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摘 要:伴随着当前经济的快速发展,城市土地使用的日益趋紧,地铁交通的便利以及办公环境、医疗环境的不断改善,城市高层住宅小区林立,大型商超及城市综合体成为人类经济交往及购物休闲的场所,电梯成为了人类日常生活中不可缺少的运输工具。本文就电梯节能技术进行了分析和研究。
关键词:电梯故障;电梯节能;电梯保养
我国是一个耗能大国,同时还是一个能源利用率较低的国家,节约能源是一项利国利民的大事。根据国家特种设备主管部门近期的统计和预测显示,我国在用电梯约245万台,每年新增电梯均在15%以上,若在新电梯产品上广泛应用永磁同步电机、制动电能回馈等节能技术,单机可节电约30%左右,全国仅新增电梯一项每年就可节电11.75亿kW/h以上,具有良好的社会效益和经济效益。近年,围绕电梯节能技术创新,很多企业和相关单位投入了大量的人力物力,不但开发出一批具有市场价值的节能技术与产品,而且也确实在积极推动电梯产品及行业的良性发展,巨大的市场空间和良好经济效益让众多的电梯节能技术及时推广应用,也将是推动电梯节能工作的有序快速发展的动力。
1、电梯节能发展现状
有关数据显示,截止2013年10, 我国电梯数量已增至252万台。目前,我国电梯的生产、安装和保有量均居全球第一。其中,约有三分之一的电梯为交流双速、交流调压调速等老旧电梯;节能电梯不足总量的10%。据国家特种设备主管部门近期的统计和预测,今后几年我国电梯增长率还将在15%以上。因此,对电梯实施节能审查和监管,采取有效措施降低能耗,是非常必要的,符合建设资源节约型社会的基本国策,必将取得显著成效。据美国和香港权威机构提供的统计数据显示,电梯耗电要占到大楼总能耗的3~7%;我国电梯的能耗相对来说可能会更高一些,例如国内的VVVF电梯系统中大都采用能耗制动方式,即通过外加制动电阻的方法将电能消耗掉,降低了系统的效率。电梯已成为耗能大户,电梯节能降耗已引起社会各界的关注。电梯行业比以往任何时候都更为努力地为减少电梯的能耗进行探索,通过近几年的研究和开发,一些电梯的节能技术也日趋成熟,特别近年永磁同步驱动技术与制动电能回馈利用技术的重大突破,对电梯产品总能耗产生了巨大影响,为电梯节能带来了巨大空间。
2、电梯节能技术的应用
根据有关资料统计,电梯耗电主要在电动机上,约为电梯耗电的70%。因此,对电梯电动机的节能改造或节能技术的应用尤为重要,也是电梯节能的主要应用空间。采用永磁同步拖动与制动电能回馈技术。业内有关人士认为,能源再生技术和电梯的完美结合将打破传统无齿轮电梯从节能到“造”能的飞跃。 这会是电梯能耗的历史性突破,应用制动电能回馈技术可在此耗电水平节电率16%~42%,平均节电30%左右。许多电梯仍是采用传统的交流变极调速和交流调压调速技术。这部分电梯电能损耗极大,这些落后耗电电梯也给用房群众增加了高昂的电费,常引起用户的不满。对这部分电梯可提倡电梯节能技术的使用和改造旧电梯的控制系统,采用先进的变频控制技术和永磁同步电机可节能30%~50%左右,同时再采用能量反馈技术可高达70%,还能有效提高电梯运行的舒适感、稳定性和安全性。
3、电梯节能技术分析
3.1变压变频调速技术
电梯驱动系统采用成熟的VVVF技术早已成为当今改善电梯驱动控制性能、提高电梯运行质量的主要途径。VVVF技术淘汰了各类交流双速电机调速驱动,取代了直流无齿轮驱动,不仅使电梯的运行性能优越,同时也有效地节约了能源,降低了损耗。以下按照电梯运行的不同阶段来分析VVVF电梯的节能性。VVVF电梯在制动段不需从电网中获得任何能量,电动机运行在再生发电制动状态,电梯系统的动能转化成电能消耗在电机外部电阻上,不仅节能,而且也避免了制动电流引起的电机发热现象。经实际运行测算比较,采用VVVF控制的电梯,与ACVV调速电梯相比,节能达30%以上。VVVF系统还可以提高电气系统功率因数,降低电梯线路设备的容量和电动机的容量达30%以上。
3.2能量回馈技术
电梯的结构可以简单地看作为一个定滑轮及其两侧的重物,一侧的重物为轿厢及乘员,另一侧的为对重,起到定滑轮作用的是曳引机。电梯工作时,曳引机拖动两边的重物将电能与重力势能互相转化。当轿厢与乘员的重量超过对重的重量,电梯上行时,电机做功,将电能转化为势能;下行时,重力做功,将势能转化为电能。当轿厢与乘员的重量小于对重的重量,电梯上行时,重力做功,将势能转化为电能;下行时,电机做功,将电能转化为势能。由重力势能转化而成的电能,通过电机进入电梯控制柜中的变频器的直流电容中,这些能量如果不及时消耗,累积超过了电容能容纳的极限,将会损坏变频器,所以,比较普遍的做法是,将这些电能通过发热电阻将它们转化为热量散发出去。
3.3群控技术
群控电梯就是多台电梯集中排列,共有厅外召唤按钮,按规定程序集中调度和控制的电梯。召唤信号的分配采用最小等待时间原则,充分考虑电梯的层楼距离、召唤和指令的登记情况、超越情况、反向情况等等因素,实时调配具有最快响应时间可能性的电梯来应答每一个召唤,从而充分挖掘电梯的运输能力,大大提高电梯的运行效率。群控技术虽然不能使某一台电梯运行时达到节能的效果,但可以通过合理的调度实现群组中电梯的节能。现今的群算法为调度算法,它的实质是在一个变化的环境下进行在线调度,以达到合理的配置资源,实现最优控制的目的。现在的电梯群控技术越来越朝着智能化发展,把智能控制算法引入电梯群控系统能够较好地解决群控系统目的多样性和系统本身固有的随机性和非线性。把专家系统算法、模糊控制算法、神经网络算法和遗传算法等几种算法有机地结合起来,进一步应用于群控电梯的设计中,将是电梯控制发展的趋势。
4、结束语
随着科技的发展,电梯的节能手段必定日益多样化和高科技化。电梯节能技术的应用,不仅缓解了国内日益增长的电力紧张局势,同时也为中国建设节约型社会、实施可持续发展战略作出了巨大的贡献。
参考文献:
[1]沈大威.变频调速技术在电梯改造中的应用[J].节能技术,2013.
[2]彭金声.浅谈推动电梯节能技术的发展[J].建设科技,2011
关键词:电梯故障;电梯节能;电梯保养
我国是一个耗能大国,同时还是一个能源利用率较低的国家,节约能源是一项利国利民的大事。根据国家特种设备主管部门近期的统计和预测显示,我国在用电梯约245万台,每年新增电梯均在15%以上,若在新电梯产品上广泛应用永磁同步电机、制动电能回馈等节能技术,单机可节电约30%左右,全国仅新增电梯一项每年就可节电11.75亿kW/h以上,具有良好的社会效益和经济效益。近年,围绕电梯节能技术创新,很多企业和相关单位投入了大量的人力物力,不但开发出一批具有市场价值的节能技术与产品,而且也确实在积极推动电梯产品及行业的良性发展,巨大的市场空间和良好经济效益让众多的电梯节能技术及时推广应用,也将是推动电梯节能工作的有序快速发展的动力。
1、电梯节能发展现状
有关数据显示,截止2013年10, 我国电梯数量已增至252万台。目前,我国电梯的生产、安装和保有量均居全球第一。其中,约有三分之一的电梯为交流双速、交流调压调速等老旧电梯;节能电梯不足总量的10%。据国家特种设备主管部门近期的统计和预测,今后几年我国电梯增长率还将在15%以上。因此,对电梯实施节能审查和监管,采取有效措施降低能耗,是非常必要的,符合建设资源节约型社会的基本国策,必将取得显著成效。据美国和香港权威机构提供的统计数据显示,电梯耗电要占到大楼总能耗的3~7%;我国电梯的能耗相对来说可能会更高一些,例如国内的VVVF电梯系统中大都采用能耗制动方式,即通过外加制动电阻的方法将电能消耗掉,降低了系统的效率。电梯已成为耗能大户,电梯节能降耗已引起社会各界的关注。电梯行业比以往任何时候都更为努力地为减少电梯的能耗进行探索,通过近几年的研究和开发,一些电梯的节能技术也日趋成熟,特别近年永磁同步驱动技术与制动电能回馈利用技术的重大突破,对电梯产品总能耗产生了巨大影响,为电梯节能带来了巨大空间。
2、电梯节能技术的应用
根据有关资料统计,电梯耗电主要在电动机上,约为电梯耗电的70%。因此,对电梯电动机的节能改造或节能技术的应用尤为重要,也是电梯节能的主要应用空间。采用永磁同步拖动与制动电能回馈技术。业内有关人士认为,能源再生技术和电梯的完美结合将打破传统无齿轮电梯从节能到“造”能的飞跃。 这会是电梯能耗的历史性突破,应用制动电能回馈技术可在此耗电水平节电率16%~42%,平均节电30%左右。许多电梯仍是采用传统的交流变极调速和交流调压调速技术。这部分电梯电能损耗极大,这些落后耗电电梯也给用房群众增加了高昂的电费,常引起用户的不满。对这部分电梯可提倡电梯节能技术的使用和改造旧电梯的控制系统,采用先进的变频控制技术和永磁同步电机可节能30%~50%左右,同时再采用能量反馈技术可高达70%,还能有效提高电梯运行的舒适感、稳定性和安全性。
3、电梯节能技术分析
3.1变压变频调速技术
电梯驱动系统采用成熟的VVVF技术早已成为当今改善电梯驱动控制性能、提高电梯运行质量的主要途径。VVVF技术淘汰了各类交流双速电机调速驱动,取代了直流无齿轮驱动,不仅使电梯的运行性能优越,同时也有效地节约了能源,降低了损耗。以下按照电梯运行的不同阶段来分析VVVF电梯的节能性。VVVF电梯在制动段不需从电网中获得任何能量,电动机运行在再生发电制动状态,电梯系统的动能转化成电能消耗在电机外部电阻上,不仅节能,而且也避免了制动电流引起的电机发热现象。经实际运行测算比较,采用VVVF控制的电梯,与ACVV调速电梯相比,节能达30%以上。VVVF系统还可以提高电气系统功率因数,降低电梯线路设备的容量和电动机的容量达30%以上。
3.2能量回馈技术
电梯的结构可以简单地看作为一个定滑轮及其两侧的重物,一侧的重物为轿厢及乘员,另一侧的为对重,起到定滑轮作用的是曳引机。电梯工作时,曳引机拖动两边的重物将电能与重力势能互相转化。当轿厢与乘员的重量超过对重的重量,电梯上行时,电机做功,将电能转化为势能;下行时,重力做功,将势能转化为电能。当轿厢与乘员的重量小于对重的重量,电梯上行时,重力做功,将势能转化为电能;下行时,电机做功,将电能转化为势能。由重力势能转化而成的电能,通过电机进入电梯控制柜中的变频器的直流电容中,这些能量如果不及时消耗,累积超过了电容能容纳的极限,将会损坏变频器,所以,比较普遍的做法是,将这些电能通过发热电阻将它们转化为热量散发出去。
3.3群控技术
群控电梯就是多台电梯集中排列,共有厅外召唤按钮,按规定程序集中调度和控制的电梯。召唤信号的分配采用最小等待时间原则,充分考虑电梯的层楼距离、召唤和指令的登记情况、超越情况、反向情况等等因素,实时调配具有最快响应时间可能性的电梯来应答每一个召唤,从而充分挖掘电梯的运输能力,大大提高电梯的运行效率。群控技术虽然不能使某一台电梯运行时达到节能的效果,但可以通过合理的调度实现群组中电梯的节能。现今的群算法为调度算法,它的实质是在一个变化的环境下进行在线调度,以达到合理的配置资源,实现最优控制的目的。现在的电梯群控技术越来越朝着智能化发展,把智能控制算法引入电梯群控系统能够较好地解决群控系统目的多样性和系统本身固有的随机性和非线性。把专家系统算法、模糊控制算法、神经网络算法和遗传算法等几种算法有机地结合起来,进一步应用于群控电梯的设计中,将是电梯控制发展的趋势。
4、结束语
随着科技的发展,电梯的节能手段必定日益多样化和高科技化。电梯节能技术的应用,不仅缓解了国内日益增长的电力紧张局势,同时也为中国建设节约型社会、实施可持续发展战略作出了巨大的贡献。
参考文献:
[1]沈大威.变频调速技术在电梯改造中的应用[J].节能技术,2013.
[2]彭金声.浅谈推动电梯节能技术的发展[J].建设科技,2011