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摘要:随着我国现代化建设的发展，电梯已成为人们出入这些高层建筑物不可缺少的工具。电梯的节能问题越来越受到社会与人们的重视。

关键词:电梯节能技术

随着我国现代化建设的发展，电梯已成为人们出入这些高层建筑物不可缺少的工具。电梯的节能问题越来越受到社会与人们的重视。那么，如何提高电梯的节能技术呢?笔者结合自身的实践经验对此浅述一下自己的观点与看法:

随着我国现代化建设的发展，电梯被广泛使用于商务写字楼、高层住宅小区等人们日常进出的场所，成为人们出入这些高层建筑物不可缺少的工具。根据调查统计，电梯用电量占这些高层建筑物总用电量的 17%~25%以上，仅次于空调用电量，高于照明、供水等的用电量。但是，电梯的节能问题却长期受到社会的忽视。

我国节能电梯的比重偏小，电梯节能的设计、制造、检测、监管等各个环节还很薄弱。有关数据显示，截至 2008 年底，全国在用电梯约110万台。其中，大约三分之一的电梯为交流双速、交流调压调速等老旧高耗能电梯，可节电30%以上的采用永磁同步拖动技术的电梯不足 5%，可以能源再生的应用制动电能回馈技术的电梯不足0.5%。

我国节能电梯技术在某些方面已经达到了国际先进水平，但是另一方面我国的电梯节能工作与发达国家相比差距较大，主要体现在节能电梯的普及率还很低，电梯节能工作起步较晚、基础较弱，社会各界对电梯节能的意识不强等。因此，推进我国电梯节能工作应经是刻不容缓了。

开展电梯的节能降耗工作，有以下几种节能技术。

1.改进机械传动和电力拖动系统

例如将传统的蜗轮蜗杆减速器改为行星齿轮减速器或采用无齿轮传动，机械效率可提高15%~25%;将交流双速拖动(AC-2)系统改为变频调压调速(VVVF)拖动系统，电能损耗可减少20%以上。

2.采用(IPC-PF系列)电能回馈器将制动电能再生利用

电梯作为垂直交通运输设备，其向上运送与向下运送的工作量大致相等，驱动电动机通常是工作在拖动耗电或制动发电状态下。当电梯轻载上行及重载下行以及电梯平层前逐步减速时，驱动电动机工作在发电制动状态下。此时是将机械能转化为电能，过去这部分电能要么消耗在电动机的绕组中，要么消耗在外加的能耗电阻上。前者会引起驱动电动机严重发热，后者需要外接大功率制动电阻，不仅浪费了大量的电能，还会产生大量的热量，导致机房升温。有时侯还需要增加空调降温，从而进一步增加了能耗。利用变频器交-直-交的工作原理，将机械能产生的交流电(再生电能)转化为直流电，并利用一种电能回馈器将直流电电能回馈至交流电网，供附近其他用电设备使用，使电力拖动系统在单位时间内消耗电网电能下降，从而使总电度表走慢，起到节约电能的目的。目前对于将制动发电状态输出的电能回馈至电网的控制技术已经比较成熟，据介绍，用于普通电梯的电能回馈装置市场价在4千~1万元，可实现节电30%以上。

3.更新电梯轿厢照明系统

相关资料介绍，使用LED发光二极管更新电梯轿厢常规使用的白炽灯、日光灯等照明灯具，可节约照明用量90%左右，灯具寿命是常规灯具的30~50倍。LED灯具功率一般仅为1W，无热量，而且能实现各种外形设计和光学效果，美观大方。

4.采用先进电梯控制技术

采用目前已成熟的各种先进控制技术，如轿厢无人自动关灯技术、驱动器休眠技术、自动扶梯变频感应启动技术、群控楼宇智能管理技术等均可达到很好的节能效果。

电动机及其负载节约电能的途径主要有两大类:一是提高电动机或负载的运行效率，如风机，水泵调速是以提高负载运行效率为目标的节能措施，再如电梯驱动用变频器调速取代传统的交流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。二是将电机已转换到负载上的机械能反变换成电能回馈再生利用，使电动机和负载在单位时间内消耗的电网电能下降，从而达到节电的目的。有源能量回馈器即属于第二类节约电能的典型装置。

众所周知，电动机拖动负载旋转运动即具备了机械动能，如果电动机拽引上，下运动的负载(如电梯，吊车,水库闸门等)又具备了位能。当电动机拖动负载减速运动时，其机械动能将释放出来，当位能性负载下降运动时(位能减少)，其机械位能也将释放出来，如果能有效地将这两部分机械能转换成电能并回馈再生利用，就可达到节约电能地目的。

下面以电梯运行为例具体介绍第二类节能装置地节能原理。

变频调速的电梯启动达到最高运行速度后具有最大的机械动能，电梯到达目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止，这一过程是电梯负载释放机械动能的时段。变频调速器通过电动机可以将这一时段的机械能转变成电能存储在变频器直流环节的大电容中，此时大电容好比一座储量有限的小水库，由机械动能转变的电能好比储存在小水库重的水量。如不及时排放小水库中注入的水量，则水库会发生溢出事故。同理，如不及时泄放大电容中的电量，也会发生过压保护事故。目前变频器泄放大电容中电量的方法是,采用制动单元和外加大功率电阻，将大电容中电量消耗到外加大功率电阻上白白浪费掉。有源能量回馈器则可以将大电容中储存的电量无消耗地回收再利用。从而既达到节电目的，又无耗电发热大功率电阻。大大改善了系统的运行环境。

电梯还是一个位能性负载，为了均匀拖动负荷，电梯负载由载客轿厢和对重平衡块组成。只有当轿厢载重量约为50%(如1吨载客电梯乘客为7人左右)时，轿厢和对重平衡块才处于双方质量基本平衡状态，否则，轿厢和对重平衡块就会有质量差，使电梯运行时产生机械位能。电梯质量重的部件上行时，由电动机吸收电网电能转换的机械位能增加。电梯质量重的部件下行时，机械位能减少，这减少的机械位能释放出来通过电动机转变为变频器直流环节大电容重储存的电能，有源能量回馈器再将这部分电能回馈再生利用。

分析计算和样机实测表明，电梯的梯速越快，楼层越高，机械传动消耗越小，则可以回馈的能量越多，最多回馈电量可达电梯总消耗量的46%，即节电率达46%之高。

以上分析表明，在电梯，吊车等快速上下运动的装备中，采用有源能量回馈器具有明显的节能效果。此外，在电力机车，龙门刨床等频繁起制动运行的装备中，也有较明显的节能效果。