CN108147245B - 一种电梯能效测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电梯能效测试方法，所述方法为：步骤S1、预先设置一时间间隔，采用一钳位功率计获得出各个时间间隔对应的电梯功率、累积能耗、电梯谐波的数据，步骤S2、用不同工况下的累积能耗作为y轴，用电梯试验载荷作为x轴建立关系曲线图，则电梯上下行全程总能耗与电梯试验载荷的关系为一个二次函数抛物线；步骤S3、根据二次函数抛物线得到公式4：E₁=E_P＋（E₀－E_P）*（μm－m₁）²/（μm）²；步骤S4、后续要获得其他的电梯实际的能耗数据，只要根据公式4采集相应的电梯累积能耗即可求得；这样电梯能效测试过程中无需测试太多的数据，节约了大量的人力物力。

Description

一种电梯能效测试方法

技术领域

本发明涉及特种设备技术领域，特别是一种电梯能效测试方法。

背景技术

随着现代都市的不断发展，人们对电梯的便捷性、安全性和节能等要求不断提高，电梯的能耗是评价电梯的重要指标，因此电梯的能耗测试进行研究尤为重要。电梯的能耗特性与使用情况都决定着电梯的能耗水平，对电梯的能效进行评价分析时，不能用某个特定工况下的电梯运行能耗作为评价指标。目前，研究电梯能耗的机构较多，但研究结果都具有独立性和局限性，电梯的性能、运行环境以及电梯的使用情况所差别，以瑞士的S.A.F.E为代表，主要针对欧洲发达国家的电梯设备，然而其研究结果不适用于中国、印度等一些发展中国家，基于我国电梯的运行情况，必须独立自主研究电梯能耗测试技术。

我国研究电梯能耗测试技术较迟，2009年浙江省首次颁布DB33/T771-2009《电梯能源效率评价技术规范》综合考虑模拟实际工况的测量行程和部分使用情况等因素，模拟实际工况，不是实际工况，这和用实际运行工况来测量电梯的实际能耗肯定存在区别，该能效评价规范还要进一步完善改进。

由于不同类型电梯的参数不同，如提升高度、速度、额定载重量等参数不同，如何选用一个科学合理的能效测试评价方法非常重要。如果不考虑电梯的提升高度、速度、额定载重量等参数，只是任意测试电梯一个完整上下行程运行的绝对能耗，很明显可以得知，提升高度大、载重量大的电梯能耗绝对会更大一些，显然这是无法客观反映出电梯的实际能耗水平，那么这些不同电梯的绝对能耗是没有可比性的，因此电梯的能耗不能作为电梯能效评价的指标。

发明内容

为克服上述问题，本发明的目的是提供一种电梯能效测试方法，在电梯能效测试过程中，无需测试太多的数据，节约了大量的人力物力。

本发明采用以下方案实现：一种电梯能效测试方法，所述测试方法包括如下步骤：

步骤S1、预先设置一时间间隔，采用一钳位功率计获得出各个时间间隔对应的电梯功率、累积能耗、电梯谐波的数据，所述累积能耗包括：上行全程能耗、下行全程能耗以及上下行全程总能耗；

步骤S2、将不同时间间隔的电梯累积能耗进行建立一关系曲线图，即用不同工况下的累积能耗作为y轴，用电梯试验载荷作为x轴建立关系曲线图，则电梯上下行全程总能耗与电梯试验载荷的关系为一个二次函数抛物线，该二次函数抛物线的最低波谷即为电梯的平衡载荷位置，且二次函数抛物线左右对称；

步骤S3、设定电梯的额定载荷为：m；平衡系数为μ；电梯空载、平衡载荷时对应的上下行全程运行的总能耗分别为：E₀、E_P；则试验载荷为m₁，其对应的上下行全程运行的实际能耗为E₁，设定K为抛物线系数，根据二次函数抛物线的关系，得出：

K(E₀－E_P)＝(μm)².........公式1

K(E₁－E_P)＝(μm－m₁)²..........公式2

根据公式1和公式2得到：

K＝(μm)²/(E₀－E_P).........公式3

E₁＝E_P+(E₀－E_P)*(μm－m₁)²/(μm)²........公式4；

步骤S4、后续要获得其他的电梯实际的能耗数据，只要根据公式4采集相应的电梯累积能耗即可求得；无需步骤S1中采用钳位功率计获取各相数据，这样电梯能效测试过程中无需测试太多的数据，节约了大量的人力物力。

进一步的，所述步骤S1进一步包括：将钳位功率计夹持在电梯主开关的端口处，通过钳位功率计对电梯的单相电路到三相四线电路的累积能耗进行测量，通过所述的预先设置的时间间隔采集记录电梯电路各相的电压、各相的电流值及各相对应的相位差，通过各相的电压、各相的电流值和各相对应的相位差来获得出各个时间间隔对应的电梯功率、累积能耗、电梯谐波的数据。

进一步的，所述钳位功率计为日本HIOKI的钳位功率计，钳位功率计型号为3169-20/21。

进一步的，所述钳位功率计测量过程中，自动地把每个时间间隔的各种测试结果数据记录到相应的EXCEL格式的数据文件中，数据文件中包括测试日期、测试时间、电压、电流、电梯频率、电梯功率、累积能耗、以及电梯谐波数据。

进一步的，所述电梯能效测试方法还包括电梯能效评价，所述电梯能效评价包括：先了解电梯在各个环节的能耗比重及各自的能效水平，获取各个环节的能耗占总能耗的百分比：η₁、η₂、η₃，以及各个环节的能耗值与电梯总做功的比值：δ₁、δ₂、δ₃，且满足η₁+η₂+η₃＝100％，将δ₁、δ₂、δ₃看成一个向量δ＝(δ₁δ₂δ₃)，则确定电梯的不同能效等级的划分标准，需结合δ₁、δ₂、δ₃的值综合予以考虑；即采用向量δ＝(δ₁δ₂δ₃)中的数列看成欧式空间中的向量，采用欧几里得范数对向量δ进行归一化处理，即计算向量的长度公式为：将电梯能效等级分为5级，即1级至5级的划分标准为：1＜||δ||₂≤2为1级，2＜||δ||₂≤3为2级，3＜||δ||₂≤4为3级，4＜||δ||₂≤5为4级，5＜||δ||₂为5级；其中，理想的电梯能效系数||δ||₂为1级。

进一步的，所述根据二次函数抛物线的关系，得出：

K(E₀－E_P)＝(μm)².........公式1

K(E₁－E_P)＝(μm－m₁)²..........公式2，具体为：假定二次抛物线函数为y＝ax²+bx+c，已知其对称轴的横坐标为x＝μm,并且已知(μm,E_p),(μ₁m,E₁),(0,E₀)为抛物线上的三点，则可得以下方程组：

方程组中第3个减第1个可得：

令则可得：K(E₁-E_p)＝(um-m₁)²..........公式2

方程组中第2个减第1个可得：

E₀-E_p＝-a(um)²-b(um)＝-a(um)²+2a(um)²＝a(um)²

令则可得：K(E₀-E_p)＝(um)²..........公式1。

本发明的有益效果在于：本发明第一次采用钳位功率计获得电梯的各相数据后，将各数据建立一关系曲线图，该关系为二次函数抛物线，通过二次函数抛物线获得公式4：E₁＝E_P+(E₀－E_P)*(μm－m₁)²/(μm)²；这样后续要获得电梯其他工况或者其他的电梯实际的能耗数据，只要根据公式4采集相应的电梯累积能耗即可求得；这样电梯能效测试过程中无需第一次步骤那样的进行测试太多的数据，节约了大量的人力物力。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

图2是本发明的实施例一中电梯累积能耗与电梯试验载荷的关系图。

图3是本发明的实施例二中电梯累积能耗与电梯试验载荷的关系图。

图4是本发明的实施例三中电梯累积能耗与电梯试验载荷的关系图。

图5是本发明的电梯各环节能耗所占比例分布图。

图6是本发明的电梯各环节能效比值分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

请参阅图1至图6所示，本发明提供了一种电梯能效测试方法，其中，能效系数是指由系统所做的有效功与其所消耗的电能之比值。按照这个定义，假设电梯所做的有效功为W，所消耗的电能为E，按单位转换，电梯的能效系数η＝W/(3600·E)，考虑到发热及其他消耗的能量，η的值范围应在0至1之间。

如果将上述能效系数表达式中电梯所做的有效功W和所消耗的电能E对调位置，上述能效系数式子就变成了另一种表达式，即电梯运送载荷所做的有效功所消耗的电能，表达上更直观，更符合人们的习惯(类似于汽车中的百公里油耗)。其计算公式如下：

本发明选用日本HIOKI公司的型号为3169-20/21钳位功率计做为电梯能耗测试的仪器。该仪器为一个钳位功率计，实现从单相电路到三相四线电路的能耗测量，通过即时或预先设定的一时间间隔采集记录电路各相的电压、电流值及相应的相位差，自动计算并得出其即时的电梯功率、累积能耗、电梯谐波等数据，根据不同的测试需要，其每个记录时间间隔可以由全波形、100ms、200ms、500ms、1s乃至最大可以达到60分钟。但如果时间间隔小于1s，只能输出正态测量的瞬时值，无法输出累积能耗等关键数据，因此，在本实施例中把记录的时间间隔设定为1s。

所述测试方法包括如下步骤：

步骤S1、将钳位功率计夹持在电梯主开关的端口处，通过钳位功率计对电梯的单相电路到三相四线电路的累积能耗进行测量，通过所述的预先设置的时间间隔采集记录电梯电路各相的电压、各相的电流值及各相对应的相位差，通过各相的电压、各相的电流值和各相对应的相位差来获得出各个时间间隔对应的电梯功率、累积能耗、电梯谐波的数据，所述累积能耗包括：上行全程能耗、下行全程能耗以及上下行全程总能耗；

要对电梯的实际能效系数进行准确测试与计算，需要弄清楚该电梯在普遍运行的时间段内的运行载荷、运行方向、单次运行行程以及累计待机时间等关键数据，进而分别计算各种工况在该时间段内的运行次数，按照对应的比例分别进行模拟测试，再由其实际的能耗除以所做的有效功即为该电梯的能耗系数。为了对不同的电梯更具有可比性，需要确定电梯在具体使用场合下的各种工况所占的通用比例，但目前尚没有一个权威的数据。

论文对电梯的各种使用工况进行大量的调查与分析，对于普通住宅电梯，按其运行负载权重比例排列顺序分别为：轻载、半载、空载、重载、满载；而对于医院、写字楼等其排列顺序则可能为：重载、半载、满载、轻载、空载。通过对平衡系数试验的实际测量结果进行研究与分析，本专利的重载上行工况和轻载下行工况十分相近，重载下行工况与轻载上行工况十分接近，满载上行工况和空载下行工况十分相近，满载下行工况与空载上行工况十分接近，因此为了方便检测与计算，重载与满载工况所占的权重比例可以分别在轻载和空载工况体现。因此，结合考虑上述两种情况，运行工况排列顺序依次为：轻载、半载、空载，将其权重比例分别设定为50％、30％、20％。对于待机时间占全部时间的比例，大部分电梯都是24小时开机，一般下半夜12点至凌晨6点这六个小时的时段内电梯基本没有乘客，再考虑到其他18个小时时间段的待机时间，取三分之一即6个小时较为合适，因此，每天24小时内，约有12小时即一半的时间为待机时间，其余一半为运行时间。

对于每次运行行程长短的考虑，根据以上分析，对于同一电梯，在各种工况下，电梯上下行运行一趟其启制动所增加的能耗之和变化不大，由于上下运行的行程相等，根据均衡分布原则，本专利可以将同一工况的电梯运行行程予以累加，再测算出该行程的累计启制动次数，以该行程平稳运行的能耗加上每次启制动平均增加能耗与累计启制动次数的乘积即可。对于不同场合使用的电梯，一般来说，其越繁忙，则单次行程的距离越短，反之亦然。为便于分析，约取一个中间数值，即按照电梯单趟全程运行过程中，每2.5层(约8米)停靠1次来分析。

以一个典型时间段来分析，假设时间段内电梯运行的总距离为40L(L为电梯提升高度，单位米)，按照每趟平均运行时间40s测算，总运行时间为40×40＝1600s，则其待机的时间也确定为1600s，按照每8米停靠1次，则其总停靠次数为5L次(40L/8)，其空载、轻载、半载的运行行程按照20％、50％、30％的比例分别为：8L、20L、12L。考虑到电梯的平衡系数必须在0.4到0.5之间，大部分电梯平衡系数都在0.45左右，选取轻载载荷为额定载荷的20％，半载载荷为额定载荷的40％和额定载荷的50％两种，将半载12L的运行行程给二种半载平均，各取6L。如果运行总距离为40L，则空载、20％额载、40％额载、50％额载的运行距离分别为：8L、20L、6L及6L。由于上下方向的运行行程相等，按照均衡分布原则，可以认为其空载、20％额载、40％额载及50％额载的单方向运行总距离分别为：4L、10L、3L及3L。

至于该时间段内电梯平均开关门次数，除了个别的重复开关门外，应等于电梯的启动次数。通过理论分析及大量的实际测试，电梯每趟开关门过程的能耗，只与电梯本身的性能如：门机性能、开关门阻力、开关门行程等参数有关，而与具体的运行工况无关，对于同一电梯，其为一个常数。在测试中得出，大部分电梯开关门过程的能耗较小，仅略大于待机时的功率。因此，可以将开关门的时间纳入待机时间来考虑，其增加的能耗可以由平均每次开关门增加的能耗与开关门次数(5L次，相同于停靠次数)的乘积来获得。

对于大量的在用电梯，要想实现上述各种工况的能耗测试需要搬运重量较为准确的砝码，现场条件一般不允许。通过对几台典型电梯各种工况下的能耗测试数据的分析研究，得出不同工况下的电梯能耗数据变化具有一定的规律，只要这种规律，就可以通过典型工况下的能耗测试数据，实现电梯整体能耗效率的科学评价。

请参阅图2所示，该图2是实施例一中电梯累积能耗与电梯试验载荷的关系图；设定一台额定载荷为800kg、提升高度为51.6m、额定速度为1.75m/s的各种工况下的上行全程能耗、下行全程能耗以及上下行全程总能耗的实测数据，以及其与实际试验载荷的关系曲线图(参照图2)。

由图2表可以看出，上行、下行全程的能耗分别与试验载荷存在着正比、反比的关系。

同时，其上下行全程运行的总能耗则与电梯的平衡系数具有明显的关系，即电梯的试验载荷越接近平衡载荷(约为320kg，即平衡系数为0.4)，其总能耗值就越小，当试验载荷为平衡载荷时，其值最小(约52.8Wh)。在平衡载荷附近(约250kg至400kg)，其值波动的范围不大(在52.8至54.1Wh之间)。通过图2可以得出：电梯上下行全程运行的总能耗与电梯试验载荷的关系接近于一个二次抛物线的关系，其坐标谷点即为电梯的平衡载荷位置，且左右基本对称。

因此，选取空载、320kg两组实测数据，分别求得左右抛物线的对应函数关系，通过电梯各工况下上下行全程运行的总能耗的模拟计算数据与实测数据的对比分析，来验证理论推断的准确性。

步骤S2、将不同时间间隔的电梯累积能耗进行建立一关系曲线图，即用不同工况下的累积能耗作为y轴，用电梯试验载荷作为x轴建立关系曲线图，则电梯上下行全程总能耗与电梯试验载荷的关系为一个二次函数抛物线，该二次函数抛物线的最低波谷即为电梯的平衡载荷位置，且二次函数抛物线左右对称；

步骤S3、设定电梯的额定载荷为：m；平衡系数为μ；电梯空载、平衡载荷时对应的上下行全程运行的总能耗分别为：E₀、E_P；则试验载荷为m₁，其对应的上下行全程运行的实际能耗为E₁，令K为抛物线的系数(对同一台电梯而言，K值固定)，根据二次函数抛物线的关系，得出：

K(E₀－E_P)＝(μm)².........公式1

K(E₁－E_P)＝(μm－m₁)²..........公式2

根据公式1和公式2得到：

K＝(μm)²/(E₀－E_P).........公式3

E₁＝E_P+(E₀－E_P)*(μm－m₁)²/(μm)²........公式4；

其中，所述根据二次函数抛物线的关系，得出：

K(E₀－E_P)＝(μm)².........公式1

K(E₁－E_P)＝(μm－m₁)²..........公式2，具体为：假定二次抛物线函数为y＝ax²+bx+c，已知其对称轴的横坐标为x＝μm(其中，对称轴的横坐标是二次函数抛物线的最低波谷即为电梯的平衡载荷位置),并且已知(μm,E_p),(μ₁m,E₁),(0,E₀)为抛物线上的三点，则可得以下方程组：

方程组中第3个减第1个可得：

令则可得：K(E₁-E_p)＝(um-m₁)²..........公式2

方程组中第2个减第1个可得：

E₀-E_p＝-a(um)²-b(um)＝-a(um)²+2a(um)²＝a(um)²

令则可得：K(E₀-E_p)＝(um)²..........公式1。

步骤S4、后续要获得其他的电梯实际的能耗数据，只要根据公式4采集相应的电梯累积能耗即可求得；无需步骤S1中采用钳位功率计获取各相数据，这样电梯能效测试过程中无需测试太多的数据，节约了大量的人力物力。

在步骤S4中，例如，后续要获得：电梯：m＝800kg，E₀＝83Wh，由图2中可以看到，μ＝0.4，E_P＝52.8Wh，因此可以非常方便的计算出相应试验载荷对应的能耗值E₁及其与实测数据的偏差。

各工况下的理论计算值与实测值的偏差基本都在±2％之间，结果较为吻合。为了进一步验证上述推断的正确性，本发明又按照上述步骤S1到步骤S4的方法，对另外两台电梯的实测数据进行分析与验证，具体情况分别图3、和图4。该图3和图4的数据也能证明：电梯上下行全程总能耗与电梯试验载荷的关系为一个二次函数抛物线，该二次函数抛物线的最低波谷即为电梯的平衡载荷位置，且二次函数抛物线左右对称。

在本发明中，所述钳位功率计测量过程中，自动地把每个时间间隔的各种测试结果数据记录到相应的EXCEL格式的数据文件中，数据文件中包括测试日期、测试时间、电压、电流、电梯频率、电梯功率、累积能耗、以及电梯谐波数据。

本发明根据曲线图和公式得到电梯的空载、20％、40％及50％全程上下行工况下的能耗实测和理论计算数据，再结合测得的单次起制动和开关门平均增加能耗E_Q和E_K(Wh)，以及电梯待机的平均功率为：P_DJ(W)，就可以由公式：

根据上述数据，看出实测数据与理论计算数据所得出的能耗系数的偏差值非常小，在±0.5％以内，比各种工况下理论计算能耗与实测数据偏差范围±2％要小得多，主要是由于正负值合计的相互抵消因素，其总体误差就更小。因此，只需采集特定工况的电梯能耗测试数据，求得电梯能耗与试验载荷的函数关系，就可以计算出其他各种工况下的能耗数据，从而得出电梯的能耗系数。

对于在用电梯，假设电梯额定载荷为m，平衡系数为μ(其数据可以由电梯验收检验报告或由无载荷测试电梯平衡系数仪器测得)，只需分别测得电梯空载及任一轻载m₁(假定m₁＝μ₁m，0＜μ₁＜μ，m₁一般取额定载荷的15％至25％，即2至4人左右)的全程上下行能耗值E₀及E₁，根据能耗与试验载荷的二次抛物线关系，则以下的公式成立：

E₀-E_p＝K(μm)² (4-10)

E₁-E_p＝K(μm-μ₁m)² (4-11)

可得到：

有了上述数据，我们就可以分别计算出20％、40％及50％全程上下行工况下的理论能耗数据E₂₀、E₄₀及E₅₀，即可得到：

E₂₀＝E_p+K(μm-0.2m)² (4-14)

E₄₀＝E_p+K(μm-0.4m)² (4-15)

E₅₀＝E_p+K(μm-0.5m)² (4-16)

结合测得的E_Q、E_K及P_DJ数据，就可以得出电梯的能耗系数δ。

项目在实施过程中，进行了大量的电梯能耗测试和数据分析，最终选取了42台的电梯特定工况的能耗测试数据，涵盖了十余种不同电梯品牌以及各种参数、调速驱动方式等，具有一定的代表性。我们选取了电梯品牌、型号、调速方式、驱动型式以及层站数、额定速度、额定载荷、提升高度、平衡系数等作为主要参数，以便做进一步对比分析。现场只需分别获得空载全程运行能耗E₀、试验载荷为m₁的全程运行能耗E₁、单次制动平均增加能耗E_Q、单次开关门平均增加能耗E_K、待机功率P_DJ的实测数据，将额定载荷、提升高度、额定速度、平衡系数分别设定为：m、L、V、μ。按照上述的分析，各项数值的计算过程如下：

载荷系数为：

函数系数为：

平衡载荷能耗为：

20％额定载荷能耗为：E₂₀＝E_p+K(μm-0.2m)²；

40％额定载荷能耗为：E₄₀＝E_p+K(μm-0.4m)²；

50％额定载荷能耗为：E₅₀＝E_p+K(μm-0.5m)²；

运行总能耗为：E_YX＝4E₀+10E₂₀+3E₄₀+3E₅₀；

启制动开关门总增加能耗为：E_QK＝5×L×(E_Q+E_K)；

待机总能耗为：

电梯总能耗为：E＝E_YX+E_QK+E_DJ；

电梯总做功为：

电梯能效系数为：

同时，为了更直观了解各个环节的能耗比重及各自的能效水平，我们分别求得各个环节的能耗占总能耗的百分比：η₁、η₂、η₃，以及各个环节的能耗值与电梯总做功的比值：δ₁、δ₂、δ₃。即：

显然：η₁+η₂+η₃＝100％，δ₁+δ₂+δ₃＝δ。上述全部42台电梯的测试数据及计算结果见下列表：由以上计算分析可知：对于不同品牌、型号及参数的电梯，其δ₁、δ₂及δ₃值的大小也波动无序，有的在运行环节的能效水平较好：如上海爱登堡的EDL508K、西子奥的斯的OH5100等，其δ₁值均在2.5以下，均采用变频调速的无齿轮驱动系统；有的在启制动开关门环节的能效水平较好：如11#梯(上海三菱的GPSIII)、24#梯(广船国际的TKJ800)及39#梯(苏州富士的MD800)等，其δ₂值均在1.0以下，均采用变频调速，其中11#梯为有齿轮驱动，24#梯及39#梯为无齿轮驱动；至于待机能耗较好的有：上海爱登堡的EDL508K(03#、04#、05#梯)、广船国际的TKJ800(23#、24#)，其δ₃值均在0.12以下，经查，上述电梯均采用了待机休眠技术，即待机时控制系统消耗的功率为0，加上轿内照明和通风的功率，其总的待机功率均在80W以下，远低于普通电梯的200W(控制系统、轿内照明通风各约100W)左右的水平；而采用调压调速、有齿轮驱动系统的42#梯(天津奥的斯的TOEC40)及41#梯(上海三菱的SPVV)，其能效系数分别为7.428、7.224，居于前两位，远高于4.764的平均值水平。

要想较为科学地确定电梯的不同能效等级的划分标准，需要结合δ₁、δ₂及δ₃的值综合予以考虑。能效等级标准最高的电梯，理想的情况应该是δ₁、δ₂及δ₃的值都要很小且名列前茅，反之亦然。通过对上述42台电梯进行数据采集计算分析，得出结果如图5和图6所示。

上述42台电梯覆盖了各种驱动变频方式以及十余种品牌的电梯，非常有代表性，比如有齿轮、无齿轮驱动方式、交流变频调速、交流调压调速。要想较为科学地确定电梯的不同能效等级的划分标准，需要结合δ₁、δ₂及δ₃的值综合予以考虑。能效等级标准最高的电梯，理想的情况应该是δ₁、δ₂及δ₃的值都要很小且名列前茅，反之亦然。上述42台电梯涵盖了交流变频调速、交流调压调速、有齿轮、无齿轮驱动方式的十余种品牌的四十余台的电梯，具有一定的代表性。

数据标准化(归一化)处理是数据挖掘的一项基础工作，不同评价指标往往具有不同的量纲和量纲单位，这样的情况会影响到数据分析的结果，为了消除指标之间的量纲影响，需要进行数据标准化处理，以解决数据指标之间的可比性。原始数据经过数据标准化处理后，各指标处于同一数量级，适合进行综合对比评价。

本专利中可以将δ₁、δ₂、δ₃看成一个向量δ＝(δ₁δ₂δ₃)，采用向量中的数列看成欧式空间中的向量，采用Euclid范数(欧几里得范数)对向量进行归一化处理，即计算向量的长度：

因此，理想的电梯能效系数的范围应在小于2，考虑到42台电梯的覆盖面有所不足，部分电梯的测试数据可能还会突破上述范围，我们把范围扩大一些，确定电梯能效等级1级至5级的划分标准，详见表4-23。

表4-23电梯能效等级划分标准

本发明引入了能源效率(能效)系数的概念，综合考虑了电梯的能耗状况、电梯的运行环境和使用情况，提出电梯能效系数测试评价方法，使其所得到的电梯能效评价结果更加科学、合理、真实地反映电梯的实际能耗大小。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种电梯能效测试方法，其特征在于：所述测试方法包括如下步骤：

步骤S1、预先设置一时间间隔，采用一钳位功率计获得出各个时间间隔对应的电梯功率、累积能耗、电梯谐波的数据，所述累积能耗包括：上行全程能耗、下行全程能耗以及上下行全程总能耗；

步骤S2、将不同时间间隔的电梯累积能耗进行建立一关系曲线图，即用不同工况下的累积能耗作为y轴，用电梯试验载荷作为x轴建立关系曲线图，则电梯上下行全程总能耗与电梯试验载荷的关系为一个二次函数抛物线，该二次函数抛物线的最低波谷即为电梯的平衡载荷位置，且二次函数抛物线左右对称；

步骤S3、设定电梯的额定载荷为：m；平衡系数为μ；电梯空载、平衡载荷时对应的上下行全程运行的总能耗分别为：E₀、E_P；则试验载荷为m₁，其对应的上下行全程运行的实际能耗为E₁，设定K为抛物线系数，根据二次函数抛物线的关系，得出：

K(E₀－E_P)＝(μm)².........公式1

K(E₁－E_P)＝(μm－m₁)²..........公式2

根据公式1和公式2得到：

K＝(um)²/(E₀-E_p).........公式3

E₁＝E_p+(E₀-E_p)*(um-m₁)²/(um)²........公式4；

步骤S4、后续要获得其他的电梯实际的能耗数据，只要根据公式4采集相应的电梯累积能耗即可求得；无需步骤S1中采用钳位功率计获取各相数据，这样电梯能效测试过程中无需测试太多的数据，节约了大量的人力物力。

2.根据权利要求1所述的一种电梯能效测试方法，其特征在于：所述步骤S1进一步包括：将钳位功率计夹持在电梯主开关的端口处，通过钳位功率计对电梯的单相电路到三相四线电路的累积能耗进行测量，通过所述的预先设置的时间间隔采集记录电梯电路各相的电压、各相的电流值及各相对应的相位差，通过各相的电压、各相的电流值和各相对应的相位差来获得出各个时间间隔对应的电梯功率、累积能耗、电梯谐波的数据。

3.根据权利要求1所述的一种电梯能效测试方法，其特征在于：所述钳位功率计为日本HIOKI的钳位功率计，钳位功率计型号为3169-20/21。

4.根据权利要求2所述的一种电梯能效测试方法，其特征在于：所述钳位功率计测量过程中，自动地把每个时间间隔的各种测试结果数据记录到相应的EXCEL格式的数据文件中，数据文件中包括测试日期、测试时间、电压、电流、电梯频率、电梯功率、累积能耗、以及电梯谐波数据。

5.根据权利要求1所述的一种电梯能效测试方法，其特征在于：所述电梯能效测试方法还包括电梯能效评价，所述电梯能效评价包括：先了解电梯在各个环节的能耗比重及各自的能效水平，获取各个环节的能耗占总能耗的百分比：η₁、η₂、η₃，以及各个环节的能耗值与电梯总做功的比值：δ₁、δ₂、δ₃，且满足η₁+η₂+η₃＝100％，将δ₁、δ₂、δ₃看成一个向量δ＝(δ₁ δ₂δ₃)，则确定电梯的不同能效等级的划分标准，需结合δ₁、δ₂、δ₃的值综合予以考虑；即采用向量δ＝(δ₁ δ₂ δ₃)中的数列看成欧式空间中的向量，采用欧几里得范数对向量δ进行归一化处理，即计算向量的长度公式为：将电梯能效等级分为5级，即1级至5级的划分标准为：1＜||δ||₂≤2为1级，2＜||δ||₂≤3为2级，3＜||δ||₂≤4为3级，4＜||δ||₂≤5为4级，5＜||δ||₂为5级；其中，理想的电梯能效系数||δ||₂为1级。

6.根据权利要求1所述的一种电梯能效测试方法，其特征在于：所述根据二次函数抛物线的关系，得出：

K(E₀－E_P)＝(μm)².........公式1

K(E₁－E_P)＝(μm－m₁)²..........公式2，具体为：假定二次抛物线函数为y＝ax²+bx+c，已知其对称轴的横坐标为x＝μm,并且已知(μm,E_p),(μ₁m,E₁),(0,E₀)为抛物线上的三点，则可得以下方程组：

方程组中第3个减第1个可得：

令则可得：K(E₁-E_p)＝(um-m₁)²..........公式2

方程组中第2个减第1个可得：

E₀-E_p＝-a(um)²-b(um)＝-a(um)²+2a(um)²＝a(um)²

令则可得：K(E₀-E_p)＝(um)²..........公式1。