能量回饋在電梯變頻器中的應用
發布日期:
2019-02-26

  電梯能量回饋裝置供應商提醒您:電梯負載由轎廂和對重平衡塊組成。只有當轎廂載重為50%時,轎廂和對重平衡塊才處于基本平衡狀態,否則轎廂和對重就會產生質量差,使電梯運行時產生機械位能。當電梯轎廂重量小于對重塊重量時,電梯上行曳引機發電,下行耗電;反之,上行耗電,下行發電。當電梯重載下行和輕載上行時,所產生的機械能會通過曳引機和變頻器轉化成直流電能,能量反饋單元再將這部分電能回饋到電網,供用電設備使用,起到節約電能的目的。也可以簡單理解為曳引機拖動負載做功,完成機械能和電能相互轉化的過程。


  1.電梯能量回饋裝置的社會與經濟效益


  首先,可達到綠色環保的目標。能量回饋型節能電梯主要將電梯在運行期間所產生的再生制動能量,通過特定的回饋裝置將其回饋到電網,同時確保源側電波的波形形成正弦波,只有這樣才能夠使其達到電磁兼容的要求。另外,由于這些電梯主要應用的是高效率免維護的無齒輪曳引機,并不需要向其內部添加任何油便能夠被使用,因此在環保方面有著積極意義。電梯在節能的同時,為環境提供了極大的保護作用。


  其次,能夠達到節能降耗、節約資源的目標。伴隨經濟的不斷發展,電梯的使用數量正在不斷增加,這也導致電梯成為了耗電量最大的“用戶”之一。而為了能夠達到節省電能源的目標,很多單位都已經應用了能量回饋技術的電梯,每年可節約的電量較高,此項節能型電梯的應用,已經與建設節約型設計要求相符合,給我國節能降耗帶來了極大的積極作用,并實現了經濟效益與社會效益雙贏的局面。


  另外,可減少投資,一定程度上節約開發成本。在能量回饋型電梯中,由于應用了高效的無齒輪節能主機,這便能夠在極大程度上減小電梯主電機的功率。在國內電梯行業中,很多單位還沒有給予高度重視,電梯運行期間的節能問題,并且在電梯能耗水平方面一直缺少相關法規對其進行制約,這便導致電梯的電能耗量不斷增加,無法達到節能效果。近年來,我國在全國范圍內出現了持續性用電緊張的情況,而能源問題也給我國經濟的發展帶來了極大威脅。種種原因的影響,節能已經成為當今社會發展的首要任務。為此,能量回饋型節能電梯得到了推廣與應用,其應用前景也比較廣闊,在節約的大背景之下,逐漸的構成節約型產業結構與消費結構,為建設中國特色的節約型社會奠定堅實的基礎。


  2 能量回饋在電梯變頻系統中的工作原理


  要想使能量回饋技術應用在電梯之中,首先要有可以利用的機械能等能量,再次要對其能量加以利用。因此,我們從應用前提和工作原理這兩個方面對其工作原理進行分析。


  2.1 能量回饋技術在電梯變頻系統中應用的前提

  對能量回饋技術進行應用,首先要明確其運行系統中要有可以使用的能量存在,這是利用能量回饋技術的基本條件。因此,我們從運行特性方面對電梯進行分析,電梯在運行過程中,當達到最高運行速度的時侯,系統具備運行過程中最高的機械能,而這個最大的機械能在到達停層直到停止前的過程中,會被逐步釋放完畢。在這個過程中,存在著可用的能量,這便成為電梯變頻系統中能量回饋技術應用的前提。


  2.2 能量回饋技術在電梯變頻系統中的工作原理

  由于電梯的垂直運動特性,則其必然存在變化的位能,電梯系統會使用對重平衡塊來解決這個問題,但是通常只有當電梯轎廂的載重量達到50%左右時,才會使轎廂與對重平衡,此時兩者的質量差最小,其運動過程中的發電到耗電的量均是最小的。通常電梯轎廂的負載是不固定的,在使用能量回饋技術后,當負載量較小時,電梯上行時可以通過曳引機來進行發電,當下行時,則會消耗所存入的電量;當負載量較大時,則上行耗電,下行發電。在這個過程中,電梯上行所產生的機械能可以通過曳引機聯合變頻器來轉化成直流電,通過能量回饋單元的使用,可以將這部分電能回饋到電梯系統的局域電網絡,此時,網絡內的用電設備均可使用其產生的電能,節省了系統用電。這里的曳引機就相當于一部電動機,當電梯系統處于工作狀態時,曳引機負載做功,使機械能轉化為電能,反之則消耗電能完成其負載運動。


  3 能量回饋在電梯應用過程中的優點


  3.1 能量回饋技術在電梯變頻系統中的節能應用

  通過能量回饋技術,電梯變頻系統通過變頻器來改變電動機的動作,使電梯在負載釋放過程中的機械動能轉變為電能,并將其存儲在變頻器直流環節的電容之中。在對電容儲、放電的過程中,可以有效的解決非能量回饋型變頻器通過制動單元和大功率電阻來將機械能轉化為熱能釋放所帶來的散熱問題,通過對電容中儲存電的利用,可以大大減小其發熱量,可以省去為機房散熱而加裝的風機空調等,其對所存電量無消耗的再利用,可以很好的體現能量回饋技術在電梯變頻系統應用中所帶來的節能性。


  3.2 具有能量回饋裝置的電梯節電量

  經過分析計算和實測可以知道節電量與電梯的運行次數、載重量、運行高度、電梯整機效率等因素相關。通常來說電梯使用頻率高、額定速度快、額定載重量大、提升高度高,則其節能效果越顯著。如果情況相反,其節能效果則不明顯。


  4 電梯變頻系統中對能量回饋的應用


  4.1 電梯適合安裝能量回饋裝置

  電力資源是現代生產生活中所嚴重依賴的動力和能源之一,但是由于目前節能減排理念的提出,對于用電的合理利用也應當有一定的規劃和節制。電梯在不斷地上行下行過程中,頻繁地利用能量,又頻繁地轉化能量,電梯在最快速度上下行的時候,是機械能最大的時候,在停止不動、緩慢開始上下行或者緩慢停止上下行時,機械能就比最快速度上下行的小,少的那一部分能量只是通過熱能散發出去了。并且,電梯使用頻繁,這些能量逐漸積累起來,就是一大部分的能量,有必要采取一系列措施將這些能量合理利用,轉化為其他能力供生產生活使用,起到節能的作用,這就是電梯適合安裝能量回饋裝置的前提。


  在不可再生資源日漸枯竭的今天,減少生產過程中能量的無謂消耗,提高能源利用率,是實現可持續發展的重要保障,也符合我國的能源發展戰略。能量回饋變頻器能夠有效降低電動機正轉時的無功功率,且在電動機反轉時能夠保證多余能量能夠回流至電網。在電梯向高技術發展的將來,市場迫切需要價格低、可靠性高、使用壽命長、使用成本低的產品,能量回饋型電梯必將得到普及和市場的認可,因此,相關人員應該堅持對能量回饋變頻器的研究,推廣能量回饋變頻器的應用,提高能量的綜合利用率。

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