論我國電梯節能技術的發展問題

邵　鵬（杭州市特種設備檢測研究院,杭州　310007）

論我國電梯節能技術的發展問題

邵鵬
（杭州市特種設備檢測研究院,杭州310007）

摘要：隨著我國城鄉居民生活水平的不斷提高，住宅和一般公共建筑內，空調、照明和電梯成為最大的三只“電老虎”。在酒店、寫字樓中，電梯的用電量僅次于空調用電量，遠高于照明、供水的用電量。因此，從長遠看，發展綠色節能電梯，既是實現可持續發展的需要，也是節約社會能源、保護周邊環境的需要。本文主要針對電梯目前普遍存在的高耗能情況，從電梯的傳動、施動和控制三個方面闡述了電梯在節能研究方面的先進技術。旨在推動電梯節能技術的推廣和普及。

關鍵詞：電梯;節能;傳動;施動;控制

隨著近幾年房地產市場、城市公共建設的蓬勃發展，我國已經超過日本成為世界上最大的新梯安裝市場。作為現代建筑的必備交通工具一電梯無論從生產出貨量還是整個技術水平也一起有了質的提高和跨越式發展。另一方面由于全球能源的逐步減少，從中央到地方，各級政府都對節能減排制定了行之有效的實施和鼓勵措施。具體到建筑設備“耗能大戶”一電梯，如何更加綠色、節能、環保成為整個電梯行業都必須面對的重大課題。

1　傳動部分

傳動部分達到節能的目的的最直接的方式就是通過提高電梯機械傳動效率。一般的電動機的額定轉速較高，而輸出轉矩較小，必須經減速機構將轉速降低且提高轉矩的情況下才能驅動曳引輪，不能直接驅動曳引輪。在電梯界較早采用的傳動方式是蝸輪蝸桿傳動，它的技術比較成熟，至今還有很多電梯廠商采用這種傳動型式。但是它有一個非常明顯的缺點，就是傳動效率低，一般只能達到0.6。為了提高效率，就必須研究出一種產品來替代蝸輪蝸桿的傳動。較為常見的傳動節能技術有以下幾種。

（1）永磁同步無齒輪驅動技術。同步無齒輪技術在電梯驅動上的應用帶來了電梯傳動的一場技術革命，由于電動機軸與曳引輪同軸，摒棄了體積龐大笨重的減速箱，傳動效率可以達到85%以上，遠遠高于傳統的曳引機。它在降低電能消耗的同時，由于其密封免維護性，又減少了潤滑油的使用。另外它還具有低噪音、運行平穩、重量輕、體積小、振動小等優點、所以迅速地應用于電梯中，真正可以稱之為綠色節能環保產品。

（2）行星齒輪驅動技術。據測試，行星齒輪的傳動效率遠高于蝸輪蝸桿傳動，最高可達0.9，技術人員在相當長的一段時間里，對它進行了大量的研究，想取代蝸輪蝸桿傳動。但是，由于受加工技術的限制，它的成本一直比較高，難以大量推廣。

（3）同步行星齒輪驅動技術。近年來，個別廠家還把前兩項技術結合，研制出的產品結合了永磁同步電機和行星齒輪的共同的優點，它可以在普通中、低速電梯上做到1:1的曳引比，這就減少了曳引鋼絲繩的長度，也減少了曳引鋼絲繩的彎折，同時鋼絲繩的使用壽命也延長了。但其相對于前兩項成本又提高了許多，只有在提升高度較高時才有一定優勢。或者等到工藝更加成熟時，才有可能進行推廣使用。

2　拖動部分

節能技術在電氣拖動部分，就是通過提高電能和機械能的轉換效率，達到節能的目的。

（1）調頻調壓調速。調頻調壓調速技術一開始在電梯上得到廣泛應用并不是因為其節能交果，而是因為其良好的調速性能。而事實上，其節能效果確實也不錯，特別是該技術在電梯界廣泛使用后，我們發現相對之前電梯所用的的AC2}ACVV調速系統，大批量的使用具有非常不錯的節電優勢。

（2）能量回饋技術。一般電梯運行過程中，空載上行或者重載下行時，不需要使用曳引機提供動力來驅動轎廂運行，這個時候轎廂和對重的機械能只能轉換成熱能釋放掉。在電梯系統中加裝能量回饋和再生技術，可以將浪費掉的熱能轉化成電能，通過逆變器，將變頻器直流側的電逆變成工頻交流電回饋到電網中，從而可以達到節能的目的，同時由于沒有了多余的熱能釋放也達到良好的環保效果。

（3）制動能量儲存再利用技術。制動能量儲存再利用技術是在變頻器直流母線端接上蓄電池，當電動機在發電狀態時，直流母線電壓變高，直流端便可向蓄電池充電。這些儲存起來的電能，能基本供應電梯的通風、照明、控制等一般使用。但是，這項技術有個缺點，因為電梯一直反復處于電動狀態和發電狀態，對蓄電池間斷的充電是會影響電池壽命的，因而該技術對電池的要求非常高，一般電池用不了一年就會報廢，反而會產生污染。

解決這一難題的最好方法就是使用超級電容。超級電容容量大，并且可以反復充電。但目前仍處于研發階段，還沒有普及，價格較高，因而不具備實際推廣的意義。

3　控制部分

控制部分不能直接產生節電效果，更多的是通過優化電梯的控制來節能，或者是通過減少不必要的運行和待機損耗來節育旨。

（1）群控優化技術。對于辦公樓等人流量較大，電梯數量也多的情況，群控電梯會根據人們上下班及大樓的日常上下梯流量情況，合理地控制電梯來應答不同樓層的乘客的召喚指令，這種技術可以大幅度的縮短人們候梯和搭乘時間，也可以減少電梯的運行次數，從而達到節能的目的。

（2）自動待機與停機技術。對于智能電梯，當它應答完所有的內呼及外呼指令后，它就關門返回基站，且進入待機狀態。轎廂內這時沒有乘客，因而通風和照明都是沒有必要的，所以可以設定在沒有運行一段時間后，自動關閉通風和照明，這樣既可節能，又可延長燈管和風扇的壽命。這一技術還可以運用到一些特殊的電梯中，例如，全透明玻璃井道的觀光電梯，由于白天的照度足夠，因些白天時照明自動關閉，等晚上再打開。另外，對有多臺電梯服務的大樓可以設定在深夜、節假日較少人使用時自動停掉部分或全部電梯，以降低待機功耗。

伴隨著電梯技術的飛速發展，我國的節能電梯技術在某些方面已經達到了國際領先水平，特別是最近幾年國家在政策導向上的傾斜，一些公司為節能電梯的研制投入了大量的人力、物力、財力，為節能電梯的推廣，為我國的節能減排事業做出了一定的貢獻。目前有些廠家的節能電梯技術運用的已經比較成熟，最好的可以節約用電50%以上，并且許多已經在消費者中間樹立了良好的口碑。

但是不可否認的是，節能電梯技術還是新事物，大眾對它的認識還沒有達到到一定的廣度和深度，人們對新事物的接受還需要較長的過程，普及率還很低，這都在一定程度上限制了節能電梯技術的推廣和普及。

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