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電梯能量反饋系統節能改造分析

日期: 2019-08-19
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  電梯節能裝置供應商提醒你:隨著經濟的發展,能源需求量越來越高,能源緊缺成為制約各個領域發展的主要因素之一。電梯作為高層建筑的重要高效運輸設備,漸漸成為僅次于空調用電量,高于照明、供水等的用電量,電梯已成為高層建筑中的第二大耗能設備。電梯運行能耗占建筑運行能耗的20%~50%,能耗問題不容小視。


  電梯運行能耗主要包括兩部分,一部分是曳引機拖動電梯轎廂和負載的能耗;另一部分是電梯系統自身的能耗,主要是門機系統、電梯控制系統、電氣控制回路電氣系統的能耗,電梯照明系統和通風系統能耗,機械傳動系統、轎廂和導軌運動副的效率能耗。研究表明,曳引機拖動負載消耗的電能占總耗電量 70% 以上。使用適當的節能技術對電梯進行節能處理是電梯行業發展的必然趨勢。


  電梯節能技術的發展過程及研究現狀


  電梯的應用大大增加了人們對能源的需求,所以從其被發明到廣泛應用到今天,對其節能技術的要求也貫穿始終,主要體現在三個方面:


  (1)電梯曳引機驅動技術的節能

  電梯曳引機驅動技術從交流異步電動機帶有齒輪減速箱傳動、交流異步電動機無齒輪減速箱傳動、永磁異步電動機有齒輪減速箱傳動、永磁同步電動機有齒輪減速箱傳動到永磁同步無齒輪減速箱傳動共五種類型。PM曳引機這種傳動方式是目前比較理想和先進的產品,其優點涵蓋了永磁同步電機,不需要添加減速箱潤滑油,功率因數和運行效率高。因在傳動過程當中沒有損耗,所以比交流異步有齒輪電機節能在30%左右。其突出的特點是唯一能抑制電梯在運行當中失控溜車造成對乘用人的人身傷亡事故的永磁電機,得到了業界和廣大用戶的好評。


  (2)電梯控制系統節能

  電梯驅動控制技術發展的進程從交流異步電機變極調速開始,到交流調壓調速;再到變壓變頻調速。通常公認最好的驅動方式是采用變頻變壓調速組合控制永磁同步曳引機。利用改變電梯電機輸入端頻率和電壓實現電梯調速過程,采用變頻器控制頻率和電壓比例保持固定不變的方式,這樣可以平滑調節速度。VVVF與前兩種調速系統相比,其效率高、速度調節平滑等優點,具有節能超過30%。而且具有性能好、體積小、效率高、乘坐舒適等特點,是理想受歡迎的調速裝置。


  (3)能量反饋系統的節能

  當前電梯節能的方法是通過將曳引機在發電狀態下產生的電能反饋給電網。目前曳引機在發電時產生電能的處理方法是接入能耗電阻,將這部分電能轉化為熱能的方式釋放出去,以避免電梯的過壓故障。這種方法不僅造成了能量的浪費,而且對周圍環境造成不利的影響,增加了機房散熱系統的負擔,對電梯整個系統也有不利的影響。


  能量回饋系統的作用是將直流母線上的電能,通過逆變器轉化為與電網同相同頻的交流電,并在電網電壓的高電壓段反饋給電網。


  目前電梯用電總量的25%~35%是被制動電阻消耗掉的,按照能量逆變效率約85%來估算,電梯能量回饋裝置的節能效率在21%~30%區間內。這個區間隨著電梯樓層和速度變高而明顯增加。電梯能量回饋并網系統實現了從傳統的節能到“造”能的功能,開創了電梯節能的歷史。


  電梯能量反饋裝置節能原理


  電梯節能可選變頻調速方式,電梯在啟動后,快速運行時將會表現出最高機械能。到達目標層后,電梯減速而后逐漸停止。在后續過程中,電梯可釋放現有的機械能及負載。變頻回饋根本的機理為:變頻器可存儲直流側現存的電能,而后回饋至交流電網。這樣的狀態下,制動電阻將不再耗費更多電能。變頻性的回饋裝置可杜絕細微的電能耗費,完全送回電網。由此可見,變頻回饋吻合了節能指標,改進了總體的電梯運轉。

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