阮翔

摘要：首先論述了現(xiàn)代曳引電梯的工作特性與能耗組成，建立了現(xiàn)代曳引電梯設(shè)計(jì)中節(jié)能減排體系，然后提出了相關(guān)節(jié)能新技術(shù)：電梯能源再生技術(shù)、高速電梯技術(shù)和永磁曳引機(jī)。

關(guān)鍵詞：曳引電梯；現(xiàn)代電梯設(shè)計(jì)；節(jié)能降耗體系

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3198（2013）09-0172-01

當(dāng)前為了達(dá)到節(jié)能減排的要求，電梯生產(chǎn)商正在通過(guò)不斷優(yōu)化電梯的性能，降低能源消耗，從而可以提高節(jié)能減排的能力。本文建立了現(xiàn)代曳引電梯設(shè)計(jì)中節(jié)能減排體系，現(xiàn)報(bào)告如下。

1現(xiàn)代曳引電梯的工作特性與能耗組成

1.1曳引電梯的工作特性

電梯的重要部件之一是曳引機(jī)，它好比是給汽車(chē)提供動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)，只不過(guò)汽車(chē)的動(dòng)力源是油，曳引機(jī)是靠電力驅(qū)動(dòng)的。我們都知道發(fā)動(dòng)機(jī)有雙缸、四缸、六缸，缸數(shù)越多車(chē)的動(dòng)力就越大。同理，曳引機(jī)的速度越快，電梯上升的速度也就越快。曳引電梯采用曳引輪驅(qū)動(dòng)，區(qū)別于卷筒、液壓缸、螺桿、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯。安裝在機(jī)房的電動(dòng)機(jī)與減速箱、制動(dòng)器等組成曳引機(jī)，是曳引驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力。曳引鋼絲繩通過(guò)曳引輪一端連接轎廂，一端連接對(duì)重裝置。為使井道中的轎廂與對(duì)重各自沿井道中導(dǎo)軌運(yùn)行而不相蹭，曳引機(jī)上放置一導(dǎo)向輪使二者分開(kāi)。轎廂與對(duì)重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪槽內(nèi)產(chǎn)生摩擦力。這樣，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)鋼絲繩，拖動(dòng)轎廂和對(duì)重作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。即轎廂上升，對(duì)重下降；對(duì)重上升，轎廂下降。于是，轎廂在井道中沿導(dǎo)軌上、下往復(fù)運(yùn)行，電梯執(zhí)行垂直運(yùn)送任務(wù)。

1.2曳引電梯能耗現(xiàn)狀

在未來(lái)幾年里，隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的不斷推進(jìn)，電梯產(chǎn)量將保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速度將在15%-20%之間。隨著電梯行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和我國(guó)節(jié)能減排政策的不斷落實(shí)，我國(guó)節(jié)能電梯產(chǎn)量占電梯總產(chǎn)量的比例不斷增大，從2006年的30%增長(zhǎng)到2013年的85%左右。為配合國(guó)家有關(guān)建筑物節(jié)能政策的實(shí)施，各地方政府紛紛出臺(tái)了電梯更換或改造計(jì)劃，將到期需更換的電梯，通過(guò)更換或技術(shù)改造替換成節(jié)能電梯。因此，節(jié)能電梯未來(lái)的市場(chǎng)需求量主要包括三個(gè)方面，一是新增需求量，二是舊電梯的更換量，三是節(jié)能改造量。我國(guó)對(duì)節(jié)能電梯的需求量非常大，需求增長(zhǎng)非常強(qiáng)勁，在未考慮原有電梯改造為節(jié)能電梯的數(shù)量外，2008年-2014年的復(fù)合增長(zhǎng)率已達(dá)到27.27%，大大超過(guò)了我國(guó)電梯需求的增長(zhǎng)速度。

2現(xiàn)代曳引電梯設(shè)計(jì)中節(jié)能減排體系的建立

本系統(tǒng)的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)4：1下輪式曳引傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，把永磁同步主機(jī)應(yīng)用于載貨電梯，并且把電梯設(shè)計(jì)成無(wú)機(jī)房的形式，配以先進(jìn)的一體化變頻控制技術(shù)，使電梯節(jié)能環(huán)保和高品質(zhì)。與傳統(tǒng)型貨梯比較，本系統(tǒng)運(yùn)行噪音下降約10分貝，故障率下降約30%，節(jié)能率達(dá)25%以上，電梯壽命也有所延長(zhǎng)，由于是無(wú)機(jī)房，所以節(jié)省了建筑成本。

4∶1下輪式曳引傳動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)，解決永磁同步主機(jī)的應(yīng)用問(wèn)題，解決無(wú)機(jī)房的井道布置問(wèn)題；永磁同步主機(jī)和一體化變頻控制技術(shù)的配合，實(shí)現(xiàn)電梯的節(jié)能環(huán)保和高品質(zhì)。目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)永磁同步的4：1曳引的無(wú)機(jī)房貨梯，具有首創(chuàng)性。傳統(tǒng)型的載貨電梯所用主機(jī)為技術(shù)水平較低的蝸輪蝸桿式異步主機(jī)，采用的是2：1曳引方式。

本系統(tǒng)具有運(yùn)行平穩(wěn)、性能優(yōu)良、安全可靠等特點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于商場(chǎng)、超市、工廠、批發(fā)中心、車(chē)站、倉(cāng)庫(kù)、碼頭等場(chǎng)所，是一種適應(yīng)現(xiàn)代貨物快速轉(zhuǎn)移需要的新型載貨電梯。本系統(tǒng)目前已在全國(guó)各大城市的工程安全運(yùn)行，均得到高度肯定，取得了良好業(yè)績(jī)，應(yīng)用前景廣闊。

本項(xiàng)目的成功研發(fā)，在經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及科技進(jìn)步方面均有著重要的意義：一是在節(jié)能環(huán)保方面：4：1曳引式無(wú)機(jī)房載貨電梯省電約25%，主機(jī)無(wú)漏油現(xiàn)象，節(jié)省井道、機(jī)房等建筑成本；二是在性能方面：4：1曳引式無(wú)機(jī)房載貨電梯在啟動(dòng)、加減速、?？窟^(guò)程中平穩(wěn)、噪音小、故障率低。本項(xiàng)目符合國(guó)家節(jié)能減排的政策，對(duì)于構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)具有積極地促進(jìn)作用。

3現(xiàn)代電梯設(shè)計(jì)中節(jié)能減排體系的新技術(shù)分析

3.1高速電梯技術(shù)

電梯能耗的多與少跟使用頻率有關(guān)，當(dāng)使用率相同時(shí)，高速電梯要比傳統(tǒng)電梯節(jié)能30%左右。變頻是通過(guò)增加新的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。分給電阻的電流會(huì)將電能轉(zhuǎn)換成熱能散到空氣中。而在這部高速電梯的運(yùn)行過(guò)程中，分給電阻的電能經(jīng)過(guò)能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的加工之后再交還給樓體電網(wǎng)系統(tǒng)重新利用，以達(dá)到提高電能利用率的目的。

3.2永磁曳引機(jī)

采用多極低速直接驅(qū)動(dòng)的永磁同步曳引機(jī)，無(wú)需龐大的機(jī)械傳動(dòng)效率僅為70%左右的蝸輪、蝸桿減速齒輪箱；與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相比，無(wú)需從電網(wǎng)汲取無(wú)功電流，因而功率因數(shù)高；因沒(méi)有激磁繞組沒(méi)有激磁損耗，故發(fā)熱小，因而無(wú)需風(fēng)扇、無(wú)風(fēng)摩耗，效率高；采用磁場(chǎng)定向矢量變換控制，具有和直流電動(dòng)機(jī)一樣優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩控制特性，起、制動(dòng)電流明顯低于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，所需電動(dòng)機(jī)功率和變頻器容量都得到減小。

總之，當(dāng)前我們對(duì)能源的消耗已經(jīng)達(dá)到了前所未有的高度，現(xiàn)代電梯節(jié)能體系的建立對(duì)建筑擁有者和居住者是最為有利的，同時(shí)對(duì)環(huán)境的保護(hù)也做出了貢獻(xiàn)。

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