能量回馈在电梯控制系统中的应用

能量回馈单元基本原理及应用收藏此信息打印该信息添加：单升华来源：未知单升华北京时代新纪元技术有限公司，北京100085摘要 TEFU系列能量回馈单元是与通用变频器配套使用的设备，采用正弦波电流跟踪技术，它主要应用于往复运动、频繁正反转和快速停车的场合，如油田抽油机、电梯、卷绕设备、大型龙门刨床、机床主轴等。

与通常采用制动单元和制动电阻的方式相比，能量回馈单元可以显著节能，并且制动转矩响应动作迅速，是一款绿色、环保、节能的产品。

介绍了它的基本原理、试验波形及应用。

关键字正弦波电流跟踪；制动转矩；响应时间；节能The Basic Theory and Application of TEFU Series Energy Feedback UnitSHAN ShenghuaBeijing New Century Technologies Co. Ltd.，Beijing 100085 China Abstract TEFU series energy feedback unit is a device that is used with general inverter, the sine wave current tracking technology is adopted. The fields of application include reciprocation,often changing direction and rapid brake,such as take out oil machine,elevator,winding device,large planer,principal axis etc. It can save more energy compared with brake unit and brake resistor,and the brake torque is bigger. It is a green, safeguard inviroment and save energy product. It's basic theory,test waves and applicationsis introduced.Keywords sine wave current tracking technology；brake torque；response time；save enengy0 引言在变频器电气传动系统中，当电机的负载是位能式负载，如油田抽油机、矿用提升机等，或大惯量负载，如风机、水泥制管、动平衡机等，以及轧钢机、大型龙门刨床、机床主轴等需要快速制动类负载时，电机都不可避免地存在发电过程，即电机转子在外力的拖动或负载自身转动惯量的维持下，使得电机的实际转速大于变频器输出的同步转速，电机所发出的电能，将会通过变频器逆变桥的续流二极管组成的三相整流电路，储存在变频器的直流母线的滤波电容中。

浅谈电梯电力拖动控制与节能措施摘要：电梯在人们的生活中扮演着重要的角色，已经成为现代社会发展中最为重要的工具之一。

电梯在居民楼、写字楼和商场等场所被普遍运用。

电梯的控制部分是整个电梯系统的核心，电施动控制系统对于保障电梯的稳定运行至关重要。

本文在分析和研究中主要针对电梯电力施动控制的问题和节能的相关措施进行了分析，期望通过本文的分析能够为电梯控制以及节能提供相关的参考和借鉴。

关键词：电梯；电力拖动控制；节能低碳经济和能源节约已经成为当代社会经济发展的主题。

电梯作为当前最为主要的工具之一，其在日常的运行中必然会消耗大量的电能，相关数据显示其电能消耗量仅次于空调。

因此在电梯运行中如何实现节能则成为当前最为主要的问题。

在电梯系统中要积极采用各种技能技术，通过合理的电力施动控制来降低电梯能耗。

1电梯的基本结构虽然目前市场中存在不同的种类和类型，但是从目前所使用较多的电梯类型来看，其在结构和功能等多个方面较为相似。

主流的电梯主要由8个不同的系统所构成。

从电梯系统的内部空间来看，其主要包括含机房、井道和层站三个部分。

从电梯系统的功能层面上来分析，其包含从功能上来分析，又可以划分为八个不同的系统，包括：曳引系统、导向系统、门系统、轿厢系统、重平衡系统和安全系统等不同的系统。

电梯的安全行、可靠性和舒适性是人们对其基本的要求，决定电梯以上性能的主要因素取决于电梯电力拖动系统，在节能理念越来越普遍的背景下，节能成为电梯管理和运行中的重点问题之一。

电力拖动系统和电气控制系统是电梯电气系统的主要组成部分，其中前者主要包括交流同步调速、直流调速和异同步调速三个系统所组成。

随着科学技术的不断发展，目前已经可以采用计算机微处理方式实现对电梯系统的精准控制。

2电梯拖动调速系统与能源消耗之间的关系电梯直流调速系统在多个方面存在优点，其在电梯系统中的运用对于确保电梯的安全性和稳定性具有积极的意义，但是其同样存在较大的缺陷和不足。

具体来讲直流调速系统的主要缺点和不足表现在容量小、维护不方便等不同的方面，采用这种技术已经无法适应现代社会科学技术发展的要求。

电梯回馈电能质量及回馈节能效率检测系统设计电梯是现代高层建筑必备的垂直交通工具，其能耗占建筑总能耗的3%～8%.且具有较大的节能潜力。

目前国际上普遍采用德国工程师协会制定的VDI 4707 Partl标准对电梯的能效进行评估。

我国目前尚未出台有关电梯能源利用效率的检测方法和评价方面的全国性规范标准，只有海南省质量技术监督局、浙江省质量技术监督局、上海市质量技术监督局先后出台了一些参考性地方标准。

由于没有全国统一的评价指标和检测方法.无法科学、公正地确定实际节电效果，法律规定的电梯能效审查与节能监管也难以开展。

能量回馈作为电梯节能技术的一种，节电率通常可以达到15%～35%。

曳引式电梯，在轻载下行或重载上行时，曳引电机处于电动状态，电能转化为势能。

在下行或轻载上行时，曳引电机处于发电状态，势能转化为电能。

对于发电状态下产生的电能，常通过串联制动电阻，将其转换为热量消耗掉。

如果采用能量回馈技术，可以将这部分电能转换为交流电回馈到电网中去。

由于机房减少了散热量，可以节约大量用于电梯机房降温的空调耗电量，还可以明显降低电梯控制系统的故障率，使电梯的工作寿命大大延长，对于建筑物节能降耗及电梯安全运行都有重要作用。

由于没有全国统一的评价指标和检测方法，电梯企业和媒体提供的节能效率及节能数据没有可比性。

电梯用户和供电单位无法确定回馈电能是否对周围其他用电设备造成冲击，也无法确定多久能收回加装能量回馈装置的成本，导致我国在用电梯中，采用能量回馈技术的数量还不足20%。

只有对电梯的回馈电能质量和回馈节能效率进行准确评估，才能促进电梯能量回馈技术的应用：为此本文开发了电梯回馈电能质量及回馈节能效率集成检测系统。

l.系统功能模块开发的电梯回馈电能质量及回馈节能效率集成检测系统的功能模块如图l所示，主要包括信号采样、信号处理、模数转换、电能质量计算、功率和电能计算、光电隔离、微处理器、总线通信、测量控制、数据存储、数据分析、生成报告等模块。

园区物业能源管理的方案第一章能源管理目标降低园区能源消耗，提高能源利用效率，减少能源成本支出，同时实现可持续发展，为园区企业创造更加绿色、环保的工作环境。

第二章能源管理措施第一节能源监测与分析一、安装智能能源监测系统（一）系统选择与安装1.在选择智能能源监测系统时，应考虑其准确性、稳定性和兼容性。

系统应能够准确地测量水、电、气等能源的使用量，并实时传输数据到中央监控平台。

2.安装过程中，要确保传感器的安装位置正确，以保证数据的准确性。

对于电力监测，可在配电箱、配电柜等位置安装电流互感器和电压互感器；对于水和气的监测，可在管道上安装流量计。

3.建立可靠的通信网络，确保监测数据能够及时、稳定地传输到中央监控平台。

可以采用有线或无线通信方式，根据园区的实际情况进行选择。

（二）数据分析与应用1.中央监控平台应具备强大的数据处理和分析功能。

通过对实时监测数据的分析，可以了解能源消耗的动态变化，找出能源消耗的高峰时段。

例如，通过分析电力消耗数据，可以发现园区内企业的生产高峰时段，从而为合理安排能源供应提供依据。

2.确定重点区域和主要设备。

通过对不同区域和设备的能源消耗数据进行分析，可以找出能源消耗较大的区域和设备。

例如，某些车间的电力消耗较大，可能是由于设备老化或运行效率低下导致的。

针对这些重点区域和设备，可以采取针对性的节能措施。

3.为制定节能措施提供依据。

根据数据分析结果，制定个性化的节能措施。

例如，对于能源消耗高峰时段，可以采取错峰用电等措施；对于能源消耗较大的设备，可以进行升级改造或优化运行参数。

二、定期对能源消耗数据进行统计和分析（一）数据统计1.建立能源消耗数据库，定期将监测数据录入数据库中。

数据统计的频率可以根据实际需要确定，一般可以每月或每季度进行一次。

2.对能源消耗数据进行分类统计，包括按时间段、区域、企业和设备等进行分类。

这样可以更加直观地了解不同情况下的能源消耗情况。

（二）制作能源消耗报表1.设计能源消耗报表的格式和内容，使其能够清晰地反映能源消耗的情况。

机电一体化技术在电梯中的应用研究与实践摘要：目前机电一体化及相关技术已得到了极大发展，在众多机电产品中应用机电一体化技术，使其功能更加强大，适用范围得到进一步拓展。

在以往的电梯中应用能量回馈技术较多，但是应用这种技术会导致电梯运行中钢丝绳受到外界干扰激励，其动态特性受到影响，产生较大的振动频率，电梯运行安全得不到保障。

因此，本文对机电一体化技术在电梯中的应用进行了研究。

关键词：机电一体化；电梯；永磁同步电机；一体化控制器一、电梯中应用的机电一体化技术电梯将机械技术、电气技术、微处理器技术、系统工程学等多学科和技术集于一体。

人们要求电梯具有安全、舒适、速度快、振荡小、平层精度高等性能；还要求具有成本低、效率高、维护方便、空间占据体积小等特点。

机电一体化新技术，包括变频驱动技术、智能控制技术、通信技术、安全技术、节能技术以及新技术材料的应用等，已经成为电梯技术发展的主流。

限于篇幅，本文主要介绍机电一体化技术在电梯曳引系统、电气控制系统等几个方面的应用。

1.1曳引系统曳引系统的功能是输出和传递动力，使电梯上下运行，曳引机又称电梯主机。

因为电梯实际运行的速度较低，永磁同步电动机具有低速大转矩、不需要减速机构等优越性能，成为继VVVF技术之后，电梯行业又一次重大的技术进步。

以苏州帝奥电梯有限公司开发的PTM-1永磁同步无齿轮曳引机（如图1所示）为例，节能、省空间、降低建筑建造成本和电梯运行成本是该技术的最大特点，并彻底解决了传统曳引机漏油造成的环境污染问题，达到电机的免维护及环保要求。

较之于以往交流异步电动机电梯拖动系统，永磁同步无齿轮曳引机主要特点：图1帝奥PTM-1永磁同步无齿轮曳引机（1）噪音小，响应快。

以永磁同步电机为主要技术的无齿轮曳引技术减少了笨重庞大的机械传动系统，使机械转矩波动小，转速平稳，动态响应快速准确。

（2）体积小，重量轻。

永磁同步电机应用了高性能永磁材料，相对同容量的异步电机，它的体积、重量都要减小许多，实现了无机房化，减小了建筑面积，降低了成本，并且维护方便。

电梯变频器的工作原理
电梯变频器是电梯控制系统中的重要组成部分，用于控制电梯驱动电机的工作频率，从而实现电梯的平稳运行和能源的节约利用。

电梯变频器的工作原理如下：
1. 传感器检测：电梯变频器首先通过传感器检测电梯的当前运行状态，例如电机的转速、电流、位置等参数。

2. 变频控制：根据传感器检测到的实时数据，电梯变频器会根据预设的控制算法，调整输出频率，控制电动机的转速。

3. 电机驱动：电梯变频器将调节后的电源交流电转换为电动机需要的直流电，并输出给电梯电机进行驱动。

4. 运行状态监控：电梯变频器会对电梯的运行状态进行实时监控，并调整输出频率以保持电梯平稳运行。

同时，它还能够监测电梯电机的温度、电流等参数，以避免发生过热或过载等异常情况。

5. 能量回馈：在电梯制动或下行过程中，电梯变频器可以将电梯电机产生的制动能量转化为电能，并反馈给电网，从而实现能量的回收和节约利用。

通过变频器的精确控制，电梯可以根据需要调整运行速度，节省能源，并提供更加舒适平稳的乘坐体验。

同时，电梯变频器
还能够监测电梯的运行状态，提供故障诊断和保护功能，确保电梯的安全运行。

电机能量回馈原理电机是工业生产和日常生活中不可或缺的设备。

在电机使用过程中，电机通常会产生一些不可忽视的热能、噪音和振动。

如果能够将这些能量重新利用，会大大提高电机的效率，减少能源的浪费和环境污染。

电机能量回馈技术就是利用电机旋转时产生的能量，通过特定的装置或系统将其回馈到电网或其他电气设备中，实现能量的再利用。

一、电机能量回馈的原理电机能量回馈是利用电机本身的动能进行能量转换，实现能源的回收利用，从而减少能源浪费。

电机工作时，电流通入电机产生磁场，磁场与电机转子之间的相互作用力促使电机转子发生旋转运动。

由于转子运动过程中存在惯性，因此电机转子会做出超过静止位置的运动，这就产生了电机旋转动能。

电机能量回馈的原理可以通过以下方程式表示：动能转化公式：动能=1/2mv^2m为物体的质量，v为物体的速度。

电机能量回馈就是将电机转子的动能利用特定的装置或系统实现动能转化，将旋转的动能转变为电能，再输送到电网或其他电气设备中，实现能源的回收和再利用。

二、电机能量回馈的应用1.风力发电系统：风力发电系统利用风能带动风轮转动，由风轮带动电机产生电能。

在电机发电的过程中，电机同时也会产生产生了一定数量的电动势。

通过将这部分电动势通过Inverter交流变流器反馈回电网中，实现能量的回收利用。

2.水力发电系统：水力发电系统利用水能驱动涡轮机转动，从而带动电机发电。

在电机发电的过程中，涡轮机同时也会产生生产了一定数量的电动势。

通过将这部分电动势通过Inverter交流变流器反馈回电网中，实现能量的回收利用。

3. 单相电机能量回馈系统：单相电动机作为一种广泛使用的电机，它的使用范围非常广泛。

单相电机能量回馈系统可以通过安装特定的电子元件，将单相电机运行时产生的电能反馈到电网或其他电气设备中，实现能源的回收利用。

4.电梯能量回馈系统：城市中使用的电梯每天会消耗大量的电能。

在电梯的使用过程中，电机会产生一定数量的动能和电动势。

电梯能量回馈装置的节能性研究摘要：电梯的运行是一个系统且对稳定性和安全性的要求较高的工作，在持续应用的背景下，电梯运行的总体能量消耗也是相对较大的。

通过辅助装置的安装达到电梯能量回馈的目的，是现代电梯运行状态所追求的主要目标，电力能量回馈装置的结构和运行状态直接影响着装置的节能效果，因此，需要结合具体的运行系统和能量回馈装置的结构对节能效果进行分析，为在运行过程中取得更好地节能效果提供支持。

关键词：曳引电梯；能量回馈；节能分析0 引言回馈装置实际上是对能量实现二次循环利用的先进技术性装置。

在节能环保和可持续发展作为基本要求和基本政策提出的大背景下，各行各业在工作开展中都应当重视节能降耗的问题，通过引进先进的技术和设备达到提高节能效果的目的，而且对于资源的最大化利用也是降低运行成本的一种关键性措施。

对于本文研究的电梯能量回馈装置而言，要想充分发挥其作用，就需要对装置的基本结构、运行原理以及运行线路上各个装置的功能发挥要点进行全面的了解。

从本质上来说，电梯运行的过程本身就是一个能量相互转换的过程。

具体的能量转换形式为重力势能以及电能之间的转换。

能量回馈装置的工作状态也具有一定的系统性，主要是依托变频器装置实现将直流侧储存在电容中的电力资源向交流电的方向转变，当直流电转变为交流电后，电力资源就具备了二次应用的价值，这部分交流电可以通过直接反馈的形式回归到电网系统中[1]。

在整个系统中，电路上锁包含的装置设备有二极管、串联电感设备、三相IGBT全桥以及滤波电容。

在连接方式上，是将回馈装置的输入端与变频器的直流电源母线进行连接发挥作用的，另外，为了消除其他设备和整个电力系统网络的干扰作用，还需要在线路内部装上扼流电抗器。

当对装置本身的运行状态有了整体上的了解，才能为进一步的节电率测试工作提供便利。

1.电梯的四象限运行在曳引驱动电梯的工作过程中，电梯的额定载重量、对重重量、轿厢自重之间的关系为：其中，为轿厢自重，为对重重量，为电梯的额定载重量，为电梯的平衡系数。

电梯专用能量回馈装置干扰问题解决案例探讨摘要：介绍电梯专用能量回馈装置在安装调试中干扰问题的一个案例，从能量回馈装置原理、变频器专用滤波器的作用的分析，及干扰源查找，并最终排除干扰，电梯恢复正常运行，阐述了能量回馈装置的电磁干扰及电抗滤波器抗干扰的重要性。

关键词：电梯；专用能量回馈装置高谐波干扰干扰源分析变频器专用滤波器1 电梯专用能量回馈装置简介电梯专用能量回馈装置作为一种节能装置，最主要的性能体现就是将电梯运行过程中机械能转化的电能通过逆变处理后反馈回电网再生利用，节约电能。

因此，在电能供需矛盾日益突出、节能呼声日益高涨的当今社会，具有特别重要的社会意义和经济效益。

电梯在不平衡运行中（即：当电梯上行，且对重侧重量大于轿厢侧重量时；或者当电梯下行，且轿厢侧重量大于对重侧重量时），以及电梯在减速制动过程中，马达起着发电机的作用，将机械能转化为电能。

显然，传统的方式不仅不能利用可再生能量，而且产生了大量的热量、加重了器械的损耗；相反，使用能量回馈装置，既弥补了传统方式存在的缺陷，又很好地解决了能量转换时再生利用的问题。

能量回馈装置的主电路采用IGBT功率模块，经驱动电路控制IGBT功率单元的开通、关断，把变频器直流环节的电能，变换成一个和电网电源同步同相位的交流正弦波，把电能反馈回电网，再生利用。

能量回馈装置工作原理如图1所示：图1 能量回馈装置工作原理框图图2 能量回馈装置工作原理图图2所示为本案例的能量回馈装置工作原理图。

由于IGBT功率单元的开通、关断，是一个典型的六脉波整流装置，因此它是一个高谐波的发生源，在输入侧（即图2能量回馈装置的三相输出侧）测试其谐波含量，可测到高达70％以上的电流畸变率，严重影响了其他用电电器的安全运行。

2 电梯加装能量回馈装置产生的故障现象及分析2.1电梯故障现象福建省某单位的2台巨人通力电梯，该设备概况：型号--GPS20K，采用永磁同步曳引机，VVVF驱动—交流调频调压调速驱动（西威变频器）系统，层站--6层6站6门（-2到4楼），载重量—1350kg，梯速—1.75m/s。