升降电梯是一种频繁起、制动运行的负载,又是一种不平衡运动的负载,因此电梯的一个运行周期包括电网电能转变为机械能和机械能转变为电能两个阶段。两个阶段的转换关系为:
2.1.1 电能→机械能(动能和势能)的转换:
电能P1-各种损耗ΣP=机械能P2=ηP1
机械能P2=机械动能P21+机械势能P22
P21 =(m1+m2)V2/2
m1:轿箱(含乘客)总质量
m2:对重块总质量
P22 =︱ m1-m2 ︱gh/2
m1> m2:轿箱上升,机械势能P22增加
m2> m1:轿箱下降,机械势能P22增加
2.1.2机械能→电能(暂存在电容中)的转换:
机械能P2-各种损耗ΣP=直流电能PDC=ηP2= η2 P1
直流电能PDC↑→电容电压↑.采用制动电路和制动电阻,消耗电容中多余的电能,可以抑制电容电压↑,属于耗能型抑制电压上升模式。采用能量回馈器将电容中多余的电能转变为与电网同频率、同相位、同幅值的交流电能回送给电网,也可以达到抑制电容电压↑的目的,属于能馈型抑制电压上升模式.
2.2采用能量回馈装置后的节电率L:
L = (未采用回馈器前的耗能采用回馈器的耗能/未采用回馈器前的耗能) ×100%
节电率L 一般可达到20%~40%;节电量主要取决于:
1、系统效率
2、不平衡运行状态(空载上行和满载下行节电量最多)
3、梯速越快,节电量越大
4、楼层越高,节电量越大
2.3能量回馈装置节能原理:
耗能式变频拖动系统:加制动单元,将能量变为热能消耗在制动电阻上,浪费了大量的电能,产生大量的热量恶化环境。能量回馈器取代制动单元,将本来消耗在制动电阻上的能量迅速回馈电网,供局域网周边设备用电,而不会将电能回送到高压电力系统网中。
通过国家科学技术部、301医院、威海市中立医院、重庆市龙湖物业、河北省科技厅等大量应用实例表明DTDH新型电能回馈装置具有:
* 工作稳定、安全可靠,各种故障保护和故障报警功能齐全。
* 可以在多种电压等级下正常工作:包括交流220V 、380V和480V不同电压等级。
* 节电效果十分明显,一般节电率可达20%~50%,并可以节省控制机房空调的耗电量,从而带来更大的节电效果
假设一台电机额定功率为15Kw,每天等效运行8小时,节电率L按30%计算,电价为0.9元/度,则一年节约的电费为(未包含机房温度下降,控制机房空调的耗电量的节省):15×30%×8×0.9×365= 11826 元
以电梯产品为例:不完全统计,国内现有电梯约260余万台,95%未安装能量回馈器,如都能实现能量回馈节能,一年可节约的电量至少达100 亿千瓦时,直接经济效益可达90 亿元。因此,电能回馈产不仅具有广阔的市场前景,也有着巨大的社会效益。