電梯節(jié)能系統(tǒng)及其控制體會

摘要：電梯運(yùn)行頻率較高，運(yùn)行時間較長，屬于建筑工程中能耗較高的機(jī)電設(shè)備。當(dāng)前，能源問題及環(huán)境問題日益突出，節(jié)能降耗問題備受社會關(guān)注。為提高電梯節(jié)能效果，在電梯系統(tǒng)中應(yīng)用電梯節(jié)能系統(tǒng)。在分析電梯節(jié)能控制系統(tǒng)重要性的基礎(chǔ)上，從建筑電梯傳動部分、操縱控制方式與能量回饋等方面對電梯節(jié)能及其控制進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：電梯節(jié)能系統(tǒng)；控制；能量回饋

1.電梯節(jié)能控制系統(tǒng)重要性研究

社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動城市化進(jìn)程加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，高層建筑與超高層建筑投入應(yīng)用，為電梯企業(yè)發(fā)展提供了巨大的市場空間。電梯屬于高層及超高層建筑不可或缺的交通工具，運(yùn)行頻率高，運(yùn)行時間長，能耗高。目前，能源短缺問題日益嚴(yán)峻，為實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，政府提出節(jié)能減排措施，要求各行業(yè)采取措施降低能耗。電梯屬于建筑中重要的能耗設(shè)施，屬于節(jié)能降耗的重要對象。相對發(fā)達(dá)國家，我國能耗較大，能源利用率較低，應(yīng)用電梯節(jié)能控制系統(tǒng)，可以提高能源利用率，降低電梯能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)，其經(jīng)濟(jì)意義及社會意義重大。

2.電梯節(jié)能系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究

2.1.電梯傳動部分節(jié)能技術(shù)

提高電梯機(jī)械傳動效率，是實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能的關(guān)鍵。當(dāng)前，在電梯電動機(jī)運(yùn)行過程中，其額定轉(zhuǎn)速相對較高，輸出轉(zhuǎn)矩相對較小，需要通過減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)速較低，提高轉(zhuǎn)矩方可驅(qū)動曳引輪，并沒有直接對曳引輪進(jìn)行驅(qū)動控制。目前高層建筑電梯多采取蝸輪蝸桿式傳動方式，其傳動方式在應(yīng)用中傳動效率較低，為實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能，需要提高電梯傳動效率，具體技術(shù)措施如下：

2.1.1.永磁同步無齒輪驅(qū)動技術(shù)

同步無齒輪技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電梯驅(qū)動技術(shù)的變革，將電動機(jī)軸與曳引輪綜合應(yīng)用，將電梯傳動效率由原來的60%提升到85%以上，其傳動效率較高。永磁同步無齒輪驅(qū)動技術(shù)在電梯驅(qū)動中的應(yīng)用，表現(xiàn)出重量輕、振動輕、體積小等優(yōu)勢。

2.1.2.行星齒輪驅(qū)動技術(shù)

行星齒輪驅(qū)動技術(shù)其傳動效率優(yōu)勢十分突出，最高傳動效率可以達(dá)到90%。應(yīng)用行星齒輪驅(qū)動技術(shù)取代蝸輪蝸桿傳動方式，其加工處理較為復(fù)雜，整體成本較高，限制了該技術(shù)的應(yīng)用及推廣。

2.1.3.同步行星齒輪驅(qū)動技術(shù)

同步行星齒輪驅(qū)動技術(shù)綜合了永磁同步無齒輪驅(qū)動技術(shù)及行星齒輪驅(qū)動技術(shù)的優(yōu)勢，在普通中低速電梯中應(yīng)用同步行星齒輪驅(qū)動技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)1：1曳引比，從而減少了曳引鋼絲繩瓦彎折，延長鋼絲繩應(yīng)用壽命。然而同步行星齒輪驅(qū)動技術(shù)在應(yīng)用中對電梯運(yùn)行性能提升不大，且造價較高，影響了其應(yīng)用推廣。

2.2.在電梯操縱控制方式上的節(jié)能技術(shù)

在進(jìn)行電梯節(jié)能系統(tǒng)控制時，需要合理調(diào)配電梯運(yùn)行方式，以降低不必要的能源消耗。在電梯操縱方式上，主要包括并聯(lián)控制方式、梯群程序控制方式與梯群智能控制三種方式。

2.2.1.并聯(lián)控制方式

在電梯運(yùn)行中采取并聯(lián)控制方式，多適用于電梯數(shù)量為兩臺或三臺的情況，共用層部分站外設(shè)置召喚按鈕，這種控制方式下的電梯本身具備集選功能。選擇應(yīng)用并聯(lián)控制方式，其優(yōu)勢表現(xiàn)在以下方面：在沒有電梯運(yùn)行任務(wù)時，其所控制的電梯，其中有一臺停在基站，一臺停靠于預(yù)設(shè)樓層，為自由梯；在出現(xiàn)電梯運(yùn)行任務(wù)時，位于基站的電梯會向上運(yùn)行，另一臺電梯則自動下降到基站；基站外樓層發(fā)出電梯召喚指令后，自由梯前往制定樓層，如樓層信號與自由梯運(yùn)行方向相反，則由基站電梯前往。通過這種控制方式，提高電梯運(yùn)行效率。

2.2.2.梯群程序控制電梯方式

梯群程序控制電梯方式是依靠微機(jī)進(jìn)行多臺并列電梯控制與統(tǒng)一調(diào)度，集中排列多臺電梯，共用召喚按鈕，依據(jù)所設(shè)定的程序進(jìn)行電梯控制及調(diào)度。

2.2.3.梯群智能控制方式

梯群智能控制方式智能化水平較高，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、交換及存儲，并在數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。其控制方式下，可以對電梯運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示，能夠及時發(fā)現(xiàn)電梯運(yùn)行中存在問題并解決。智能控制方式應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，編制出最佳運(yùn)行方式，能夠有效節(jié)約電梯運(yùn)行時間，降低電梯能耗。

2.3.能量回饋中節(jié)能技術(shù)分析

能量回饋屬于電梯節(jié)能的重要方式，在電梯運(yùn)行中安裝能量回饋裝置以實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。在電梯運(yùn)行中采取能量回饋技術(shù)，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：能量回饋技術(shù)中采取PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，可以有效抑制電梯在運(yùn)行中所產(chǎn)生的高次諧波；能量回饋技術(shù)中采取微處理器，可以提高電梯運(yùn)行速率、電梯運(yùn)行穩(wěn)定性及精度；設(shè)置電抗器及噪音濾波器，提高電梯運(yùn)行環(huán)境舒適感，節(jié)電效果較好；電梯能量回饋技術(shù)的應(yīng)用，其能量轉(zhuǎn)換率在97%以上，電梯節(jié)能效率在15%-40%范圍內(nèi)； 應(yīng)用電梯能量回饋技術(shù)，進(jìn)行電梯產(chǎn)生能力回收再利用，在提高電梯節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上，降低系統(tǒng)發(fā)熱量，降低電梯維護(hù)頻率，延長電梯應(yīng)用壽命。深入研究電梯節(jié)能系統(tǒng)及其控制措施，可以有效提高電梯傳動效率，優(yōu)化電梯運(yùn)行時間，降低電梯能耗，實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

3.結(jié)語

電梯屬于建筑工程必不可少的交通工具，其運(yùn)行頻率高，運(yùn)行時間長，能耗較大。為實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，響應(yīng)節(jié)能減排號召，需要對建筑電梯進(jìn)行節(jié)能降耗處理。電梯節(jié)能控制系統(tǒng)應(yīng)用，可以降低電梯能耗，實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行綜合效益。重點(diǎn)從電梯傳動部分、操縱控制方式與能量回饋三個方面對電梯節(jié)能系統(tǒng)及其控制進(jìn)行分析。實(shí)踐證明，提高電梯傳動效率，優(yōu)化電梯操縱控制方式，應(yīng)用能量回饋技術(shù)，能夠有效降低電梯能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

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