摘要：近年来，由于国际、国内能源日趋紧张，能源价格一路飒升，国内电价也在上涨。我国是一个能耗大国，能源利用率较低，节约能源是一项利国利民的大事。根据国家特种设备主管部门近期的统计和预测显示，目前我国在用电梯约500万台左右，每年以10%速度递增，2016年全国电梯耗电量约为1460亿kWh。中国电梯协会相关负责人表示，我国已成为世界电梯使用最多的国家。国家有关部门也表示，要在一定时间内在全国范围内推广节能电梯。经济全球化发展进程的不断深入为我国的工业化与城市化建设营造了广阔的发展空间与健康的发展环境，随着现代化、自动化管理、智能化、网络化发展步伐的不断加快，我国各类产业的发展规模持续扩大，直接给人们的生活带来了无限的便利，同时也使整个社会面临着能源供需平衡的现实问题。
关键词：电梯节能；能源再生；技术；分析
引言：随着工业和城市化进程的加速、现代化生产规模不断扩大和人们生活水平不断提高，电能供需矛盾日益突出，节电呼声日益高涨。对电力资源的需求不断增加，能源供应出现匮乏，制约着社会经济的高速发展。由于房地产业城市公共建设等产业发展迅速，近几年来中国电梯行业产量实现稳步增长，且增幅有所增大。具体来看：2017年中国电梯累计产量大约为67.9万台，累计增长约5.1%。据中商产业研究院数据预测，2018年中国电梯累计产量为大约72.53万台，累计增长约6.8个百分点。
1.电梯能源再生回馈原理
目前，各生产流通节能以电机拖动系统的电能节约为主要方式，广义的节能分为两种节约途径。第一种主要采用提高电机拖动系统的速度及运行效率方式达到节能的目的，例如电梯中的提高电机负载的运行效率、水利水电工程中的调节水泵等。为了提高电梯电动机的运行效率，使曳引机在固定电能供应下高速运转，我们可采用变频器来调节速度，从而达到显著的节能效果。另外一种节能途径是通过将电梯运动中的负载机械能例如位能、动能等通过回馈器的能量转化将其转变为电能并回流输送给交流电网的方式，可使这种再生电能继续供应其他附近设备的电能使用，从而有效的使电梯电机的拖动系统耗费的电能总量大大下降，达到节约电能，深化再利用的科学目的。
电机拖动系统节约电能的途径主要有2大类：第一种是提高电机拖动系统的运行效率，如风机、水泵的调速是以提高负载运行效率为目标的节能措施，电梯曳引机采用变频器调速取代异步电动机调压调速是以提高电动机运行效率为目标的节能措施。第二种是将运动中负载上的机械能（位能、动能）通过能量回馈器变换成电能（再生电能）并回送给交流电网，供附近其他用电设备使用，使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降。普通的变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压、频率皆可调整的交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为二象限变频器。由于二象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。在某些电动机要回馈能量的应用中，如电梯、提升设备、离心机系统，只能在二象限变频器上增加电阻制动单元，将电动机回馈的能量消耗掉。IGBT功率模块可以实现能量的双向流动，如果采用IGBT为整流桥，用高速度、高运算的能力的DSP产生PWM控制脉冲。一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变频器真正成为“绿色产品”。另—方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到节能的效果，当电机工作在电动状态时，整流控制单元的DSP产生6路高频的PWM脉冲控制整流侧的6个IGBT的开通和关断。IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生与输入电压相位一致的正弦电流波形，这样就消除了二极管整流桥产生的6K±1谐波。功率因数高达99%。可消除对电网的谐波污染。
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2.电梯能源再生节能效果分析
电梯曳引机通过以下方式来实现机械能量释放的全过程，首先依据先进的电子电力技术，电梯会达到全智能的运转控制，在变频调速装置的作用之下，电梯会迅速启动并在最短的时间内达到全速运行的状态，这时电梯的机械能是最大的，而当电梯到达目的楼层时便会逐步减速直至最终完全停止运行的状态。另外垂直运行方式的电梯其属于位能性负载，因此为了实现均匀性的拖动负载效果，在曳引机拖动之下运行的电梯其负载性应由载客轿厢及平衡对重模块组成。实践证明，只有当电梯平衡系数为0.45时，其轿厢与对重平衡模块两者才会产生相对的平衡，否则便会形成一定的质量差，使电梯无法正常运行，并产生一定的机械位能，使电能形成不必要的浪费。
因此为了有效的控制这一不平衡现象，人们将电梯运行中产生的多余机械能，例如位能或动能通过电动机及变频器的转化器将其转换为直流电能并储存于变频器电容中。这时，电容就仿佛一个小型的仓库，回送机械能越多，其电容中电能的含量就越多，因此电容的电压也会随之升高，倘若不及时的将大量电能从电容器仓库中释放，那么就会导致电压过大带来的难于恢复故障。这时变频器会无法正常工作，电梯的运行也会受到严重的阻碍。因此人们又想到了安装电阻的方式来消耗电容中多余储存的电能，从而抑制电容过电压的不良现象。这样的解决方式虽然使电容电压量得到了有效的控制，但同时也对整个电梯系统的效率产生了阻碍作用。同时，电阻还会在工作中产生大量的热能，这对电梯的控制与高效工作造成了破坏性影响。倘若仔细的分析电梯运行的整个过程原理则不难发现，我们只要将电容中储存的多余电能依据能量回馈的原理交还给交流电网继续服务于其他设备的电能使用，那么就能切实的达到节能、能源再利用的明显效益，在这种操作方式之下节电率可高达20%以上。在回馈能量的控制之下，是否回馈电能的动作是依据变频器的回流电压高低来决定的。
由于电网电压的不稳定性，时常造成回馈电压的不稳定，如果电网电压过高、回馈电压过小可能产生误回馈现象，相反时则会造成回馈效果的不明显。因此，为了避免这一不良回馈现象的发生，我们可将回馈电压控制在固定值范围内，并采用自适应的控制方式，只有电梯机械能转换为电能并输送到电容时才会发生相应的电容储能回送环节，这样将有效的避免原有电能回馈过量或不足的缺陷。
总结：各项建设事业的飞速发展使我们迎来了高效信息化的时代，同时快速的生产与提升也使能源枯竭问题成为我们不得不面临的现实考验，因此构建节能型、环保型社会成为人类可持续发展的永恒主题。我们只有牢固树立科学的技术创新，从电梯节能入手，高效的开展实践完善，才能最终使我国的各项基础能源在完备的管理与节能使用中实现最高效的服务价值。
参考文献：
[1]肖春华.太阳能与超级电容的新型节能电梯控制器[J].电脑迷，2018（10）：192.
[2]高鹏，王璇，杨阳，牛卫飞.电梯节能技术进展、发展困境和应对策略[J].中国特种设备安全，2018，34（07）：44-48.
[3]徐高军.能量回馈技术在电梯节能中的意义[J].科技风，2018（20）：200.
[4]马源泉.浅谈电梯节能降耗的技术途径[J].内燃机与配件，2018（11）：206-207.
[5]易翠妍.微探我国电梯节能技术的发展问题[J].中国战略新兴产业，2018（20）：69.
[6]陈万武，谢飞，刘加松.曳引式电梯节能检测方法及装置[J].中国战略新兴产业，2018（20）：96-97.
论文作者:黄戎
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
标签：电梯论文; 电能论文; 节能论文; 变频器论文; 电容论文; 电网论文; 电压论文; 《基层建设》2019年第9期论文;