Покращення енергетичних показників ліфтів - Energie Plus Le Site
Покращити енергетичні показники ліфтів
Зменшити витрату двигуна
1. Загальні
Машинний парк у третинному секторі здебільшого складається з кабельних тягових ліфтів. Іноді для коротких ударів та великих навантажень ми знаходимо гідравлічні підйомники.
Значна частина споживання та потужності ліфтів обумовлена моторизацією. В основному ми знаходимо двигуни:
- гідравлічний (асинхронний двигун із пуском зірка-трикутник),
- черв'ячний редуктор (двошвидкісний асинхронний двигун),
- “Безредуктор” (синхронний двигун без редуктора і, наприклад, регулюється за допомогою варіатора швидкості),
- ...
Наступна таблиця дає уявлення про споживану та споживану потужність відповідно до номінального та пускового струмів:
| Тип моторизації | Номінальний струм | Пусковий струм |
| - двошвидкісна тяга | В | 2,5-3,5 дюйма |
| - звичайна гідравліка | 3 дюйма | 6 до 18 дюймів |
| - тяга з варіатором частоти | 0,8 дюйма | 1.6 дюйма |
Виходячи з цієї таблиці, ми вже можемо отримати перше уявлення про виклики живлення під час запуску та в нормальній роботі, а також про споживану енергію.
2. Гідравлічна моторизація
Походження споживання та попиту на електроенергію
Звичайна гідравлічна моторизація дуже енергоємна і вимагає потужності; що означає, що рахунки зловживають не лише на рівні енергії (кВт-год), але і на щоквартальному піковому рівні. Це не обов'язково пов'язано з типом моторизації, а скоріше з тим, що гідравлічний підйомник не має противаги, і, отже, двигун насоса повинен подолати загальне навантаження кабіни.
Починається зірка-трикутник
Гідравлічну моторизацію часто запускає пристрій зірка-трикутник, що дозволяє зменшити пусковий струм на 3 і, отже, потребу в потужності на 3. Проблема в тому, що пусковий момент ділиться на 3 (розмір двигуна дуже важливо).
Запуск зірки-трикутника корисний лише для обмеження викликів живлення під час запуску шляхом зменшення порушень в електричній мережі. У міру зменшення пускового моменту запуск двигуна триватиме довше; це означає, що споживання енергії не зменшується переконливо (зменшена потреба в енергії при запуску продовжується на довший час, добуток потужності на час залишається більш-менш постійним).
Зіркове з’єднання, електрична схема та трикутник.
Напівпровідниковий стартовий комплект
Одним із способів зменшити пусковий струм двигуна гідравлічного елеватора є заміна звичайного прямого або прямокутного стартера або стартер-трикутника стартером. Деякі виробники пропонують комплекти для заміни на платі управління живленням. Цей тип стартера є спрощеним приводом зі змінною швидкістю.
Стартовий комплект за допомогою приводу зі змінною швидкістю.
Економія енергії
Не вдалося знайти кривих запуску асинхронного двигуна гідравлічного двигуна, щоб продемонструвати перевагу розміщення перетворювача частоти. Однак деякі криві представлені нижче:
- Крива прямого пускового струму гідравлічної моторизації насправді є виміряною кривою.
- Крива пускового струму для перетворювача частоти виводиться з механічної кривої потужності гідравлічного насоса. Це потужність - це функція кубічної швидкості. Оскільки перетворювач частоти здатний “прилипати” до потужності, що вимагається гідравлічним насосом, профіль кривої електричної потужності, що вимагається системою, є подібним, крім ефективності. При постійній напрузі в мережі (наприклад, 400 В) крива струму «слідує» за потужністю.
Наведені вище криві пуску показують, що потреба в потужності гідравлічного двигуна величезна порівняно з гідравлічним двигуном перетворювача частоти.
Для порівняння, оцінка економії енергії, зробленої розміщенням приводу зі змінною швидкістю для управління черв'ячним приводним двигуном, оснащеним асинхронним двигуном, показує економію максимальне замовлення 30%. Іншими словами, розміщення перетворювача частоти, що управляє гідравлічною моторизацією, ще більше зменшить вимоги до енергії та споживання.
3. Привід тягового двигуна кабелю постійного струму
Група Уорда-Леонарда
Є ще старі двигуни постійного струму, які абсолютно застарілі з точки зору енергетичних показників. Групи Уорда-Леонара були особливо успішними на початку ери приводів зі змінною швидкістю для двигунів постійного струму.
Однак великим недоліком цієї системи є:
- його більш високе споживання енергії за рахунок роботи холостого ходу асинхронного двигуна та генератора постійного струму, який продовжує працювати, навіть коли кабіна не рухається,
- його складність (асинхронний двигун, генератор постійного струму, двигун постійного струму, лебідка),
- його розмір,
- необхідність значного обслуговування,
- ...
Заміна групи Уорда-Леонарда на статичний привід зі змінною швидкістю
Щоб уникнути всіх зазначених вище недоліків, його вигідно замінити, зберігаючи двигун постійного струму, стартером та статичним регулятором швидкості (випрямлячем змінної напруги).
Збереження двигуна постійного струму та приводу зі змінною швидкістю з реверсом напрямку обертання.
- Індуктор двигуна постійного струму, як правило, живиться від однофазного або трифазного випрямляча.
- Арматура або ланцюг живлення двигуна постійного струму забезпечується випрямлячем зі змінним рівнем напруги. Статичними компонентами, як правило, є тиристори.
Енергозбереження
Заміна всієї системи зміни напруги постійного струму (асинхронного приводного двигуна та генератора постійного струму) зменшує споживання, оскільки синхронний двигун - система генератора постійного струму усунений, і, отже, немає більше порожніх втрат енергії, коли салон не здійснює поїздку.
Варіатор швидкості.
4. Двошвидкісна тягова моторизація та приводи зі змінною швидкістю
Черв'ячний редуктор
Двошвидкісна моторизація, оснащена черв'ячним редуктором, є найбільш класичною конфігурацією комерційних будівель, побудованих у 1960-х та 1980-х роках. Двошвидкісний асинхронний двигун, встановлений на цьому двигуні, дав змогу отримати великий комфорт для гоночного салону в той час.
Споживання енергії цими системами важливо, оскільки:
- ККД черв'ячної коробки передач становить близько 65%;
- оптимізація пускових струмів є недостатньою, оскільки вона є прямою.
Управління двигуном черв'ячної передачі, пристосоване до приводу зі змінною швидкістю
Управління та регулювання двошвидкісного асинхронного двигуна можна модернізувати, встановивши регулятор швидкості на з'єднаннях обмоток статора другої швидкості (номінальна швидкість).
Двошвидкісний стартер та привід зі змінною швидкістю.
Привід зі змінною швидкістю працює як варіатор частоти та напруги і контролює швидкість двигуна в режимі U/f (скаляр), наприклад, щоб підтримувати постійний крутний момент як функцію швидкості, як показано на наступному малюнку:
Постійний крутний момент, що запускається перетворювачем частоти.
Цей постійний крутний момент як функція швидкості добре підходить для роботи тягових ліфтів.
Енергозбереження та зменшення енергоспоживання
Оцінка економії енергії, зробленої розміщенням приводу зі змінною швидкістю для управління черв'ячним приводним двигуном, оснащеним асинхронним двигуном, показує економію максимальне замовлення 30%.
4. Двошвидкісний тяговий двигун і приводи зі змінною швидкістю
Двошвидкісний черв'ячний редуктор замінений на "безредукторну" систему
Загальний коефіцієнт корисної дії мотора черв'ячного редуктора становить близько 55%. Установку можна покращити, замінивши цей двигун на "безредукторний" двигун (без редуктора). Незалежно від економії місця, ця операція не тільки покращує ефективність, але також споживає та вимагає енергії.
Черв'ячний мотор-редуктор та двигун "Без передач".
Перехід від однієї системи до іншої покращує загальну ефективність роботи заводу на 55-77%; поліпшення на 22%.
Енергозбереження та зменшення попиту на електроенергію
Порівняльний аналіз споживання, проведений CADDET (Центр аналізу та розповсюдження демонстрованих енергетичних технологій), дозволив виділити суттєві відмінності в річному балансі енергії.
Наступна таблиця підсумовує цей аналіз (зверніть увагу, що звичайна тяга - це двошвидкісний черв'ячний редуктор):
| Тип моторизації | ||
| Налаштування | Класична тяга | Безредукторний |
| Швидкість руху автомобіля [м/с] | 1 | 1 |
| Підйомне навантаження [кг] | 630 | 630 |
| Потужність електродвигуна [кВт] | 5.5 | 3.3 |
| Ступінь захисту двигуна [A] | 35 | 16 |
| Кількість необхідного масла [літри] | 3.5 | - |
| вага моторизації [кг] | 430 | 230 |
| Акустичний рівень [дБ] | 65-75 | 50-55 |
| Кількість рас за 3 місяці | 27444 | |
| Споживання електроенергії протягом 3 місяців [кВт-год/3 місяці] | 958 | 447 |
| Енергозбереження є значним (близько 53%) | ||