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摘要：电梯在我们的生活中已经成为一项不可缺少的工具，在我们的生活中起到了重要的作用，电梯在运行过程中需要较大的能耗，这一问题和我国当前倡导的资源节约型社会相违背，因此降低电梯能耗，不断采用节能技术是当前一项重要的措施。本文浅谈电梯节能降耗的技术途径。
关键词：电梯；节能降耗；技术分析
引言
近年来，由于国际、国内能源日趋紧张，能源价格一路飙升，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。
1电梯节能降耗系统构成
对于电梯的节能降耗，其根本就是要有效地利用电动机的输出，使其可以最大限度地加以利用，将该部分电能有效地利用。电梯节能节电在当前的状态下具有较大的潜力。针对垂直电梯，负载旋转中通过电动机的曳引作用，上上下下不断的重复动作，在上下过程中就会有一定的位能产生。机械动能将其有效释放，进而可以起到减速作用，如果位能减少或者是负载降低，那么机械位能同时就可以有效的释放，此时就可以产生再生电能。如果要有效的节约电能，将该部分再生电能有效利用，电梯就需要进行变频控制设置。通过变频控制对速度加以调控。如果电梯和轿厢的重量较重，电梯在非平衡状态下运行，或者是减速到站时，电动机此时处于发电态势，这时将能量在滤波电容上进行积累，此时就可以催生出泵生电压，如果此电压过高，此时就会出现过压保护从而对电梯控制系统的运行产生一定的影响。我国当前对于泵生电压的控制，一般采取的措施较为简单，将泵生电压用于电压的产生，在直流母线中，通过电阻的接入进行能量释放。如果在此时，制动较多或是出于非平衡状态之下，那么能量将会产生较大的浪费。此时，电阻就会发热进而导致周围的环境温度提升，这样电梯控制系统的可靠性就会受到影响，长此以往就会缩短电梯的寿命。一般来说，电梯系统需要摆脱机房的高温影响，可以在电梯房内安装降温措施，以此防范电梯事故的发生。但是，安装降温措施又提高了电梯的能耗，这样就会导致电梯能耗不断的提升。因此，对于电梯变频控制系统来说，需要能量回馈系统对其进行节能回收，由此就形成了真正的、完整的节能系统的构建。
2电梯降低能耗技术的应用
2.1采用先进的梯控节能技术
在进行电梯节能系统控制时，需要合理调配电梯运行方式，以降低不必要的能源消耗。在电梯操控方式上，主要包括并联控制、梯群程序控制与梯群智能控制3种方式。
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2.1.1并联控制方式
多适用于电梯数量为2～3台的情况，共用层部分站外设置召唤按钮，这种控制方式的电梯本身具备集选功能。选择应用并联控制方式，其优点是在没有电梯运行任务时，其所控制的电梯，其中有一台停在基站，一台停靠于预设楼层，为自由梯在出现电梯运行任务时，位于基站的电梯会向上运行，另一台电梯则自动下降到基站；基站外楼层发出电梯召唤指令后，自由梯前往制定楼层，如楼层信号与自由梯运行方向相反，则由基站电梯前往。通过这种控制方式，提高了电梯运行效率。
2.1.2梯群智能控制方式
此种控制形式较为智能，智能化水平较高，通过数据的采集、存储以及数据交换，此种控制方式主要就是通过数据的获取，对数据进行分析后采用的一种控制方式。此种控制方式对电梯运行状态进行显示，对电梯中出现的问题可以有效的解决，该控制方式通过数据分析可以编制出最佳的运行模式，对于电梯的时间可以有效的节约以此降低了电梯的能耗。
2.1.3梯群程序控制电梯方式
梯群程序控制电梯方式是依靠微机进行多台并列电梯控制与统一调度，集中排列多台电梯，共用召唤按钮，依据所设定的程序进行电梯控制及调度。
2.2电梯电能回馈器的再生利用
此种节能措施对垂直电梯有着较为广泛的应用。电梯电能回馈器采用柔性双PWM和LCL滤波技术，如果一台电机进行制动时，制动阶段产生的再生电能，就会回馈到上级变频器中，从而到时设备直流母线电压出现升高的问题，对设备造成一定的安全问题。具有电能回馈器的变频器设备直流母线，通过对母线电压进行限制，通过制动将再生能量回馈到电网之中，然后通过直流母线端子，直接连接到变频器或者是逆变器上，此时直流母线电压就达到了预设值，电梯电能回馈器此时就自动开通，以防止直流母线电压继续增长。电梯电能回馈器的运行，和变频器以及逆变器没有关系，电子器件通过直流母线电压进行电力的供应。此时，可以将位能转化成动能，进而转化成电能传送到电网中，用于供电。此种供电方式，没有电阻产生热量，对机房环境温度有效的降低，将电梯控制系统的温度也大大的控制，提升了电梯的使用寿命。
2.3改进电梯机械传动和曳引的节能技术
提高电梯机械传动效率，是实现电梯节能的关键。当前，在电梯电动机运行过程中，其额定转速相对较高，输出转矩相对较小，需要通过减速机构降低转速，提高转矩方可驱动曳引轮，并没有直接对曳引轮进行驱动控制。目前高层建筑电梯多采取蜗轮蜗杆式传动方式，其传动方式在应用中传动效率较低，为实现电梯节能，需要提高电梯传动效率，具体技术措施如下：（1）永磁同步无齿轮驱动技术和同步无齿轮技术的应用。该项技术实现了电梯驱动技术的变革，将电动机轴与曳引轮综合应用，使电梯传动效率由原来的60%提升到85%以上，永磁同步无齿轮驱动技术在电梯驱动中的应用，具有重量轻、振动轻、体积小等优点。（2）行星齿轮驱动技术。行星齿轮驱动技术的传动效率优势十分突出，最高传动效率可以达到90%。应用行星齿轮驱动技术取代蜗轮蜗杆传动方式，其加工处理较为复杂，整体成本较高，限制了该技术的应用及推广。（3）同步行星齿轮驱动技术。同步行星齿轮驱动技术综合了永磁同步无齿轮驱动和及行星齿轮驱动技术的优点，在普通中低速电梯中应用同步行星齿轮驱动技术，可以实现1:1曳引比，从而减少了曳引钢丝绳瓦弯折，延长钢丝绳应用寿命。但是同步行星齿轮驱动技术对电梯运行性能改善不大，且造价较高，影响该技术的应用推广。
2.4采用绿色能源技术
我国在新能源的利用上不断的创新以及普及，太阳能、潮汐能以及风能的、地热能等多种能源的应用已经成为了常态，且利用技术也在不断的完善。绿色能源的应用，在电梯的消耗中广泛应用，在一些高层电梯中，楼顶上进行了太阳能装置的设置，这样在电梯的运行中就可以利用太阳能，对其提供能量，白天太阳光充足时，通过太阳能进行能量的储存，夜晚电梯运行中就可以利用这部分能量，起到了一定的节约能源的作用。
结语
近年来，围绕电梯节能技术创新，很多企业和相关单位投入了大量的人力物力，不但开发出一批具有市场价值的节能技术与产品，而且也确实在积极推动电梯产品及行业的良性发展，巨大的市场空间和良好经济效益让众多的电梯节能技术及时推广应用，可以说市场的认知与符合市场经济规律的利益推动，也将是推动电梯节能工作的有序快速发展的动力。
参考文献
[1]马洪伟.新时期的电梯节能降耗技术[J].电工文摘，2015（02）：64-67.
[2]杜传海.VVVF调速技术在电梯节能降耗改造中的应用[N].山西科技报，2015（09）.
[3]刘瑞芳.电梯节能与环保论坛共商行业大计———电梯节能更上层楼[J].建设科技，2015（02）：78.
论文作者:吴彬
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/5
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