电梯节能技术综述
[摘 要]伴随着经济持续快速增长,我国的能源与环境问题也日渐突出,电梯系统节能已是当前国际社会共同关注的话题。针对电梯的耗能情况,从电梯的曳引系统、驱动系统和派梯管理三个方面综述了电梯系统的节能分析方法和主要的节能技术,并在此基础上对电梯节能进行了展望。
[关键词]节能技术;曳引系统;驱动控制;派梯管理
节能是摆在人类面前的共同任务,能源问题已经被提到前所未有的高度。我国是一个耗能大国,更把节能作为头等大事来抓。据有关调查显示,我国建筑物的能源约占全国总能耗的28%左右,是能耗的主力军。电梯的用电量仅次于空调,远高于照明、供水等的用电量,电梯的能耗已经引起业界高度重视,社会对于电梯能耗的关注程度也在与日俱增,降低电梯的能耗、节约能源对于国民经济具有非常重要的现实意义。
1 电梯曳引机的节能
如果说控制柜是电梯的大脑,那么曳引机就是电梯的心脏,直接影响着电梯的节能效率。作为电梯的核心部件,曳引机技术经过了蜗轮蜗杆传动曳引机、行星齿轮和斜齿轮传动曳引机、无齿轮传动曳引机三个发展阶段。永磁同步电机以其体积小,结构简单,可靠性高及高效节能等优点成为当前电梯曳引机的首选。通过采用无齿轮曳引技术,由永磁同步电机直接驱动,省却了传统的蜗轮蜗杆减速齿轮箱,大大提高了系统的传动效率(约20%~30%)。虽然永磁同步电机(PMSM )较一般异步电机有较高的运行效率,但仍存在节能空间,特别是在低负载率和宽范围变速运行时。从PMSM 损耗模型出发,忽略阻尼绕组时,永磁同步电机的损耗包含铁损耗、铜损耗和机械损耗。
2 电梯驱动控制系统的节能
电梯技术中,驱动系统是典型的运动控制系统,它控制电梯的起动、加速、稳速运行以及减速等运动方式。电梯驱动系统采用成熟的变频调速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。变频调速技术淘汰了各类交流双速驱动系统、取代了直流无齿轮驱动,不仅使电梯的运行性能优越,同时也有效节约了能源、降低了损耗。如何来进一步挖掘电梯变频调速系统节能潜力以及进一步提高驱动系统的应用效率问题已成为电梯驱动特性应用研究的一个重要课题。
2.1 变频器再生能量回馈方式
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。一般能量回馈器都是根据变频器母线两端的电压UPN 的大小来决定是否回馈电能,回馈电压采用固定值UHK 。在制动状态时,
电梯节能技术综述
[摘 要]伴随着经济持续快速增长,我国的能源与环境问题也日渐突出,电梯系统节能已是当前国际社会共同关注的话题。针对电梯的耗能情况,从电梯的曳引系统、驱动系统和派梯管理三个方面综述了电梯系统的节能分析方法和主要的节能技术,并在此基础上对电梯节能进行了展望。
[关键词]节能技术;曳引系统;驱动控制;派梯管理
节能是摆在人类面前的共同任务,能源问题已经被提到前所未有的高度。我国是一个耗能大国,更把节能作为头等大事来抓。据有关调查显示,我国建筑物的能源约占全国总能耗的28%左右,是能耗的主力军。电梯的用电量仅次于空调,远高于照明、供水等的用电量,电梯的能耗已经引起业界高度重视,社会对于电梯能耗的关注程度也在与日俱增,降低电梯的能耗、节约能源对于国民经济具有非常重要的现实意义。
1 电梯曳引机的节能
如果说控制柜是电梯的大脑,那么曳引机就是电梯的心脏,直接影响着电梯的节能效率。作为电梯的核心部件,曳引机技术经过了蜗轮蜗杆传动曳引机、行星齿轮和斜齿轮传动曳引机、无齿轮传动曳引机三个发展阶段。永磁同步电机以其体积小,结构简单,可靠性高及高效节能等优点成为当前电梯曳引机的首选。通过采用无齿轮曳引技术,由永磁同步电机直接驱动,省却了传统的蜗轮蜗杆减速齿轮箱,大大提高了系统的传动效率(约20%~30%)。虽然永磁同步电机(PMSM )较一般异步电机有较高的运行效率,但仍存在节能空间,特别是在低负载率和宽范围变速运行时。从PMSM 损耗模型出发,忽略阻尼绕组时,永磁同步电机的损耗包含铁损耗、铜损耗和机械损耗。
2 电梯驱动控制系统的节能
电梯技术中,驱动系统是典型的运动控制系统,它控制电梯的起动、加速、稳速运行以及减速等运动方式。电梯驱动系统采用成熟的变频调速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。变频调速技术淘汰了各类交流双速驱动系统、取代了直流无齿轮驱动,不仅使电梯的运行性能优越,同时也有效节约了能源、降低了损耗。如何来进一步挖掘电梯变频调速系统节能潜力以及进一步提高驱动系统的应用效率问题已成为电梯驱动特性应用研究的一个重要课题。
2.1 变频器再生能量回馈方式
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。一般能量回馈器都是根据变频器母线两端的电压UPN 的大小来决定是否回馈电能,回馈电压采用固定值UHK 。在制动状态时,