液—电混驱改善曳引电梯运行特性及能效的理论与方法

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1、分类号密级太原理工大学博±学位论文＾；■■■■１‘■题一电混驱改善曳引电梯运行特性及能效的趣论与方法目液＇Ｔｈｅ－ＴｈｅｏｒｙａｎｄＭｅｔｉｉｏｄｓｏｆ凹ｂｒｉｄＨｄｒａｕｌｉｃＥｌｅｃｔｒｉｃＤｒｉｖｅ》ｙ‘ＩｍｒｏｖｉｎｔｈｅＯｅｒａｔｉｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＥｎｅｒｇｙ战取ｐｇｐｇ：？’’英文并列题目ＥｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆＴｒａｃｔｉｏｎＥｌｅｖａｔｏｒ．＇＇皆思研究生姓名：赵斌学号：Ｂ２００９００２０专业：机械工程研究方向一：祈电液体化

2、导师姓名：权龙职称：教授学位授予单化太原理工大学论文提交曰巧２０１５／１１？地址：山西太原太原理工大學＾１：扣南起芯．．Ｖ．Ｖ扫＾’’：’＇｜－－，．巧．－Ｖ止矿：：１；对．，；；片１，占（巧１心声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的硏究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。又。＇户一．夫口论文作者签名：日期：关

3、于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其件中包括：①学校有权保管、并向有关部口送交学位论文的原件与复巧⑤；②学校可ｌａ采用影印、缩巧或其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查閱或借閒；④学校可１＾心切学术交流为目分白勺，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可Ｗ公布学位论文的全部或部内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。々瓜＂，Ｗ作者签名：矣卸日期：）爸导师签名：衣日期：太原理工大学博士研究生学位论文液—电混驱改善曳引电梯运行特性及能效的理论与方法摘要电梯作为在高层建筑中运送人及货物的垂直设备，在社会

4、现代化进程中起到越来越不可替代的作用。电梯自被发明至今，产品历经多次更新换代和技术升级，一直为人们的出行提供便捷。诸多研究表明，电梯能耗占高层建筑总能耗的20%左右，随着全球能源日趋紧张，高能耗电梯的发展前景不容乐观，能耗问题严重制约其发展。国内电梯保有量随着社会经济快速发展及国民生活水平的提高而急剧上升，有关数据显示，2014年国内电梯总保有量已达360万台，并以每年大约20%的速度增长。在工业生产规模不断扩大的时代，我国发电能力较弱，能源供应疲软，能源供需矛盾日益突出，节能电梯的研究也越来越受到政府、生产厂商和客户的关注。因此实现电梯的节能降耗不仅具有十分重要的经济价值，能够推动电梯

5、行业的快速发展，而且符合我国现阶段绿色和可持续发展的战略。为降低电梯能耗，达到电梯节能运行的目的，本文结合曳引电梯的结构特点、运行特性及能耗特性，提出一种新型液—电混合驱动曳引电梯节能新原理。该原理将液压泵/马达、蓄能器等元件与曳引机驱动系统相结合，组成可实现能量回收利用的液—电混合驱动曳引电梯节能系统。上述系统与曳引电梯自身驱动系统联接耦合，在电梯运行过程中，当曳引机处于发电状态时，大部分重力势能将以液压能的形式储存在蓄能器中；当曳引机处于电动状态时，蓄能器存储的液压能得以释放，从而辅助曳引机工作，最终达到降低能耗、节约电能的目的。仿真及实验结果表明新型节能电梯能够平稳启动，速度控制平

6、稳，具有良好的速度控制性能；该新型节能电I太原理工大学博士研究生学位论文梯的节能效率约为15%，可显著降低电梯控制系统和机房温度；新型节能电梯采用现有曳引电梯的控制方法，简化了其控制策略。通过以上研究可知在蓄能器充液过程中随着蓄能器压力的增大，节能电梯曳引机将由发电状态转为电动状态造成二次能耗；在蓄能器放液过程中，由于初始压力较大，蓄能器提供的功率比电梯运行所需功率大而造成能量的二次浪费，因此本文进一步提出一种基于变量泵/马达的转矩补偿方法，仿真分析的结果表明该方法能够大幅降低曳引电梯的能耗，电梯运行基本不消耗电能。电梯能耗作为电梯发展的一个重要问题，是电梯研究的热点问题，但电梯安全事故

7、时有发生，因此曳引电梯的安全性能问题不可小觑。电梯现有的保护装置安全钳—限速系统，可解决电梯由于控制失灵、制动器失灵及突然断电等原因造成轿厢的坠落或超速，但由于机械结构不能完全保证万无一失，因此电梯坠落事故还是不可避免。本课题中曳引电梯新型节能系统采用换向阀控制蓄能器的工作状态，当电梯突然断电时，对于不同类型的换向阀，其断电时的机能是不同的。换向阀处于工作位，当蓄能器充液或者放液状态时，此时泵/马达向电梯提供使电梯停止的反转矩，联合