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摘要：在电梯中装设能量回馈装置能够节约一定的电能，但是与此同时也会对电能质量产生一定的影响。基于此，本文对电梯能量回馈装置的原理进行了分析，并利用检测平台对其检验内容展开了探讨，旨在更好的确保电梯能量回馈装置的性能以及安全性。
关键词：电梯；能量回馈装置；原理分析；检验内容
电梯在运行中对于电能的消耗非常高，因此一直以来，很多工作人员就通过对电梯能量回馈技术的开发来实现电梯运行系统的节能。电梯能量回馈装置通过逆变器将原本消耗在制动电阻上的能量转换为交流电能，并将其传送回电网系统进行再生运行或者供附近的电气设备使用，从而减少系统所消耗的电能，实现节约电能的目的。
1 能量回馈装置原理
现代电梯实际运行过程中运用最为广泛的调速形式是交流调频调压调速，这种方式能够把交流电转化为直流电，之后将其逆变成给定的电压以及频率，这样能够保证其具备更好的调速性能，且能耗更低，使用能量回馈装置的电梯基本上都运用这种方式来实现对电梯的控制。这样，随着电梯运行速度的提升，能量回馈装置送回到电网的电能量也就越大。相关研究结果表明，其节电效率最高能达到15%~35%。
1.1 电梯能耗特性分析
在实际运行过程中，电梯轿厢靠着电动机对其进行上下拖动。电梯轿厢中货物或者人数的不同、向上或者向下运动会导致其负载发生较大的变化，因此电动机会出现电动与发电两种工作形态。当电梯处于轻载上升或者重载向下运动时，电动机处于发电制动状态，这时通过能量回馈装置就能够将机械能转变为电能。电梯运行过程中对于电能的损耗主要发生在电动机上、制动电阻上。
1.2 能量回馈装置原理分析
能量回馈装置指的是电梯变频器直流侧大电容中储存的直流电能转换为交流电，然后将其传输到电网的一种设备。其工作原理为：电梯曳引系统处于电动状态下，整个系统处于关断状态；曳引系统处于发电状态时，能量会在变频器直流母线侧进行累积，并形成泵升电压，当直流母线电压超过回馈器启动的工作电压并满足其它逆变条件后，能量回馈系统开始运转，将母线上的能量传输到电网系统中。这样，母线电压会随着能量向电网的传输而缓慢下降，下降到设定的数值之后，能量回馈系统停止运行。
2 电梯能量回馈装置运用的可行性与经济性分析
2.1 电梯能量回馈装置应用的可行性
对某建筑电梯系统两套容量为1.2MW的逆变回馈装置，立项进行了回馈效果测试，测试项目如下：
（1）单台回馈装置独立运行特性
①实际制动功率与理论计算值基本一致。②验证了装置的功能，装置可及时将制动能量回馈至中压电网。③在电梯制动功率大于回馈装置额定功率时，回馈装置能工作在限定功率状态。
（2）回馈装置与电阻并联运行配合
①回馈装置的阀值低于制动电阻时，电梯制动的能量优先由回馈装置回馈到电网，多余的能量由制动电阻吸收。②回馈装置的阀值高于制动电阻时，电梯制动能量优先由制动电阻吸收。
（3）两回馈装置同时运行均衡性
① 均衡性：两套回馈装置同时工作在运行状态，每套回馈装置的功率几乎相等。②当制动功率大于回馈装置额定功率时，剩余能量由制动电阻吸收。
（4）两电梯同时运行工况
①两电梯同时制动时产生的能量，由两套回馈装置同时以最大的能力回馈到电网。②一电梯制动、同时另一电梯加速时，制动能量的大部分被加速电梯吸收，少部分被回馈到电网，直流电压平稳。
综合分析该建筑电梯能量回馈装置的运行和试验数据，可初步判断逆变回馈装置的运行效果在限制直流母线电压、回收逆变回馈电能上达到了设计目的和要求，可以满足现场运行可靠性和功能性要求，并且不会对供电系统造成影响。
2.2 经济性分析
（1）根据该建筑电梯系统回馈装置设置方案等数据资料，运用MATLAB模拟仿真计算，装置回馈电能约占总牵引负荷电量的12.96%。
（2）综合以上电梯数据分析，受设备布置、直流电压测量偏差等因素影响，各站逆变回馈装置回馈电量存在一定差异，但是全线平均节能率在11-14%，与仿真结果相符。
（3）经济效益分析。近期该电梯系统年用电量约为552.5度，年回收电量为71.825度。按电费以0.9元/度计，年节约电费为64.64。设备使用寿命按25 年考虑，共节约电费1616。
3 电梯能量回馈装置检验内容
在电梯检验之前，需要严格的依照相关工作规定做好准备工作，因为电梯设备属于特种运载设备，设备的精密性与技术性都非常高。在对其检验时，需要工作人员携带专业的检查仪表和校正工具，以保障电梯检验工作的质量。在电梯检验工作开展的时候，需要对检验人员的安保工作进行检查，确保每一位进场工作人员都严格的遵守安全防护规范。工作人员通过对电梯运载图纸的研究分析，并结合实际的情况，准确的判断出电梯故障的发生原因，快速的与业主进行沟通，消除安全隐患，保障电梯的稳定运行。
现在虽然电梯能量回馈装置的运用越来越广泛，但是在整个行业中并没有确立统一的检验标准。这主要是由于电梯能量回馈装置对电能的回馈除了与装置本身性能有关之外，电梯的运行参数、硬件配置以及运行状况都会对能量回馈装置的运行质量产生影响。这就导致目前行业中相关生产厂商所使用的检验方法以及检验内容存在一定差异，下文简要介绍能量回馈装置检验的几个关键指标。
（1）逆变效率。逆变效率是并网回馈器的重要参数之一。逆变器在运行时不应造成电网电压波形过度畸变和注入电网过度的谐波电流，以确保对连接到电网的其他设备不造成不利影响。
（2）功率因数（PF）的检验，当回馈器的输出大于其额定输出的20%，平均功率因数应不小于0.85，当逆变器的输出大于其额定输出的50%，平均功率因数应不小于0.95。
（3）同步性能的检验。当电梯能量回馈系统处于工作状态下，逆变电压相位与电网电压是否同步决定着能否将电梯变频器直流母线上的能量回馈至电网。所以，在实际运行中要确保逆变输出的电压与电网电压同频同相。这样通过逆变能量回馈装置输出的电能才不会对电网造成较大的冲击，降低对电网的污染。
（4）安全回路检验。结合目前的安全回路的运行现状分析，当前情况下尽管大部分电梯设备在安全回路装置方面都有按照标准使用简单的串联结构进行组装，但在目前的应用过程这种模式还存在着一定的缺陷，在故障连带性的可能性极大。不适应当前发展阶段的新型电梯的使用。通过采用计算机功能集成法，指的是在电梯安全回路的内部组装保护装置和信息传感装置，同时满足控制系统的连接条件，把安全回路装置在运行状态下的具体数据参数传输到系统内部的处理终端。落实真正的集成控制模式需依靠针对性的软件技术作为平台管理，并且由技术软件来操控电梯的运行任务，对于该部分的改进设想，考虑到可减少不必要的硬件设备，在成本的控制方面起到一定的效果，当前许多电梯开发商就控制系统方面都使用该方法，在正常的使用当中也取到了一些实质性的运行效果。
4 结束语
综上所述，在电梯中加装能量回馈装置可以减少电能的浪费，实现节约能源的目的。但是需要注意的是，电梯能量回馈装置也会产生一定的电磁干扰，对电网电能质量产生影响。因此，实际工作中，工作人员要明确电梯能量回馈装置的运行原理，并对其进行检验，确保该装置能够正常、稳定的运行。
参考文献：
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