节能环保是摆在人类面前的共同任务，能源问题已经被提到前所未有的高度。中国是耗能大户，也是能源非常匮乏的国家，没有能源的支撑，发展就是空话。

　　胡锦涛总书记在视察西子奥的斯电梯公司时指出，要坚持把节能减排作为调整经济结构、转变发展方式的重要抓手，大力发展循环经济，积极开发和推广应用资源节约、替代、循环利用的先进适用技术，确保实现节能减排目标，真正做到可持续发展。党和政府高度重视，相继推出了节能减排方面的相关政策法规和措施，节能已成为重要国策。

　　据悉，我国建筑物消耗的能源约占全国总能耗的28%左右，是能耗的主力军。目前，全国电梯已超过100万台，每天约有15.84亿人次乘坐电梯。一个星级酒店每平方米年耗电量约150KWH，其中就有75KWH为电梯所需，因此，电梯的节能降耗已经引起业界高度重视，社会对于电梯能耗的关注程度也在与日俱增，降低电梯的能耗、节约能源对于国民经济具有非常重要的现实意义。追溯到1853年美国OTIS发明电梯始，节能始终贯穿于电梯技术发展之中，主要体现在：

　　一、电梯曳引机驱动技术的节能

　　第一种：交流异步电机带有齿轮减速箱(蜗轮蜗杆)传动

　　这种传统的曳引方式虽然比老式曳引机节能，但曳引机体积大、质量重、耗能高、效率低(0.55-0.65)，而且减速箱需要大量的润滑油，会造成环境污染，已趋向淘汰。

　　第二种：交流异步电动机无齿轮减速箱传动

　　这种传动方式比第一种省去了减速箱，从而减少了损耗，提高了效率，在节能方面较第一种前进了一步，又因为不带减速器的无齿轮传动，不需减速器润滑油，避免了污染环境，对保护环境有利。

　　第三种：永磁异步电机有齿轮减速箱传动

　　由于永磁电机以永久磁体作固定磁极，不像异步电机需要励磁电流，减少了铁损和铜耗，COSφ也有所提高，提高了总体效率，比异步电机节能，但仍不理想，仍需减速箱润滑油而影响环境。

　　第四种：永磁同步电机有齿轮减速箱传动

　　由于永磁电机不需要励磁电流，电机采用集中绕组设计、结构简洁、体积小巧，有高的剩磁感应强度、高的矫顽力、高的磁能积，基本无漏磁，铁损铜耗大大减少，又因同步原因COSφ 1，有功分量大大提高，起动和运行电流显著下降，效率明显提高，比永磁异步电机节能，但减速机润滑油的存在，仍存在缺点。

　　第五种：永磁同步无齿轮减速箱传动(简称PM曳引机)

　　这种传动方式是目前电梯曳引机最理想、最先进的产品，既涵盖了永磁同步电机的优点，又不需减速箱润滑油，电机的滚动轴承(传统的是滑动轴承)，也是密封免维护产品，运行性能大大提高，应当说是既节能又环保的产品，比交流异步有齿轮曳引机节能30%左右。例如一台电梯额载1000kg，额速1.75m/s，平衡系数0.5的情况下，当异步电机带减速箱曳引机电机功率为15KW时，PM曳引机电机10KW即可。因此，永磁同步无齿轮曳引机获得了业界的好评和用户欢迎，逐步成为当前曳引机的首选，而且永磁电机还是唯一能抑制电梯运行中失控而产生溜车引起的人身伤亡事故，也是难能可贵的。

　　二、电梯驱动控制系统的节能

　　1、交流异步电机变极调速

　　电梯的变极调速一般是利用Y-∆起动，高速(磁极对数少)运行，低速(磁极对数多)平层停靠，其中就体现了节能措施。但变极调速方法因漏磁太大而增加了励磁电流，漏磁产生了附加铁损、铜损，效率很低，技术落后，已成淘汰之势。

　　2、交流调压调速ACVV(Alternation Cureent Variable Voltage)

　　电梯运行中，采用高速时闭环调速(SCR)，制动减速时采用涡流制动、能耗制动或反接制动，这种调速方法优于变极调速，其效率在80%左右，因其速度的调节是靠改变电机的机械特性曲线(M-n曲线)族的交点值实现，所以调节是有级的(不平滑)，运行中电机容易发热，由于特性曲线软，如果反馈跟踪不好，甚至可能造成电机堵转产生挖土机效应。它作为一种过渡性产品将淡出人们的视线。

　　3、变压变频调速VVVF(Variable Voltage Variable Fregvency)

　　一般变压变频调速是配永磁同步曳引机驱动是最佳搭配，通过改变电机输入端的电压和频率来实现电梯的调速，利用矢量变频器控制电压和频率保持固定不变的比例(U/F=const)的前提下，可实现速度的平滑调节，具有节能(可达30%)、性能好、效率高，而且具有体积小、重量轻、乘坐舒适的特点，最高速度可达12.5m/s，是当前最理想、最受欢迎的调速装置，在很大范围内替代了直流拖动(能耗大)。

　　4、自动扶梯和自动人行道：

　　根据客流状态的变化自动调节扶梯(人行道)的速度，直至间歇性的运行模式，从而达到进一步节能降耗的效果，如采用∆-Y运行模式，重载时电机绕组以三角形接(∆)运行，轻载时(少人或无人)，电机绕组转换成星形接(Y)运行，因为Y接比∆接法节能。当自动扶梯(或人行道)采用VVVF运行时，重载时全速运行，轻载时低速运行，无人时延时停梯都是节省能源的措施。

　　5、小机房电梯：

　　小机房电梯都是采用永磁同步无齿轮曳引机，而且曳引机都是小型化(mini型)，同属节能产品，既节省能源也节省空间而且环保，是目前有机房电梯的首选产品。

　　三、能量回馈系统的节能

　　电梯属于位势能负载，负载力矩的方向随着轿厢载荷的不同而变化，因为它是由轿厢与对重的重力差决定，是一种利用电梯运行中的位势能负载工况，将势能及动能转变为电能并加以利用的节能方式。从理论上讲，任何一台电机(不管是电动机还是发电机)都可以在两种状态下运行，即电动状态和发电状态，电机工作的电动状态，向电源索取能量对负载做功，电机工作的发电状态，像发电机一样发出电能，如图电机特性曲线运行示意图：

　　其中曲线1和2是异步电机自然机械特性曲线，Md是负载特性曲线，电梯重载上行时，电动机处于电动状态，电动机工作在a点，轻载上行时，电动机处于再生发电状态，工作在b点，轻载下行时，电机处于电动状态，电机工作在c点，重载下行时，电机处于再生发电状态，电机工作在d点。就是说，电梯空载(轻载)上行、重载下行和电梯平层前的换速停靠(高速换低速)三种工况情况下，电机的实际旋转速度会超过电机的额定速度，此时电梯电动机变为发电机输出电能，将原来消耗在制动电阻上的能量，通过能量回馈装置以逆变方式进行整形，转变为正弦波50HZ，回馈到临近的同一电网供其他电气设备使用。目前，制动电阻上消耗的能量占到电梯总用电量的25%-35%，能量回馈的转换效率约为85%，因此，电梯能量回馈环节的节电效果一般在21%-30%之间。这一点从一个例子也可以证明，如一台1350kg,2.5m/s,20层/20站的电梯未装能量回馈装置前耗电831KWH/周，装置后耗电为590KWH/周，节电30%，效果还是非常明显的。

　　电梯能量回馈装置的节能效果的明显性已经显露，应当推广，但是目前国内98%以上的电梯将发电状态时发出的电能通过制动电阻以发热的形式消耗掉，一方面造成能源浪费，另一方面污染环境，造成电磁干扰(增加电机铁损、铜耗等)，提高电梯机房温度，降低电机绝缘和使用寿命(参国际IEC8°C规则)。根据测算，以2008年底全国在用电梯100万台计，若按每台电梯平均功率为15KW、制动电阻平均消耗功率3KW(按电机功率的20%)，那么相当于我国有一个300万KW的电炉在消耗能量，浪费惊人。据国家权威机构的研究指出，如果中国在今后10年新装的电梯都采用能量回馈装置，预计到2018年底，总计将节省35亿KWH左右，CO2排放减少5000万吨左右，SO2和NO×排放均会减少12万吨左右，15亿吨烟灰和25亿吨煤渣不需要掩埋，6000吨尘埃不需要排放到空气中，0.7吨铅不需要堆积起来，1吨水银不需要堆积地面或流入江河湖海，900亿升水将被节省下来，180亿吨煤不需要开采，多么惊人的数字，多么巨大的节能减排空间!电梯的节能任重而道远!

　　四、当前电梯节能方式尚待完善的地方

　　(一)永磁同步电机存在的不足

　　1、由于永久磁铁的位置必须与绕组磁场相对应，因此需要与之配套的专业变频器、编码器来跟踪磁极的相对位置才能发挥出最大效能，因此对变频器、编码器提出了更高的要求。

　　2、永磁同步电机的温升限度必须选在高限值，因为温度升高，磁性递减(一般选F级绝缘，温升限度105K)。

　　3、磁性材料温度系数大、居里点低、容易氧化生锈，温度达到居里点时，电机就会失去磁性(这将是非常危险的)。

　　4、永磁电机的振动、磕碰、不正确的拆装将会加速退磁。

　　5、永磁电机使用日久，永磁体剩磁会自然衰减。

　　6、永磁同步无齿轮曳引机是整体式结构，维修较困难，即便更换电机的轴承也要返厂解决。

　　7、由于永磁同步电机大量投入工业领域的时间尚短，许多现场试用参数尤其是电机的使用寿命尚无定论。

　　(二)能量回馈装置

　　1、电梯能量回馈技术的利用场合，一般来说，电梯额定速度越快、额定载重量越大、提升高度越高，节能效果越显著，收回成本也越早。相反，梯速越慢、额载越轻、提升高度越低，节能效果则不明显，收回成本的时间相对较长。

　　2、能量回馈装置节电效果虽然明显，但不易量化，因为电梯的耗电与电梯的运行工况有着密不可分的关系，即使是同一台电梯，不同的时段、不同的客流量、不同的等待时间与运行时间、不同的暂载率、不同的负载率所产生的节能效果是不一致的，尤其是节电效果最明显的高速电梯，一般分布在宾馆、酒店或高档写字楼，客流量恰恰是带有离散性和不稳定性。甚至电梯的安装、调试精度、维护保养的良莠，都会影响节能的效果。这就是节电率不统一的主要原因。

　　3、能量回馈装置采用变频器作为逆变环节，即使有电抗器、电容器、去噪等滤波环节，即使用双PWM脉宽调制，其波形也不免有些畸变，用付里衰级数分解，其得到的波形虽然是以基波(正弦波)为主，其中参杂着高次谐波(幅值很低)，但仍与市电的线正弦波、频率(50HZ)是有微小差别的，目前回馈的能量中，其电流谐波畸变约在5%-7%之间。这些高次谐波对市电、对电网及其用电设备都有不可忽视的影响，从而产生对电源、环境的污染，电磁干扰(增加电机铁损、铜耗，提高电机温度等)。

　　以上这些应引起业界的进一步重视和完善，建议主管部门通过国家相关机构进行鉴定，拿出统一的令人信服的数据，并证明其控制在可以接受的范围之内。

　　(三)节能产品推广尚存难度

　　1、价格因素：现有变压变频(VVVF)+PM曳引机驱动，其价格高出传统驱动方式约10%—15%，开发商不愿意为消费者承担此成本，因为购买、安装电梯的成本在建房成本之内，而电梯的运行费用是由消费者自己支付，造成开发商积极性不高。

　　2、国家产业标准缺位：国家标准中没有电梯节能方面的强制性规定，国家的特种设备检验检测机构对电梯的检测项目繁多，唯独没有一项与电梯节能有关。

　　3、相关法规不够完善，尽管近年国家相继出台了节能法规，以及近期出台的《建筑节能管理条例》和正在修订的《节能法》中都强令开发商公示建筑物的节能指标，但电梯节能却始终游离于法规政策之外，政府部门对电梯节能方面也没有明确的要求。

　　五、节能型新型电梯技术的发展趋势

　　随着科学技术的发展，电梯的节能环保也是永无止境的，相信优于当前节能技术的电梯将会不断推出，作者认为在这方面能见曙光的有：

　　1、更加完善的智能型电梯群控调度系统，精确调控减少等候时间、电梯就近停靠、控制减少电梯的运行台数，从而大大提高运输效率。

　　2、太阳能(含风能、地热)驱动的电梯

　　通过太阳能给电梯提供节能环保的清洁能源驱动电梯运行，这一技术已进入实验室阶段，技术已基本成熟，只待进一步提高太阳能板的光电转换效率，缩小太阳能板的面积即可进入工业试验阶段。

　　3、直线电机驱动电梯：将旋转电机剖开拉直变为轿厢、对重间的平面直线运动，使定子和转子之间只有相对运动而没有摩擦损耗，省去传统的曳引机，目前这一技术业已成熟，唯一的问题是电梯直线电机的成本还需降至工业用途可以接受的程度，但其节能是显而易见的。

　　4、太空电梯：利用施放在太空中的定点卫星垂下两根高强度“导轨”，电梯轿厢载着乘客沿着高强度碳素绳索(导轨)在太空和地球之间上下运行，与用航天飞机将乘客送入太空的高成本、低安全性相比是不可同日而语的。