交流双速电梯和交流变频调速电梯的能耗对比

曾相红

摘要：中国城市化发展的一项重要标志就是高层建筑越来越多，电梯成为了常用的特殊运输工具。现代的高层建筑安装的电梯主要包括两种，即交流双速电梯、交流变频调速电梯。两种电梯在能源消耗上有所不同。本论文针对交流双速电梯和交流变频调速电梯的能耗对比进行探究。

关键词：交流双速电梯；交流变频调速电梯；能耗；对比

引言：

现在的城市中，高层建筑鳞次栉比，电梯成为了使用频率最高的特殊运输设备。特别是在公共场所，电梯的电能消耗量是非常高的，已经超过了照明能源消耗和供水能源消耗。目前的高层建筑所安装的电梯主要为交流双速电梯和交流变频调速电梯。交流双速电梯在进行电梯调速的时候，乘客能够感受到速度的变化。这种电梯设计结构很简单，实用性能稳定，价格也比较低[1]。但是，电梯要发挥节能的作用，就要对电梯进行变频改造。交流变频调速电梯，在运行中，就是采用了变频调速的方法对电梯的运行速度进行转换，在能源消耗上相对比较低。下面就针对流双速电梯和交流变频调速电梯的能源消耗情况进行对比。

一、交流双速电梯和交流变频调速电梯拖动方式的比较

关于电梯的拖动，在电流和电压调整上经历了不同的发展阶段，起初是直流电压运行调整电梯运行速度，之后是交流电压、交流电压运行调整电梯运行速度、交流变频调压调整电梯运行速度、能量回馈式变频调压调整电梯运行速度。现在的高层建筑所安装的电梯主要为两种，即交流双速电梯和交流变频调速电梯。

（一）交流双速电梯所采用的拖动方式

交流双速电梯的运行速度调节，是通过快车绕组与慢车绕组之间相互切换对电梯的运行速度进行调整的，按照固定的几个转速调整电梯的运行速度，属于是有级调速。比如，交流双速电梯运行中，一般所设定的速度为启动速度、慢速、快速、惯性停车等等，操作简单，以开环的方式对运转速度进行控制，不仅设计线路简单，而且造价也很低[2]。但是，技术上存在不完善之处，主要体现为乘坐交流双速电梯的舒适度不够，平层精度和运行效率都比较低，能源消耗量也比较大。通常额度速度不可以超过每秒1米。

（二）交流变频调速电梯所采用的拖动方式

交流變频调速电梯所采用的是三相电源，变频电压采用变频器完成，之后传输到电动机中。随着电源的频率发生改变，交流电动机的运行状态就发生了改变，从有级调速转变为无极调速。如果变频的幅度比较大，速度调整的范围也会很大。由于采用了变频技术，交流变频调速电梯的平层精度相对较高，也具有很高的运行效率，乘坐电梯也比较舒适，而且还具有节约能源的效果。现代的高层建筑物所安装的电梯普遍采用了变频变压调整电梯运行速度的方式。

二、变频器所发挥的作用

目前市面上有多种变频器，电梯上所安装的是专用的变频控制系统，对电梯和电机的驱动进行一体化控制。这种变频器采用了先进的智能化技术，主要包括变频器和编程控制板所构成的一体化控制器、电梯显示控制器、电梯轿顶的控制板以及电梯轿厢内的指令板等。当变频控制器处于运行状态，就需要调动多种技术，诸如计算机技术、电机驱动技术、智能控制系统和自动控制技术等，所有的这些技术集成化、一体化运行，基于距离控制完成电梯的停靠、安全隐患识别和紧急救援等，变频控制器发挥着控制作用的同时，还会使电机性能得以充分发挥，使得电梯在运行中更具有舒适感[3]。电梯一体化变频系统设计简单，外围接线数量少，不仅运行成本低，而且电梯的安全稳定性相对较高。

三、交流双速电梯和交流变频调速电梯能源消耗比较

比较交流双速电梯和交流变频调速电梯，后者的能源消耗是比较少的。之所以交流双速电梯的能源消耗量大，是由于启动电流相对较大；无论是空载上行，还是重载下行，都需要消耗能源。具体如下。

（一）交流双速电梯的启动电流相对较大

交流双速电梯的启动电流相对较大，能源消耗量也自然会非常大。交流双速电梯所采用的启动方式通过直接启动，启动过程中就会有大量的能源消耗。交流变频调速电梯在启动的时候，所采用的是通过变频器调整电梯运行速度，之后启动，可以使得启动电流更为平稳一些，启动时所消耗的能量也会非常少。中国城市化发展，大量的人口涌入到城市中，导致城市人口密度非常大，电梯频繁使用，启动的频率也相对较高。如果高层建筑所安装的是交流双速电梯，就必然会消耗大量的电能，导致能源浪费。

（二）交流双速电梯空载上行和重载下行都消耗能源

交流双速电梯运行的过程中，只要电梯处于运行状态，交流电动机就要发电，但是交流双速电梯所安装的电动机不能够逆向发电，就会导致交流双速电梯无论是空载上行，还是重载下行，都需要消耗能源[4]。交流变频调速电梯则不同，这种电梯所安装的电梯无论是空载上行，还是重载下行，都能够持续发电，因此不会消耗大量的电能。现在安装的电梯应用了电能反馈技术，电动机发电过程中，能够将发电状态传输到电网上，从而使得电梯运行的过程中，不仅不会消耗电能，而且还起到了发电的作用，因此交流变频调速电梯具有节约能源、保护环境的作用。

结束语：

综上所述，交流双速电梯与交流变频调速电梯相比较，交流双速电梯不仅能源消耗高，而且运行的舒适度不够；交流变频调速电梯的能源消耗低，而且运行具有较高的舒适度。存在这种明显差别的主要原因在于，交流变频调速电梯再启动的时候不会消耗大量的电流，而且电梯运行的过程中，电动机会发电。因此，交流变频调速电梯更值得推广以发挥其价值。

参考文献：

[1]于建明.在用电梯节能改造的研究[J].上海铁道科技，2012（01）：114—116.

[2]张怀继.交流双速电梯变频驱动节能改造实践[J].现代物业（新建设），2012，11（08）：46—47.

[3]雷勇利，胡飞.交流双速电梯变频驱动节能改造实践[J].科技专论，2013（14）：182—183.

[4]赵斌.液—电混驱改善曳引电梯运行特性及能效的理论与方法[J].山西：太原理工大学博士学位论文，2015.