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浅谈电梯节能降耗的技术途径


在我们当前的社会中,电梯对于我们而言已经是一项必必备的工具,人们为保证电梯运行乘坐的舒适程度,在很大程度上都对电梯的能耗产生了疏忽。近些年,节能降耗以及节约型社会的提出,人们逐步认识到资源的重要性,在电梯设计中将电梯能源消耗降到最低,成为当前重要的关注要点。
1 电梯节能降耗系统构成
对于电梯的节能降耗,其根本就是要有效地利用电动机的输出,使其可以最大限度地加以利用,将该部分电能有效地利用。电梯节能节电在当前的状态下具有较大的潜力。针对垂直电梯,负载旋转中通过电动机的曳引作用,上上下下不断的重复动作,在上下过程中就会有一定的位能产生。机械动能将其有效释放,进而可以起到减速作用,如果位能减少或者是负载降低,那么机械位能同时就可以有效的释放,此时就可以产生再生电能。如果要有效的节约电能,将该部分再生电能有效利用,电梯就需要进行变频控制设置。通过变频控制对速度加以调控。如果电梯和轿厢的重量较重,电梯在非平衡状态下运行,或者是减速到站时,电动机此时处于发电态势,这时将能量在滤波电容上进行积累,此时就可以催生出泵生电压,如果此电压过高,此时就会出现过压保护从而对电梯控制系统的运行产生一定的影响。我国当前对于泵生电压的控制,一般采取的措施较为简单,将泵生电压用于电压的产生,在直流母线中,通过电阻的接入进行能量释放。如果在此时,制动较多或是出于非平衡状态之下,那么能量将会产生较大的浪费。此时,电阻就会发热进而导致周围的环境温度提升,这样电梯控制系统的可靠性就会受到影响,长此以往就会缩短电梯的寿命。一般来说,电梯系统需要摆脱机房的高温影响,可以在电梯房内安装降温措施,以此防范电梯事故的发生。但是,安装降温措施又提高了电梯的能耗,这样就会导致电梯能耗不断的提升。因此,对于电梯变频控制系统来说,需要能量回馈系统对其进行节能回收,由此就形成了真正的、完整的节能系统的构建。
2 电梯节能降耗技术的创新
作为电梯系统来说,电动机是主要的耗电部分,大概占整体能耗量的三分之二。因此电梯能耗的节能技术改造,主要就是改造电动机的能耗,是提升其节能的重要措施。能源再生技术和电梯的组合,将传统的无齿轮电梯由之前的节能到造能,是电梯降耗的一个质的飞跃和升华。对于节能降耗技术来说,制动电能回馈技术可以大大降低能耗,一般来说其能耗的降低率在16-42%。但是现实状况是,很多电梯仍旧采用传统的交流变极调速,还有的采用国内交流调压调速,这几种方式对于电梯的能耗就大大的加重,由此也就增加了电费。对电梯及时的进行节能降耗措施的应用,可以大大提升电梯的运行舒适感以及运行安全性。
3 电梯降低能耗技术的应用
3.1梯控节能技术的有效应用
①并联控制方式。该控制方式一般在电梯数量为两三台的前提下使用,共用层部分站外设置召唤按钮,此种控制方式的电梯自身有集选功能。并联控制方式的应用,主要优势就是电梯在运行中,如果出现空闲状态,那么一台电梯在基站处停留,另一台电梯在预设楼层停留。这种停留方式就是电梯在运行时,基站电梯就会向上,预设楼层电梯就会向基站进发。如果楼层信号和自由梯方向相反,那么基站电梯就会制动,此种控制方式对于电梯的能耗起到了有效降低作用。
②梯群程序控制。电梯方式梯群程序控制方式,主要就是依靠微机,通过微机调度以及控制电梯,在控制中一般采用的事集中排列,通过共用召唤按钮的加入,根据预设的程序进而调控电梯。
③梯群智能控制方式。此种控制形式较为智能,智能化水平较高,通过数据的采集、存储以及数据交换,此种控制方式主要就是通过数据的获取,对数据进行分析后采用的一种控制方式。此种控制方式对电梯运行状态进行显示,对电梯中出现的问题可以有效的解决,该控制方式通过数据分析可以编制出最佳的运行模式,对于电梯的时间可以有效的节约以此降低了电梯的能耗。
3.2电梯电能回馈器的再生利用
此种节能措施对垂直电梯有着较为广泛的应用。电梯电能回馈器采用柔性双PWM和LCL滤波技术,如果一台电机进行制动时,制动阶段产生的再生电能,就会回馈到上级变频器中,从而到时设备直流母线电压出现升高的问题,对设备造成一定的安全问题。具有电能回馈器的变频器设备直流母线,通过对母线电压进行限制,通过制动将再生能量回馈到电网之中,然后通过直流母线端子,直接连接到变频器或者是逆变器上,此时直流母线电压就达到了预设值,电梯电能回馈器此时就自动开通,以防止直流母线电压继续增长。电梯电能回馈器的运行,和变频器以及逆变器没有关系,电子器件通过直流母线电压进行电力的供应。此时,可以将位能转化成动能,进而转化成电能传送到电网中,用于供电。此种供电方式,没有电阻产生热量,对机房环境温度有效的降低,将电梯控制系统的温度也大大的控制,提升了电梯的使用寿命。
3.3电梯机械传动和曳引节能技术
电梯传统效率的有效提升时电梯节能的关键性要点,当前,电梯电动机的运行中,额定转速一般较高,输出转矩相对较小,因此需要一定的降速机构对其进行减速,将转矩提高从而对曳引轮加以控制。
当前,高层建筑中一般采用蜗轮蜗杆式传动方式,该传动方式在传动中,效率较低,为保证电梯效率的提升,采用的技术措施主要有:
第一,永磁同步无齿轮驱动技术的应用、同步无齿轮技术的应用。此项技术的应用,属于电梯驱动的一项重大改革,提升了电梯的传动效率,具体来说,电梯驱动中的永磁同步无齿轮驱动,其优势较为明显,自重轻、体积小且振动较轻。
第二,行星齿轮驱动技术。行星齿轮驱动技术具有较为明显的传动效率,一般来说其传动效率高达90%,这种传动方式由于工艺较为复杂,因此成本较高,在推广上有一定的限制作用。
第三,同步行星齿轮驱动技术。该传动技术,主要就是将永磁同步无齿轮驱动以及行星齿轮驱动,二者的优势加以融合,在普通的中速电梯或是是低速电梯中,采用同步行星齿轮驱动,有效减少曳引钢丝绳瓦弯折,提升钢丝的使用寿命。但是同步行星齿轮驱动,对于整个电梯的运行性能改善不是十分明显,且造价成本较高,因此在推广上具有一定的影响。
3.4采用绿色能源技术
我国在新能源的利用上不断的创新以及普及,太阳能、潮汐能以及风能的、地热能等多种能源的应用已经成为了常态,且利用技术也在不断的完善。绿色能源的应用,在电梯的消耗中广泛应用,在一些高层电梯中,楼顶上进行了太阳能装置的设置,这样在电梯的运行中就可以利用太阳能,对其提供能量,白天太阳光充足时,通过太阳能进行能量的储存,夜晚电梯运行中就可以利用这部分能量,起到了一定的节约能源的作用。
4 结束语
综上所述,电梯节能环保是我们当下社会的发展趋势,对于电梯节能技术的有效推广,提升了运行效益,节约了运行成本。通过本文对电梯节能技术的分析,希望在今后的电梯节能降耗的运行中,能够更好地将文本描述的节能技术有效的推广,造福人类。

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