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摘要：本文从梯控技术、电能回馈装置、机械传动和电力拖曳系统、照明系统四个方面对电梯系统的节能技术进行研究。讨论了目前一些先进的节能技术在电梯中的应用以及制约这些技术推广应用的原因，对未来的发展趋势以及研究方向进行了展望。
关键词：电梯；节能技术；发展
近些年来，随着社会经济的不断发展，科学技术也在飞速发展着。在这日新月异的时代里，能源枯竭、环境恶化是人类必将面临的问题。因此，节能环保是势在必行的。而节约能源、环境保护也也受到了社会各界前所未有的重视。在这能源匮乏的严峻情况下，我们必须先从能源消耗大的方面着手。正所谓“开源节流”，想要节能就要针对重点问题来优先治理、优先考虑。
政府和相关部门已经出台了多个政策以及法律法规，就是要要坚持把节能减排这个目标渗透到我们的生活中去。众所周知，建筑能耗是能源消耗中的主力军。因此，在建筑方面应该重点发展循环经济，重视研究和开发能够节约资源、发展循环利用的先进的科学技术，以节能减排作为科学研究的目标。
建筑能耗包括建筑护围结构、水暖、通风以及运输方面等等。近些年来，随着各种高层建筑物的不断增多，电梯已经成为了各种商用楼、住宅楼等建筑物的重要运输工具。同时，电梯的电能耗费又是建筑物能耗的重中之重，因此，电梯的节能工作已经引起了学者以及各企业的高度重视，政府和社会对于电梯的节能工作的关注度也在与日俱增。接下来，对于建筑能耗的节能环保技术研究工作要重点考虑电梯的节能技术研究，降低电梯的能耗對于社会具有着十分重要的现实意义。
如图1所示，电梯系统的节能可以从梯控技术、电能回馈装置、机械传动和电力拖曳系统、照明系统四个方面来进行改进。本文也将从这几方面对电梯节能方面做出研究。
一、梯控技术的节能研究
（一）交流异步电机的变频调速技术
从电梯发明初期到被初步应用的几十年里，始终采用的都是直流电来拖动。采用直流电拖动的好处是电梯调速的平滑性比较好，并且调速范围大，同时噪音非常小，对于乘坐电梯的乘客而言这是一种舒适便捷的体验。而这种直流电拖动的电梯虽然对于能够给乘客带来比较好的体验感受，但仍存在很多不足和缺点。由于直流电动机的体积巨大，直接带来的就是维修方面的不便。另外，它的结构十分复杂，给其生产和安装也带来诸多不便。
这时，一种新型的电梯技术应运而生，那就是交流异步电机技术。这种电机完全可以弥补直流电机电梯的种种缺点。它以体积小、便于维修、结构简化、易于生产和安装等优点逐步取代了老式的繁重的直流电机式电梯。而交流异步电动机的交流调速其实才是这项改革技术的关键。
传统的交流异步电机式电梯采用的是变极调速，而这种调速方式在安全性的考虑下通常不能满负荷运行，这就造成了电能的浪费。而变频调速式电梯可以进行动态调整，能够迅速地应对负载大小的改变，这样电机就能够保证始终处在高效率的条件下运行，省去了不必要的电能浪费。另外，由于电梯需要频繁地打开、关闭，处于启动力矩的需要，传统的变极调速式电梯需要很大的启动电流，这样会导致电能的巨大耗费。而变频调速式电梯在这一点上又进行了改进，它采用软启动功能，启动电流由小增大，不仅节约了电能也减少了对电梯系统的耗损，延长了电梯的使用寿命。
（二）电梯群控技术
由于电梯在启动、制动时需要耗费很大的电能，因而减少电梯的运行次数、开关次数可以实现节能的目的。在近些年来有很多学者专注于电梯的群控技术研究，不仅能够大大地缩短叫梯时间，还可以利用智能派梯的方式提高各电梯的使用效率，并且达到节能的效目的。
前些年，电梯的群控技术通常使利用继电器，但使用继电器来实现自动选择还是有弊端。主要的缺点是过于复杂的结构不仅不容易维修，可靠性还比较差。而近些年来研究并推广出一种新型的控制系统，那就是集成电路。集成电路的发展和新兴让电梯的群控系统变得简易起来，这样一方面可以简化安装、生产和维修，更重要的是将可靠性大大提升了。另外，各种先进技术也相继地被应用到电梯的群控系统中，比如模糊控制、专家系统等等。
二、电能回馈技术
电梯是一种位势能负载，负载力随着梯厢与对重的重力差的变化而改变。另外，负载力矩的方向会根据梯厢负载量的变化而改变。因而，我们可以研究将势能及动能转化为电能从而加以利用，这也是一种新型的节能方式。
如图2所示，曲线1，2为电机自然机械特性曲线，Md为负载特性曲线。电机在工作情况下需要向电源索取电能，而电机发电情况下，则可以发出电能。当电梯负重载向上时，电机的工作状态如点a；当电梯负轻载向上时，工作状态如点b；当电梯负轻载向下时，工作状态如点c；当电梯负重载向下时，工作状态如点d。
由此可知，电梯负轻载向上、负重载向下以及电梯换速停靠时，电机的实际转速高于额定转速，处于输出电能的状态，可以将之前消耗在制动电阻上的能量回馈到临近的电网中去。这就是电梯能量回馈装置的节能原理。如果这种状态下电机产生的能量不通过回馈装置进行回收，那么这些能量将会以热能的形式释放到空气中去。这样不仅是对能源的一种浪费也是对环境的污染，在治理的过程中还需要耗费一定能源，这样就形成了二次浪费。
如今，电梯的能量回馈技术虽然在研究部分的工作已经基本成熟，但在真正的推广和应用上还存在一些问题。其难以普及的主要原因是安装费用较高，在高额的费用之下，大部分用户和百姓都不愿承担这笔额外的支出，因此，在安装费用高的问题上还需要进一步的研究，尽量降低成本；另一原因是，能量回馈装置的变频器，波形存在逆变的可能，这样一来会影响到其它用电设备。也正是这些原因的存在深深制约着这种节能技术的广泛应用。
三、机械传动和电力拖曳系统技术
近些年，对于机械传动和电力拖曳系统方面应用比较广泛的包括永磁同步、异步有齿轮减速箱传动和永磁同步无齿轮减速箱传动（PM曳引机）。 永磁异步有齿轮曳引机使用三相异步电动机。这种曳引机传动率只能达到60%～80%，额外的能量都以热能的形式挥发，因此必须使用减速箱润滑油进行润滑和冷却，造成环境污染和资源浪费。并且，通常这种电动机功率仅能达到0.8。但其由于稳定性高、传动比大等优点被用于负重载的电梯中。
而永磁同步有齿轮曳引机的结构进一步简化，较比永磁异步有齿轮曳引机来说，具有更高的剩磁感应强度，效率大大提高，从而达到了节能的目的。但由于其仍存在十分主要的一个缺点，那就是同样需要使用润滑油，润滑油的使用既不节能又不环保。
同传统的永磁同步有齿轮曳引机比较，永磁同步无齿轮曳引机既具有体积小巧、运行性能高等优点，最主要的是它是密封免维护的，既节能又环保。永磁同步无齿轮曳引机的转子部分使用高性能永磁材料，不需要励磁电流，功率近乎达到100%。并且运行时振动微弱、噪音小，对于乘客也是一种舒适的体验。最关键的是其安全性高，能够有效抑制电梯运行时的失控。
四、照明系统节能技术
目前，在电梯梯厢内使用LED发光二级管是节约能耗的一种有效控制手段。较比传统的白炽灯、日光灯等照明设备，LED灯具不仅功率小，不散热，并且可以根据梯厢的大小来进行不同的外形设计和光学效果，样式十分美观大方，还能够美化电梯内环境，给予乘客适合的感受和愉悦的心情。使用LED照明系统起到了节约能源同时美化电梯内装饰环境的作用。
五、发展趋势
伴随着科学技术的不断发展与政府及相关部门对节能方面的逐步重视，相信在不久的将来，受到限制的永磁同步无齿轮曳引机和能源回馈装置都将逐渐被广大用户接受，各种制约其广泛应用的条件也将会随之得到进一步解决。对电梯群控技术的进一步完善也将是研究的热点。
另外，一些正在积极研究中、尚未完全成熟的技术也将逐步浮出水面。比如利用太阳能、风能等一些清洁能源的电梯，技术基本成熟但还存在一些需要攻克的困难，如提高太阳能板的光电转化率、缩小太阳能板的面积等等。另外，试图采用直线电机来驱动电梯从而替代曳引机的研究也在进行中。
六、结语
总体来说，电梯的节能电梯系统的节能主要从梯控技术、电能回馈装置、机械传动和电力拖曳系统、照明系统四个方面来进行研究。未来也会有更多高能效的电梯被广泛应用。
参考文献：
[1]赵甫，张薇.分析电梯的节能技术的发展[J].科技傳播，2013.（05）.
[2]徐航宇.浅析电梯节能技术的发展趋势[J].科技创新与应用，2013.（21）.
[3]邓金强.电梯节能技术的发展趋势[J].科技致富向导，2012.（14）
关键词：电梯；节能技术；发展
近些年来，随着社会经济的不断发展，科学技术也在飞速发展着。在这日新月异的时代里，能源枯竭、环境恶化是人类必将面临的问题。因此，节能环保是势在必行的。而节约能源、环境保护也也受到了社会各界前所未有的重视。在这能源匮乏的严峻情况下，我们必须先从能源消耗大的方面着手。正所谓“开源节流”，想要节能就要针对重点问题来优先治理、优先考虑。
政府和相关部门已经出台了多个政策以及法律法规，就是要要坚持把节能减排这个目标渗透到我们的生活中去。众所周知，建筑能耗是能源消耗中的主力军。因此，在建筑方面应该重点发展循环经济，重视研究和开发能够节约资源、发展循环利用的先进的科学技术，以节能减排作为科学研究的目标。
建筑能耗包括建筑护围结构、水暖、通风以及运输方面等等。近些年来，随着各种高层建筑物的不断增多，电梯已经成为了各种商用楼、住宅楼等建筑物的重要运输工具。同时，电梯的电能耗费又是建筑物能耗的重中之重，因此，电梯的节能工作已经引起了学者以及各企业的高度重视，政府和社会对于电梯的节能工作的关注度也在与日俱增。接下来，对于建筑能耗的节能环保技术研究工作要重点考虑电梯的节能技术研究，降低电梯的能耗對于社会具有着十分重要的现实意义。
如图1所示，电梯系统的节能可以从梯控技术、电能回馈装置、机械传动和电力拖曳系统、照明系统四个方面来进行改进。本文也将从这几方面对电梯节能方面做出研究。
一、梯控技术的节能研究
（一）交流异步电机的变频调速技术
从电梯发明初期到被初步应用的几十年里，始终采用的都是直流电来拖动。采用直流电拖动的好处是电梯调速的平滑性比较好，并且调速范围大，同时噪音非常小，对于乘坐电梯的乘客而言这是一种舒适便捷的体验。而这种直流电拖动的电梯虽然对于能够给乘客带来比较好的体验感受，但仍存在很多不足和缺点。由于直流电动机的体积巨大，直接带来的就是维修方面的不便。另外，它的结构十分复杂，给其生产和安装也带来诸多不便。
这时，一种新型的电梯技术应运而生，那就是交流异步电机技术。这种电机完全可以弥补直流电机电梯的种种缺点。它以体积小、便于维修、结构简化、易于生产和安装等优点逐步取代了老式的繁重的直流电机式电梯。而交流异步电动机的交流调速其实才是这项改革技术的关键。
传统的交流异步电机式电梯采用的是变极调速，而这种调速方式在安全性的考虑下通常不能满负荷运行，这就造成了电能的浪费。而变频调速式电梯可以进行动态调整，能够迅速地应对负载大小的改变，这样电机就能够保证始终处在高效率的条件下运行，省去了不必要的电能浪费。另外，由于电梯需要频繁地打开、关闭，处于启动力矩的需要，传统的变极调速式电梯需要很大的启动电流，这样会导致电能的巨大耗费。而变频调速式电梯在这一点上又进行了改进，它采用软启动功能，启动电流由小增大，不仅节约了电能也减少了对电梯系统的耗损，延长了电梯的使用寿命。
（二）电梯群控技术
由于电梯在启动、制动时需要耗费很大的电能，因而减少电梯的运行次数、开关次数可以实现节能的目的。在近些年来有很多学者专注于电梯的群控技术研究，不仅能够大大地缩短叫梯时间，还可以利用智能派梯的方式提高各电梯的使用效率，并且达到节能的效目的。
前些年，电梯的群控技术通常使利用继电器，但使用继电器来实现自动选择还是有弊端。主要的缺点是过于复杂的结构不仅不容易维修，可靠性还比较差。而近些年来研究并推广出一种新型的控制系统，那就是集成电路。集成电路的发展和新兴让电梯的群控系统变得简易起来，这样一方面可以简化安装、生产和维修，更重要的是将可靠性大大提升了。另外，各种先进技术也相继地被应用到电梯的群控系统中，比如模糊控制、专家系统等等。
二、电能回馈技术
电梯是一种位势能负载，负载力随着梯厢与对重的重力差的变化而改变。另外，负载力矩的方向会根据梯厢负载量的变化而改变。因而，我们可以研究将势能及动能转化为电能从而加以利用，这也是一种新型的节能方式。
如图2所示，曲线1，2为电机自然机械特性曲线，Md为负载特性曲线。电机在工作情况下需要向电源索取电能，而电机发电情况下，则可以发出电能。当电梯负重载向上时，电机的工作状态如点a；当电梯负轻载向上时，工作状态如点b；当电梯负轻载向下时，工作状态如点c；当电梯负重载向下时，工作状态如点d。
由此可知，电梯负轻载向上、负重载向下以及电梯换速停靠时，电机的实际转速高于额定转速，处于输出电能的状态，可以将之前消耗在制动电阻上的能量回馈到临近的电网中去。这就是电梯能量回馈装置的节能原理。如果这种状态下电机产生的能量不通过回馈装置进行回收，那么这些能量将会以热能的形式释放到空气中去。这样不仅是对能源的一种浪费也是对环境的污染，在治理的过程中还需要耗费一定能源，这样就形成了二次浪费。
如今，电梯的能量回馈技术虽然在研究部分的工作已经基本成熟，但在真正的推广和应用上还存在一些问题。其难以普及的主要原因是安装费用较高，在高额的费用之下，大部分用户和百姓都不愿承担这笔额外的支出，因此，在安装费用高的问题上还需要进一步的研究，尽量降低成本；另一原因是，能量回馈装置的变频器，波形存在逆变的可能，这样一来会影响到其它用电设备。也正是这些原因的存在深深制约着这种节能技术的广泛应用。
三、机械传动和电力拖曳系统技术
近些年，对于机械传动和电力拖曳系统方面应用比较广泛的包括永磁同步、异步有齿轮减速箱传动和永磁同步无齿轮减速箱传动（PM曳引机）。 永磁异步有齿轮曳引机使用三相异步电动机。这种曳引机传动率只能达到60%～80%，额外的能量都以热能的形式挥发，因此必须使用减速箱润滑油进行润滑和冷却，造成环境污染和资源浪费。并且，通常这种电动机功率仅能达到0.8。但其由于稳定性高、传动比大等优点被用于负重载的电梯中。
而永磁同步有齿轮曳引机的结构进一步简化，较比永磁异步有齿轮曳引机来说，具有更高的剩磁感应强度，效率大大提高，从而达到了节能的目的。但由于其仍存在十分主要的一个缺点，那就是同样需要使用润滑油，润滑油的使用既不节能又不环保。
同传统的永磁同步有齿轮曳引机比较，永磁同步无齿轮曳引机既具有体积小巧、运行性能高等优点，最主要的是它是密封免维护的，既节能又环保。永磁同步无齿轮曳引机的转子部分使用高性能永磁材料，不需要励磁电流，功率近乎达到100%。并且运行时振动微弱、噪音小，对于乘客也是一种舒适的体验。最关键的是其安全性高，能够有效抑制电梯运行时的失控。
四、照明系统节能技术
目前，在电梯梯厢内使用LED发光二级管是节约能耗的一种有效控制手段。较比传统的白炽灯、日光灯等照明设备，LED灯具不仅功率小，不散热，并且可以根据梯厢的大小来进行不同的外形设计和光学效果，样式十分美观大方，还能够美化电梯内环境，给予乘客适合的感受和愉悦的心情。使用LED照明系统起到了节约能源同时美化电梯内装饰环境的作用。
五、发展趋势
伴随着科学技术的不断发展与政府及相关部门对节能方面的逐步重视，相信在不久的将来，受到限制的永磁同步无齿轮曳引机和能源回馈装置都将逐渐被广大用户接受，各种制约其广泛应用的条件也将会随之得到进一步解决。对电梯群控技术的进一步完善也将是研究的热点。
另外，一些正在积极研究中、尚未完全成熟的技术也将逐步浮出水面。比如利用太阳能、风能等一些清洁能源的电梯，技术基本成熟但还存在一些需要攻克的困难，如提高太阳能板的光电转化率、缩小太阳能板的面积等等。另外，试图采用直线电机来驱动电梯从而替代曳引机的研究也在进行中。
六、结语
总体来说，电梯的节能电梯系统的节能主要从梯控技术、电能回馈装置、机械传动和电力拖曳系统、照明系统四个方面来进行研究。未来也会有更多高能效的电梯被广泛应用。
参考文献：
[1]赵甫，张薇.分析电梯的节能技术的发展[J].科技傳播，2013.（05）.
[2]徐航宇.浅析电梯节能技术的发展趋势[J].科技创新与应用，2013.（21）.
[3]邓金强.电梯节能技术的发展趋势[J].科技致富向导，2012.（14）