节能电梯

节能电梯（共12篇）

节能电梯 篇1

摘要：阐述电梯节能技术在国内外的研究现状和推进电梯节能的必要性, 提出了推广电梯节能技术应采取的措施, 希望能够为电梯节能产生积极的影响。

关键词：电梯节能,国内外,策略

0 引言

随着科学技术的进步和社会经济的迅速发展, 电梯节能问题已成为当今世界备受关注的能源问题, 对整个社会以及电梯行业的发展具有深远的意义。因此, 需要加大力度推行绿色节能的电梯产业方针, 制造绿色环保的节能电梯。

1 国内外电梯节能技术的现状

我国的高层建筑随处可见, 国内绝大多数变频调速电梯, 都是采用电梯机组中的电容储存电能方法进行节能的控制。但这种方法的电阻耗能不仅降低了系统的效率, 使电阻产生大量热量, 而且恶化了电梯控制柜的周边环境。而建筑物的能耗约占全国总能耗的1/3左右。近几年来, 电梯的生产出货量与整个研发技术水平都有了很大提高和跨越式发展。由于全球能源的逐步减少, 我国政府逐步加大节能技术研发资金和技术支持, 提倡节能减排, 特别是针对建筑设备中的耗能大户——电梯。如何创建一个绿色、节能以及环保的电梯行业, 成为我们必须面对的重大课题。从经济效益和环境保护的长远角度来看, 我国电梯驱动系统要想实现节能环保, 必须将电梯节能问题放在国家能源战略的首位, 进行调度控制, 并且开发节能减排技术, 以降低电梯的耗电量, 研发绿色节能环保安全型电梯。因此, 提高能源利用率, 节约能源是一项利国利民的大事。国外的电梯在技术上和使用上均进行了优化设计, 例如, 在电梯使用上, 分层, 单双数进行设置, 保障了电梯优化分配和优化使用, 在很大程度上减少了电梯停止、启动、开门、关门的次数, 从而降低了电梯的使用能耗。

2 电梯节能技术的推广及应用

电梯属于位能负载, 要求频繁的起停, 随着载客量多少的变化、上下行的变换, 要求电动机四象限运行。在电梯运行过程中, 空载 (轻载) 上行或者满载下行时电动机由需要消耗电能转为发电状态, 电机将处于再生发电制动状态。为解决电动机处于再生发电状态产生的再生能量, 现有的方法是在变频器的直流母线两端并接上能量回馈装置, 采用有源逆变技术将再生能量及时高效地逆变为与电网同频率、同相位的交流电反送电网。电梯发电节能装置能有效地将电梯运行过程中储存的电能回送给交流电网供周边其他用电设备使用, 节电效果十分明显。此外, 由于无电阻发热元件, 机房温度下降, 可以节省机房空调的耗电量, 在许多场合, 节约空调耗电量往往带来更大的节电效果。目前比较常用的是双PWM 控制技术。

3 推进我国电梯节能的必要性

推进我国电梯节能工作刻不容缓。在相同时间内, 电梯运作的次数越多, 其消耗的电能也就越多, 其能量最高节约可达70%。我国目前的节能电梯技术在某些方面已经达到了国际先进水平, 但我国的电梯节能技术和手段与发达国家相比, 存在的差距还很大, 其主要体现在:

1) 电梯节能工作的起步较晚, 工程基础较弱;

2) 节能电梯的普及率还很低;

3) 国家标准中没有电梯节能方面的强制性规定, 也没有权威的电梯节能标准;

4) 电梯节能技术的推广和应用欠缺, 需要政策导向和法律法规的支持;

5) 用户在采购电梯时, 主要考虑电梯的安全和价格因素, 不愿意选择价格较高的节能产品;

6) 人们对电梯在认识、使用、选择上仍然存在一些误区。

4 实现电梯节能的途径

电梯的核心是电动机, 而电动机及其负载节约电能的途径有许多, 主要有3大类:

4.1 采用回馈制动法

回馈制动法就是将电机已转换到负载上的机械能, 变换成电能回馈给电源再生利用, 使单位时间内电动机和负载消耗的电网电能下降。将电动机拖动负载旋转运动具备的机械动能包括位能释放出来, 并且有效地将这部分机械能转换成电能并回馈再生利用, 以达到节约电能的目的。

4.2 提高电动机负载的运行效率

电梯的群控技术就是将电梯的驱动用变频器调速取代传统节能方法, 最终达到节电的目的。

4.3 电梯的群控技术

电梯的群控技术就是合理控制一座建筑物中的所有电梯, 协同工作来减少电梯的能耗。由于电梯全速运行时所消耗的电能远远低于减速和加速时的电能消耗, 电梯停靠的次数越多, 其消耗的电能就越多。所以, 利用智能派梯系统的高效派梯, 能够有效地减少电梯系统的停靠次数, 提高输送效率, 从而达到电梯节能的目的。

5 电梯双PWM控制传动系统的工作原理

电梯的整个机电传动控制系统主要由两个控制驱动回路组成 (整个系统拓扑如图1 所示) , 改变以往的简单驱动回路设计。在双PWM驱动控制传动系统结构中, 整流部分和逆变部分均采用全控制IGBT管, 使其电梯电路运行过程中, 可以随时实现能量的回馈, 同时, 电梯的机电线路不会产生过电流, 实现交流及快速四象限运转。通过PWM系统的整流控制, 可以很好地实现器件能量的双向流动。由于电梯系统电路中的开关元件开通与断开完全是可以控制的, 因此, 其电流波形也可以通过这些开关实现随时控制, 在电梯运行的理想状态下认为整流时可以实现同相位, 在逆变过程中可以实现反相位。由于电梯节能设计中使用了双PWM控制传动系统, 基本可以使网测功率达到理想状态值1, 使得输入的电流谐波值接近0, 消除了电梯运行中对电网的谐波污染。在电梯机器系统运转过程中, 可以直接对直流电压进行控制, 具有很快的反应速度, 同时实现了电梯机电系统调速节能与电器绿色环保。

6 推广电梯节能技术应采取的措施

6.1 加强电梯再生能量回馈质量技术的研发

改造与推广使用电梯再生能量回馈技术对电梯的节能是至关重要的。提高电梯再生能量回馈的质量, 可以减少对公共电网的污染。对符合国家电网的相关要求, 解决电梯再生能量直接返送公共电网与电梯再生能量的间歇性与随机性的问题, 使回馈的交流电具有连续性与可预见性。

6.2 制定电梯能效标准

有关部门应尽快出台节能电梯标准, 并制订节能电梯的认证技术规范, 把电梯纳入政府采购节能清单。

6.3 制订电梯节能审查和监管制度

不同类型电梯的耗电量的差距很大, 再加上再生能量回馈装置的影响, 差距将更大。因此需要尽早制订电梯节能审查和监管的制度, 鼓励在用电梯实施节能技术, 并且强制淘汰高耗能电梯。

6.4 改进调度控制算法

目前国内的电梯调度算法是让电梯对任意请求都做出立即反应, 以最快速度使电梯调度到呼叫楼层, 达到侯梯人等待时间最短的目的。因而, 传统电梯调度方式下的电梯载客率很低。这种电梯调度方式可以在效率和能耗之间进行更好的协调, 可以对节能的算法优化设计。于是, 为了兼顾电梯的服务效率以及电梯运行和待机过程中的节能问题, 提出了新的调度控制算法。它是基于电梯等待时间的电梯节能新思想及技术, 可以合理地配备电梯数量以及选择方式, 达到节能的目的。其根据建筑客流特点, 通过模拟的自动识别, 确定等待时间并进行派梯, 在提高电梯满载率的同时, 减小了启停次数和运行里程, 最终实现了电梯节能。

6.5 采用绿色能源节能

随着油价与能源价格的上涨, 而人们对能源的需求越来越大。因此电梯的能源应该研发采用绿色能源, 中国的电梯业必将经历一个绿色科技革命的时期。我们应该采用绿色能源节能, 并且合理地运用好新技术, 例如太阳能技术节能等。

7 结语

电梯已经普及到高层建筑的垂直运输上, 然而, 电梯作为大型电器具有消耗电能大等特点, 在现阶段和今后, 能源节约以及合理化使用能源是个永恒的话题。因此, 电梯的生产和使用要选择节能型产品和使用节能技术, 降低电梯能耗。

参考文献

[1]赵彬, 姚宽亮.电梯节能及能源再生技术探讨[J].价值工程, 2011 (20) .

[2]勾晓波.我国电梯节能的困境与对策分析[J].中国科技信息, 2010 (20) .

[3]王锦坤.论电梯节能及能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用[J].中国科技财富, 2009 (14) .

[4]叶友谊.浅论电梯节能的现状及发展途径[J].黑龙江科技信息, 2009 (28) .

节能电梯 篇2

据相关资料显示电梯用电量占高层建筑用户电总量的17%，由此也成为当前节能工作中的重点环节[1]。日前，西继迅达公司电梯产品顺利通过荷兰LIFTINSTITUUT节能认证机构的审核，被国际VDI授予A级节能电梯证书，成为电梯行业中的节能先锋，提高了自身的市场竞争力。电梯节能技术的应用成为电梯企业寻求自身发展的关键，各家电梯公司也纷纷将节能电梯作为抢占市场份额的竞争点。

一.永磁同步曳引机节能系统节能分析

电梯的运行是在电动机带动曳引机上下驱动来进行的。永磁同步曳引机是一种将无轴承技术与永磁同步曳引机相结合的研法而成的新型无轴承电动机。曳引机分为有轮与无轮两种，其中无齿轮永磁同步曳引机无需减速箱进行减速。目前的大多数电梯通常将大扭矩交流永磁同步电动机作为电梯运行的驱动。永磁同步电动机具有低速大转矩的特性，体积相对较小但是运行平稳，能够避免频繁维护、节省能源，降低运行成本，成为当前电梯行业的主要发展趋势。而有齿机曳引机通常使用蜗轮一蜗杆技术，为提高运行效率通常采用永磁同步电动机作为驱动，减速比例通常在35:2左右，相比交流异步电动机效率将电梯的效率提高10%以上，由此将永磁同步电动机作为有齿机曳引机电梯节能研究的主要方向[2]。此外，多极低速直接驱动永磁同步曳引机的出现改变了曳引机用电方式，提高了节能效果。与常规的曳引机系统相比，永磁同步曳引机系统可避免向电网中汲取无功电流，获取能量的方法较为安全，因而功率因数相对高。同时该系统不存在励磁损耗，因为运行过程中发热小，因而也不需要冷却风扇，减少耗电设备，其运行效率可以提高20%～40%。

二.变频器再生能量回馈技术节能分析

电梯在运行的过程中会产生一定的机械能，电梯节能的方式可通过其产生的机械能加以利用，从而减少电梯从电网上汲取的电能，实现电能的循环利用。变频器再生能量回馈技术应运而生，实现了电梯运行过程中对电梯的节能，实现了电能的循环利用。该技术能对电梯运行过程中产生的机械能进行转换，并将能量储存在直流母线同路的电容中，再结合有源逆变技术将能量转变为与电网同频同相的交流电。该技术对机械能的转化率至少为97%，能够为建筑物、电梯间的其他用电设备提供运行能源，从而实现电梯节能目的。此外，在该技术的应用过程中结合抗电器与噪声滤波器，频繁制动，增强电梯的节能效果。变频器再生能量回馈技术的运行系统产生的热量相对较少，因而无需空调散热，日常维护工作也相对地有所减少。变频器再生能量回馈技术可带来15%～40%的节能率，具有较大的发展前景。当前，西继迅达公司采用永磁同步曳引机节能系统与变频器再生能量回馈技术进行电梯节能，电梯一天的用电量不超过4.6度，与普通C级能效电梯相比，节电率高达69.83%。因此，一年可为电梯用户节省的用电量约为4056度，如每度电0.5元的价格计算，一年就可节省2028元用电费用，获得较大节能效果，降低电梯运行于铭生西继迅达(许昌)电梯有限公司成本。

三.电梯群控技术节能分析

实现电梯节能，需要对电梯在运行过程中消耗的电能进行有效的控制。在启动、加速及制动是造成电梯能源大量消耗的3个中间环节，特别是多台电梯的运行消耗的能量相对较大。针对于多台电梯的`用户，可通过控制上述3个产生电能消耗的环节来实现节能目的。实现多台电梯耗电环节的控制可采用电梯群控技术，实现电梯系统的智能化运行，减少人为干预。当前电梯控制技术有并联控制、梯群程序控制及梯群智能控制三种有效的节能操纵控制方式。其中，并联控制将2台电梯控制线路进行并联控制。如两台并联的电梯无运输任务，一台基梯电梯会停留在基站，另外一台自由梯会停留在预先选定的楼层;当有运输任务时，停留在基站的基梯会向上运行，而停留在预定楼层的自由梯会下降至基站完成替补工作[3]。梯群程序控制的群控是由微机控制并统一调度。应用该技术的多台电梯使用共同的厅外召唤按钮，对多台电梯进行集中的排列进行统一的程序调度、控制。根据电梯的运行状态，该控制可分为四程序与六程序两种控制方式。其中四程序控制根据运输任务可分为闲散、上行高峰、下、上行平衡及下行高峰状态运行四种运行方式，系统可根据运行状态调整相应的运行控制方式。而六程序控制则比四程序控制多了两种状态，即为上行较下行高峰与下行较上行高峰两种运行状态。

四.共直流母线技术节能分析

在电梯节能中除了从曳引机创新、机械能转换及运行方式优化三个方面进行节能之外，还可对电梯电流母线进行创新，实现节能。共直流母线具有能量共享的特质，能够实现能量线上多台设备的电能共享。回馈装置、变频器、直流熔断器及直流接触器在运行过程中是并联的状态因而直流环节的储能容量相对较大，强大的直流电压源可有效控制直流电压产生的瞬时脉动，保障系统运行的稳定与安全[4]。在电梯使用频率较高、运输任务重的建筑物中，通常会出现多台电梯同时运行的情况，为降低电梯对电能的消耗可应用共直流母线。其节能原理如下，将多台运行电梯其中的一台或着多台运行时产生的能量反馈至共同使用的那条母线上，利用直流母线的共享性能为直流线上的其它电梯提供运行的能量，减少电梯向电网中汲取电能，运用最小的能耗获取最大的电梯驱动能量。

五.结语

当前电梯节能可通过永磁同步曳引机节能系统、变频器再生能量回馈技术、电梯群控技术及共直流母线技术等技术进行节能，促进电梯行业的节能工作。但是节能要求会随着用户的需求而发生改变，为应对日益严格节能要求，当前的电梯企业应该不断地对节能技术进行创新。以节能为自身发展的目标，促进电梯行业的安全、稳定发展，满足生产、生活中对电梯运输的需求。

参考文献：

[1]陈煜华.对于电梯节能技术的探究[J].低碳世界,2015(31):122-123.

[2]李敏.电梯节能技术探讨[J].机电信息,2013(12):110-111.

[3]孔晓华.电梯节技术探讨[J].海峡科学,(05):31-32.

电梯节能研究分析 篇3

电梯；国家能源政策；能耗建模

1.研究背景

随着世界经济的发展，尤其是中国和印度在世界经济和能源市场中的崛起，世界能源需求越趋紧张，2030年的世界能源需求增幅将远超过50%，仅中国和印度合计达45%[1]。为应对潜在能源危机，各国政府相应推出能源政策，鼓励节能技术及节能产品开发，加强耗能产品监管。电梯作为建筑物中的主要耗能设备之一，其能耗情况已成为政府、企业、客户所关注的焦点之一。

随着社会经济的发展，建筑物能耗总量占整个社会耗电总量相当大的比重。据统计，中国建筑物能耗总量约占电力总产量的29%，西方发达国家约占30～40%[2]。根据建筑中运行的其它设备的能耗情况，电梯的能耗占整个建筑能耗的5～15%[3]

2007年10月《中华人民共和国节约能源法》中规定：对高耗能的特种设备，按照国务院的规定实行节能审查和监管。为此，企业及研究单位投入大量的人力物力，开发出一批具有市场价值的节能技术和产品。电梯永磁同步曳引机驱动技术、制动电能回馈技术、轿厢无人自动关灯技术、驱动器休眠技术、群控楼宇智能管理等技术的应用，取得了良好的节能效果，经济和社会效益显著。

电梯的能耗除了与电梯本身所采用的驱动方式、额定载重量、额定速度、配置参数、控制系统的调度策略等诸多因素有关，而且与所在建筑楼层的数量及使用电梯的客流分布密切相关。

2.国内外研究现状

目前评估电梯能耗的方法主要有：以Doolaard等为代表的测量法，以Schroeder等为代表的计算法，以Lutfi Al-Sharif， Richard Peters等为代表的模型法。英国皇家注册设备工程师协会（CIBSE）在其出版物《建筑运输系统》第13部分对以上方法作了总结和适当推广；国际标准化组织电梯、自动扶梯和自动人行道技术委员会（ISO/TC178）在Jin Jung-Yung的基础上给出了推荐的计算法。

3.曳引电梯工作特性和能耗分析

本文的研究对象为曳引式电梯的能耗。曳引电梯采用曳引轮驱动，区别于卷筒、螺杆、液压缸、直线电机驱动的电梯。曳引电梯的驱动技术按拖动方式可分为：直流调速、交流双速、交流调压调速（ACVV）、交流变压变频调速（VVVF）；按采用的曳引电机类型可分为：直流电机、交流异步电机、永磁同步电机；按是否能量回收又分为：无能量回馈型式、有能量回馈型式。随着驱动技术的发展，直流电梯、交流双速电梯趋于淘汰，VVVF永磁同步电机驱动的曳引电梯成为发展的主流。

曳引电梯工作特性。由于对重装置的作用，随着电梯负载的大小和运行方向的不同，曳引机呈现四象限工作特性。当轿厢空载下行与满载上行时电机负荷最大，电机处于电动状态；当曳引轮两侧的重量几乎相等时（轿厢半载），电机负载最轻；当轿厢空载上行与满载下行时，电机则处于发电状态[4]。所以，根据曳引轮两侧受力情况及运行方向，分析电机的运行情况。图为曳引电机四象限运行图1，对应表1。图中标明了电机转速方向与输出（输入）力矩方向。

电梯的客流分布直接影响曳引机的工作状态。比如，一部安装在办公楼的电梯，上班早高峰为重载向上、轻载向下运行，下班高峰则为重载向下、轻载向上运行。

表1 曳引电机工作状态

电梯能耗分析。运行中的电梯能耗取决于两个方面：电梯设备自身的能耗特性，电梯的调度策略和客流情况。本文建立的电梯能耗模型用于计算单台电梯在指定工况下的能耗，不涉及电梯的客流分布和调度策略。电梯作为一个机电系统，与系统外部进行能量交换，同时系统内部也进行多种形式的能量转换。

电梯从一个楼层将乘客输送到另一个楼层，该过程中电梯系统与外部发生能量交换。图2说明了系统与外部的能耗关系。一个输送过程始末，系统势能变化，而动能未发生变化。该过程中，为保证电梯按设定的速度曲线运动，电梯系统的动能不断发生变化，电梯系统的总能量也随之发生变化，系统须从外部获取或输出电能，又由于摩擦、机电转换的损耗，以声、光、热等向外部输出能量。

电梯的主要耗能部件或系统可分为：变频驱动系统、曳引系统、控制显示、通风照明、门机系统等[5]。这些部件或系统的能耗特性存在一定规律，可以从相关部件或系统的试验数据或数学模型中获取。其中电梯的变频驱动系统和曳引系统是能耗的主要部分，为研究的重点。电梯的能耗与其驱动型式、运动控制参数、机械结构配置、安装、维保等多因素相关。国际标准化组织的工作组（ISO/TC178/WG10）已经证实18个影响电梯设备能耗的因素[6]。

4.曳引系统能耗建模及分析

曳引系统建模的目标：根据曳引系统具体的机械配置，推导电梯轿厢负载、外阻力及其运动状态与驱动系统输出功率之间的函数关系，即 （1）

式中，为驱动系统输出功率，为轿厢负载，为轿厢速度，为外阻力，导轨及空气阻力。

电梯曳引系统主要由曳引机、轿厢、对重、钢丝绳、导向轮等组成，从能量守恒的角度来看，电梯运行时，系统内部的势能和动能相互转换，但是，由于导轨摩擦、空气阻力、绳轮传动效率等因素耗散掉一部分能量，为保证电梯按照设定的曲线运动，控制系统控制曳引机产生相应的拖动力或制动力，电机处于电动或发电状态。

曳引系统的转动部件有曳引轮、导向轮、反绳轮，直线运动部件有轿厢、对重、钢丝绳、随行电缆、补偿装置。曳引系统的动能为转动部件动能与直线运动部件动能之和，设为。系统所受外力有重力、轿厢和对重所受的导轨摩擦力、运行中空气阻力、传动轮摩擦力等。

设曳引比为2∶1，系统受外力做功之和，设为，式（2）～（11）中的符号说明见表1。

表2 曳引系统参数列表

由系统功、能关系，得 （2）

曳引轮输入（或输出）功： （3）

系统转动部件动能变化：

（4）

直线运动部件动能变化：

（5）

系统势能变化：

（6）

阻力对系统做功： （7）

显然，由式（2）至（7）推得曳引系统的能耗方程，

（8）

曳引系统还存在其他结构形式，如曳引比变化，传动轮数目变化等。由以上曳引系统的功能分析，从式（8）可以推广获得一个更为通用的曳引系统能耗方程，即

（9）

又因为，驱动系统输出功率：

（10）

显然，从式（9）、（10）即可推得式（1）的显性表达式，

（11）

工程应用中，由于电梯安装、装潢、调试等原因，代入式（11）中的参数值多为近似或估计值，并且部分参数值随电梯运动而变化，为保证能耗模型仿真结果的准确性，可以通过动态测量的电梯能耗数据对式（11）中部分参数值大小，如曳引系统补偿装置线密度，进行修正。

由式（4）、（5）曳引系统的动能变化为， （12）

曳引系统的势能变化为，由式（6）表示。

则，曳引系统的机械能的变化为， （13）

其中，为曳引系统某个状态的机械能、动能、势能。

显然，只要对某个时间段的积分，可以计算曳引系统某状态下的机械能。

5.结束语

本文主要建立并详细分析了电梯曳引系统的能耗数学模型，讨论了曳引系统中的功能关系。假设一台理想电梯：轿厢的运动曲线为电梯理想速度曲线；驱动系统（包括电机及能量回馈装置）的效率为1。从曳引系统能量的变化就可以获得电梯曳引系统运行需要的功耗。

对典型曳引式电梯的曳引系统进行简化，建立了典型曳引系统的能耗数学模型。在此基础上讨论了曳引系统能耗方程的主要组成，并给出更具有通用性的曳引系统能耗方程。

笔者将进一步具体分析动能，势能，补偿装置对曳引系统的机械能影响，将通過动态测量驱动系统建立更加完善的能耗模型并加以验证和更深入的分析。

[1]International Energy Agency （IEA）. Word Energy Outlook 2007[R].Paris： IEA，2007

[2]江 亿.我国建筑能耗现状与节能重点[J].建设科技（建设部），2007.05

[3]Dr. Lutfi Al-Sharif. Lift Power Consumption [J].Elevator World. 1996.44

[4]陈志溪，余至林，叶志刚等.电梯工作特性与能耗分析[J].中国电梯，2008.19

[5]万忠培，朱武标，何新民.关于电梯能耗的探讨[J].中国电梯，2007.18

[6]Eur.Ing Gina Barney. Energy efficiency of lifts [J]. Elevatori.2005.03

[7]吴国政.电梯原理、使用、维修[M].北京：电子工业出版社，1996

浅谈电梯节能 篇4

本文就关于电梯节能所涉及到的几个问题, 谈谈个人的基本认识和有关想法。

1 电梯能耗情况的概述

1.1 电梯数量与日俱增

目前, 我国的电梯发展进入了历史最好时期, 从国民经济发展和建设需要看发展节能电梯已经是最迫切的需要。电梯是目前全国耗电大户之一, 如何采用节能的电梯主机以及电梯的节能技术, 在目前已经成为人们十分关注的事。

根据中国电梯行业协会的统计数字, 截至目前国内电梯的保有量约为100万台, 国内每年销售的新梯正以15万台以上的速度递增。截止到2007年底, 我国各省份电梯数量见表1。

从表1可以看到, 随着电梯数量的不断激增, 到2008年底全国电梯保有量将达到110万台, 成为名副其实的世界电梯超级大国。

1.2 电梯竟是“电老虎”

建筑业作为我国资源能耗的重点行业之一, 已经达到我国能源总消耗的1/3左右, 而在现代建筑中, 空调和电梯是两只最大的“电老虎”。现在, 空调节能问题已引起了公众普遍的关注, 国内多家知名家电厂商已经将节能技术广泛应用于空调产品市场。但是对建筑物内的楼宇设备中的另一只“电老虎”——电梯来说, 节能降耗的问题还似乎在社会公众的视野之外。

最近20年, 世界电梯行业发生了很大变化, 最早出现的是交流双速电梯。到了上世纪90年代末期, 已经逐渐转向采用变频技术。一般居民可能深有体会, 采用变频技术的空调器, 节电效果十分明显, 比普通空调平均节电30%以上, 提高了能源的利用率。而电梯采用变频技术后, 节电效果同样明显。此后, 变频电梯经历了较长时间的稳定期之后, 电梯技术又有一次较大的突破, 就是永磁同步无齿轮技术在中低速电梯中的使用。永磁同步无齿轮技术, 是用电机在低转速时提供大扭矩, 以此带来较大能量的节约, 经测算, 平均节能20%, 最大40%, 与以前的技术相比, 现在的电梯确实节省了很多电能。目前, 中国使用的电梯中只有约30%左右的电梯采用了节能型的电梯主机, 而其他电梯都没有。另外10年前安装的电梯则属于严重耗电型产品。

尽管采用节能型主机, 可以由于目前所用的变频调速电梯均采用电阻消耗电容中储存电能的方法来防止变频器内部的电容过压, 在电梯运行过程中, 通过电阻消耗电能而附加产生的热量又非常高, 电阻局部温度通常都是在 100℃以上。为了使机房温度降低到常温状态, 让电梯免于因高温而产生故障, 用户还需要安装大排风量的空调或风机, 在电梯功率较大的机房, 往往需要空调、风机同时使用, 或是多台空调、多台风机同时启动。在有些地方降温设备的耗电量往往比电梯的用电量还要高, 用户明知能耗严重, 却毫无办法。

根据电梯的实际运行频率计算, 一部普通的电梯每天约用电50-150度。平均按照每台电梯每天用电量80度/天、以保守数量全国电梯91万台计算, 每天消耗电能约为7280万度, 每年的消耗的电能为266亿度, 全国每年电梯消耗的电能相当于大亚湾核电站近一年的发电量, 可见目前电梯所消耗的电能非常巨大。电梯的能耗已经成为一个日益严重的突出社会问题。

2 电梯节能势在必行

随着能源问题日益突出, 建设绿色节能的世界环境更是在全球范围内达成了广泛的共识。各国政府也在能源政策上日益显示出开源与节流并重的趋势。中国是一个能源消耗大国, 能源消耗总量排在世界第二位, 为此, 中国政府在“十一五”规划中特别提出5年内要降低20%的能源消耗, 并把节能减排目标完成情况将作为“检验经济发展成效的重要标准”。

政府在节能减排方面的决心和举措, 必将对众多领域产生深刻的影响, 国内的各个行业也都加大力度推行绿色节能的产业方针。伴随着奥运会、世博会在中国的举办, 绿色的概念已深入人心, 由此所引发的新一轮市政建设高潮更是成为地方实现中央节能减排目标的重要手段。一半的能量由建筑物消耗, 建设部颁布公共建筑物节能标准目标到2010年新建建筑物节能50%。

由于现代化生产规模不断扩大和人们生活水平不断提高, 电能供需矛盾日益突出, 节电呼声日益高涨。有关统计数据表明, 电动机拖动负载消耗的电能占总耗电量的70%以上。因此, 电机拖动系统节约电能具有特别重要的社会意义和经济效益。而电梯作为市政建设中非常重要的配套设施, 其耗能尤为引人关注。

在十届全国人大五次会议的政府工作报告中, 把突出抓好重点行业和企业的节能减排工作放在了重要的位置。但在关于建筑节能或其他相关能源再生法规中, 电梯的节能问题也仍处于缺位的状态。在建设资源节约型社会, 着力抓好节能降耗的大背景下, 电梯如何有效降低耗电量, 应该成为整个建筑领域及社会关注的热点。

我国节能电梯未来市场容量十分可观。

房地产市场快速发展, 对电梯的需求继续扩大。专家估计未来50年我国新增住房面积将达到200亿平方米。目前国家规定20米以上高楼就应安装电梯, 因此未来电梯最大的市场就是住宅市场。此外, 机场、商场、地铁等大型公共设施建设对自动扶梯、观光电梯等电梯的需求量也十分可观。

西部地区的小城镇建设速度加快。东部地区城市化经过20年的发展, 有些发达地区城市化水平已达到80%, 基本饱和, 甚至出现了逆城市化的趋势。而近年来西部地区国民生产总值的增长速度, 已经与电梯需求高速发展所需的GDP水平相吻合。

电梯更新进入高峰期。虽然国家对电梯寿命目前没有提出强制标准, 但是按国外电梯使用寿命的惯例, 一般日本系列电梯设计寿命为15年, 欧美电梯设计寿命为25年。根据我国电梯选购的实际情况, 采用日本系列产品或技术的比例大约有60%以上, 国内在1990年前安装的日系电梯已经全部到了更新期。而且1990年以前的电梯生产技术相对比较落后, 电梯的耗电水平是现在节能电梯的三到四倍。按电梯使用寿命及15年前电梯安装数量看, 预计2008年将有15000至20000台电梯需要更新。

3 电梯节能的基本原理

3.1 电机拖动系统节约电能的途径

第一类是提高电机拖动系统的运行效率, 如风机、水泵调速是以提高负载运行效率为目标的节能措施, 再如电梯曳引机采用变频器调速取代异步电动机调压调速是以提高电动机运行效率为目标的节能措施。第二类是将运动中负载上的机械能 (位能, 动能) 通过能量回馈器变换成电能 (再生电能) 并回送给交流电网, 供附近其他用电设备使用, 使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降, 从而达到节约电能的目的。第二类就是升降电梯这种具有势能性负载的设备。

采用变频调速的电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械动能, 电梯到达目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止, 这一过程是电梯曳引机释放机械动能的过程。

升降电梯还是一个势能性负载。为了均匀拖动负载, 电梯曳引机拖动的负载由载客轿厢和对重平衡块组成, 只有当轿厢载重量约为50% (1吨载客电梯乘客为7人左右) 时, 轿厢和对重平衡块才相互平衡, 否则, 轿厢和对重平衡块就会有质量差, 使电梯运行时产生机械势能 (电梯重载下行和轻载上行) 。

3.2 为什么会发电

电梯运行中多余的机械能 (含位能和动能) 通过电动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中, 此时电容就好比是一个小水库, 回送到电容中的电能越多, 电容电压就越高, (好比水库水位超高) , 如不及时释放电容器储存的电能, 就会产生过压故障, 通信变频器停止工作, 电梯无法正常运行。目前国内绝大多数变频调速电梯均采用电阻消耗电容中储存电能的方法来防止电容过电压, 但电阻耗能不仅降低了系统的效率, 电阻产生的大量热量还恶化了电梯控制柜周边的环境。

电梯节电, 核心是如何利用储存的势能与功能。将处于发电制动状态电机输出的电能利用起来。也有人认为电机回馈电能时, 电度表不会反转, 因而没有实际意义。这个顾虑是多余的, 因为你的楼房或小区并不只有这一台电梯, 还有处于其它工作状态的电梯, 还有大量其它用电设备:空调、供水、照明……, 这台电梯反馈的电能可送到其它用电设备, 总电表走慢, 减少计量, 也就达到节约电能的目的了。具体线路如图1。

有源能量回馈器的作用就是能有效的将电容中储存的电能回送给交流电网供周边其他用电设备使用, 节电效果十分明显, 一般节电率可达15%-50%。此外, 由于无电阻发热元件, 机房温度下降, 可以节省机房空调的耗电量, 在许多场合, 节约空调耗电量往往带来更大的节电效果。

4 电梯节能的实现方法

4.1 电梯节能解决方案

目前国内绝大多数变频调速电梯均采用电阻消耗电容中储存的电能的方法来防止电容过电压, 但是电阻耗能不仅降低了系统的效率, 电阻产生的大量热量还恶化了电梯控制柜周边的环境。如图2。

电梯电能回馈装置能有效的将电容中储存的电能回送给交流电网供周边其他用电设备使用, 节电效果十分明显, 一般节电率可达15%- 40%。此外, 由于无电阻发热元件, 机房温度下降, 可以节省机房空调的耗电量, 在许多场合, 节约空调耗电量往往带来更大的节电效果。

新型能量回馈器与目前国内外其它能量回馈器相比的一个最主要的特点是具有电压自适应控制回馈功能。

一般能量回馈器都是根据变频器直流回路电压UPN的大小来决定是否回馈电能, 回馈电压采用固定值UHK。由于电网电压的波动, UHK取值偏小时, 在电网电压偏高时会产生误回馈;UHK取值偏大时, 则回馈效果明显下降, (电容中储能被电阻提前消耗了) 。

新型能量回馈器采用电压自适应控制, 即无论电网电压如何波动, 只有当电梯机械能转换成电能送入直流回路电容中时, 新型能量回馈器才及时将电容中的储能回送电网, 有效解决了原有能量回馈的缺陷。

此外, 新型能量回馈器具有十分完善的保护功能和扩展功能, 既可以用于现有电梯的改造, 也适用于新电梯控制柜的配套。新电梯控制柜采用新型能量回馈器供电, 不仅可以大大节约电能, 还可以有效改善输入电流的质量, 达到更高的电位兼容标准。如图3。

4.2 扶梯变频节能方案

目前常规的自动扶梯空载时仍是额定速度运行, 具有耗能大, 机械磨损大, 使用寿命低等缺点。例如某购物中心有16 部扶梯, 每部扶梯电功率8kW, 每部扶梯日耗电70kWh 左右, 每天运转11 小时, 而且始终都是恒定速度运行, 在大多数情况下, 扶梯较多地运行于2/3 额定载客量以下, 每部扶梯每天无人空载时间累计约5 小时。

如果扶梯在无人空载时停运或缓行, 将大大减少用电量。如果将扶梯运行方式由每天连续恒速运行改为有人乘梯时正常恒速运行, 无人乘梯时慢速行驶或停止, 就能实现节电的目的。

经过研究试验, 在扶梯电气控制线路加装变频器, 经简单改造即可实现此项功能。采用变频调速方式控制自动扶梯运行, 使扶梯具备平稳启动、节能运行。无人乘梯时, 扶梯由额定运行速度转为低速运行, 既节约了能源, 又减小了机械磨损。当乘客走近时, 扶梯启动以正常速度运行;乘客离开后, 扶梯减速变为慢速运行或停止, 等待下一位乘客。如果乘客连续不断, 扶梯便连续以正常速度运行, 直到最后一位乘客离开扶梯。

5 电梯节能任重道远

假设今后我国每年采用5000部能源再生电梯, 预计一年节约电费3500万元。按照1度电消耗370克标准煤计算, 1年节省标准煤1.85万吨。数据显示, 2005年我国新增电梯13万部, 如果其中80%采用节能电梯, 按照每天使用16小时计算全年可节电32亿度。

同时我们还应该看到, 节能电梯不只是电梯节能, 每台节能电梯如果采用小机房, 可以节约土建3万元左右 (无机房节约土建费用更多) , 按2005年125000台电梯全部采用节能电梯, 全国土建成本就可以节约接近40亿元, 而土建施工和材料减少使用也同样可以节约能源。节能电梯的使用还可以为电梯使用者节省更多的支出。

如果将电梯节能发电装置在每部电梯中推广应用, 将电梯处于发电状态的电能回馈再生利用, 按照平均回馈节能率30%计算, 每年至少可为全国节约电量约69.9亿度。

如果政府和主管部门鼓励采用电梯电能回馈装置, 在全国的宾馆、酒店、商用写字楼、金融大厦、政府机关大楼、工厂企业办公楼、居民住宅楼等等建筑中的电梯中推广应用, 将电梯处于发电状态的电能回馈再生利用, 不仅能够缓解国内日益增长的电力紧张局势, 而且随着每年的电梯数量、用电价格逐年增长, 综合全国电梯节能的巨大潜力也将对社会做出巨大贡献。

摘要：从电梯的数量、增长速度以及能耗情况的统计反映电梯节能的重要性, 从电梯节能的基本原理出发, 阐述了电梯节能的途径和实现方法, 并对电梯节能的社会和经济效益进行了分析。

关键词：电梯,节能,必要性,原理,途径

参考文献

[1]民用建筑节能条例.

[2]2007年度电梯统计数据.中国电梯协会.

[3]电梯能量回馈装置说明书.秦皇岛前景光电有限公司.

节能电梯 篇5

OTIS从1853年品牌建立之初，OTIS就踏上了一条永续发展的旅程。OTIS作为电梯行业内的领先者，OTIS率先提出了“绿色生命周期”的概念——将节能环保融入到“研发、生产、安装、维保”这一完整的产品生命周期中。OTIS通过绿色技术、产品、企业建筑和社会企业责任等方面积极推进中国低碳节能事业的发展，OTIS为节能减排的可持续发展创造了极大的财富。

绿色技术使OTIS电梯不只“节能”还可“造能”。在技术方面，2007年OTIS推出电梯行业内迄今为止最为重要的技术——ReGenTM drive新型能源再生科技。OTIS该技术主要通过收集以往传统电梯不能回收的废热等能量，依靠独有的能源回收技术，将这部分能量经过滤后再生为清洁能源，再次输回电网，为建筑物中的其他电器设备提供动力，其最高可减少OTIS电梯耗能的75%。如果中国今后十年新装的电梯全部都采用OTIS技术，将能节省电能40.7亿千瓦时，相当于减少两座发电站。

ReGenTM drive新型能源再生科技颠覆了传统的“节”能概念，创造性地实现了电梯“造”能这一看似不可能完成的任务，同时其价值也体现在减少环境污染、延长设备寿命和节省能耗上。该技术曾获得2007年国家建设部认证的“建设行业科技成果”称号，被业界称为“达到国际领先水平，拥有广泛的适用性，对实现„十一五‟期间建筑节能目标具有重要意义”的绿色技术。

试论电梯节能技术的应用 篇6

【关键词】电梯节能；变压变频调速；能量回馈

1.VVVF（变压变频调速）技术

VVVF技术在现代交流调速电梯驱动控制系统中得到了最广泛的应用。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。电梯运行可简化为起动、稳速运行、制动3个阶段。（1）起动阶段：VVVF由于在低频条件下起动，无功电流小，从而大大降低了总的起动电流，降低了能耗。（2）稳速段：ACVV（调压调速）电梯在稳速运行段所消耗的能量在满载和半载上行的条件下与VVVF控制的电梯相近。而在轻载上行（或重载下行）时，由于倒拉效应，ACVV电梯要从电网取得能量产生制动转矩，而VVVF电梯工作在再生发电制动状态，不需从电网中获得能量。（3）制动段：ACVV电梯在制动段一般采用能耗制动方式，即从电网中取得能耗制动电流，电流变成热能消耗在电机的转子中，对于较大惯性轮的电机，能耗制动电流可达到60～80A，电机的发热也比较严重。而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。

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。但这种做法有以下缺点：（1）浪费能量，降低了系统的效率；（2）电阻发热严重，影响系统的其他部分正常工作；（3）简单的能耗制动有时不能及时抑制快速制动产生的泵升电压，限制了制动性能的提高。同时，这种做法使得电梯机房的温度很高，为了使电梯正常工作，往往要使用空调来降温，增加了能源的消耗。通过使用能量回馈装置，可以很好地解决这个问题。能量回馈装置能够实时地检测变频器直流母线上的电压及电网频率，把变频器直流母线上多余的电能重新逆变为交流电，并反馈到电网中，让每一部电梯，在制动时都成为一部小型发电机，把发出的电能用于人们的生产、生活，使得电梯用电更为节能、高效，长期使用更是具有非常高的经济效益。安装了能量回馈装置的电梯，年均运行总耗电量普遍可下降25%～35%，机房空调耗电量夏季可下降40%～60%，一台20层的电梯一年可以节省6000kW·h电能左右，一个拥有100部电梯的小区，一年则可节省60万kW·h电能，相当于800个家庭1年的用电量。国家黄河小浪底工程每年发电量平均为51亿kW·h；大亚湾核电站每年发电量平均为137亿kW·h。如果将能量回馈装置应用于全国所有的电梯，全国电梯每年节约的电量约相当于小浪底工程26个月的发电量；相当于大亚湾核电站10个月的发电量。

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。另外，目前比较新的几种群控调度技术如目的层选层技术、分层技术等，可以保证在相同的运载能力的情况下，减少群组中电梯的数量或减少电梯的额定载重，达到节能的效果。总而言之，电梯群控技术可以通过楼内具体情况，及时调配每个电梯的运行状态，使电梯群能够提供最佳的服务。传统的群算法只是为了达到最小的候机时间，但是容易致使电梯运行效率低、电梯扎堆的现象。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.共直流母线电梯控制系统原理和运用

在电梯频率使用较大的地方，一台电梯是不够的，因此往往都是用两台或者多台电梯同时使用。这样就可以考虑把其中的一台或者两台在发电的时候产生的多余能量反馈到一条这几台电梯共同使用的母线上，以此来达到节能的目的。共直流母线电梯控制系统一般都是由断路器、接触器、逆变器、电机和熔断机组成的。其特点是：把所有电梯在系统中的直流一侧都连接到共用母线上。这样，每一台电梯都能在运行过程中，通过自身的逆变器，将交流电转化成直流电能后反馈到母线上。母线上的其他电梯就可以充分利用这部分能量，减少了系统总的能量消耗，达到了节能的目的。当其中的某一台电梯发生故障的时候，只要切断该电梯上的空气开关就可以了。该方案具有结构简单、成本低、安全可靠的优点。

5.结语

采用先进的电梯节能技术，可以使电梯的能耗明显降低。变频再生能量回馈、共直流母线电梯控制系统、电梯群控技术的应用、制动能再利用技术的原理和应用，都能为电梯的节能带来很好的效果。需要特别注意的是，由于电梯的速度、载重量等参数都有很大的不同，电梯相应的能耗也会有所不同。因此我们评价一台电梯的能耗和节能效果时，很可能得到不同的结果。可以肯定的是。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】

自动手扶电梯节能设计 篇7

自动扶梯广泛应用于大型商场、超市、机场、地铁、宾馆等场合。大多数扶梯在客流量大的时候, 工作于额定的运行状态, 在没有乘客时仍以额定速度运行, 这必将浪费巨大的电能, 同时也会造成扶梯的机械磨损严重、使用寿命低等问题。

自动扶梯分为普通型和公共交通型两种。最典型最常见的公共交通型自动扶梯是设置于地铁站内的出站上行自动扶梯。我们对这种扶梯进行实地测试结果表明, 每当地铁到站后, 蜂拥的人流在自动扶梯上持续的时间大约为45 秒左右, 如果按每4 分钟一班地铁计算, 扶梯的“乘客使用率”也仅为18%左右, 其余时间扶梯都是在空载或很低的负载下运行。

1 自动扶梯变频节能控制方式

1.1 变频非自启动 (快慢循环)

1.1.1 功能描述

通过增加变频器来控制扶梯运行的速度, 当梯上有乘客时, 扶梯以高速运行 (例如额定速度) , 提高客流量, 当乘客检测装置在一段时间内没有检测到乘客通过时, 扶梯开始减速转为低速运行 (例如20%额定速度, 参数可设置) , 此时一直处于待机运行中, 即为非自启动节能。

1.1.2 运行状态描述

变频控制, 无人时低速, 有人时高速。高速运行时间记为TQ, 可通过PLC程序进行设置, 具体时间根据梯的提升高度和速度而定。

1.1.3 运行步骤

(1) 当扶梯上电停止等待, 有方向 (比如上行) 开始运行时, 此时扶梯以低速开始节能运行进入待机等待。

(2) 下机房乘客检测装置检测是否有人通过, 当有人通过时, 控制器内部的高速运行时间计数器 (记为TC) 清零, 此时扶梯开始缓慢加速至高速运行。

(3) 高速运行时间计数器 (记为TC) 开始计数, 当TC<TQ期间再检测到有人通过时, TC清零并重新开始计数。

(4) 当有一段时间没人乘梯即TC≥TQ时, 扶梯又开始减速进入低速运行待机等待状态, 如此循环往复运行。

1.1.4 功能实现

安装在扶梯入口处的乘客检测装置检测是否有人乘梯。

1.2 变频自启动 (快慢停循环)

1.2.1 功能描述

通过增加变频器来控制扶梯运行的速度, 当梯上有乘客时, 扶梯以高速运行 (例如额定速度) , 提高客流量, 当乘客检测装置在一段时间内没有检测到乘客通过时, 扶梯开始减速转为低速运行 (例如0.2m/s, 参数可设置) , 当乘客检测装置在一段时间内又没检测到乘客乘梯时, 扶梯开始进入停止运行等待状态, 即为自启动节能。

1.2.2 运行状态描述

变频控制, 长时间无人乘梯时停止, 有人乘梯时高速运行。高速运行时间记为TQ, 低速运行时间TS, 两个参数可通过PLC程序进行设置, 具体时间根据梯的提升高度和速度而定。

1.2.3 运行步骤

(1) 当扶梯上电停止等待, 有方向 (比如上行) 开始运行时, 此时扶梯进入上行停止等待运行中。

(2) 下机房光电检测装置检测是否有人通过, 当有人通过时, 控制器内部的高速运行时间计数器 (记为TC) 清零, 此时扶梯开始缓慢加速至高速运行。

(3) 高速运行时间计数器 (记为TC) 开始计时, 当TC<TQ期间再检测到有人通过时, TC清零并重新开始计数。

(4) 当有一段时间没人乘梯即TC≥TQ时, 扶梯开始减速进入低速运行状态中。

(5) 低速运行时间计数器 (记为TSC) 开始计时, 当TSC<TS时, 若此时有人进入, TC清零重新开始计时, 扶梯加速至高速运行状态, 又进入高速运行状态中。

(6) 当一段时间内没人乘梯即TSC≥TS时, 扶梯停止运行进入等待中, 如此循环往复运行。

1.2.4 功能实现

安装在扶梯入口处的乘客检测装置检测是否有人乘梯。但是为了确保乘客的安全, 按照GB16899-2011 的要求:自启动的扶梯, 应在该使用者走到梳齿相交线之前启动运行, 故乘客检测装置应满足以下要求:光束, 应设置在梳齿相交线之前至少1.3m外;触点踏垫, 其外缘应设置在梳齿相交线之前至少1.8m处, 沿运行方向的触点踏垫长度至少为0.85m。

2 系统总体设计

2.1 控制系统组成

系统主要由几部分组成:电源、PLC、变频器、信号检测装置、运行状态检测等。PLC是控制系统的核心, PLC根据输入的光电信号是否有效确定高速运行指令的输出, 变频器根据PLC的高速运行指令控制扶梯的运行速度, 完成扶梯的快慢及快慢停循环运行。

2.2 硬件选型

PLC主控制器采用施耐德Twido系列紧凑型可编程控制器, 该系列PLC适用于各行业, 各种场合中的检测、监测及控制的自动化, 它能使其无论在独立运行中, 或相连成网络皆能实现复杂的控制功能。TWIDO系列小型PLC具有灵活的配置、紧凑的结构、强大的功能、丰富的通讯方式、CPU的FIRMWARE可不断升级等特点, 性价比极高。

变频器采用施耐德ATV71 系列, 在变频器的使用上选用它的两速选择端2DF和第二加减速AD2 端以达到正常和低速两种速度及符合乘客舒适感的加速度。

传感器选用保策利可迈公司Prime Motion E 24.125GHz是一种简易微波移动探测器, 其对移动物体检测距离最小面积1.6*0.8m, 最大面积4.8*2.3m, 工作电压为24VDC, 装配在扶梯入口处 (上与下) 待扶梯加速所准备。

2.3 系统控制流程

本例采用变频非自启动 (快慢循环) 节能运行模式, 控制流程步骤所示:

扶梯启动-初始化检测-1.缓速运行 (正常) -2.乘客进入-3.额定速度运行-4.空载运行 (当无人时自动转到步骤1, 有人时自动转到步骤3)

空载时通过变频器把转速降低为20%速度时, 对于11kw以下的电机, 扶梯耗能为仅为电机额定功率的3%~5%, 既300 瓦~400 瓦左右。无论上行或者下行, 在20%的蠕动速度都可达到80%的节能效果。

采用变频器后, 可以在自动扶梯空载时以极低频率和极低电压对电机供电, 使扶梯以缓慢的速度运行。这样, 在自动扶梯空载时便能起到良好的节能作用, 同时扶梯不停止运行, 也不会给乘客造成扶梯损坏无法运行的假象。当光电传感器检测到有人进入扶梯时, 扶梯便开始提速, 扶梯由缓速提升到额定速度所需的时间可通过PLC或变频器进行设定, 设定时间可考虑为2~4 秒。当人踏入扶梯踏板时, 扶梯已接近或达到额定速度。这样就避免了人员在扶梯上的加速过程, 保证了人员的安全。当PLC检测到扶梯空载t秒后, 发出指令给变频器使额定速度变回蠕动速度。

3 结语

本文主要介绍了一种基于PLC和变频器控制的自动扶梯节能方法, 该设计已经广泛应用于某品牌自动扶梯的节能控制, 目前广州、深圳等大城市有数百多台被安装使用。实践证明, 采用基于PLC及变频器控制的自动扶梯节能系统既保证了电梯的可靠、稳定运行, 使乘客乘坐舒适, 又节约了能源, 减少了不必要的浪费, 同时有利于延长扶梯的使用寿命。尤其是在机场、地铁、宾馆等公共场所可以取得显著的效果。

摘要：自动扶梯广泛应用于大型商场、超市、机场、地铁、宾馆等场合, 作为一种长期运行的大功率机电设备, 大多数情况下并非时时负载运行, 因此具有很大节能空间。本文以施耐德Twido PLC及施耐德ATV71系列变频器为例介绍一种自动扶梯变频节能设计。

关键词：自动扶梯,PLC,变频节能,控制系统

参考文献

[1]可编程控制器原理及应用[J].施耐德电气, 2006.10.

奥的斯电梯节能样板 篇8

结缘绿色奥运

作为全球最大的电、扶梯制造商，奥的斯电梯公司与奥运会有着不解之缘。早在2004年雅典夏季奥运会上，奥的斯电梯就遍布飞机场、地铁站、雅典新闻中心及各比赛场馆，为奥运会运输了100万人次左右。2008年奥运会，奥的斯再次凭借其卓越的绿色产品和强大的企业实力成为奥运会部分场馆的电梯供应商。

奥运会游泳比赛主场馆“水立方”，因其梦幻般蓝色的完美造型，并结合“科技、绿色、人文”的建设理念而备受瞩目。该项目中采用了10部奥的斯绿色环保型无机房电梯―GeN2，创造性地使用了扁平复合钢带，代替传统的曳引钢丝绳，提升电梯的轿厢。它把钢丝绳转变为钢带的结构，提高提升效率的同时使电梯产品变得更轻、更小、更绿色，把电梯工业带入了节能、节地、节材环保的新空间。它的体积比普通电梯小50%、能极大节省建筑内空间，同时低噪音、零污染，节能率高达到10%以上。该产品的问世突破了150多年的电梯升降技术。

据了解，水立方所有建材、设备的选择均以环保绿色为标准，而且独特的场馆设计也对各项配套设施提出了更高的要求。奥的斯GeN2绿色无机房电梯正是以其超强的空间节约性及高节能率符合了水立方项目对空间使用和整体和谐性的高要求，博得了这项标志性工程的青睐。

相约百年世博

2010年上海世博会，为中国带来了一个展现形象的全新舞台。奥的斯作为全球行业的领头羊，与世博会的关系可谓渊源流长。早期的世博会主要是用来展示一些发明创造，电梯也正是通过世博会才走进了寻常百姓的生活。150多年前，伊莱沙·格雷夫·奥的斯先生携带其发明的安全电梯参展1853年在美国纽约举行的世博会，从此拉开了电梯行业历史的序幕。从此以后，因为有了电梯，人类的生存空间得以从二维向三维发展，并不断突破建筑高度上的极限。150多年以后，奥的斯带着其最先进的绿色节能产品再次进入世博会，成为2010年上海世博村最大的电梯提供商。

上海市政府在世博村建设、市政交通设施改善等方面都非常注重环境和谐、能源节约，力图打造更宜居的生活和城市环境。在2010年上海世博会“城市让生活更美好”的主题引领下，世博村的整体建设充分体现了科技办博理念，采用了多项节约资源、保护环境的新工艺、新材料和新技术，如外墙保温技术结构围护和新风系统、太阳能利用技术等。对于在建筑耗能中占据很大比例的电梯，世博村在设计规划中非常注重其节能环保的性能。

此次中标的奥的斯电梯全部采用了奥的斯全球先进的RegenDrive电梯能源再生技术，通过能源再生变频器将电能收集并滤波处理后，提供给楼宇内其它用电设备使用。相较于普通电梯，一台高科技绿色电梯可以节约30%-70%的电能，能极大缓解当前能源紧张的问题。该技术2007年获原建设部“建设行业科技成果”认证，认为“该技术达到国际领先水平，拥有广泛适用性，对实现‘十一五’期间建筑节能目标具有重要意义，建议大范围推广”。根据奥的斯世界研发总部的数据，如果中国今后10年新装的电梯都采用能源再生变频器，预计到2017年底电能总共将节省40.7亿千瓦时。先进的节能技术和完善的售后服务让奥的斯系列绿色产品脱颖而出，最终成为了最大的赢家。

市政节能新宠

上海轨道交通7号线是目前上海市正在建设中的重大工程，也是2010世博会的交通大动脉，全程共35公里，沿途28个站点，全部设在地下，电梯也因此成为必备的地铁配套设施。在众多的电梯品牌中，奥的斯电梯以其最具人性化的设计和显著的节能性脱颖而出成为该项目最大的电梯供应商。仅7号线一项工程就将预计安装218台奥的斯扶梯，全部扶梯均采用了节能变频装置，在无人使用的时候会进入低速运行或停运状态，大大节省了电能使用。不仅如此，该扶梯还具有普通电梯无法比拟的优势，长达14万小时的主机寿命超出了普通电梯主机寿命的1倍，保证了地铁长时间安全运行，1米的梯级宽度和0.65米/秒的运行速度，使得该电梯的运送能力可达到每小时11700人次。据了解，目前，上海运行和在建的地铁各站点中，奥的斯电梯的占有率达到了70%，为了保证电梯的正常运行，奥的斯还专门成立了地铁服务班组，负责地铁电梯的维修保养。

作为我国西南地区的科技中心、商贸中心、金融中心及通信枢纽和交通枢纽，近年来，成都市经济的高速发展要求城市各项硬件措施得到改善与增强。地铁的建设也成为众望所归。成都市政府要求施工建设过程中所有工程用材料均为环保节能型，力求将成都地铁打造成“节能地铁”。奥的斯凭借其在电梯领域中强大的技术优势成为了这项标志性工程的电梯供应商。

该项目中所采用的OTIS 510PSE自动扶梯全部装有节能变频装置，集安全性节能性于一体，最大提升高度为12米，粗旷的外观设计给人以厚重的安全感，非常适用于诸如地铁类的公共交通工具。建成后的成都地铁预计高峰小时客流量为13027人次，奥的斯自动扶梯的产品性能足以保障高峰时段的安全运载，同时优质的售后维保服务也是其长期安全运行的强有力保障。

住宅品质保证

仁恒滨江园是上海屈指可数的高档楼盘，开发商是国际地产企业——新加坡仁恒集团旗下的上海仁恒房地产有限公司。上海仁恒一直倡导先进的国际居住模式，在上海、南京、苏州、天津等地开发了一系列高档楼盘。仁恒滨江园、仁恒河滨花园、仁恒河滨城因其成熟的精装修住宅产品、精细化人性化的物业服务，成为成功人士在上海置业安家的上乘选择。

仁恒滨江园的开发商认为，对于高档楼盘来说，现在比拼的不仅仅是地段、价格这些硬条件，设计理念、节能环保的超前意识已经越来越成为高档住宅的卖点。和一般的购房者相比，成功人士对细节和环保理念更加注重，甚至往往成为他们最后决定购买的差异优势因素。

比如在电梯的选择上，除了考虑安全、舒适、豪华装修等与高档楼盘相匹配的基本要求外，仁恒滨江园还独具慧眼地运用了奥的斯独特的新型电梯能源再生科技，使得楼盘从气质上体现出健康环保的新生活理念。

通力电梯:高效节能迎挑战 篇9

迎接节能降耗挑战

电梯行业的节能增效潜力很大, 楼宇建筑能耗占全国总能耗的40%, 其中2-6%用于各式直梯、扶梯、人行道。高效的直梯可以节能高达70%, 高效的扶梯可以节能高达40%。

2009年, 我国在用电梯约120万台, 若全部节能改造, 年耗电可减少约103亿千瓦时, 年新增电梯20万台左右, 若广泛应用节能技术, 可减少约18亿千瓦时的年用电增长幅度。电梯行业的年节电潜力等于三峡大坝年发电量的1/8。

电梯行业的节能手段包括:主机及驱动技术、能量循环利用、控制系统优化、辅助设备节能、智能绿色建筑的有机组成。

绿色建筑中的电梯系统节能以高层建筑为例, 电梯用电量占高层建筑物总用电量的17%~25%, 仅次于空调用电量, 高于照明、供水等的用电量。高效电梯技术可显著降低高层建筑能耗, 将多余的动能势能转化为电能, 同比永磁技术, 再节省能耗, 至少30%。

目前的挑战在于, 主管政府部门的支持力度、低端方案存在高次谐波干扰、“超级电容”的理念。

通力开创电梯业竞争新格局

通力的新一代节能技术以及碟式马达、无机房电梯等一系列创新产品诞生, 其中, 通力发明的碟式马达以其创新的平面环形直线电动机技术使通力的电梯与其他品牌的电梯相比, 体积和重量均减少了50%以上, 大幅节约电梯所占用建筑的公共空间, 降低了建筑的成本和原材料的消耗;马达额定功率减小约20%、额定电流减小约30%, 大大减少能耗, 开创了电梯业以节能环保为竞争主题的新格局。

通力电梯以全球领先的节能环保技术完美契合了2008北京奥运会“绿色、科技、人文”主题, 在北京奥运相关设施建设项目中彰显实力, 承揽了奥运主会场——国家体育场、国家会议中心, 数字北京大厦, 奥运村和奥帆赛运动员中心等一系列有代表性的奥运重点项目中近900台的电梯、自动扶梯和自动人行道设备, 占奥运相关项目设备总量的50%以上, 成为北京奥运电梯设备的最大供应商。

随着2010年上海世博会的日益临近, 通力已成功赢得众多世博会项目, 将为芬兰馆、澳大利亚馆、西班牙馆、沙特馆、比利时馆、丹麦馆、俄罗斯馆、新加坡馆、奥地利馆、伦敦馆、香港馆、大明宫馆等国家地区馆以及上海世博演艺中心、浦东后勤物流中心、国家电网企业馆、中国移动通信集团世博信息通信馆、中国航空馆、可口可乐馆等企业馆, 提供超过50台电梯和30台自动扶梯。

浅析电梯节能技术的发展趋势 篇10

在高层建筑物中, 通常都是要并联设置若干台电梯的, 那么各个电梯之间怎样连接就成了一个重要问题了。如果并联的电梯之间是相互独立的, 那么即将使用电梯的用户就会同时按下多台电梯的呼梯按钮, 这样就很容易出现轿厢扎堆的问题, 同时也降低了电梯的工作效率。因此在上个世纪的四十年代出现了所谓的电梯群控技术, 其工作原理就是将若干台电梯组成一组, 控制系统选择分布式的方式, 在对各台电梯进行协调和控制的过程中, 可以充分的分析高层建筑的使用情况, 从而选择最佳的输送方式。电梯群控技术的出现, 不但降低了召唤电梯的响应时间, 同时也提高了建筑物内部各台电梯的工作效率, 起到了节能的作用。

通常情况下, 电梯群控系统都是通过继电器控制的, 也就是所谓的自动方式选择系统, 但是这种方式是有着明显缺点的, 不但无法进行复杂的逻辑推理, 同时结构复杂、维修困难并且可靠性较低, 但是随着近些年来集成电路的快速发展, 电梯群控系统的结构得到了一定的简化, 同时可靠性也得到了进一步的加强。从上个世纪80年代开始, 电梯群控系统中也相继应用了模糊控制、人工神经网络以及专家诊断系统等先进的技术, 大大的提升电梯群控系统的智能化程度。

2 永磁同步无齿轮曳引机技术

长久以来, 在选择电梯的驱动机构时, 都是选择涡轮蜗杆曳引机, 因为其具备结构简单、传送稳定并且传动比大的优点, 但是在新世纪随着我国科学技术水平的高速发展, 对于电梯产品的使用性能也提出了更高的要求。同时市场中出现很多新型的电梯产品, 如小机房电梯和无机房电梯等。而要想与这些新型产品相配套, 那么电梯的驱动机构就必须具备体积小并且低速大转矩的特点, 那么传统的轮蜗杆曳引机就是无法满足这种需求了。因此最新研发成功的永磁同步无齿轮曳引机就应运而生了。这种技术在应用了先进的电子控制技术和高密度的永磁材料的基础上, 采用了经过优化的CAD计算方法, 并且也已经研制出了多种结果和多种规格的永磁同步发动机, 常见的有自起动潜油结构、变频外转子结构、音圈式直线结构以及变频无阻尼绕组内转子结构等, 其在不需要励磁电流的前提下就可以将曳引轮安装在电机的转子上, 降低了电机的体系, 也提高了电机的使用效率。

在与传统的涡轮蜗杆曳引机对比的过程中, 其工作性能不但具有明显的优势, 如结构简单、稳定性高、体积小、污染小以及低速大转矩等, 同时它还有着明显的节能优势:第一, 永磁同步无齿轮曳引机的转子部分采用了高性能的永磁材料, 其工作时不需要励磁电流, 电源对其干扰也较少, 电机的铁耗和铜耗都得到了降低, 其满载启动电流只需异步电机启动电流的二分之一;第二, 永磁同步无齿轮曳引机不用减速机构, 电能可以直接被转化成为机械能, 机械传动效率几乎可以达到100%, 节能效果十分明显。当然, 现阶段要想永磁同步无齿轮曳引机完全取代传统的结构是不现实的, 首先在超低速的运行环境下, 其稳定性略显不足, 而很多大吨位的超低速货梯, 还是建议选择传统的驱动机构的。

3 电梯变压变频调速技术

从出现电梯开始, 其拖动设备几乎都是选用直流电动机, 而直流电动机也是有着明显的优缺点, 其工作时噪音小并且平滑性好, 同时其应用范围也很广, 但是它体积较大并且结构较为复杂, 后期对其的维修有很大的困难。所以, 怎样使用交流异步电动机取代直流电动机就是一个很重要的问题了, 而核心问题就是异步交流电动机的调速性能, 以往使用过的变极调速和调压调速的方式都有着一定的缺点, 近些年来, 一种名为变压变频调速的技术占据了世界电梯的主要市场, 其工作原理为通过调节电机定子绕组供电电压的频率和幅值来调节电机的转速, 这种技术的节能效果十分优异, 主要体现在以下的两个方面: (1) 传统的调速方式都是要留有足够的余量, 而电机也无法在满负荷的状态下工作, 这样很多电能就被浪费了, 而这种技术能够通过动态调整的方式来适应负载变动, 从而提高电机的工作效率; (2) 传统的调速方式对于电机的启动力矩是有着明确的要求的, 要从电网中吸收足够大的启动电流, 这样就会对电网的电压波动产生一定的危害, 也造成了电能的浪费, 而这种技术具备软启动功能, 缓慢的调至额定电流, 对电梯的转速冲击以及对电网的冲击都会降低, 节约了电能的同时也延长了电梯的使用寿命。

4 电梯能量回馈技术

进入到21世纪后, 在永磁同步无齿轮曳引机节能技术快速发展的基础上, 电梯行业也推出了能源再生电梯, 从此真正的进入了电梯行业的“造能”时代。当电梯处于满载或是重载下行以及空载或轻载上行的工作状态时, 通常都会产生一定的再生电量的。现阶段我们所使用的变压变频调速电梯, 这些电量是被存放在电容器中的, 这样母线的回路电压就会慢慢升高, 而电容器中所存放的直流电能如果不能及时的得到释放, 电梯就会出现故障并且停止工作。通常都是采用电阻消耗电容中储存电能的方式来释放这部分的直流电能的, 电梯运行时电阻耗能所产生的热量很高, 不但影响了机房的环境, 也降低了系统的工作效率。而所谓的能量回馈技术就是指在变频器直流母线的两端安上能量回馈装置, 应用有源逆变技术将再生的能量转变为交流电并返送到电网中去。这种装置的节能效果十分理想, 节电的效率为30%左右。另外, 采用能量回馈技术, 也能进一步的降低机房的温度, 那么机房空调的耗电量就也随之下降了, 也起到了节能的作用。

这种电梯行业的能量回馈技术的节能效果十分优异, 但是其应用程度还并不十分广泛。根据相关资料数据的统计, 全国所有的电梯中安装了能量回馈装置的电梯仅为2%。第一, 这种技术的安装成本较高, 而电梯的安装费用和运行费用都是要居住的用户来支付的, 通常开发商都是不愿意为居住用户承担这一部分费用的;第二, 能量回馈技术所采用的变频器是一个逆变的环节, 其波形也有很大的可能性发生畸变的现象, 并且畸变的概率也很大, 因此其对很多的用电设备都会造成一定的影响, 这在某种程度上也限制了新兴技术的推广和应用。

通过以上的论述, 我们对电梯群控技术、永磁同步无齿轮曳引机技术、电梯变频调速技术以及电梯能量回馈技术四个方面的内容进行了详细的分析和探讨。在我国科学技术快速发展的背景下, 我国对于节能减排工作也更加的重视了, 很多政策的约束也逐步的得到了解决, 因此很多如能源再生电梯以及永磁同步无齿轮电梯等节能电梯的技术必将得到进一步的探索和发展, 很多优于现有节能技术的电梯也将成为电梯行业发展的热点和趋势。

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, 2003.[1]沈大威.变频调速技术在电梯改造中的应用[J].节能技术, 2003.

[2]彭金声.浅谈推动电梯节能技术的发展[J].建设科技, 2009.[2]彭金声.浅谈推动电梯节能技术的发展[J].建设科技, 2009.

[3]周科.能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用[J].无线互联科技, 2013.[3]周科.能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用[J].无线互联科技, 2013.

[4]邓金强.电梯节能技术的发展趋势[J].科技致富向导, 2012.[4]邓金强.电梯节能技术的发展趋势[J].科技致富向导, 2012.

电梯节能及检验安全技术探讨 篇11

关键词：电梯节能；检验技术；检验安全

中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）12-0063-02

随着城市化进程的加快和工业化程度的提高，我国能耗问题日益严重；电梯作为非常重要的耗能设备，在节能环保的今天，就需要做好电梯的节能工作。我国在2013年也颁布了《特种设备安全法》，本法对特种设备的安全和节能进行了深刻的强调。本文主要从节能和检验安全技术两个方面进行了探讨。

1 国内在用电梯能耗现状和节能技术

通过相关的统计资料表明，我国有超过100万台的在用电梯，这样每年我国电梯耗电量就非常的大。近些年来，随着高层建筑的发展，每年新增电梯数量越来越多，那么如果能够将一系列的节能技术应用到新增电梯上，如永磁同步电机、制动电能回馈电网等等，就可以节约出大量的电能。另外，还可以将能量反馈技术应用到目前的在用电梯上，如果每台可以实现百分之三十的节能，又可以减少大量的耗电。因此，在如今能源资源日趋紧张的状况下，就需要大力审查和监管电梯节能，同时，要对电梯能源利用效率的检测方法以及评价标准进行统一，只有这样，才可以促使各项电梯节能降耗工作更好的展开。另外，市场上结合电梯节能新技术，也出现了诸多的产品，那么就需要制定相关的政策法律，来更好地推广和应用电梯节能技术。

2 检验安全技术

电梯作为一种特殊的起重运输设备，在日常工作过程中，容易出现各类事故，那么对于电梯检验人员就提出了很高的要求，需要将事故隐患的检测贯穿于检测全过程之中。检验人员在检测过程中需要严格依据相应的电梯检验规范，还需要充分了解和科学辨识那些潜在的危险源，结合判断结果，采取有针对性的措施，避免各类事故的发生。

经过辨识，电梯检验过程中一共有几种形式的潜在危险源，一是坠落伤害事故危险源，这种危险指的是有高处坠落事故发生于电梯检验过程中，在监督检验电梯安装过程中，在检验导轨等项目时，因为需要采用脚手架，那么就可能从脚手架上摔下来；在对层门或层门坎进行检查时，可能从脚手架上摔落下来；在轿顶检验的过程中，从横梁上跨越时，可能从孔洞处摔落下来；在对厅门进行打开时，可能踩空了轿厢所处层站所导致了坠落事故。

二是机械伤害事故危险源：如在试车时，接触者可能受到了旋转的曳引轮和移动的钢丝绳的机械伤害；在校验限速器的动作速度时，钢丝绳可能会挤压到手指；在校验制动器或者夹绳器时，运动部件可能会伤害到人身安全；检验人员在进入到井道内进行检验时，因为需要从轿顶进入，那么就可能出现危险。

三是电气伤害事故危险源：电气伤害事故也可能会发生于电梯的检验过程中，比如使用了不符合电气安全规范的电器设备、电动工具产品等等。另外是没有正确的使用电气设备和手持电动工具产品，绝缘性能不符合要求。在检验过程中，违反了相关的检验规范，违章带电作业等等，都可能会造成电气伤害事故的发生。

事故预防的基本措施：检验作业的完成，离不开人、机、工作环境等因素的共同作用，那么要想预防事故，就需要从这三个方面来努力，避免这三个因素中有事故发生，以此来促使检验事故避免出现。具体来讲，需要从这些方面来努力：

一是对检验环境严格把关：比如在安装过程中，要想检测电梯导轨项目，检验人员在开展作业时，需要站在脚手架的铺板上来进行，但是在实际的检测过程中，很多的安装队为了减少工作量，没有充分认识到铺板铺设的重要性，在铺板方面选择了电梯包装箱的三合板，三合板因为没有足够的抗剪强度和抗弯强度，那么断裂情况就容易出现，导致坠落事故的发生；针对这种情况，就需要重新架设那些不符合要求的脚手架，保证脚手架符合相关的要求。

二是要做好警示工作，重视个人安全防护，避免出现伤害事故：对进入检验现场的检验人员严格检查，保证其做好了安全防护工作，佩戴了安全帽、工作鞋以及安全带；这是因为在施工场地内，往往会有大量的铁钉存在于地面上，那么就需要穿好工作鞋，工作鞋有着厚底和防滑功能，并且绝缘性能较好。在安装电梯的过程中，需要检验轨道支架项目时，需要对安全帽和安全带合理使用，如果需要踏在脚手架上，就需要首先对脚手架的搭设情况进行认真检查，保证工作平台足够的安全和牢固。在脚手架上，检验人员需要站在铺板上，因为铺板有搭架，同时还需要在井架上及时挂安全带，并且严格控制安全带绳的长度，保证其在两米以内。

三是要对检验条件进行改善，将本质安全型的检验方法应用过来：比如在检验底坑项目时，需要认真测量轿厢底部最低点和轿厢缓冲器，因为轿厢需要到最低层的平层位置，那么检验人员就需要进入到底坑中，利用钢卷尺来进行测量，这样就可能会受到各种各样的伤害。针对这种情况，在电梯运行时的检测工作中，就需要避免检验人员进入到底坑中，而是将先进的遥控传感技术给充分利用起来。

四是触电事故的预防：在电气设备作业的过程中，需要将电业操作规程严格执行下去，要对停电、验电、挂标识牌以及做临时接地等要求严格遵循下去；比如在进行接地和绝缘测试时，要想将电梯总电源开关给拉下来，就需要用电笔来测试开关的主方，如果电笔能亮，那就说明电梯可以正常工作；然后利用电笔来测试开关副方的三相火线，保证没有电流存在于三相中，就将停电牌挂上去；另外，我们还需要注意的是，要想测试电感或者电容性负载，就需要对其充分放电，如果有着较长的距离存在于测试地点和开关箱之间，那么就需要短接三根火线，一般利用的是临时接地线。

3 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知，在时代飞速发展的今天，环保节能已经成为社会发展的主题，那么对于电梯来讲，也需要充分应用先进的节能技术，以此来缓解我国日益紧缺的电力能源。另外，在电梯检验过程中，存在着各种各样的安全隐患，那么就需要严格遵循相关的规定和要求，做好个人防护措施，同时，积极应用先进技术，改善检测环境，保证检验过程的安全。本文简要分析了电梯的节能及检验安全技术，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献

[1] 尹朗.电梯节能问题探讨[J].技术与市场，2013，2（5）：123-125.

[2] 何莹莹，霍坤.电梯检验技术发展趋势研究[J].中国科技博览，2013，2（28）：43-45.

[3] 徐荣.电梯的节能及检验安全技术探讨[J].科技经济市场，2009，2（3）：99-101.

[4] 赵彬，姚宽亮.电梯节能及能源再生技术探讨[J].价值工程，2011，2（20）：55-57.

浅谈电梯节能技术的推广 篇12

关键词：节能电梯,能效标准,再生能量,回馈技术

0 引言

中国不仅是耗能大国,也是能源利用率较低的国家,节约能源是1项利国利民的大事。中国建筑物消耗的能源约占中国总能耗的28%左右,而宾馆、写字楼、大型公用建筑中,电梯是个不折不扣的“耗能大户”,其用电量占建筑总用电量的25%以上[1]。近几年,中国电梯产量持续保持20%左右的增长速度,2010年生产电梯、扶梯超过30×104台,已经超过了全球产量的1/2。中国不仅是世界上最大的电梯市场与电梯生产基地,也是电梯拥有量最大的国家,中国电梯保有量已超过160×104台。然而,节能电梯应用的普及率还很低,采用制动电能回馈技术的节能型电梯不足总量的5%。因此,降低电梯能耗、节约能源对国民经济的发展具有重要的现实意义。

1 电梯节能技术推广应用亟待解决的问题

随着电梯业的蓬勃发展,中国电梯节能技术已达国际领先水平。但是,中国节能电梯应用的普及率还很低。出现这种情况的关键是国家标准中没有电梯节能方面的强制性规定,也没有权威的电梯节能标准,用户在采购电梯时,主要考虑电梯的安全和价格因素,不愿意选择价格较高的节能产品。电梯节能技术的推广和应用,需要政策导向和法律法规的支持。

1.1 尽快出台电梯能效标准

中国强制执行的电梯质量标准是安全标准,尚没有电梯节能方面的强制性规定。国家特种设备检验检测机构对电梯的检测项目多达90多项,定期检查也有50多项,但没有1项与电梯节能有关。目前,中国尚未有电梯节能认证的制度,也没有出台权威的节能指标,是中国节能电梯推广难的主要原因。国家职能部门应尽快出台节能电梯标准,制订节能电梯产品认证技术规范,政府采购节能电梯才有标准衡量。据悉,中国质量认证中心与天津市特种设备监督检验技术研究院联合起草了电梯节能产品认证技术规范,国家质检总局已经立项组织开展《电梯能源效率评价与检测技术研究》,相信随着各项研究工作的推进,节能电梯的标准出台指日可待。

1.2 尽快把电梯纳入政府采购节能清单

把电梯纳入政府采购节能清单,不仅是对电梯节能产品的肯定,也为电梯企业的研发和生产起到指引作用,对整个社会以及电梯行业的发展具有深远的意义。目前,电梯的销售有近50%是在政府采购领域或跟政府采购有关,政府应当鼓励和支持采购节能电梯产品,在招标文件明确给予加分。将电梯纳入政府采购节能清单,政府优先采购获得认证的节能电梯产品。

1.3 制订电梯节能审查和监管制度

据检测数据统计,各类电梯的耗电量见表1,从中可以看出不同类型电梯的耗电量相差最大达8倍[2],如果加上再生能量回馈装置的影响,差距就更大,可见在用电梯节能降耗的空间巨大。应当尽早制订电梯节能审查和监管制度,强制淘汰高耗能电梯,鼓励在用电梯实施节能技术改造、推广使用电梯再生能量回馈技术。

2 电梯节能技术的推广应用

2.1 电梯设计与生产过程中的节能措施

电梯节能是项复杂的系统工程,电梯运行中的能耗主要取决于曳引机驱动与调速方式、控制系统(交通调度方案)的水平、再生能量的处理方式、安装质量等。在产品设计时,a)应尽可能采用“永磁同步电机无齿轮驱动+矢量控制或力矩直接控制的VVVF调速+再生能量回馈装置”等先进节能技术,与传统的高耗能电梯比较最高可节能70%。采用节能控制策略。如,对2台及以上电梯采用智能联控(群控)技术,减少运行次数和平衡负载,提高电梯的运行效率;采用共直流母线,再生能量可直接供给相邻电梯使用;采用休眠和待机技术,使电梯待机时变频驱动系统和大部分控制电路断电、关闭轿厢照明和通风设备;b)选用节能、环保材料(部件),减小资源与能源的消耗,提高资源利用率。如,采用滚动导靴替代滑动导靴、轿厢采用LED等高效照明灯具等;c)进行“可循环、可拆卸、模块化设计”,便于生产制造和安装,减少制造加工与安装工序,降低能耗。

2.2 在用电梯的节能技术改造

到2010年底,中国电梯保有量已超过160×104台,其中,交流双速电梯、交流调压调速等老旧电梯约有20×104台~30×104台,采用再生能量回馈技术的不足总量的5%,节能潜力巨大。a)对在用的交流双速电梯、调压调速(ACVV)电梯进行节能技术改造,采用先进的变频控制技术和永磁同步电机可节能20%~45%左右,如果同时采用能量回馈技术最高可节能70%[2]。对传统的变频调压调速(VVVF)电梯加装能量回馈装置,节电率可达到21%~45%。由于无电阻发热元件,机房温度下降,可节省机房空调的耗电量;b)对轿厢照明系统进行节能技术改造,采用LED等高效照明灯具替代电梯轿厢常规使用的白炽灯、日光灯等照明灯具,可节约照明用量90%左右,灯具寿命是常规灯具的30倍~50倍[2];采用休眠(待机)技术,当轿厢无人延时自动关闭照明灯与风扇,减少电耗,延长设备的使用寿命;c)采用先进的智能群梯控制技术,提高电梯的运行效率。

2.3 在用自动扶梯和自动人行道的节能技术改造

传统的自动扶梯和自动人行道为恒速运行模式,不能根据客流状态的变化自动调节扶梯(人行道)的速度。最简单的节能方案是采用Δ-Y运行模式,当重载时电机绕组以三角形连接Δ运行,轻载时(少人或无人),电机绕组转换成星形连接Y运行,Y连接时的输出力矩与能耗为?连接时的1/3。最佳的节能方案采用VVVF技术,重载时全速运行,轻载时低速运行,无人时可延时停梯,调速性能与节能效果好。

3 电梯节能技术有待深入研究的问题

随着科学技术的发展,电梯节能新措施将会不断涌现,作者认为在以下几个方面的问题有待电梯行业的科技工作者及有关部门深入研究。

a)提高电梯控制系统(群控调度)的智能水平。如何消除层站无人而召唤信号有效时造成电梯的空运行;如何把各轿厢里乘客人数及选层分布结合层站候梯人员前往的目的层站及人数进行综合派梯,减少群梯总的停靠次数、减少电梯的运行台数、减少等候时间,提高运输效率;提高群梯负载平衡度,使电梯再生能量直接被相邻电梯利用,最大限度提高再生能量的自我利用;

b)提高电梯再生能量回馈的交流电质量,减少对公共电网的污染。对符合国家电网的相关要求,不会对公共电网造成污染的节能电梯产品,国家职能部门提供有关的技术认证,解决电梯再生能量直接返送公共电网的相关(手续)问题。如何解决电梯再生能量的间歇性与随机性,使回馈的交流电具有连续性与可预见性;

c)发混合动力电梯。在可持续发展观念的指导下,风光(互补)分布式发电系统在现代节能建筑得到广泛应用,为电梯再生能量的利用提供了新的途径,可将电梯再生能量通过变频器的直流母线反馈到风光(互补)发电系统中的直流母线连上,该方法具有回馈效率高,电压波动小,控制电路简单等优点;

d)开发新型电梯。如,直线电机驱动电梯,省去传统的曳引机,电机定子和转子之间只有相对运动而没有摩擦损耗,节能效果显著,但需降低成本。

4 结语

电梯节能是项复杂的系统工程,随着中国电梯业的蓬勃发展,在电梯行业科技工作者与有关职能部门的共同努力下,中国一定能从“电梯大国”迈向“电梯节能强国”。

参考文献

[1]黄娟丽.PMSM驱动电梯节能控制策略的研究[D].福州:福州大学,2010.