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) Energy saving of elevator traction machine drive technology
There are five types of elevator traction machine drive technology, including AC asynchronous motor with gearbox transmission, AC asynchronous motor without gearbox transmission, permanent magnet asynchronous motor with gearbox transmission, permanent magnet synchronous motor with gearbox transmission, and permanent magnet synchronous motor without gearbox transmission. The PM traction machine is currently an ideal and advanced transmission method, with advantages including permanent magnet synchronous motor, no need to add gearbox lubricating oil, high power factor and operating efficiency. Due to the absence of losses during the transmission process, gear motors save about 30% energy compared to asynchronous AC motors. Its outstanding feature is that it is the only permanent magnet motor that can suppress accidents causing personal injury to passengers due to the elevator losing control and sliding during operation, and has received praise from the industry and users.
(2) Energy saving elevator control system
The development process of elevator drive control technology has started from AC asynchronous motor pole changing speed regulation to AC voltage regulation speed regulation; Moving on to variable voltage and variable frequency speed regulation. The commonly recognized best driving method is to use a combination of variable frequency and variable voltage speed regulation to control the permanent magnet synchronous traction machine [3]. By changing the input frequency and voltage of the elevator motor, the elevator speed regulation process can be achieved. The frequency and voltage ratio are controlled by a frequency converter to maintain a fixed ratio, which can smoothly adjust the speed. Compared with the previous two speed control systems, VVVF has the advantages of high efficiency, smooth speed regulation, and energy saving of over 30%. Moreover, it has the characteristics of good performance, small size, high efficiency, and comfortable ride, making it an ideal and popular speed control device.
(3) Energy saving of energy feedback system
The current energy-saving method for elevators is to feed back the electrical energy generated by the traction machine during power generation to the power grid. The current method for handling the electrical energy generated by traction machines during power generation is to connect energy consuming resistors and convert this electrical energy into heat energy to release it, in order to avoid overvoltage faults in elevators. This method not only causes energy waste, but also has adverse effects on the surrounding environment, increases the burden on the cooling system of the machine room, and has adverse effects on the entire elevator system.
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。