エレベーター省エネ設備サプライヤーの皆様へ、経済発展に伴いエネルギー需要が増加し、エネルギー不足が様々な分野の発展を制限する主な要因の一つとなっていることを改めて認識しております。高層ビルにおける重要かつ効率的な輸送設備であるエレベーターは、高層ビルにおいて空調の電力消費に次ぐ第2位のエネルギー消費機器となり、照明、給水、その他の電力消費よりも高い割合を占めています。エレベーターの運転に伴うエネルギー消費は、ビルの運転エネルギー消費の20～50%を占めており、エネルギー消費の問題を軽視することはできません。
エレベーターの運行におけるエネルギー消費は、主に2つの部分から構成されています。1つはエレベーターのかごや荷物を牽引する牽引機のエネルギー消費です。もう1つはエレベーターシステム自体のエネルギー消費で、主にドアマシンシステム、エレベーター制御システム、電気制御回路、エレベーター照明システム、換気システムのエネルギー消費と、機械伝動システム、かご、ガイドレールの運動ペアの効率エネルギー消費です。研究によると、荷物を牽引する牽引機の電気エネルギー消費は、総電力消費量の70%以上を占めています。エレベーターの省エネ処理に適切な省エネ技術を採用することは、エレベーター業界の発展における避けられない流れです。
エレベーター省エネ技術の開発プロセスと研究状況
エレベーターの導入により人々のエネルギー需要が大幅に増加したため、発明から今日の普及に至るまで、省エネ技術の要件は一貫しており、主に次の 3 つの側面に反映されています。
（１）エレベーター牽引機駆動技術の省エネ
エレベーター巻上機の駆動技術には、AC非同期モーター＋ギアボックス伝動装置、AC非同期モーター＋ギアボックス伝動装置なし、永久磁石非同期モーター＋ギアボックス伝動装置、永久磁石同期モーター＋ギアボックス伝動装置、永久磁石同期モーター＋ギアボックス伝動装置なしの5種類があります。 PM巻上機は現在、永久磁石同期モーター、ギアボックス潤滑油の追加が不要、力率が高く、運転効率が高いなどの利点を持つ、理想的で先進的な伝動方式です。 伝動過程での損失がないため、ギアモーターは非同期ACモーターに比べて約30％のエネルギーを節約できます。 その優れた特徴は、エレベーターの運行中に制御不能や滑走によって乗客が負傷する事故を抑制できる唯一の永久磁石モーターであり、業界やユーザーから高い評価を得ています。
（２）省エネエレベーター制御システム
エレベーターの駆動制御技術の発展過程は、交流非同期モーターの極数変化による速度制御から交流電圧制御による速度制御へ、そして可変電圧・可変周波数の速度制御へと進んできました。 一般的に認められている最良の駆動方法は、可変周波数と可変電圧の速度制御を組み合わせて永久磁石同期牽引機を制御することです[3]。 エレベーターモーターの入力周波数と電圧を変更することで、エレベーターの速度制御プロセスを実現できます。 周波数と電圧の比は周波数変換器によって制御され、一定の比率を維持し、スムーズに速度を調整できます。 以前の2つの速度制御システムと比較して、VVVFは高効率、スムーズな速度制御、30％以上の省エネなどの利点があります。 さらに、性能が優れ、サイズが小さく、効率が高く、乗り心地が良いなどの特徴があり、理想的で普及している速度制御デバイスになっています。
（３）エネルギーフィードバックシステムの省エネ
エレベーターの現在の省エネ方法は、巻上機が発電時に発電した電気エネルギーを電力系統にフィードバックすることです。巻上機が発電時に発電した電気エネルギーを処理する現在の方法は、エレベーターの過電圧故障を回避するために、エネルギー消費抵抗器を接続し、この電気エネルギーを熱エネルギーに変換して放出することです。この方法は、エネルギーの無駄を引き起こすだけでなく、周辺環境に悪影響を与え、機械室の冷却システムへの負担を増加させ、エレベーターシステム全体に悪影響を及ぼします。
エネルギーフィードバックシステムの機能は、DCバス上の電気エネルギーをインバーターを介してグリッドと同じ位相と周波数のAC電力に変換し、グリッド電圧の高電圧範囲でグリッドにフィードバックすることです。
現在、エレベーターの総消費電力の25%～35%は制動抵抗器によって消費されています。約85%のエネルギー変換効率に基づき、エレベーターエネルギーフィードバック装置の省エネ効率は21%～30%の範囲と推定されます。この範囲は、エレベーターの階数と速度が増加するにつれて大幅に増加します。エレベーターエネルギーフィードバック系統連系システムは、従来の省エネからエネルギーを「創る」機能を実現し、エレベーターの省エネの歴史を切り開きました。
エレベーターエネルギーフィードバック装置の省エネ原理
エレベーターの省エネオプションは、可変周波数速度制御です。エレベーターは始動後、急速運転時に最大の機械的エネルギーを発揮します。目標階に到達すると、エレベーターは減速し、徐々に停止します。その後の過程で、エレベーターは既存の機械的エネルギーと負荷を解放することができます。周波数変換フィードバックの基本的なメカニズムは、周波数変換器が既存の電気エネルギーをDC側に蓄え、それをAC電力網にフィードバックすることです。この状態では、制動抵抗器はそれ以上の電気エネルギーを消費しません。可変周波数フィードバック装置は、微妙なエネルギー消費を排除し、電力網に完全に戻すことができます。このことから、周波数変換フィードバックは省エネ指標を満たし、エレベーターの全体的な運転を改善することがわかります。