现代电梯设计中节能降耗体系建立分析

阮翔

摘要：首先论述了现代曳引电梯的工作特性与能耗组成，建立了现代曳引电梯设计中节能减排体系，然后提出了相关节能新技术：电梯能源再生技术、高速电梯技术和永磁曳引机。

关键词：曳引电梯；现代电梯设计；节能降耗体系

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2013）09-0172-01

当前为了达到节能减排的要求，电梯生产商正在通过不断优化电梯的性能，降低能源消耗，从而可以提高节能减排的能力。本文建立了现代曳引电梯设计中节能减排体系，现报告如下。

1现代曳引电梯的工作特性与能耗组成

1.1曳引电梯的工作特性

电梯的重要部件之一是曳引机，它好比是给汽车提供动力的发动机，只不过汽车的动力源是油，曳引机是靠电力驱动的。我们都知道发动机有双缸、四缸、六缸，缸数越多车的动力就越大。同理，曳引机的速度越快，电梯上升的速度也就越快。曳引电梯采用曳引轮驱动，区别于卷筒、液压缸、螺杆、直线电机驱动的电梯。安装在机房的电动机与减速箱、制动器等组成曳引机，是曳引驱动的动力。曳引钢丝绳通过曳引轮一端连接轿厢，一端连接对重装置。为使井道中的轿厢与对重各自沿井道中导轨运行而不相蹭，曳引机上放置一导向轮使二者分开。轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮槽内产生摩擦力。这样，电动机转动带动曳引轮转动，驱动钢丝绳，拖动轿厢和对重作相对运动。即轿厢上升，对重下降；对重上升，轿厢下降。于是，轿厢在井道中沿导轨上、下往复运行，电梯执行垂直运送任务。

1.2曳引电梯能耗现状

在未来几年里，随着我国基础建设的不断推进，电梯产量将保持稳步增长，增长速度将在15%-20%之间。随着电梯行业技术的不断发展和我国节能减排政策的不断落实，我国节能电梯产量占电梯总产量的比例不断增大，从2006年的30%增长到2013年的85%左右。为配合国家有关建筑物节能政策的实施，各地方政府纷纷出台了电梯更换或改造计划，将到期需更换的电梯，通过更换或技术改造替换成节能电梯。因此，节能电梯未来的市场需求量主要包括三个方面，一是新增需求量，二是旧电梯的更换量，三是节能改造量。我国对节能电梯的需求量非常大，需求增长非常强劲，在未考虑原有电梯改造为节能电梯的数量外，2008年-2014年的复合增长率已达到27.27%，大大超过了我国电梯需求的增长速度。

2现代曳引电梯设计中节能减排体系的建立

本系统的关键在于设计4：1下轮式曳引传动机构，把永磁同步主机应用于载货电梯，并且把电梯设计成无机房的形式，配以先进的一体化变频控制技术，使电梯节能环保和高品质。与传统型货梯比较，本系统运行噪音下降约10分贝，故障率下降约30%，节能率达25%以上，电梯寿命也有所延长，由于是无机房，所以节省了建筑成本。

4∶1下轮式曳引传动机械设计，解决永磁同步主机的应用问题，解决无机房的井道布置问题；永磁同步主机和一体化变频控制技术的配合，实现电梯的节能环保和高品质。目前国内外尚无永磁同步的4：1曳引的无机房货梯，具有首创性。传统型的载货电梯所用主机为技术水平较低的蜗轮蜗杆式异步主机，采用的是2：1曳引方式。

本系统具有运行平稳、性能优良、安全可靠等特点，广泛运用于商场、超市、工厂、批发中心、车站、仓库、码头等场所，是一种适应现代货物快速转移需要的新型载货电梯。本系统目前已在全国各大城市的工程安全运行，均得到高度肯定，取得了良好业绩，应用前景广阔。

本项目的成功研发，在经济效益、社会效益以及科技进步方面均有着重要的意义：一是在节能环保方面：4：1曳引式无机房载货电梯省电约25%，主机无漏油现象，节省井道、机房等建筑成本；二是在性能方面：4：1曳引式无机房载货电梯在启动、加减速、停靠过程中平稳、噪音小、故障率低。本项目符合国家节能减排的政策，对于构建节约型社会具有积极地促进作用。

3现代电梯设计中节能减排体系的新技术分析

3.1高速电梯技术

电梯能耗的多与少跟使用频率有关，当使用率相同时，高速电梯要比传统电梯节能30%左右。变频是通过增加新的能源转换设备来实现的。分给电阻的电流会将电能转换成热能散到空气中。而在这部高速电梯的运行过程中，分给电阻的电能经过能源转换设备的加工之后再交还给楼体电网系统重新利用，以达到提高电能利用率的目的。

3.2永磁曳引机

采用多极低速直接驱动的永磁同步曳引机，无需庞大的机械传动效率仅为70%左右的蜗轮、蜗杆减速齿轮箱；与感应电动机相比，无需从电网汲取无功电流，因而功率因数高；因没有激磁绕组没有激磁损耗，故发热小，因而无需风扇、无风摩耗，效率高；采用磁场定向矢量变换控制，具有和直流电动机一样优良的转矩控制特性，起、制动电流明显低于感应电动机，所需电动机功率和变频器容量都得到减小。

总之，当前我们对能源的消耗已经达到了前所未有的高度，现代电梯节能体系的建立对建筑拥有者和居住者是最为有利的，同时对环境的保护也做出了贡献。

参考文献

[1]易嘉岩.合理选用电梯[J].中国电梯，2008，19（16）：50-52.

[2]万忠培.浅述电梯节能[J].中国电梯，2008，19（16）：37-38.

[3]张炳义，徐广人.稀土永磁电动机曳引传动系统现状及发展前景[J].中国电梯，2005，16（9）：25-26.

[4]陈志溪，余至林，叶志刚等.电梯工作特性与能耗分析[J].中国电梯，2008，19（16）：45-47.

[5]万忠培，朱武标，何新民.关于电梯能耗的探讨[J].中国电梯，2007，18（7）：28-31.

[6]万健如，刘英培，沈虹等.电梯技术进步与节能方式[J].中国电梯，2008，19（16）：42-44.