随着工业化和城市化进程的加速，现代化生产的规模不断扩大，人们的生活需求不断提高，电能供需矛盾日益突出，能源的匮乏已制约了社会经济的发展，节能呼声日益高涨。由于房地产、城市公共建设等产业发展迅速，2007年我国新增约12万台各类电梯，全国在用电梯超过91万多台。预计未来10年，我国的电梯市场仍将保持每年以20%的速度递增。据统计，2007年我国所有使用的电梯中如果有80%采用节能电梯，全年可以节约耗电122亿kWh。因此，电梯节约电能潜力巨大，具有特别重要的社会意义和经济效益。

　　1电梯能源再生回馈原理

　　电动机拖动系统节约电能的途径主要有两大类：第1种是提高电动机拖动系统的运行效率，如风机、水泵调速是以提高负载运行效率为目标的节能措施，再如电梯曳引机采用变频器调速取代异步电动机调压调速是以提高电动机运行效率为目标的节能措施。第2种是将运动中负载上的机械能（势能、动能）通过能量回馈器变换成电能（再生电能）并回送给交流电网，供附近其他用电设备使用，使电动机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降。普通的变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压、频率皆可调整的交流电控制交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变频器。由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电动机回馈系统的能量送回电网。离心机系统，只能在两象限变频器上增加电阻制动单元，将电动机回馈的能量消耗掉。

　　IGBT功能模块可以实现能量的双向流动，如果采用IGBT做整流桥，用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲。一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变频器真正成为“绿色产品”；另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到彻底的节能效果，从而达到节能的目的。

　　当电动机工作在电动状态是时候，整流控制单元的DSP产生6路高频的PWM脉冲，控制整流侧的6个IGBT的开通和关断。IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生了与输入电压相位一致的正弦电流波形，这样就消除了二极管整流桥产生的谐波。功率因数高达99%，消除了对电网的谐波污染。

　　此时能量从电网经由整流回路和逆变回路流向电动机，变频器工作在第1、第3象限。当电动机工作在发电状态的时候，电动机产生的能量通过逆变侧的二极管回馈到直流母线，当直流母线电压超过一定的值，整流侧能量回馈控制部分启动，将直流逆变成交流，通过控制逆变电压相位和幅值将能量回馈到电网，达到节能的效果。此时能量又电动机通过逆变侧、整流侧流向电网。变频器工作在2、4象限，输入电抗器的主要功能是电流滤波。

　　2电梯能源再生节能效果

　　变频调速的电梯起动运行达到最高运行速度后具有最大的机械功能，电梯达到目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止，这一过程是电梯曳引机释放机械动能的过程。此外，垂直电梯还是一个势能性负载。曳引机拖动的负载是由载客轿厢和对重平衡块组成，当电梯平衡系数为0.4～0.5时，轿厢和对重平衡块才相互平衡，否则，轿厢和对重平衡块就会有质量差，使电梯运行时产生机械势能。电梯运行中多余的机械能（含势能、动能）通过电动机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中，此时电容就好比是一个小水库，回送到电容中的电能越多，电容电压就越高，如不及时释放电容器储存的电能，就会产生过压故障，使变频器停止工作，电梯无法正常运行。目前国内绝大多数变频调速电梯均采用电阻消耗电容中储存的电能的方法来防止电容过电压，但是电阻耗能不仅降低了系统的效率，电阻产生的大量热量还恶化了电梯控制柜周边的环境。由于温度过高可能会导致电子元件工作状态的不稳定，带来电梯设备故障。为使机房的温度降低，有些单位又增加了空调设备，从而进一步加大了大厦的总用电量。

　　能量回馈的作用就是有效地将电容中储存的电能回送给交流电网供周边其他用电设备使用，节电效果十分明显，一般节电率可达20%～50%。此外，由于无电阻发热元件，机房温度下降，可以节省机房空调的耗电量。在许多场合，节约空调耗电量往往带来更大的节电效果。一般能量回馈都是根据变频器直流回路电压UPN的大小来决定是否回馈电能，回馈电压采用固定值UHK。由于电网电压的波动，UHK取值偏小时，在电网电压偏高时会产生误回馈；UHK取值偏大时，则回馈效果明显下降（电容中储能被电阻提前消耗了）采用电压自适应控制，即无论电网电压如何波动，只有当电梯机械能转换成电能送入直流回路电容中时才及时将电容中的储能回送电网，有效解决了原有能量回馈的缺陷，还可以有效改善输入电流的质量，达到更高的电位兼容性。

　　3结语

　　能源再生技术突现“节”能实现“造”能，将电梯的耗能降低20%～50%。电梯节能技术为中国建设节约型社会、实现可持续发展提供了支持。国家在可持续发展战略的具体实施中，把对建筑行业特别是建筑材料及机电设备的重视和推广提到了从未有过的高度，电梯正朝着高科技绿色产品方向发展。