能量回馈在电梯变频器中的应用

    电梯负载由轿厢和对重平衡块组成。只有当轿厢载重为50%时，轿厢和对重平衡块才处于基本平衡状态，否则轿厢和对重就会产生质量差，使电梯运行时产生机械位能。当电梯轿厢重量小于对重块重量时，电梯上行曳引机发电，下行耗电;反之，上行耗电，下行发电。当电梯重载下行和轻载上行时，所产生的机械能会通过曳引机和变频器转化成直流电能，能量反馈单元再将这部分电能回馈到电网，供用电设备使用，起到节约电能的目的。也可以简单理解为曳引机拖动负载做功，完成机械能和电能相互转化的过程。

    1.电梯能量回馈装置的社会与经济效益

    首先，可达到绿色环保的目标。能量回馈型节能电梯主要将电梯在运行期间所产生的再生制动能量，通过特定的回馈装置将其回馈到电网，同时确保源侧电波的波形形成正弦波，只有这样才能够使其达到电磁兼容的要求。另外，由于这些电梯主要应用的是高效率免维护的无齿轮曳引机，并不需要向其内部添加任何油便能够被使用，因此在环保方面有着积极意义。电梯在节能的同时，为环境提供了极大的保护作用。

    其次，能够达到节能降耗、节约资源的目标。伴随经济的不断发展，电梯的使用数量正在不断增加，这也导致电梯成为了耗电量最大的“用户”之一。而为了能够达到节省电能源的目标，很多单位都已经应用了能量回馈技术的电梯，每年可节约的电量较高，此项节能型电梯的应用，已经与建设节约型设计要求相符合，给我国节能降耗带来了极大的积极作用，并实现了经济效益与社会效益双赢的局面。

    另外，可减少投资，一定程度上节约开发成本。在能量回馈型电梯中，由于应用了高效的无齿轮节能主机，这便能够在极大程度上减小电梯主电机的功率。在国内电梯行业中，很多单位还没有给予高度重视，电梯运行期间的节能问题，并且在电梯能耗水平方面一直缺少相关法规对其进行制约，这便导致电梯的电能耗量不断增加，无法达到节能效果。近年来，我国在全国范围内出现了持续性用电紧张的情况，而能源问题也给我国经济的发展带来了极大威胁。种种原因的影响，节能已经成为当今社会发展的首要任务。为此，能量回馈型节能电梯得到了推广与应用，其应用前景也比较广阔，在节约的大背景之下，逐渐的构成节约型产业结构与消费结构，为建设中国特色的节约型社会奠定坚实的基础。

    2 能量回馈在电梯变频系统中的工作原理

    要想使能量回馈技术应用在电梯之中，首先要有可以利用的机械能等能量，再次要对其能量加以利用。因此，我们从应用前提和工作原理这两个方面对其工作原理进行分析。

    2.1 能量回馈技术在电梯变频系统中应用的前提

    对能量回馈技术进行应用，首先要明确其运行系统中要有可以使用的能量存在，这是利用能量回馈技术的基本条件。因此，我们从运行特性方面对电梯进行分析，电梯在运行过程中，当达到最高运行速度的时侯，系统具备运行过程中最高的机械能，而这个最大的机械能在到达停层直到停止前的过程中，会被逐步释放完毕。在这个过程中，存在着可用的能量，这便成为电梯变频系统中能量回馈技术应用的前提。

    2.2 能量回馈技术在电梯变频系统中的工作原理

    由于电梯的垂直运动特性，则其必然存在变化的位能，电梯系统会使用对重平衡块来解决这个问题，但是通常只有当电梯轿厢的载重量达到50%左右时，才会使轿厢与对重平衡，此时两者的质量差最小，其运动过程中的发电到耗电的量均是最小的。通常电梯轿厢的负载是不固定的，在使用能量回馈技术后，当负载量较小时，电梯上行时可以通过曳引机来进行发电，当下行时，则会消耗所存入的电量;当负载量较大时，则上行耗电，下行发电。在这个过程中，电梯上行所产生的机械能可以通过曳引机联合变频器来转化成直流电，通过能量回馈单元的使用，可以将这部分电能回馈到电梯系统的局域电网络，此时，网络内的用电设备均可使用其产生的电能，节省了系统用电。这里的曳引机就相当于一部电动机，当电梯系统处于工作状态时，曳引机负载做功，使机械能转化为电能，反之则消耗电能完成其负载运动。

    3 能量回馈在电梯应用过程中的优点

    3.1 能量回馈技术在电梯变频系统中的节能应用

    通过能量回馈技术，电梯变频系统通过变频器来改变电动机的动作，使电梯在负载释放过程中的机械动能转变为电能，并将其存储在变频器直流环节的电容之中。在对电容储、放电的过程中，可以有效的解决非能量回馈型变频器通过制动单元和大功率电阻来将机械能转化为热能释放所带来的散热问题，通过对电容中储存电的利用，可以大大减小其发热量，可以省去为机房散热而加装的风机空调等，其对所存电量无消耗的再利用，可以很好的体现能量回馈技术在电梯变频系统应用中所带来的节能性。

    3.2 具有能量回馈装置的电梯节电量

    经过分析计算和实测可以知道节电量与电梯的运行次数、载重量、运行高度、电梯整机效率等因素相关。通常来说电梯使用频率高、额定速度快、额定载重量大、提升高度高，则其节能效果越显著。如果情况相反，其节能效果则不明显。

    4 电梯变频系统中对能量回馈的应用

    4.1 电梯适合安装能量回馈装置

    电力资源是现代生产生活中所严重依赖的动力和能源之一，但是由于目前节能减排理念的提出，对于用电的合理利用也应当有一定的规划和节制。电梯在不断地上行下行过程中，频繁地利用能量，又频繁地转化能量，电梯在最快速度上下行的时候，是机械能最大的时候，在停止不动、缓慢开始上下行或者缓慢停止上下行时，机械能就比最快速度上下行的小，少的那一部分能量只是通过热能散发出去了。并且，电梯使用频繁，这些能量逐渐积累起来，就是一大部分的能量，有必要采取一系列措施将这些能量合理利用，转化为其他能力供生产生活使用，起到节能的作用，这就是电梯适合安装能量回馈装置的前提。

    在不可再生资源日渐枯竭的今天，减少生产过程中能量的无谓消耗，提高能源利用率，是实现可持续发展的重要保障，也符合我国的能源发展战略。能量回馈变频器能够有效降低电动机正转时的无功功率，且在电动机反轉时能够保证多余能量能够回流至电网。在电梯向高技术发展的将来，市场迫切需要价格低、可靠性高、使用寿命长、使用成本低的产品，能量回馈型电梯必将得到普及和市场的认可，因此，相关人员应该坚持对能量回馈变频器的研究，推广能量回馈变频器的应用，提高能量的综合利用率。