會產生一定的機械能，電梯節能的方式可透過其產生的機械能加以利用，從而減少電梯從電網上汲取的電能，實現電能的迴圈利用。變頻器再生能量回饋技術應運而生，實現了電梯執行過程中對電梯的節能，實現了電能的'迴圈利用。該技術能對電梯執行過程中產生的機械能進行轉換，並將能量儲存在直流母線同路的電容中，再結合有源逆變技術將能量轉變為與電網同頻同相的交流電。該技術對機械能的轉化率至少為97%，能夠為建築物、電梯間的其他用電裝置提供執行能源，從而實現電梯節能目的。此外，在該技術的應用過程中結合抗電器與噪聲濾波器，頻繁制動，增強電梯的節能效果。變頻器再生能量回饋技術的執行系統產生的熱量相對較少，因而無需空調散熱，日常維護工作也相對地有所減少。變頻器再生能量回饋技術可帶來15%～40%的節能率，具有較大的發展前景。當前，西繼迅達公司採用永磁同步曳引機節能系統與變頻器再生能量回饋技術進行電梯節能，電梯一天的用電量不超過4.6度，與普通C級能效電梯相比，節電率高達69.83%。因此，一年可為電梯使用者節省的用電量約為4056度，如每度電0.5元的價格計算，一年就可節省2028元用電費用，獲得較大節能效果，降低電梯運行於銘生西繼迅達（許昌）電梯有限公司成本。
三．電梯群控技術節能分析
實現電梯節能，需要對電梯在執行過程中消耗的電能進行有效的控制。在啟動、加速及制動是造成電梯能源大量消耗的3箇中間環節，特別是多臺電梯的執行消耗的能量相對較大。針對於多臺電梯的使用者，可透過控制上述3個產生電能消耗的環節來實現節能目的。實現多臺電梯耗電環節的控制可採用電梯群控技術，實現電梯系統的智慧化執行，減少人為干預。當前電梯控制技術有並聯控制、梯群程式控制及梯群智慧控制三種有效的節能操縱控制方式。其中，並聯控制將2臺電梯控制線路進行並聯控制。如兩臺並聯的電梯無運輸任務，一臺基梯電梯會停留在基站，另外一臺自由梯會停留在預先選定的樓層；當有運輸任務時，停留在基站的基梯會向上執行，而停留在預定樓層的自由梯會下降至基站完成替補工作[3]。梯群程式控制的群控是由微機控制並統一排程。應用該技術的多臺電梯使用共同的廳外召喚按鈕，對多臺電梯進行集中的排列進行統一的程式排程、控制。根據電梯的執行狀態，該控制可分為四程式與六程式兩種控制方式。其中四程式控制根據運輸任務可分為閒散、上行高峰、下、上行平衡及下行高峰狀態執行四種執行方式，系統可根據執行狀態調整相應的執行控制方式。而六程式控制則比四程式控制多了兩種狀態，即為上行較下行高峰與下行較上行高峰兩種執行狀態。
四．共直流母線技術節能分析
在電梯節能中除了從曳引機創新、機械能轉換及執行方式最佳化三個方面進行節能之外，還可對電梯電流母線進行創新，實現節能。共直流母線具有能量共享的特質，能夠實現能量線上多臺裝置的電能共享。回饋裝置、變頻器、直流熔斷器及直流接觸器在執行過程中是並聯的狀態因而直流環節的儲能容量相對較大，強大的直流電壓源可有效控制直流電壓產生的瞬時脈動，保障系統執行的穩定與安全[4]。在電梯使用頻率較高、運輸任務重的建築物中，通常會出現多臺電梯同時執行的情況，為降低電梯對電能的消耗可應用共直流母線。其節能原理如下，將多臺執行電梯其中的一臺或著多臺執行時產生的能量反饋至共同使用的那條母線上，利用直流母線的共享效能為直流線上的其它電梯提供執行的能量，減少電梯向電網中汲取電能，運用最小的能耗獲取最大的電梯驅動能量。
五．結語
當前電梯節能可透過永磁同步曳引機節能系統、變頻器再生能量回饋技術、電梯群控技術及共直流母線技術等技術進行節能，促進電梯行業的節能工作。但是節能要求會隨著使用者的需求而發生改變，為應對日益嚴格節能要求，當前的電梯企業應該不斷地對節能技術進行創新。以節能為自身發展的目標，促進電梯行業的安全、穩定發展，滿足生產、生活中對電梯運輸的需求。
參考文獻：
[1]陳煜華.對於電梯節能技術的探究[J].低碳世界,2015(31):122-123.
[2]李敏.電梯節能技術探討[J].機電資訊,2013(12):110-111.
[3]孔曉華.電梯節技術探討[J].海峽科學,2014(05):31-32.
[4]韓光昕.對我國電梯節能技術的探究[J].電子技術與軟體工程,2014