电梯节能控制系统研究

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摘 要：电梯作为能耗较高的机电特种设备之一，在当前节能环保的社会背景下，其节能降耗问题也越来越受到人们的关注。本文在深入分析电梯节能控制系统重要性的基础上，从电梯的传动部分、操纵控制方式及能量回馈三个方面出发，对电梯节能控制系统做如下论述。

关键词：电梯节能 控制系统 环保

随着社会经济的迅速发展，“节能”、“环保”已成为当前人们关注的话题之一，由此可以看出，我国能源与环境之间的矛盾也越来越突出。电梯作为耗能大、运行时间长的生活设备，其系统节能已经引起了国际社会的共同关注。在21世纪科学技术迅速发展的时代，电梯技术取得了一系列突破性的发展，这在符合当代“绿色环保”时代主题的同时，最大限度的满足了人们的生活需求。

一、电梯节能控制系统的重要性

随着我国城市规模的不断扩大，大量高层、超高层建筑投入使用，为电梯企业的发展提供了市场空间。电梯作为现代建筑的必备交通工具，其生产量及生产水平都在原有的基础上有所提高，但在当前全球能源逐步减少的趋势下，国家政府对各类节能减排设备制定了有针对性的管理措施。电梯作为建筑设备中的“耗能大户”，如何实现其绿色、环保、节能功能，则成为整个电梯行业急需完善的问题之一。

与其他国家相比，我国是一个能耗大国，还是一个能源利用率较低的国家，结合当前节约型社会的建设背景，“低碳生活”一词在智能建筑行业中出现的频率也越来越高。在实际生活中，所谓的“低碳生活”是指减少日常生活所耗用的能量，从而降低碳，特别是二氧化碳的排放。引申到智能建筑这个领域，可以理解为以日常生活工作关系密切的大型公建为对象，通过采取加强建设管理和优化设备控制的措施，达到节能、减排、降碳的目的。

二、电梯节能控制系统中的节能技术

（一）传动部分上的节能技术

在传动部分的节能技术上，提高电梯机械的传动效率是达到其节能目的的关键途径。一般的电动机在运行时，额定转速比较高、输出转矩比较小，必须经减速机构将转速降低且提高转矩的情况下才能驱动曳引轮，不能直接驱动曳引轮。在当前使用的电梯中，其传动方式仍以蜗轮蜗杆传动为主，存在着传动效率低这一明显缺点，其传动效率只有原来的60%，因而在提高传动效率、实现节能环保的过程中，必须研究出能够代替蜗轮蜗杆的产品。常见的技术措施包括以下几个方面：

首先，永磁同步无齿轮驱动技术。同步无齿轮技术作为电梯驱动上的改革，实现了电动机轴与曳引轮同轴的运行应用，这一技术的应用摒弃了传统减速箱的负荷，将传动效率提高了85%以上，大大超过了传统的曳引机。该技术的应用，因其密封性能高等优势，减少了油的使用量，同时还具备重量轻、体积小、振动小等优点，因此受到人们的青睐。

其次，行星齿轮驱动技术。与蜗轮蜗杆传动技术相比，该技术的传动效率占据极大优势，最高可到90%。在该技术的研究中，技术人员通过长时间的实践研究发现，要想使行星齿轮驱动取代蜗轮蜗杆传动，除了考虑加工技术外，还需要考虑该技术的应用成本。

最后，同步行星齿轮驱动技术。该技术的应用，是对前两项技术的综合，在充分提取前两项技术优势的基础上，使其在普通中、低速电梯上达到1：1的曳引比，以此来减少曳引钢丝绳的长度及曳引钢丝绳的弯折，大大延长了电梯钢丝绳的使用寿命。但在其实际应用中，与之前两项技术相比该技术只有在提升高度较大时才能发挥出自身的优势，且生产成本较高，正因如此，多数厂家因同步性齿轮驱动技术的成本而放弃生产使用。

（二）电梯在操纵控制方式上的节能技术分析

针对多台集中并列的电梯，在实现节能控制时，其基本途径在于对电梯的运行方式进行合理调配，以此来避免不必要的资源浪费。在电梯操纵方式放，主要包括并列控制方式、梯群程序控制方式及梯群智能控制方式三种，具体分析如下：

首先，并联控制电梯。在使用并联控制电梯时，电梯的数量多在2——3台左右，其共用层部分站外召唤按钮，且电梯本身具备一定的集选功能。并联控制电梯的应用，其优势在于没有运行任务时，受控制的2——3台电梯中，一台能够停在基站；另一台则停在预先设置的楼层，即人们日常说的“自由梯”；在出现运行任务时，基梯则会从基站向上运行，而自由梯则会自动下降到基站替补；当除了基站之外的楼层需要电梯时，其会自动前往，并发出顺方向的要梯信号，若要梯信号与自由梯运行方向相反时，这一任务则由基梯去完成，自由梯返回基站。当3台并联集选组成的电梯运行时，其中的2台电梯可以作为基站梯，另外一台则为备行梯，运行原则为类同的2台并联控制电梯。

其次，梯群程序控制电梯。一般来讲，群控是指用微机控制和统一调度多台集中并列的电梯，它使多台电梯集中排列，共用厅外召唤按钮，按规定程序集中调度和控制。其程度控制分为四程序及六程序。前者将一天中客流情况分成4种：上行高峰状态运行，下、上行平衡状态运行；下行高峰状态运行及闲散状态运行，并分别规定相应的运行控制方式。后者比前者多上行较下行高峰状态运行，下行较上行高峰状态运行两种程序。

最后，梯群智能控制电梯。与上述两种控制相比，该方式在应用中，具备数据采集、交换、存贮等功能，并能在此基础上对收集到的数据进行分析、筛选。在该控制系统中，能够准确的显示出所有电梯的运行状态，确保电梯出现问题时能够及时发现、解决。此外，梯群智能控制电梯在实际应用中，充分运用了计算机的优势，对客流情况进行了准确分析，并制定出最佳运行控制方式，该电梯的优势在于节省电梯的运行时间。

（三）电梯在能量回馈方面的节能技术分析

针对电梯能量回馈，主要是指通过相应的方式，在电梯运行中加装能量回馈装置或使用能量回馈技术来达到电梯节能的目的。电梯在使用能量回馈技术后，其优势体现在以下几个方面：第一，PWM脉宽调制技术的应用，能够凭借自身准确的输出相位来抑制电梯运行中产生的高次谐波；第二，在该节能技术中，通过采用先进的微处理器，能够有效的提高电梯的运行速率、稳定性及运行精度；第三，应用电抗器和噪声滤波器，可直接和380——460V电网驳接使用，在需要频繁起制动的场合，节电更明显；第四，通过电梯能量回馈，其能量转换率能够保持在97%以上，节能效率则可以保持在15%——40%左右；第五，通过能量回馈，能够将电梯产生的能力进行回收利用，在实现电梯系统节能环保的同时，还能降低系统发热量，减少电梯的维护工作，提高电梯的使用寿命。

总 结：

综上所述，深化电梯节能控制技术研究，在实现电梯环保运行、推动电梯发展中起着促进作用。这就要求相关人员能够结合着我国电梯的实际发展趋势，在现有的基础上加快研究步伐，扩大电梯节能控制研究范围，提高电梯的节能性能，为其今后的发展奠定坚实的基础。

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