不動産業界の急速な成長は、エレベーター業界の発展を牽引してきました。今日、エレベーターは高層ビルに不可欠な設備となっています。基本的な機能に加え、人々はエレベーターの安全性と快適性をさらに追求しています。しかし、エレベーターのエネルギー消費量を気にする人はほとんどいません。そのため、エレベーターは高層ビルにおいて、空調に次いで2番目に大きなエネルギー消費機器となっています。
エレベーターの発展の歴史を紐解くと、エレベーターの制御システムは初期の直流制御から今日の永久磁石同期ギアレス制御に至るまで、エレベーター技術の発展の各段階でエレベーターのエネルギー消費量が削減されてきたことがわかります。この観点から見ると、省エネはエレベーターの発展における必然的な方向です。しかし、現在のエレベーターが採用しているブレーキ方式は、依然としてエネルギー消費ブレーキが主流であり、エレベーターで発電した再生可能エネルギーはブレーキ抵抗による発熱で消費され、大きなエネルギー損失を引き起こし、機械室の温度上昇を招きます。これはエネルギーの二次的浪費につながるだけでなく、エレベーターの正常な運転にも影響を与えます。
中華人民共和国特殊設備安全法第7条は、特殊設備の生産、運営、使用単位は本法およびその他の関連法律、法規を遵守し、特殊設備の安全および省エネ責任制度を確立および改善し、特殊設備の安全および省エネ管理を強化し、特殊設備の生産、運営、使用の安全を確保し、省エネ要求を満たさなければならないと規定しています。
エレベーター機械式省エネ牽引式エレベータートラクターは、鋼線ロープを牽引することで、一端をかごに連結し、もう一端をカウンターウェイト装置に連結し、かごおよびカウンターウェイトを上下に駆動します。エレベータートラクターにはギア付きとギアなしがあります。
エレベーターの省エネ技術
ギア付きトラクターは通常、ギアボックスを介してトラクションホイールを駆動します。ギアボックスは一般的にカタツムリ歯車によって駆動され、減速比は35:2です。ギアレストラクターにはギアボックスがなく、交流永久磁石同期モーターによって駆動され、減速比は通常2:1または1:1です。
エレベーターの省エネ分析の観点から見ると、ギアレストラクターはギア付きトラクターよりも優れていますが、ギア付きトラクターを動力源として使用する必要がある場合は、高効率のギア付きトラクターを使用してください。ギア付きトラクターは、主な駆動機構の種類によって、主にカタツムリ歯車、傘歯車、遊星歯車の3種類に分けられます。カタツムリ歯車の伝動効率は非常に低く、約70％しかありません。遊星歯車伝動装置と傘歯車伝動装置は伝動効率が高く、90％以上に達することもありますが、高い歯車加工精度と高コストが求められるため、応用範囲は広くありません。
さらに、ギアドライブでは永久磁石同期モーターを使用できるため、AC 非同期モーターよりも少なくとも 10% 効率が高く、ギア付きトラクターの省エネ改造になります。
永久磁石同期トラクターは、ギア付きトラクターと比べて比類のない利点を有します。永久磁石同期トラクターは電力網からアイドル電流を引き出す必要がないため、力率が比較的高くなります。また、永久磁石同期トラクターは磁気巻線を誘導する必要がないため、誘導損失がなく、表面加熱が低いため効率が高く、20%から40%の向上が可能です。永久磁石同期トラクターは、回転子磁界方向ベクトル制御を採用しており、DCモーターと同様の優れた速度・トルク制御特性を備えています。始動・制動電流は誘導モーターよりも大幅に低いため、必要なモーター電力と周波数コンバータ容量が削減されます。
エレベーター制御システムでエネルギーを節約する方法は多数あります。1 つは可変周波数調整でエネルギーを節約する方法であり、もう 1 つはフィードバック デバイスを使用してエネルギーを節約する方法です。
中国で使用されている電力網の周波数は50Hzで、いわゆる省エネの可変周波数調整は、通常50Hz以下の速度調整、つまり基本周波数以下の周波数調整を指します。
ベース周波数以下の速度調整、つまり一定トルクでの速度調整は、電動モーターの原理に従って、T = 9.55P / nで知ることができます。トルクTが変化しない場合、電力Pは速度nの変化に応じて変化します。つまり、nが増加するとPも増加し、nが減少するとPも減少します。
エレベーターの通常運転時には、キャビン内の乗客数に応じて周波数変換器により対応する機能を出力します。つまり、乗客数が多い場合は周波数変換器の出力が大きくなり、乗客数が少ない場合は周波数変換器の出力が小さくなるため、かごが小さくなる現象を回避し、エレベーターの省エネの目的を達成します。
2. フィードバック装置の省エネ効果を利用し、省エネの原理に基づき、エレベーターは軽負荷で上り、重負荷で下り、階下まで移動すると、余剰エネルギー（運動エネルギーと位置エネルギーを含む）が電動モーターと周波数変換器を介して再生可能電力に変換され、発熱抵抗体で消費されます。このため、エレベーターを頻繁に使用すると機械室の温度が上昇するため、冷却用のエアコンを設置する必要があります。そうしないと、エレベーターの故障率が上昇します。
運転階が高くなるほど、運転頻度が高くなり、省エネ効果も大きくなり、電力利用効率が大幅に向上します。統計によると、エレベーターのブレーキ抵抗器で消費されるエネルギーは、エレベーターの総消費電力の25％～35％を占めており、このエネルギーをリサイクル・再利用できれば、節電の目的を達成できます。
エレベーターの省エネ技術
深セン和星ガスエネルギーテクノロジー株式会社が製造するエレベーター省エネ装置IPC-PFEシリーズは、機械室の温度を下げるだけでなく、再生可能エネルギーを効果的に回収したり、電力網にフィードバックしたり、他の電気機器（エアコン、コンピューター、電灯など）に供給したりして、電力網のエネルギーを節約します。
エレベーターの省エネ・削減技術は、今後のエレベーターの研究開発の重要な方向となることは間違いありません。また、国の「省エネ・削減」政策の先駆者の一つにもなるでしょう。