CN115031392A - 电梯控温节能系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控温节能系统，包括：与局部电网输入端口电连接的第一功率因数检测装置；与局部电网中电连接的用电设备；与局部电网电连接的电梯系统，所述电梯系统包括电梯无功功率补偿单元，所述电梯无功功率补偿单元对所述局部电网的无功功率进行补偿以使电梯自身发热。
Description
技术领域
本发明涉及电梯领域，具体涉及一种电梯控温节能系统。
背景技术
电梯在待机状态下，耗能较小，机房内产生的热量也很小。在北方的冬季，为了保证电梯能持续安全运行，电梯的机房都要设置除霜的加热设备、暖气或者空调。这种加热，是对机房的整体加热；如果是无机房电梯，则需要电梯井道整体加热。这种加热方式的效率是及其低下的，对于能源的浪费是巨大的。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，提供一种高效的电梯控温节能系统及其控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种电梯控温节能系统，包括：
与局部电网输入端口电连接的第一功率因数检测装置；
与局部电网中电连接的用电设备；
与局部电网电连接的电梯系统，所述电梯系统包括电梯无功功率补偿单元，所述电梯无功功率补偿单元对所述局部电网的无功功率进行补偿以使电梯自身发热。
优选地，所述电梯无功功率补偿单元包括电梯逆变装置，所述电梯逆变装置通过对输入或输出电梯的电流和、或电压相位角的调节对所述局部电网的无功功率进行补偿。
优选地，还包括第二无功补偿装置和第二功率因数检测装置；第二功率因数检测装置与第二无功补偿装置的输入端口电连接；所述电梯系统根据第二功率因数检测装置检测的数据对所述局部电网的无功功率进行补偿。
优选地，所述电梯系统与用电设备分别为至少一个。
优选地，所述第一功率因数检测装置或第二功率因数检测装置为电流检测装置或电压检测装置。
优选地，所述第一功率因数检测装置是电梯设备中的一个功能块。
优选地，所述第一功率因数检测装置和第二功率因数检测装置是电梯设备中的一个功能块。
优选地，所述第一功率因数检测装置和第二功率因数检测装置是第二无功补偿装置中的一个功能块。
本发明还公开了一种电梯控温节能系统的控制方法，包括以下步骤：
当电梯系统周边温度低于预设最低温度，电梯对第一功率因数检测装置或第二功率因数检测装置的检测数据进行分析，对电梯所在的局部电网的无功功率进行补偿，同时提高电梯系统自身及周边的温度。
优选地，所述预设最低温度为0℃。
优选地，当无功功率的补偿未达到预设控制目标，则电梯设备持续进行无功功率的输出补偿，直至使电梯系统自身温度控制在最高预设温度。
优选地，所述最高预设温度为50℃。
优选地，当无功功率的补偿达到了控制目标，则电梯将减少无功补偿的输出，并保持电梯系统自身及周边温度在特定温度附近，优选的为5℃～40℃之间。
优选地，当无功功率的补偿达到了控制目标，且电梯自身温度仍然低于预设的最低温度，则电梯可以通过功率因数的欠补偿和过补偿的磁滞控制来使得电梯逆变装置持续产生热量，使电梯自身升温，并将温度保持在特定温度附近。
优选地，当无功功率的补偿达到了控制目标，且电梯自身温度仍然低于预设的最低温度，则电梯可以通过逆变装置持续持续输出驱动电梯曳引机的电流，使曳引机自身发热，使电梯逆变装置自身升温，并将温度保持在特定温度附近。
优选地，当无功功率的补偿达到了控制目标，且电梯自身温度仍然低于预设的最低温度，则电梯可以根据第二功率因数检测装置所检测的电流数据，增加特定相位的输出电流，使得第二功率因数检测装置所检测的特定相位的电流逐步减小，使电梯逆变装置自身升温，并将温度保持在特定温度附近。
以上方案可以使电梯设备在低温环境下，通过自身发热来提高设备周边的温度，可以不需要额外的加热设备或减少加热设备的输出。同时，电梯设备对局部电网的无功功率的补偿还可以起到局部电网节能降耗的目的。将电梯的功率组件的运行温度长期保持在一定范围内有利于提高功率器件的热循环寿命。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是本发明实施例二的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本发明包括一种电梯控温节能系统，包括：与局部电网输入端口电连接的第一功率因数检测装置；与局部电网中电连接的用电设备；与局部电网电连接的电梯系统。电梯系统包括电梯无功功率补偿单元，电梯无功功率补偿单元对所述局部电网的无功功率进行补偿以使电梯自身发热。电梯无功功率补偿单元包括电梯逆变装置，所述电梯逆变装置通过通过对输入或输出电梯的电流和、或电压相位角的调节对所述局部电网的无功功率进行补偿。
当电梯设备周边温度低于一个特定温度，优选的为5℃时，电梯对第一功率因数检测装置的检测数据进行分析，对电梯所在的局部电网的无功功率进行补偿，同时提高自身设备周边的温度；如果无功功率的补偿未达到控制目标，则电梯设备持续进行无功功率的输出补偿，直至使电梯周边温度控制在电梯设备允许安全工作的温度以下，优选的该温度为40℃。如果无功功率的补偿达到了控制目标，但电梯自身的温度仍然低于5℃，则电梯通过功率因数的欠补偿和过补偿的磁滞控制来使得电梯的逆变装置持续产生热量，并保持电梯自生温度在特定温度附近，优选的为5℃。电梯也可以采取通过逆变装置持续持续输出驱动电梯曳引机的电流的方法，使曳引机自身发热，从而使电梯逆变装置自身升温，并将温度保持在特定温度附近。本发明的技术效果在于，采用电梯设备自身发热，来替代外置加热设备，可以提高加热的效率。即，使电梯控制柜内局部空间升温所需的能量更小。
据一般估算，电梯自发热的能力可以在几千瓦，这足以替代外置加热设备。
电梯的损耗，大多来源于电梯的变频电路，包括半导体器件的导通损耗和开关损耗，这些损耗一般均以热量的形式散发到电梯设备的周边。
利用电梯变频控制组件对局部电网进行无功功率并补偿，则既可以达到为局部电网节能降耗的目的，还可以利用电梯变频控制组件的损耗来提高电梯设备自身及周边环境温度的目的。
当电梯对局部电网无功补偿目标满足时，还可以以保持电梯设备自生及周边温度为控制目标，采取在无功补偿目标附近进行摆动控制策略，使电梯逆变装置持续产生热量。
电梯对局部电网无功补偿输出的最大值为使电梯设备周边温度控制在允许工作的最高温度以下。优选的最高预设温度为40～50℃之间。
控制电梯设备自身和、或周边温度，将电梯逆变组件的温度维持在一个特定范围内，有利于电梯在低温环境下正常运行；而且将电梯逆变器长期保持在一定温度范围内，还有利于提高电梯功率器件的功率循环寿命。
实施例二
实施例二的方案和实施例一的区别在于，实施例二还包括第二无功补偿装置和第二功率因数检测装置；第二功率因数检测装置与第二无功补偿装置的输入端口电连接；所述电梯系统根据第二功率因数检测装置检测的数据对所述局部电网的无功功率进行补偿。
当电梯设备周边温度低于一个特定温度，优选的为5℃时，电梯对第二功率因数检测设备的检测数据进行分析，对电梯所在的局部电网的无功功率进行补偿，同时提高自身设备周边的温度；如果无功补偿装置的补偿电流较大，则电梯设备持续进行无功功率的输出补偿，直至使电梯周边温度控制在电梯设备允许安全工作的温度以下，优选的该温度为40℃。如果无功补偿装置的补偿电流较小，则电梯采取在无功补偿目标附近进行摆动控制策略，使电梯逆变装置持续产生热量，并保持电梯周边温度在特定温度附近，优选的为5℃。
Claims (16)
1.一种电梯控温节能系统，其特征在于，包括：
与局部电网输入端口电连接的第一功率因数检测装置；
与局部电网中电连接的用电设备；
与局部电网电连接的电梯系统，所述电梯系统包括电梯无功功率补偿单元，所述电梯无功功率补偿单元对所述局部电网的无功功率进行补偿以使电梯自身发热。
2.如权利要求1所述的电梯控温节能系统，其特征在于，包括：
所述电梯无功功率补偿单元包括电梯逆变装置，所述电梯逆变装置通过对输入或输出电梯的电流和、或电压相位角的调节对所述局部电网的无功功率进行补偿。
3.如权利要求1所述的电梯控温节能系统，其特征在于，还包括第二无功补偿装置和第二功率因数检测装置；第二功率因数检测装置与第二无功补偿装置的输入端口电连接；所述电梯系统根据第二功率因数检测装置检测的数据对所述局部电网的无功功率进行补偿。
4.如权利要求1所述的电梯控温节能系统，其特征在于，
所述电梯系统与用电设备分别为至少一个。
5.如权利要求3所述的电梯控温节能系统，其特征在于，所述第一功率因数检测装置或第二功率因数检测装置为电流检测装置或电压检测装置。
6.如权利要求3所述的电梯控温节能系统，其特征在于，所述第一功率因数检测装置是电梯设备中的一个功能块。
7.如权利要求3所述的电梯控温节能系统，其特征在于，所述第一功率因数检测装置和第二功率因数检测装置是电梯设备中的一个功能块。
8.如权利要求3所述的电梯控温节能系统，其特征在于，所述第一功率因数检测装置和第二功率因数检测装置是第二无功补偿装置中的一个功能块。
9.一种使用如权利要求1-8中之一所述的电梯控温节能系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
当电梯系统周边温度低于预设最低温度，电梯对第一功率因数检测装置或第二功率因数检测装置的检测数据进行分析，对电梯所在的局部电网的无功功率进行补偿，同时提高电梯系统自身及周边的温度。
10.如权利要求9所述的电梯控温节能系统的控制方法，其特征在于，
所述预设最低温度为0℃。
11.如权利要求9所述的电梯控温节能系统的控制方法，其特征在于，当无功功率的补偿未达到预设控制目标，则电梯设备持续进行无功功率的输出补偿，直至使电梯系统自身温度控制在最高预设温度。
12.如权利要求11所述的电梯控温节能系统的控制方法，其特征在于，所述最高预设温度为50℃。
13.如权利要求9所述的电梯控温节能系统的控制方法，其特征在于，当无功功率的补偿达到了控制目标，则电梯将减少无功补偿的输出，并保持电梯系统自身及周边温度在特定温度附近，优选的为5℃～40℃之间。
14.如权利要求13所述的电梯控温节能系统的控制方法，其特征在于，当无功功率的补偿达到了控制目标，且电梯自身温度仍然低于预设的最低温度，则电梯可以通过功率因数的欠补偿和过补偿的磁滞控制来使得电梯逆变装置持续产生热量，使电梯自身升温，并将温度保持在特定温度附近。
15.如权利要求13所述的电梯控温节能系统的控制方法，其特征在于，当无功功率的补偿达到了控制目标，且电梯自身温度仍然低于预设的最低温度，则电梯可以通过逆变装置持续持续输出驱动电梯曳引机的电流，使曳引机自身发热，使电梯逆变装置自身升温，并将温度保持在特定温度附近。
16.如权利要求13所述的电梯控温节能系统的控制方法，其特征在于，当无功功率的补偿达到了控制目标，且电梯自身温度仍然低于预设的最低温度，则电梯可以根据第二功率因数检测装置所检测的电流数据，增加特定相位的输出电流，使得第二功率因数检测装置所检测的特定相位的电流逐步减小，使电梯逆变装置自身升温，并将温度保持在特定温度附近。
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