淺談電梯節(jié)能降耗的技術途徑

在我們當前的社會中，電梯對于我們而言已經(jīng)是一項必必備的工具，人們?yōu)楸ＷC電梯運行乘坐的舒適程度，在很大程度上都對電梯的能耗產(chǎn)生了疏忽。近些年，節(jié)能降耗以及節(jié)約型社會的提出，人們逐步認識到資源的重要性，在電梯設計中將電梯能源消耗降到最低，成為當前重要的關注要點。
1 電梯節(jié)能降耗系統(tǒng)構成
對于電梯的節(jié)能降耗，其根本就是要有效地利用電動機的輸出，使其可以最大限度地加以利用，將該部分電能有效地利用。電梯節(jié)能節(jié)電在當前的狀態(tài)下具有較大的潛力。針對垂直電梯，負載旋轉中通過電動機的曳引作用，上上下下不斷的重復動作，在上下過程中就會有一定的位能產(chǎn)生。機械動能將其有效釋放，進而可以起到減速作用，如果位能減少或者是負載降低，那么機械位能同時就可以有效的釋放，此時就可以產(chǎn)生再生電能。如果要有效的節(jié)約電能，將該部分再生電能有效利用，電梯就需要進行變頻控制設置。通過變頻控制對速度加以調控。如果電梯和轎廂的重量較重，電梯在非平衡狀態(tài)下運行，或者是減速到站時，電動機此時處于發(fā)電態(tài)勢，這時將能量在濾波電容上進行積累，此時就可以催生出泵生電壓，如果此電壓過高，此時就會出現(xiàn)過壓保護從而對電梯控制系統(tǒng)的運行產(chǎn)生一定的影響。我國當前對于泵生電壓的控制，一般采取的措施較為簡單，將泵生電壓用于電壓的產(chǎn)生，在直流母線中，通過電阻的接入進行能量釋放。如果在此時，制動較多或是出于非平衡狀態(tài)之下，那么能量將會產(chǎn)生較大的浪費。此時，電阻就會發(fā)熱進而導致周圍的環(huán)境溫度提升，這樣電梯控制系統(tǒng)的可靠性就會受到影響，長此以往就會縮短電梯的壽命。一般來說，電梯系統(tǒng)需要擺脫機房的高溫影響，可以在電梯房內安裝降溫措施，以此防范電梯事故的發(fā)生。但是，安裝降溫措施又提高了電梯的能耗，這樣就會導致電梯能耗不斷的提升。因此，對于電梯變頻控制系統(tǒng)來說，需要能量回饋系統(tǒng)對其進行節(jié)能回收，由此就形成了真正的、完整的節(jié)能系統(tǒng)的構建。
2 電梯節(jié)能降耗技術的創(chuàng)新
作為電梯系統(tǒng)來說，電動機是主要的耗電部分，大概占整體能耗量的三分之二。因此電梯能耗的節(jié)能技術改造，主要就是改造電動機的能耗，是提升其節(jié)能的重要措施。能源再生技術和電梯的組合，將傳統(tǒng)的無齒輪電梯由之前的節(jié)能到造能，是電梯降耗的一個質的飛躍和升華。對于節(jié)能降耗技術來說，制動電能回饋技術可以大大降低能耗，一般來說其能耗的降低率在16-42%。但是現(xiàn)實狀況是，很多電梯仍舊采用傳統(tǒng)的交流變極調速，還有的采用國內交流調壓調速，這幾種方式對于電梯的能耗就大大的加重，由此也就增加了電費。對電梯及時的進行節(jié)能降耗措施的應用，可以大大提升電梯的運行舒適感以及運行安全性。
3 電梯降低能耗技術的應用
3.1梯控節(jié)能技術的有效應用
①并聯(lián)控制方式。該控制方式一般在電梯數(shù)量為兩三臺的前提下使用，共用層部分站外設置召喚按鈕，此種控制方式的電梯自身有集選功能。并聯(lián)控制方式的應用，主要優(yōu)勢就是電梯在運行中，如果出現(xiàn)空閑狀態(tài)，那么一臺電梯在基站處停留，另一臺電梯在預設樓層停留。這種停留方式就是電梯在運行時，基站電梯就會向上，預設樓層電梯就會向基站進發(fā)。如果樓層信號和自由梯方向相反，那么基站電梯就會制動，此種控制方式對于電梯的能耗起到了有效降低作用。
②梯群程序控制。電梯方式梯群程序控制方式，主要就是依靠微機，通過微機調度以及控制電梯，在控制中一般采用的事集中排列，通過共用召喚按鈕的加入，根據(jù)預設的程序進而調控電梯。
③梯群智能控制方式。此種控制形式較為智能，智能化水平較高，通過數(shù)據(jù)的采集、存儲以及數(shù)據(jù)交換，此種控制方式主要就是通過數(shù)據(jù)的獲取，對數(shù)據(jù)進行分析后采用的一種控制方式。此種控制方式對電梯運行狀態(tài)進行顯示，對電梯中出現(xiàn)的問題可以有效的解決，該控制方式通過數(shù)據(jù)分析可以編制出最佳的運行模式，對于電梯的時間可以有效的節(jié)約以此降低了電梯的能耗。
3.2電梯電能回饋器的再生利用
此種節(jié)能措施對垂直電梯有著較為廣泛的應用。電梯電能回饋器采用柔性雙PWM和LCL濾波技術，如果一臺電機進行制動時，制動階段產(chǎn)生的再生電能，就會回饋到上級變頻器中，從而到時設備直流母線電壓出現(xiàn)升高的問題，對設備造成一定的安全問題。具有電能回饋器的變頻器設備直流母線，通過對母線電壓進行限制，通過制動將再生能量回饋到電網(wǎng)之中，然后通過直流母線端子，直接連接到變頻器或者是逆變器上，此時直流母線電壓就達到了預設值，電梯電能回饋器此時就自動開通，以防止直流母線電壓繼續(xù)增長。電梯電能回饋器的運行，和變頻器以及逆變器沒有關系，電子器件通過直流母線電壓進行電力的供應。此時，可以將位能轉化成動能，進而轉化成電能傳送到電網(wǎng)中，用于供電。此種供電方式，沒有電阻產(chǎn)生熱量，對機房環(huán)境溫度有效的降低，將電梯控制系統(tǒng)的溫度也大大的控制，提升了電梯的使用壽命。
3.3電梯機械傳動和曳引節(jié)能技術
電梯傳統(tǒng)效率的有效提升時電梯節(jié)能的關鍵性要點，當前，電梯電動機的運行中，額定轉速一般較高，輸出轉矩相對較小，因此需要一定的降速機構對其進行減速，將轉矩提高從而對曳引輪加以控制。
當前，高層建筑中一般采用蝸輪蝸桿式傳動方式，該傳動方式在傳動中，效率較低，為保證電梯效率的提升，采用的技術措施主要有：
第一，永磁同步無齒輪驅動技術的應用、同步無齒輪技術的應用。此項技術的應用，屬于電梯驅動的一項重大改革，提升了電梯的傳動效率，具體來說，電梯驅動中的永磁同步無齒輪驅動，其優(yōu)勢較為明顯，自重輕、體積小且振動較輕。
第二，行星齒輪驅動技術。行星齒輪驅動技術具有較為明顯的傳動效率，一般來說其傳動效率高達90%，這種傳動方式由于工藝較為復雜，因此成本較高，在推廣上有一定的限制作用。
第三，同步行星齒輪驅動技術。該傳動技術，主要就是將永磁同步無齒輪驅動以及行星齒輪驅動，二者的優(yōu)勢加以融合，在普通的中速電梯或是是低速電梯中，采用同步行星齒輪驅動，有效減少曳引鋼絲繩瓦彎折，提升鋼絲的使用壽命。但是同步行星齒輪驅動，對于整個電梯的運行性能改善不是十分明顯，且造價成本較高，因此在推廣上具有一定的影響。
3.4采用綠色能源技術
我國在新能源的利用上不斷的創(chuàng)新以及普及，太陽能、潮汐能以及風能的、地熱能等多種能源的應用已經(jīng)成為了常態(tài)，且利用技術也在不斷的完善。綠色能源的應用，在電梯的消耗中廣泛應用，在一些高層電梯中，樓頂上進行了太陽能裝置的設置，這樣在電梯的運行中就可以利用太陽能，對其提供能量，白天太陽光充足時，通過太陽能進行能量的儲存，夜晚電梯運行中就可以利用這部分能量，起到了一定的節(jié)約能源的作用。
4 結束語
綜上所述，電梯節(jié)能環(huán)保是我們當下社會的發(fā)展趨勢，對于電梯節(jié)能技術的有效推廣，提升了運行效益，節(jié)約了運行成本。通過本文對電梯節(jié)能技術的分析，希望在今后的電梯節(jié)能降耗的運行中，能夠更好地將文本描述的節(jié)能技術有效的推廣，造福人類。