曳引式電梯節(jié)能檢測(cè)方法及裝置探究

李暢暢

摘要：城市的發(fā)展給建筑施工帶來(lái)了巨大的變化，城市人口的激增與城市空間的矛盾不斷地上升，所以高層建筑數(shù)量不斷地增多。電梯作為高層建筑中重要的運(yùn)載裝置，給人們的生活和工作出行帶來(lái)了巨大的便捷。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中電梯無(wú)論是從使用頻率還是使用能耗方面都會(huì)對(duì)電梯自身產(chǎn)生一定的影響。所以對(duì)電梯進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)和評(píng)價(jià)，結(jié)合曳引式電梯在運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能情況進(jìn)行節(jié)能監(jiān)測(cè)。本文將對(duì)曳引式電梯在節(jié)能檢測(cè)的具體應(yīng)用方法和裝置方面進(jìn)行細(xì)致的探究和分析，以供讀者參考。

關(guān)鍵詞：曳引式電梯;檢測(cè)方法;探究

Abstract：The development of cities has brought huge changes to construction. The rapid increase of urban population and the contradiction between urban space continue to rise，so the number of high-rise buildings continues to increase. As an important carrying device in high-rise buildings，elevators bring great convenience to people's life and work travel. In the actual application process，the elevator will have a certain impact on the elevator itself in terms of frequency of use and energy consumption. Therefore，timely detection and evaluation of elevators are carried out，and energy-saving monitoring is carried out in conjunction with the energy-saving situation of traction elevators during operation. This article will conduct detailed research and analysis on the specific application methods and devices of energy-saving detection of traction elevators for readers' reference.

Keywords：traction elevator;detection method;exploration

引言：

電梯與我們?nèi)粘Ｉ钣兄浅Ｃ芮械芈?lián)系，隨著近些年高層建筑設(shè)計(jì)不斷地增加，使得電梯的使用數(shù)量也在不斷地提升。而電梯所帶來(lái)的能源消耗是我們?cè)谌粘Ｉ钪薪?jīng)常忽視的一個(gè)問(wèn)題。一些科研人員對(duì)曳引式電梯的能效進(jìn)行了測(cè)試，并對(duì)其評(píng)價(jià)方法以及節(jié)能裝置進(jìn)行了研究。希望能夠通過(guò)一些方式和手段來(lái)減少電梯所帶來(lái)的能源消耗。在保障電梯為人們?nèi)粘Ｉ畛鲂刑峁┓?wù)的同時(shí)減少電梯的能源消耗量。

一、針對(duì)曳引式電梯能效的評(píng)測(cè)方式

（一）空載測(cè)試的思路

曳引式電梯在運(yùn)行期間，如果是滿(mǎn)載狀態(tài)中上行以及空載狀態(tài)下最為好點(diǎn)，而在上行過(guò)程中電梯處于空載狀態(tài)以及滿(mǎn)載狀態(tài)下電梯向下運(yùn)行時(shí)則最省電。所以，我們?cè)谶M(jìn)行電梯電能測(cè)量的過(guò)程中，會(huì)采取最大的空載下行時(shí)的耗電量來(lái)作為能效測(cè)量的重要參考指標(biāo)，與此同時(shí)平衡系數(shù)的降低會(huì)造成空載下行過(guò)程中電梯的能耗最小，為了保持電能的平衡，需要借助電梯在空載上行過(guò)程中的能量消耗進(jìn)行補(bǔ)充[1-2]。在測(cè)試的過(guò)程當(dāng)中，為了提升被測(cè)對(duì)象的可操作性以及運(yùn)行效率等方面，所以并沒(méi)有采用滿(mǎn)載測(cè)試這個(gè)條件。在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中我們將平衡系數(shù)的影響忽略不計(jì)，那么在空載下行以及滿(mǎn)載下行的條件下電梯所消耗的能量差距較小基本可以忽略不計(jì)。所以我們將應(yīng)用空載的方式來(lái)作為檢測(cè)曳引式電梯在能效測(cè)試過(guò)程中的主要方式。其次就是對(duì)測(cè)試行程的確定，由于受到計(jì)算方式中各項(xiàng)函數(shù)的影響，我們可知函數(shù)中的功率數(shù)值與電梯載重有著直接的關(guān)聯(lián)，設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的行程作為測(cè)評(píng)的運(yùn)行依據(jù)[3-4]。在統(tǒng)一載重以及設(shè)定好電梯運(yùn)行額定速度的前提下，再去確定行程的條件下對(duì)電梯能效進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)的主要因素都有哪些。以下以6層樓以下的建筑環(huán)境舉例，很多電梯的額定速度不會(huì)超出1m/s，此時(shí)電梯的運(yùn)行速度與樓層的高度之間的關(guān)系可見(jiàn)表1.

而在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，建筑層高大多在3m左右，所以電梯的不同額定速度在運(yùn)行形成方面也會(huì)有不同的表現(xiàn)，具體可見(jiàn)表2.

（二）檢測(cè)方式

1.測(cè)試過(guò)程中，工作人員將電源切斷，然后將功率計(jì)算設(shè)備連接到主電源。

2.關(guān)閉所有的電源，讓電梯的轎廂運(yùn)行至樓宇底層。測(cè)試電梯從底層運(yùn)行至頂層，再返回到底層的耗電量則是測(cè)試過(guò)程中的計(jì)量依據(jù)。此外，還需要保證在整個(gè)過(guò)程中確保電梯的運(yùn)行不受干擾。進(jìn)行3-5次的運(yùn)行并記錄數(shù)值，計(jì)算能耗的平均值W1，同時(shí)計(jì)算運(yùn)行形成，記錄為H1。

3.在測(cè)試過(guò)程中為了確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)的一致性，對(duì)于運(yùn)行形成無(wú)法達(dá)到表2的電梯，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和維護(hù)，確保設(shè)備符合檢測(cè)要求，且滿(mǎn)足下列公式：

W=W1+（W1-W2）×（H0-H1）/（H1-H2）

（三）關(guān)于效能等級(jí)

依照上述方案對(duì)曳引式電梯進(jìn)行能效測(cè)試，在確定的載重情況下、運(yùn)行速度相同的條件下。對(duì)不同的傳統(tǒng)方式、生產(chǎn)廠(chǎng)家、使用地點(diǎn)以及調(diào)速方式等不同情況下的電梯進(jìn)行測(cè)試。

二、關(guān)于曳引式電梯節(jié)能裝置的探究

如果電梯出現(xiàn)滿(mǎn)載下行或是空載上行的情況，那么電梯的轉(zhuǎn)動(dòng)速度必然會(huì)影響電梯變頻器轉(zhuǎn)化時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)回饋發(fā)電的情況，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能[5]。對(duì)于所產(chǎn)生的耗電電能將通過(guò)變頻器進(jìn)行全頻整流，電能可能會(huì)隨著線(xiàn)路進(jìn)入直流回路，而這種情況則造成回路線(xiàn)路中的電流上升。一旦出現(xiàn)此類(lèi)情況，為了保障電梯的安全性，設(shè)備會(huì)自動(dòng)對(duì)電流進(jìn)行阻斷，而殘余的電流無(wú)法及時(shí)進(jìn)行分流，造成電能地堆積，逐步形成了泵升電壓[6]。隨著數(shù)值的不斷增加，變頻器的額定運(yùn)行無(wú)法承載必然會(huì)造成故障，無(wú)法繼續(xù)正常工作造成電梯設(shè)備停運(yùn)。

（一）電梯節(jié)能的設(shè)計(jì)方案

為了能夠降低曳引式電梯在運(yùn)行過(guò)程中的能源消耗，科研人員將太陽(yáng)能引入進(jìn)來(lái)補(bǔ)充電梯運(yùn)行過(guò)程中的能源需求，避免在電梯頻繁使用的狀況下，出現(xiàn)能源存儲(chǔ)不足的狀況。

目前我們主要采用雙向DC-DC變換器。設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中是直接將直流母線(xiàn)電壓加到電梯節(jié)能裝置的閾值電壓中，此時(shí)節(jié)能裝置將會(huì)直接將電能轉(zhuǎn)移并存儲(chǔ)到超級(jí)電容器中。當(dāng)?shù)萜魈幱诔潆娺^(guò)程或是充滿(mǎn)狀態(tài)時(shí)，直流母線(xiàn)的電壓值將會(huì)持續(xù)增高直至到一定的界定值[7]。這時(shí)候制動(dòng)單元會(huì)在符合條件的狀況下進(jìn)行運(yùn)行，將產(chǎn)生過(guò)多耗能電阻不斷地匯入到直流母線(xiàn)中，借助電阻設(shè)備自身散熱的方式來(lái)將多余的電流消耗掉，這樣能夠確保電梯在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的多余電阻值符合設(shè)備能夠承受的壓力值保障電梯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而在設(shè)備穩(wěn)步運(yùn)行的過(guò)程中，設(shè)備在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的回饋電能則會(huì)通過(guò)變換器這個(gè)設(shè)備將多余的電能源源不斷地存儲(chǔ)到其內(nèi)部。而出現(xiàn)停電的情況，為了能夠確保電梯繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)存儲(chǔ)了大量電能的變換器又會(huì)向電梯內(nèi)的直流母線(xiàn)向外輸出電能，給電梯的運(yùn)行提供足夠的能量。

（二）節(jié)能裝置

利用DC-DC變換器在不同的運(yùn)行狀況下進(jìn)行儲(chǔ)能和釋放電能。在遇到停電的狀況下及時(shí)對(duì)電梯進(jìn)行供電，確保能量的應(yīng)用合理性。通過(guò)這種方式能夠有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，降低電梯運(yùn)行對(duì)于整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)所造成的運(yùn)行壓力，也能夠避免電梯運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的回饋電能對(duì)整個(gè)電網(wǎng)所產(chǎn)生的影響。一旦遇到突然停電的情況，可以通過(guò)這套輔助系統(tǒng)可以發(fā)揮出其儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)作用，及時(shí)放電確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有效地改變了傳統(tǒng)UPS供電的缺陷，降低了電梯因電能供應(yīng)不足而出現(xiàn)的事故的發(fā)生。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著近些年來(lái)電梯使用率的增加，人們對(duì)于電梯使用的安全性的要求也隨之上升。所以作為電梯的維護(hù)和檢驗(yàn)人員一定要做好對(duì)曳引式電梯的日常檢測(cè)和評(píng)測(cè)工作。確保電梯的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)然也要結(jié)合當(dāng)代節(jié)能發(fā)展的新目標(biāo)，通過(guò)對(duì)再生能源以及節(jié)能裝置的應(yīng)用提升了能源的利用率，降低了電梯對(duì)于能源的消耗。

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