浅析电梯节能能量回馈控制系统设计

[摘 要]电梯是现在所有高层建筑都必不可少的交通工具，具有非常好的应用前景。随着建筑事业蓬勃发展，建筑物消耗的能源也越来越大，其中电梯的耗能占据着很大的比重。这引起了有关人士和企业的关注，电梯节能技术的一种就是能量回馈，节电率可以达到四分之一甚至更高。要研究电梯的能源如何达到节能的效果以及何种情况采用能量回馈控制系统，那就要求我们对能量回馈技术进行认知和检测，并且研究其应用情况，本文笔者就对以上问题进行了研究。

[关键词]能量回馈；检测；应

中图分类号：TV91；TV544 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0022-01

前言：近些年，随着社会的不断发展，人们的节能减排意识不断加强。然而，在高层楼房不断增多的今天，电梯的使用也越来越多，所以电梯的节能情况备受人们关注。电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统、曳引系统、轿厢、导向系统和重量平衡系统共同组成了电梯系统，电梯的能耗列居全国第二，电梯能量节约刻不容缓。这就要求我们对能量回馈系统进行分析、检测和改进，然后应用在市场上检验出其效果。

1.能量回馈技术的简介

能量回馈技术是以节能减排为准则，以回收机械运动过程中产生的动能和势能为目的，以把能源回馈给电网为结果的一种能量再生装置。能量回馈技术是电梯节能技术的一种，在现在的节能减排中发挥着巨大的作用，节电率一般可以达到25%左右，在电梯运行过程中，电动机中的变频器可以将机械能转化为电能，并且将这些电能储藏到电容中，在电梯达到目的层时，它所释放的机械能最大。利用能量回馈技术的特点，我国已经有很多方面取得了一定成果。

2.能量回馈控制系统的检测

电梯在能量消耗很大，占建筑总能耗的5%左右，因此具有很大的节能空间。然而我国并没有很好的能效评估手段以及国家性的评估标准，正是由于我们国家没有统一的检测和评估能量回馈系统的方法，所以没有办法公平、公正和科学地了解节能效果，电梯的节能监测也就不能正常的进行。如果我们想更好地促进电梯能量回馈控制系统的应用，那么我们必须研究出对电梯回馈技术进行精确评估和检测的方法。

2.1检测系统的功能模块

电梯回馈控制集成系统的功能板块的组成很复杂，包括信号采样、信号处理、微处理器、总线通信、数据分析、生成报告等模块。信号采样模块主要采集电梯回路的电路信号。信号处理模块主要对收到的信号进行过滤。微处理器模块主要控制信号处理模块等的工作情况，以及接受上位机的指令并转化为对其他模块的指令，最后传给上位机软件结果。总线通信模块主要连接微处理器模块和上位机软件的通讯。

2.2系统测试点

系统测试点共有三处，分别为回馈回路测试点、动力回路测试点、总供电电路测试点。待测电流和电压分别通过电流互感器和电压衰减电路接入检测系统。回馈回路测试点中没有制动电阻，位置在回馈电能并网开关前，测量电能质量和数量。动力回路测试点位置是在电梯控制柜和主开关中间，测量电能质量和数量。总供电回路测试点位置在电梯机房内电源闸箱的下边，测量电能数量。反应电梯的节能情况需要计算电梯的回馈节能效率，电梯的回馈节能效率包括动力系统回馈节能效率和系统总体节能效率，而动力和总体回馈节能效率的算法是用回馈电路测试的电能数量分别去除以动力回路测试的电能数量和总供电回路测试的电能数量。

2.3系统上位机软件和下拉机硬件

上位机软件主要包括生成报告、数据分析和测量控制等模块。生成报告模块主要结合电能的数据分析和仪器的测试信息，从而生成检测报告。数据分析模块以得到详细的电能质量情况为目的而对测量结果进行的分析。测量控制模块是接受并存储上位机传输的数据，从而产出下位机指令。软件可以分析数据，计算电梯的耗电、回馈电力等以及生成报告等。下位机硬件包括电压通道衰减和滤压通道、电能数量和质量计算芯片和电流通道滤波电路等。电压通道衰减和滤压通道中分电阻电路中通过线电压时，输入电流的通道的抗混叠滤波电路要与衰减电路的相应频率相符，这样可以在低功率因数时较少产生的能量计量误差。在电梯回馈电能质量和节能效率检测时共用了三片电能数量和质量计算芯片，其中每一片都负责一路电压和电流的检测。电流通道滤波电路的三条回路中，每路的电流都通过电流交换器进行检测，而电流交换器的两端被安装上负载电阻，其阻值决定于系统最大电流和变换器的电流交换比。最后电容和电阻组成的混叠滤波电路把输出信号接入引脚。

3.能量回馈控制系统的应用

随着社会的不断进步，电梯的影子已经随处可见，不论是繁花似锦的大城市，还是星星点点的小县城都离不开电梯，电梯对我们日常生活的重要性不言而喻。然而，电梯的高耗能使得人们不得不去关注电梯的节能技术，基于此，电梯能量回馈技术以其多种优越性得到了广泛的应用，它不但降低了能耗，还降低了成本，保护了环境。同时，由于能量回馈系统具有很好的制动效果，所以高速和超速电梯中应用能量回馈技术已经得到了广泛认可。在注重节约和环保的今天，电梯能量回馈技术一定会得到越来越多的重视和应用。

3.1能量回馈控制系统重要性

随着人类社会的不断进步，人们生活水平的逐渐提高，能源也逐渐面临匮乏的状态，并且电梯所使用的电能还受经济条件所限制，这就迫切需要我们节约能源，开发新技术。我们要在生活的每一时刻、每一地点都节约能源，电梯节能回馈技术为我们构建资源节约型社会贡献很大，它不仅环保、降低能耗，还具有较强的制动性，这样就使电梯更加稳定。在如今这样一个离不开电梯的时代，电梯能量回馈技术已经逐步取代了传统电梯的模式，在我们的生活中占据着举足轻重的地位。

3.2能量回馈控制系统应用效果

能量回馈技术在电梯中的应用十分成功，尤其是在中低速电梯和高、超速电梯对比中更为明显。在以往的中低速电梯中，采用传统技术即可以实现制动，但是在高速和超速电梯中传统的模式已经带动不了电梯正常运转，常常产生机械发热、速度慢等问题，这时就需要能量回馈技术的应用，它的应用不仅可以制动电梯，而且还可以解决机械发热和耗能问题。除此之外，电梯能量回馈系统还可以起到环保效果、降低成本效果以及节约电费的效果。

3.3能量回馈控制系统应用的应用前景

在中低速电梯应用时，传统的永磁同步无齿传动技术，制动效果还可以，但是一旦用在高速或者超速电梯中，那就会由于带动不了电梯的高速运转而摩擦生热，这样极易破坏开关、烧毁电容，而应用能量回馈技术，这种效果会明显降低，制动力增强，还会起到节能、抗干扰的效果。随着人们节能环保意识的增强，能量回馈技术一定会被广泛应用，其未来的发展前景及其乐观，但是，我们也不能止步不前，而是要不断地研究，不断地更新和完善能量回馈操作系统。

4、结语

随着人们的节能意识的不断加强，电梯能量回馈控制系统逐渐得到了应用，而且取得了一定的成绩，电梯节能能量回馈控制系统有着很美好的发展前景。通过对能量回馈系统的检测和实践应用，总结出电梯能量回馈控制系统的一些优点如下：能量回馈技术的应用，使得电梯更加抗干扰、省电、节能、环保，这样使得电梯运行更加顺畅、稳定和长久。虽然电梯能量回馈系统已经有了很好的效果，但是它仍然存在很多不足之处，这有待我们发现、探究，电梯能量回馈技术未来的路还很长，我们要不断总结、不断学习并完善、创新。

参考文献

[1]刘博宇. 基于超级电容的电梯节能控制系统研究与设计[D]. 南京：南京理工大学. 2010：1-1 .

[2] 李存岑 ， 李伟忠 ， 潘国兵 . 一种基于微网的能量回馈型节能电梯应用方案 [J]. 建筑电气 ，2013，02：35-38.