曾相紅

摘要：中國城市化發(fā)展的一項重要標志就是高層建筑越來越多，電梯成為了常用的特殊運輸工具。現(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。本論文針對交流雙速電梯和交流變頻調(diào)速電梯的能耗對比進行探究。

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輸設(shè)備。特別是在公共場所，電梯的電能消耗量是非常高的，已經(jīng)超過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。交流雙速電梯在進行電梯調(diào)速的時候，乘客能夠感受到速度的變化。這種電梯設(shè)計結(jié)構(gòu)很簡單，實用性能穩(wěn)定，價格也比較低[1]。但是，電梯要發(fā)揮節(jié)能的作用，就要對電梯進行變頻改造。交流變頻調(diào)速電梯，在運行中，就是采用了變頻調(diào)速的方法對電梯的運行速度進行轉(zhuǎn)換，在能源消耗上相對比較低。下面就針對流雙速電梯和交流變頻調(diào)速電梯的能源消耗情況進行對比。

一、交流雙速電梯和交流變頻調(diào)速電梯拖動方式的比較

關(guān)于電梯的拖動，在電流和電壓調(diào)整上經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段，起初是直流電壓運行調(diào)整電梯運行速度，之后是交流電壓、交流電壓運行調(diào)整電梯運行速度、交流變頻調(diào)壓調(diào)整電梯運行速度、能量回饋式變頻調(diào)壓調(diào)整電梯運行速度。現(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方式

交流雙速電梯的運行速度調(diào)節(jié)，是通過快車繞組與慢車繞組之間相互切換對電梯的運行速度進行調(diào)整的，按照固定的幾個轉(zhuǎn)速調(diào)整電梯的運行速度，屬于是有級調(diào)速。比如，交流雙速電梯運行中，一般所設(shè)定的速度為啟動速度、慢速、快速、慣性停車等等，操作簡單，以開環(huán)的方式對運轉(zhuǎn)速度進行控制，不僅設(shè)計線路簡單，而且造價也很低[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每秒1米。

（二）交流變頻調(diào)速電梯所采用的拖動方式

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)诫妱訖C中。隨著電源的頻率發(fā)生改變，交流電動機的運行狀態(tài)就發(fā)生了改變，從有級調(diào)速轉(zhuǎn)變?yōu)闊o極調(diào)速。如果變頻的幅度比較大，速度調(diào)整的范圍也會很大。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較高，也具有很高的運行效率，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用的變頻控制系統(tǒng)，對電梯和電機的驅(qū)動進行一體化控制。這種變頻器采用了先進的智能化技術(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)變頻控制器處于運行狀態(tài)，就需要調(diào)動多種技術(shù)，諸如計算機技術(shù)、電機驅(qū)動技術(shù)、智能控制系統(tǒng)和自動控制技術(shù)等，所有的這些技術(shù)集成化、一體化運行，基于距離控制完成電梯的?？?、安全隱患識別和緊急救援等，變頻控制器發(fā)揮著控制作用的同時，還會使電機性能得以充分發(fā)揮，使得電梯在運行中更具有舒適感[3]。電梯一體化變頻系統(tǒng)設(shè)計簡單，外圍接線數(shù)量少，不僅運行成本低，而且電梯的安全穩(wěn)定性相對較高。

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，是由于啟動電流相對較大；無論是空載上行，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電流相對較大

交流雙速電梯的啟動電流相對較大，能源消耗量也自然會非常大。交流雙速電梯所采用的啟動方式通過直接啟動，啟動過程中就會有大量的能源消耗。交流變頻調(diào)速電梯在啟動的時候，所采用的是通過變頻器調(diào)整電梯運行速度，之后啟動，可以使得啟動電流更為平穩(wěn)一些，啟動時所消耗的能量也會非常少。中國城市化發(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，啟動的頻率也相對較高。如果高層建筑所安裝的是交流雙速電梯，就必然會消耗大量的電能，導(dǎo)致能源浪費。

（二）交流雙速電梯空載上行和重載下行都消耗能源

交流雙速電梯運行的過程中，只要電梯處于運行狀態(tài)，交流電動機就要發(fā)電，但是交流雙速電梯所安裝的電動機不能夠逆向發(fā)電，就會導(dǎo)致交流雙速電梯無論是空載上行，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)，電動機發(fā)電過程中，能夠?qū)l(fā)電狀態(tài)傳輸?shù)诫娋W(wǎng)上，從而使得電梯運行的過程中，不僅不會消耗電能，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、保護環(huán)境的作用。

結(jié)束語：

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)速電梯再啟動的時候不會消耗大量的電流，而且電梯運行的過程中，電動機會發(fā)電。因此，交流變頻調(diào)速電梯更值得推廣以發(fā)揮其價值。

參考文獻：

[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)動節(jié)能改造實踐[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)動節(jié)能改造實踐[J].科技專論，2013（14）：182—183.

[4]趙斌.液—電混驅(qū)改善曳引電梯運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.