摘要：电梯是建筑内辅助交通工具，以曳引机为动力，带箱体上下运行，用于多层建筑乘人或载运货物。社会经济的持续发展，高层建筑群越来越多，电梯使用越来越普遍，为居民日常生活带来了诸多便利。能量回馈技术，就是把电梯自身存在并且无用的直流电逆变为可用、有效的交流电，是解决电梯能耗大的有效途径和方法。本文主要分析了能量回馈节能技术在电梯节能中的应用策略。
关键字：能源回馈；电能；技能；运用
近年来，随着节能减排工作在日常生活中的广泛开展，如何做好电能节能降耗已经成为人们关注的重点。能量回馈节能技术在电梯节能中的应用，可以节约开发成本和节省电费，由于采用高效无齿轮节能主机和无齿轮曳引主机，使电机的功率和电梯的主电机功率大大减小，使消耗的电和变频器的功效均大幅度降低。并且能量回馈技术具有较强的抗干扰能力，可以保证电梯的安全稳定的运行，借助能量回馈技术实现对电梯系统自测，有效的避免了电流的回送。笔者从电梯能量回馈技术特点及工作原理分析入手，探讨了能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用。
1能量回馈技术概述
随着我国经济的快速发展，对于节能产业的大力研究，以节能为理念的相关技术应运而生。能量回馈技术是以节能作为基本的理念要求，可以将机械运动过程中所产生的动能和势能高效的回收到电网之中，属于一种能量再生装置，并且实现了将能源回馈到电网之中。当电梯达到目标层，释放的机械功能最大，同时，电梯运行中电动机可以利用变频器将机械能转变为电能，并储存在变频器的大电容之中，但是储存的容量毕竟有限，那么储存的电容很可能产生满溢事故。
目前国内外有很多针对能量回馈技术的研究，且均获得了一定研究成效。例如，西门子公司所推出的电机四象限变频器，其将有源逆变单元从变频器中分离出来，作为一个外围装置并联到变频器的直流侧。另外，能量回馈技术的主要结构分为四个部分，分别是串联电感、滤波电容、外围电路、三相IGBT等电路组成。
2电梯能量回馈技术特点及工作原理
2.1能量回馈技术的特点
能量回馈技术在国内已经有了研究和发展，并且有与之相关的产品问世。能量回馈系统中的拓扑结构，由于其功率开关的器件不同而可以被分为全控器件型结构以及半控器件型结构两大类。全控型器件，如IPM、GTR、IGBT或MOSFET的结构特点为动态响应迅速、集成度和开关频率高，并且利用这类全控型器件还能够使系统的效率大大提升。半控器件型结构又称晶闸管型器件结构，这类结构中的晶闸管具有超强的耐浪涌冲击、耐流和耐压能力，这是比全控型功率器优越的地方，并且价格较低，保护和驱动电路简单。
2.2工作原理
实际上，电梯运行的过程是一个电能和机械能转换的过程，如果电梯需要重载上行或者是轻载下行，此时，就要给电梯提供足够的能量，这样一来才能够加大机械势能，然后，电梯通过曳引机把电能转换成机械势能，曳引机就处于一个耗电状态；如果电梯需要轻载上行或者是重载下行，此时，就要降低机械势能，电梯的机械势能由曳引机转换成电能，此时，曳引机就处于一个发电状态。在曳引机进行发电的时候，产生的电能一定要进行及时的处理，否则的话，会对曳引机造成损耗。常规的做法是通过制散热电阻把发的电转化的热能散发到空气中，这就造成电梯机房的温度很高，通常需要安装空调和排风机来降温。
能量回馈技术的应用就是替代制动单元和制动电阻，通过自动检测变频器的直流母线电压，将变频器的直流环节的直流电压逆变成和电网电压同频同相的交流电压，再经过多重噪声滤波环节之后连接到交流电网，实现绿色、环保、节能的目的。该设备设计目的就是优先于制动电阻工作，在保证回馈电流不污染电网的情况下实现多余电能的再次利用，同时消除机房主要散热源。
3能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用
能量回馈技术通常在高速电梯和超高速电梯上被运用。
高速电梯及超高速电梯因快速制动会产生泵升电压，而一般的外加制动电阻的能耗制动却无法立即将其控制，此时就会造成电极的绝缘、电解电容和开关器件的损坏，甚至整个系统的安全都会因此受到威胁。
3.1能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用
制动高速电梯和超高速电梯制动时，如果使用一般的外加制动电阻，消耗的能量会很多，并且电阻的发热现象也会很严重。改善发热和系统制动的问题是能量反馈技术在高速电梯和超高速电梯上得以运用的关键。大多数中低速电梯采用能量回馈技术没有很大的意义，因为它们使用的是蜗轮蜗杆减速的驱动主机，然而这种主机反传动的效率不高。目前，在中低速电梯上运用永磁同步无齿传动技术是为能量回馈技术的使用奠定基础。现在很多电梯公司都已经陆续发现了在中低速电梯上运用永磁同步无齿传动技术的重要性，并开始关注。
3.2电梯运行过程中的能量流动
电梯通过变频调速达到最高运行速度后，此时电梯的机械功能最大，而电梯若要抵达目标层，则需要逐渐减小运行速度至电梯静止，整个过程电梯进行了机械能的释放。在整个过程中，电动机能够利用变频调速器把机械能转化为电能在直流环节变频器的大电容中存储，而大电容的容量也是有限的，由机械功能转化而来的电能也会发生满溢事故。
然而，若没能及时地释放储存在大电容之中的电量，则也可能发生电容过压现象。电梯这一势能性负载由对重平衡块与载客轿厢构成，可以均匀地将负荷拖动。欲使对重平衡块与轿厢的质量平衡，那么此时的轿厢载重量就要保持在50%左右，在电梯运行的过程中，若没有达到这种情况则对重平衡块与轿厢之间就会产生机械势能和质量差。电梯质量较重的装备在下行的过程中，机械势能会逐渐减小，这部分变化的机械势能经电动机被转化成为变频器直流环节大电容器储备的电能。电梯质量较重的装备在上行的过程中，机械能增大，这部分能量是通过电动机由电网的电能转化而来。
4推广电梯节能的必要性
由于目前面临着能源严重缺乏的问题，尤其是电能在当前的社会发展过程中受到经济的制约。因此构建能源节约型社会变得越来越有必要。实现节能需要从各个方面都积极的应用节能理念，在电梯中采用能量回馈技术不仅绿色环保，而且对于高速电梯的制动具有很强的安全性保障。
当前国家将能源节约放在了行政工作任务中，不断提出要构建起节约型政府、节约型产业的理念。同时，国家还制订了相应的政策机制来确保环保政策的开展和实施。估算200万台电梯，平均日运行时间为3h，且每个电梯的耗电量为15千万，那么一天所有电梯的耗电量为9000万度，则一年下来的耗能约为320亿度。此耗电量几乎等用于一个大城市的居民生活用电量的总和，如果采用能量回馈技术可以节约的年电量大约为130亿度。由此可见，采用能量回馈技术可以有效的改善环保问题，还能够保证电源侧的电流呈正弦波型，使电梯成为环保和绿色产品。
5结束语
现阶段在国内的电梯行业领域，在投入大量精力在乘感舒服度与外观的装潢方面的同时，也要加大对节能的研究探讨。能量回馈型节能技术在电梯节能的实际应用中举足轻重，节电效果显著，能为我国带来巨大的社会效益与经济效益，从而为我国政府构建节约型社会贡献力量。
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