電梯能量回饋系統(tǒng)節(jié)能改造分析
發(fā)布日期:
2019-10-12

  電梯節(jié)能設(shè)備供應(yīng)商提醒你:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源需求量越來越高,能源緊缺成為制約各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的主要因素之一。電梯作為高層建筑的重要高效運(yùn)輸設(shè)備,漸漸成為僅次于空調(diào)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(shè)備。電梯運(yùn)行能耗占建筑運(yùn)行能耗的20%~50%,能耗問題不容小視。


  電梯運(yùn)行能耗主要包括兩部分,一部分是曳引機(jī)拖動(dòng)電梯轎廂和負(fù)載的能耗;另一部分是電梯系統(tǒng)自身的能耗,主要是門機(jī)系統(tǒng)、電梯控制系統(tǒng)、電氣控制回路電氣系統(tǒng)的能耗,電梯照明系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)能耗,機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、轎廂和導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)副的效率能耗。研究表明,曳引機(jī)拖動(dòng)負(fù)載消耗的電能占總耗電量 70% 以上。使用適當(dāng)?shù)墓?jié)能技術(shù)對電梯進(jìn)行節(jié)能處理是電梯行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。


  電梯節(jié)能技術(shù)的發(fā)展過程及研究現(xiàn)狀


  電梯的應(yīng)用大大增加了人們對能源的需求,所以從其被發(fā)明到廣泛應(yīng)用到今天,對其節(jié)能技術(shù)的要求也貫穿始終,主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:


  (1)電梯曳引機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的節(jié)能

  電梯曳引機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)從交流異步電動(dòng)機(jī)帶有齒輪減速箱傳動(dòng)、交流異步電動(dòng)機(jī)無齒輪減速箱傳動(dòng)、永磁異步電動(dòng)機(jī)有齒輪減速箱傳動(dòng)、永磁同步電動(dòng)機(jī)有齒輪減速箱傳動(dòng)到永磁同步無齒輪減速箱傳動(dòng)共五種類型。PM曳引機(jī)這種傳動(dòng)方式是目前比較理想和先進(jìn)的產(chǎn)品,其優(yōu)點(diǎn)涵蓋了永磁同步電機(jī),不需要添加減速箱潤滑油,功率因數(shù)和運(yùn)行效率高。因在傳動(dòng)過程當(dāng)中沒有損耗,所以比交流異步有齒輪電機(jī)節(jié)能在30%左右。其突出的特點(diǎn)是唯一能抑制電梯在運(yùn)行當(dāng)中失控溜車造成對乘用人的人身傷亡事故的永磁電機(jī),得到了業(yè)界和廣大用戶的好評(píng)。


  (2)電梯控制系統(tǒng)節(jié)能

  電梯驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程從交流異步電機(jī)變極調(diào)速開始,到交流調(diào)壓調(diào)速;再到變壓變頻調(diào)速。通常公認(rèn)最好的驅(qū)動(dòng)方式是采用變頻變壓調(diào)速組合控制永磁同步曳引機(jī)[3]。利用改變電梯電機(jī)輸入端頻率和電壓實(shí)現(xiàn)電梯調(diào)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(diào)節(jié)速度。VVVF與前兩種調(diào)速系統(tǒng)相比,其效率高、速度調(diào)節(jié)平滑等優(yōu)點(diǎn),具有節(jié)能超過30%。而且具有性能好、體積小、效率高、乘坐舒適等特點(diǎn),是理想受歡迎的調(diào)速裝置。


  (3)能量回饋系統(tǒng)的節(jié)能

  當(dāng)前電梯節(jié)能的方法是通過將曳引機(jī)在發(fā)電狀態(tài)下產(chǎn)生的電能反饋給電網(wǎng)。目前曳引機(jī)在發(fā)電時(shí)產(chǎn)生電能的處理方法是接入能耗電阻,將這部分電能轉(zhuǎn)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(fèi),而且對周圍環(huán)境造成不利的影響,增加了機(jī)房散熱系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),對電梯整個(gè)系統(tǒng)也有不利的影響。


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


  目前電梯用電總量的25%~35%是被制動(dòng)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(jié)能效率在21%~30%區(qū)間內(nèi)。這個(gè)區(qū)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(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的節(jié)能到“造”能的功能,開創(chuàng)了電梯節(jié)能的歷史。


  電梯能量回饋裝置節(jié)能原理


  電梯節(jié)能可選變頻調(diào)速方式,電梯在啟動(dòng)后,快速運(yùn)行時(shí)將會(huì)表現(xiàn)出最高機(jī)械能。到達(dá)目標(biāo)層后,電梯減速而后逐漸停止。在后續(xù)過程中,電梯可釋放現(xiàn)有的機(jī)械能及負(fù)載。變頻回饋根本的機(jī)理為:變頻器可存儲(chǔ)直流側(cè)現(xiàn)存的電能,而后回饋至交流電網(wǎng)。這樣的狀態(tài)下,制動(dòng)電阻將不再耗費(fèi)更多電能。變頻性的回饋裝置可杜絕細(xì)微的電能耗費(fèi),完全送回電網(wǎng)。由此可見,變頻回饋吻合了節(jié)能指標(biāo),改進(jìn)了總體的電梯運(yùn)轉(zhuǎn)。

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