电气自动化中的节能技术使用探析 陈茂雄

发表时间:2018/7/25   来源:《基层建设》2018年第18期   作者:陈茂雄
[导读] 摘要:随着社会经济的发展,我国的电气自动化有了很大进展,电气的节能也越来越受到重视。
        广东卓梅尼技术股份有限公司  广东省中山市  528404
        摘要:随着社会经济的发展,我国的电气自动化有了很大进展,电气的节能也越来越受到重视。本文就基于以上背景,对我国电梯节能技术的发展问题进行的相关论述,旨在从根本上提升电梯运行的效率及低能耗性,以期为相关工作人员提供帮助。
        关键词:我国;电梯;节能技术;发展
        引言
        在我国经济水平和科技水平不断发展的今天,整个国家的综合能力也得到了一定程度的提升,为了有效推进科学技术的进一步有效发展,已经将其应用到社会上的很多领域中去,尤其是在电气工程中。就目前来看,虽然科技的进步切实提升了电梯运行过程中的高效性及实效性,但随之而来的耗能量过大等问题也逐渐浮出了水面。由此可见,相关工作人员为充分发挥出电梯在建筑行业中的经济效益及服务效益,就应将当前的发展着力点放在节能技术的开发及应用上,并在保障电梯稳定及可靠运行的前提下,降低其运行时对各类能源的消耗量。
        1电气自动化节能设计重要性分析
        随着我国高新技术的不断研究与应用,在电气自动化工程中得到了广泛的应用。如何提高电气工程的自动化技术与能源节约对于企业发展具有重要的影响。电气自动化节能技术的使用,可以极大地降低电力能源的消耗与损失,减少电网供应紧张的现象。电力企业强化电气工程中的节能设计,有利于提高电气设备工作效率、减少电力能源的消耗、节约生产成本、增加企业经济效益。因此,加强电气工程中节能技术的研究与使用具有很重要意义。
        2电梯节能降耗技术的创新
        事实上,电动机是电梯耗电的主要部分,同时它也是电梯节能的主要应用空间。采用永磁同步拖动与制动电能回馈技术。业内有关人士认为,能源再生技术和电梯的完美结合将打破传统无齿轮电梯从节能到“造”能的飞跃。电梯能耗问题将进入一个崭新的阶段,应用制动电能回馈技术可在此耗电水平节电率16%~42%,平均节电30%左右。许多电梯仍是采用传统的交流变极调速和交流调压调速技术。这部分电梯电能损耗极大,同时也增加了这些用户的电费负担,因此这些用户也是怨声载道。对这部分电梯可提倡电梯节能技术的使用和改造旧电梯的控制系统,采用先进的变频控制技术和永磁同步电机可节能30%~50%左右,同时再采用能量反馈技术可高达70%,还能有效提高电梯运行的舒适感、稳定性和安全性。
        3电梯节能技术的应用
        3.1电梯电能回馈器的再生利用
        PFE系列电梯回馈装置是通过国家质量监督检验中心,广东省特种设备检测院,上海市特种设备检测院和深圳电子产品质量检测中心的安全检测,适用于各类型垂直电梯节能应用。PFE采用了独特的柔性双PWM和LCL滤波技术,当一台电机进行制动时,制动阶段产生的再生电能将回馈到上级变频器,从而导致设备直流母线电压升高,影响设备安全及正常运行。PFE并联的到变频器设备直流母线,将母线电压限制到可接受水平,并将制动再生能量回馈到电网。通过直流母线端子直接连接至变频器或者逆变器上,当直流母线电压达到一个设定值时,PFE自动开通以防止直流母线电压继续增长。PFE的运行与变频器或者逆变器无关,且电子器件由直流母线电压供电。以此可以有效的将位能用动能产生的电能转换成交流电回送到电网,起到节电作用,且没有电阻耗能产生的热量,还可以使机房的环境温度降低,有效的改善了电梯控制系统的运行温度,延长电梯的使用寿命。机房可以减少或者不再使用空调,又可以节约机房空调设备的投入和空调用电,电能损耗可减少≥30%。PFE根据电机功率选型,与原系统并联使用,不影响电梯的可靠性,安装和使用方便。电压谐波畸变率≤5%,完全符合IEC61000-3-2及GB/T14549规定,故障自动脱离,可以使电梯节省30%的耗电。使电梯效率提高、运行平稳、设备寿命延长,结合PLC或微机控制,更显示无触点控制的优越性:线路简化、控制灵活、运行可靠、维护和故障监测方便。


        3.2改进电梯机械传动和曳引的节能技术
        目前高层建筑电梯多采取蜗轮蜗杆式传动方式,其传动方式在应用中传动效率较低,为实现电梯节能,需要提高电梯传动效率,具体技术措施如下:(1)永磁同步无齿轮驱动技术和同步无齿轮技术的应用。该项技术实现了电梯驱动技术的变革,将电动机轴与曳引轮综合应用,使电梯传动效率由原来的60%提升到85%以上,永磁同步无齿轮驱动技术在电梯驱动中的应用,具有重量轻、振动轻、体积小等优点。(2)行星齿轮驱动技术。行星齿轮驱动技术的传动效率优势十分突出,最高传动效率可以达到90%。应用行星齿轮驱动技术取代蜗轮蜗杆传动方式,其加工处理较为复杂,整体成本较高,限制了该技术的应用及推广。(3)同步行星齿轮驱动技术。同步行星齿轮驱动技术综合了永磁同步无齿轮驱动和及行星齿轮驱动技术的优点,在普通中低速电梯中应用同步行星齿轮驱动技术,可以实现1:1曳引比,从而减少了曳引钢丝绳瓦弯折,延长钢丝绳应用寿命。
        3.3电梯拖动结构节能
        (1)调频的节能。电梯拖动结构节能主要就是提升拖动装置中机械能与电能相互转换的效率及质量。对于拖动结构的调频节能而言,其初始阶段被研发的目的并不仅是降低运行期间的能耗问题,而是对电梯进行运行速度的调节,提升其运行期间的平稳性及可靠性。(2)能量的回馈。通常情况下,在电梯实际运行期间,无论是上行还是下行都不用必须使用到相关驱动装置驱动整体轿厢的运行,而轿厢自身所产生的重力机械能也只能通过热量的发散出来。在电梯实际运行过程中融入能量的回馈技术,能够将的轿厢以实际产生热量转换为供使用的电能,利用相关装置在将此些电能输送到电网运行系统中,以实现电梯的节能。(3)能量的储存。电梯实际运行能量的储存主要就是指在原有电梯变频结构的基础上接入蓄电池装置,而在电梯中发电机正常运行的情况下,直流母线内部电压升高,并为蓄电池蓄电,此运行环节所储备的电能能够供给电梯其他装置诸如:照明及通风装置等正常运行。
        3.4电梯控制结构节能
        (1)能量再生技术。电梯控制系统是电梯能够正常运行的核心系统,而在此方面进行技能的优化及改进过程中,相关技术人员就可将研究的重点放在能量再生技术上。一般情况下,电梯运行效率的判定应基于电梯运行频率、时间及速度等参数数据等方面,同时在电梯实际运行过程中将热能转换为其他动力及电能,从而实现能量的再生。(2)电梯的待机与停机。随着科技技术的快速发展,智能电梯技术被广泛应用在了各领域建筑之中,而基于电梯技术的控制系统进行节能期间,相关技术人员也应将关注的重点转向至电梯停机与待机过程中,而其具体的节能流程就是在电梯待机与停机阶段关闭其内部的照明及通风系统,从而降低电梯实际运行过程中的能耗问题。(3)电梯群控结构节能。电梯的实际能耗主要在电梯加速及减速过程中,因此为从根本上提升电梯的实际技能性,工作人员也可从群控结构入手,应用网络技术及模糊控制系统等,对电梯群体设置派梯系统来统一规范电梯的运行效率,降低电梯在加速及减速过程中的次数,从而提升电梯运行的节能性。同时,电梯群控技术的应用还应基于大量的实验及研究才能够确立适当的运行参数。
        结语
        总而言之,通过对我国电梯节能技术的发展问题进行相关论述,我们不难发现,节能技术的应用为进一步巩固与夯实电梯在建筑行业中所占据的重要地位奠定了坚实的基础,为从根本上降低电梯在实际运行过程的能耗问题,现阶段相关工作人员需注重对电梯节能技术的完善及优化上,并与互联网技术相结合,力争为电梯使用用户带来最优的体验。
        参考文献
        [1]朱孟韬.高速电梯节能驱动一体化系统设计与实现[D].南京理工大学,2017.
        [2]邵鹏.论我国电梯节能技术的发展问题[J].山东工业技术,2015(14):29.
        [3]姚泽华.基于超级电容的电梯节能控制技术与能效评价方法研究[D].天津大学,2012.
        [4]苏金章.建筑设备电气自动化系统节能控制研究[J].中外企业家,2015,14:217+220.
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