摘要：现如今，电梯作为社会发展当中的常见工具被广泛的运用在住宅楼、办公楼以及商场内，其中，电梯的控制部分作为电梯整体的重要组成部分，其功能等同于人类的大脑所具备的功能。电力拖动控制系统的组成部分包括电动机与控制设备，其可以保证电梯的稳定性。文中从电梯的总体结构出发，分析了电梯电力拖动控制与节能关系。
关键词：电梯；电力拖动控制；节能
在城市化进程不断加快的背景下，电梯作为一种方便快捷的运输工具已经成为了人们日常生活当中不可或缺的一部分，并且电梯也标志着现代文明的进步。由于电梯在各种建筑物当中被应用的越来越广泛，并且其用电量也较大，基于此，社会各界开始加强重视电梯的节能问题。因此，对电梯电力拖动控制与节能关系进行分析，不仅能够节约能源而且也有利于国民经济的稳定和发展。
1.电梯的整体结构
虽然电梯的种类包罗万象，但是现如今所应用的电梯基本均由所附属的建筑物以及具备不同功能的八个系统所组成。从内部空间进行划分，电梯位置与其所附属的建筑物包含机房、井道以及层站。另外，从功能方面进行划分，主要分为八个系统，分别是：曳引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、重平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全系统。人们在使用电梯的过程中最关注的就是其安全可靠性。从某种程度上来看，电力拖动系统决定着电梯的安全可靠性。然而，现代社会的发展中，人们的节能意识变得越来越高，所以，节能属于电梯使用过程中的重点问题。电梯的电气系统是由电力拖动系统与电气控制系统所组成的。其中，电力拖动系统是由电源、电动机、控制设备和传动机构组成的。电气控制系统是由操纵箱、指层器、召唤盒、平层装置、检修开关、层楼检测器、安全保护器件、曳引电动机、电磁制动器和开关门电动机组成的。并且在科技的推动下电力控制系统正逐步向较高的安全可靠性方向进行发展，对电梯进行控制时能够采取计算机微处理方法[1]。
2.电梯拖动调速系统和能耗间存在的关系
虽然电梯直流调速系统在使用时占据了较大的优势，但是也存在着一定的缺陷。其优势主要体现在具有良好的调速性能，操作控制方面较简便。然而其存在的缺陷主要体现在容量较小和不方便维护等，另外，也无法与快速发展的社会要求相适应。除此之外，科技的进步与发展使交流调速系统中的技术含量得到了进一步提高，从而有利于能源的节约。目前，交流调速系统发展的越来越快，并且将取替传统的直流调速系统的位置。
电梯的电动机包括机、电和磁三部分，对电力能量进行转换时把电磁场作为重点的耦合场。由于变频调速的过程中，s变化不是很大，并且效率可以达到最高，同时也具有最优的性能。基于此，重点对变频调速给电梯能耗造成的影响展开了研讨。第一步从额定电压与额定功率工作条件下异步电动机工作获取的机械特性曲线T=f（s）。
电动机特定的机械特性所体现的主要特点：电动状态下最大转矩点为P，回馈制动状态下最大转矩点为P'。电动机反转的情况下也同样包括电动状态与回馈制动。按照电动机特定的机械特性，电梯重载状态下向下运行、轻载状态下向上运行，使机械势能得以释放；电梯减速运行的过程中机械动能得以释放；电梯重载的状态下，向下运行减速、轻载状态下向上运行减速，从而机械势能与动能得以释放。因此，释放机械动能决定着电梯电动机对电流进行的回送[2]。
变频调速电梯，电梯机械动能由小变大的过程就是电梯启动运行一直到运行速度达到最快的过程。电梯即将到达需停止的楼层前，速度会逐渐变慢一直到停止运行为止，这一变化过程就是电梯曳引机对机械动能量进行释放的过程。另外，电梯上下垂直的运动过程，属于一种势能变化运动，为了使电梯对负荷实现均匀拖动，载客、轿厢以及对重平衡块组成了电梯曳引机拖动的负载。在轿厢载重量超过百分之五十时，轿厢与对重才可以处于平衡的状态，不然，轿厢与对重的质量就会较差，从而导致电梯在运行的过程中产生机械势能。电梯运行时利用电动机与变频器把多余的机械能转化成直流电并且将其保存在直流回路的电容内，电容内被回送的电能越多，电容的电压就会变得越高，如果不能对保存的电能进行及时释放，就会出现过压事故，从而无法确保变频器正常工作，最终影响到了电梯的顺利运行。国内现如今应用的大部分变频调速电梯都基本采取电阻消耗电容当中保存电能的方式来预防电容过电压，然而电阻耗能既减少了系统的效率，同时电阻产生的热量也对电梯控制柜附近的环境造成了严重的影响。
电梯进行调速控制的过程中，如果把能量回馈到电网中并且被充分的利用就能够达到节能的目的。变频器的能量回馈器的主要作用就是可以把电容当中保存的电能有效的回送到交流电网提供给其它用电设备进行使用，获得了较好的节能效果，按照电梯运行负荷产生的波动和变化，对重方面的总重量应该同轿厢自重加上0.4~0.5倍的额定载重量相等，基于此，节电率可能达到百分之十到百分之四十之间。除此之外，由于无电阻发热组件和机房的温度降低均达到标准要求，能够大大降低机房空调的耗电量。在现阶段的日常生活场所，节约空调的耗电量常常会收到满意的节能效果。然而，回馈到电网电能的过程中，一定要重视谐波对电网造成的影响，在波形良好以及谐波较小的情况下，能够使单位功率实现回馈。
3.电梯节能采取的措施
要想获得比较满意的电梯节能效果，既需要在日常的管理工作当中多下功夫，同时也应该加强重视电梯的技术保证。据有关资料表明，电梯拖动负载所消耗的电量占到电梯用电总量的百分之七十上下。所以，控制节能方面有必要归类于曳引系统以及电梯的调速方法等方面，从而有利于获得满意的节能效果。
3.1采用永磁同步技术
永磁同步技术基本在电梯的点机运行速度较低的情况下提供大扭矩，从而使电梯在运行的过程中所消耗的能源得到减少。相比较而言，通过采取这种方法来运行电梯，既把减速器取消了，提高了效率，同时也把机房空间减小了，对于节能环保来说是具有重要作用的。从电梯的使用期限来看，在不久的将来很多电梯都会被更新换代，由此可见，永磁同步技术在未来的电梯驱动控制系统中会发挥出关键的作用。
3.2采取全面监管的举措
提高电梯的技能效果应该从多方面工作来进行，特别是要对设备进行统一的安全监督与指导，对电梯进行监管时应该运用健全的管理制度。首先，应该综合分析新建楼宇电梯的配套装置以及使用数量，主电动机的功率同使用率间必须互相匹配。另外，为了避免浪费不必要的能源，应该促进并联和目标楼层控制技术的运用[3]。同时，在型式试验当中，应该最大限度的控制电能指标的消耗，使节能组件以及有关节能技术的应用得到有效推广。
3.3运用能量回馈器
通过能量回馈器，把电梯运行时产生的机械能转化为电能，之后再回送到交流电网中，从而有利于提供给其它用电装置进行使用。通过此种方法既可以降低能耗，同时也可以达到节能的目的。一旦波动影响到了电网电压，回馈效果也会随之降低。利用新的能量回馈器控制电压，即使有电压波动现象发生，电能也能够被安全的输送到电网当中，从而弥补了能量回馈中缺失的电能。
结束语
综上所述，电力拖动控制在电梯的运行过程中起着非常重要的作用，不仅可以保证电梯安全运行，而且也能够使电梯的平稳性得到提高。其中，电梯在运行时所消耗的电量也是应该被高度重视的问题，由于电梯的制造以及新旧程度都存在差异，因此，能源的消耗也会有所不同，基于此，应该按照电梯的具体情况而采用有效的方法来降低其运行的过程中所产生的能耗，从而使其节能性得到提高。
参考文献：
[1]李俊峰.变频器在电梯控制中的应用[J].科技创新与应用.2016（15）
[2]黄颖.电力拖动系统运行过程研究[J].科技资讯.2016（16）
[3]聂沐晗.电梯用PMSM控制系统研究[D].北京建筑大学2015
论文作者:黄燕明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签：电梯论文; 拖动论文; 系统论文; 节能论文; 电动机论文; 电能论文; 电力论文; 《基层建设》2017年第16期论文;