MDBF能量回馈单元在电梯行业的应用

一、电梯能耗的现状
据中国电梯协会提供的信息显示，全国在用电梯总保有量已超过90万台，成为世界上电梯总保有量最多的国家。而且，随着我国城市化进程进入快速发展期，每年都将有超过15万台新增电梯（新增电梯数量世界第一）投入使用。电梯作为交通工具，已经成为人们日常生活不可缺少的一部分。
电梯运营离不开电能，一般正常使用的普通电梯，每天用电量大约在30度至150度之间，如果按照一部电梯每天用电80度计算，每年耗电量达29200度。由此可见，电梯能耗已经成为建筑能耗的重要部分。
电梯在使用过程中，有电动运行与发电运行（也叫制动运行）两种状态。其中的发电运行状态会产生一部分能量，我们称之为再生能源。目前市场上使用的电梯（除进口高速电梯之外，约占总量的2%）将再生能源消耗在制动电阻上，在浪费这些能源的同时，也造成了电梯控制柜的发热。如果将这部分再生能源收集起来，每年节约的电能相当可观。
我们简单计算一下，一般使用能量回馈装置来收集电梯再生能源，可以节省15%～45%的耗电量。按照平均20%的数据计算，如果全国的电梯都安装了能量回馈装置，每年可以从电梯中回收52.56亿度电。这个数字是什么概念呢？我们看一下，据中国水利网数据，国家黄河小浪底水电厂每年发电量平均为51亿度，也就是说，全国的电梯使用能量回馈装置来收集电梯再生能源，相当于又造了一个小浪底水电厂！
使用能量回馈装置收集电梯再生能源，同时也降低了电梯运行中的发热量，将大大降低电梯控制系统的故障率，延长使用寿命。
21世纪能源将日益紧张，我国又是能源消耗大国，节能势在必行。因此，使用能量回馈装置收集电梯再生能源是利国利民的一件好事，是造福子孙后代的大事！

二、电梯能量回馈节能原理

图1所示的是四层电梯示意图，从图中可以看到，电梯的轿厢与电梯配重连接在钢丝的两端，悬挂于电梯驱动电动机上。当电动机正向或者反向旋转时，轿厢会相应的上行或者下行，实现了电梯运送乘客或者货物的目的。位于电梯控制系统中的变频器是驱动电动机运行的装置。一般来讲，电梯平衡系数为45%左右，即轿厢内放置45%左右载重时，轿厢与电梯配重的重量相当。因此，当电梯轿厢重量小于电梯配重重量时，电梯上行势能转化为电能向电动机回馈能量，即发电运行；电梯下行时需要电动机拖动负载作功，电动机从电网中消耗电能，即电动运行；反之当电梯轿厢重量大于电梯配重重量时，则上行为电动运行，下行为发电运行。
　　电梯发电运行，所产生的能量通过电动机和变频器转化为变频器直流母线上的直流电能。这些能量被临时存储在变频器直流回路的电容中，随着电梯工作时间的持续，电容中的电能和电压越来越高，导致过压故障，使电梯停止工作。目前，电梯为了避免过压故障，通常在直流母线上增加能耗制动部分－－-通过制动单元将这部分能量以发热的方式消耗的制动电阻上。
　　上述方法十分浪费，最理想的方案是电梯使用能量回馈装置，可以将这部分直流母线上的能量自动回馈到交流电网上，供电梯周边设备用电。MDBF能量回馈单元的能量转化率超过了97%，而且不会污染电网。一般电梯的节电率可达15～45%。

三、MDBF能量回馈单元优势
MDBF能量回馈单元是深圳市汇川技术股份有限公司（电梯行业子公司为苏州默纳克）针对电梯行业开发的一款产品，该产品经过国内多家电梯厂使用，获得了一致好评。该产品具有如下优点：

技术领先：
1、超级静音，选用特殊静音电抗器，适用于高档场合；
2、柔性起机, 减小对电网的冲击，降小器件的冲击电流，增加回馈单元使用寿命；
3、采用先进的PWM调制技术，电压畸变 <5%，符合IEC61000-3-2及GB/T14549对电网谐波要求。
4、接入电网电压范围300VAC—460VAC，功率因数大于99%，节能效果明显，可使电梯节电15％～45％。

使用简单：
1、免调试、免维护；
2、只需要5根接线，全自动识别电网相序与电压；
3、体积功率比小，便于安装摆放；
4、通过并联方法实现扩容，十分方便；

品质可靠：
1、专业UPS开发平台设计，专业变频器制造平台生产；
2、过电压、过电流、过温度等多重保护，避免对变频器与电网造成二次损害；
3、专业防雷击设计，专业三防漆保护；
4、通过国内、国外专业检测机构认证；

四、应用实例
MDBF能量回馈单元推向市场时间不长，但是已经成为国内众多电梯厂家的配套产品，其现场反映效果十分理想。下面选择两个典型的应用现场进行介绍：
4.1 苏州某小区
苏州某小区使用MDBF能量回馈单元，其中的一部电梯技术参数如下：15层15站，使用永磁同步电动机，功率为11.7KW，电梯额定速度为1.75m/s,电梯额定载重为1000KG。安装MDBF能量回馈单元对比使用情况，综合节电达到30.1%；
4.2 台湾某电梯厂
台湾某电梯厂引进MDBF能量回馈单元应用于台湾地区电梯改造，经过功率分析仪测定，现场试验的交流异步电动机节电率达到22.8%。