摘要：当前，电梯的节能降耗已经引起业界的高度重视。在电梯节能的实践应用中，能量回馈节能技术能将电梯运动过程中产生的机械能通过能量回馈器转换成电能，然后把这些电能输送回交流电网供给其他用电设备来使用，这样一来电梯使用过程中的节电效果是相当明显的。
关键词：电梯节能；节能技术；能量回馈
一、电梯节能的必要性及现实意义
随着城市里的高楼大厦越建越多，电梯的使用也越来越多。有关统计表明目前全国电梯已超过100万台，每天约有15.84亿人次乘坐电梯。而使用的电梯中只有很少的一部分采用了节能型电梯。另外10年前安装的电梯则属于严重耗电型电梯。通过对宾馆、商用办公楼、很多机关大楼等建筑的用电情况进行实际调查分析，可以看出电梯的用电量和空调用电量基本差不多，但是比照明和供水用电要大的多。那么产生这样大的用电量的原因是什么呢?通过计算分析，原来在电梯使用过程中，电阻产生的热量非常之高，温度通常都可以达到上百度。但是为了使电梯能正常运转工作，不会因为温度过高而出现机械故障，就需要安装比较大排风量的空调机或风机，这些大排风量的空调机或排风机用电量是非常惊人的。甚至可以说，在有些地方这些用来降温的设备所使用的用电量通常都比电梯的用电量都要高很多，可见这样的能耗是非常惊人的，因此，现实中电梯节能就显得非常有必要了。
二、实际使用中电梯实现节能的工作原理及实现节能的可能性分析
电梯在实际使用中，用电比较大的主要是驱动轿厢上下运动的电动机部分所消耗的电量，有关数据可以看出，电动机拽电梯轿厢运动所使用电量占到电梯总用电量的72％左右。所以，拥有并使用高效率节能型的电机拖动系统是电梯实际工作中实现节能的核心。而电机拖动系统节约电能的途径有很多，在这些途径中有一个途径在目前是非常值得研究和应用的。这个途径就是将电梯运动过程中的产生的机械能通过能量回馈器转换成电能，然后把这些电能输送给交流电网，给电网其他需要用电的设备使用，从而使电机拽动系统的消耗电网电能明显下降，也就能实现电梯实际工作中节约用电的目的。通过以上的分析，我们发现通过这个途径实现电梯节能是完全可行的。
三、电梯能量回馈节能技术
(一)电梯在实际工作中，电梯的电动机拽动轿厢上下运动的同时，机械动能就随之产生了，同时电动机拽引上下运动的时候又具备了位能。当电梯的电动机拽动减速运行的时候的机械动能将会随之释放出来，而当位能负载下降运动的时候，机械位能也将随之释放。因此，在电梯实际运行和工作中，如果能通过某个方法或途径把这两部分机械能利用起来，把它们转变电能，然后把转换的电能再回收利用，就可以实现节约电能地目的。这个理论和原理就是能量回馈节能技术的理论依据。
(二)当前，在使用中的电梯基本都是变频电梯，当变频电梯启动达到最高运行速度的时候产生的机械动能也是最大的，而当变频电梯到达最高层前要逐步减速，而这个减速的过程就是电梯释放机械动能的一个过程。变频调速器通过电动机可以将这一运动过程的机械能转换成电能存并储在大电容中。实际上，输送回这个大电容中的电能越多，电容电压就会越高，如果不能及时把电容器储存的这些电能释放掉，电梯就可能产生过压故障，会直接导致电梯无法正常工作运行。而如果在电梯运行过程中，合理使用电梯回馈节能装置的话，就可以有效地将电容中储存的直流电能轻易地转换成交流电能并且及时输送电网。这样就实现了节电目的，还可以去掉无耗电发热大功率电阻的使用，会极大地改善电梯系统的运行，并且避免了因使用能耗电阻而造成的系统效率低、环境温度过高等缺点。
(三)回馈节能技术也存在一些不足。首先，电梯能量回馈技术对电梯使用场合有要求。一般来说，电梯额定速度越快、额定载重量越大、提升高度越高，节能效果越显著。相反，梯速越慢、额载越轻、提升高度越低，节能效果则不明显。其次，能量回馈装置节电效果虽然明显，但不易量化。最后，能量回馈装置采用变频器作为逆变环节，即使有电抗器、电容器、去噪等滤波环节，即使用双PwM脉宽调制，其波形也不免有些畸变，目前回馈的能量中，其电流谐波畸变约在5％～7％之间。这些高次谐波对市电、对电网及其用电设备都有不可忽视的影响，从而产生对电源、环境的污染，电磁干扰。
四、能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用
能量回馈节能技术在电梯节能中的实践应用主要是根据这一技术制造并使用能量回馈器。能量回馈器的主电路由高智能模块IPM、IGBT、隔离二极管Dl、D2、滤波电感、电容等电子元件组成。IPM模块是最为关键的部分，它能有效地把直流电能逆变为与交流电网同步的三相电流并且回送电网。二极管Dl、D2是确保电梯节能系统安全运行的必须元件。电感L——L3、电容c1——C3组成了高次谐波滤波器，可以有效地阻止IPM元件产生的高次谐波电流进入电网，通过这可以提高能量回馈器的电磁兼容性能。另外，由单片微机、可编程逻辑芯片、外围信号采样器构成的控制电路，可以有序的控制IPM在PWM状态下工作，保证直流电能及时的回馈并且顺利实现再生利用。
(一)IPC—PF系列电梯回馈制动单元IPC-PF系列电梯回馈制动单元是采用加拿大技术生产制造的电梯专用高性能回馈式制动单元。如果升降电梯能使用电梯回馈制动单元，就可以顺利地实现将电容中储存的直流电能转换成交流电能回送到电网，节电率达30％—40％。还有，因为无电阻发热元件的原因，降低了机房的环境温度，同时也改善了电梯控制系统的运行温度，使控制系统不再死机，延长电梯使用寿命。机房可以不再使用空调等散热设备，可以节省机房空调和散热设备的耗电量，节能环保，使电梯更省电。IPC—pF系列电梯回馈制动单元采用DSP中央处理器，速率高、精度高、稳定性能好、抗干扰能力强；采用自诊断技术确保输出电压精确，防止电流回送，使变频器不受任何影响。在频繁制动的场合，节电更明显；真正实现了变频调速系统的四象限运行。
(二)OTT—LHZ有源能量回馈器。OTT欧德科技研制的OTT-LHz有源能量回馈器，直接采用了电梯能量回馈节能技术研制而成的，该回馈器因为没有使用高消耗的电阻，所以电阻发热源就可以忽略不计了。另外，就是因为没有这个电阻的原因，电梯机房温度就不会太高，这样就极大地减少了电梯出现故障的可能性，电梯的使用寿命也能得到延长，同时也很好的降低了机房降温设备的用电量。通过此途径，可以实现节电25％—50％。当然，大功率、高楼层、频繁使用的情况下，节能效果就会越是明显。OTT-LHZ新型能量回馈器有一个非常突出的特点，就是具有了电压自适应控制回馈功能。在实际使用中，这个功能非常有使用价值，因为当电网电压波动比较大的时候，电梯工作也会照常。另外，只有当电梯机械能转换成电能送入直流回路电容中时，新型能量回馈器才及时将电容中的储能回送电网，有效解决了原有能量回馈的不足。可最大限度地抑制驱动电梯的变频器对电网的谐波干扰，净化电网环境。OTT—LHZ新型能量回馈器明显优于高能耗电阻式制动单元装置，改善了机房环境，减少了高温对控制系统等部件的不良影响，延长了电梯设备的使用寿命。
参考变献
张琦，张广明，诸小鹏现代电梯构造与使用M,北京：清华大学出版社2004
李惠，电梯控制技术M，北京：机械工业出版社,2003
李刚，沈大威，变频调速技术在电梯改造中的应用，节能技术2003,120(4)：39-401