我們可以把電梯簡單理解成一個兩端分別懸掛轎廂和配重的定滑輪組,起滑輪作用的曳引機實際上就是一部電動機。當電動機正向或者反向旋轉時,轎廂會相應的上行或者下行,實現了電梯運送乘客或者貨物的目的。位于電梯控制系統中的變頻器是驅動電動機運行的裝置。一般來講,電梯平衡系數為50%左右,即轎廂內放置50%左右載重時,轎廂與電梯配重的重量相當。
電梯驅動控制系統的節能
電梯驅動控制系統經歷了從交流單速雙速的交流異步電機變極調速到交流調壓調速ACVV(Alternation Current Variable Voltage),再到目前的變壓變頻調速VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)。一般電梯中的搭配是用變壓變頻調速控制永磁同步曳引機驅動。電梯的變壓變頻調速是通過改變電機輸入端的電壓和頻率來實現的,利用變頻器控制輸入電壓和頻率的比值保持固定不變(U/F=const),來實現速度的平滑調節。VVVF調速克服了前兩種調速系統效率低,速度調節不平滑等缺點,且比ACVV調速節能達30%。具有、節能、乘坐舒適等特點,是當前電梯最理想、的調速裝置。實現VVVF電梯是代說得上的節能電梯,而永磁同步電機替代了渦輪蝸桿電機,使電梯電機功率大幅度下降,使電梯進入了第二代節能效果,今天我們這里闡述的是第三代節能電梯,適用范圍廣,可以使電梯運行發電的電能再利用。
我們可以將電梯的運行分為以下幾種情況:
(1)轎箱或配重較輕的一邊上升,比如空車上行和滿載下行,這是系統釋放勢能的過程,此時曳引機工作在發電狀態。
(2)轎箱或配重較輕的一邊下降,比如空車下行與滿載上行,此時系統勢能在不斷增加,曳引機工作在電動狀態。
(3)當電梯到達所在樓層減速制動時,系統釋放動能,此時曳引機也工作在發電狀態。
(4)電梯在半載或在接近半載狀態下運行,此時曳引機工作在平衡或接近平衡情況,這是電梯運行的概率情況。
當電梯運行在(1)、(3)情況時,曳引機工作在發電狀態,所產生的能量通過電動機和變頻器轉化為變頻器直流母線上的直流電能。這些能量被臨時存儲在變頻器直流回路的大電容中,隨著電梯工作時間的持續,電容中的電能和電壓會逐漸升高,導致過壓故障,使電梯停止工作。目前,電梯為了避免過壓故障,通常在直流母線上加制動電阻,將這部分能量以發熱的方式消耗在制動電阻上。這種方法不僅將能量白白浪費掉,而且對周圍環境的影響很大。有些情況下,給機房散熱的空調和風機等設備的耗電量甚至超過了電梯本身。
