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電梯行業(yè)現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動(dòng)與智能驅(qū)動(dòng)

1電梯行業(yè)特點(diǎn)

2傳統(tǒng)電梯機(jī)械電控柜主要缺失

3 電梯行業(yè)待解決電氣問題

4 各種啟動(dòng)裝置啟動(dòng)特性比較

5 流體機(jī)械、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、機(jī)床行業(yè)應(yīng)用

6 推薦替代產(chǎn)品

7 替代的主要效益

8 節(jié)電模式

9 使用傳統(tǒng)交直交變頻器主要缺失

10 傳統(tǒng)軟啟動(dòng)與瘦斯達(dá)變頻式軟啟差異分析

1. 電梯行業(yè)特點(diǎn)

 

電梯設(shè)備包括載人梯、貨梯等，也叫升降機(jī)、直梯等名稱屬于位勢負(fù)載、軟啟停、頻繁啟動(dòng)、高頻度正反轉(zhuǎn)，西普瘦斯達(dá)?針對電梯負(fù)載特性而設(shè)計(jì)的先進(jìn)可靠高性能交流驅(qū)動(dòng)器。

電梯設(shè)備使用變頻器驅(qū)動(dòng)帶來電網(wǎng)諧波污染，無線電干擾，電磁噪音及電機(jī)壽命危害等環(huán)保問題，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率低（最高85%）。變頻器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)損耗大導(dǎo)致發(fā)熱量大，控制系統(tǒng)容易受到無線電干擾，且需能耗制動(dòng)，產(chǎn)品可靠性低、故障率高。

 

電梯設(shè)備采用一般三相異步電機(jī)或變極馬達(dá)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化層次低，電網(wǎng)容量加大很多，啟動(dòng)電流大，啟動(dòng)電機(jī)及動(dòng)力線必須定期更換，運(yùn)行效率低、故障率高導(dǎo)致維修及停機(jī)頻繁、電機(jī)半密閉結(jié)構(gòu)不耐粉塵潮濕環(huán)境、可靠性低，維護(hù)費(fèi)用高，電機(jī)故障率較高，發(fā)熱量大且污染環(huán)境屬于必須技術(shù)改造設(shè)備。

2. 傳統(tǒng)變頻器驅(qū)動(dòng)控制的主要缺失

瘦斯達(dá)交流驅(qū)動(dòng)器替代傳統(tǒng)變頻器的效益：

降低20%電氣總投資費(fèi)用，每月節(jié)約35%電費(fèi)，電控柜縮小80%體積。

變頻器不節(jié)電還招徠電老虎頻繁上門盯梢

變頻器在電梯設(shè)備的運(yùn)用帶來了許多能源浪費(fèi)與環(huán)境污染問題嚴(yán)重；主要原因在于變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要15%的運(yùn)行損耗導(dǎo)致用戶流動(dòng)電費(fèi)提高，大馬拉小車造成功率因數(shù)降低，電網(wǎng)變壓器容量提高導(dǎo)致基本電費(fèi)大幅度提高；電網(wǎng)諧波污染造成變壓器發(fā)熱及功率因數(shù)降低，導(dǎo)致電力公司不斷盯梢罰款；無線電干擾（EMI）影響到整個(gè)車間自控設(shè)備及加熱系統(tǒng)的正常使用，而且車間員工唯一的娛樂調(diào)頻收音機(jī)無法收聽；電機(jī)PWM噪音導(dǎo)致員工耳背的職業(yè)??；PWM諧波引起電機(jī)發(fā)熱量提高10%左右（低速更嚴(yán)重）導(dǎo)致車間溫升提高中央空調(diào)費(fèi)用大增；PWM突波電壓提高電機(jī)絕緣劣化速度（輸出電壓與輸出動(dòng)力線成比例，至少1140V以上）導(dǎo)致電機(jī)線圈燒毀隱患。

傳統(tǒng)電壓型變頻器采用交直交技術(shù)造成電網(wǎng)諧波電流污染嚴(yán)重，又是采用高頻載波PWM技術(shù)，帶來了極大的無線電干擾（EMI）與PWM污染問題，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)損耗提高10%左右，電腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，線圈承受3倍的突波電壓，電機(jī)驅(qū)動(dòng)線集膚效應(yīng)嚴(yán)重。

低壓電壓型變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的損耗超過15%以上，高壓多電平控制技術(shù)因?yàn)槭褂靡葡嘧儔浩鲗?dǎo)致效率再降低10%以上，因此傳統(tǒng)高壓變頻器體積大、價(jià)格高、器件多、故障率高、運(yùn)行效率低的特點(diǎn)。

傳統(tǒng)電壓型變頻器的環(huán)境污染問題嚴(yán)重，治理需要投資高于變頻器的價(jià)格，而且無法全部有效抑制，治理設(shè)備的損耗更大。因此完全失去了節(jié)能驅(qū)動(dòng)的價(jià)值。

3. 電梯機(jī)械行業(yè)待解決電氣問題

1. 降低電氣總投資成本，也就是降低電控柜、動(dòng)力線等費(fèi)用。

2. 平滑軟啟?？刂?，沒有沖擊電流。

3. 頻繁啟?？刂齐姍C(jī)不發(fā)熱。

4. 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，帶有轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。

5. 有效節(jié)約能源，降低流動(dòng)電費(fèi)。

6. 降低電網(wǎng)容量需求，降低基本電費(fèi)。

7. 電機(jī)保護(hù)齊全，不會(huì)燒毀電機(jī)。

8. 解決無線電干擾（EMI）問題，不會(huì)干擾其他自動(dòng)控制器件裝置。

9. 適合使用在粉塵、潮濕、不良環(huán)境。

10. 具有轉(zhuǎn)矩限制功能，防止斷軸、斷線問題發(fā)生。

11. 沒有電機(jī)電磁噪音產(chǎn)生。

4. 各種啟動(dòng)裝置啟動(dòng)特性比較

傳統(tǒng)電氣工程師都是按照電機(jī)5-8倍啟動(dòng)特性設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)控制；電機(jī)不能隨意啟停，越大功率限制越嚴(yán)格，因?yàn)闀?huì)影響到電網(wǎng)質(zhì)量、電機(jī)壽命、輸配電線、開關(guān)設(shè)備、負(fù)載安全等連串問題。

西普瘦斯達(dá)變頻式電機(jī)軟啟動(dòng)器將改變過去百年來交流電機(jī)啟動(dòng)沖擊電流問題；瘦斯達(dá)驅(qū)動(dòng)交流異步電機(jī)在滿載轉(zhuǎn)矩時(shí)的啟動(dòng)電流只需要額定電流（參考圖一到圖三）。

瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器-A6是替代傳統(tǒng)電控柜的核心部件，采用變頻式交交變頻技術(shù)在滿載轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)時(shí)只需額定電流，大幅度降低電網(wǎng)容量需求。還有智能信息物聯(lián)網(wǎng)通訊，半導(dǎo)體器件全數(shù)字控制技術(shù)，帶有節(jié)能與全方位電機(jī)保護(hù)功能，是21世紀(jì)最先進(jìn)可靠的交流異步電機(jī)綠色節(jié)能智能控制產(chǎn)品。

由于沒有啟動(dòng)沖擊電流發(fā)生，交流電機(jī)可以隨意啟?？刂?，不會(huì)增加電網(wǎng)容量、開關(guān)設(shè)備、輸配電線等負(fù)擔(dān)，也沒有電網(wǎng)諧波污染，電機(jī)壽命也不受影響，那么電機(jī)任意啟停沒有限制；這樣才能有效提高能源利用率，改變了傳統(tǒng)電機(jī)節(jié)能降耗的觀念。

圖四及圖五說明了環(huán)保型綠色變頻器的輸出特性，與傳統(tǒng)電壓型變頻器具有相同的輸出特性，輸出高轉(zhuǎn)矩，分為恒轉(zhuǎn)矩-G與平方遞減轉(zhuǎn)矩-P輸出特性。

 
                  圖一：啟動(dòng)電流特性                                 圖二：軟啟動(dòng)特性                                        圖三：啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性

           圖四 X7輸出轉(zhuǎn)速與輸出電壓曲線                                                                           圖五 X7輸出轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)矩曲線

5. 流體機(jī)械、產(chǎn)業(yè)機(jī)械與機(jī)床行業(yè)應(yīng)用

傳統(tǒng)移相軟啟動(dòng)器有局限性，就是無法帶載啟動(dòng)，因?yàn)椴捎靡葡鄿p壓原理將抑制啟動(dòng)電流，而交流異步電機(jī)的特性是電壓與電機(jī)轉(zhuǎn)矩平方成比例，因此即使在流體機(jī)械的應(yīng)用里，如果有回風(fēng)、持壓或銹泵都是無法順利啟動(dòng)的，也就是如果有負(fù)載時(shí)啟動(dòng)電流還是非常大的，所以傳統(tǒng)移相式電機(jī)軟啟動(dòng)器應(yīng)用的市場就局限于風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等負(fù)載，無法帶載啟動(dòng)。

瘦斯達(dá)采用交交變頻轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)（VVVF）作為啟動(dòng)技術(shù)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)在額定負(fù)載情況下啟動(dòng)電流也只有額定電流而已（請參考上圖）。簡易型家族具有遞減轉(zhuǎn)矩輸出（P）與恒轉(zhuǎn)矩輸出（G）兩種輸出特性可選，突破了傳統(tǒng)軟啟動(dòng)器的局限性；P遞減轉(zhuǎn)矩輸出特性可應(yīng)用于流體機(jī)械應(yīng)用還可解決帶載啟動(dòng)問題，G型恒轉(zhuǎn)矩輸出特性可應(yīng)用在產(chǎn)業(yè)機(jī)械與工具機(jī)械負(fù)載。

電梯屬于恒轉(zhuǎn)矩輸出特性，瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器具有門當(dāng)戶對的啟動(dòng)特性來滿足電梯負(fù)載驅(qū)動(dòng)要求，包括額定電流以內(nèi)的啟動(dòng)電流，允許額定轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)，轉(zhuǎn)矩限制功能，電網(wǎng)容量不需加大，電機(jī)、開關(guān)機(jī)動(dòng)力線也不會(huì)額外發(fā)熱，運(yùn)行頻繁啟?？刂铺匦浴?/span>

如果含正反轉(zhuǎn)控制需要可以選用R家族產(chǎn)品，請參考可逆運(yùn)行節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器-R家族產(chǎn)品，選用瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器-A6，G型恒轉(zhuǎn)矩輸出特性產(chǎn)品。

6. 推薦替代產(chǎn)品

瘦斯達(dá)?節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用在電梯機(jī)械的特點(diǎn)：

1. 驅(qū)動(dòng)一般三相交流異步電機(jī)即可達(dá)到電梯需要的性能。

2. 采用轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，允許頻繁啟?？刂疲姍C(jī)不發(fā)燙。

3. 軟啟動(dòng)、軟起停車功能。

4. R家族可逆運(yùn)轉(zhuǎn)，電壓過零動(dòng)作，沒有接觸器不產(chǎn)生火花，壽命長。

5. 防止吊物晃動(dòng)功能提高作業(yè)效率（選件）。

6. 采用啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)可縮短啟動(dòng)時(shí)間提高作業(yè)效率

7. 轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)具有吊物超重警報(bào)功能，提高作業(yè)安全。

8. 點(diǎn)動(dòng)、低速、多段速度運(yùn)行功能（轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)）。

9. 局網(wǎng)或總線通訊接口。

10. 旁路運(yùn)行沒有損耗也沒有變頻器的環(huán)境污染問題。

11. 現(xiàn)代化人機(jī)界面觸摸屏操作控制系統(tǒng)。

12. 多臺同時(shí)控制操作功能。

13. 全方位電機(jī)保護(hù)，超過65種保護(hù)功能。

14. 具有交流制動(dòng)功能，縮短減速時(shí)間，提高作業(yè)效率。

15. 直流制動(dòng)功能可以定位吊物，提高作業(yè)效率。

16. 位置檢測反饋功能，物理量反饋閉環(huán)控制。

17. 電氣參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測記錄功能。

 

瘦斯達(dá)是替代變頻器驅(qū)動(dòng)控制的最佳產(chǎn)品

瘦斯達(dá)交流驅(qū)動(dòng)器交流驅(qū)動(dòng)器是西安西普公司專門為電梯現(xiàn)代化驅(qū)動(dòng)控制開發(fā)的新產(chǎn)品，能夠提供“低速試車高速運(yùn)行”控制功能，配合原有機(jī)械調(diào)速裝置恒功率控制滿足電梯性能，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)啟動(dòng)電流兩倍額定電流以下，可減少電網(wǎng)容量需求降低基本電費(fèi)，旁路運(yùn)行沒有損耗，大幅度降低流動(dòng)電費(fèi)；為電梯用戶提供綠色節(jié)能、智能控制的交流驅(qū)動(dòng)控制器；替代變頻器每月可節(jié)省15%以上流動(dòng)電費(fèi)，消除變頻器產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，延長設(shè)備使用壽命，降低運(yùn)行成本提高利潤；瘦斯達(dá)是變頻器在電梯應(yīng)用的最佳產(chǎn)品。

西普瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器-A6/R6適合電梯械的綠色節(jié)能與智能控制.,瘦斯達(dá)采用啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，啟動(dòng)沖擊電流額定電流以內(nèi)，啟動(dòng)完成后旁路運(yùn)行沒有損耗也沒有變頻器的環(huán)境污染問題；投資成本低而且電機(jī)不發(fā)燙，更有全方位65種電機(jī)保護(hù)功能，可選觸摸屏人機(jī)界面提高產(chǎn)品附加價(jià)值，現(xiàn)代化局網(wǎng)集中監(jiān)控。

電梯行業(yè)所有的交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制均可選用西普相對應(yīng)產(chǎn)品。

推薦節(jié)能驅(qū)動(dòng)選型

瘦斯達(dá)?交流驅(qū)動(dòng)器采用普通三相交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)及轉(zhuǎn)矩限制功能，沒有電磁接觸器，軟啟停控制沒有啟動(dòng)沖擊電流及機(jī)械沖擊問題，具有交流剎車（縮短加減速時(shí)間）及直流制動(dòng)（吊物定位），并有防止吊物晃動(dòng)選件功能可提高作業(yè)效率。高頻度正反轉(zhuǎn)（R家族具有正反轉(zhuǎn)選件功能），具有超重警報(bào)功能，具有65種電機(jī)全方位保護(hù)功能，半導(dǎo)體開關(guān)零電壓動(dòng)作沒有火花問題，旁路運(yùn)行沒有損耗，可選密閉型結(jié)構(gòu)延長使用壽命，同時(shí)位置檢測物理量反饋可形成閉環(huán)控制系統(tǒng)；普司達(dá)?標(biāo)配遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，可選RS-485，MODBUS-RTU或PROFIBUS-DP，也可選擇觸摸屏人機(jī)界面作為電梯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制界面。使用瘦斯達(dá)交流驅(qū)動(dòng)器可以大大提高起重設(shè)備作業(yè)效率，提高能源用電效率，同時(shí)更安全可靠。

替代傳統(tǒng)交直交變頻器方案、替代星三角降壓等各種軟啟動(dòng)裝置

1. 選用瘦斯達(dá)節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器-A6/R6(R：可逆型) 替代傳統(tǒng)移相式電機(jī)軟啟動(dòng)或星三角降壓啟動(dòng)裝置達(dá)到無啟動(dòng)沖擊電流降低電網(wǎng)容量達(dá)到降低基本電費(fèi)，運(yùn)行時(shí)可通過PFC控制解決大馬拉小車問題達(dá)到減免無功補(bǔ)償設(shè)備，2X二段速度低速節(jié)能減少廢料產(chǎn)生。

2. 選用瘦斯達(dá)變頻式交流驅(qū)動(dòng)器-A5/R5 替代傳統(tǒng)移相式電機(jī)軟啟動(dòng)或星三角降壓啟動(dòng)裝置，無啟動(dòng)沖擊電流降低電網(wǎng)容量達(dá)到降低基本電費(fèi)。

3. 選用普司達(dá)環(huán)保型綠色變頻器-A7/R7 直接替代傳統(tǒng)交直交變頻器變頻器，具有前面兩種產(chǎn)品的功能特性還增加變頻調(diào)速功能；雖然兩者雖然都是變頻器，性能卻大不相同；普司達(dá)產(chǎn)品沒有電網(wǎng)污染問題也沒有高頻干擾污染問題不必投資諧波抑制設(shè)備，而且提高15%以上的節(jié)能效果及旁路節(jié)能運(yùn)行。

4. 直接選用普司達(dá)智能全數(shù)字電控柜-P，由本公司按照客戶需要推薦各種現(xiàn)代化驅(qū)動(dòng)控制裝置全面解決傳統(tǒng)電梯機(jī)械問題，降低電氣總投資成本，降低電費(fèi)及檢修成本，智能制造控制。

7. 替代的主要效益

1. 電氣投資總成本下降20%左右。

2. 電控柜體積縮小80%。

3. 電網(wǎng)容量下調(diào)20%-基本電費(fèi)下降20%。

4. 接觸器采用半導(dǎo)體過零開關(guān)控制，沒有火花拉弧現(xiàn)象。

5. 運(yùn)行效率比起傳統(tǒng)交直交變頻器高出15%以上。

6. 不必再投資購買節(jié)能改造、技術(shù)改造、無功補(bǔ)償、污染防治設(shè)備。

7. 具有轉(zhuǎn)矩限幅功能，防止斷軸問題。

8. 全方位電機(jī)保護(hù)功能，電機(jī)不再燒毀。

9. 具有低速試車（減少廢料），高速運(yùn)行功能。

10. 沒有高頻無線電干擾，不會(huì)影響到調(diào)頻收音機(jī)，電機(jī)也沒有PWM電磁噪音。

8. 節(jié)電模式

旁路節(jié)能：全速可旁路運(yùn)行（DOL），沒有多余損耗。

閉環(huán)節(jié)能：通過開關(guān)量傳感器反饋信號作為啟停指令。

輕載節(jié)能：透過PFC功能達(dá)到輕載自動(dòng)降壓達(dá)到降低運(yùn)行損耗提高功因功能。

低速節(jié)能：不均勻負(fù)載在等待期間可以降低轉(zhuǎn)速2X運(yùn)行達(dá)到節(jié)能效果（例如輸送帶）。

調(diào)速節(jié)能：流體機(jī)械的轉(zhuǎn)速與功率成三次方關(guān)系，恒轉(zhuǎn)矩輸出則為正比例關(guān)系。

A5/R5節(jié)能模式

軟啟?？刂剖亲钔ㄓ玫墓?jié)能模式，利用手動(dòng)或者負(fù)載信號檢測反饋開關(guān)量來啟停電機(jī)達(dá)到控制做功的目的，例如：空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類、壓縮機(jī)利用壓力傳感器的上下限開關(guān)量來啟停驅(qū)動(dòng)電機(jī)。A5本身采用變頻式技術(shù)，瘦斯達(dá)可以無沖擊電流平滑啟停電機(jī)，即使在滿載轉(zhuǎn)矩下也只需要額定電流，電網(wǎng)沒有諧波污染問題；瘦斯達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)交流異步電機(jī)沒有啟動(dòng)沖擊電流而且能夠滿載恒轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)的特性將顛覆交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制傳統(tǒng)觀念。

固定電費(fèi)評估：由于沒有啟動(dòng)沖擊電流，電網(wǎng)變壓器容量可以有效下降，至少節(jié)約25%的固定電費(fèi)。

流動(dòng)電費(fèi)評估：依據(jù)負(fù)載做功需求情況來決定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟?？刂?/span>，提高能源利用率。節(jié)電效果可能30%（依據(jù)工況決定）。

主要節(jié)能降耗技巧可點(diǎn)擊參考瘦斯達(dá)節(jié)能降耗技巧。

A6/R6節(jié)能模式

在A5/E5節(jié)能模式的基礎(chǔ)上增加輕載節(jié)能與低速節(jié)能的功能；

大馬拉小車是目前最普遍的現(xiàn)象，也就是電機(jī)運(yùn)行在額定負(fù)載以下，這樣會(huì)提高線損、降低功因提高無功補(bǔ)償設(shè)備費(fèi)用。輕載節(jié)能就是解決大馬拉小車的問題。

低速節(jié)能在輸送帶系統(tǒng)普遍應(yīng)用，例如機(jī)場、商場、地鐵等沒有旅客時(shí)可以降低轉(zhuǎn)速達(dá)到有效節(jié)能的目的，在電磁閥控制系統(tǒng)卸載時(shí)也能再次降低損耗50%左右。雖然傳統(tǒng)變頻器也能做到，但是必須支付額外15%的損耗、電網(wǎng)諧波污染、PWM噪音、無線電干擾等成本問題。

A7/R7節(jié)能模式

還有比傳統(tǒng)變頻器更好的地方就是A7能夠旁路運(yùn)行，在接近工頻速度就可以直接旁路，這是傳統(tǒng)變頻器做不到的。其他功能請參考A5及A6相同的節(jié)能模式介紹。

詳細(xì)應(yīng)用技術(shù)請參考瘦斯達(dá)節(jié)能降耗原理資料。