Les fournisseurs d'équipements d'ascenseurs à économie d'énergie rappellent qu'avec le développement économique, la demande énergétique augmente et que la pénurie d'énergie est devenue l'un des principaux freins au développement de nombreux secteurs. En tant qu'équipement de transport essentiel et performant dans les immeubles de grande hauteur, les ascenseurs sont progressivement devenus le deuxième poste de consommation énergétique, juste après la climatisation et avant l'éclairage, la distribution d'eau et d'autres sources de consommation électrique. La consommation énergétique liée au fonctionnement des ascenseurs représente entre 20 % et 50 % de la consommation énergétique totale d'un bâtiment ; il est donc impératif de prendre en compte ce problème.
La consommation énergétique d'un ascenseur se compose principalement de deux éléments : la consommation du moteur de traction qui entraîne la cabine et sa charge, et celle du système d'ascenseur lui-même, notamment le système de motorisation des portes, le système de commande, le circuit électrique de commande, le système d'éclairage et le système de ventilation, ainsi que la consommation énergétique liée au rendement du système de transmission mécanique et au mouvement de la cabine sur les rails de guidage. Des études ont montré que l'énergie électrique consommée par le moteur de traction représente plus de 70 % de la consommation totale d'électricité. L'utilisation de technologies d'économie d'énergie appropriées pour les ascenseurs est donc une évolution incontournable du secteur.
Processus de développement et état de la recherche sur les technologies d'économie d'énergie des ascenseurs
L'utilisation des ascenseurs a considérablement accru la demande en énergie, de sorte que, depuis son invention jusqu'à son utilisation généralisée aujourd'hui, les exigences en matière de technologies d'économie d'énergie ont été omniprésentes, se reflétant principalement sous trois aspects :
(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.
La fonction du système de rétroaction d'énergie est de convertir l'énergie électrique du bus CC en courant alternatif de même phase et de même fréquence que le réseau via un onduleur, et de la réinjecter dans le réseau dans la plage de haute tension de la tension du réseau.
Actuellement, 25 % à 35 % de la consommation électrique totale des ascenseurs est imputable aux résistances de freinage. Avec un rendement de conversion d'énergie d'environ 85 %, l'efficacité énergétique des dispositifs de récupération d'énergie pour ascenseurs est estimée entre 21 % et 30 %. Cet intervalle augmente significativement avec le nombre d'étages et la vitesse de l'ascenseur. Le système de récupération d'énergie connecté au réseau permet de « créer » de l'énergie à partir des méthodes traditionnelles d'économie d'énergie, ouvrant ainsi une nouvelle ère pour les économies d'énergie dans le domaine des ascenseurs.
Principe d'économie d'énergie du dispositif de rétroaction d'énergie de l'ascenseur
L'option d'économie d'énergie pour les ascenseurs est la régulation de vitesse à fréquence variable. Au démarrage, l'ascenseur présente une énergie mécanique maximale lors de sa course rapide. Une fois arrivé à l'étage, il ralentit et s'arrête progressivement. Ce faisant, il dissipe l'énergie mécanique accumulée et les charges. Le principe de base de la régulation de fréquence est le suivant : le convertisseur de fréquence stocke l'énergie électrique disponible côté courant continu (CC) puis la réinjecte dans le réseau électrique alternatif (CA). Dans ce cas, la résistance de freinage ne consomme plus d'énergie. Le dispositif de régulation de fréquence permet d'éliminer les faibles consommations d'énergie et de les restituer intégralement au réseau. Ainsi, la régulation de fréquence permet de réaliser des économies d'énergie et d'améliorer le fonctionnement global de l'ascenseur.