交流雙速電梯和交流變頻調(diào)速電梯的能耗對(duì)比

曾相紅

摘要：中國(guó)城市化發(fā)展的一項(xiàng)重要標(biāo)志就是高層建筑越來(lái)越多，電梯成為了常用的特殊運(yùn)輸工具?，F(xiàn)代的高層建筑安裝的電梯主要包括兩種，即交流雙速電梯、交流變頻調(diào)速電梯。兩種電梯在能源消耗上有所不同。本論文針對(duì)交流雙速電梯和交流變頻調(diào)速電梯的能耗對(duì)比進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：交流雙速電梯；交流變頻調(diào)速電梯；能耗；對(duì)比

引言：

現(xiàn)在的城市中，高層建筑鱗次櫛比，電梯成為了使用頻率最高的特殊運(yùn)輸設(shè)備。特別是在公共場(chǎng)所，電梯的電能消耗量是非常高的，已經(jīng)超過(guò)了照明能源消耗和供水能源消耗。目前的高層建筑所安裝的電梯主要為交流雙速電梯和交流變頻調(diào)速電梯。交流雙速電梯在進(jìn)行電梯調(diào)速的時(shí)候，乘客能夠感受到速度的變化。這種電梯設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，實(shí)用性能穩(wěn)定，價(jià)格也比較低[1]。但是，電梯要發(fā)揮節(jié)能的作用，就要對(duì)電梯進(jìn)行變頻改造。交流變頻調(diào)速電梯，在運(yùn)行中，就是采用了變頻調(diào)速的方法對(duì)電梯的運(yùn)行速度進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在能源消耗上相對(duì)比較低。下面就針對(duì)流雙速電梯和交流變頻調(diào)速電梯的能源消耗情況進(jìn)行對(duì)比。

一、交流雙速電梯和交流變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式的比較

關(guān)于電梯的拖動(dòng)，在電流和電壓調(diào)整上經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段，起初是直流電壓運(yùn)行調(diào)整電梯運(yùn)行速度，之后是交流電壓、交流電壓運(yùn)行調(diào)整電梯運(yùn)行速度、交流變頻調(diào)壓調(diào)整電梯運(yùn)行速度、能量回饋式變頻調(diào)壓調(diào)整電梯運(yùn)行速度?，F(xiàn)在的高層建筑所安裝的電梯主要為兩種，即交流雙速電梯和交流變頻調(diào)速電梯。

（一）交流雙速電梯所采用的拖動(dòng)方式

交流雙速電梯的運(yùn)行速度調(diào)節(jié)，是通過(guò)快車(chē)?yán)@組與慢車(chē)?yán)@組之間相互切換對(duì)電梯的運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)整的，按照固定的幾個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)整電梯的運(yùn)行速度，屬于是有級(jí)調(diào)速。比如，交流雙速電梯運(yùn)行中，一般所設(shè)定的速度為啟動(dòng)速度、慢速、快速、慣性停車(chē)等等，操作簡(jiǎn)單，以開(kāi)環(huán)的方式對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制，不僅設(shè)計(jì)線路簡(jiǎn)單，而且造價(jià)也很低[2]。但是，技術(shù)上存在不完善之處，主要體現(xiàn)為乘坐交流雙速電梯的舒適度不夠，平層精度和運(yùn)行效率都比較低，能源消耗量也比較大。通常額度速度不可以超過(guò)每秒1米。

（二）交流變頻調(diào)速電梯所采用的拖動(dòng)方式

交流變頻調(diào)速電梯所采用的是三相電源，變頻電壓采用變頻器完成，之后傳輸?shù)诫妱?dòng)機(jī)中。隨著電源的頻率發(fā)生改變，交流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)就發(fā)生了改變，從有級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)極調(diào)速。如果變頻的幅度比較大，速度調(diào)整的范圍也會(huì)很大。由于采用了變頻技術(shù)，交流變頻調(diào)速電梯的平層精度相對(duì)較高，也具有很高的運(yùn)行效率，乘坐電梯也比較舒適，而且還具有節(jié)約能源的效果?，F(xiàn)代的高層建筑物所安裝的電梯普遍采用了變頻變壓調(diào)整電梯運(yùn)行速度的方式。

二、變頻器所發(fā)揮的作用

目前市面上有多種變頻器，電梯上所安裝的是專(zhuān)用的變頻控制系統(tǒng)，對(duì)電梯和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行一體化控制。這種變頻器采用了先進(jìn)的智能化技術(shù)，主要包括變頻器和編程控制板所構(gòu)成的一體化控制器、電梯顯示控制器、電梯轎頂?shù)目刂瓢逡约半娞蒉I廂內(nèi)的指令板等。當(dāng)變頻控制器處于運(yùn)行狀態(tài)，就需要調(diào)動(dòng)多種技術(shù)，諸如計(jì)算機(jī)技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、智能控制系統(tǒng)和自動(dòng)控制技術(shù)等，所有的這些技術(shù)集成化、一體化運(yùn)行，基于距離控制完成電梯的?？?、安全隱患識(shí)別和緊急救援等，變頻控制器發(fā)揮著控制作用的同時(shí)，還會(huì)使電機(jī)性能得以充分發(fā)揮，使得電梯在運(yùn)行中更具有舒適感[3]。電梯一體化變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，外圍接線數(shù)量少，不僅運(yùn)行成本低，而且電梯的安全穩(wěn)定性相對(duì)較高。

三、交流雙速電梯和交流變頻調(diào)速電梯能源消耗比較

比較交流雙速電梯和交流變頻調(diào)速電梯，后者的能源消耗是比較少的。之所以交流雙速電梯的能源消耗量大，是由于啟動(dòng)電流相對(duì)較大；無(wú)論是空載上行，還是重載下行，都需要消耗能源。具體如下。

（一）交流雙速電梯的啟動(dòng)電流相對(duì)較大

交流雙速電梯的啟動(dòng)電流相對(duì)較大，能源消耗量也自然會(huì)非常大。交流雙速電梯所采用的啟動(dòng)方式通過(guò)直接啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程中就會(huì)有大量的能源消耗。交流變頻調(diào)速電梯在啟動(dòng)的時(shí)候，所采用的是通過(guò)變頻器調(diào)整電梯運(yùn)行速度，之后啟動(dòng)，可以使得啟動(dòng)電流更為平穩(wěn)一些，啟動(dòng)時(shí)所消耗的能量也會(huì)非常少。中國(guó)城市化發(fā)展，大量的人口涌入到城市中，導(dǎo)致城市人口密度非常大，電梯頻繁使用，啟動(dòng)的頻率也相對(duì)較高。如果高層建筑所安裝的是交流雙速電梯，就必然會(huì)消耗大量的電能，導(dǎo)致能源浪費(fèi)。

（二）交流雙速電梯空載上行和重載下行都消耗能源

交流雙速電梯運(yùn)行的過(guò)程中，只要電梯處于運(yùn)行狀態(tài)，交流電動(dòng)機(jī)就要發(fā)電，但是交流雙速電梯所安裝的電動(dòng)機(jī)不能夠逆向發(fā)電，就會(huì)導(dǎo)致交流雙速電梯無(wú)論是空載上行，還是重載下行，都需要消耗能源[4]。交流變頻調(diào)速電梯則不同，這種電梯所安裝的電梯無(wú)論是空載上行，還是重載下行，都能夠持續(xù)發(fā)電，因此不會(huì)消耗大量的電能?，F(xiàn)在安裝的電梯應(yīng)用了電能反饋技術(shù)，電動(dòng)機(jī)發(fā)電過(guò)程中，能夠?qū)l(fā)電狀態(tài)傳輸?shù)诫娋W(wǎng)上，從而使得電梯運(yùn)行的過(guò)程中，不僅不會(huì)消耗電能，而且還起到了發(fā)電的作用，因此交流變頻調(diào)速電梯具有節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的作用。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，交流雙速電梯與交流變頻調(diào)速電梯相比較，交流雙速電梯不僅能源消耗高，而且運(yùn)行的舒適度不夠；交流變頻調(diào)速電梯的能源消耗低，而且運(yùn)行具有較高的舒適度。存在這種明顯差別的主要原因在于，交流變頻調(diào)速電梯再啟動(dòng)的時(shí)候不會(huì)消耗大量的電流，而且電梯運(yùn)行的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)會(huì)發(fā)電。因此，交流變頻調(diào)速電梯更值得推廣以發(fā)揮其價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]于建明.在用電梯節(jié)能改造的研究[J].上海鐵道科技，2012（01）：114—116.

[2]張懷繼.交流雙速電梯變頻驅(qū)動(dòng)節(jié)能改造實(shí)踐[J].現(xiàn)代物業(yè)（新建設(shè)），2012，11（08）：46—47.

[3]雷勇利，胡飛.交流雙速電梯變頻驅(qū)動(dòng)節(jié)能改造實(shí)踐[J].科技專(zhuān)論，2013（14）：182—183.

[4]趙斌.液—電混驅(qū)改善曳引電梯運(yùn)行特性及能效的理論與方法[J].山西：太原理工大學(xué)博士學(xué)位論文，2015.