毕业设计-电梯节能化浅析
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浅析电梯节能的主要措施摘要:我国电梯行业的发展因为科学技术的快速发展而得到了推进。
电梯的节能问题受到全球广泛关注,因为它对整个社会的能源难题具有极其重要的作用。
电梯是在高层建筑中必不可少的电气设备之一,同时也是能源消耗最为重要的设备之一。
实现电梯节能,需要在日常管理方面下功夫,但更关键的是要依赖生产企业的技术研发和制造过程来实现。
尽管电梯目前广泛应用现代技术,但仍有大多数电梯缺乏相关的节能设计,并且在能耗标准方面缺乏明确规定,这导致电梯的能源浪费问题长期存在。
在当前能源短缺的情况下,探究电梯的能源消耗和实现节能改造技术的研究变得十分重要。
关键词:电梯行业;节能问题;能源消耗一、影响电梯能耗的主要因素电梯的能耗水平受到很多因素的影响,因为电梯分为不同的种类,控制系统繁杂,结构多样,涉及到的电气设备特别多。
(一)待机能耗电梯的控制系统、电子显示面板、照明灯、通风等电子系统都能够消耗电梯的能源,当电梯无人乘坐,处于待机状态时,这些电子系统会自动进入休眠状态,控制系统暂停工作,显示面板不显示数字,照明灯变暗,通风口停止,以上电子系统的耗电功率低,能耗少。
(二)运行能耗当有乘客乘坐电梯时,电梯需要消耗较高的能量才能将载重提升到相应的楼层。
电梯总能耗中,占比最大的是曳引和驱动系统的能耗,达到了70%以上。
电梯能耗的绝大部分来自于曳引和驱动系统消耗的能量,其所占比例超过了70%。
不同的电梯使用不同的曳引和驱动系统,配备的电机性能也存在差异。
为了让电梯运行,需要消耗能量来对载荷做功并克服各部件之间的摩擦力。
电梯的运行需要借助电力,通过电动机带动输电机,产生动力来驱动电梯运动。
在运行过程中,电梯要对载荷做功,同时还需要克服摩擦力才能运行,这就需要电能提供足够的动力。
(三)工作条件电梯处于不同的工作条件下,能耗水平也不同。
电梯所需的电能与其行程长度和载荷大小成正比,行程越长或载荷越多,消耗的电能也就越大。
季节和气候变化会对电梯的能耗造成不同程度的影响。
浅析电梯节能技术摘要:随着能源问题越来越突出,国家以及各行各业对于节能减排也越来越重视,电梯作为耗能较大的设备,关系着节约,清洁,可持续发展的大局,其节能问题更是受到了关注。
关键词:电梯;节能技术引言节能是目前摆在人们面前的一个重要课题,根据相关资料统计,我国建筑物能源占到了全国总体能耗的30%左右,是我国开展节能工作的一个重要目标。
电梯作为垂直交通工具是建筑中的一个重要组成部分,其用电量仅次于空调,在国家全面节能减排大背景下,电梯的耗能已经受到人们的广泛重视。
降低电梯能耗、节约电梯用电对行业发展和技术革新有着重要的意义。
现阶段,随着计算机技术、电子技术、变频调速技术和电机技术等机电技术的快速发展,为电梯的节能技术发展提供了可靠的条件。
1.电梯节能的意义和种类随着我国国民经济的飞速发展,高层建筑不断增多。
特别是我国房地产行业的持续发展,我国已经成为世界上最大的电梯制造国和使用国。
2015 年中国 GDP 增长 6.9%,电梯行业作为特殊传统行业在经济下行、市场增量有限的压力下,竞争愈发激烈。
随着电梯的用量越来越多,对电能的需求量越来越大,在建筑业号称“电老虎”的电梯用电量已经达到建筑总用电量的 37%-55%,超过了照明、供水等用电,仅次于空调。
由此可见,电梯节能降耗的发展和应用具有重要的社会意义和经济效益。
目前,应用于电梯的节能技术主要有以下几种:(1)改进机械传动和控制系统。
采用永磁同步无齿轮曳引机和 VVVF(变频调压调速)系统可提高电梯性能节约能源,现已被广泛应用。
(2)应用先进的梯控技术低功耗产品。
例如轿厢使用LED 节能灯、无人自动关灯技术、多电梯智能服务管理技术等。
(3)采用能量回馈技术。
能量回馈装置不但可以将电梯运行过程中产生的机械能转化为电能,提供给附近的用电设备,还避免了由机械能转化为热能造成的机房高温,同时也减少了机房降温设备的耗电量。
2.电梯各耗能系统分析2.1拖动系统拖动系统是对电梯的启动加速,制动减速以及稳速运行起制动作用的系统,该系统的好坏影响着电梯的启动以及加减速度,主要可以分为两类,直流电梯拖动系统和交流电梯拖动系统。
浅谈电梯的节能降耗技术摘要:能源节约,倡导生活的环保,是当今全球都在追求的目标,节约能源是我国的基本国策。
随着我国城市化建设的发展,电梯的使用越来越多,电梯的电量在高楼层日常用电中占据很大的位置,电梯的节能减耗已经引起人们的重视。
本文对电梯的节能降耗技术进行了探讨。
关键词:电梯;节能降耗技术;应用节能,不仅仅是电能的节约,也不仅仅是能源的节约厂更应是资源的节约。
现在我们可以说中国的电梯业正在处于一个“绿色科技革命”之中,各个电梯生产企业在政策的引导下,持续地不断地做一些创新和改进,继续降低电梯的能耗,为我国节能技术做出贡献。
1 电梯节能降耗系统构成电梯要节电,核心是如何将处于发电制动状态电动机输出的电能利用起来。
实际上,电梯的节电大有潜力可以挖掘。
垂直升降电梯具备机械动能,其电动机可以拖动负载旋转运动,随着电动机的拽上和引下运动,其又具备了一定的位能。
机械动能的释放是通过电动机拖动负载减速运动,在位能减少或位能负载下降时,其机械位能也将得到释放,从而就有再生电能产生。
要想有效地达到节约电能的目的,可以将这两部分电能再生利用起来。
电梯节能省电要加装变频控制,从而使电机实现调频调速运行,而变频器主要由整流、滤波、逆变三部分构成。
当电梯与轿厢的重量偏重,即电梯非平衡上下运行或减速到站时,电动机处于发电状态,能量将在滤波电容上累积,产生泵升电压,如果泵升电压过高,就会出现过压保护,影响电梯控制系统的正常运行。
我国国内当前对控制电梯泵升电压所采取的较为简便的方法为:通过泵升产生电压,将一个耗能电阻接通于直流母线之间,电阻上的能量可以有效地得到释放。
如果电梯制动较为频繁,或者其运行经常处于非平衡状态,则能量的浪费是非常严重的;此时的电阻也会发热,由于环境的温度逐步升高,电梯控制系统的可靠性受到了一定的影响,导致电梯的使用寿命缩短;电梯控制系统要想不受降低机房高温的影响,通常用户安装降温设备于电梯机房内来降温,有效防止发生电梯控制系统故障。
浅谈电梯节能技术摘要:电梯是现代建筑物中的重要构成,其在改善居民生活质量方面起到了良好作用。
随着我国城镇化建设的稳步推进,全国范围内的城镇规模不断增大,为了提高土地的利用率,高层建筑随之增加。
因此,电梯行业得到了迅速发展,产业规模得到了进一步提升。
我国电梯行业的特点是:起步晚,技术能力和自主研发能力薄弱,电梯控制的关键技术被国外所垄断,外资及国外生产厂家掌握着电梯控制的前沿技术,如三菱、日立、奥的斯等企业,国内的大部分市场,特别是中高端市场主要被这些厂家所占据。
国内自主研发和生产的电梯公司缺乏核心竞争力,在生产制造方面以零部件的生产为主,对于控制系统方面研发偏少,为了提高电梯的控制技术,我国正积极推进控制系统的自主研发。
关键词:电梯节能;技术引言电梯是现代高层建筑中的常用工具之一,其为人们出行、工作以及运输活动等均创造了便利条件。
电梯是以曳引系统为基础发挥运输作用的电梯类型,在现代高层楼宇中广泛应用。
由于其特有的工作原理,曳引驱动电梯在轻载下行、重载上行和减速制动过程中导致大量能力耗散,只有在大量电力能源支撑下,方能正常运行,这和国家倡导的节能减排理念背道而驰。
现如今,国家能源有关政策有所改变,对能源消耗产品提出了更确切、严格的要求,加强电梯的选配及节能监管是电梯运行管理中的重要构成。
1工作原理电梯是一种常见的电梯类型,其工作原理可以做出如下表述:由钢丝绳连接的轿厢和对重压紧在曳引轮轮槽中,组成曳引系统。
电动机转动时,通过曳引钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力,带动钢丝绳使轿厢和对重做相对运动。
通过确定合适的平衡系数,电梯在现实升降活动中,就能减缩曳引轮载荷差,并强化曳引轮电梯功能,可以将代偿设施安装于电梯内部,进而落实以上操作。
2影响电梯能耗的主要因素首先是待机能耗。
电梯在无人乘坐时为待机状态,其能耗主要由控制系统、显示系统、照明系统、通风系统等产生,而这些系统本身大多为电子系统,功率都不高。
如果电梯长期无人乘坐,则会在控制系统的控制下自动进入休眠状态,照明会变暗,风扇也不再转动,因此待机能耗水平一般较低,可以不考虑待机能耗。
浅述电梯节能的现状及研究方向电梯能量回馈装置是一种新型的,高效的电梯节能技术,但节电效果却因为复杂工况而不尽相同。
通过分析能量回馈技术的原理,主要研究电梯曳引驱动方式、提升高度及电梯速度三种因素对节电率的影响,并且在不同工况现场进行实际测量,以确定影响节电率高低的关键性因素,进一步推动电梯能量回馈技术的发展。
本文根据不同的类型,提出电梯的节能方法,节能电梯在改进过程中面临的处境,最后提出电梯节能技术推广的应对策略。
标签:电梯节能;现状;研究方向1 引言电梯每年运行300天,仅电梯每年消耗约1亿kW/h电力。
因此,在实际应用中需要对电梯进行节能降耗。
电梯在使用过程中,会有载荷势能、动能变化。
当电梯加载时,势能减小;当提升机停止时,动能变小。
从能量守恒定律来说,它被转化为再生的电能。
假如有一种装置运用电力电子技术将再生能源反馈到电网或直接用在电梯的运行过程中,将会极大缩小能量的损耗,起到节电的作用。
2 电梯的能耗分析2.1 电梯能耗模块电梯能耗的主要来源:曳引系统,驱动系统,门机系统,轿厢内照明,通风系统能耗等。
曳引系统的能源损耗主要包括轿厢、对重装置和钢丝绳等。
驱动系统能耗主要是控制、显示能耗,包括层站和轿厢内的控制显示等;门机系统能耗,包括门机控制系统和驱动,轿厢内照明,通风系统能耗等。
电梯的能耗主要集中在曳引驱动装置上,占总能耗的70%。
所以曳引系统能耗是亟待解决的问题,常用的方法是加装电能回馈装置。
2.2 电能回馈技术如果电梯需要负载上下行,降低机械势能,就由曳引机转换成电能,曳引机发电。
此时的电能一定要进行及时的处理,否则将导致曳引机造成损耗。
能量回馈技术可以将能量进行转化,转化方式为运用自动检测变频器将变频器输入的直流电压逆变成交流电输送回同频率的电网。
既实现了绿色、环保和节能,也能将多余电能的再次利用,消除了机房中的主要散热源。
3 电梯节能技术推广的困境(1)高成本问题。
代能量回馈装置的电梯,由于代有能量回馈装置,成本较普通电梯会高出很多,目前国内的电梯市场,开发商在采购时会优先考虑收益,并不愿意采用价格较高的代能量回馈装置的电梯,这就导致能量回馈装置的推广很难实现。
浅析在用电梯的节能改造技术的应用电梯是现代城市交通和建筑中不可或缺的设施,其在提高人们出行效率和舒适性方面有着不可替代的作用。
但是电梯的能耗也是巨大的,一台电梯每年的能耗相当于10多户家庭的用电总和。
为了减少电梯的能耗,节约资源,降低能源消耗和污染,有必要对电梯进行节能改造。
本文主要介绍在使用电梯的节能改造技术的应用及其技术原理。
一、改造技术1.更换低噪音、高效率的电梯驱动系统为了减少电梯维护和能量损耗,有必要更换低噪音、高效率的电梯驱动系统。
采用无张力环带电梯链方法,可以减少运动和维护的成本,同时降低了噪音和振动水平。
采用新的电容式电梯电子控制器和数字直流电梯驱动器可以实现高能效、低噪声运行。
2.安装变频器和节能电机电梯利用率不高,会造成电机无意义的等待运行,能耗比较高。
安装变频器可以根据人流量调节电梯运行速度和电机转速,从而达到最佳能耗状态和运行效率。
另外,使用节能电机也可以降低电梯的能耗。
因为节能电机的效率比同等功率的普通电机高,能够实现较高的效能和更好的运行质量。
3.改造电梯轮道和导轨电梯轮道和导轨系统是电梯安全和运行平稳的关键因素。
采用高品质材料和平滑曲线设计可以减小因磨损和摩擦力所引发的能耗损失,提高电梯的能效和性能。
在设计上,建议采用较小弧度的曲线,降低电梯起始和停止时机械能的消耗。
4.采用光伏面板、压电陶瓷等技术采用光伏面板或压电陶瓷等技术可以根据电梯外部的震动和光照来产生微小的电流,利用这种电流提供部分电能供电梯使用,从而实现能耗的减少。
这种技术可在电梯传统能源的基础上进行电力搭建,为电梯提供一定程度的节能支持,实现更加环保和节能的使用效果。
二、技术原理1.变频器原理变频器是电梯节能改造技术中一种比较常见和有效的控制方法。
变频器的核心组成部分为转换模块,通过斩波控制,将交流电源变换为直流电源,其输出波形可为多种形式。
当输入的电网电压和频率发生变化时,变频器可以根据电流的需求自动调整参数,保持电机的最佳运行状况,从而实现能耗减少的效果。
目录第一部分设计任务与调研 ........................... 2第二部分设计说明................................. 3第三部分设计成果................................. 9第四部分结束语................................. 14第五部分致谢................................. 15第六部分参考文献................................. 1第一部分设计任务与调研1 课题意义在传统的扶梯中,不管人流量多少或者有无乘客,扶梯都以额定的速度运行,造成很大的能量损耗,不间断的运行也使得扶梯各部分的机械磨损严重,缩短了扶梯的使用寿命。
采用PLC与变频器技术对传统扶梯的控制系统进行节能改造,具有调速性能好、节能效果显著、运行安全可靠等优点,是当今社会节能降耗、提高效率的有效手段。
同时由于变频器在启动时电流是从零开始缓慢增加的,所以采用变频器技术后,还可以降低扶梯在启动时的冲击电压对电网的影响。
[1]本文介绍了基于变频器与PLC设计的自动扶梯节能控制系统,设计了该系统的电气主电路,控制电路,控制程序。
系统具有调速性能好、节能效果显著、运行安全可靠等优点。
2 课题研究内容变频器在垂直电梯中得到了很好的应用,但是在自动扶梯中却很少采用。
传统的自动扶梯只有一种速度,因此它的电气控制部分比较简单,多采用继电器控制。
近年来又发展到采用PLC控制,但也只是代替了继电器,提高了可靠性。
由于自动扶梯多用于公共场合,持续工作时间长,当无人乘载时任按原来的速度运行,无疑是对能源很大的一种浪费。
鉴于此原因,很有必要开发一种节能型自动扶梯。
基于变频器的自动扶梯节能设计,为了达到节能目的,可以使自动扶梯以两种速度运行。
即无乘客时以较低速度运行,有乘客时则以额定速度运行。
毕业论文(设计) 题目:节能电梯的模拟控制研究学生:第文龙学号:专业:电子信息工程指导教师:开生科技大学职业教育师学院2015年 6月 2日1 / 42节能电梯的模拟控制研究摘要本论文围绕电梯的模拟控制论题展开研究主要以MCU控制模块核心,控制台电路主要是完成电梯的启动、停止以与楼层数的显示,电梯电路是用来让电梯用户选择目标楼层(作为招信号),电梯间电路是同来让电梯外用户选择目标楼层(作为外招信号),外招使用按键按下与否而引起的电平的改变作为用户请求信息发送到MCU,MCU控制电动机转动,到达目标楼层。
楼层检测模块一般采用传感器,实时检测反馈给MCU,来确定的电机的转停。
报警模块作为电梯的求救系统。
该设计对电梯运行状况的简单模拟,对电机驱动这部分要求不是很严格,只需要实现电机的正反转就可以了,所以选择直流电机和L289N芯片驱动,可根据PWM调节脉宽进行电机调速和正反转。
由L298N部电路无续流二极管对三极管进行保护,所以必须在外部接线OUT1,OOUT2,OUT3,OUT4加入续流二极管保护电路。
L298N的输出电流为2A,最高电流为4A,最高工作电压为50V.利用光电传感器检测楼层,电梯行至楼层标志处(装有光电传感器)时,光槽光线被遮挡,引其电平变化,通过P3.6发送到单片机中R4计数,可实现楼层检测。
并实时的,通过RXD和TXD,送到74HC164数码管显示当前楼层数。
关键字:单片机,电梯,模拟控制Study On Simulation Control Of Energy Saving ElevatorABSTRACTThis thesis is focused on the elevator simulation control topic studied mainly based on MCU control core module and control circuit is mainly completed the elevator starts, stops, and the floor number display, lift circuit is used to allow users in the elevator selection target floor (as in the move of signal), the circuit between the elevator is to let the outside the elevator users select the target floor (as the move of signal), move inside and outside use keys pressed and not caused by the level of change as users request information is sent to the MCU, MCU control motor rotation, reach the target floor.The floor detectionmodule generally uses sensor, real-time detection feedback to MCU, to determine the motor's turn to stop. Alarm module as the elevator distress system.The design of elevator running status of simple simulation, the motor drive the requirements are not very strict, only need to achieve motor positive inversion, so the choice of DC motor and L289N chip drive, according to the PWM pulse width modulation of motor control and reversing. The transistor is protected by the L298N internal circuit without the diode, so the protection circuit of the OOUT2, OUT3, OUT1, OUT4 is added to the external connection..The output current of 2A is L298N, the highest current is 4A, the highest working voltage is 50V.Using photoelectric sensor to detect the floor, the elevator to the floor marks (equipped with photoelectric sensor), light tank light is blocked, the level changes, by P3.6 sent to the MCU in R4 count, can realize the floor detection. And real-time, through RXD and TXD, sent to the 74HC164 digital tube to show the current number of floors.KEYWORDS:SCM, elevator, simulation controlI / 42目录摘要ABSTRACT1 绪论01.1电梯模拟控制的概述01.2本文主要研究容12 系统功能设计12.1电梯的组成与系统的概述12.2电梯控制系统组成框图与工作原理22.3总体方案设计32.4单元电路的设计32.4.1 单片机最小系统32.4.2 电机驱动电路模块62.4.3 报警模块62.4.4 楼层检测模块62.4.5 电梯部电路、电梯间电路与控制台电路模块的设计72.5 系统的调试82.6 本章小结93 电梯控制系统单元电路的设计93.1 单片机最小系统93.2楼层电梯间电路103.3 轿厢电路103.4 控制台电路113.5 楼层检测113.6 电动机驱动123.7 报警部分123.8 本章小节134 软件设计134.1课题的开发环境 (14)4.1.1电路图制作软件Altium designer 7.0144.1.2 S51的程序开发软件Keil154.2 按键查询部分154.3 楼层选择按键功能程序174.4 电机控制部分184.5 楼层检测与显示部分184.6 报警部分与断电保护18结论19致辞19参考文献20附录一:整体电路图与电源电路图21附录二:主程序清单221 / 421 绪论1.1电梯模拟控制的概述电梯进入人们的生活已经150年了。
电梯节能技术过程中存在的问题及对策分析【摘要】摘要:本文主要讨论了电梯节能技术过程中存在的问题及对策分析。
首先介绍了电梯节能技术的重要性,接着列举了存在的问题包括能耗较高、空载运行浪费能源、传统照明系统耗能较高以及电梯系统老化导致能效低下。
针对这些问题,提出了相应的对策,如使用变频调速技术、设置自动关机功能、采用LED照明系统以及定期检查和维护电梯设备。
展望了电梯节能技术的发展前景并进行了总结。
通过本文的研究与分析,可以有效提高电梯系统的能效,节约能源资源,推动电梯行业向着更加节能环保的方向发展。
【关键词】电梯节能技术、能耗、变频调速技术、空载运行、自动关机、LED 照明系统、老化、能效、定期检查、维护、发展前景、总结。
1. 引言1.1 背景介绍电梯作为现代化建筑中不可或缺的设施,为人们的出行提供了方便。
随着社会的发展和人们生活水平的提高,电梯的能耗问题已经引起了人们的关注。
传统电梯系统在运行过程中存在能耗较高、空载运行浪费能源、照明系统耗能较高和电梯系统老化等问题。
为了解决这些问题,电梯节能技术开始逐渐成为行业关注的焦点。
随着能源紧缺和环境污染问题日益严重,电梯节能技术的重要性愈发凸显。
通过采用节能技术,不仅可以降低电梯的能耗,减少空载运行对能源的浪费,还能提高电梯设备的使用效率和延长设备的寿命,从而为建筑节能和环保做出贡献。
在电梯行业中,通过引入新技术和改进传统设计,不断提升电梯节能性能已经成为一个必然趋势。
深入研究电梯节能技术过程中存在的问题及对策,并不断推动电梯行业的发展,将对建筑节能和环保产生深远影响。
通过对电梯节能技术发展的探讨与总结,或许可以为未来电梯节能技术的应用提供有益的参考,促进电梯行业的可持续发展。
2. 正文2.1 电梯节能技术的重要性电梯在现代社会中扮演着至关重要的角色,它们的运行对于人们的生活和工作起着不可或缺的作用。
随着人们对环保和节能意识的增强,电梯节能技术越来越受到关注。
现代电梯设计中节能降耗体系建立分析首先论述了现代曳引电梯的工作特性与能耗组成,建立了现代曳引电梯设计中节能减排体系,然后提出了相关节能新技术:电梯能源再生技术、高速电梯技术和永磁曳引机。
标签:曳引电梯;现代电梯设计;节能降耗体系当前为了达到节能减排的要求,电梯生产商正在通过不断优化电梯的性能,降低能源消耗,从而可以提高节能减排的能力。
本文建立了现代曳引电梯设计中节能减排体系,现报告如下。
1现代曳引电梯的工作特性与能耗组成1.1曳引电梯的工作特性电梯的重要部件之一是曳引机,它好比是给汽车提供动力的发动机,只不过汽车的动力源是油,曳引机是靠电力驱动的。
我们都知道发动机有双缸、四缸、六缸,缸数越多车的动力就越大。
同理,曳引机的速度越快,电梯上升的速度也就越快。
曳引电梯采用曳引轮驱动,区别于卷筒、液压缸、螺杆、直线电机驱动的电梯。
安装在机房的电动机与减速箱、制动器等组成曳引机,是曳引驱动的动力。
曳引钢丝绳通过曳引轮一端连接轿厢,一端连接对重装置。
为使井道中的轿厢与对重各自沿井道中导轨运行而不相蹭,曳引机上放置一导向轮使二者分开。
轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮槽内产生摩擦力。
这样,电动机转动带动曳引轮转动,驱动钢丝绳,拖动轿厢和对重作相对运动。
即轿厢上升,对重下降;对重上升,轿厢下降。
于是,轿厢在井道中沿导轨上、下往复运行,电梯执行垂直运送任务。
1.2曳引电梯能耗现状在未来几年里,随着我国基础建设的不断推进,电梯产量将保持稳步增长,增长速度将在15%-20%之间。
随着电梯行业技术的不断发展和我国节能减排政策的不断落实,我国节能电梯产量占电梯总产量的比例不断增大,从2006年的30%增长到2013年的85%左右。
为配合国家有关建筑物节能政策的实施,各地方政府纷纷出台了电梯更换或改造计划,将到期需更换的电梯,通过更换或技术改造替换成节能电梯。
因此,节能电梯未来的市场需求量主要包括三个方面,一是新增需求量,二是旧电梯的更换量,三是节能改造量。
电梯节能化浅析目录第一章概述第二章电梯的发展史及在现代生活中的应用2.1电梯的发展简史2.2中国电梯增长概况第三章电梯的节能环保趋势3.1能源问题迫使节能化3.2客户认可节能第四章电梯平衡系统与节能4.1 平衡系数第五章电梯的曳引机5.1 曳引机的分类与组成5.2 电动机5.2.1电动机的分类及组成5.2.2 电动机工作原理5.3电梯的曳引机比较5.31无齿轮曳引机的节能时代5.4 永磁同步碟式马达5.41永磁同步电动机工作原理5.42 V3F结束语参考书目摘录第一章概述本文主要简述了电梯在我国的发展简史,以及电梯的一些基本常识,电梯已经成为现代社会不可或缺的交通运输工具。
在矿石资源即将枯竭社会节能环保要求的大背景下,电梯的节能化也在悄悄的进行中,文章着重论述了影响电梯耗能的主要系统、部件的节能化…第二章电梯的发展史及在现代生活中的应用2.1 电梯的发展简史1854年,在纽约水晶宫举行的世界博览会上,美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯第一次向世人展示了他的发明-历史上第一部安全升降梯。
1899年查尔斯?西伯格加入了奥的斯电梯公司,也带来了自动扶梯这个新名词。
西伯格-奥的斯联合制造了第一部用于公共场所的步进式自动扶梯,它在1900年的巴黎展览会上一展风采。
1900年,美国奥的斯电梯公司通过代理商Tullock &Co.获得在中国的第1份电梯合同——为上海提供2台电梯。
从此,世界电梯历史上展开了中国的一页。
1907年,奥的斯公司在上海的汇中饭店(今和平饭店南楼,英文名Peace Palace Hotel)安装了2部电梯。
这2部电梯被认为是我国最早使用的电梯。
1951年冬,党中央提出要在北京天安门安装1部我国自己制造的电梯,任务交给了天津(私营)从庆生电机厂。
4个多月后,第1部由我国工程技术人员自己设计制造的电梯诞生了。
该电梯载重量为1 000kg,速度为0.70m/s,交流单速、手动控制。
1959年9月,公私合营上海电梯厂为北京人民大会堂等重大工程制造安装了81台电梯和4台自动扶梯。
其中这4台AC2-59型双人自动扶梯是我国自行设计和制造的第1批自动扶梯,由公私合营上海电梯厂与上海交通大学共同研制成功,安装在铁路北京站。
1974年,机械行业标准JB816-74《电梯技术条件》发布,这是我国早期的关于电梯行业的技术标准。
1976年12月,天津市电梯厂制造了1台直流无齿轮高速电梯,提升高度102m,安装在广州市白云宾馆。
1979年12月,天津市电梯厂生产了第1台集选控制的交流调速电梯,速度1.75m/s,提升高度40m,安装在天津市津东饭店。
1982年4月,天津市电梯厂、天津直流电机厂、天津蜗轮减速机厂组建成立天津市电梯公司。
9月30日,该公司电梯试验塔竣工,塔高114.7m,其中试验井道5个。
这是我国最早建立的电梯试验塔。
1985年8月,中国迅达上海电梯厂试制成功2台并联2.50m/s高速电梯,安装在上海交通大学包兆龙图书馆。
北京电梯厂生产了中国第1台微机控制的交流调速电梯,载重量1 000kg,速度1.60m/s,安装在北京图书馆。
1987年,国家标准GB 7588-87《电梯制造与安装安全规范》发布。
该标准等同采用欧洲标准EN81-1《电梯制造与安装安全规范》(1985年12月修订版)。
该标准对保障电梯的制造与安装质量有十分重要的意义。
1988年12月,上海三菱电梯有限公司引进技术生产了中国第1台变压变频控制电梯,载重量700kg,速度为1.75m/s,安装在上海市静安宾馆。
1994年10月,亚洲第1高、世界第3高的上海东方明珠电视塔落成,塔高468m。
该塔配置奥的斯公司电梯、自动扶梯20余部,其中装有中国第1台双层轿厢电梯,中国第1台圆形轿厢三导轨观光电梯(额定载重量4 000kg)和2台7.00m/s的高速电梯。
1996年8月,苏州江南电梯有限公司在第1届中国国际电梯展上展出了微机控制交流变压变频调速多坡度(波浪型)自动扶梯。
1998年10月28日,位于上海浦东的金茂大厦落成,它是中国最高的摩天大厦,世界第4高。
楼高420m,88层。
金茂大厦配置电梯61台,自动扶梯18台。
2台三菱电机公司额定载重量2 500kg、速度为9.00m/s的超高速电梯是目前我国额定速度最快的在用电梯。
1998年,无机房电梯技术开始受到我国电梯企业的青睐。
1999年,GB 50096-1999《住宅设计规范》规定:7层及以上住宅或住户入口层楼面距室外设计地面的高度超过16m以上的住宅必须设置电梯。
2002年6月,国家质量监督检验检疫总局等单位在北京石景山游乐园联合主办了以“为了孩子的安全快乐、为了明天”主题的关于电梯、客运索道、游乐设施等特种设备的安全宣传教育活动。
12月,《中国电梯》编辑部出版了2003年安全乘梯、文明乘梯公益宣传月历,通过漫画的形式向人们介绍安全乘电梯知识。
生活在继续,科技在发展,电梯也在进步。
电梯的材质由黑白到彩色,样式由直式到斜式,在操纵控制方面更是步步出新-手柄开关操纵,按钮控制,信号控制,集选控制、人机对话等,多台电梯还出现了并联控制,智能群控,数字;双层轿箱电梯展示出节省井道空间,提升运输能力的优势,变速式自动人行道扶梯大大节省了行人的时间;不同外形的扇形、三角形、半棱形、圆形观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。
2.2中国电梯增长概况我国电梯年产量增长里程碑年份里程碑实际年产量/万台1983 突破5千台0.511986 突破1万台1.131993 突破2万台2.411998 突破3万台3.022001 突破4万台4.672002 突破6万台约6.20…2006年国内电梯和自动扶梯总产量达16.8万台,成为全球电梯市场之首。
根据中国电梯行业协会的统计数字,目前国内电梯的保有量为75万台左右,国内每年销售的新梯正以15万台左右的速度递增,近年来我国备案在册的电梯数量正在以每年高于20%的速度增长,到2008年底将超过100万台,我国将成为全球电梯保有量最大的国家。
第三章电梯的节能环保趋势3.1能源问题迫使节能化随着油价、能源价格的上涨,现在对绿色建筑的需求越来越大。
电梯的能源消耗基本上占整个大楼整体电能消耗的8%,作为一个单一的用电的设备,这个也是一个非常大的比例。
如果我们能够运用好的技术的话,可以有很大的机会降低这个方面的能源消耗。
现在我们可以说中国的电梯业正在处于一个“绿色科技革命”之中。
环保的无齿轮的电梯技术,迅速代替了传统的液压和有齿轮的技术。
我们看一下不同技术的液影技术的消耗,相对于无齿轮的技术可以节省70%的能源,相对于有齿轮的驱动,可以节省50%的能源。
从90年代末至今,以应用变频、同步技术的电梯才开始向节能化发展。
尤其是同步技术的应用,将电梯真正带入了一个节能时代。
根据行业权威数据统计,应用同步技术的电梯能够平均能节约20%—40%。
也正是在同步技术的引入过程中,行业内涌现了一批节能电梯的先锋倡导者,以身居国内电梯行业大户的西子奥的斯为例,由其于2002年在国内首推的节能无齿轮电梯OH5000系列,应用了永磁同步技术,在能源的节省上同传统电梯相比可以达到44%。
目前,作为国内首家将能量反馈技术应用于中低速电梯领域的企业,西子奥迪斯已将其最新节能技术产品——Regen锐进能源再生电梯正式交付楼盘使用,首批该型号电梯已入驻北京龙和时代大道社区。
根据年初进行的实地测试,半年中使用能源再生驱动系统的电梯,可比该社区同规格的乘客电梯平均节52.53%,综合节能55%左右,堪称是当前中低速电梯领域的节能魁首,节省了大量的电力,矿石能源。
3.2客户认可节能节能环保将是客户的优先选择。
从开发商本身的收益而言,作为能源再生电梯的研发和推广者做了精确的估算:以每户90平方米经济适用房为例,1梯2户12层,每层售楼面积180平方米,12层共2160平方米。
每平方米加价15元,就可用于能源再生电梯的购买;而由于采用新技术后,开发商每平米即使向用户增加30元,用户应该还是能接受的,但对销售房子本身而言既提高了楼盘档次,又增加了销售卖点。
当开发商把能源再生型电梯装入楼盘,消费者是否买帐呢?建筑行业内最近一次针对在京市民的问卷显示:74%的市民表示买房时对房屋的节能有要求;如果开发商采用节能技术而带来成本增加100元/平方米以内,80%的市民表示基本能够接受;89.5%的市民认为房屋采取节能措施后,市民将是最终受益者。
由此可见,节能意识在市民心目中是很认可的。
当然,成本在购买中仍然是不可回避的问题,与房产开发商不同,消费者更注重购买成本和使用成本的权衡。
按照当前能源再生电梯所能达到的节电成本,一台普通电梯1天消耗60度电、1度电0.7元计算,一年电费支出约1.5万元,如果使用能源再生电梯,则可节省电费0.7万元以上,10年下来就是7万元。
在使用中顾及并考虑到消费者的需求,由此,节能或能源再生型电梯占据了“人和”。
10年前,楼道中感应开关还是一种新型智能化节能产品,但今天已成为普通产品在众多建筑中落地开花,10年间节约的能源总量虽很难统计,但足以支付当初采用新技术所增加的成本。
从电梯技术研发和推广上,伴随着国家节能减排力度的加大,电梯也在快步走向绿色节能化,国内各主流电梯生产商将纷纷主推其节能电梯产品。
在国家倡导节能减排的大环境下,拥有类似能源再生等先进节能技术和功效的电梯,将大范围覆盖既有改造建筑和新生建筑这两大市场。
第四章电梯的平衡系统与节能4.1 平衡系数系统的主要功能是相对平衡轿厢重量,在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内,保证电梯的曳引传动正常,系统主要由对重和重量补偿装置组成。
对重侧重量=轿厢重量(1+K)K 为平衡系数K这个系数是通过长期收集电梯实际耗能情况得出来的最节能系数。
即电梯平衡系数在40%-50%区域间运行起来是最节能的,通常设为45% 。
一般电梯在运行时,载重多接近额定载重10%—50%,若设K为0%,那么电梯在运行时,曳引机需要消耗额定载重50%的功率X运行时间;若K为45%,那么曳引机需要消耗额定载重5%的功率X运行时间,即节省了曳引机45%的电能。
以上可见平衡系数的中重要性。
第五章电梯的曳引机电梯的曳引机是电梯耗能最高的部分之一,随着曳引机的不断改进,其耗能也在不断降低。
5.1 曳引机的分类与组成曳引机:是电梯的主拖动机械,驱动电梯的轿厢和对重装置作上下运动。
电梯曳引机通常由电动机,制动器,减速箱,曳引轮及底座等组成。
曳引机可分:无齿轮曳引机和有齿轮曳引机。
1. 有齿轮曳引机(如图1):拖动装置的动力,通过中间减速器传递到曳引轮上的曳引机,其中的减速箱通常采用蜗轮蜗杆传动(也有用斜齿轮传动),这种曳引机用的电动机有交流的,也有直流的,一般用于低速电梯和高速电梯上。