[实用新型]电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电梯节能检测设备技术领域，具体涉及一种电梯回馈电能质量与回馈节能效率在线检测系统。

背景技术

电梯是指服务于建筑物内若干特定的楼层，其轿厢运行在至少两列垂直于水平面或与铅垂线倾斜角小于15⁰的刚性导轨运动的永久运输设备；在现代高层建筑中，电梯已经成为仅次于空调的高层建筑第二大能耗设备，电梯设备的节能降耗成为建筑物节能降耗的关键环节之一；现有的垂直电梯主要从提高电力拖动和机械传动效率、合理调配电梯的运行和控制方式、采用能量回馈技术、采用节能的照明及通风系统等方面实现节能。其中的采用能量回馈技术，可以将电梯运行过程中的势能与动能转化为电能，通常可以达到15％～35％的节电率，使得电梯不只会“节能”，还可以“造能”，因此受到业界的广泛关注；此外，采用能量回馈技术后，由于无制动电阻发热，降低了机房的温度，降低了控制系统的故障概率，延长了电梯使用寿命，还可以节省机房空调和散热设备的耗电量，减少了额外的电能消耗。

目前在用电梯中，基本采用的是曳引摩擦式、变频调压调速驱动的电梯，而能量回馈技术在曳引摩擦式、变频调压调速驱动的电梯应用的也最为广泛。

曳引摩擦式指的是驱动轿厢移动的方式，即驱动力施加在轿厢上的方式，除了曳引摩擦式外，驱动力施加在电梯轿厢上的方式还有钢丝绳直接提升和液压杆顶升等。其中，曳引摩擦式是靠曳引轮与悬挂轿厢与对重的钢丝绳的摩擦力，通过电机带动曳引轮转动使轿厢上下移动。一旦电梯越层出现冲顶或蹲底现象，曳引轮会空转，曳引力就会失去，电梯轿厢就不能再上升或下降了，避免了电梯轿厢或对重撞击楼板事故的发生。采用曳引摩擦式时，相对于钢丝绳直接提升和液压杆顶升，钢丝绳的提拉行程大。并且采用曳引摩擦式时，由于对重的作用，驱动力仅需克服曳引轮与曳引绳之间的摩擦力，相对于钢丝绳直接提升，具有耗能少的优点。

变频调压调速驱动指的是电梯的动力驱动类型，除了变频调压调速驱动外，还有直流驱动、交流双速驱动、交流调压调速驱动和液压驱动等；其中变频调压调速驱动，具有效率高、调速范围宽、精度高、调速平稳、无级变速等优点。并且在起动时，电动机的电压和频率同时改变，可以维持电动机的磁通不变，起动力矩比较大，在乘坐舒适性、安全性、节能性方面较其他驱动类型具有优势。

曳引摩擦式、变频调压调速驱动的电梯的拖动系统是由轿厢、对重、曳引绳、曳引轮、曳引电机等部件组成的平衡系统，根据曳引轮两侧的荷载状态以及轿厢运行方向的不同，电梯曳引机的驱动电机可能工作在发电或电动状态。当轿厢轻载上行、重载下行过程中电梯曳引机的驱动电机工作在发电状态。目前在用电梯中变频调速（VVVF）电梯约占电梯总量的70%，并且绝大部分变频调速电梯的变频器主回路采用“二极管整流桥 + 中间直流电容 + 逆变器”组成的“交-直-交”式结构，在这种结构的变频器中，当电机工作在发电状态时，再生的电能累积在变频器的整流与逆变器直流回路之间的电容上，再生电荷的累积会对电梯变频器产生损害；目前常用的做法包括两种，一是通过串联电阻将这部分再生电能转化为热量消耗掉，这样，这部分电能不仅没有被利用起来，转化成的热量还会影响电梯控制系统的正常运行，需要加装空调等降温装置，造成额外的能量损耗；另一种是采用由逆变器和逆变控制器组成能量回馈装置，由能量回馈装置把直流的再生能量逆变为满足同步需求和谐波要求的交流电回馈回电网。

当前对于电梯节能方面的检测主要对于设备整体的能耗测试来获得电梯的能效指标，并以此来判定电梯的能效等级，指导电梯的节能改造和产品能效分级评定。所采用的电梯能耗检测方法与能效分级评定方法主要有两种：

1.“特定工况检测，能效系数评价”方案，与“空调能效标识”相近；

2.“型式试验电梯综合工况检测、在用电梯空载检测，千吨米耗电量评价”方案，与汽车的每百公里油耗相近

除此之外，还有以下评定方法：

a）固定行程和速度下的电梯能耗；

b）建筑内每年平均每平方米电梯能耗；

c）电梯平均每次运行能耗；

d）电梯能耗与质量和形成之积的比值；

电梯的能量回馈技术由于存在能量回馈环节，上述的电梯能耗检测方法与能效分级评定方法并不能全面反映能量回馈型节能电梯的实际工作情况，主要表现在：

1.不能同时测量动力耗电和回馈电能，未将回馈电能考虑进去，按照现有的测量方法测出的电梯能耗值偏大；