电梯电能回馈装置的应用

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1、电梯能量回馈装置的应用实践李维善一、我国电梯发展的简要回顾统计数据显示，1979年以前，我国的在用电梯不到1万台。八十年代以来，随着经济建设的持续高速发展，国内电梯需求量越来越大，新增数量整体呈快速上升趋势，并持续至今。根据历年的统计数据:1986年，我国人陆地区电梯年产量突破1万台；1997年达到了近3万台；2002年首次突破6万台；2006达到16.8万台，成为全球Z首。2007年达到21.67J台，这个产量超过了全球当年电梯产量的40%。中国电梯协会提供的信息显示,截止到2007年底，中国大陆在用电梯总数达917313台，成为世界电梯保有量最大的几个国家之一。各

2、省份电梯数量如下:单位：台北京78945重庆22949天津17771贵州5273河北15379云南13203山东30089河南18684内蒙5843江西9429山西9149湖南22035上海94637湖北23351浙江86104陕西16597福建31040新疆8092广西13279廿肃6838广东204057宁夏2210海南7057青海1845安徽13980西藏766江苏79566黑龙江11964四川23400吉林8734辽宁35047总计917313根据有关方面提供的对酒店，写字楼等的用电情况调查材料显示，当出租率或者入住率比较高的时候（超过85%）,建筑物内电梯的

3、用电量可以达到建筑物总用电量的15%-25%仅次于建筑物内制冷、空调的用电量，高于楼内公共区域照明，供水等的用电量。随着电价的不断上涨，电梯节能已经成为广大电梯使用单位十分关注的问题。近年，新建的楼宇中带有电能回馈装置的电梯已经逐渐开始被建设单位选用。二、交流界步电动机的发电原理交流异步电动机也被称为“感应式电动机”，在电动机处在电动状态的时候，转子导体不断地切割旋转磁场的磁力线而产牛电磁转矩，使转子发牛转动并U输出扭矩。但是当交流异步电动机的实际转速高于同步转速的吋候，电动机转子切割磁力线的方向与电动状态的方向相反，于是转子的感应电动势和转子的电流方向都和电动状态时

4、的方向相反，继而导致转矩与转速的方向相反，电动机处在回馈制动的状态下。此时电动机输岀的机械功率V0,从定子到转子的的电磁功率也＜0。P=3UiIicos（i）＜0说明电动机不是从电网吸收有功功率，而是向电网输送有功功率，换句话说此时的一台交流异步电动机已经变成了一台交流异步发电机与电网并联运行。但是电动机仍然需要从电网吸收无功功率以便建立旋转磁场的磁通势。正因为如此，这台发电机不用考虑同步问题。三、泵升电压当我们把一个重物从低处提到高处时，必须要付出能量，当把这个重物从高处放回低处时，这个能量将会释放出来，这是“能量守恒”原理。电梯也是同样的道理，当把电梯向上提时，我

5、们要使用电能，当把电梯从高处放下时，电梯要放出能量，为了均匀拖动负载，电梯由曳引机拖动的负载是由载客轿厢和对重平衡块组成，只有当轿厢载重量加上轿箱额定负载的50%（1吨载客电梯乘客为7人左右）时，两者才相互平衡。此举虽然改变了用能的峰值点，但不能改变平均能耗。而在实际使用的过程中不太可能出现这么巧的事情，即轿箱重量加上乘客的体重正好等于对重平衡块的重量。所以电梯基本上都是处在一种非平衡状态下运行的。在电梯的实际运行中经常会出现以下两种现象：1、乘客较多的吋候轿箱下降。2、乘客比较少或者没有乘客的时候轿箱上升。出现第1种情况的时候乘客的重力势能做功，也就是释放能量。岀现

6、第2种情况的时候，对重平衡块的重力势能做功。这两种状况下电动机就会处在发电的状态。原因是两种重力势能释放的时候就会拉着电动机向前转，从而使电动机的实际旋转速度高于电动机的额定同步转速。但由于电梯用变频器的交一直一交主电力AC/DC整流电路是不可逆的，因此发出来的电无法回馈到电网上去，结果造成主电路电容器二端电压升高，这种现象称为“泵升电压”。另外采用变频调速的电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械功能，电梯达到目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止。从高速到停止（速度为零），这吋电气的频率变化很快就完成了，但电动机的转子带着负载有较大的机械惯性，不可能很快的停止

7、，此刻电动机在这个过程屮电动机也处于发电状态,同样会产生泵升电压。四、泵升电压的处理方式电梯运行中多余的这些能量通过电动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中，回送到电容中的电能越多，电容电压就越高，如不及时释放电容器储存的电能，就会出现过电压。电梯控制系统的保护装置会迫动作,使变频器停止工作，电梯就无法运行了。为了避免这种现象的发生，目前泄放变频器内大电容中电量的方法是采用制动单元和外加大功率电阻，将人电容中电量消耗到外加大功率电阻上，实际上就是口口地变成热能浪费掉了。这种通过内置或外加制动电阻的方法将电能消耗在大功率电阻器中方式，