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电梯能效测量仪设计与实现

余师棠  
【摘要】: 电梯作为建筑耗能中最重要的一部分,其耗能问题已被广泛关注。为了开展电梯节能审查和监管工作,以及开展电梯节能降耗工作,必须建立行业统一的电梯能效评价指标和检测方法。目前已提出的电梯能效测量方法要么过于简单不被业界认可,要么测试繁琐成本高昂而无法大面积推广使用。 本文介绍了曳引电梯工作特性,论述分析了曳引电梯能耗特点及影响因素、权重,概述了现有电梯能效评价方法,提出了一种基于差额质量速度积分的电梯能效测量方法,并介绍了基于差额质量速度积分的电梯能效检测仪的设计实现。 差额质量速度积分电梯能效测量方法,即被测电梯分别以空载和20%额定负载按确定的测试运行工作图谱运行一次,以差额质量速度积分的方法计算电梯输出的机械能,再根据前后两次测得的能耗,计算出基于“吨千米耗电量”的电梯能源利用效率指标。 电梯能效检测仪为嵌入式系统设计,采用ARM+DSP双CPU结构,充分发挥DSP的快速运算能力和ARM的控制能力。采用差额质量速度积分法作为电梯能效测定方法,用非接触式测量三相电流的霍尔电流传感器、接触式测量三相电压的鳄鱼钳、非接触式测量电梯曳引旋转轮位置与旋转速度的电磁感应传感器采集瞬态信号。DSP对采样数据进行处理,负责电能与机械能的计量,并把处理后数据通过RS232异步串行通信传输至ARM9平台。ARM平台基于设定的电梯测量程式及流程,根据用户设置的参数和DSP测量的原始数据,最终计算出电梯的能效系数。ARM平台对整个测量过程数据予与实时图形化显示,并将数据存储于SD卡。 开发的电梯能效检测仪采用科学合理的测量方法,仅需测量电梯空载和负载各循环运行一次的数据,测量步骤简单,测试成本低。采用非接触式测量,不涉及电梯控制柜内部的信号及更改机械装置,具有测量方法的本质安全性。现已为广州市标准化研究院采用,拟批量化生产。


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