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    電梯節能的多種途徑

    近年來電梯的節能越來越受到政府、生產廠商和用戶的關注,節能這個概念也始終貫穿2009年1月24日國務院修訂的《特種設備安全監察條例》,電梯節能已經成為用戶電梯選型的基本衡量標準。如何才能做到節能呢?其實電梯節能途徑是多方面的,以下幾個途徑可以實現節能的效果。

      1、普及電梯群控系統 
      隨著人們對電梯服務質量和能耗要求提出越來越高的要求,單臺電梯往往不能滿足現代社會高層建筑物運送的需求,這時需要合理安裝多臺電梯。電梯群控系統是通過對電梯群的運行狀態進行實時監測與分析,再根據不同的實際情況對多臺電梯進行優化調度和合理分配。電梯群控系統采用優化控制策略來管理多臺電梯協調運轉,可以提高電梯的運行效率,縮短人們的候梯時間,減少電梯能量的損耗。

      2、再生能量反饋給電網 
       電梯半載運行是電梯運行的最佳狀態,這時電梯做無用功最少。因為曳引機兩側是一個平衡系統,電梯轎廂自重加上額定載重量的一半近似等于對重的重量。但電梯實際運行過程中這兩部分的重量都不相等,也就是電梯在大部分運行時間達不到電梯的最佳使用狀態。電梯大部分能耗是消耗在這兩個重量之差垂直上下運行的勢能上面,相當于電梯空載上行、滿載下行時電動機處于發電狀態。因此可以將發電狀態時的再生能量反饋給電網,然后再從電網供給電梯運行,另外太陽能和風能發電能源也可以用于電梯的輔助能源反饋給電網,從而減少電力部門的供電。

      3、減少電梯停站次數 
      電梯有一部分能耗是消耗在電梯啟動和制動過程中。隨著高層建筑的增多,高速電梯也越來越多,人們既需要達到節能又需要使電梯運行效率達到最高。如果有多臺電梯,可以設置一部分電梯單層???,另外一部分電梯雙層???,從而減少停站次數,使得電梯恒速距離越增長,回饋的能量越多,這樣電梯可以降低能耗。這個功能在群控系統中可以輕松實現,但如果沒有電梯群控系統或者只有單臺電梯運行可以采用此途徑達到節能的效果。

      4、將電梯運行中的加減速度模式設置成變參數 
      電梯控制系統中運行的速度、加速度以及加速度化率曲線既可以隨運行距離變化,也可以隨轎廂負載變化。目前可以通過軟件和硬件相結合進行軟件仿真模擬,確定也不同樓層之間的最佳運行曲線,然后高速相關參數使電梯運行在最佳運行狀態下,長時間運行后你也會發現效果不錯。目前,各電梯廠商已經能夠做到在安裝調試時進行計算機仿真。

      5、選擇節能的拖動和控制方式 
      電梯的先進性往往體現在拖動與控制技術方面。由于電梯的拖動與控制技術對電梯的能量消耗影響最大,人們常常以電梯拖動系統所采用的技術來評價電梯的能耗。因此,我們常說變壓變頻的電梯比交流調壓的電梯節能,采用永磁同步電動機驅動的無齒輪曳引機的電梯比采用有齒輪減速機構的曳引機的電梯節能。直流電動機具有良好的調速性能,但直流電動機用集電環供電,維修工作量較大,能耗也很大。交流異步電動機結構簡單、工作可靠,能耗相對直流電動機而言比較節能,可見不同的調速方式直接影響電梯的能耗。
      在前幾年,低速電梯常采用交流雙速方案,控制環節少,故障概率低。主要缺點是平層準確度、乘坐舒適感、節能效果很難達到人們的期望值。中速電梯多采用調壓調速技術,這種調速方式改變電壓的方式改變電動機的轉矩,通過對電動機轉矩與負載力矩之間差值的調整,控制電動機正、負角加速度,并用全閉環的控制方式使電梯在受控的速度和加速度下運行,但其節能效果也不是很理想。
      近幾年,很常見且發展成熟的是調頻調壓調速技術,這種技術調速性能已完全可與直流電動機相媲美,除了具有良好的舒適感和平層準確度之外,而且具有明顯的節能效果。此外,從節能角度和使用效果來看,使用永磁同步無齒輪曳引機是一個不錯的選擇。從永磁同步電動機工作原理可知,其勵磁由永磁鐵來實現,不需要定子額外提供勵磁電流,因而電動機的功率因數可以達到很高。同時永磁同步電動機的轉子無電流通過,在存在轉子耗損問題,一般比異步電動機降低了45%~60%耗損。由于沒有效率低、高耗損的蝸輪蝸桿,能耗進一步降低。

      6、合理設置電梯平衡系數
      平衡系數是電梯運行平衡狀態參數,影響驅動電動機的輸出功率。電梯使用對重的主要目的是為了降低電梯驅動電動機的功率消耗?!峨娞莅惭b驗收規范》要求電梯平衡系數范圍在0.4~0.5之間,從電梯使用過程中不難發現,在電梯使用頻率高和經常滿載的使用場合。譬如寫字樓,辦公樓等,驗收時可以在驗收標準的范圍內調大平衡系數。在使用頻率低和經常輕載的使用場合,譬如小區住宅等,驗收時可以調小平衡系數,這樣可以達到節能的效果。
      精確合理的電梯平衡系數對節能很重要。電梯安裝不是測定其平衡系數,而是要根據電梯實際運行工況設定平衡系數。電梯平衡系數的比較精確的測量方法是:在轎廂內放45%額定載重量的磚碼,開慢車至轎廂與對重同一高度,斷電,松閘手動盤車,用手感覺來增減砝碼。當轎廂與對重的重量差最小時,砝碼的重量除以額定載重就是平衡系數。這種方法比使用電流法來測量平衡系數更確合理,原因在于使用電流法來測量平衡系數受到多種因素的影響,包括電壓波動、檢測誤差、電動機的質量、導軌的安裝精度和制動器的調整等。
      綜上所術幾點經驗,制造和選配節能電梯已經成為了電梯行業發展的趨勢。全國各地的電梯制造企業已經將生產節能電梯作為本企業可持續發展的戰略。隨著國家電梯標準的不斷完善,我們也要把電梯是否節能作為一項硬性指標來檢驗。


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