電梯節能系統及其控制體會

摘要：電梯運行頻率較高，運行時間較長，屬于建筑工程中能耗較高的機電設備。當前，能源問題及環境問題日益突出，節能降耗問題備受社會關注。為提高電梯節能效果，在電梯系統中應用電梯節能系統。在分析電梯節能控制系統重要性的基礎上，從建筑電梯傳動部分、操縱控制方式與能量回饋等方面對電梯節能及其控制進行研究。

關鍵詞：電梯節能系統；控制；能量回饋

1.電梯節能控制系統重要性研究

社會經濟發展推動城市化進程加快，城市規模不斷擴大，高層建筑與超高層建筑投入應用，為電梯企業發展提供了巨大的市場空間。電梯屬于高層及超高層建筑不可或缺的交通工具，運行頻率高，運行時間長，能耗高。目前，能源短缺問題日益嚴峻，為實現社會經濟的可持續發展，政府提出節能減排措施，要求各行業采取措施降低能耗。電梯屬于建筑中重要的能耗設施，屬于節能降耗的重要對象。相對發達國家，我國能耗較大，能源利用率較低，應用電梯節能控制系統，可以提高能源利用率，降低電梯能耗，實現節能降耗目標，其經濟意義及社會意義重大。

2.電梯節能系統中節能技術的應用研究

2.1.電梯傳動部分節能技術

提高電梯機械傳動效率，是實現電梯節能的關鍵。當前，在電梯電動機運行過程中，其額定轉速相對較高，輸出轉矩相對較小，需要通過減速機構進行轉速較低，提高轉矩方可驅動曳引輪，并沒有直接對曳引輪進行驅動控制。目前高層建筑電梯多采取蝸輪蝸桿式傳動方式，其傳動方式在應用中傳動效率較低，為實現電梯節能，需要提高電梯傳動效率，具體技術措施如下：

2.1.1.永磁同步無齒輪驅動技術

同步無齒輪技術的應用，實現了電梯驅動技術的變革，將電動機軸與曳引輪綜合應用，將電梯傳動效率由原來的60%提升到85%以上，其傳動效率較高。永磁同步無齒輪驅動技術在電梯驅動中的應用，表現出重量輕、振動輕、體積小等優勢。

2.1.2.行星齒輪驅動技術

行星齒輪驅動技術其傳動效率優勢十分突出，最高傳動效率可以達到90%。應用行星齒輪驅動技術取代蝸輪蝸桿傳動方式，其加工處理較為復雜，整體成本較高，限制了該技術的應用及推廣。

2.1.3.同步行星齒輪驅動技術

同步行星齒輪驅動技術綜合了永磁同步無齒輪驅動技術及行星齒輪驅動技術的優勢，在普通中低速電梯中應用同步行星齒輪驅動技術，可以實現1：1曳引比，從而減少了曳引鋼絲繩瓦彎折，延長鋼絲繩應用壽命。然而同步行星齒輪驅動技術在應用中對電梯運行性能提升不大，且造價較高，影響了其應用推廣。

2.2.在電梯操縱控制方式上的節能技術

在進行電梯節能系統控制時，需要合理調配電梯運行方式，以降低不必要的能源消耗。在電梯操縱方式上，主要包括并聯控制方式、梯群程序控制方式與梯群智能控制三種方式。

2.2.1.并聯控制方式

在電梯運行中采取并聯控制方式，多適用于電梯數量為兩臺或三臺的情況，共用層部分站外設置召喚按鈕，這種控制方式下的電梯本身具備集選功能。選擇應用并聯控制方式，其優勢表現在以下方面：在沒有電梯運行任務時，其所控制的電梯，其中有一臺停在基站，一臺停靠于預設樓層，為自由梯；在出現電梯運行任務時，位于基站的電梯會向上運行，另一臺電梯則自動下降到基站；基站外樓層發出電梯召喚指令后，自由梯前往制定樓層，如樓層信號與自由梯運行方向相反，則由基站電梯前往。通過這種控制方式，提高電梯運行效率。

2.2.2.梯群程序控制電梯方式

梯群程序控制電梯方式是依靠微機進行多臺并列電梯控制與統一調度，集中排列多臺電梯，共用召喚按鈕，依據所設定的程序進行電梯控制及調度。

2.2.3.梯群智能控制方式

梯群智能控制方式智能化水平較高，可以進行數據采集、交換及存儲，并在數據獲取的基礎上進行數據分析。其控制方式下，可以對電梯運行狀態進行顯示，能夠及時發現電梯運行中存在問題并解決。智能控制方式應用計算機技術，編制出最佳運行方式，能夠有效節約電梯運行時間，降低電梯能耗。

2.3.能量回饋中節能技術分析

能量回饋屬于電梯節能的重要方式，在電梯運行中安裝能量回饋裝置以實現節能目標。在電梯運行中采取能量回饋技術，其優勢主要表現在以下幾個方面：能量回饋技術中采取PWM脈寬調制技術，可以有效抑制電梯在運行中所產生的高次諧波；能量回饋技術中采取微處理器，可以提高電梯運行速率、電梯運行穩定性及精度；設置電抗器及噪音濾波器，提高電梯運行環境舒適感，節電效果較好；電梯能量回饋技術的應用，其能量轉換率在97%以上，電梯節能效率在15%-40%范圍內； 應用電梯能量回饋技術，進行電梯產生能力回收再利用，在提高電梯節能環保的基礎上，降低系統發熱量，降低電梯維護頻率，延長電梯應用壽命。深入研究電梯節能系統及其控制措施，可以有效提高電梯傳動效率，優化電梯運行時間，降低電梯能耗，實現電梯運行的經濟效益與社會效益。

3.結語

電梯屬于建筑工程必不可少的交通工具，其運行頻率高，運行時間長，能耗較大。為實現社會經濟可持續發展，響應節能減排號召，需要對建筑電梯進行節能降耗處理。電梯節能控制系統應用，可以降低電梯能耗，實現電梯運行綜合效益。重點從電梯傳動部分、操縱控制方式與能量回饋三個方面對電梯節能系統及其控制進行分析。實踐證明，提高電梯傳動效率，優化電梯操縱控制方式，應用能量回饋技術，能夠有效降低電梯能耗，實現節能目的。

參考文獻：

[1]張磊，綦慧.基于超級電容的電梯節能系統的仿真研究[J].機電一體化，2012，（8）：47-51，67.

[2]張紅坤.淺議能量反饋在電梯節能技術中的應用[J].商品與質量·學術觀察，2013，（3）：132.

[3]孟桃飛.電梯節能技術研究[J].科技致富向導，2011，（19）：29.

[4]許文斌，徐健，張慶君等.基于PLC與變頻器的電梯節能控制系統研究[J].科技信息，2011，（35）：742-743，740.