关于电梯节能的探讨

关于电梯节能的探讨（精选3篇）

1.关于电梯节能的探讨 篇一

随着我国经济的快速发展, 电梯在高层建筑物中得到了越来越广泛的应用, 随之而来的是电梯能耗的不断增加。据统计, 电梯用电量已经占到建筑物总用电量的17%以上, 远远高于照明和供水等对电能的消耗, 因此电梯能耗问题受到了越来越多的关注。应用电力电子技术和自动控制技术, 可大大降低电梯能耗, 提高电能利用率, 进而提升电梯利用的经济效益和社会效益。

1 应用电梯节能技术的可行性分析

电梯控制需要有电机拖动负载运行, 而电梯负载是由载客轿厢与配重装置等系统构成, 可以看作位能性负载。电机一侧为载客轿厢, 一侧为配重, 电机运行过程中拖动两边的物体, 从而发生电能和机械位能的相互转换。当载客轿厢重量超过配重重量时, 电机拖动负载向上运动过程中, 电机做功, 从而将电能转换为机械位能;当电机拖动负载向下运动过程中, 负载重力做功, 从而将机械位能转化为电能。当配重重量超过载客轿厢重量, 电梯下行时电机做功, 会将电能转化为机械位能;电梯上行时重力做功, 机械能也会进行释放, 如果没有对这部分能量加以利用, 机械位能会转化为电能。

当电梯载客轿厢重量和配重重量不平衡时, 都会发生机械位能向电能的转化, 这个过程会对电梯控制的变频器造成影响, 转化后的电能会在变频器滤波电容上进行累积, 由于电容储能容量有限, 容易累积过电压, 当累积超过电容容纳值的极限时, 容易导致变频器损坏, 进而导致电梯不能正常工作。

为了防止这种情况发生, 通用做法是在制动单元外部添加大功率电阻, 从而使多余的电能被功率电阻消耗掉, 电能转化为热能, 但是这种做法也存在着如下问题:浪费能量, 大量电能转化为热能被消耗掉, 系统电能利用效率降低;限制控制系统制动性能提高, 电能向热能的转化需要时间, 从而使得简单的能耗制动不能有效消除快速制动所产生的泵升电压, 容易引发设备损坏问题;电阻发热严重, 容易增加额外的能源消耗, 而转化的热能会导致环境温度上升, 使得电梯机房温度升高, 引起电梯控制系统可靠性降低, 为了降低电梯控制系统温度, 使电梯系统正常工作, 需要采取安装降温设备等措施, 但是这样也会带来降温设备的电能消耗, 从而加剧电梯能源耗费量。

电梯节能技术通过将机械位能转化的电能循环送回电网加以利用, 来有效防止电容累积所造成的变频器损坏;同时此技术无需采用电阻发热原件, 因此使得电梯控制系统的温度下降, 从而节省用于降温设备的能源消耗, 达到节能目的。

2 电梯系统能耗分析

作为一种以电动机为主要动力的垂直升降系统, 电梯能耗主要存在于控制系统、传动系统和拖动系统3部分中。为了有效降低电梯能耗, 有必要对电梯这几部分的能耗状况进行分析, 最终根据其存在问题提出解决措施。

电梯控制系统负责对电梯运行的实时控制, 由控制柜、操纵装置、变频装置、位置显示装置等组成。控制系统能耗主要集中在变频器的功率模块中, 由于变频器要频繁进行开通关断操作, 开关过程中功率模块会产生一定的损耗, 损耗大小由系统工作电流决定。同时由于滤波器中电抗、电容等器件的存在, 变频器的滤波器也会产生一定的损耗。

电梯传动系统由曳引机构成, 曳引机由电脑系统进行控制, 为电梯运行提供动力, 因此传动系统能耗主要为曳引机损耗。曳引机损耗可以根据其工作效率来进行判定, 同时曳引机的损耗也随工作速度和负载不同而发生变化。

电梯拖动系统负责对电梯加速、稳速、减速运行状态的控制, 其性能的优劣会对电梯的性能指标产生影响。电梯拖动系统能耗主要集中在电机的工作能耗, 电机在工作过程中会产生一定的能量损失。对于直流拖动系统来说, 能耗主要集中在直流电动机工作过程中的摩擦和磁通量损耗;对于交流拖动系统来说, 能耗主要集中在异步电动机绕组铜损耗、电动机工作磁场的铁损耗和摩擦、阻力等引起的机械能损耗。

3 电梯节能实现

为了有效降低电梯能耗, 可以从以下2个方面进行改进:提高电机驱动系统的运行效率, 通过采用变频器调速取代传统的调压控制调速技术, 提高电机运行效率;将负载机械能通过能量反馈装置转换为电能, 使电能回馈再生使用, 有效降低电动机和负载单位时间内消耗的电网电能。根据电梯的实际运行状况, 本文提出了如下节能措施:

3.1 电梯群控技术

电梯在启动、加速和制动过程中会消耗大量的电能, 因此可以通过电梯群控技术, 对电梯系统进行智能分配, 有效减少电梯系统的停靠次数, 提高运输效率, 达到节能目的。电梯群控技术基于计算机平台对多部电梯进行控制, 同时引入智能控制算法, 控制算法首先采集信号对楼内具体状况进行判定, 进而根据控制策略对单个电梯输出控制信号, 及时调配每个电梯的运行状态, 实现对电梯系统运行的最优控制。目前常用的群控算法主要有专家系统算法、模糊控制算法、神经网络算法和遗传算法等。结合几种智能控制算法的优点, 可较好地解决群控系统控制目标的多样性和系统本身固有的随机性、非线性。

3.2 变频器再生能量回馈技术

采用变频调速方式运行的电梯在平稳运行过程中会产生巨大的机械位能, 随着电梯逐渐达到目标楼层, 电梯运行速度逐渐减慢, 会释放一定的机械能。为了达到节能的目的, 可以对电梯运行过程中产生的机械位能加以利用, 因此可以采用变频器再生能量回馈技术。再生能量回馈技术将电梯运行过程中产生的机械能进行转换, 并将转换的能量储存在直流母线回路的电容中, 进而通过有源逆变技术将其逆变为与电网同频同相的交流电反送回电网, 为其他用电设备供电, 从而达到节能目的。通过引入再生能量回馈技术, 可以有效降低电梯能耗, 节能16%～40%。同时, 电梯运行速度越快, 载重越大, 提升高度越高, 回馈能量越多, 节能效果越明显。

3.3共直流母线技术

电梯使用频率较高时, 往往会有2台或者多台电梯同时投入运行, 因此可以引入共直流母线技术, 将其中的一台或多台电梯发电时产生的能量反馈到共同使用的母线上, 连接在直流母线上的其他电梯就可以充分利用这部分能量, 从而减少从电力系统中消耗的能量, 达到节约能源的目的。共直流母线电梯控制系统一般都是由变频器、直流接触器、直流熔断器、能量回馈装置组成, 其比较鲜明的特点是电动机的电动状态和发电状态可以能量互享, 另外直流母线中各电容组并联后使整个系统中间直流环节的储能容量成倍加大, 构成强大的直流电压源以钳制中间环节直流电压的瞬时脉动, 提高了整个系统的稳定性与可靠性。

4结语

通过在电梯运行过程中引入节能技术, 采用电梯群控技术、变频器再生能量回馈技术、共直流母线技术等对电梯的运行进行控制, 可以有效降低电梯的能耗, 缓解国内日益严峻的能源问题, 对提高经济增长的质量和效益有重大意义。

摘要：从电梯节能技术应用的可行性出发, 对电梯系统的运行能耗进行分析, 重点介绍了电梯群控、变频器再生能量回馈、共直流母线控制系统等电梯节能技术, 为电梯节能技术的实际运用提供了参考。

关键词：电梯节能,控制系统,传动系统,拖动系统,节能技术

参考文献

[1]张帆.浅谈能量回馈型节能电梯的推广意义.黑龙江科技信息, 2010 (19)

[2]吴馥平.电梯与建筑风格关系的探讨.机电工程技术, 2002 (1)

[3]陈铭.变频回馈节能技术在电梯中的应用.襄樊学院学报, 2010 (11)

[4]吴永仁, 管德赛.电梯节能技术在医院的应用.建筑节能, 2010 (1)

[5]谢毅.采用标准化推广电梯节能技术.大众标准化, 2010 (S1)

[6]缪步升, 彭金声.推动电梯节能技术发展.建设科技, 2009 (2)

[7]谷川, 李昕咛.电梯的节能技术.品牌与标准化, 2010 (18)

[8]洪勇东.电梯节能改造探索.宁波节能, 2009 (6)

[9]苏绍辉.能量回馈节能技术在电梯节能中的应用.企业导报, 2011 (11)

2.关于电梯节能的探讨 篇二

关键词：电梯；节能；应用；发展

人们在现代的社会生活与工作中都离不开电梯这一工具，因此，对电梯舒适度与安全性的要求也日益提升，却忽视了电梯的能耗问题。最近几年，随着“节能降耗、创建节约型社会”口号的提出，人们也认识到节能减排的重要性。作为现代建筑中主要的电能消耗之一，电梯的节能技术就成为社会关注的焦点。

1.电梯节能技术的实现

1.1.电梯群控技术

在启动、加速与制动过程中，电梯都会消耗大量的电能，所以，在节能方面就可以采取群控技术，智能分配电梯系统，合理减少电梯系统的停靠次数，提高电梯的整体运输效率，满足节能的目的。电梯群控技术主要是基于计算机平台控制多部电梯，并且将智能控制算法引入其中。控制算法首先是通过信号的采集来判定楼内的实际情况，从而通过控制策略来控制单个电梯输出控制信号，做好各个电梯运行状态的调配，实现最优化的电梯系统运行控制。当前最常见的群控算法有模糊控制算法、专家系统算法、遗传算法等，通过集中控制算法优点的比较，可以将群控系统控制目标的多样性以及系统本身存在的随机性有效解决。

1.2.变频器再生能量回馈技术

如果电梯运行采用的变频调速方式，在平稳的运行过程中就会巨大的机械位能产生。随着电梯逐渐达到了目标楼层，电梯运行速度会逐渐减缓，释放出机械能。为了满足节能的目的，就可以利用电梯运行中产生的机械能。通过变频器再生能量回馈技术，可以转换电梯运行过程中所产生的机械能，并且可以在直流母线回路的电容当中储存转换的能量，从而再通过有源逆变技术将其逆变成为同频同相的电网交流电，返送回电网，这样也可以为其余的用电设备提供电能，满足节能的目的。通过再生能量回馈技能的运用，可以降低16-40%左右的电梯能耗，并且随着电梯运行速度的加快、载重的增加，其回馈的能量也会越多，其节能效果也会更加明显。

1.3.共直流母线技术

在高频率使用电梯时，往往会2台或者是多台电梯同时运行，所以，就可以引入共直流母线技术，将一台或者是多台电梯发电所产生的能量反馈到共同的母线之上，而连接到直流母线之上的其余电梯就可以利用这一部分电能，避免电力系统中电能的消耗，满足节约资源的目的。共直流母线电梯控制系统是由直流接触器、变频器、能量回馈装置以及直流熔断器共同组成。其中，最显著的特点是电动机的发电状态与电动状态之间可以达到能量共享的目的。并且，在并联直流母线当中的各个电容组之后，可以成倍加大系统当中直流环节的储能容量，进而构成强大的直流电压源来对中间环节直流电压所产生的瞬间脉动加以钳制，提高整体的可靠性与稳定性。

2.电梯节能技术未来的发展趋势

随着现代化科学技术的发展，人们对于节能减排重视程度在不断增加，比如对永磁同步无齿轮电梯，能源再生电梯等节能技术的推广技术瓶颈以及政策约束的限制都得到了进一步解决。并且，电梯行业也将优于当前节能技术的电梯作为研究热点。比如：清洁能源驱动的电梯，如太阳能等，都已经进入了实验性阶段，并且技术已经趋于成熟，只需要将太阳能板的光电转换效率提升，将其面积缩小，就可以投入工业性的实验阶段，剔除传统的曳引机，直线电机驱动电梯这一项技术的使用已经趋于成熟，只需要做好成本控制，达到可以承受的范围，就能够大规模的投入到使用当中，其节能性是显而易见的。

3.电梯节能技术的应用实例

在本文写作的同时，也进行了相应的市场数据调查，对于安装节能电梯产品的业主进行了相应的采访，比如：在上海市某一座大厦内部有8台高层电梯，每一个月每一台电梯原有的用电量2800kW/h，当安装了电梯节能产品之后，每一个月每一台电梯原有的用电量为1500kW/h，每一个月能够实现1000kW/h的电量节约，一年就可以将成本收回，在用电方面，为公司节约了很大一笔开支。在现代社会的经济活动中，企业正常的运行也需要财力作为保障，所以，企业的首要任务是节约成本，而节能电梯就是企业跨出成本节约的第一步，我们也相信电梯节能技术必定会拥有广阔的发展前景。

4.结语

现代社会，应用电梯节能技术势在必行，无论是局限于眼前利益，还是站在长远发展的角度来看，电梯节能技术对于企业，对于社会都会带来良好的经济效益，并且也有利于经济的可持续发展。在能源日益紧张的现代，节能就是创造利润，就是服务子孙后代。

参考文献：

[1] 邓金强.电梯节能技术的发展趋势[J].科技致富向导.2012（14）：56-57

3.电梯节能及能源再生技术探讨 篇三

经济全球化发展进程的不断深入为我国的工业化与城市化建设营造了广阔的发展空间与健康的发展环境,随着现代化、自动化管理、智能化、网络化发展步伐的不断加快,我国各类产业的发展规模持续扩大,直接给人们的生活带来了无限的便利,同时也使整个社会面临着能源供需平衡的现实问题。面对全国日益高涨的电力资源需求,电能供应出现了紧张局面、能源储备也日渐告急,这些现实在逐渐警告人们,节能供应、节能控制、高效管理已势在必行,倘若不合理的使用能源、优化有限能源的合理配置,那么能源供应的全面匮乏将对我国全社会的市场经济可持续发展造成巨大的威胁。目前,我国的建筑行业、房地产行业发展可谓如火如荼,呈现出一片形势大好的可喜态势,而这些城市公共建设产业的迅猛发展同时给我国的电梯生产设计行业带来了可观的经济效益,从2010年至2011年年初仅上海一地便新增了14万余台电梯,直至今日,我国投入使用的电梯数量已超过百万余台。通过各类数据的比对分析,笔者预计,在未来十年的时间里,我国的电梯市场还将以每年20%的增长速度继续扩张。

1 电梯能源再生回馈技术原理

目前,各生产流通节能以电机拖动系统的电能节约为主要方式,广义的节能分为两种节约途径。第一种主要采用提高电机拖动系统的速度及运行效率方式达到节能的目的,例如电梯中的提高电机负载的运行效率、水利水电工程中的调节水泵等。为了提高电梯电动机的运行效率,使曳引机在固定电能供应下高速运转,我们可采用变频器来调节速度,从而达到显著的节能效果。另外一种节能途径是通过将电梯运动中的负载机械能例如位能、动能等通过回馈器的能量转化将其转变为电能并回流输送给交流电网的方式,可使这种再生电能继续供应其他附近设备的电能使用,从而有效的使电梯电机的拖动系统耗费的电能总量大大下降,达到节约电能,深化再利用的科学目的。一般意义上讲,普通的变频器设备均采用以二极管整流桥为主的转化方式,首先会将交流电转化为直流电,接着利用逆变技术再次将直流电转变为可随时调节电压、频率的交流电动机,达到变频的工作效能。该类变频器主要工作在电动状态之下,因此也被称之为二象限的变频器。由上述的工作原理分析我们不难看出,二象限的变频器由于采用了二极管整流桥进行转化,因此较难实现电能能量的互动双向式流动,于是导致了该设备不能较好的将电机回馈系统中产生的再生能量二次输送给电网。为了有效的解决这一能量无法二次利用的现象我们可科学的选择IGBT功率模块作为逆变技术的核心,并高效的实现电能双向流动的节能型运行模式。首先我们可利用IGBT作为整流桥部分,并依靠具有高速、高效运算能力的DSP作为PWM控制脉冲的激发者。在此种工作方式之下,既可自主调节输入的功率因数,同时还可有效的使电网被谐波污染的可能性降到最低,在电动机产生的回馈能量反向输送给电网的过程中使变频器变为真正高效、真正节能的绿色、环保型产品。

2 电梯能源再生节能效果分析

电梯曳引机通过以下方式来实现机械能量释放的全过程,首先依据先进的电子电力技术,电梯会达到全智能的运转控制,在变频调速装置的作用之下,电梯会迅速启动并在最短的时间内达到全速运行的状态,这时电梯的机械能是最大的,而当电梯到达目的楼层时便会逐步减速直至最终完全停止运行的状态。另外垂直运行方式的电梯其属于位能性负载,因此为了实现均匀性的拖动负载效果,在曳引机拖动之下运行的电梯其负载性应由载客轿厢及平衡对重模块组成。实践证明,只有当电梯平衡系数为0.45时,其轿厢与对重平衡模块两者才会产生相对的平衡,否则便会形成一定的质量差,使电梯无法正常运行,并产生一定的机械位能,使电能形成不必要的浪费。因此为了有效的控制这一不平衡现象,人们将电梯运行中产生的多余机械能,例如位能或动能通过电动机及变频器的转化器将其转换为直流电能并储存于变频器电容中。这时,电容就仿佛一个小型的仓库,回送机械能越多,其电容中电能的含量就越多,因此电容的电压也会随之升高,倘若不及时的将大量电能从电容器仓库中释放,那么就会导致电压过大带来的难于恢复故障。这时变频器会无法正常工作,电梯的运行也会受到严重的阻碍。因此人们又想到了安装电阻的方式来消耗电容中多余储存的电能,从而抑制电容过电压的不良现象。这样的解决方式虽然使电容电压量得到了有效的控制,但同时也对整个电梯系统的效率产生了阻碍作用。同时,电阻还会在工作中产生大量的热能,这对电梯的控制与高效工作造成了破坏性影响。倘若仔细的分析电梯运行的整个过程原理则不难发现,我们只要将电容中储存的多余电能依据能量回馈的原理交还给交流电网继续服务于其他设备的电能使用,那么就能切实的达到节能、能源再利用的明显效益,在这种操作方式之下节电率可高达20%以上。在回馈能量的控制之下,是否回馈电能的动作是依据变频器的回流电压高低来决定的。由于电网电压的不稳定性,时常造成回馈电压的不稳定,如果电网电压过高、回馈电压过小可能产生误回馈现象,相反时则会造成回馈效果的不明显。因此,为了避免这一不良回馈现象的发生,我们可将回馈电压控制在固定值范围内,并采用自适应的控制方式,只有电梯机械能转换为电能并输送到电容时才会发生相应的电容储能回送环节,这样将有效的避免原有电能回馈过量或不足的缺陷。

3 结语

各项建设事业的飞速发展使我们迎来了高效信息化的时代,同时快速的生产与提升也使能源枯竭问题成为我们不得不面临的现实考验,因此构建节能型、环保型社会成为人类可持续发展的永恒主题。我们只有牢固树立科学的技术创新,从电梯节能入手,高效的开展实践完善,才能最终使我国的各项基础能源在完备的管理与节能使用中实现最高效的服务价值。

摘要：本文从电梯节能的角度入手,对电梯能源再生技术的原理展开了科学探讨,并有效分析了电梯能源再生的节能效果,对深化资源的有效配置,完善电梯节能的科学管理有积极有效的推动作用。

关键词：电梯节能,能源再生,技术

参考文献

[1]吴永仁.电梯节能技术在医院的应用[J].中国电梯,2010,(6).