電梯運(yùn)行頻率較高,運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),屬于建筑工程中能耗較高的機(jī)電設(shè)備。當(dāng)前,能源問(wèn)題及環(huán)境問(wèn)題日益突出,節(jié)能降耗問(wèn)題備受社會(huì)關(guān)注。為提高電梯節(jié)能效果,在電梯系統(tǒng)中應(yīng)用電梯節(jié)能系統(tǒng)。在分析電梯節(jié)能控制系統(tǒng)重要性的基礎(chǔ)上,從建筑電梯傳動(dòng)部分、操縱控制方式與能量回饋等方面對(duì)電梯節(jié)能及其控制進(jìn)行研究。
電梯節(jié)能控制系統(tǒng)重要性研究
社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)城市化進(jìn)程加快,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,高層建筑與超高層建筑投入應(yīng)用,為電梯企業(yè)發(fā)展提供了巨大的市場(chǎng)空間。電梯屬于高層及超高層建筑不可或缺的交通工具,運(yùn)行頻率高,運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),能耗高。目前,能源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)峻,為實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,政府提出節(jié)能減排措施,要求各行業(yè)采取措施降低能耗。電梯屬于建筑中重要的能耗設(shè)施,屬于節(jié)能降耗的重要對(duì)象。相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)能耗較大,能源利用率較低,應(yīng)用電梯節(jié)能控制系統(tǒng),可以提高能源利用率,降低電梯能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo),其經(jīng)濟(jì)意義及社會(huì)意義重大。
電梯節(jié)能系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究
2.1.電梯傳動(dòng)部分節(jié)能技術(shù)
提高電梯機(jī)械傳動(dòng)效率,是實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能的關(guān)鍵。當(dāng)前,在電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,其額定轉(zhuǎn)速相對(duì)較高,輸出轉(zhuǎn)矩相對(duì)較小,需要通過(guò)減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)速較低,提高轉(zhuǎn)矩方可驅(qū)動(dòng)曳引輪,并沒(méi)有直接對(duì)曳引輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。目前高層建筑電梯多采取蝸輪蝸桿式傳動(dòng)方式,其傳動(dòng)方式在應(yīng)用中傳動(dòng)效率較低,為實(shí)現(xiàn)電梯節(jié)能,需要提高電梯傳動(dòng)效率,具體技術(shù)措施如下:
2.1.1.永磁同步無(wú)齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)
同步無(wú)齒輪技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了電梯驅(qū)動(dòng)技術(shù)的變革,將電動(dòng)機(jī)軸與曳引輪綜合應(yīng)用,將電梯傳動(dòng)效率由原來(lái)的60%提升到85%以上,其傳動(dòng)效率較高。永磁同步無(wú)齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)在電梯驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用,表現(xiàn)出重量輕、振動(dòng)輕、體積小等優(yōu)勢(shì)。
2.1.2.行星齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)
行星齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)其傳動(dòng)效率優(yōu)勢(shì)十分突出,最高傳動(dòng)效率可以達(dá)到90%。應(yīng)用行星齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)取代蝸輪蝸桿傳動(dòng)方式,其加工處理較為復(fù)雜,整體成本較高,限制了該技術(shù)的應(yīng)用及推廣。
2.1.3.同步行星齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)
同步行星齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)綜合了永磁同步無(wú)齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)及行星齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),在普通中低速電梯中應(yīng)用同步行星齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)1:1曳引比,從而減少了曳引鋼絲繩瓦彎折,延長(zhǎng)鋼絲繩應(yīng)用壽命。然而同步行星齒輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)在應(yīng)用中對(duì)電梯運(yùn)行性能提升不大,且造價(jià)較高,影響了其應(yīng)用推廣。
2.2.在電梯操縱控制方式上的節(jié)能技術(shù)
在進(jìn)行電梯節(jié)能系統(tǒng)控制時(shí),需要合理調(diào)配電梯運(yùn)行方式,以降低不必要的能源消耗。在電梯操縱方式上,主要包括并聯(lián)控制方式、梯群程序控制方式與梯群智能控制三種方式。
2.2.1.并聯(lián)控制方式
在電梯運(yùn)行中采取并聯(lián)控制方式,多適用于電梯數(shù)量為兩臺(tái)或三臺(tái)的情況,共用層部分站外設(shè)置召喚按鈕,這種控制方式下的電梯本身具備集選功能。選擇應(yīng)用并聯(lián)控制方式,其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下方面:在沒(méi)有電梯運(yùn)行任務(wù)時(shí),其所控制的電梯,其中有一臺(tái)停在基站,一臺(tái)??坑陬A(yù)設(shè)樓層,為自由梯;在出現(xiàn)電梯運(yùn)行任務(wù)時(shí),位于基站的電梯會(huì)向上運(yùn)行,另一臺(tái)電梯則自動(dòng)下降到基站;基站外樓層發(fā)出電梯召喚指令后,自由梯前往制定樓層,如樓層信號(hào)與自由梯運(yùn)行方向相反,則由基站電梯前往。通過(guò)這種控制方式,提高電梯運(yùn)行效率。
2.2.2.梯群程序控制電梯方式
梯群程序控制電梯方式是依靠微機(jī)進(jìn)行多臺(tái)并列電梯控制與統(tǒng)一調(diào)度,集中排列多臺(tái)電梯,共用召喚按鈕,依據(jù)所設(shè)定的程序進(jìn)行電梯控制及調(diào)度。
2.2.3.梯群智能控制方式
梯群智能控制方式智能化水平較高,可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、交換及存儲(chǔ),并在數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。其控制方式下,可以對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電梯運(yùn)行中存在問(wèn)題并解決。智能控制方式應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),編制出最佳運(yùn)行方式,能夠有效節(jié)約電梯運(yùn)行時(shí)間,降低電梯能耗。
2.3.能量回饋中節(jié)能技術(shù)分析
能量回饋屬于電梯節(jié)能的重要方式,在電梯運(yùn)行中安裝能量回饋裝置以實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。在電梯運(yùn)行中采取能量回饋技術(shù),其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:能量回饋技術(shù)中采取PWM脈寬調(diào)制技術(shù),可以有效抑制電梯在運(yùn)行中所產(chǎn)生的高次諧波;能量回饋技術(shù)中采取微處理器,可以提高電梯運(yùn)行速率、電梯運(yùn)行穩(wěn)定性及精度;設(shè)置電抗器及噪音濾波器,提高電梯運(yùn)行環(huán)境舒適感,節(jié)電效果較好;電梯能量回饋技術(shù)的應(yīng)用,其能量轉(zhuǎn)換率在97%以上,電梯節(jié)能效率在15%-40%范圍內(nèi); 應(yīng)用電梯能量回饋技術(shù),進(jìn)行電梯產(chǎn)生能力回收再利用,在提高電梯節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上,降低系統(tǒng)發(fā)熱量,降低電梯維護(hù)頻率,延長(zhǎng)電梯應(yīng)用壽命。深入研究電梯節(jié)能系統(tǒng)及其控制措施,可以有效提高電梯傳動(dòng)效率,優(yōu)化電梯運(yùn)行時(shí)間,降低電梯能耗,實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
電梯屬于建筑工程必不可少的交通工具,其運(yùn)行頻率高,運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),能耗較大。為實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,響應(yīng)節(jié)能減排號(hào)召,需要對(duì)建筑電梯進(jìn)行節(jié)能降耗處理。電梯節(jié)能控制系統(tǒng)應(yīng)用,可以降低電梯能耗,實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行綜合效益。重點(diǎn)從電梯傳動(dòng)部分、操縱控制方式與能量回饋三個(gè)方面對(duì)電梯節(jié)能系統(tǒng)及其控制進(jìn)行分析。實(shí)踐證明,提高電梯傳動(dòng)效率,優(yōu)化電梯操縱控制方式,應(yīng)用能量回饋技術(shù),能夠有效降低電梯能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。